专利名称：用于控制灯点亮预热过程的操作机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于操作光源的灯操作机构，该光源可通过操作机构被调光。本发明 尤其涉及一种呈可调光的电子镇流器形式的用于操作气体放电灯的灯操作机构。
背景技术：
气体放电灯在投入使用后的启动阶段需要特殊的控制。气体放电灯例如可以在许 多应用场合中要求关于光功率的特殊控制。GB1508130公开一种应急照明系统，一旦用于其它照明器件的电网供电或者说电 流供电消失，则该系统操作应急照明。该系统包括电容器，它在电网供电消失时放电，由此 一来，又启动一个晶体管并且接通应急照明。各种灯可供选用作应急照明器件。在利用例如常规的白炽灯时，在电网供电消失 后立即达到该系统的最高光功率。而荧光灯要过一段时间，至少几分钟，才能热起来。这种 荧光灯随后才能以最高光强度照明。在GB1508130的应急照明系统中，这种荧光灯的布置形式被考虑用于以下情况， 艮口，应急照明装置首先在启动阶段以升高的功率运行，随后又能给应急照明装置供应正常 功率。由于最初提高功率，荧光灯的加热阶段可被缩短，从而照明强度快速增大。但是，与不可调光的应急照明系统相关地提出气体放电灯在启动阶段的特殊控 制，在这里光功率扮演了重要角色。而气体放电灯的使用寿命在启动阶段控制中未加以考 虑。该应急照明装置也无法调光，从而所提出的控制无法直接应用到可调光的镇流器，因为 调光能力在灯控制中带来特殊问题。实际上，对气体放电灯的可调光式镇流器不利的是，光亮调低可能造成灯电流很 快的改变，从而灯丝使用寿命会缩短。与此相应，DE102005047985A1公开一种具有至少一个灯丝的气体放电灯的可调光 式操作机构的操作方法，其中在调光改变时也在灯丝上调节出改变的热功率参数值。因此 对于更高的调光动态情况，用于灯丝加热的灯丝电流可相对于稳定运行被提高。尤其是灯 丝电流调得越高，调光动态越高。如果调光动态相反低了，这意味着灯电流的预定值将不会 随过去较长时间而变化，则为了延长灯的使用寿命，可以将灯丝功率参数值(例如灯丝电 流或灯丝电压)调至一个用于稳定运行下的最佳使用寿命的值，尤其是降低至该值。
发明内容
从现在起，本发明的任务是如此安排投入使用后的启动阶段，即可延长灯使用寿 命。本发明的目的是获得尽可能最佳的点亮预热过程，以便延长灯的使用寿命。就是说，新的灯需要一个能在全功率下达到例如20-100小时时间的点亮预热过程。如果现在电子镇流器与日光传感器相关地工作，并且这与新的气体放电灯协调，则日光传感器或者来自总线的调光指令可以不容延迟地命令灯的强烈调光。因此，不会出 现规范的点亮预热过程。本发明着手于如此改善点亮预热过程，即例如为电子镇流器中的每个软件在计算的某个点亮预热时间段内规定最低许可调光值。就是说，在点亮预热阶段内，绝不低于此调光水平。最低许可调光水平例如在最高 功率(100% )的50-70%范围内。电子镇流器可以执行点亮预热时间检测。点亮预热时间计时器例如在供应电子镇流器时被设定为零，从而电子镇流器随后 已经准备好用于与新的灯协调的新装设。也可以在换灯时规定点亮预热时间计时器的归零。可以在发现装入了具有不同瓦 数的灯时进行另一次基于工作时间计时器零态的启动。此外，也可以在电子镇流器中加入 发现换灯(电压过低)的功能。在此情况下，直接发现灯的再次装入并且最终将计时器设
定为零。最终，换灯也可通过指令如通过外界总线向操作机构指明换灯。工作时间计时器 因此可以通过外界指令或者操作被归零并被重新启动。此外还可规定，由电子镇流器检测灯丝老化。因此，也可以结合灯丝状态检测信息 推断出灯寿命和进而已经结束的点亮预热过程。与此相关，参见DE102005021297，其中尤其提出一种评估灯的灯丝状态的方法，其 中首先灯丝以第一规定灯丝电流在同时测量参数的情况下被加热，在此，该参数直接或间 接表示灯丝温度。在下一步骤中，灯丝随后或许在冷却后以不同于第一灯丝电流的第二灯 丝电流被加热，并且直接或间接表示灯丝温度的参数又被测量。作为用于灯丝状态的参数， 就是说作为用于灯丝上残留的发光物质的参数，采用在以第一灯丝电流或者第二灯丝电流 加热时的温度波动差。因为随着灯丝的不断老化，灯丝质量递减，所以可以推断出寿命。不仅在新装上的灯中可以执行本发明的点亮预热过程。而且可以在灯完全断电后 或者在调光度很低已很长时间之后需要本发明的点亮预热过程或者再生点亮预热过程。在此情况下，电子镇流器可设置用来检测时间，在该时间内保持低于一个用于调 光水平的阈值。作为替代或者补充，可以检测此时灯不工作的时间。如果现在发现调低光 亮或者说断电已经较长时间例如许多天或几周，则根据本发明又锁定在规定阈值下的灯光 亮调节，以促成再生点亮预热过程。根据本发明，通过独立权利要求的特征来完成本发明所依据的任务。从属权利要 求特别有利地改进了本发明的中心构想。根据本发明的第一方面，用于操作至少一个灯的操作机构包括至少一个用于接收 亮度控制信息的输入端和用于控制给灯供电的电流供应线路的输出端。除灯的点亮预热过 程外，依据所接收的亮度控制信息来进行对电流供应线路的控制，在该点亮预热过程中，电 流供应线路被控制得使灯亮度不低于最低许可亮度级。根据本发明的另一方面，用于操作至少一个灯的操作机构包括至少一个用于接收 亮度控制信息的输入端和用于依据所接收的亮度控制信息来控制供给灯的功率的输出端。 在灯的点亮预热过程中，供给灯的功率被控制得不低于最低许可功率级。除此之外，当灯在 灯或操作机构一次完全断开之后又被接通时，点亮预热过程被操作机构启动。
在点亮预热过程中，操作机构的调光可能性有利地被锁定，从而灯亮度不会低于 其最高亮度级，或者说供给灯的功率不会低于最高可输入功率。最低许可亮度级或者功率级可以超过最高可达到亮度级或最高可输入功率的 10%。最低许可亮度级或者功率级可以在最高可达到亮度级或最高可输入功率的50% 至70%间。当操作机构发现换灯时，点亮预热过程可被启动。当操作机构发现灯瓦数有变化并且操作机构借此能推断出换灯时，点亮预热过程 也可被启动。此外，操作机构还可以在灯经过一次完整的断电后又被接通时启动点亮预热过程。为了启动点亮预热过程，灯在最少时间内的断电还可能是必要的。因此，如果灯在 最少时间内保持断电，则才会执行点亮预热过程。这例如在DALI (数字可寻址照明接口) 式的操作机构中实现，因为这种操作机构一般还在等候状态下被接通，因此当负载电路或 者灯被断电时，也能计算断电时间。最少时间为至少1天，尤其是至少1周。在点亮预热过程中，灯亮度或者说供给灯的功率达到最高亮度级/功率级达至少 5分钟。操作机构可以在规定时间后启动点亮预热过程，在该规定时间内灯亮度没有超过 亮度基准级，或者在该规定时间内输入的功率没有超过功率基准级。点亮预热过程可以由操作机构执行20至100小时。操作机构可以具有用于检测灯寿命或者灯丝状态的机构，从而能相应地执行点亮 预热过程或者不执行。如果例如能推断出点亮预热过程已结束，则随后将不执行点亮预热 过程。换灯的检测也可以通过灯丝监测或者电极监测来实现。例如，可以依据灯丝电阻 测量来确定换灯。优选的是，操作机构可具有接收尤其是光传感器的亮度实际值的输入端。操作机构可具有接收亮度额定值的输入端。尤其是，操作机构可具有接收DALI-(数字可寻址照明接口 )或者DSI-(数字信号 接口)亮度额定值的输入端。根据本发明的另一方面，可调光的电子镇流器为了操作至少一个灯而具有如上所 述的操作机构。根据本发明的另一方面，提供一种用于依据亮度控制信息调节灯的光亮度的方 法，其中，在灯的点亮预热过程中，灯亮度不应该被调到小于最低许可调光级。本发明的其它特征和优点将在阅读以下参照附图对优选实施方式的说明时变清
林 疋。
图1表示按照本发明的电子镇流器11的构造，其接有光传感器20。
具体实施例方式图1表示的电子镇流器11尤其用来操作至少一个气体放电灯10。电子镇流器11 包括整流器1，它将电网电压转换为经过整流的中间电路电压，中间电路电压又被加到逆变 器2上。逆变器2 —般具有两个串联在正供电电压和大地之间的开关(未示出)，它们尤其 能被设计为MOSFET的形式并且被交替控制，即被接通和断开。通过这种方式，逆变器2产 生高频节拍交流电压，其包络曲线仿照由整流器1提供的中间电路电压。一负载电路与逆变器2相连，该负载电路尤其具有气体放电灯10以及包括线圈4 和电容器5的串联谐振电路，其中气体放电灯10通过耦合电容器6与串联谐振电路相连。在气体放电灯10点亮之前，通常预热灯丝。为此，设有灯丝变压器，其初级绕组7A 与串联谐振电路相连，其次级绕组7B或7C分别与气体放电灯10的灯丝并联。通过采用灯 丝变压器，气体放电灯10的灯丝在预热操作中被提供灯丝电压。不过，本发明并非必须使用灯丝变压器7A、7B、7C，本发明的替代实施方式不具有 灯丝变压器7A、7B和7C。此外，本发明的电子镇流器11具有中心控制机构12，它尤其可以包括微处理器。 操作机构12尤其用于依据外输的亮度实际值21和/或外输的亮度额定值22来调节或者 控制气体放电灯10的亮度。表示气体放电灯10的亮度的亮度实际值21可以由光传感器20通过接口装置3被 输入。由光传感器20提供的模拟信号可以被接口装置3借助两个连接在端子18a、18b和 控制机构12的输入端16a、16b之间的电阻13、14以及被电容器15转换为数字信号。此外，通过端子19a、19b或者控制机构12的输入端17a、17b，可以输入亮度额定值 22或者采取控制机构12的外部控制信息Iextern形式的调光值22。该亮度额定值22例 如可以是外界调光器的额定规定值。作为替换或者补充，可以由一个中心单元通过数字控 制系统(未示出)如DALI (数字可寻址照明接口)或者DSI (数字信号接口)发出亮度额 定值22。除了外部控制信息Iextern之外，控制机构12还按照已知方式接收内部工作状态 信息，所述内部工作状态信息优选地被考虑用于本发明电子镇流器11的工作情况的控制 或调整。这种内部工作状态信息尤其可以是下述参数-电网电压uN，-经过整流的中间电路电压uG，-流经气体放电灯10的气体放电路段的灯电流iL，-灯电压uL，-灯丝电流iH。控制机构12例如接收对应于灯电流iL的参数，因为经过电阻或分路9而降低的电压被供给控制机构12。灯丝电流iH类似地借助电阻8被求出。灯电压uL可直接在气体放电灯10和耦合电容器6之间被抽头输出。
借助这种工作状态信息，电子镇流器11或者控制机构12可以按照已知方式求出其它工作参数，例如灯点亮预热时间、工作时间、启动次数等。根据本发明，气体放电灯10 —般根据所收到的光传感器20的亮度实际值21和/ 或外部亮度额定值22并通过改变频率f和/或由逆变器2提供的节拍交流电压的占空比 d被调光。频率f和/或占空比d的改变通过控制机构12的输出端23并借助相应控制信号 24被报告给逆变器2。此时，按照本发明，先在点亮预热过程中不启动或者说限制调光可能性，做法是只 执行关于某个最低级的调光指令。点亮预热过程或者说受限制的灯工作的时间例如在20至100小时之间。该时间 也可以针对灯由灯生产厂家预定。此外，点亮预热时间和/或最低级可以有以下选择-预先固定，_可调节，例如通过外界指令，可编程，和/或-自适应，即，操作机构结合所测定的测量值如灯参数来加以调节。如果操作机构12具有接口 17a、17b，则可以由外界定下点亮预热过程的时间并且 通过该接口 17a、17b报告给控制机构。或者，点亮预热时间也可储存在操作机构12中。也可通过指令例如通过外界总线向控制机构指明灯更换。工作时间计时器因此可 以通过外界指令或操作被归零并被重新启动。不过，调光能量在点亮预热过程中在一定时间内受限制可能是不期望有的。因此， 按照本发明，也可以通过数字接口 17a、17b并借助配置指令或人工地利用开关25来启动或 者不启动按照本发明的调光能量限制。例如，可以规定综合应答，从而只在发现灯更换时启动点亮预热过程，也通过配置 指令或通过人工启动来发出。就是说，本发明的优点在于，灯10能最佳地或者说正确地被点亮，这延长了灯的 使用寿命。点亮预热过程参数可以通过表来配置，从而使它按照某些事件被启动或不启动。 以下事件例如是-电网重设J/N，-灯更换之后J/N，-发现其它瓦数之后J/N。点亮预热过程和点亮预热时间均可以取决于已知的或根据控制信息而定的灯的 类型来配置。例如，可能需要在某种灯的情况下在任何一次启动灯时确定点亮预热时间，而 在另一种灯的情况下，只在更换灯时需要点亮预热时间，或者甚至完全不需要。而点亮预热过程也可如此改变，即，点亮预热时间取决于用于点亮预热时间的最 低许可亮度级。例如，在70%最低许可亮度级的情况下，点亮预热时间可被定为10分钟，而 在10%最低许可亮度级的情况下，点亮预热时间被定为45分钟。这可作为函数以及以表格 形式被存储起来。
点亮预热过程也可以依据环境条件例如所测定的环境温度来配置或启动。在照明设备和相连的可调光的且连接有光传感器的镇流器被投入使用时，灯无法 被正确点亮，因为由于有光传感器，所以灯在白天被调光至最低。目前的解决方式在于，人们在使用当中人工遮暗光传感器并在例如100小时后再解除。
依靠本发明，现在可以简单利用这种照明设备，因为单独的操作机构12或者电子 镇流器11能自动执行灯10的正确点亮预热，因为例如先通过光传感器使调光不工作或者 至少限制调光，并在例如100小时之后自动启动灯点亮预热时间。
权利要求
一种用于操作至少一个灯(10)的可调光的操作机构(12)，该操作机构(12)具有至少一个用于接收亮度控制信息(21，22)的输入端(16a，16b，17a，17b)，用于控制灯(10)的输出端(23)，控制单元(12)，它被设计用于控制灯(10)，使得在该灯(10)的点亮预热时间内，不低于最低许可亮度级或功率级。
2.根据权利要求1的操作机构(12)，其中，在灯(10)的点亮预热过程中，锁定操作机 构(12)的调光能力，从而使灯(10)的亮度不会低于其最高亮度级。
3.根据权利要求1的操作机构(12)，其中，最低许可亮度级超过最高可达到亮度级的 10%。
4.根据权利要求3的操作机构(12)，其中，最低许可亮度级在最高可达到亮度级的 50%到70%之间。
5.根据任一前述权利要求所述的操作机构(12)，其中，当操作机构(12)发现灯更换 时，启动点亮预热时间。
6 根据任一前述权利要求所述的操作机构(12)，其中，当操作机构(12)发现灯(10) 的瓦数已改变时，启动点亮预热时间。
7.根据任一前述权利要求所述的操作机构(12)，其中，当灯(10)在一次完全断开后又 被接通时，操作机构(12)启动点亮预热时间。
8.根据任一前述权利要求所述的操作机构，其中，当操作机构又被接通时，操作机构启 动点亮预热时间。
9.根据任一前述权利要求所述的操作机构(12)，其中，当相应的外部指令到达时，操 作机构(12)启动点亮预热时间。
10.根据权利要求8所述的操作机构(12)，其中，为了启动点亮预热时间，灯(10)在最 短时间内的断开还是必要的。
11.根据权利要求10所述的操作机构(12)，其中，所述最短时间至少为1天，尤其至少 为1周。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的操作机构(12)，其中，在点亮预热过程中，灯 (10)的亮度达到最高亮度级达至少5分钟。
13.根据任一前述权利要求1所述的操作机构(12)，其中，操作机构(12)在规定时间 后启动点亮预热过程，在该规定时间内该灯(10)的亮度还没有超过亮度基准级。
14.根据任一前述权利要求所述的操作机构(12)，其中，由操作机构(12)执行20至 100小时的点亮预热过程。
15.根据任一前述权利要求所述的操作机构(12)，其中，该操作机构(12)具有用于检 测灯寿命或者灯丝状态的机构，从而该操作机构(12)相应地执行或不执行点亮预热过程。
16.根据任一前述权利要求所述的操作机构(12)，该操作机构(12)具有用于接收尤其 是光传感器(20)的亮度实际值(21)的输入端(16a，16b)。
17.根据任一前述权利要求所述的操作机构(12)，该操作机构(12)具有用于接收亮度 额定值(22)的输入端(17a，17b)。
18.根据权利要求16的操作机构(12)，其中，该操作机构(12)具有用于接收数字可寻 址照明接口亮度额定值(22)或者数字信号接口亮度额定值(22)的输入端(17a，17b)。
19.一种用于操作至少一个灯(10)的操作机构(12)，该操作机构(12)具有 至少一个用于接收亮度控制信息(21，22)的输入端(16a，16b，17a，17b)，用于依据所接收的亮度控制信息(21，22)控制供给灯(10)的功率的输出端(23)，其中 在灯(10)的点亮预热过程中将供给灯(10)的功率控制为不低于最低许可功率级。
20.一种用于操作至少一个灯(10)的可调光的电子镇流器(11)，具有根据任一前述权 利要求所述的操作机构(12)。
21.一种依据亮度控制信息(21，22)来调节灯(10)的亮度的方法，其中在灯(10)的点 亮预热过程中，不应将灯调光到最低许可调光级。
22.—种集成电路，该集成电路被设计用于执行根据权利要求21所述的方法。
全文摘要
本发明涉及用于操作至少一个灯(10)的操作机构(12)，该操作机构(12)包括至少一个用于接收亮度控制信息(21，22)的输入端(16a，16b，17a，17b)和用于控制给灯(10)供电的供电线路(2)的输出端(23)，其中，除在灯(10)的点亮预热时间期间外，根据所接收的亮度控制信息(21，22)来执行对供电线路(2)的控制，在灯(10)的点亮预热时间内，供电线路(2)被控制得使灯(10)的亮度没有降低到最低许可亮度级以下。
文档编号H05B41/392GK101816220SQ200880110096
公开日2010年8月25日 申请日期2008年10月1日 优先权日2007年10月2日
发明者云·莱因霍尔德, 迪尔克·德沃拉泽克, 马库斯·桑德霍泽 申请人:赤多尼科阿特可两合股份有限公司