EP1821580A2 - Elektronisches Vorschaltgerät zur Lampenstrommodulation - Google Patents

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Publication number
EP1821580A2
EP1821580A2 EP07102536A EP07102536A EP1821580A2 EP 1821580 A2 EP1821580 A2 EP 1821580A2 EP 07102536 A EP07102536 A EP 07102536A EP 07102536 A EP07102536 A EP 07102536A EP 1821580 A2 EP1821580 A2 EP 1821580A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lamp
electronic ballast
lamp current
data
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07102536A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1821580A3 (de
Inventor
Olaf Busse
Markus Heckmann
Reinhard Lecheler
Alfons Lechner
Siegfried Mayer
Thomas Pollischansky
Bernd Rudolph
Bernhard Schemmel
Kay Schmidtmann
Harald Schmitt
Thomas Siegmund
Arwed Storm
Horst Werni
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH filed Critical Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Publication of EP1821580A2 publication Critical patent/EP1821580A2/de
Publication of EP1821580A3 publication Critical patent/EP1821580A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/36—Controlling
    • H05B41/38—Controlling the intensity of light
    • H05B41/39—Controlling the intensity of light continuously
    • H05B41/392—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor
    • H05B41/3921—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations
    • H05B41/3925—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations by frequency variation

Definitions

  • the present invention relates to an electronic ballast for operating a connected lamp which is adapted to modulate the lamp current.
  • a connected lamp may be, for example, an incandescent lamp, halogen incandescent lamp, discharge lamp or low-pressure discharge lamp.
  • Electronic ballasts generate the lamp current necessary for the operation of the connected lamp.
  • the lamp current can only be switched on or off.
  • the present invention has for its object to provide an improved electronic ballast with extended function.
  • an electronic ballast for operating a connected lamp which has a device for controlling the lamp current, characterized in that it is designed to modulate the lamp current via the control device so that its time course at least part of the data of the ballast and the connected lamp.
  • the invention is based on the finding that after mounting a lamp in its socket it is difficult or impossible to obtain data of interest about this lamp or an electronic ballast operating this lamp. From the outside, after installation, for example, an inscription possibly applied to the lamp and / or the ballast can provide information about the lamp and the electronic ballast used, the inscription on the ballast often being concealed by the lamp.
  • such inscriptions contain fairly general information about the manufacturer, the rating and / or brand name of the lamp or electronic ballast. To get more information about the lamp or the ballast, usually the lamp or the ballast from the respective lamp is removed. Measurements can then be taken on the removed lamp and the ballast removed, or these can be dismantled for inspection.
  • the electronic ballast has an information store in which information is stored about the electronic ballast and possibly also information about past operating states, and via a corresponding read-out interface, then the electronic ballast must be contacted in order to read out this information.
  • the invention is based on the recognition that a modulation of the lamp current leads to a modulation of the luminous flux emitted by the lamp and the modulation of the luminous flux can be used for information transmission.
  • Static information about the electronic ballast can now be output via the modulated luminous flux.
  • the electronic ballast for example, via a lamp type detection and static information about the lamp, such as the lamp type, the rated power or the manufacturer, determine and output via Lichtstromodulation.
  • current information about the operating parameters of the electronic ballast and the connected lamp can be sent, such as the current power, the mains voltage or the temperature of certain components. If the electronic ballast has an information store, its content can also be sent via the modulated luminous flux.
  • the data can be sent via light current modulation during the entire operation. If the modulation leads to fluctuations in luminous flux, which are imperceptible to the human eye, this can be done without affecting the lighting function of the lamp.
  • the lamp current modulation can also be started by certain events. For example, can be started directly with the lamp current modulation with the switching of the electronic ballast or with the switching of the power supply for the electronic ballast. It is also possible that the Lichtstromodulation does not start until after a fixed period of time after switching on, for example, to be able to position the receiver after switching on the lighting at a suitable location.
  • the lamp current modulation is set.
  • the lamp current modulation can also be started by a so-called ripple control pulse. In a ripple control pulse, the mains voltage is changed in a fixed way. Usually, devices suitable for this purpose are switched on, off or switched over. With so-called “relamping" lamps are replaced without first switching off the ballast operating the lamp.
  • the lamp current can also be modulated intermittently at fixed time intervals or at predetermined times.
  • a phase of the lamp current modulation can begin with a fixed pattern which signals the start of the modulation. Also, the completion of the lamp current modulation may be determined by a predetermined pattern for indicating the completion of the data transmission.
  • the data of interest can be reproduced, for example also in segmented form, each segment containing a specific data type, for example static information, current operating parameters or also historical operating parameters (more in the exemplary embodiment).
  • the lamp connected to the electronic ballast may be, for example, an incandescent lamp, a halogen incandescent lamp and a discharge lamp, in particular a low-pressure discharge lamp.
  • Electronic ballasts include an inverter which converts the power supply for the electronic ballast into an appropriate supply power to one of the connected lamps.
  • an inverter is powered from a main energy storage of the electronic ballast by means of a drop across the main energy storage DC link voltage.
  • the power coupled into the lamp by the inverter may depend on the intermediate circuit voltage, as in the case of a half-bridge inverter (see exemplary embodiment).
  • a half-bridge inverter takes the coupled into the lamp power with increasing DC link voltage, accordingly, the opposite applies to a decreasing DC link voltage.
  • the electronic ballast is now designed so that the modulation of the lamp current is carried out via a change in the dropping at the main energy storage DC link voltage.
  • this main energy storage is a so-called DC link capacitor, which is loaded with a suitable circuit, such as a boost converter circuit or a pump circuit.
  • a suitable circuit such as a boost converter circuit or a pump circuit.
  • Different charges of the capacitor lead to different levels of DC link voltages across the DC link capacitor.
  • the charge state of the DC link capacitor can be adjusted by the operating frequency of a boost converter charging the DC link capacitor. This is explained in more detail in the embodiment.
  • the electronic ballast is designed so that when the lamp is connected, the modulation of the lamp current via a change in the operating frequency.
  • the power to operate the connected lamp can be supplied via a resonant circuit.
  • This resonant circuit usually includes an inductor and a capacitor.
  • the connected lamp closes the resonant circuit and the electronic ballast oscillates the resonant circuit.
  • the current through the lamp is a function of the operating frequency of the resonant circuit. Near the resonance frequency, the lamp current is particularly large; goes away the operating frequency of the resonant circuit of the resonant frequency, the lamp current decreases. The lamp current can thus be modulated by changing the operating frequency.
  • the electronic ballast has lamp terminals which are connected to an impedance so that the lamp current flowing when the lamp is connected can be modulated by a change in the impedance.
  • a switchable impedance may be connected in series with one of the lamp terminals or in parallel with the lamp terminals.
  • the impedance for the modulation of the lamp current may be a resistor, an inductance or a capacitance or a combination of corresponding components.
  • the electronic ballast is preferably designed to display the data about two changes in the status of the lamp current profile.
  • a first of the two state changes corresponds to an increasing lamp current and a second of the two state changes corresponds to a decreasing lamp current.
  • the electronic ballast is used to operate a discharge lamp, in particular a low-pressure discharge lamp.
  • a discharge lamp in particular a low-pressure discharge lamp.
  • Corresponding electronic ballasts have by default an inverter, a DC link capacitor, a control device for the lamp current and a broken by lamp connections resonant circuit, so that the conversion to an electronic ballast according to the invention is particularly simple.
  • a corresponding receiving or decoding device For receiving or decoding the data modulated into the luminous flux, a corresponding receiving or decoding device is used.
  • the receiver only detects the luminous flux fluctuations and records them if necessary, while a decoder also removes the data from the luminous flux fluctuations.
  • a decoder for reading out the data sent in the luminous flux, a decoder is used which has a light receiving detector for measuring the light intensity, a lens system for supplying light to the light receiving detector, and a transducer which converts the output signal of the light receiving detector into binary data.
  • the decoding device is designed to display the data, and to respond only to light from a solid angle range with an opening angle less than or equal to 30 degrees. Opening angles of at most 20 degrees, 10 degrees, 5 degrees and 2 degrees are increasingly preferred.
  • the decoding device can display the data, or a part of the data, for example on a screen. This allows an appraisal of the data at or immediately after reading.
  • the decoder may also include a memory in which the data is stored. After an operator has collected about several records then this can then the data from the memory of the decoder transferred to a standard computer and processed with appropriate software.
  • the decoder has a laser.
  • the decoder can thus be aligned with a lamp to be read.
  • the laser can be connected to the rest of the decoder in such a way that the light of the lamp to be read falls on the light receiving detector when the laser beam is pointing at the lamp. This ensures that the decoder also receives light from the lamp to be read. This is particularly advantageous if the decoding device receives light only from a small solid angle range.
  • the invention relates to a system comprising an electronic ballast according to the invention and a decoder as just described.
  • the above and subsequent description of the individual features relates to the electronic ballast, the decoder and the system of electronic ballast and decoder. Further, it also relates to a method according to the invention for sending data by means of lamp current modulation and a method for decoding temporal changes of luminous fluxes. This also applies without being explicitly mentioned in detail.
  • the invention thus also relates to a method for sending data from a lamp connected to an electronic ballast, comprising the steps of: generating a lamp current with the electronic ballast for operating the connected ballast Lamp and modulating the lamp current with a control device of the electronic ballast, wherein the control device modulates the lamp current so that the time course is at least part of the data of the ballast and the connected lamp.
  • the invention basically also relates to a method for decoding data generated by the above method comprising the steps of: supplying the light to a light receiving detector by means of a lens system, measuring the light intensity with the light receiving detector, and converting the output signal with a converter into binary data and Representing the data, wherein the lens system only receives light from a solid angle range with an opening angle less than or equal to 30 degrees.
  • Figure 1 shows the circuit diagram of an electronic ballast with a connected low-pressure discharge lamp LL.
  • the rectifier On the left side of the circuit is an AC power supply to a rectifier GL.
  • the rectifier has two DC voltage outputs. Parallel to the two DC voltage outputs, a radio interference suppression capacitor CF is connected.
  • the electronic ballast has a boost converter of a storage coil L1, a diode D1, a switch S1 and a DC link capacitor CZ.
  • the storage coil L1, the diode D1 and the intermediate circuit capacitor CZ are connected in series between the first and the second DC voltage output of the rectifier GL in this order.
  • the switch S1 provides in the on state for a rising current in the storage coil L1 up to an adjustable maximum value.
  • the storage coil L1 is magnetized.
  • the switch S1 blocks and the diode D1, after switching off the switch S1, conducts the current impressed in the storage coil L1 into the intermediate circuit capacitor CZ. If the storage coil L1 completely demagnetized, so no current flows through them and the diode D1 locks. Then, the switch S1 is turned on again and the current through the storage coil L1 rises again. In this way, the intermediate circuit capacitor CZ can be charged to a predefinable voltage value, the intermediate circuit voltage UCZ.
  • the DC link voltage UCZ is in fact set via the switching frequency of the switch S1.
  • the switch S1 is controlled by a control device K via one of its outputs A1.
  • the control device K Via an input E1 of the control device K, the control device K can measure the voltage drop across the resistor R1 and thus determine the current flowing through the switch S1.
  • Supply lines of the control device K are connected between the positive supply potential and the reference potential.
  • a half-bridge inverter of two switching elements S2 and S3 is connected in parallel with the intermediate circuit capacitor CZ.
  • High-frequency alternating switching of the switches S2 and S3 generates a high-frequency alternating voltage between an alternating voltage output WA and the reference potential lying between the two switches S2 and S3.
  • the two switches S2 and S3 are each controlled via one of two control outputs A2 and A3 of the control device K.
  • a resistor R2 is connected between the switch S3 and the reference potential. Via this resistor R2, the control device K can determine the current through the half-bridge inverter.
  • a series connection of a lamp inductor LD, a coupling capacitor CC and the low-pressure discharge lamp LL is located between the alternating voltage output WA and the reference potential.
  • a resonance capacitor CR is connected.
  • the circuit between the AC output WA and the reference potential - is oscillatable with connected low-pressure discharge lamp LL.
  • the operating frequency is determined by the switching frequency of the half-bridge inverter S2, S3.
  • a first possibility to modulate the lamp current in such a circuit arrangement is to change the intermediate circuit voltage UCZ.
  • the amplitude of the high-frequency alternating voltage between the alternating voltage output WA and the reference potential is determined inter alia by the intermediate circuit voltage UCZ, because the potential jumps to the AC voltage output WA between the value of the DC link voltage UCZ and the reference potential back and forth. If, therefore, the intermediate circuit voltage UCZ changes, so does the amplitude of the high-frequency alternating voltage, which of course also leads to a change in the lamp current.
  • the boost converter L1, S1, D1 shown here operates in the so-called “discontinuous conduction mode", in which the renewed closing of the switch S1 until complete demagnetization of the storage coil L1 is awaited.
  • the step-up converter could also work in “continuous conduction mode”, which does not wait for complete demagnetization of the storage coil, or else in "critical conduction mode”, in which the transition between the two preceding modes is switched;
  • the intermediate circuit voltage UCZ can then be set via the operating frequency of the boost converter L1, S1, D1. Since the half-bridge inverter S2, S3 continuously draws power from the DC link capacitor CZ during operation, the DC link voltage UCZ decreases or increases when the duty cycle of the switch S1 is changed.
  • a second way to modulate the lamp current is to change the operating frequency of the half-bridge inverter S2, S3.
  • the circuit of the lamp inductor LD, the coupling capacitor CC of the low-pressure discharge lamp LL and the resonance capacitor CR between the AC output WA and the reference potential, as already stated above, is a vibratory system. In the vicinity of the resonance can be coupled by the half-bridge inverter S2, S3, a particularly large power in the low-pressure discharge lamp LL. For a given intermediate circuit voltage UCZ so the lamp current is particularly large. If the operating frequency of the half-bridge inverter S2, S3 changed, so also changes the operating frequency of the resonant circuit LD, CC, LL, CR. As the distance from the resonance decreases, the lamp current decreases.
  • FIG. 2 shows the circuit diagram of a second electronic ballast according to the invention. This represents a variation of the electronic ballast shown in Figure 1. Numerous components are also interconnected, have the same function as in the electronic ballast of Figure 1 and are also named here. Again, a low-pressure discharge lamp LL is connected.
  • FIG. 1 a terminal of the low-pressure discharge lamp LL is connected directly to the reference potential.
  • FIG. 2 a parallel connection of a switch S4 and an impedance RCL is connected between the low-pressure discharge lamp LL and the reference potential.
  • the impedance RCL may be a resistor, a capacitor, a coil or a circuit of a plurality of such components. Here it is a resistor RCL.
  • the switch S4 is controlled via an output A4 of the control device K. If the switch S4 is closed, the current path is parallel to the resistor RCL compared to this low impedance and the lamp current can flow unaffected by the resistor RCL and by the low-pressure discharge lamp LL, exactly as in Figure 1. However, the switch S4 is open, so the lamp current flows through the resistor RCL.
  • the lamp current changes due to two effects, once shifts the resonance frequency of the On the other hand, a voltage drops across the resistor RCL. By turning on and off the switch S4 can therefore be changed between two lamp current levels.
  • a modulation of the lamp current is reflected in a modulation of the luminous flux of the connected low-pressure discharge lamp LL.
  • the luminous flux ⁇ is shown schematically as a function of time.
  • the electronic ballast of Figure 2 is connected with connected low-pressure discharge lamp LL.
  • the luminous flux has reached the value of stationary operation.
  • the control device K starts to switch the switch S4 on and off and thus to modulate the lamp current.
  • the lamp current jumps between two levels back and forth. This is also expressed in the jumping back and forth of the luminous flux ⁇ between two levels.
  • the lamp or luminous flux is modulated for a certain time.
  • the electronic ballast adjusts the modulation of the lamp current and the luminous flux assumes a steady state value.
  • the jumping back and forth of the luminous flux between two levels allows data transmission by means of binary coded data.
  • a data transmission sequence is started by a ripple control pulse.
  • Figure 4 shows schematically the structure of such a sequence I-V.
  • a fixed pattern I is transmitted from luminous flux changes indicating the beginning of the data transmission.
  • data II is sent regarding the transmission protocol.
  • Protocol II gives details of the encoding of the later the following data III, IV and their nature and quantity.
  • static data III are first transmitted with regard to the electronic ballast, specifically the manufacturer, the type of electronic ballast, the serial number and the production date.
  • the so-called Manchester coding or other suitable coding can be used, which enables clock recovery.
  • the two states of the data to be displayed are encoded via rising and falling edges of the lamp current or the luminous flux.
  • the decoding apparatus shown schematically in FIG. 5 can be used.
  • This has a lens system 3, which directs light from a rotationally symmetric solid angle range with an opening angle of 1.5 degrees to a light receiving detector 4.
  • the decoding device has an amplifier 5, a control unit 6 and a display 7.
  • the amplifier 5 amplifies the output signal of the light receiving detector 4.
  • the decoder has a laser (not shown) which is aligned parallel to the axis of symmetry of the solid angle range. With the laser beam emitted by this laser, the decoder can be aligned with the lamp to be read become. When the laser beam strikes the lamp to be read out, the light from the lamp falls onto the light receiving detector 4.
  • the output signal of the amplifier 5 is interpreted by a computing unit 6, which reads out the data from the amplified voltage fluctuations.
  • the display 7 represents the data provided by the computing unit 6 available.
  • the decoder is small enough to be held comfortably in the hand. In addition, it has a battery (not shown) so that it can be moved through the room independently of cables. The operator can use the decoder in his hand to direct the lens system onto a low-pressure discharge lamp 1, record the luminous flux 2 mimicked by this low-pressure discharge lamp 1 in a small solid angle range and look at the transmitted data on the display.

Landscapes

  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Vorschaltgerät zum Betrieb einer angeschlossenen Lampe (LL), welches dazu ausgelegt ist, den Lampenstrom zu modulieren. Dabei wird der Lampenstrom so moduliert, dass dessen zeitlicher Verlauf zumindest einen Teil der Daten des Vorschaltgeräts, der angeschlossenen Lampe (LL) und des Betriebes darstellt. Die Modulation des Lampenstromes wirkt sich in einer Modulation des Lichtstromes aus, so dass über die Lichtstrommodulation Informationen übertragen werden können.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Vorschaltgerät zum Betrieb einer angeschlossenen Lampe, welches dazu ausgelegt ist, den Lampenstrom zu modulieren.
    • Stand der Technik
  • Elektronische Vorschaltgeräte zum Betrieb einer Lampe sind bekannt. Es gibt verschiedene Ausführungsformen für unterschiedliche Lampentypen mit jeweils verschiedenen Nennleistungen oder Betriebsweisen. Eine angeschlossene Lampe kann beispielsweise eine Glühlampe, Halogenglühlampe, Entladungslampe oder Niederdruckentladungslampe sein.
  • Elektronische Vorschaltgeräte generieren den zum Betrieb der angeschlossenen Lampe notwendigen Lampenstrom. Im einfachsten Fall kann der Lampenstrom lediglich ein- oder ausgeschaltet werden. Bei komplexeren elektronischen Vorschaltgeräten kann etwa auch der in die Lampe eingekoppelte Strom oder auch die Leistung eingestellt werden.
    • Darstellung der Erfindung
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes elektronisches Vorschaltgerät mit erweiterter Funktion anzugeben.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein elektronisches Vorschaltgerät zum Betrieb einer angeschlossenen Lampe, welches eine Vorrichtung zur Steuerung des Lampenstromes aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass es dazu ausgelegt ist, den Lampenstrom über die Steuervorrichtung so zu modulieren, dass dessen zeitlicher Verlauf zumindest einen Teil der Daten des Vorschaltgerätes und der angeschlossenen Lampe darstellt.
  • Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden im Folgenden erläutert.
  • Der Erfindung liegt die Feststellung zugrunde, dass es nach der Montage einer Lampe in ihrer Fassung schwierig oder nicht möglich ist, interessierende Daten über diese Lampe oder ein diese Lampe betreibendes elektronisches Vorschaltgerät zu erhalten. Von außen kann nach der Montage etwa eine ggf. auf der Lampe und/oder dem Vorschaltgerät aufgebrachte Aufschrift Auskunft über die Lampe und das verwendete elektronische Vorschaltgerät geben, wobei die Aufschrift auf dem Vorschaltgerät häufig auch durch die Leuchte verdeckt ist.
  • Typischerweise enthalten solche Aufschriften recht allgemeine Informationen über den Hersteller, die Nennleistung und/oder den Markennamen der Lampe bzw. des elektronischen Vorschaltgerätes. Um mehr Informationen über die Lampe oder das Vorschaltgerät zu erhalten, wird üblicherweise die Lampe oder das Vorschaltgerät aus der jeweiligen Leuchte ausgebaut. An der ausgebauten Lampe und dem ausgebauten Vorschaltgerät können dann Messungen durchgeführt oder diese zur Einsichtnahme demontiert werden.
  • Verfügt das elektronische Vorschaltgerät über einen Informationsspeicher, in dem Informationen über das elektronische Vorschaltgerät und ggf. auch Informationen über vergangene Betriebszustände abgelegt sind, und über eine entsprechende Ausleseschnittstelle, so muss das elektronische Vorschaltgerät kontaktiert werden, um diese Informationen auszulesen.
  • Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass eine Modulation des Lampenstromes zu einer Modulation des von der Lampe abgegebenen Lichtstromes führt und die Modulation des Lichtstromes zur Informationsübertragung genutzt werden kann.
  • Über den modulierten Lichtstrom können nun etwa statische Informationen über das elektronische Vorschaltgerät, wie Hersteller, Leistungsbereich, verwendete Bauteile, Seriennummer oder ähnliche Informationen, ausgegeben werden. Das elektronische Vorschaltgerät kann beispielsweise über eine Lampentyperkennung auch statische Informationen über die Lampe, wie etwa den Lampentyp, die Nennleistung oder den Hersteller, feststellen und über Lichtstrommodulation ausgeben. Weiter können aber auch aktuelle Informationen über die Betriebsparameter des elektronischen Vorschaltgerätes und der angeschlossenen Lampe versendet werden, wie beispielsweise die aktuelle Leistung, die Netzspannung oder die Temperatur bestimmter Bauteile. Weist das elektronische Vorschaltgerät einen Informationsspeicher auf, so kann auch dessen Inhalt über den modulierten Lichtstrom versendet werden.
  • Die Daten können über Lichtstrommodulation während des gesamten Betriebes versendet werden. Wenn die Modulation zu Lichtstromschwankungen führt, die für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar sind, kann dies ohne Beeinträchtigung der Beleuchtungsfunktion der Lampe erfolgen.
  • Die Lampenstrommodulation kann allerdings auch durch bestimmte Ereignisse gestartet werden. Beispielsweise kann mit dem Einschalten des elektronischen Vorschaltgerätes oder mit dem Einschalten der Netzversorgung für das elektronische Vorschaltgerät direkt mit der Lampenstrommodulation begonnen werden. Ebenso ist es möglich, dass die Lichtstrommodulation erst nach Ablauf einer festen Zeitspanne nach dem Einschalten startet, um zum Beispiel das Empfangsgerät nach dem Einschalten der Beleuchtung an einer geeigneten Stelle positionieren zu können. Sind alle Daten versendet, so wird die Lampenstrommodulation eingestellt. Die Lampenstrommodulation kann auch durch einen sog. Rundsteuerimpuls gestartet werden. Bei einem Rundsteuerimpuls wird die Netzspannung auf eine fest definierte Weise verändert. Üblicherweise werden damit dafür geeignete Geräte ein-, aus- oder umgeschaltet. Beim sog. "Relamping" werden Lampen ausgewechselt, ohne vorher das die Lampe betreibende Vorschaltgerät auszuschalten. Anschließend wird eine andere Lampe in das weiterhin eingeschaltete elektronische Vorschaltgerät eingesetzt. Diese Vorgehensweise ist beispielsweise dann sinnvoll, wenn ein Monteur viele Lampen auswechseln muss, unmittelbar eine Rückmeldung bzgl. des Funktionierens der gerade ausgewechselten Lampe haben möchte, und er nicht jedes Mal einen eventuell weit entfernten Schalter bedienen möchte. Auch durch dieses Relamping kann die Lichtstrommodulation gestartet werden.
  • Der Lampenstrom kann auch intermittierend mit festen Zeitabständen oder zu vorgegebenen Zeiten moduliert werden.
  • Eine Phase der Lampenstrommodulation kann mit einem festgelegten Muster beginnen, welches den Start der Modulation signalisiert. Auch der Abschluss der Lampenstrommodulation kann durch ein festgelegtes Muster zur Kennzeichnung des Abschlusses der Datenübertragung bestimmt sein. Zwischen diesen anfänglichen und abschließenden Modulationssequenzen können die interessierenden Daten wiedergegeben werden, beispielsweise auch in segmentierter Form, wobei jedes Segment einen spezifischen Datentyp, etwa statische Informationen, aktuelle Betriebsparameter oder auch historische Betriebsparameter enthält (mehr dazu im Ausführungsbeispiel).
  • Die an das elektronische Vorschaltgerät angeschlossene Lampe kann etwa eine Glühlampe, eine Halogenglühlampe und eine Entladungslampe, insbesondere eine Niederdruckentladungslampe, sein.
  • Elektronische Vorschaltgeräte weisen einen Inverter auf, welcher die Versorgungsleistung für das elektronische Vorschaltgerät in eine der angeschlossenen Lampe angemessene Versorgungsleistung umwandelt. Üblicherweise wird ein solcher Inverter aus einem Hauptenergiespeicher des elektronischen Vorschaltgerätes mittels einer über dem Hauptenergiespeicher abfallenden Zwischenkreisspannung versorgt. Die durch den Inverter in die Lampe eingekoppelte Leistung kann von der Zwischenkreisspannung abhängen, wie beispielsweise bei einem Halbbrückeninverter (s. Ausführungsbeispiel). Bei einem Halbbrückeninverter nimmt die in die Lampe eingekoppelte Leistung mit zunehmender Zwischenkreisspannung zu, entsprechend gilt das Gegenteil für eine abnehmende Zwischenkreisspannung.
  • Vorzugsweise ist das elektronische Vorschaltgerät nun so ausgelegt, dass die Modulation des Lampenstromes über eine Veränderung der an dem Hauptenergiespeicher abfallenden Zwischenkreisspannung erfolgt.
  • Üblicherweise ist dieser Hauptenergiespeicher ein so genannter Zwischenkreiskondensator, welcher mit einer dafür geeigneten Schaltung, wie beispielsweise einer Hochsetzstellerschaltung oder einer Pumpschaltung, geladen wird. Unterschiedliche Aufladungen des Kondensators führen zu unterschiedlich hohen Zwischenkreisspannungen über dem Zwischenkreiskondensator. Beispielsweise kann der Ladungszustand des Zwischenkreiskondensators durch die Betriebsfrequenz eines den Zwischenkreiskondensator ladenden Hochsetzstellers eingestellt werden. Dies ist im Ausführungsbeispiel näher ausgeführt.
  • Vorzugsweise ist das elektronische Vorschaltgerät so ausgelegt, dass bei angeschlossener Lampe die Modulation des Lampenstromes über eine Veränderung der Betriebsfrequenz erfolgt. Die Leistung zum Betrieb der angeschlossenen Lampe kann über einen Resonanzkreis zugeführt werden. Zu diesem Resonanzkreis gehören üblicherweise eine Induktivität und ein Kondensator. Die angeschlossene Lampe schließt den Resonanzkreis und das elektronische Vorschaltgerät versetzt den Resonanzkreis in Schwingung. Der Strom durch die Lampe ist eine Funktion der Betriebsfrequenz des Resonanzkreises. In der Nähe der Resonanzfrequenz ist der Lampenstrom besonders groß; entfernt sich die Betriebsfrequenz des Resonanzkreises von der Resonanzfrequenz, so nimmt der Lampenstrom ab. Der Lampenstrom kann also durch eine Veränderung der Betriebsfrequenz moduliert werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das elektronische Vorschaltgerät Lampenanschlüsse auf, welche so mit einer Impedanz verschaltet sind, dass der bei angeschlossener Lampe fließende Lampenstrom durch eine Veränderung der Impedanz moduliert werden kann. Beispielsweise kann eine zuschaltbare Impedanz in Serie zu einem der Lampenanschlüsse oder parallel zu den Lampenanschlüssen geschaltet sein. Die Impedanz zur Modulation des Lampenstromes kann ein Widerstand, eine Induktivität oder eine Kapazität bzw. eine Kombination entsprechender Bauteile sein. Einmal verändert die Impedanz den Lampenstrom dadurch, dass eine Spannung über dieser abfällt, weiter verändert die Impedanz auch die Resonanzfrequenz des Resonanzkreises. Die bevorzugte Ausführungsform aus dem vorangehenden Absatz kann etwa durch eine solche Impedanz ausgeführt werden.
  • Werden die Daten über zwei Zustände des Lampenstromverlaufs dargestellt und entspricht ein erster der beiden Zustände einem niedrigen Strompegel und ein zweiter der beiden Zustände einem höheren Strompegel, so kann es bei der Übertragung der Daten über den modulierten Lichtstrom zu Problemen kommen. Werden Daten übertragen, bei denen mehrfach hintereinander der gleiche Zustand des Lampenstromes vorliegt, so findet währenddessen keine Modulation des Lampenstromes bzw. des Lichtstromes statt. Da der Lichtstrom dann keine zeitliche Variation aufweist, ist ein Empfangsgerät dazu gezwungen, die Dauer der Phasen mit gleich bleibendem Lichtstrom zu messen und aus dieser auf den Inhalt der übertragenen Daten zu schließen. Kleine Ungenauigkeiten in der Zeitmessung, Ungenauigkeiten in der Variation des Lampenstromes oder auch Schwankungen in der Entfernung zu einem Empfangsgerät können so die Informationsübertragung korrumpieren.
  • Vorzugsweise ist das elektronische Vorschaltgerät dazu ausgelegt, die Daten über zwei Zustandsänderungen des Lampenstromverlaufs darzustellen. Eine erste der beiden Zustandsänderungen entspricht dabei einem zunehmenden Lampenstrom und eine zweite der beiden Zustandsänderungen einem abnehmenden Lampenstrom.
  • Werden die Zustände über solche steigenden bzw. fallenden Flanken kodiert, so können keine längeren Phasen mit konstantem Lampenstrom bzw. Lichtstrom auftreten; eine zusätzliche Zeitmessung auf Seiten des Empfangsgerätes erübrigt sich. Die Daten sind dann also so kodiert, dass der Übertragungstakt im Lichtstrom enthalten ist, auch wenn eine längere Folge von Nullen oder Einsen übertragen wird.
  • Vorzugsweise dient das elektronische Vorschaltgerät zum Betrieb einer Entladungslampe, insbesondere einer Niederdruckentladungslampe. Entsprechende elektronische Vorschaltgeräte weisen standardmäßig einen Inverter, einen Zwischenkreiskondensator, eine Steuervorrichtung für den Lampenstrom und einen durch Lampenanschlüsse unterbrochenen Resonanzkreis auf, so dass der Umbau zu einem erfindungsgemäßen elektronischen Vorschaltgerät besonders einfach ist.
  • Zum Empfang bzw. zur Dekodierung der in den Lichtstrom hinein modulierten Daten wird ein entsprechendes Empfangs- bzw. Dekodiergerät benutzt. Das Empfangsgerät detektiert die Lichtstromschwankungen lediglich und zeichnet sie ggf. auf, während ein Dekodiergerät den Lichtstromschwankungen auch wieder die Daten entnimmt.
  • Vorzugsweise wird zum Auslesen der in dem Lichtstrom versandten Daten ein Dekodiergerät verwendet, welches einen Lichtempfangsdetektor zur Messung der Lichtintensität, ein Linsensystem, um Licht dem Lichtempfangsdetektor zuzuführen, und einen Wandler, welcher das Ausgangssignal des Lichtempfangsdetektors in binäre Daten umformt, aufweist. Dabei ist das Dekodiergerät dazu ausgelegt, die Daten auch darzustellen, und nur auf Licht aus einem Raumwinkelbereich mit einem Öffnungswinkel kleiner/gleich 30 Grad anzusprechen. Zunehmend bevorzugt sind Öffnungswinkel von höchstens 20 Grad, 10 Grad, 5 Grad und 2 Grad.
  • Empfängt das Dekodiergerät Licht aus nur einem kleinen Raumwinkelbereich, können störende Einflüsse von weiteren Lichtquellen eingedämmt bzw. sogar ausgeschlossen werden. Die Qualität der Informationsübertragung kann dadurch verbessert werden. Das Dekodiergerät kann die Daten, oder einen Teil der Daten, beispielsweise auf einem Bildschirm darstellen. Dies ermöglicht eine Begutachtung der Daten bei dem oder direkt im Anschluss an das Auslesen.
  • Zusätzlich kann das Dekodiergerät auch einen Speicher aufweisen, in dem die Daten abgelegt werden. Nachdem eine Bedienperson dann etwa mehrere Datensätze gesammelt hat, kann diese die Daten dann von dem Speicher des Dekodiergerätes in einen Standardcomputer übertragen und mit einer entsprechenden Software weiterverarbeiten.
  • Vorzugsweise weist das Dekodiergerät einen Laser auf. Mithilfe des von diesem Laser emittierten Strahls kann das Dekodiergerät so auf eine auszulesende Lampe ausgerichtet werden. Der Laser kann dabei derart mit dem Rest des Dekodiergerätes verbunden sein, dass das Licht der auszulesenden Lampe auf den Lichtempfangsdetektor fällt, wenn der Laserstrahl auf die Lampe zeigt. So lässt sich sicherstellen, dass das Dekodiergerät auch Licht von der auszulesenden Lampe empfängt. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn das Dekodiergerät Licht nur aus einem kleinen Raumwinkelbereich aufnimmt.
  • Weiter bezieht sich die Erfindung auf ein System aus einem erfindungsgemäßen elektronischen Vorschaltgerät und einem wie eben beschriebenen Dekodiergerät. Die vorstehende und die nachfolgende Beschreibung der einzelnen Merkmale bezieht sich auf das elektronische Vorschaltgerät, das Dekodiergerät und das System aus elektronischem Vorschaltgerät und Dekodiergerät. Weiter bezieht sie sich auch auf ein der Erfindung entsprechendes Verfahren zum Versenden von Daten mittels Lampenstrommodulation und ein Verfahren zur Dekodierung von zeitlichen Änderungen von Lichtströmen. Dies gilt auch, ohne dass es im Einzelnen noch explizit erwähnt wird.
  • Die Erfindung bezieht sich grundsätzlich also auch auf ein Verfahren zum Versenden von Daten aus einer an ein elektronisches Vorschaltgerät angeschlossenen Lampe mit den Schritten: Erzeugen eines Lampenstromes mit dem elektronischen Vorschaltgerät zum Betrieb der angeschlossenen Lampe und Modulieren des Lampenstromes mit einer Steuervorrichtung des elektronischen Vorschaltgerätes, wobei die Steuervorrichtung den Lampenstrom so moduliert, dass dessen zeitlicher Verlauf zumindest einen Teil der Daten des Vorschaltgerätes und der angeschlossenen Lampe darstellt.
  • Weiter bezieht sich die Erfindung grundsätzlich auch auf ein Verfahren zum Dekodieren von mit obigem Verfahren erzeugten Daten mit den Schritten: Zuführen des Lichtes zu einem Lichtempfangsdetektor mit Hilfe eines Linsensystems, Messen der Lichtintensität mit dem Lichtempfangsdetektor und Umformen des Ausgangssignals mit einem Wandler in binäre Daten und Darstellen der Daten, wobei das Linsensystem nur Licht aus einem Raumwinkelbereich mit einem Öffnungswinkel kleiner/gleich 30 Grad aufnimmt.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die dabei offenbarten Einzelmerkmale können auch in anderen Kombinationen erfindungswesentlich sein.
    • Figur 1
    zeigt ein Schaltbild eines erfindungsgemäßen elektronischen Vorschaltgerätes als erstes Ausführungsbeispiel.
    Figur 2
    zeigt ein Schaltbild eines weiteren erfindungsgemäßen elektronischen Vorschaltgerätes als zweites Ausführungsbeispiel.
    Figur 3
    zeigt schematisch den von einer mit einem erfindungsgemäßen elektronischen Vorschaltgerät betriebenen Lampe abgegebenen Lichtstrom als Funktion der Zeit.
    Figur 4
    zeigt eine schematische Darstellung eines Dekodiergerätes.
    Figur 5
    zeigt schematisch eine Reihenfolge von zur Übermittlung vorgesehenen Daten.
    Bevorzugte Ausführung der Erfindung
  • Figur 1 zeigt das Schaltbild eines elektronischen Vorschaltgerätes mit einer angeschlossenen Niederdruckentladungslampe LL.
  • An der Schaltung liegt links eine Wechselspannungsnetzversorgung an einem Gleichrichter GL an. Der Gleichrichter weist zwei Gleichspannungsausgänge auf. Parallel zu den beiden Gleichspannungsausgängen ist ein Funkentstörkondensator CF geschaltet.
  • Das elektronische Vorschaltgerät weist einen Hochsetzsteller aus einer Speicherspule L1, einer Diode D1, einem Schalter S1 und einem Zwischenkreiskondensator CZ auf. Dabei sind die Speicherspule L1, die Diode D1 und der Zwischenkreiskondensator CZ in dieser Reihenfolge in Serie zwischen den ersten und den zweiten Gleichspannungsausgang des Gleichrichters GL geschaltet. Parallel zu den beiden Gleichspannungsausgängen des Gleichrichters GL und der Speicherspule L1 ist eine Serienschaltung aus dem Schalter S1 und einem Widerstand R1 geschaltet.
  • Der Schalter S1 sorgt im eingeschalteten Zustand für einen ansteigenden Strom in der Speicherspule L1 bis zu einem einstellbaren maximalen Wert. Dabei wird die Speicherspule L1 aufmagnetisiert. Beim Erreichen des maximalen Wertes sperrt der Schalter S1 und die Diode D1 leitet nach dem Ausschalten des Schalters S1 den in der Speicherspule L1 eingeprägten Strom in den Zwischenkreiskondensator CZ. Ist die Speicherspule L1 vollständig abmagnetisiert, so fließt kein Strom mehr durch diese und die Diode D1 sperrt. Dann wird der Schalter S1 wieder eingeschaltet und der Strom durch die Speicherspule L1 steigt wieder an. Auf diese Weise kann der Zwischenkreiskondensator CZ auf einen vorgebbaren Spannungswert, die Zwischenkreisspannung UCZ, geladen werden.
  • Die Zwischenkreisspannung UCZ wird nämlich über die Schaltfrequenz des Schalters S1 eingestellt. Dazu wird der Schalter S1 von einer Steuervorrichtung K über einen ihrer Ausgänge A1 angesteuert. Über einen Eingang E1 der Steuervorrichtung K kann die Steuervorrichtung K die über dem Widerstand R1 abfallende Spannung messen und so den durch den Schalter S1 fließenden Strom bestimmen. Versorgungsleitungen der Steuervorrichtung K sind zwischen das positive Versorgungspotential und das Bezugspotential geschaltet.
  • Weiter ist parallel zu dem Zwischenkreiskondensator CZ ein Halbbrückeninverter aus zwei Schaltelementen S2 und S3 geschaltet. Durch hochfrequentes abwechselndes Schalten der Schalter S2 und S3 wird zwischen einem zwischen den beiden Schaltern S2 und S3 liegenden Wechselspannungsausgang WA und dem Bezugspotential eine hochfrequente Wechselspannung erzeugt. Die beiden Schalter S2 und S3 werden jeweils über einen von zwei Steuerausgänge A2 und A3 der Steuervorrichtung K angesteuert. Zwischen den Schalter S3 und das Bezugspotential ist ein Widerstand R2 geschaltet. Über diesen Widerstand R2 kann die Steuervorrichtung K den Strom durch den Halbbrückeninverter bestimmen.
  • Zwischen dem Wechselspannungsausgang WA und dem Bezugspotential befindet sich bei angeschlossener Niederdruckentladungslampe LL eine Serienschaltung aus einer Lampendrossel LD, einem Koppelkondensator CC und der Niederdruckentladungslampe LL. Parallel zu der Niederdruckentladungslampe LL ist ein Resonanzkondensator CR geschaltet. Die Schaltung zwischen dem Wechselspannungsausgang WA und dem Bezugspotential - ist bei angeschlossener Niederdruckentladungslampe LL schwingungsfähig. Die Betriebsfrequenz wird dabei durch die Schaltfrequenz des Halbbrückeninverters S2, S3 bestimmt.
  • Eine erste Möglichkeit, den Lampenstrom in einer solchen Schaltungsanordnung zu modulieren, besteht darin, die Zwischenkreisspannung UCZ zu verändern. Die Amplitude der hochfrequenten Wechselspannung zwischen dem Wechselspannungsausgang WA und dem Bezugspotential ist nämlich u. a. durch die Zwischenkreisspannung UCZ bestimmt, weil das Potential an dem Wechselspannungsausgang WA zwischen dem Wert der Zwischenkreisspannung UCZ und dem Bezugspotential hin und her springt. Verändert sich also die Zwischenkreisspannung UCZ, so verändert sich auch die Amplitude der hochfrequenten Wechselspannung, was natürlich auch zu einer Veränderung des Lampenstromes führt.
  • Der hier gezeigte Hochsetzsteller L1, S1, D1 arbeitet im sog. "Discontinuous Conduction Mode", bei dem mit dem erneuten Schließen des Schalters S1 bis zur vollständigen Abmagnetisierung der Speicherspule L1 gewartet wird. Der Hochsetzsteller könnte aber auch im "Continous Conduction Mode", bei dem nicht bis zur vollständigen Abmagnetisierung der Speicherspule gewartet wird, oder aber auch im "Critical Conduction Mode", bei dem im Übergang zwischen den zwei vorangehenden Modi geschaltet wird, arbeiten; entscheidend ist, dass die Zwischenkreisspannung UCZ von der Steuervorrichtung K eingestellt und damit moduliert werden kann. Die Zwischenkreisspannung UCZ kann dann über die Betriebsfrequenz des Hochsetzstellers L1, S1, D1 eingestellt werden. Da der Halbbrückeninverter S2, S3 dem Zwischenkreiskondensator CZ während des Betriebes laufend eine Leistung entnimmt, sinkt oder steigt die Zwischenkreisspannung UCZ, wenn das Tastverhältnis des Schalters S1 verändert wird.
  • Eine zweite Möglichkeit den Lampenstrom zu modulieren besteht darin, die Betriebsfrequenz des Halbbrückeninverters S2, S3 zu verändern. Die Schaltung aus der Lampendrossel LD, dem Koppelkondensator CC der Niederdruckentladungslampe LL und dem Resonanzkondensator CR zwischen dem Wechselspannungsausgang WA und dem Bezugspotential, wie oben bereits festgestellt, ist ein schwingungsfähiges System. In der Nähe der Resonanz kann durch den Halbbrückeninverter S2, S3 eine besonders große Leistung in die Niederdruckentladungslampe LL eingekoppelt werden. Bei gegebener Zwischenkreisspannung UCZ ist also der Lampenstrom besonders groß. Wird die Betriebsfrequenz des Halbbrückeninverters S2, S3 verändert, so ändert sich auch die Betriebsfrequenz des Resonanzkreises LD, CC, LL, CR. Mit zunehmender Entfernung von der Resonanz nimmt dabei der Lampenstrom ab.
  • Figur 2 zeigt das Schaltbild eines zweiten erfindungsgemäßen elektronischen Vorschaltgerätes. Dieses stellt eine Variation des in Figur 1 gezeigten elektronischen Vorschaltgerätes dar. Zahlreiche Bauteile sind genauso verschaltet, haben die gleiche Funktion wie in dem elektronischen Vorschaltgerät aus Figur 1 und sind hier auch genauso benannt. Auch hier ist eine Niederdruckentladungslampe LL angeschlossen.
  • In Figur 1 ist ein Anschluss der Niederdruckentladungslampe LL direkt mit dem Bezugspotential verschaltet. In Figur 2 ist im Unterschied dazu zwischen die Niederdruckentladungslampe LL und das Bezugspotential eine Parallelschaltung aus einem Schalter S4 und einer Impedanz RCL geschaltet.
  • Die Impedanz RCL kann dabei ein Widerstand, ein Kondensator, eine Spule oder eine Schaltung aus mehreren solcher Bauteile sein. Hier ist es ein ohmscher Widerstand RCL. Der Schalter S4 wird über einen Ausgang A4 der Steuervorrichtung K angesteuert. Ist der Schalter S4 geschlossen, so ist der Strompfad parallel zu dem Widerstand RCL im Vergleich zu diesem niederohmig und der Lampenstrom kann unbeeinflusst durch den Widerstand RCL und durch die Niederdruckentladungslampe LL fließen, genau wie in Figur 1. Ist der Schalter S4 jedoch geöffnet, so fließt der Lampenstrom durch den Widerstand RCL.
  • Dadurch verändert sich der Lampenstrom aufgrund von zwei Effekten, einmal verschiebt sich die Resonanzfrequenz des Resonanzkreises, zum anderen fällt eine Spannung über dem Widerstand RCL ab. Durch An- und Ausschalten des Schalters S4 kann also zwischen zwei Lampenstrompegeln gewechselt werden.
  • Eine Modulation des Lampenstromes schlägt sich in einer Modulation des Lichtstromes der angeschlossenen Niederdruckentladungslampe LL nieder. In Figur 3 ist der Lichtstrom φ als Funktion der Zeit schematisch eingezeichnet. Zum Zeitpunkt t0 wird das elektronische Vorschaltgerät aus Figur 2 mit angeschlossener Niederdruckentladungslampe LL eingeschaltet. Nach kurzer Zeit hat der Lichtstrom den Wert des stationären Betriebes erreicht. Zum Zeitpunkt t1 fängt die Steuervorrichtung K an, den Schalter S4 ein- und auszuschalten und so den Lampenstrom zu modulieren. Der Lampenstrom springt dabei zwischen zwei Pegeln hin und her. Dies drückt sich auch in dem Hin- und Herspringen des Lichtstromes φ zwischen zwei Pegeln aus. So wird der Lampen- bzw. Lichtstrom für eine gewisse Zeit moduliert. Im Zeitpunkt t2 stellt das elektronische Vorschaltgerät die Modulation des Lampenstromes ein und der Lichtstrom nimmt einen stationären Wert an. Das Hin- und Herspringen des Lichtstromes zwischen zwei Pegeln erlaubt eine Datenübertragung mittels binär kodierter Daten. Hier wird eine Datenübertragungssequenz durch einen Rundsteuerimpuls gestartet. Figur 4 zeigt schematisch den Aufbau einer solchen Sequenz I - V. Zunächst wird ein festgelegtes Muster I aus Lichtstromänderungen übertragen, welche den Anfang der Datenübertragung anzeigen. Im Anschluss daran werden Daten II bzgl. des Übertragungsprotokolls versendet. Das Protokoll II macht nähere Angaben zur Kodierung der später folgenden Daten III, IV und über deren Art und Menge. Im Anschluss daran werden hier zunächst statische Daten III bzgl. des elektronischen Vorschaltgerätes übertragen, konkret Hersteller, Typ des elektronischen Vorschaltgerätes, Seriennummer und Produktionsdatum. Nach diesen allgemeinen Informationen III werden Daten IV über die aktuellen Betriebsparameter übertragen, konkret: effektive Netzspannung, Frequenz des Hochsetzstellers, Zwischenkreisspannung, Frequenz des Halbbrückeninverters und Lampenstrom. Im Anschluss daran folgt eine festgelegte Sequenz V von Lichtstrompegeländerungen, welche das Ende des Datenstromes I-V anzeigen.
  • Zur Kodierung der binären Daten kann die sogenannte Manchester-Kodierung oder eine andere geeignete Kodierung verwendet werden, die eine Taktrückgewinnung ermöglicht. Die beiden Zustände der darzustellenden Daten werden über steigende und fallende Flanken des Lampenstromes bzw. des Lichtstromes kodiert.
  • Um die im Lichtstrom vorhandenen Daten auszulesen, kann das in Figur 5 schematisch gezeigte Dekodiergerät verwendet werden. Dieses weist ein Linsensystem 3 auf, welches Licht aus einem rotationssymmetrischen Raumwinkelbereich mit einem Öffnungswinkel von 1,5 Grad auf einen Lichtempfangsdetektor 4 leitet. Weiter weist das Dekodiergerät einen Verstärker 5, eine Steuereinheit 6 und ein Display 7 auf. Der Verstärker 5 verstärkt das Ausgangssignal des Lichtempfangsdetektors 4. Das Dekodiergerät weist dabei einen Laser auf (nicht gezeigt), welcher parallel zu der Symmetrieachse des Raumwinkelbereichs ausgerichtet ist. Mit dem von diesem Laser emittierten Laserstrahl kann das Dekodiergerät auf die auszulesende Lampe ausgerichtet werden. Trifft der Laserstrahl auf die auszulesende Lampe, so fällt das Licht aus der Lampe auf den Lichtempfangsdetektor 4.
  • Das Ausgangssignal des Verstärkers 5 wird von einer Recheneinheit 6 interpretiert, welche aus den verstärkten Spannungsschwankungen die Daten herausliest. Das Display 7 stellt die von der Recheneinheit 6 zur Verfügung gestellten Daten dar.
  • Das Dekodiergerät ist dabei klein genug, um bequem in der Hand gehalten zu werden. Außerdem weist es einen Akku auf (nicht gezeigt), so dass es unabhängig von Kabeln durch den Raum bewegt werden kann. Die Bedienperson kann mit dem Dekodiergerät in der Hand das Linsensystem auf eine Niederdruckentladungslampe 1 richten, den von dieser Niederdruckentladungslampe 1 imitierten Lichtstrom 2 in einem kleinen Raumwinkelbereich aufnehmen und auf dem Display die übertragenen Daten betrachten.

Claims (9)

  1. Elektronisches Vorschaltgerät zum Betrieb einer angeschlossenen Lampe, welches eine Vorrichtung zur Steuerung des Lampenstromes aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass es dazu ausgelegt ist, den Lampenstrom über die Steuervorrichtung so zu modulieren, dass dessen zeitlicher Verlauf zumindest einen Teil der Daten des Vorschaltgerätes und der angeschlossenen Lampe darstellt.
  2. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 1 mit einem Hauptenergiespeicher zur Versorgung eines den Lampenstrom erzeugenden Inverters mit Energie,
    wobei das elektronische Vorschaltgerät so ausgelegt ist, dass die Modulation des Lampenstromes über eine Veränderung einer an dem Hauptenergiespeicher abfallenden Zwischenkreisspannung erfolgt.
  3. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche mit Lampenanschlüssen und einem zwischen den Lampenanschlüssen durch die angeschlossene Lampe zu schließenden Resonanzkreis, wobei das elektronische Vorschaltgerät so ausgelegt ist, dass bei angeschlossener Lampe die Modulation des Lampenstromes über eine Veränderung der Betriebsfrequenz des geschlossenen Resonanzkreises erfolgt.
  4. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche mit Lampenanschlüssen, welche so mit einer Impedanz verschaltet sind, dass der bei angeschlossener Lampe fließende Lampenstrom durch eine Veränderung der Impedanz moduliert werden kann.
  5. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, welches dazu ausgelegt ist, die Daten über zwei Zustandsänderungen des Lampenstromverlaufes darzustellen, wobei eine erste der beiden Zustandsänderungen einem zunehmenden Lampenstrom und eine zweite der beiden Zustandsänderungen einem abnehmenden Lampenstrom entspricht.
  6. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche zum Betrieb einer Entladungslampe, insbesondere einer Niederdruckentladungslampe.
  7. Dekodiergerät zur Dekodierung von zeitlichen Änderungen des Lichtstroms einer an ein elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche angeschlossenen Lampe, welches Dekodiergerät aufweist:
    - einen Lichtempfangsdetektor zur Messung der Lichtintensität,
    - ein Linsensystem, um Licht dem Lichtempfangsdetektor zuzuführen und
    - einen Wandler welcher das Ausgangssignal des Lichtempfangsdetektors in binäre Daten umformt,
    wobei das Dekodiergerät dazu ausgelegt ist, die Daten darzustellen und nur auf Licht aus einem Raumwinkelbereich mit einem Öffnungswinkel kleiner/gleich 30 Grad anzusprechen.
  8. Dekodiergerät nach Anspruch 7 mit einem Laser zur Ausrichtung.
  9. System aus einem elektronischen Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und einem Dekodiergerät nach Anspruch 7 oder 8.
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