EP0702508A1 - Elektronisches Vorschaltgerät für Gasentladungslampen mit unscharfer Logik - Google Patents

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EP0702508A1
EP0702508A1 EP95114572A EP95114572A EP0702508A1 EP 0702508 A1 EP0702508 A1 EP 0702508A1 EP 95114572 A EP95114572 A EP 95114572A EP 95114572 A EP95114572 A EP 95114572A EP 0702508 A1 EP0702508 A1 EP 0702508A1
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EP
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lamp
ist
gas discharge
discharge lamp
current
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Siegfried Luger
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Tridonic Bauelemente GmbH
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Tridonic Bauelemente GmbH
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    • H05B41/14—Circuit arrangements
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    • Y10S706/00—Data processing: artificial intelligence
    • Y10S706/90—Fuzzy logic

Definitions

  • the present invention relates to an electronic ballast for gas discharge lamps according to the preamble of claim 1.
  • Ballasts are known in the field of electronic ballasts that work with a positively controlled oscillator and are dimmable.
  • the current flowing through the lamp is changed. This is accomplished using the controlled oscillator by changing the lamp current frequency.
  • the gas discharge lamp is controlled via a series resonance circuit in its load circuit. If the frequency of the current delivered to the gas discharge lamp corresponds approximately to the resonance frequency of the series resonance circuit, the lamp is ignited.
  • the current of the gas discharge lamp can be reduced or increased by shifting the current frequency away from the resonance frequency of the series resonant circuit or towards the resonant frequency of the resonant circuit.
  • the actual value of the current lamp current is measured and compared with a setpoint.
  • a corresponding current controller generates a manipulated value for the current based on these two values.
  • the lamp voltage is set according to the lamp characteristic.
  • Gas discharge lamps have a negative characteristic. This means that the lamp voltage drops as the lamp current increases. If the lamp is to be regulated brighter, the current must be increased. This is counteracted by the drop in lamp voltage due to the negative characteristic of the lamp.
  • ballasts have the disadvantage that only the lamp power can be monitored. Since only the product of lamp voltage and lamp current is regulated, it cannot be ruled out that the electronic ballast may be in an unstable or prohibited range is controlled. For example, it is conceivable that a limit value for the maximum permissible lamp power is maintained, but a limit value for a maximum permissible lamp current is exceeded.
  • the invention has for its object to provide an improved electronic ballast for gas discharge lamps, which in particular avoids the disadvantages explained above.
  • fuzzy logic control technology i.e. the brightness of the connected gas discharge lamp is regulated by a fuzzy controller which, depending on at least one input variable, generates a manipulated variable for a physical quantity of the inverter or the load circuit of the electronic ballast.
  • the lamp current is preferably regulated, i.e. the actual value of the lamp current is recorded, fed to a comparator, which compares the actual value with a predetermined target value and forwards the control difference obtained therefrom to the fuzzy controller.
  • the fuzzy controller According to the rules of the fuzzy logic, the fuzzy controller generates a manipulated variable signal for the inverter or the load circuit depending on the control difference.
  • the frequency or the pulse duty factor of the lamp current or the lamp voltage is preferably set by the control signal of the fuzzy controller.
  • the fuzzy controller ensures that the lamp is not controlled in unstable areas by setting decision rules into which corresponding empirical values can be incorporated.
  • the ambient temperature and / or the filament resistance of the gas discharge lamp can also be detected and fed to the fuzzy controller. This information enables the fuzzy controller to make a statement about the degree of aging of the connected gas discharge lamp in connection with the detected lamp voltage.
  • the setpoint signal of the comparator of the control device can be changed both externally, for example via a dimmer, and can also be stored as a predetermined fixed value.
  • the fuzzy controller as an exponential or logarithmic function element, so that there is an exponential or logarithmic relationship between the output variable of the fuzzy controller and its input variable.
  • this is particularly advantageous in order to establish a linear relationship between the brightness output received by the gas discharge lamp and the brightness subjectively perceived by the observer.
  • fuzzy logic A special feature of fuzzy logic is that not all input variables have to be evaluated to obtain the output variable. Reaches e.g. If one or more of the input variables has a predefined limit value, the fuzzy controller sets the output variable to a specific value regardless of the remaining input variables. The output value of the fuzzy controller only depends on the design of the decision rules, i.e. the so-called fuzzy rules.
  • the fuzzy logic is also advantageously used to detect the lamp type of the connected gas discharge lamp. It is known from EP-A-0 413 991 to determine the ignition voltage of the connected gas discharge lamp and to infer the lamp type on the basis of the determined ignition voltage. However, the determination of the ignition voltage depends, among other things, on the manufacturer, the degree of aging, the gas filling and the heating of the lamp, so that overall fluctuations in the range between 10% and 20% can result when the ignition voltage is determined.
  • Claim 13 specifies a new method by means of which the lamp type can be determined by ascertaining at least one operating parameter after the gas discharge lamp has been started up.
  • the solution according to the invention has the advantage that several different operating parameters can be used for evaluating the lamp type, which have different susceptibility to fluctuations. For this reason, the fuzzy logic is advantageously used to determine the lamp type, which, because of the free design of the fuzzy rules, allows the individual operating parameters to be evaluated individually or in combination. A corresponding solution is given in claim 14.
  • the lamp type of the connected gas discharge lamp is preferably stored in a memory in the form of various operating parameters or in the form of the corresponding lamp characteristic so that the lamp type does not have to be constantly checked and determined as long as the corresponding gas discharge lamp has not been replaced. Replacing the lamp can be determined by detecting a possible break in the heating circuit.
  • the corresponding controller of the electronic ballast regulates the brightness of the connected gas discharge lamp depending on its type.
  • the determined lamp type is displayed optically and / or acoustically, so that the user is constantly aware of the lamp type used.
  • fuzzy logic is used according to the invention in an electronic ballast for gas discharge lamps.
  • the general statements of fuzzy logic are briefly outlined below.
  • Fuzzy logic is logic that works with imprecise statements.
  • the individual quantities of the fuzzy logic are quantified, i.e. only certain value ranges are permitted for each size.
  • the individual variables are quantified according to so-called membership functions, with the current value of an input variable of the fuzzy logic being assigned a corresponding value range according to its membership function and a corresponding truth value (degree of fulfillment).
  • the quantified input quantities are combined with their truth values in accordance with certain decision rules, so that an output quantity - likewise quantified - of the fuzzy logic system can be derived.
  • the quantified output variable is then converted into a concrete output variable using a specific method.
  • the heating of a room should be controlled depending on the inside and outside temperature of the room.
  • the two input variables ie the inside and outside temperature, and the output variable, that is to say for example the manipulated variable for the temperature of the heating boiler, are quantified according to corresponding membership functions. Only five value ranges are assigned to each size, which are delimited from one another according to their corresponding membership function.
  • the course of the membership functions shown in FIG. 1 is by no means mandatory.
  • the individual areas can also optionally be non-overlapping and triangular.
  • a concrete input value of the fuzzy controller is now based on its corresponding one Membership function assigned to one or more of the areas, depending on whether the areas overlap for the concrete input value or not. Furthermore, a corresponding truth value or degree of fulfillment is determined for the specific input value and for each of its assigned areas.
  • the controller output is quantified, i.e. divided into certain value ranges.
  • the identifiers label
  • strong heating "slight heating”
  • Constant “slight cooling”
  • strong cooling are available for the output variable, which are each defined between certain temperature limits. The individual temperature limits are determined based on certain empirical values. If the designation for the output variable is "slight cooling” with a truth value of 1.0, this would mean the manipulated variable T4 for the heating. If the output variable has a correspondingly low truth value, the control value for the heating changes according to the membership function C.
  • fuzzyification or "defuzzification”.
  • the inside temperature is 12 ° C. and the outside temperature is 17 ° C.
  • a truth value of 0.7 for the identifier "cold” and a truth value of 0.3 for the identifier "cool” result for the unit size A.
  • the input variable B there is a truth value 0.8 for the identifier "cool” and a truth value 0.3 for the identifier "pleasant”.
  • the membership functions thus generate a pair of values for each concrete input value of the inside and outside temperature, consisting of an identifier and an associated truth value. Since the individual value ranges for the selected temperature values overlap in the example shown in FIG. 1, there are a total of four value pairs which are used to find a specific control value for the boiler temperature must be combined. The individual pairs of values are combined crosswise with one another, whereby the laws of fuzzy logic must be observed.
  • Figure 2 shows the laws of fuzzy logic compared to Boolean logic. For the combination of discrete values A and B with a truth content of 1 or 0, the fuzzy logic corresponds to Boolean logic. However, if one of the input variables A and B has a value between 0 and 1, Boolean logic fails.
  • the fuzzy logic supplies the minimum value of the two input variables for an AND combination of the input variables and the maximum value of the two input variables for an OR combination, so that in principle the fuzzy logic corresponds to the Boolean logic, but with the exception that the fuzzy -Logic can also combine unsharp values between 0 and 1.
  • the individual value pairs of the input variables A and B which were obtained in accordance with the membership functions in FIG. 1, are now combined with one another according to certain rules, the so-called fuzzy rules.
  • fuzzy rules For each combination of a pair of values of input variable A with a pair of values of input variable B, a certain quantified output variable C results.
  • the individual fuzzy rules are set up according to certain empirical values.
  • a corresponding combination diagram is shown in FIG. 3 with the associated legend.
  • the assignment of a specific identifier of the output variable C to a specific combination of the input variables A and B is initially carried out without taking into account the corresponding truth values. From FIG.
  • FIG. 3 it can be seen, for example, that the input variable A with the identifier "cold” and the input variable B with the identifier "cool” result in the identifier of the output variable C "strong heating".
  • the two pairs of values of input variable A and B are combined with one another in accordance with the diagram shown in FIG. 3, which represents the fuzzy rules for this example, so that there are a total of four combination variations of input variable A and input variable B with their corresponding truth values.
  • FIG. 4a For the combination of the individual identifiers of the input variables A and B, an identifier of the output variable C is determined in accordance with the diagram shown in FIG. 3.
  • the identifier is then also assigned a truth value from the truth values of the individual value pairs for the input variables A and B according to the calculation rules of the fuzzy logic shown in FIG.
  • the truth value of the quantified output quantity C corresponds to the minimum of the two truth values of the one another Combined input variables A and B.
  • a value pair consisting of an identifier and a truth value for the quantified output variable C is determined.
  • four value pairs for the output variable C are thus obtained, as shown in FIG. 4a.
  • the last remaining step to determine a specific manipulated variable for the heating is the conversion of the four pairs of values of the quantified output variable C into a specific controller manipulated variable.
  • the four different pairs of values of the output variable C are combined with one another in order to obtain a specific concrete manipulated variable. This process is called defuzzification.
  • Figure 4b is intended to illustrate the operation of this method.
  • the associated truth values are applied to the individual identifiers of the output variable C.
  • the identifier "strong warming” with a truth value of 0.7 was obtained once for the quantified initial variable C and three times the identifier "slight warming" with a truth value of 0.3 each.
  • the remaining identifiers of the associated membership function C have not been determined, which corresponds to a truth value 0 for these identifiers.
  • the calculated center of gravity corresponds to the concrete manipulated variable for the boiler temperature. If, for example, it is assumed that T1 corresponds to a heating boiler temperature of 80 ° C and T2 corresponds to a heating boiler temperature of 70 ° C, the control value for the heating boiler temperature would be 74 ° C.
  • fuzzy logic you can quickly and easily use specific terms and truth values to set specific values for you Controller can be determined.
  • fuzzy logic has many advantages, since automatic applications can be implemented quickly and inexpensively.
  • the fuzzy logic described above is applied to an electronic ballast for gas discharge lamps.
  • the electronic ballast according to the invention has a number of advantages over the known electronic ballast.
  • the basic advantages of fuzzy logic are described, for example, in "Fuzzy logic, the fuzzy logic conquers technology", Daniel McNeill and Paul Freiberger, Droemer Knaur Verlag, 1994.
  • the logic control has the advantage over a digital control that a possibly existing control difference is gradually reduced, while in comparable digital controllers the desired value is often exceeded or undershot, so that this additional control must be compensated for again quickly .
  • This advantage of fuzzy logic can be exploited in particular when igniting gas discharge lamps. Gas discharge lamps are switched on or ignited by bringing the frequency of the lamp current closer to the resonance frequency of the series resonance circuit present in the load circuit. If the lamp is to be operated at a low brightness after being switched on, it is necessary to quickly reduce the brightness of the lamp after switching on, with undershoots below the desired brightness occurring in conventional systems, which in the worst case can lead to the lamp being extinguished.
  • FIG. 5 shows (a) the time-dependent characteristic of the lamp brightness E during an ignition process of the gas discharge lamp. It can be seen that while the lamp brightness is being reduced, the target brightness E target is fallen short of, so that compensation control is necessary to achieve the target value. With the fuzzy logic, on the other hand, an improved approach to the desired brightness value is possible without overshoot or undershoot. For comparison, FIG. 5 shows the brightness characteristic curve (b) that can be achieved with a fuzzy controller.
  • fuzzy logic a particularly rapid response or setting of the output variable is possible, so that when an fuzzy controller is used, an existing control difference, as can also be seen in FIG. 5, is compensated for more quickly can be.
  • Further advantages of the fuzzy logic can be seen in the fact that less information is required compared to known control systems and that verbal formulations can also be taken directly from this information, since the fuzzy logic works with linguistic terms. For this reason, human knowledge can also be introduced into the system in the simplest way, without the need for translation into complex mathematical models.
  • FIG. 6 shows a first embodiment of the ballast according to the invention.
  • the electronic ballast comprises a rectifier 2, which is fed by a supply voltage source 1 and is connected to an inverter 3.
  • a load circuit 4 is connected to the inverter 3, which serves to control a gas discharge lamp 5 and usually contains, inter alia, a series resonance circuit for igniting the connected gas discharge lamp 5.
  • the electronic ballast comprises a control device which comprises a controller 7 and a comparator 6.
  • the controller 7 is designed as a fuzzy controller.
  • the control device can be arranged in the electronic ballast or also externally.
  • the lamp current of the connected gas discharge lamp 5 is preferably regulated.
  • the lamp current is detected by a current measuring element 8 and the instantaneous actual value of the lamp current i is output to the comparator 6 of the control device.
  • the comparator 6 compares the actual value i ist of the lamp current with a predetermined lamp current setpoint i soll , the current setpoint i soll corresponding to a predetermined dimming setpoint, which is output, for example, by a dimmer to the comparator 6.
  • Be the current target value i soll or the predetermined dimming setpoint can be changed in both time manually, as is the case with ordinary Dimm healthyen, as well as present an invariable fixed value, for example, stored in the form.
  • the comparator 6 determines a control difference value i diff , which is applied to the fuzzy controller 7, on the basis of the comparison of the current setpoint i soll with the actual value i ist .
  • the fuzzy controller generates a control value y for the inverter 3 as a function of the input variable i diff.
  • the lamp brightness is usually set by setting the frequency f or the pulse duty factor d of the lamp current of the connected gas discharge lamp 5.
  • the fuzzy controller can also be used to regulate the lamp voltage or lamp power.
  • a voltage measuring element 9 is provided, which detects the instantaneous lamp voltage and generates an actual value of the lamp voltage u ist .
  • the lamp voltage actual value signal u ist determined by the voltage measuring element 9 is then applied to the comparator 6 instead of the lamp current actual value signal i ist and compared there with a voltage target value, the comparator 6 then correspondingly Control difference signal of the voltage to the fuzzy controller.
  • the current control as shown in FIG. 6, represents the common type of control.
  • the reason for this can be seen in the fact that, due to the negative characteristic curve of the lamp, a plurality of lamp current values can be assigned to one lamp voltage value, so that ambiguities would arise in the case of voltage regulation. In contrast, there is only a single lamp voltage value for each lamp current value, so that ambiguities are avoided with the aid of the current control.
  • the lamp voltage u detected by the voltage measuring element 9 is to be applied directly to the fuzzy controller 7 as a further input variable of the fuzzy controller 7.
  • the fuzzy controller 7 combines the two input values i diff and u which are present in fuzz repeater form, and determines capped decision rules based on previously a corresponding control value signal y for the inverter 3 or the load circuit 4 of the electronic ballast. Due to the properties of the fuzzy logic described above, in contrast to conventional controllers, it is possible in principle to evaluate certain input variables and to combine them, whereby neither the input variables nor the output variable need to belong to the same physical variable (eg current or voltage).
  • FIG. 7 shows a further exemplary embodiment, which differs from the first exemplary embodiment shown in FIG. 6 in that, as already described above, the lamp voltage is also monitored by a voltage measuring element 9 and a corresponding actual lamp voltage value u is applied to the fuzzy Controller 7 is created as an additional input variable. Furthermore, in FIG. 7, the fuzzy controller 7 generates a further output signal z in addition to the control value y for the inverter 3. In the drawing, the corresponding parts of the block diagrams are identified by identical reference numerals. In the second exemplary embodiment shown in FIG. 7, the fuzzy controller 7 can draw conclusions about the aging of the connected gas discharge lamp 5 with the aid of the supplied voltage u ist .
  • the fuzzy controller assigns each fuzzified lamp voltage value u is a corresponding degree of aging on the basis of previously established decision rules, the degrees of aging also being present in fuzzified form. After defuzzification of the degree of aging has taken place, ie the conversion of the fuzzified degree of aging into a concrete aging value, the fuzzy controller 7 outputs the corresponding output signal z. Furthermore, the feedback voltage u ist can also be used for constant regulation of the lamp power. The lamp voltage of the gas discharge lamp 5 changes depending on the ambient temperature, so that it is necessary for constant regulation of the lamp power, depending on the instantaneous lamp voltage u , the current value has to be increased or decreased.
  • the brightness of the connected gas discharge lamp is approximately proportional to the lamp power.
  • FIG. 7 it is also indicated that, in addition to the control difference value i diff, alternatively or alternatively also its temporal gradient i ' diff , ie the change in the control difference i diff over time , can be fed to the fuzzy controller 7, since, for example, also when the degree of aging is detected of the connected gas discharge lamp are interested in the rate of change of the lamp current over time and can accordingly be used to determine the degree of aging.
  • an input variable X of the fuzzy component has a value range from 0-100 and is fuzzified with five different value ranges in accordance with the membership function shown in FIG. 8a.
  • the maximum values of these value ranges are 0, 25, 50, 75 and 100.
  • the value range of the output variable Y which is a function of the input variable X, should also be 0-100.
  • the output variable Y is not modeled by overlapping value ranges, but by individual, discrete values, so-called singletons, each with the truth value 1.0.
  • the values of the singletons result from inserting the maximum values of the value ranges of the input variable X into the function to be described by the fuzzy component.
  • FIG. 8c shows the implementation of an exponential function, in which the values of the singletons of the output variable Y are in turn by inserting the maximum values 0, 25, 50, 75 and 100 of the value ranges of the input variable X into the corresponding exponential equation shown in FIG. 8c.
  • the fuzzification method shown in FIG. 8c is transferred to the previously described fuzzy controller 7, it is possible according to the invention to distinguish between the output variable of the fuzzy controller, ie the manipulated variable for the inverter 3 or the load circuit 4, and the input variable of the fuzzy controller.
  • the control difference of the lamp power or the lamp current to establish an exponential relationship, so that a linear relationship can be realized between the subjective perception of the observer and the brightness output recorded by the lamp.
  • FIG. 9 shows a third exemplary embodiment of the invention, in which use is made of the fuzzy logic in connection with an electronic ballast for a gas discharge lamp.
  • the exemplary embodiment shown in FIG. 9 is based on the inventive idea of inferring the lamp type of the gas discharge lamp 5 from various operating parameters of the connected gas discharge lamp after it has been started up.
  • the determination of the ignition voltage depends on many different conditions or parameters, so that the ignition voltage can only be determined inaccurately.
  • the basic procedure for lamp detection is briefly described below.
  • the assumption is that the physical quantity to be controlled by the control device is the lamp current.
  • various lamp current setpoints are specified and the lamp current is set according to these setpoints.
  • the corresponding actual value of the operating variable of the gas discharge lamp to be monitored is determined for each lamp current setpoint.
  • the individual actual values of the operating variables thus obtained are combined with one another, so that subsequently the lamp type of the connected gas discharge lamp can be inferred based on the actual values depending on the specified lamp current setpoints.
  • the current / voltage characteristics of different lamp types can be known.
  • various current setpoints are set and the lamp voltage is determined depending on the set current setpoints.
  • the lamp type of the connected gas discharge lamp can be concluded from the determined current / voltage value pairs and the various current / voltage characteristics.
  • fuzzy logic is advantageously used for the evaluation of individual operating parameter values or different operating parameters in combination.
  • a corresponding embodiment is shown in FIG 9.
  • the fuzzy logic component 14 specifies current setpoints for setting the lamp current to a control device and detects the actual values R ist , u ist and T ist depending on the set current setpoints. In this way, several actual lamp values R ist , u ist and T ist are assigned to several lamp current values that have been set.
  • the controller 7 shown in Figure 9 can also be implemented as a fuzzy controller, in which a supply of the lamp voltage detected is u is as further input variable of the fuzzy controller for more precise control of the lamp current of advantage.
  • a supply of the lamp voltage detected is u is as further input variable of the fuzzy controller for more precise control of the lamp current of advantage.
  • the fuzzy logic component 14 is the respective (fuzz er) in quantified form the present actual values of the monitored operating variables R, u and T is according to the procedure of Fuzzy logic assigns a corresponding lamp type.
  • the decision rules were preferably established on the basis of known characteristic curves of the different lamp types.
  • FIG. 10 shows an example of the assignment of the lamp type to the detected actual values of the outside temperature T ist , the filament resistance R ist and the lamp voltage u ist , with different current-voltage characteristics for different ones Lamp types are shown.
  • the characteristics shown show the current-voltage characteristics of three different lamp types for the temperature range T ist ⁇ 25 ° C and for a filament resistance R ist below a certain limit. For other areas of the temperature T ist and the coil resistance R ist , further characteristic curves are recorded or are already available.
  • the voltage range of the lamp voltage u L is divided into several ranges U1 to U5, ie quantified or fuzzified.
  • a memory 13 is advantageously connected to the fuzzy logic 14, so that after the lamp type has been determined, this lamp type can be stored in the memory, for example in the form of the corresponding lamp characteristic or in the form of various operating parameter values.
  • the lamp type can also be indicated acoustically or optically, so that the user is also constantly informed about the connected lamp type during operation of a gas discharge lamp.
  • said fuzzy logic component 14 defines a respective current target value i soll according to the determined lamp type to the comparator 6 of the control device.

Abstract

Ein Regelsystem für Gasentladungslampen (5) umfaßt einen Fuzzy-Regler (7), der zur Regelung des Lampenstromes der Gasentladunglampe abhängig von einem Istwert des Lampenstromes einen Stellwert für einen Wechselrichter (3) zum Einstellen der Frequenz oder des Tastverhältnisses des Lampenstromes erzeugt. Die Fuzzy-Logik wird des weiteren erfindungsgemäß zum Erkennen des Lampentyps einer angeschlossenen Gasentladungslampe (5) eingesetzt, indem anhand verschiedener erfaßter Betriebsparameterwerte während des Betriebes der Gasentladungslampe der Lampentyp der Gasentladungslampe ermittelt wird. <IMAGE>

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Vorschaltgerät für Gasentladungslampen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Auf dem Gebiet der elektronischen Vorschaltgeräte sind Vorschaltgeräte bekannt, die mit einem zwangsgesteuerten Oszillator arbeiten und dimmbar sind. Zur Dimmung einer an das elektronische Vorschaltgerät anzuschließenden Gasentladungslampe wird der durch die Lampe fließende Strom verändert. Dies wird mithilfe des gesteuerten Oszillators durch Verändern der Lampenstromfrequenz erreicht. Die Gasentladungslampe wird über einen Serienresonanzkreis in ihrem Lastkreis gesteuert. Entspricht die Frequenz des an die Gasentladungslampe abgegebenen Stromes in etwa der Resonanzfrequenz des Serienresonanzkreises, so wird die Lampe gezündet. Durch Verschieben der Stromfrequenz von der Resonanzfrequenz des Serienschwingkreises weg bzw. zur Resonanzfrequenz des Schwingkreises hin kann der Strom der Gasentladungslampe erniedrigt bzw. erhöht werden. Zur Regelung des Lampenstromes wird der Istwert des aktuellen Lampenstromes gemessen und mit einem Sollwert verglichen. Ein entsprechend vorhandener Stromregler erzeugt aufgrund dieser beiden Werte einen Stellwert für den Strom. Die Lampenspannung stellt sich entsprechend der Lampenkennlinie ein.
  • Gasentladungslampen weisen eine negative Kennlinie auf. Das heißt, daß die Lampenspannung sinkt, wenn der Lampenstrom steigt. Soll die Lampe heller geregelt werden, so muß der Strom hochgeregelt werden. Dem wirkt aber aufgrund der negativen Kennlinie der Lampe das Abfallen der Lampenspannung entgegen.
  • Aus diesem Grunde wurde vorgeschlagen, nicht den Lampenstrom, sondern die Lampenleistung, d. h. das Produkt aus Lampenstrom und Lampenspannung, zu regeln. Die Einstellung der Lampenleistung erfolgt dabei wiederum über die Frequenz. Der Istwert der Lampenleistung wird gemessen und mit einem Sollwert verglichen. Um einen Ausgleich der Regeldifferenz, d.h. der Differenz zwischen dem Istwert und dem Sollwert, zu erzielen, wird die Frequenz abhängig vom Vorzeichen der Regeldifferenz von der Resonanzfrequenz des im Lastkreis der Lampe vorhandenen Serienresonanzkreises weg bzw. zu der Resonanzfrequenz hin verschoben. Derartige Vorschaltgeräte weisen jedoch den Nachteil auf, daß lediglich die Lampenleistung überwacht werden kann. Da nur das Produkt aus Lampenspannung und Lampenstrom geregelt wird, ist nicht ausgeschlossen, daß das elektronische Vorschaltgerät ggf. in einen instabilen oder nicht zulässigen Bereich gesteuert wird. So ist beispielsweise denkbar, daß ein Grenzwert für die maximal zulässige Lampenleistung eingehalten wird, jedoch ein Grenzwert für einen maximal zulässigen Lampenstrom überschritten wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes elektronisches Vorschaltgerät für Gasentladungslampen anzugeben, welches insbesondere die vorstehend erläuterten Nachteile vermeidet.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 1 mit den im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
  • Erfindungsgemäß wird von der Fuzzy-Logik-Regeltechnik Gebrauch gemacht, d.h. die Helligkeit der angeschlossenen Gasentladungslampe wird von einem Fuzzy-Regler geregelt, der abhängig von mindestens einer Eingangsgröße einen Stellwert für eine physikalische Größe des Wechselrichters oder des Lastkreises des elektronischen Vorschaltgeräts erzeugt. Vorzugsweise wird dabei der Lampenstrom geregelt, d.h. der Istwert des Lampenstromes wird erfaßt, einem Vergleicher zugeführt, der den Istwert mit einem vorgegebenen Sollwert vergleicht und die daraus gewonnene Regeldifferenz an den Fuzzy-Regler weitergibt. Der Fuzzy-Regler erzeugt gemäß den Regeln der Fuzzy-Logik abhängig von der Regeldifferenz ein Stellwertsignal für den Wechselrichter oder den Lastkreis. Vorzugsweise wird durch das Stellwertsignal des Fuzzy-Reglers die Frequenz oder das Tastverhältnis des Lampenstromes oder der Lampenspannung eingestellt. Der Fuzzy-Regler gewährleistet durch Aufstellen von Entscheidungs-Regeln, in die entsprechende Erfahrungswerte einfließen können, daß die Lampe nicht in instabile Bereiche gesteuert wird.
  • Anstelle der Stromregelung ist auch eine Spannungs- oder Leistungsregelung denkbar.
  • Für eine umfassende Regelung der Lampenhelligkeit können des weiteren die Umgebungstemperatur und/oder der Wendelwiderstand der Gasentladungslampe erfaßt und dem Fuzzy-Regler zugeführt werden. Mithilfe dieser Informationen kann der Fuzzy-Regler im Zusammenhang mit der erfaßten Lampenspannung eine Aussage über den Alterungsgrad der angeschlossenen Gasentladungslampe machen.
  • Das Sollwertsignal des Vergleichers der Regeleinrichtung kann sowohl extern, z.B. über einen Dimmer, veränderbar als auch als vorgegebener Festwert gespeichert sein.
  • Des weiteren wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Fuzzy-Regler als exponentielles oder logarithmisches Funktionsglied einzusetzen, so daß zwischen der Ausgangsgröße des Fuzzy-Reglers und seiner Eingangsgröße ein exponentieller bzw. logarithmischer Zusammenhang besteht. Dies ist - wie noch nachfolgend erläutert werden wird - besonders vorteilhaft, um einen linearen Zusammenhang zwischen der von der Gasentladungslampe aufgenommenen Helligkeitsleistung und der vom Beobachter subjektiv empfundenen Helligkeit herzustellen.
  • Eine Besonderheit der Fuzzy-Logik liegt darin, daß nicht sämtliche Eingangsgrößen zur Gewinnung der Ausgangsgröße ausgewertet werden müssen. Erreicht z.B. eine oder mehrere der Eingangsgrößen einen vorgebenen Grenzwert, so stellt der Fuzzy-Regler unabhängig von den restlichen Eingangsgrößen die Ausgangsgröße auf einen bestimmten Wert ein. Der Ausgangswert des Fuzzy-Reglers hängt lediglich von der Gestaltung der Entscheidungsregeln, d.h. den sogenannten Fuzzy-Regeln, ab.
  • Vorteilhaft wird des weiteren die Fuzzy-Logik auch zur Erkennung des Lampentyps der angeschlossenen Gasentladungslampe eingesetzt. Aus der EP-A-0 413 991 ist bekannt, die Zündspannung der angeschlossenen Gasentladungslampe zu ermitteln und aufgrund der ermittelten Zündspannung auf den Lampentyp zu schließen. Die Bestimmung der Zündspannung hängt jedoch unter anderem vom Hersteller, dem Alterungsgrad, der Gasfüllung und der Heizung der Lampe ab, so daß sich insgesamt Schwankungen im Bereich zwischen 10% und 20% beim Ermitteln der Zündspannung ergeben können.
  • Anspruch 13 gibt ein neues Verfahren an, mit dessen Hilfe durch Ermitteln von mindestens einem Betriebsparameter nach Inbetriebnahme der Gasentladungslampe der Lampentyp festgestellt werden kann. Die erfindungsgemäße Lösung weist den Vorteil auf, daß mehrere unterschiedliche Betriebsparameter zur Auswertung des Lampentyps herangezogen werden können, die unterschiedliche Schwankungsanfälligkeiten aufweisen. Vorteilhaft wird aus diesem Grund zum Ermitteln des Lampentyps die Fuzzy-Logik eingesetzt, die es aufgrund der freien Gestaltung der Fuzzy-Regeln erlaubt, die einzelnen Betriebsparameter einzeln oder in Kombination auszuwerten. Eine entsprechende Lösung wird in Anspruch 14 angegeben.
  • Wurde der Lampentyp der angeschlossenen Gasentladungslampe festgestellt, so wird dieser vorzugsweise in einem Speicher in Form von verschiedenen Betriebsparametern oder in Form der entsprechenden Lampenkennlinie gespeichert, so daß der Lampentyp nicht ständig überprüft und ermittelt werden muß, solange die entsprechende Gasentladungslampe nicht ausgewechselt worden ist. Ein Austauschen der Lampe kann dabei durch Erfassen einer eventuellen Unterbrechung des Heizstromkreises ermittelt werden.
  • Nach Feststellen des Lampentyps regelt der entsprechende Regler des elektronischen Vorschaltgerätes die Helligkeit der angeschlossenen Gasentladungslampe in Abhängigkeit von deren Typ. Idealerweise wird der festgestellte Lampentyp optisch und/oder akustisch angezeigt, so daß der Benutzer ständig Kenntnis über den eingesetzten Lampentyp besitzt.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1 - Fig. 4 Darstellungen zur Erläuterung der allgemeinen Funktionsweise der Fuzzy-Logik,
    • Fig. 5 ein Diagramm zur vergleichsweisen Gegenüberstellung der Helligkeitskennlinie eines herkömmlichen Reglers mit der eines Fuzzy-Reglers,
    • Fig. 6 ein symbolisches Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispieles der Erfindung,
    • Fig. 7 ein symbolisches Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispieles der Erfindung,
    • Fig. 8a - 8d Darstellungen, die den Einsatz des erfindungsgemäßen Fuzzy-Reglers als exponentielles Funktionsglied verdeutlichen,
    • Fig. 9 ein symbolischen Blockschaltbild zur Verdeutlichung der erfindungsgemäßen Lampenerkennung, und
    • Fig. 10 ein Strom-Spannungs-Diagramm des Lampenstromes und der Lampenspannung zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem aus den Strom-Spannungs-Kennlinien der Lampentyp der angeschlossenen Gasentladungslampe abgeleitet werden kann.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
  • Wie zuvor erwähnt, wird erfindungsgemäß in einem elektronischen Vorschaltgerät für Gasentladungslampen die Fuzzy-Logik eingesetzt. Die allgemein gültigen Aussagen der Fuzzy-Logik sollen im folgenden kurz dargestellt werden.
  • Fuzzy-Logik ist eine Logik, die mit unpräzisen Aussagen arbeitet. Die einzelnen Größen der Fuzzy-Logik werden quantifiziert, d.h. es sind für jede Größe nur bestimmte Wertebereiche zugelassen. Die Quantifizierung der einzelnen Größen erfolgt nach sogenannten Zugehörigkeitsfunktionen, wobei dem aktuellen Wert einer Eingangsgröße der Fuzzy-Logik ein entsprechender Wertebereich gemäß seiner Zugehörigkeitsfunktion und ein entsprechender Wahrheitswert (Erfüllungsgrad) zugewiesen wird. Die quantifizierten Eingangsgrößen werden mit ihren Wahrheitswerten entsprechend bestimmter Entscheidungsregeln kombiniert, so daß eine - ebenfalls quantifizierte - Ausgangsgröße des Fuzzy-Logik-Systems abgeleitet werden kann. Die quantifizierte Ausgangsgröße wird abschließend in eine konkrete Ausgangsgröße nach einer bestimmten Methode umgewandelt.
  • Die prinzipielle Vorgehensweise der Fuzzy-Logik soll nun anhand des Beispieles einer Temperaturregelung, wie sie beispielsweise im Bericht "Technology Profile Fuzzy Logic", Marcello Hoffmann, SRI International, Juni 1994, beschrieben ist, erläutert werden.
  • Es sei angenommen, daß die Heizung eines Zimmers abhängig von der Innen- und Außentemperatur des Zimmers geregelt werden soll. Wie in Figur 1 gezeigt, werden die beiden Eingangsgrößen, d.h. die Innen- und Außentemperatur, und die Ausgangsgröße, d.h. beispielsweise der Stellwert für die Temperatur des Heizungskessels, nach entsprechenden Zugehörigkeitsfunktionen quantifiziert. Jeder Größe sind lediglich fünf Wertebereiche zugewiesen, die gemäß ihrer entsprechenden Zugehörigkeitsfunktion gegeneinander abgegrenzt sind. Der in Figur 1 dargestellte Verlauf der Zugehörigkeitsfunktionen ist keineswegs zwingend. Die einzelnen Bereiche können auch wahlweise nicht überlappend und nicht dreiecksförmig ausgestaltet sein. Ein konkreter Eingangswert des Fuzzy-Reglers wird nun anhand seiner entsprechenden Zugehörigkeitsfunktion einem oder mehreren der Bereiche zugeordnet, abhängig davon, ob sich die Bereiche für den konkreten Eingangswert überschneiden oder nicht. Des weiteren wird für den konkreten Eingangswert und für jeden seiner zugewiesenen Bereiche ein entsprechender Wahrheitswert bzw. Erfüllungsgrad ermittelt.
  • Zur Erläuterung dieser Vorgehensweise sei angenommen, daß für die beiden Eingangsgrößen fünf Wertebereiche "kalt", "kühl", "angenehm", "warm" und "heiß" bereit stehen. Der Wertebereich "kühl" verläuft beispielsweise zwischen 10°C und 20°C. Würde die Eingangsgröße A 15°C betragen, würde ihr der Wertebereich "kühl" mit einem Wahrheitswert von 1,0 zugewiesen werden. Für einen enstprechend niedrigeren oder höheren Wert in diesem Wertebereich wird der dazugehörige Wahrheitswert gemäß der Zugehörigkeitsfunktion verringert.
  • Analog dazu wird auch die Ausgangsgröße des Reglers quantifiziert, d.h. in bestimmte Wertebereiche unterteilt. Wie in Figur 1 gezeigt, stehen für die Ausgangsgröße die Bezeichner (Label) "starke Erwärmung", "leichte Erwärmung", "gleichbleibend", "leichte Abkühlung" und "starke Abkühlung" zur Verfügung, die jeweils zwischen bestimmten Temperaturgrenzen definiert sind. Die einzelnen Temperaturgrenzen werden nach bestimmten Erfahrungswerten festgelegt. Ergibt sich für die Ausgangsgröße der Bezeichner "leichte Abkühlung" mit einem Wahrheitswert von 1,0, so würde dies den Stellwert T₄ für die Heizung bedeuten. Ergibt sich für die Ausgangsgröße ein entsprechend niedriger Wahrheitswert, so verändert sich der Stellwert für die Heizung gemäß der Zugehörigkeitsfunktion C.
  • Der Vorgang der Quantifizierung der Eingangsgrößen und der Ausgangsgröße wird als "Fuzzifizierung" bzw. "Defuzziflzierung" bezeichnet. Im folgenden soll exemplarisch davon ausgegangen werden, daß die Innentemperatur, wie in Figur 1 gezeigt, 12°C und die Außentemperatur 17°C beträgt. Entsprechend den in Figur 1 dargestellten Zugehörigkeitsfunktionen ergibt sich somit für die Einheitsgröße A ein Wahrheitswert 0,7 für den Bezeichner "kalt" und ein Wahrheitswert 0,3 für den Bezeichner "kühl". Für die Eingangsgröße B ergibt sich ein Wahrheitswert 0,8 für den Bezeichner "kühl" und ein Wahrheitswert 0,3 für den Bezeichner "angenehm". Durch die Zugehörigkeitsfunktionen werden somit für jeden konkreten Eingangswert der Innen- und Außentemperatur jeweils ein Wertepaar, bestehend aus einem Bezeichner und einem dazugehörigen Wahrheitswert, erzeugt. Da sich bei dem in Figur 1 gezeigten Beispiel die einzelnen Wertebereiche für die gewählten Temperaturwerte überschneiden, ergeben sich insgesamt vier Wertepaare, die zum Auffinden eines konkreten Stellwertes für die Heizkesseltemperatur miteinander kombiniert werden müssen. Die einzelnen Wertepaare werden jeweils kreuzweise miteinander kombiniert, wobei die Gesetzmäßigkeiten der Fuzzy-Logik zu beachten sind. Figur 2 zeigt die Gesetzmäßigkeiten der Fuzzy-Logik im Vergleich zur Boolschen Logik. Für die Kombination der diskreten Werte A und B mit einem Wahrheitsgehalt von 1 oder 0 entspricht die Fuzzy-Logik der Boolschen Logik. Weist jedoch eine der Eingangsgrößen A und B einen Wert zwischen 0 und 1 auf, so versagt die Boolsche Logik. Die Fuzzy-Logik liefert für eine UND-Kombination der Eingangsgrößen den Minimalwert der beiden Eingangsgrößen und für eine ODER-Kombination den Maximalwert der beiden Eingangsgrößen, so daß im Prinzip die Fuzzy-Logik der Boolschen Logik entspricht, jedoch mit der Ausnahme, daß die Fuzzy-Logik auch unscharfe Werte zwischen 0 und 1 miteinander kombinieren kann.
  • Die einzelnen Wertepaare der Eingangsgrößen A und B, die entsprechend den Zugehörigkeitsfunktionen in Figur 1 gewonnen wurden, werden nunmehr nach bestimmten Regeln, den sogenannten Fuzzy-Regeln, miteinander kombiniert. Für jeweils eine Kombination eines Wertepaares der Eingangsgröße A mit einem Wertepaar der Eingangsgröße B ergibt sich eine bestimmte quantifizierte Ausgangsgröße C. Die einzelnen Fuzzy-Regeln werden nach bestimmten Erfahrungswerten aufgestellt. Ein entsprechendes Kombinationsdiagramm zeigt Figur 3 mit der dazugehörigen Legende. Die Zuordnung eines bestimmten Bezeichners der Ausgangsgröße C zu einer bestimmten Kombination der Eingangsgrößen A und B erfolgt vorerst ohne Berücksichtigung der entsprechenden Wahrheitswerte. Aus Figur 3 kann beispielsweise abgelesen werden, daß sich für die Eingangsgröße A mit dem Bezeichner "kalt" und die Eingangsgröße B mit dem Bezeichner "kühl" der Bezeichner der Ausgangsgröße C "starke Erwärmung" ergibt. Die jeweils zwei Wertepaare der Eingangsgröße A und B werden entsprechend dem in Figur 3 gezeigten Diagramm, das die Fuzzy-Regeln für dieses Beispiel darstellt, miteinander kombiniert, so daß sich insgesamt vier Kombinationsvariationen der Eingangsgröße A und der Eingangsgröße B mit ihren entsprechenden Wahrheitswerten ergibt. Die einzelnen Kombinationsmöglichkeiten sind in Figur 4a dargestellt. Für die Kombination der einzelnen Bezeichner der Eingangsgrößen A und B wird ein Bezeichner der Ausgangsgröße C gemäß dem in Figur 3 dargestellten Diagramm ermittelt. Dem Bezeichner wird anschließend nach den in Figur 2 gezeigten Rechenregeln der Fuzzy-Logik aus den Wahrheitswerten der einzelnen Wertepaare für die Eingangsgrößen A und B ebenfalls ein Wahrheitswert zugewiesen. Wie zuvor beschrieben, entspricht der Wahrheitswert der quantifizierten Ausgangsgröße C dem Minimum der beiden Wahrheitswerte der miteinander kombinierten Eingangsgrößen A und B. Auf diese Weise wird für jede Kombination der aus jeweils einem Bezeichner und einem Wahrheitswert bestehenden Wertepaaren der Eingangsgröße A und B ein aus einem Bezeichner und einem Wahrheitswert bestehendes Wertepaar für die quantifizierte Ausgangsgröße C ermittelt. In diesem Beispiel werden somit, wie in Figur 4a gezeigt, vier Wertepaare für die Ausgangsgröße C erhalten.
  • Der letzte verbleibende Schritt zur Ermittlung einer konkreten Stellgröße für die Heizung ist die Umsetzung der vier Wertepaare der quantifizierten Ausgangsgröße C in einen konkreten Regler-Stellwert. Zu diesem Zweck werden die vier verschiedenen Wertepaare der Ausgangsgröße C miteinander kombiniert, um einen bestimmten konkreten Stellwert zu erhalten. Dieser Vorgang wird Defuzzifizierung genannt.
  • Für den Vorgang der Defuzzifizierung sind verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden. Die gebräuchlichste Methode ist jedoch die sogenannte Flächenschwerpunkt-Methode, die mit gewichteten Anteilen arbeitet und so quasi ein gewichtetes Mittel aus den einzelnen Wertepaaren der quantifizierten Ausgangsgröße C bildet.
  • Figur 4b soll die Funktionsweise dieser Methode verdeutlichen. Über die einzelnen Bezeichner der Ausgangsgröße C werden jeweils ihre dazugehörigen Wahrheitswerte aufgetragen. Nach Figur 4a ergab sich für die quantifizierte Augangsgröße C einmal der Bezeichner "starke Erwärmung" mit einem Wahrheitswert 0,7 und dreimal der Bezeichner "leichte Erwärmung " mit jeweils einem Wahrheitswert 0,3. Die restlichen Bezeichner der dazugehörigen Zugehörigkeitsfunktion C wurden nicht ermittelt, was jeweils einem Wahrheitswert 0 für diese Bezeichner entspricht. Für das somit gewonnene Gebilde wird nach folgender Formel der Schwerpunkt berechnet: T Stell = T 1 0,7 + (0,3 + 0,3 + 0,3) T 2 0,7 + 0,3 + 0,3 + 0,3.
    Figure imgb0001
  • Der berechnete Schwerpunkt entspricht in diesem Beispiel dem konkreten Stellwert für die Heizkesseltemperatur. Wird beispielsweise angenommen, daß T₁ einer Heizkesseltemperatur der Heizung von 80°C und T₂ einer Heizkesseltemperatur von 70°C entspricht, so ergäbe sich als Stellwert für die Heizkesseltemperatur 74°C.
  • Auf diese Weise kann mithilfe der Fuzzy-Logik schnell und einfach mithilfe von unscharfen Begriffen und entsprechenden Wahrheitswerten konkrete Stellwerte für einen Regler ermittelt werden. Insbesondere auf dem Gebiet der Programmierung weist die Fuzzy-Logik viele Vorteile auf, da auf kostengünstige Weise schnell automatische Anwendungen umgesetzt werden können.
  • Erfindungsgemäß wird die zuvor beschriebene Fuzzy-Logik bei einem elektronischen Vorschaltgerät für Gasentladungslampen angewendet.
  • Aufgrund der Anwendung der Fuzzy-Logik ergeben sich für das erfindungsgemäße elektronische Vorschaltgerät gegenüber dem bekannten elektronischen Vorschaltgerät eine Reihe von Vorteilen. Die prinzipiellen Vorteile der Fuzzy-Logik sind beispielsweise in "Fuzzy-Logik, die unscharfe Logik erobert die Technik", Daniel McNeill und Paul Freiberger, Droemer Knaur Verlag, 1994, beschrieben. So weist beispielsweise die Logik-Regelung gegenüber einer digitalen Regelung den Vorteil auf, daß eine eventuell bestehende Regeldifferenz schrittweise reduziert wird, während bei vergleichbaren digitalen Reglern oft der angestrebte Soll-Wert über- bzw unterschritten wird, so daß diese Übetregelung wieder rasch kompensiert werden muß. Dieser Vorteil der Fuzzy-Logik kann insbesondere beim Zünden von Gasentladungslampen ausgenutzt werden. Gasentladungslampen werden durch Annähern der Frequenz des Lampenstromes an die Resonanzfrequenz des im Lastkreis vorhandenen Serienresonanzkreises eingeschaltet bzw. gezündet. Soll die Lampe nach dem Einschalten auf einer niedrigen Helligkeit betrieben werden, so ist es erforderlich, nach dem Einschalten die Helligkeit der Lampe schnell herunterzuregeln, wobei bei gewöhnlichen Systemen Unterschwinger unter die gewünschte Helligkeit auftreten, was im schlimmsten Fall zum Erlöschen der Lampe führen kann.
  • In Figur 5 ist mit (a) die zeitabhängige Kennlinie der Lampenhelligkeit E während eines Zündvorganges der Gasentladungslampe dargestellt. Es ist ersichtlich, daß während des Herunterregelns der Lampenhelligkeit es zu einem Unterschreiten der angestrebten Soll-Helligkeit Esoll kommt, so daß zum Erreichen des Sollwertes eine Kompensationsregelung notwendig ist. Mit der Fuzzy-Logik ist dagegen ein verbessertes Annähern an den gewünschten Helligkeitswert ohne Über- oder Unterschwinger möglich. In Figur 5 ist zum Vergleich die mit einem Fuzzy-Regler erzielbare Helligkeit-Kennlinie (b) dargestellt.
  • Des weiteren ist mithilfe der Fuzzy-Logik ein besonders schnelles Ansprechen bzw. Einstellen der Ausgangsgröße möglich, so daß bei Verwendung eines Fuzzy-Reglers eine bestehende Regeldifferenz , wie auch aus Fig. 5 ersichtlich, schneller kompensiert werden kann. Weitere Vorteile der Fuzzy-Logik sind darin zu sehen, daß im Vergleich zu bekannten Regelsystemen weniger Information benötigt wird und zusätzlich dieser Information unmittelbar verbale Formulierungen entnommen werden können, da die Fuzzy-Logik mit linguistischen Begriffen arbeitet. Aus diesem Grund kann auch menschliches Wissen auf einfachste Art und Weise in das System eingebracht werden, ohne daß eine Übersetzung in komplexe mathematische Modelle nötig wäre.
  • Erfindungsgemäß wird die zuvor beschriebene Fuzzy-Logik bei einem elektronischen Vorschaltgerät für Gasentladungslampen angewendet. Figur 6 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Vorschaltgerätes.
  • Das elektronische Vorschaltgerät umfaßt einen von einer Versorgungsspannungsquelle 1 gespeisten Gleichrichter 2, der mit einem Wechselrichter 3 verbunden ist. An den Wechselrichter 3 ist ein Lastkreis 4 angeschlossen, der zur Ansteuerung einer Gasentladungslampe 5 dient und gewöhnlich u.a. einen Serienresonanzkreis zum Zünden der angeschlossenen Gasentladungslampe 5 enthält. Des weiteren umfaßt das elektronische Vorschaltgerät eine Regeleinrichtung, die einen Regler 7 und einen Vergleicher 6 umfaßt. Erfindungsgemäß ist der Regler 7 als Fuzzy-Regler ausgebildet. Die Regelvorrichtung kann im elektronischen Vorschaltgerät oder auch extern angeordnet sein. Vorzugsweise wird der Lampenstrom der angeschlossenen Gasentladungslampe 5 geregelt. Zu diesem Zweck wird von einem Strom-Meßglied 8 der Lampentstrom erfaßt und der augenblickliche Istwert des Lampenstromes iist an den Vergleicher 6 der Regeleinrichtung abgegeben. Der Vergleicher 6 vergleicht den Istwert iist des Lampenstromes mit einem vorgegebenen Lampenstromsollwert isoll, wobei der Stromsollwert isoll einem vorgebenen Dimm-Sollwert entspricht, der beispielsweise von einem Dimmer an den Vergleicher 6 abgegeben wird. Der Stromsollwert isoll bzw. der vorgegebene Dimm-Sollwert können sowohl zeitlich manuell verändert werden, wie dies beispielsweise bei gewöhnlichen Dimmeinrichtungen der Fall ist, als auch in Form eines beispielsweise gespeicherten unveränderbaren Festwertes vorliegen. Der Vergleicher 6 ermittelt aufgrund des Vergleiches des Stromsollwertes isoll mit dem Istwert iist einen Regeldifferenzwert idiff, der an dem Fuzzy-Regler 7 anliegt. Der Fuzzy-Regler erzeugt abhängig von der Eingangsgröße idiff einen Stellwert y für den Wechselrichter 3. Gewöhnlich wird die Lampenhelligkeit durch Einstellen der Frequenz f oder des Tastverhältnisses d des Lampenstromes der angeschlossenen Gasentladungslampe 5 eingestellt. Mithilfe des Fuzzy-Reglers können jedoch auch Stellwerte für andere physikalische Größen des Wechselrichters 3 oder des Lastkreises 4 erzeugt werden. Ebenso ist die Erfindung nicht auf das in Figur 6 gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr kann der Fuzzy-Regler auch zum Regeln der Lampenspannung oder der Lampenleistung eingesetzt werden. Zu diesem Zweck wird, wie in Figur 6 gestrichelt angedeutet, ein Spannungs-Meßglied 9 vorgesehen, das die augenblickliche Lampenspannung erfaßt und einen Istwert der Lampenspannung uist erzeugt. Um die Lampenspannung regeln zu können, wird dann das von dem Spannungs-Meßglied 9 ermittelte Lampenspannungs-Istwertsignal uist anstelle des Lampenstrom-Istwertsignals iist an den Vergleicher 6 angelegt und dort mit einem Spannungs-Sollwert verglichen, wobei der Vergleicher 6 dann ein entsprechendes Regeldifferenzsignal der Spannung an den Fuzzy-Regler abgibt. Soll die Lampenleistung geregelt werden, so sind die von dem Strom-Meßglied 8 und dem Spannungs-Meßglied 9 gelieferten Istwerte iist bzw. uist miteinander zu mulitiplizieren, beispielsweise mithilfe eines Multiplizierers, und der dadurch erhaltene Leistungs-Istwert an den Vergleicher 6 anzulegen, der daraus durch Vergleich mit einem vorgegebenen Leistungs-Sollwert ein entsprechendes Regeldifferenzsignal an den Fuzzy-Regler anlegt. Allerdings soll an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, daß die Stromregelung, wie sie in Figur 6 gezeigt ist, die gängige Regelungsart darstellt. Der Grund dafür ist darin zu sehen, daß aufgrund der negativen Kennlinie der Lampe für einen Lampen-Spannungswert mehrere Lampen-Stromwerte zugeordnet werden können, so daß bei einer Spannungsregelung Mehrdeutigkeiten auftreten würden. Im Gegensatz dazu existiert für jeden Lampen-Stromwert lediglich ein einziger Lampen-Spannungswert, so daß mithilfe der Stromregelung Mehrdeutigkeiten vermieden werden.
  • Ebenso ist es erfindungsgemäß auch möglich, die vom dem Spannungs-Meßglied 9 erfaßte Lampenspannung uist direkt an den Fuzzy-Regler 7 als weitere Eingangsgröße des Fuzzy-Reglers 7 anzulegen. In diesem Fall kombiniert dann der Fuzzy-Regler 7 die beiden Eingangswerte idiff und uist, die in fuzzifizierter Form vorliegen, und ermittelt anhand vorher aufgestellter Entscheidungsregeln ein entsprechendes Stellwertsignal y für den Wechselrichter 3 oder den Lastkreis 4 des elektronischen Vorschaltgerätes. Aufgrund der zuvor beschriebenen Eigenschaften der Fuzzy-Logik ist es prinzipiell im Gegensatz zu herkömmlichen Reglern möglich, bestimmte Eingangsgrößen auszuwerten und miteinander zu kombinieren, wobei weder die Eingangsgrößen noch die Ausgangsgröße derselben physikalischen Größe (z.B. Strom oder Spannung) angehören müssen. Als weitere Eingangsgrößen können z.B. auch Istwerte der Außentemperatur und/oder des Wendelwiderstands der Gasentladungslampe dem Fuzzy-Regler 7 zugeführt werden. Dies wird anhand eines nachfolgenden Ausführungsbeispieles noch näher erläutert werden. Aufgrund der Eigenschaft der Fuzzy-Logik kann mithilfe der erfindungsgemäßen Schaltung die Helligkeit der angeschlossenen Gasentladungslampe 5 sehr effektiv, schnell und einfach eingestellt werden. Zu diesem Zweck werden sämtliche Eingangsgrößen des Fuzzy-Reglers 7 sowie die Ausgangsgröße (n) des Fuzzy-Reglers fuzzifiziert. Aus einem konkreten Wertpaar der an dem Fuzzy-Regler anliegenden Eingangsgrößen werden ein bzw. mehrere fuzzifizierte Werte für die Ausgangsgröße des Fuzzy-Reglers 7 gewonnen und daraus ein konkreter Wert für die Ausgangsgröße mittels Defuzzifizierung - wie zuvor beschrieben - abgeleitet. Wie in Figur 6 gezeigt, wird der konkrete defuzzifizierte Stellwert y des Fuzzy-Reglers 7 an den Wechselrichter 3 oder den Lastkreis 4 angelegt, um vorzugsweise die Frequenz oder das Tastverhältnis des Lampenstromes oder der Lampenspannung einzustellen.
  • Figur 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, das sich von den dem in Figur 6 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel darin unterscheidet, daß, wie bereits zuvor beschrieben, auch die Lampenspannung von einem Spannungs-Meßglied 9 überwacht und ein entsprechender Lampenspannungs-Istwert uist an den Fuzzy-Regler 7 als weitere Eingangsgröße angelegt wird. Des weiteren erzeugt in Figur 7 der Fuzzy-Regler 7 neben dem Stellwert y für den Wechselrichter 3 ein weiteres Ausgangssignal z. In der Zeichnung sind die jeweils sich entsprechenden Teile der Blockschaltbilder durch identische Bezugszeichen gekennzeichnet. Bei dem in Figur 7 gezeigten zweiten Ausfühnungsbeispiel kann der Fuzzy-Regler 7 mithilfe der zugeführten Spannung uist auf die Alterung der angeschlossenen Gasentladungslampe 5 rückschließen. Zu diesem Zweck weist der Fuzzy-Regler gemäß der Fuzzy-Logik jeden fuzzifizierten Lampenspannungswert uist anhand vorher aufgestellter Entscheidungsregeln einen entsprechenden Alterungsgrad zu, wobei auch die Alterungsgrade in fuzzifizierter Form vorliegen. Nach erfolgter Defuzzifizierung des Alterungsgrades, d.h. der Umsetzung des fuzzifizierten Alterungsgrades in einen konkreten Alterungswert, gibt der Fuzzy-Regler 7 das entsprechende Ausgangssignal z aus. Des weiteren kann auch die rückgeführte Spannung uist zur Konstantregelung der Lampenleistung eingesetzt werden. Die Lampenspannung der Gasentladungslampe 5 ändert sich abhängig von der Umgebungstemperatur, so daß es zur Konstantregelung der Lampenleistung erforderlich ist, abhängig von der augenblicklichen Lampenspannung uist den Stromwert zu erhöhen oder zu erniedrigen. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß die Helligkeit der angeschlossenen Gasentladungslampe in etwa proportional zur Lampenleistung verläuft. In Figur 7 ist ebenfalls angedeutet, daß neben dem Regeldifferenzwert idiff alternativ oder wahlweise auch dessen zeitlicher Gradient i'diff, d.h. die zeitliche Änderung der Regeldifferenz idiff, dem Fuzzy-Regler 7 zugeführt werden kann, da beispielsweise auch bei der Erkennung des Alterungsgrads der angeschlossenen Gasentladungslampe die zeitliche Änderungsgeschwindigkeit des Lampenstromes interessieren und dementsprechend zum Ermitteln des Alterungsgrads herangezogen werden kann.
  • An dieser Stelle sei auf eine weitere Einsatzmöglichkeit des Fuzzy-Reglers 7 im Zusammenhang mit elektronischen Vorschaltgeräten für Gasentladungslampen hingewiesen. Es ist allgemein bekannt, daß zwischen der von einer Lampe aufgenommen Helligkeitsleistung und dem subjektiven Empfinden eines Beobachters ein logarithmischer Zusammenhang besteht, wie dies beispielsweise in Figur 8d gezeigt ist. Dies bedeutet zum einen, daß bei einer Verdoppelung der von einer Lampe aufgenommenen Helligkeitsleistung vom Beobachter nicht auch eine Verdoppelung der Helligkeit wahrgenommen wird. Zum anderen folgt daraus, daß für eine lineare Steigerung des Empfindens gegenüber der von der Lampe aufgenommenen Helligkeitsleistung eine exponentielle Steigerung der von der Lampe aufgenommenen Helligkeitsleistung erforderlich ist, so daß ein linearer Zusammenhang zwischen der Helligkeitsleistung der Lampe und dem realen Empfinden des Beobachters gewährleistet werden kann.
  • Aus der Zeitschrift "Elektronik", Ausgabe 9/1994, S.80, ist es bekannt, derartige exponentielle Verzerrungen mit einem Fuzzy-Bauteil zu realisieren. Dies sei nachfolgend anhand der Figuren 8a - 8c verdeutlicht. Unter Bezugnahme auf Figur 8a sei angenommen, daß eine Eingangsgröße X des Fuzzy-Bauteils einen Wertebereich von 0-100 besitzt und entsprechend der in Figur 8a gezeigten Zugehörigkeitsfunktion mit fünf verschiedenen Wertebereichen fuzzifiziert wird. Die Maximalwerte dieser Wertebereiche liegen bei 0, 25, 50, 75 und 100. Wie in Figur 8b und 8c dargestellt, soll auch der Wertebereich der Ausgangsgröße Y, die eine Funktion der Eingangsgröße X darstellt, 0-100 betragen. Allerdings wird die Ausgangsgröße Y nicht durch sich überschneidende Wertebereiche, sondern durch einzelne, diskrete Werte, sogenannte Singletons, mit jeweils dem Wahrheitswert 1,0 modelliert. Die Werte der Singletons ergeben sich durch Einsetzen der Maximalwerte der Wertebereiche der Eingangsgröße X in die von dem Fuzzy-Bauteil zu beschreibende Funktion. So zeigt Figur 8b die Realisierung der Geradenfunktion Y = X
    Figure imgb0002
    , wobei die Werte des Singletons der Ausgangsgröße Y durch Einsetzen der Maximalwerte 0, 25, 50, 75 und 100 in die Geradengleichung erhalten werden. Bei der Geradengleichung ergeben sich somit für die Singletons dieselben Werte wie für die Maximalwerte der Wertebereiche der Eingangsgröße X. Im Gegensatz dazu zeigt Figur 8c die Realisierung einer Exponentialfunktion, bei der wiederum die Werte der Singletons der Ausgangsgröße Y durch Einsetzen der Maximalwerte 0, 25, 50, 75 und 100 der Wertebereiche der Eingangsgröße X in die entsprechende in Figur 8c dargestellte Exponentialgleichung erhalten werden. Wird die in Figur 8c gezeigte Fuzzifizierungsmethode auf den zuvor beschriebenen Fuzzy-Regler 7 übertragen, so ist es erfindungsgemäß möglich, zwischen der Ausgangsgröße des Fuzzy-Reglers, d.h. dem Stellwert für den Wechselrichter 3 oder dem Lastkreis 4 und der Eingangsgröße des Fuzzy-Reglers, beispielsweise der Regeldifferenz der Lampenleistung oder des Lampenstromes, einen exponentiellen Zusammenhang herzustellen, so daß zwischen dem subjektiven Empfinden des Beobachters und der von Lampe aufgenommenen Helligkeitsleisung ein linearer Zusammenhang realisierbar ist.
  • Figur 9 zeigt ein drittes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem im Zusammenhang mit einem elektronischen Vorschaltgerät für eine Gasentladungslampe Gebrauch von der Fuzzy-Logik gemacht wird.
  • Dem in Figur 9 gezeigten Ausführungsbeispiel liegt jedoch unabhängig von der Fuzzy-Logik der erfinderische Gedanke zugrunde, aus verschiedenen Betriebsparametern der angeschlossenen Gasentladungslampe nach deren Inbetriebnahme auf den Lampentyp der Gasentladungslampe 5 zu schließen. Es wurde - wie zuvor erwähnt- bereits vorgeschlagen, die Zündspannung einer angeschlossenen Gasentladungslampe zu ermitteln und aufgrund der ermittelten Zündspannung auf den Lampentyp zu schließen. Die Bestimmung der Zündspannung hängt jedoch von vielen unterschiedlichen Voraussetzungen bzw. Parametern ab, so daß sich die Zünspannung nur ungenau ermitteln läßt. Dagegen wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, mindestens einen Betriebsparameter der Lampe nach deren Inbetriebnahme zu ermitteln und aufgrund dieses Betriebsparameters auf den Lampentyp zu schließen. Es ist jedoch vorteilhaft, mehrere Betriebsparameter zu überwachen, so daß erfindungsgemäß die Möglichkeit besteht, die Betriebsparameter sowohl einzeln als auch in Kombination auszuwerten.
  • Die prinzipielle Vorgehensweise zur Lampenerkennung wird nachfolgend kurz beschrieben. Dabei wird von der Annahme ausgegangen, daß die von der Regelvorrichtung zu regelnde physikalische Größe der Lampenstrom ist. Nach Inbetriebnahme der Gasentladungslampe werden verschiedene Lampenstrom-Sollwerte vorgegeben und der Lampenstrom entsprechend dieser Sollwerte eingestellt. Zu jedem Lampenstrom-Sollwert wird der entsprechende Istwert der zu überwachenden Betriebsgröße der Gasentladungslampe ermittelt. Die einzelnen somit erhaltenen Istwerte der Betriebsgrößen werden miteinander kombiniert, so daß anschließend aufgrund der Istwerte abhängig von den vorgegebenen Lampenstrom-Sollwerten auf den Lampentyp der angeschlossenen Gasentladungslampe geschlossen werden kann. Zu diesem Zweck ist beispielsweise die Auswertung von verschiedenen vorgegebenen Kennlinien der einzelnen Lampentypen denkbar. So können beispielsweise die Strom/Spannungs-Kennlinien verschiedener Lampentypen bekannt sein. Wie zuvor beschrieben, werden verschiedene Strom-Sollwerte eingestellt und entsprechend die Lampenspannung abhängig von den eingestellten Strom-Sollwerten ermittelt. Anhand der ermittelten Strom/Spannungs-Wertepaare und der verschiedenen vorhandenen Strom/Spannungs-Kennlinien kann auf den Lampentyp der angeschlossenen Gasentladungslampe geschlossen werden.
  • Vorteilhafterweise wird für die Auswertung einzelner Betriebsparameterwerte oder verschiedener Betriebsparameter in Kombination erfindungsgemäß die Fuzzy-Logik eingesetzt. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel zeigt Figur 9. Zur Lampenerkennung werden einem Fuzzy-Logik-Bauteil 14 über ein Widerstands-Meßglied 10 ein Spannungs-Meßglied 9 bzw. ein Temperatur-Meßglied 11 die augenblicklichen Istwerte des Wendelwiderstandes Rist, der Lampenspannung uist der angeschlossenen Gasentladungslampe bzw. der Außentemperatur Tist zugeführt. Das Fuzzy-Logik-Bauteil 14 gibt einer Regelvorrichtung Strom-Sollwerte zur Einstellung des Lampenstroms vor und erfaßt abhängig von den eingestellten Strom-Sollwerten die Istwerte Rist, uist und Tist. Auf diese Weise werden mehreren eingestellten Lampenstromwerten verschiedene Istwerte Rist, uist und Tist zugewiesen. Der in Figur 9 gezeigte Regler 7 kann auch als Fuzzy-Regler realisiert sein, wobei eine Zuführung der erfaßten Lampenspannung uist als weitere Eingangsgröße des Fuzzy-Reglers zur exakteren Regelung des Lampenstromes von Vorteil ist. Anhand bekannter Zusammenhänge zwischen den überwachten Betriebsparametern und der einzelnen Lampentypen wurden zuvor Entscheidungsregeln aufgestellt, aufgrund derer das Fuzzy-Logik-Bauteil 14 den jeweils in quantifizierter (fuzzifizierter) Form vorliegenden Istwerten der überwachten Betriebsgrößen Rist, uist und Tist nach der Vorgehensweise der Fuzzy-Logik einen entsprechenden Lampentyp zuordnet. Je mehr verschiedene Stromwerte angefahren werden, desto exakter erfolgt die Feststellung des Lampentyps. Vorzugsweise wurden die Entscheidungsregeln anhand bekannter Kennlinien der verschiedenen Lampentypen aufgestellt.
  • Ein Beispiel zur Zuordnung des Lampentyps zu den erfaßten Istwerten der Außentemperatur Tist, des Wendelwiderstandes Rist und der Lampenspannung uist zeigt Figur 10, wobei verschiedene Strom-Spannungskennlinien für verschiedene Lampentypen dargestellt sind. Die dargestellten Kennlinien zeigen die Strom-Spannungskennlinien dreier unterschiedlicher Lampentypen für den Temperaturbereich Tist ≦ 25°C und für einen unterhalb eines bestimmten Grenzwertes liegenden Wendelwiderstand Rist. Für andere Bereiche der Temperatur Tist und des Wendelwiderstandes Rist werden weitere Kennlinien aufgenommen oder liegen bereits vor. Der Spannungsbereich der Lampenspannung uL ist in mehrere Bereiche U₁ bis U₅ aufgeteilt, d.h. quantifiziert bzw. fuzzifiziert. Aufgrund der dem Fuzzy-Logik-Bauteil 14 bekannten Spannungs- und Stromwerte kann aus der fuzzifizierten Lampenspannung abhängig von der augenblicklichen Raumtemperatur Tist und dem augenblicklichen Wendelwiderstand Rist, die ebenfalls in quantifizierter Form vorliegen, auf die entsprechende Lampen-Kennlinie geschlossen, da diese Kennlinie den eingestellten Nennpunkt beinhalten muß.
  • Wie in Figur 9 gezeigt, ist vorteilhaft mit der Fuzzy-Logik 14 ein Speicher 13 verbunden, so daß nach dem Feststellen des Lampentyps dieser Lampentyp beispielsweise in Form der entsprechenden Lampenkennlinie oder in Form von verschiedenen Betriebsparameterwerten in dem Speicher abgelegt werden kann. Auf diese Weise ist ein wiederholtes Ermitteln des Lampentyps und ein damit verbundenes wiederholtes Einstellen des Lampenstromes der Gasentladungslampe 5 während deren Betrieb nicht erforderlich, sondern es genügt ein einmaliges Feststellen des Lampentyps. Wahlweise kann der Lampentyp auch akustisch oder optisch angezeigt werden, so daß auch der Benutzer während des Betriebs einer Gasentladungslampe über den angeschlossenen Lampentyp ständig informiert ist. Erfindungsgemäß wird weiterhin vorgeschlagen, den Speicher jeweils nach einem Lampenwechsel zu löschen. So kann beispielsweise durch Detektieren einer Unterbrechung des Heizstromkreises der Gasentladungslampe mithilfe eines Heizstrom-Meßglieds 12 ein Lampenwechsel erfaßt werden und daraufhin der Speicher gelöscht werden.
  • Ist der Lampentyp der angeschlossenen Gasentladungslampe einmal festgestellt worden, so erfolgt die weitere Regelung der Lampenhelligkeit abhängig von dem festgestellten Lampentyp, dem das Fuzzy-Logik-Bauteil 14 einen entsprechenden Strom-Sollwert isoll entsprechend dem festgestellten Lampentyp an den Vergleicher 6 der Regeleinrichtung vorgibt.

Claims (25)

  1. Elektronisches Vorschaltgerät für Gasentladungslampen,
    mit einem Gleichrichter (2) zum Gleichrichten einer Versorgungsspannung,
    mit einem von dem Gleichrichter gespeisten Wechselrichter (3),
    mit einem an den Wechselrichter angeschlossenen Lastkreis (4), an den mindestens eine Gasentladungslampe (5) anschließbar ist, und
    mit einer Regeleinrichtung (6, 7) mit einem Vergleicher (6) zum Regeln der Helligkeit der mindestens einen Gasentladungslampe,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Regeleinrichtung einen Fuzzy-Regler (7) umfaßt, der abhängig von mindestens einem Eingangssignal (idiff, uist, Rist, Tist) als Ausgangssignal einen Stellwert (y) für einen physikalischen Parameter (f,d) des Wechselrichters (3) oder des Lastkreises (4) ermittelt.
  2. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anpruch 1,
    gekennzeichnet durch
    ein Strom-Meßglied (8) zum Ermitteln des Istwerts (iist) des Lampenstromes der mindestens einen Gasentladungslampe (5).
  3. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Vergleicher (6) durch Vergleich des Istwertes des Lampenstromes (iist) mit einem vorgebbaren Lampenstrom-Sollwert (isoll) einen Regeldifferenzwert (idiff) ermittelt, und
    daß der Regeldifferenzwert als Eingangssignal am Fuzzy-Regler (7) anliegt.
  4. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der physikalische Parameter des Wechselrichters (3), für den der Fuzzy-Regler (7) einen Stellwert (y) ermittelt, das Tastverhältnis (d) oder die Frequenz (f) des Lampenstromes oder der Lampenspannung der mindestens einen Gasentladungslampe (5) ist.
  5. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet durch
    ein Spannungs-Meßglied (9) zum Ermitteln des Istwertes der Lampenspannung (uist) der mindestens einen Gasentladungslampe (5).
  6. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der vom Spannungs-Meßglied (9) ermittelte Istwert der Lampenspannung (uist) als Eingangssignal am Fuzzy-Regler (7) anliegt.
  7. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein Temperatur-Meßglied (11) zum Ermitteln des Istwerts der Umgebungstemperatur (Tist) vorhanden ist, und daß der Istwert der Umgebungstemperatur (Tist) als Eingangssignal am Fuzzy-Regler anliegt.
  8. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein Widerstand-Meßglied (10) zum Ermitteln des Istwertes des Wendelwiderstandes (Rist) der mindestens einen Gasentladungslampe (5) vorhanden ist, und
    daß der Istwert des Wendelwiderstandes (Rist) als Eingangssignal am Fuzzy-Regler (7) anliegt.
  9. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Fuzzy-Regler (7) abhängig von wenigstens einer der an ihm anliegenden Eingangsgröße (idiff, uist, Rist, Tist) ein Ausgangssignal (z) erzeugt, aus dem der Alterungsgrad der angeschlossenen Gasentladungslampe (5) ableitbar ist.
  10. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Sollwert (isoll) des Vergleichers (6) veränderbar ist.
  11. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Fuzzy-Regler (7) das Ausgangssignal (y) gemäß einer exponentiellen Funktion abhängig von dem Eingangssignal (idiff) ermittelt.
  12. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Fuzzy-Regler bei Vorliegen eines Grenzwertes eines oder mehrerer seiner Eingangssignale (idiff, uist, Rist, Tist) unabhängig von den anderen Eingangssignalen das Ausgangssignal bzw. die Ausgangssignale (y, z) ermittelt.
  13. Verfahren zum Erkennen des Lampentyps einer Gasentladungslampe,
    gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte
    Inbetriebnehmen der Gasentladungslampe (5),
    Vorgeben verschiedener Lampenstrom-Sollwerte (isoll),
    Einstellen des Lampenstromes entsprechend den vorgebenen Lampenstrom-Sollwerten (isoll),
    Ermitteln der Istwerte mindestens einer Betriebsgröße (uist, Rist, Tist) der Gasentladungslampe (5) abhängig von dem jeweils eingestellten Lampenstrom-Sollwert (isoll),
    Auswählen eines Lampentyps aus mehreren vorgegebenen Lampentypen abhängig von den verschiedenen Lampenstrom-Sollwerten (isoll) und den jeweils dazu ermittelten Istwerten der mindestens einen Betriebsgröße (uist, Rist, Tist), und
    Zuordnen des ausgewählten Lampentyps zu der angeschlossenen Gasentladungslampe (5).
  14. Verfahren nach Anspruch 13,
    gekennzeichnet durch die weiteren Verfahrensschritte
    Fuzzifizieren der mindestens einen Betriebsgröße (uist, Rist, Tist) gemäß der Fuzzy-Logik,
    Aufstellen mindestens einer Entscheidungsregel, die der mindestens einen fuzzifizierten Betriebsgröße (uist, Rist, Tist) der Gasentladungslampe (5) einen von mehreren vorgegebenen Lampentypen gemäß der Fuzzy-Logik zuweisen, und
    Auswählen eines Lampentyps aus den mehreren vorgegebenen Lampentypen abhängig von den verschiedenen Lampenstrom-Sollwerten und den dazu jeweils ermittelten fuzzifizierten Istwerten der mindestens einen Betriebsgröße (uist, Rist, Tist) anhand der mindestens einen Entscheidungsregel.
  15. Verfahren nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die mindestens eine Entscheidungsregel anhand bekannter Lampenkennlinien für die mehreren vorgegebenen Lampentypen aufgestellt wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß abhängig von dem ermittelten Lampentyp die Helligkeit der angeschlossenen Gasentladungslampe (5) geregelt wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß nach Ermitteln des Lampentyps der angeschlossenen Gasentladungslampe (5) ein Lampenstrom-Sollwert (isoll) einer Regeleinrichtung (6, 7) zur Regelung des Lampenstromes vorgegeben wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Helligkeit bzw. der Lampenstrom der Gasentladungslampe (5) gemäß der Fuzzy-Logik geregelt wird.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß als die mindestens eine Betriebsgröße die Lampenspannung (uist) und/oder der Wendelwiderstand (Rist) der Gasentladungslampe ermittelt wird.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß als Betriebsgröße zur Auswahl des Lampentyps der Gasentladungslampe (5) die Umgebungstemperatur (Tist) ermittelt wird.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 20,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der ermittelte Lampentyp in Form von bestimmten Betriebsparameterwerten und/oder von der entsprechenden Lampenkennlinie in einem Speicher (13) gespeichert wird.
  22. Verfahren nach Anspruch 21,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein Lampenwechsel erkannt, der Speicher gelöscht und anschließend der Lampentyp der neuen Gasentladungslampe bestimmt wird.
  23. Verfahren nach Anspruch 22,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein Lampenwechsel durch Erfassen einer Unterbrechung des Heizstromkreises der Gasentladungslampe (5) erkannt wird.
  24. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 23,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Helligkeit der Gasentladungslampe (5) gemäß einer exponentiellen Funktion geregelt wird.
  25. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 24,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der ermittelte Lampentyp der Gasentladungslampe (5) optisch und/oder akustisch angezeigt wird.
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