DE10129453A1 - Elektronisches Vorschaltgerät - Google Patents

Elektronisches Vorschaltgerät

Info

Publication number
DE10129453A1
DE10129453A1 DE10129453A DE10129453A DE10129453A1 DE 10129453 A1 DE10129453 A1 DE 10129453A1 DE 10129453 A DE10129453 A DE 10129453A DE 10129453 A DE10129453 A DE 10129453A DE 10129453 A1 DE10129453 A1 DE 10129453A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
switch
cathode
fluorescent tube
ballast
ballast according
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.)
Ceased
Application number
DE10129453A
Other languages
English (en)
Inventor
Remus Teodorescu
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.)
Danfoss AS
Original Assignee
Danfoss AS
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Danfoss AS filed Critical Danfoss AS
Priority to DE10129453A priority Critical patent/DE10129453A1/de
Priority to PCT/DK2002/000413 priority patent/WO2002104081A1/de
Publication of DE10129453A1 publication Critical patent/DE10129453A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/26Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/295Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps with preheating electrodes, e.g. for fluorescent lamps

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

Es wird ein elektronisches Vorschaltgerät für eine Leuchtstoffröhre (2) angegeben, das eine Steuereinrichtung (9) und zwei Hochsetzsteller (S1, S2) aufweist, die einen gemeinsamen Leitungszweig (8) aufweisen. DOLLAR A Man möchte bei einem derartigen Vorschaltgerät eine Vorheizung realisieren können. DOLLAR A Hierzu ist ein Schalter (Q1) in dem Leitungszweig (8) angeordnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektronisches Vorschaltgerät für eine Leuchtstoffröhre, das eine Steuereinrichtung und zwei Hochsetzsteller aufweist, die einen gemeinsamen Leitungszweig aufweisen. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Steuern eines elektronischen Vorschaltgeräts für eine Leuchtstoffröhre, die eine Steuereinrichtung und eine Schalterbrücke aufweist, wobei die Schalterbrücke sowohl eine Wechselrichter- als auch eine Hochsetzsteller-Funktion beinhaltet.
  • Ein derartiges Vorschaltgerät ist bekannt aus Tao, F. und Lee, F. C.: "An Interleaved Single-Stage Power- Factor-Correction Electronic Ballast" in IEEE 2000 sowie Tao, F. und Lee, F. C.: "A Critical-Conduction-Mode Single-Stage Power-Factor-Correction Electronic Ballast" in IEEE 2000, Konferenz-Paper APEC 2000, 6.-10. Februar 2000, New Orleans, USA.
  • Bei diesem bekannten Vorschaltgerät wird eine spezielle Topologie beschrieben, die den Schaltern in den Halbbrücken der Wechselrichter zwei Funktionen zuordnet. Die eine Funktion ist die normale Wechselrichter- Funktion. Die andere Funktion ist die Leistungsfaktor- Korrekturfunktion über den Hochsetzsteller. Dabei werden zwei verschiedene Möglichkeiten diskutiert: zum einen der "transition mode" (TM) und zum anderen der "discontinuous conduction mode" (DCM). Im ersten Fall steigt der Strom im Hochsetzsteller nach dem Nulldurchgang sofort wieder an, während im zweiten Fall eine längere Pause zugelassen wird, in der der Strom bei Null bleibt.
  • Derartige Hochsetzsteller-Topologien haben einige Vorteile. Einer davon ist die Verminderung der Leitungsstrom-Welligkeit, was zu kleineren Eingangsfiltern am Eingang des Gleichrichters führt. Zum anderen wird die Baugröße des Hochsetzstellers in nicht unerheblichem Maße vermindert.
  • Allerdings hat ein derartiges, elektronisches Vorschaltgerät den Nachteil, daß es schwierig ist, die Leuchtstoffröhre vorzuheizen, wie es durch neuere Standards (IEC 929) gefordert wird. Eine derartige Vorheizung hat das Ziel, die Lebensdauer der Leuchtstoffröhre zu verlängern. Das bekannte Vorschaltgerät arbeitet hauptsächlich dann zufriedenstellend, wenn man der Last konstante Leistung zuführt. Eine Verminderung der Leistungszufuhr zu der Leuchtstoffröhre vor der Zündung ist im Grunde nicht möglich.
  • Das Vorheizen von Leuchtstoffröhren an sich ist bekannt, siehe beispielsweise US 5 565 740 A. Hier ist ein elektronisches Vorschaltgerät für Entladungslampen mit heißen Kathoden gezeigt, bei dem die beiden Funktionen (Hochsetzsteller und Wechselrichter) in getrennten Stufen ausgebildet sind. Man kann daher jede Stufe einzeln steuern und dadurch auch die Vorheizung der Leuchtstoffröhre bewirken.
  • Ein weiteres Vorschaltgerät ist aus "Improvement on Component Stresses of Single-Stage Electronic Ballasts", Wu et al., Industry Applications Conference 1999, Conference record of the 1999 IEEE, Vol. 1, 1999, Seiten 285-292, bekannt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einem Vorschaltgerät, das einen Hochsetzsteller mit Doppelfunktion aufweist, eine Vorheizung zu realisieren.
  • Diese Aufgabe wird bei einem elektronischen Vorschaltgerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß ein Schalter in dem Leitungszweig angeordnet ist.
  • Mit diesem Schalter ist es möglich, den gemeinsamen Leitungszweig der beiden Hochsetzsteller, der zusätzlich zum gemeinsamen Ausgang der Hochsetzsteller vorgesehen ist, zu unterbrechen. Sobald der gemeinsame Leitungszweig unterbrochen worden ist, ist ein Stromfluß in diesem Leitungszweig nicht mehr möglich. In diesem Fall können die beiden Schalter, die sonst die beiden Hochsetzsteller realisieren, die Hochsetzsteller- Funktion nicht mehr erfüllen. Es bleibt lediglich die Wechselrichter-Funktion übrig. Die Wechselrichter erzeugen dann aus dem Gleichstrom des Eingangs-Gleichrichters einen Wechselstrom, mit dem die Kathoden der Leuchtstoffröhre beheizt werden können. Dabei gibt man zwar die Funktion der Hochsetzsteller auf. Dies ist aber zulässig, weil diese Funktionsunterbrechung nur für einen kurzen Zeitraum gilt und in diesem Zeitraum tatsächlich nur die Vorheizung der Kathoden der Leuchtstoffröhre erforderlich ist.
  • Vorzugsweise ist der Schalter als optisch gesteuerter Halbleiterschalter ausgebildet. Ein derartiger Schalter kann beispielsweise als Optotriac ausgebildet sein, der durch eine LED (Leuchtdiode) gesteuert wird. Eine derartige Kombination von LED und Optotriac ist sehr zuverlässig und preisgünstig zu realisieren.
  • Vorzugsweise stimmt die Steuereinrichtung eine Schaltfrequenz der Schalter der Hochsetzsteller auf einen Schaltzustand des Schalters ab. Sobald der Schalter den gemeinsamen Leistungszweig der Hochsetzsteller unterbrochen hat, kann man die Frequenz zum Steuern der Hochsetzsteller, genauer gesagt der Schalter der Hochsetzsteller, auf einen Wert setzen, der für das Vorheizen der Kathoden günstig ist. In der Regel ist damit eine Erhöhung der Schaltfrequenz im Vergleich zur Betriebsfrequenz verbunden. Dies ist möglich, weil die Schalter nur noch die Wechselrichter-Funktion und nicht mehr die Hochsetzsteller-Funktion erfüllen müssen. Im Wechselrichter- und Vorheiz-Modus weist der Resonanzschwingkreis, der auch "resonant-tank" genannt wird, eine erste Resonanzfrequenz auf, während sich im Betrieb aufgrund der Erwärmung eine zweite Resonanzfrequenz ergibt. Diese zweite Resonanzfrequenz wird zum Zünden der Leuchtstoffröhre verwendet.
  • Vorzugsweise weist die Steuereinrichtung ein Zeitglied auf, das den Öffnungszustand des Schalters bestimmt. Man kann damit eine feste Zeit für das Vorheizen der Leuchtstoffröhre vorgeben. Ein derartiges Zeitglied ist sehr einfach und kostengünstig zu realisieren. Es setzt im Grunde lediglich die Kenntnis von der Zeit voraus, die zum Vorheizen der Leuchtstoffröhre erforderlich ist.
  • Alternativ dazu kann die Steuereinrichtung eine Prüfeinrichtung aufweisen, die den Schalter in Abhängigkeit vom Zustand der Leuchtstoffröhre betätigt. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß sie wesentlich genauer ist und auch bei Betriebsbedingungen mit ausreichender Zuverlässigkeit funktioniert, in denen die Leuchtstoffröhre beispielsweise kurz aus und dann wieder angeschaltet wird. In diesem Fall kann man davon ausgehen, daß die Kathode der Leuchtstoffröhre noch immer heiß ist und eine wesentlich kürzere Vorheizperiode benötigt. Wenn man in diesem Fall eine festgelegte Vorheizperiode verwendet, kann man die Kathoden überheizen und damit die Lebensdauer der Leuchtstoffröhre verkürzen.
  • Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Prüfeinrichtung einen Komparator aufweist, der einen ersten Wert, der vom Kathodenstrom der Leuchtstoffröhre beeinflußt ist, mit einem zweiten Wert vergleicht, der von der Spannung an einer Kathode beeinflußt ist. Der Strom durch die Kathode und die Spannung über die Kathode geben Auskunft über den aktuellen, Ohm'schen Widerstand der Kathode. Der Ohm'sche Widerstand der Kathode ist im übrigen ein Maß für die Temperatur an der Kathode. Man kann in gewissen Bereichen jedem Ohm'schen Widerstand eine Temperatur zuordnen. Wenn die Temperatur "stimmt", also auf dem richtigen Wert ist, dann kann man die Vorheizung beenden und das Zünden der Leuchtstoffröhre einleiten.
  • Bevorzugterweise ist eine Ermittlungsschaltung für den ersten Wert vorgesehen, der eine Resonanzinduktivität als Teil eines Transformators verwendet. Die Resonanzinduktivität ist beim oben erwähnten Tank ohnehin vorhanden, also in der Resonanzschaltung, die üblicherweise zusätzlich noch eine Kapazität parallel zur Leuchtstoffröhre aufweist. Es ist nun relativ einfach, parallel zu dieser Resonanzaktivität eine Sekundärwicklung anzuordnen, um einen Transformator zu bilden. Der Transformator erfaßt den Strom durch die Kathode dann ohne galvanische Kopplung.
  • Vorzugsweise weist der Transformator eine Sekundärwicklung auf, der eine Kapazität und ein Ohm'scher Widerstand parallel geschaltet sind, wobei eine Diode zwischen der Kapazität und der Sekundärwicklung angeordnet ist. Die Diode bewirkt, daß der Strom durch die Sekundärwicklung nur in eine Richtung fließen kann, so daß man am Ohm'schen Widerstand eine Gleichspannung abnehmen kann, die dem Komparator zugeführt werden kann.
  • Vorzugsweise ist das Übersetzungsverhältnis n des Transformators nach folgender Beziehung bestimmt:


    wobei fph die Vorheizfrequenz, Lr die Resonanzinduktivität, Rc der Ohm'sche Widerstand der Kathode im kalten Zustand und γ eine empirische Konstante ist. Üblicherweise liegt γ im Bereich von 4 bis 4,25. In diesem Fall erhält man ein Spannungssignal Ug, das gleich ist γ.Rc.If, wobei If der Strom durch die Kathode ist. Auf diese Weise ist es relativ einfach möglich, eine zuverlässige Beurteilungsgröße für die Vorheizung der Kathode zu gewinnen.
  • Bevorzugterweise weist eine Ermittlungsschaltung für den zweiten Wert eine Kapazität parallel zur Kathode auf, wobei zwischen Kathode und Kapazität eine Diode angeordnet ist. Mit der Kapazität läßt sich der Spannungswert über die Kathode leicht feststellen, wobei die Diode dafür sorgt, daß der Strom nur in eine Richtung in die Kapazität hineinfließen kann. Die Diode sorgt also für eine Art Spitzenwertgleichrichtung. Man gewinnt ebenfalls einen Gleichspannungswert, der unmittelbar dem Komparator zugeführt werden kann.
  • Die Aufgabe wird auch durch das Verfahren gelöst, und zwar dadurch, daß während einer Vorheizphase die Hochsetzsteller-Funktion außer Kraft gesetzt wird.
  • Wie oben erläutert, kann man dadurch die Resonanzfrequenz jeweils auf einen günstigen Wert einstellen.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:
  • Fig. 1 eine erste Ausgestaltung eines Vorschaltgerätes,
  • Fig. 2 eine zweite Ausgestaltung eines Vorschaltgerätes und
  • Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Prüfeinrichtung.
  • Fig. 1 zeigt ein Vorschaltgerät 1 für eine Leuchtstoffröhre 2, das einen Gleichrichter 3 und eine Schalterbrücke 4 aufweist. Die Schalterbrücke 4 weist zwei Äste mit jeweils einem Halbleiterschalter S1, S2 auf. Beiden Schaltern S1, S2 ist eine Freilaufdiode parallelgeschaltet, die an sich bekannt ist und aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht näher dargestellt ist.
  • Die Schalterbrücke 4 hat zwei Funktionen. Sie dient zum einen als Hochsetzsteller für die Leuchtstoffröhre 2, zum anderen aber auch als Wechselrichter für die Leuchtstoffröhre 2.
  • Die Leuchtstoffröhre 2 ist hierbei an einem gemeinsamen Mittelabgriff 5 der Schalterbrücke 4 angeschlossen. Die anderen Enden der beiden Äste der Schalterbrücke 4 und auch die anderen Enden der Leuchtstoffröhre 2 sind, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Kapazität Cd, mit Masse 6 verbunden.
  • Die Leuchtstoffröhre 2 ist Bestandteil eines Resonanzkreises oder "Tanks", der gebildet wird durch die Reihenschaltung einer Induktivität Lr und einer Parallelschaltung aus der Leuchtstoffröhre 2 und einem Kondensator Cr. Gegebenenfalls kann am Ausgang der Schalterbrücke 4, also in Reihe mit dem Mittelabgriff, eine weitere Kapazität Cc angeordnet sein.
  • Dem Gleichrichter parallelgeschaltet ist ein Glättungskondensator Cf. Parallel zu diesem Glättungskondensator Cf liegt ein kapazitiver Spannungsteiler Cd1, Cd2, dessen Mittelabgriff 7 über einen Leitungszweig 8 mit dem Mittelabgriff 5 der Schalterbrücke 4 verbunden ist. Dieser Leitungszweig 8 ist beiden Schaltern S1, S2 der Schalterbrücke 4 und damit den beiden Hochsetzstellern gemeinsam.
  • In dem Leitungszweig 8 ist ein Schalter Q1 angeordnet, der den Leitungszweig 8 unterbrechen kann. Der Schalter Q1 ist als optisch gesteuerter Halbleiterschalter, beispielsweise als Optotriac, ausgebildet, der durch eine LED (Leuchtdiode) D3 angesteuert werden kann. Die LED D3 wird gesteuert von einer Steuereinrichtung 9, die auch die Zündsignale für die Halbleiterschalter S1, S2 steuert.
  • Der Gleichrichter ist über eine Diode D1 und eine Induktivität Lb1 mit dem Schalter S1 verbunden. Der Schalter S2 ist über eine Induktivität Lb2 und eine Diode D2 wieder mit dem Gleichrichter 3 verbunden.
  • Wenn die Leuchtstoffröhre 2 in Betrieb genommen werden soll, wird eine Spannung Vin, beispielsweise die Netzspannung, an den Gleichrichter 3 angelegt. Die Steuereinrichtung 9 beginnt daraufhin mit dem Vorheizen der Leuchtstoffröhre 2, genauer gesagt der Kathoden 11, 12 der Leuchtstoffröhre 2. Hierzu wird zunächst einmal der Schalter Q1 geöffnet, indem die Leuchtdiode D3 aktiviert wird. Wenn der Schalter Q1 geöffnet wird, bedeutet dies, daß der gemeinsame Rückkehrpfad der beiden Hochsetzsteller-Zellen unterbrochen ist, wodurch die Hochsetzsteller-Funktion unterbrochen ist.
  • Als nächster Schritt wird eine 74-kHz-Steuerfrequenz (Vorheizfrequenz fph) an die Steuerelektroden der Schalter S1 und S2 angelegt. Diese Frequenz kann nach folgender Beziehung ermittelt werden:


  • Hierbei ist Iph der Vorheiz-Strom, der durch die Norm IEC 929 vorgegeben ist, Vd ist die Gleichstromspannung, Rf der Ohm'sche Widerstand der Kathoden 11, 12, Z0 (= √(Lr/Cr)) die charakteristische Impedanz und ω0 die Resonanzfrequenz des Resonanzschwingkreises. Aus dieser Gleichung kann man die Frequenz ω isolieren und daraus die Vorheizfrequenz fph (ω = 2πfph) ermitteln. Wenn jede Elektrode, also jede Kathode 11, 12, einen Ohm'schen Widerstand Rf von etwa 10 Ω hat, beträgt der Vorheizstrom ungefähr 500 mA.
  • Die Schalter S1 und S2 werden im Gegentakt geöffnet und geschlossen, d. h. wenn S1 leitet, ist S2 offen und umgekehrt. Die Steuerfrequenz und der Gegentakt beim Steuern der Schalter S1 und S2 bewirken, daß ein Wechselstrom fließt. Dieser Wechselstrom fließt in einem Augenblick von der Plusschiene des Wechselrichters 3, d. h. von Cd1 und von Lb1, durch S1, Cc, Lr, die erste Lampenelektrode 11, Cr und die zweite Lampenelektrode 12 zur Minusschiene und in einem anderen Augenblick, wenn S2 an ist, von der Minusschiene (von Cd2 und Lb2) durch die zweite Lampenelektrode 12, Cr, die erste Lampenelektrode 11, Lr und Cc.
  • Dementsprechend wird während der Vorheizperiode der Halbbrücken-Wechselrichter direkt vom Gleichrichter gespeist und nicht von den Hochsetzstellern.
  • Nach Ablauf der Vorheizzeit schließt die Steuereinrichtung 9 den Schalter Q1 und setzt damit die Hochsetzsteller wieder in Funktion. Die Steuerfrequenz wird durch die Steuereinheit 9 auf die Zündfrequenz geändert, und die Leuchtstoffröhre 2 startet mit einer Spitzenspannung von 600 V. Die Zeitdauer vom Vorheizen zum Starten ist ungefähr 1 Microsekunde. Nach dem Beenden der Startsequenz wird die Steuerfrequenz geändert auf etwa 48 kHz, was die konstante Frequenz während des normalen Betriebs der Leuchtstoffröhre 2 ist. Diese Frequenz ist höher als die Frequenz beim Vorheizen. Sie ist abgestimmt auf den Resonanzkreis Lr, Cr.
  • Die Spannung über jede Röhrenelektrode, d. h. die Kathoden 11, 12, wird bestimmt durch die Steuerfrequenz, die an die Steuerelektroden der Schalter S1 und S2 angelegt wird. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die Zündfrequenz bei 45,8 kHz. Damit man eine niedrige Spannung über die Filamente erreicht, muß man eine Frequenz wählen, die sich von der Resonanzfrequenz unterscheidet. Wie oben erwähnt, wird eine Frequenz von 74 kHz gewählt, was zu einer Spannung über die Filamente mit einer Größe von 4 V führt. Der Rest der Gleichspannung, ungefähr 325 V, wird zwischen Cc, Lr und Cr aufgeteilt.
  • Die Vorheizperiode kann als feste Zeitdauer festgelegt werden. In vielen Fällen ist es jedoch vorteilhaft, die Vorheizung abhängig zu machen von einem sogenannten "Gamma-Verhältnis", also dem Verhältnis Rh/Rc (dem Widerstand der warmen Kathode geteilt durch den Widerstand der kalten Kathode). Um diese Werte zu ermitteln, sind eine erste Ermittlungsschaltung 13 und eine zweite Ermittlungsschaltung 14 vorgesehen, die beide mit der Steuereinrichtung 9 verbunden sind. Der nähere Aufbau dieser beiden Ermittlungsschaltungen 13, 14 wird anhand von Fig. 3 erläutert.
  • Die erste Ermittlungsschaltung 13 dient dazu, einen ersten Wert zu ermitteln, der vom Kathodenstrom beeinflußt ist und vorzugsweise dem Kathodenstrom proportional ist. Die erste Ermittlungseinrichtung 13 weist einen Transformator 15 auf, dessen Primärseite gebildet ist durch die Induktivität Lr des Resonanzkreises und dessen Sekundärseite Lt2 parallelgeschaltet ist mit einem Kondensator C1 und einem Ohm'schen Widerstand R1. Zwischen dem Kondensator C1 und der Sekundärseite Lt2 ist eine Diode Dt angeordnet, die einen Stromfluß durch die Sekundärseite Lt2 nur in eine Richtung erlaubt. Man kann daher über den Widerstand R1 eine Gleichspannung Ug abnehmen. Diese Gleichspannung Ug wird einem Komparator 16 zugeführt. Der Komparator 16 ist Bestandteil einer Prüfeinrichtung 17, die ihrerseits wieder einen Teil der Steuereinrichtung 9 bildet.
  • Die zweite Ermittlungsschaltung 14 weist einen Kondensator C2 auf, der der zweiten Kathode 12 der Leuchtstoffröhre 2 parallelgeschaltet ist. Dem zweiten Kondensator C2 ist ein Ohm'scher Widerstand R2 parallelgeschaltet. Zwischen der Kathode 12 und dem Kondensator C2 ist eine Diode Dt2 angeordnet, so daß auch hier ein Stromfluß in der Schleife, die den Kondensator C2 und die Kathode 12 enthält, nur in eine Richtung möglich ist. Über den Widerstand R2 läßt sich dann eine Spannung V abnehmen, die ebenfalls dem Komparator 16 zugeführt wird.
  • Der Komparator 16 erzeugt ein logisches Signal P, das anzeigt, ob der Gamma-Wert seinen optimalen Wert (typischerweise im Bereich von 4 bis 4,25) erreicht hat. Dies ist dann ein Zeichen dafür, daß die Kathoden 11, 12 der Leuchtstoffröhre 2 ausreichend vorgeheizt worden sind.
  • Wenn man eine Sekundärwicklung Lt2 mit kleiner Induktivität verwendet, dann erhält man eine Spannung, die mit dem Kathodenstrom If proportional ist, wenn das Übersetzungsverhältnis n nach folgender Beziehung gewählt wird:


    wobei fph die Vorheizfrequenz ist, Lr die Resonanzinduktivität, Rc der Ohm'sche Widerstand der kalten Kathode und γ eine empirische Konstante. In diesem Fall erhält man ein Signal Ug = γ.Rc.If am Ausgang der ersten Ermittlungsschaltung 13. Da die zweite Ermittlungsschaltung 14 ein Signal V erzeugt, das proportional zur Kathodenspannung an der Kathode 12 ist, können die beiden Signale in dem analogen Komparator 16 miteinander verglichen werden. Zu Anfang, wenn die Kathode 12 noch kalt ist, ist V kleiner als γ.Rc.If, und das Signal P wird auf einem niedrigen Wert bleiben.
  • Wenn der Kathodenwiderstand seinen gewünschten, "heißen" Wert Rh erreicht hat, geht das Signal P auf einen hohen Wert. Es zeigt damit an, daß die Zündprozedur begonnen werden kann. Das Signal P löst dann eine Betätigung der Leuchtdiode D3 aus, die den Schalter Q1 umsteuert, so daß der Leitungszweig 8 durchgängig wird.
  • Falls die Steuerung digital realisiert worden ist, kann die Vergleichsfunktion natürlich auch durch eine Software gesteuert werden.
  • Das Ausführungsbeispiel in Fig. 1 verwendet die eingangs erwähnte "discontinuous conductive mode" DCM. Stattdessen kann man aber auch eine "transition mode" (TM) verwenden, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Der Unterschied liegt darin, daß die Induktivitäten Lb1, Lb2 aus der Plusschiene und der Minusschiebe zusammengefaßt sind in einer Induktivität Lb, die in dem gemeinsamen Leitungszweig 8 angeordnet ist. Im übrigen ist der Schaltungsaufbau unverändert.
  • In diesem Fall ist die Vorheizfrequenz 74 kHz, die Zündfrequenz 45,8 kHz und die Betriebsfrequenz 48 kHz.
  • In beiden Ausführungsbeispielen ist die Vorschaltgerät- Last dargestellt als Reihenresonanz-Parallellast. Natürlich lassen sich auch andere Lasttypen verwenden, wie Parallelresonanz-Parallellast u. a.

Claims (11)

1. Elektronisches Vorschaltgerät für eine Leuchtstoffröhre, das eine Steuereinrichtung und zwei Hochsetzsteller aufweist, die einen gemeinsamen Leitungszweig aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter (Q1) in dem Leitungszweig (8) angeordnet ist.
2. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (Q1) als optisch gesteuerter Halbleiterschalter ausgebildet ist.
3. Vorschaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (9) eine Schaltfrequenz der Schalter (S1, S2) des Hochsetzstellers auf einen Schaltzustand des Schalters (Q1) abstimmt.
4. Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (9) ein Zeitglied aufweist, das den Öffnungszustand des Schalters (Q1) bestimmt.
5. Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (9) eine Prüfeinrichtung (17) aufweist, die den Schalter (Q1) in Abhängigkeit vom Zustand der Leuchtstoffröhre (2) betätigt.
6. Vorschaltgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung (17) einen Komparator (16) aufweist, der einen ersten Wert, der vom Kathodenstrom der Leuchtstoffröhre (2) beeinflußt ist, mit einem zweiten Wert vergleicht, der von der Spannung an einer Kathode (11, 12) beeinflußt ist.
7. Vorschaltgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ermittlungsschaltung (13) für den ersten Wert vorgesehen ist, die eine Resonanzinduktivität (Lr) als Teil eines Transformators (15) verwendet.
8. Vorschaltgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (15) eine Sekundärwicklung (Lt2) aufweist, der eine Kapazität (C1) und ein Ohm'scher Widerstand (R1) parallelgeschaltet sind, wobei eine Diode (Dt2) zwischen der Kapazität (C1) und der Sekundärwicklung (Lt2) angeordnet ist.
9. Vorschaltgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsverhältnis n des Transformators nach folgender Beziehung bestimmt ist:


wobei fph die Vorheizfrequenz, Lr die Resonanzinduktivität, Rc der Ohm'sche Widerstand der Kathode (11, 12) im kalten Zustand und γ eine empirische Konstante ist.
10. Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ermittlungsschaltung (14) für den zweiten Wert eine Kapazität (C2) parallel zur Kathode (12) aufweist, wobei zwischen Kathode und Kapazität (C2) eine Diode (Dt2) angeordnet ist.
11. Verfahren zum Steuern eines elektronischen Vorschaltgeräts für eine Leuchtstoffröhre, die eine Steuereinrichtung und eine Schalterbrücke aufweist, wobei die Schalterbrücke sowohl eine Wechselrichter- als auch eine Hochsetzsteller-Funktion beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, daß während einer Vorheizphase die Hochsetzsteller-Funktion außer Kraft gesetzt wird.
DE10129453A 2001-06-19 2001-06-19 Elektronisches Vorschaltgerät Ceased DE10129453A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10129453A DE10129453A1 (de) 2001-06-19 2001-06-19 Elektronisches Vorschaltgerät
PCT/DK2002/000413 WO2002104081A1 (de) 2001-06-19 2002-06-18 Elektronisches vorschaltgerät

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10129453A DE10129453A1 (de) 2001-06-19 2001-06-19 Elektronisches Vorschaltgerät

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10129453A1 true DE10129453A1 (de) 2003-01-09

Family

ID=7688637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10129453A Ceased DE10129453A1 (de) 2001-06-19 2001-06-19 Elektronisches Vorschaltgerät

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10129453A1 (de)
WO (1) WO2002104081A1 (de)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4116288C2 (de) * 1990-01-31 1997-02-06 Siemens Ag Elektronisches Vorschaltgerät
US6118227A (en) * 1998-05-29 2000-09-12 Transfotec International Ltee High frequency electronic drive circuits for fluorescent lamps

Also Published As

Publication number Publication date
WO2002104081A1 (de) 2002-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1103165B1 (de) Elektronisches vorschaltgerät für mindestens eine niederdruck-entladungslampe
EP1519638B1 (de) Verfahren zum Betreiben mindestens einer Niederdruckentladungslampe
EP0748146B1 (de) Schaltungsanordnung zur Wendelvorheizung von Leuchtstofflampen
EP0707438B1 (de) Vorschaltgerät für mindestens eine Gasentladungslampe
EP1333707B1 (de) Elektronisches Vorschaltgerät für Gasentladungslampe
DE4140557A1 (de) Schaltungsanordnung zum betrieb einer oder mehrerer niederdruckentladungslampen
DE4406083A1 (de) Schaltungsanordnung zum Betrieb mindestens einer Niederdruckentladungslampe
EP0062276A1 (de) Vorschaltanordnung zum Betreiben von Niederdruckentladungslampen
EP1585372B1 (de) EVG mit Resonanzanregung zur Übernahmespannungserzeugung
DE19517950A1 (de) Stromversorgungseinrichtung
EP1176851B1 (de) Betriebsgerät für Entladungslampen mit Schalterentlastung beim Vorheizen der Elektrodenwendeln
DE3338464A1 (de) Hochfrequenz-helligkeitssteuerung fuer leuchtstofflampen
DE10221450A1 (de) Schaltungsanordnung für einen resonanten Konverter und Verfahren zu dessen Betrieb
EP2132965B1 (de) Schaltung zur wendelheizung
DE102009019625A1 (de) Verfahren zum Ermitteln eines Typs einer Gasentladungslampe und elektronisches Vorschaltgerät zum Betreiben von mindestens zwei unterschiedlichen Typen von Gasentladungslampen
DE10129453A1 (de) Elektronisches Vorschaltgerät
DE102008029996B4 (de) Verfahren zum Betrieb einer Vollbrücke
EP1860925B1 (de) Elektronisches Lampenvorschaltgerät mit Heizschaltung
DE102020103921B4 (de) Betriebsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Leuchtmittelanordnung
DE60009222T2 (de) Regelvorrichtung einer leuchtstofflampe
DE102005030007B4 (de) Verfahren zum Vorheizen einer Anzahl von Heizwendeln
EP1280388A1 (de) Elektronisches Vorschaltgerät mit Vorheizbetrieb
AT505376B1 (de) Steuerschaltung für leuchtmittel-betriebsgeräte
EP1189486B1 (de) Elektronisches Vorschaltgerät
DE20024005U1 (de) Elektronischer Transformator

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: PATENTANWAELTE KNOBLAUCH UND KNOBLAUCH, 60322 FRANK

8131 Rejection