DE10147095A1 - Entladungslampe ohne Elektroden - Google Patents

Abstract

Das System mit Entladungslampen ohne Elektroden besitzt eine nahe an der elektrodenfreie Entladungslampe angeordnete Anregungsspule, eine Resonanzschaltung, die der Anregungsspule die geeignete Leistung zuführt, und einen Treiber für die Hochfrequenz-Energiequelle, wobei man das zusammengesetzte Ausgangssignal dadurch erzielt, dass man die parallel geschalteten Energiequellen synchron oder nahezu synchron zueinander betreibt.

Description

Die Erfindung betrifft ein System mit Entladungslampen ohne Elektroden, und insbesondere ein System mit elektroden­ freien Entladungslampen für Tunnelbeleuchtungen, Brückenbe­ leuchtungen und photochemische Behandlungsverfahren zur Ab­ wasserentkeimung.

Elektrodenfreie Entladungslampen besitzen einen sphäri­ schen oder elliptischen Glaskolben, der mit einem Seltenerde- Entladungsgas und Metalldampf, beispielsweise Quecksilberdampf, gefüllt ist. Zudem befindet sich eine Anregungsspule nahe der Entladungslampe angeordnet. Mit Hilfe einer Hochfrequenz- Energiequelle induziert die Anregungsspule ein Magnetfeld, das mit 13,56 MHz schwingt. Die Entladungslampe wird mit dem elektrischen Feld betrieben, das das Magnetfeld induziert.

Ein bekanntes elektrodenfreies Entladungslampensystem umfasst beispielsweise eine elektrodenfreie Entladungslampe mit einem sphärischen Glaskolben, in den ein Entladungsgas eingefüllt ist, z. B. ein Inertgas oder Metalldampf, und der an seiner Innenseite entweder mit einer durchsichtigen Substanz oder einem Leuchtstoff beschichtet ist, eine nahe am Rand der elektrodenfreien Entladungslampe angeordnete Anregungs­ spule, die ein elektromagnetisches Hochfrequenzfeld erzeugt, eine Hochfrequenz-Energiequelle, die der mit ihr verbundenen Anregungsspule Hochfrequenzleistung zuführt, und eine Anpass­ schaltung, die die Anregungsspule und die Hochfrequenz-Energie­ quelle aneinander anpasst, damit die Hochfrequenzleistung der elektrodenfreie Entladungslampe wirksam und ohne Leitungs­ reflexionen zugeführt wird.

Bekanntlich besteht die Hochfrequenz-Energiequelle aus einem Hochfrequenzoszillator, der der Anregungsspule Hoch­ frequenzleistung zuführt, und einer Gleichspannungs-Energie­ quelle, die die Wechselspannung einer Wechselspannungsquelle, beispielsweise einer Netzspannungsquelle, in eine Versorgungs­ gleichspannung zum Ansteuern des Hochfrequenzoszillators um­ setzt.

Ein Hochfrequenz-Magnetfeld wird erzeugt, indem man die Anregungsspule mit einem Hochfrequenzstrom zwischen einigen MHz und einigen hundert MHz aus der Hochfrequenz-Energiequelle speist. Innerhalb der elektrodenfreie Entladungslampe wird ein Hochfrequenz-Plasmastrom induziert, und es werden ultra­ violette Strahlen oder sichtbares Licht ausgesendet.

In der herkömmlichen elektrodenfreie Entladungslampe verändern sich die Impedanzen der Anregungsspule und der elek­ trodenfreie Entladungslampe während einer Übergangsperiode zwischen dem Betriebsbeginn und dem stabilen Betrieb fort­ laufend. Daher ist es abhängig von der Änderung dieser Impe­ danzen erforderlich, die Impedanz der Hochfrequenz-Energie­ quelle an die Impedanz der Anregungsspule anzupassen, indem man zumindest die Ausgangsimpedanz der Hochfrequenz-Energie­ quelle justiert.

Aus diesem Grund wird in der ungeprüften japanischen Patentschrift (Kokai) H6-310291 als elektrodenfreies Entladungslampensystem, das Hochfrequenzleistung mit hohem Wirkungsgrad auch dann übertragen kann, wenn sich der Lastzustand in der elektrodenfreie Entladungslampe ändert, ein elektrodenfreies Entladungslampensystem vorgeschlagen, das z. B. umfasst: eine Hochfrequenzleistungs-Anregungsspule, die an die Ausgangsanschlüsse der Hochfrequenz-Energiequelle angeschlossen ist, eine elektrodenfreie Entladungslampe, deren Glaskolben mit einem Entladungsgas gefüllt ist, z. B. einem Inertgas und Metalldampf, und die in der Nähe der Hochfre­ quenzleistungs-Anregungsspule angeordnet ist, eine erste Anpassschaltung, die zwischen die Hochfrequenz-Energiequelle und die Hochfrequenzleistungs-Anregungsspule geschaltet ist, ein Koaxialkabel, das die Hochfrequenz-Energiequelle mit der ersten Angassschaltung verbindet, und eine zweite Anpassschal­ tung, die das Koaxialkabel und die Hochfrequenz-Energiequelle verbindet.

In dem elektrodenfreies Entladungslampensystem mit der obigen Anordnung dient das Koaxialkabel dem Anpassen an den Wellenwiderstand des Lampensystems. Folglich zeigt das Koaxialkabel vorteilhaft einen guten Wirkungsgrad bei der Leistungsübertragung. Zudem zeigt die ungeprüfte japanische Patentschrift (Kokai) H6-310291 eine Anordnung zum Einstellen der Betriebsbedingungen der Hochfrequenz-Energiequelle durch das Verändern der Ansteuer-Gleichspannungsvorbelastung der Schaltelemente der Hochfrequenz-Energiequelle beim und nach dem Starten des Betriebs der elektrodenfreie Entladungslampe.

Man kann das herkömmliche elektrodenfreies Entladungslam­ pensystem auch so modifizieren, dass es: zahlreiche parallel geschaltete Hochfrequenz-Energiequellen aufweist, d. h. Gleichspannungs-Hochfrequenz-Umrichter, und deren Ausgänge zum Übertragen an ihre Last zusammenfasst, d. h. an die elektrodenfreie Entladungslampe über eine Übertragungsleitung. Mit dieser Anordnung kann man den Betrieb und die Wirkung wie beschrieben erreichen, und man kann auch Umrichter mit relativ geringem Leistungsvermögen verwenden. Das System ist damit leichter und rascher zu entwickeln, und die Herstel­ lungskosten sinken.

Beim Ändern der Betriebsbedingungen muss man jedoch unterscheiden zwischen einer Anordnung, in der nur eine Hochfrequenz-Energiequelle den veränderten Betriebsbedingungen angepasst wird, beispielsweise dem herkömmlichen elektroden­ freies Entladungslampensystem, und einer Anordnung, bei der zahlreiche parallel geschaltete Hochfrequenz-Energiequellen, die eine zusammengesetzte Leistung an eine Last liefern, d. h. eine elektrodenfreie Entladungslampe, den veränderten Betriebsbedingungen unterworfen werden, siehe oben. Bei der Anordnung, bei der zahlreiche parallel geschaltete Energiequel­ len betrieben werden, nimmt die Betriebsleistung proportional zur Anzahl der Energiequellen zu. Arbeiten diese Energiequellen asynchron zueinander, so ist es nachteilig, dass der Zusammensetzer größer wird. Mit einer derartigen Anordnung, bei der die Leistung zahlreicher parallel geschalteter Hochfrequenz-Energiequellen (Gleichspannungs-Hochfrequenz- Umrichterschaltungen) zusammengeführt wird, kann man den Leistungsumsetz-Wirkungsgrad bei geringen Kosten sehr viel stärker verbessern als bei einer Anordnung, die eine große Leistung aus nur einer einzigen Hochfrequenz-Energiequelle zuführt. Da man jedoch wie in der herkömmlichen Vorrichtung die große Leistung in einer einzigen Anpassschaltung verarbeiten muss, ist es nachteilig, dass der Schaltungs­ wirkungsgrad und die Kosteneffizienz bei der Anpassschaltung geringer werden.

Zum Beseitigen der genannten Nachteile haben die Erfinder als Ergebnis einiger Forschungen und Studien ein elektroden­ freies Entladungslampensystem entwickelt, das umfasst: eine elektrodenfreie Entladungslampe, eine nahe an der elektroden­ freie Entladungslampe angeordnete Anregungsspule, eine Resonanzschaltung, die der Anregungsspule eine geeignete Leistung zuführt, eine Hochfrequenz-Energiequelle, die der Resonanzschaltung ein zusammengeführtes Ausgangssignal zahlreicher parallel geschalteter Energiequellen zuführt, und einen Treiber für die Hochfrequenz-Energiequelle. Da man das zusammengeführte Ausgangssignal der zahlreichen parallel geschalteten Energiequellen durch synchrones oder nahezu synchrones Ansteuern erhalten kann, haben die Erfinder festgestellt, dass in einem derartigen elektrodenfreies Ent­ ladungslampensystem ein magnetischer Fluss, den ein Leis­ tungsausgangssignal erzeugt, durch einen anderen magnetischen Fluss aufgehoben werden kann, den ein anderes Leistungsaus­ gangssignal im Zusammensetzer erzeugt. Die Erfinder haben auch festgestellt, dass man den Zusammensetzer bei geringen Kosten so klein wie möglich gestalten kann, da sich die magnetischen Flüsse in einem magnetischen Kern, der in dem Zusammensetzer verwendet wird, gegenseitig aufheben, und weil man dadurch die Kernverluste im Zusammensetzer verringern kann.

Da wie beschrieben die Betriebsleistung des Treibers, der als Schaltbauteil in den parallel geschalteten Hochfre­ quenz-Energiequellen arbeitet, proportional zur Anzahl von Verstärkern wächst, die in der Energiequelle enthalten sind, hat die Erhöhung der Verstärkeranzahl ohne Änderung des Schwellwerts zum Ein- und Ausschalten des Schaltbauteils den Nachteil zur Folge, dass die Betriebsspannung des Schaltbau­ teils sinkt. Die Erfinder haben festgestellt, dass man die parallel geschalteten Energiequellen mit einem relativ kleinen Treiber ansteuern kann, wenn man eine Gleichspannung für das Schaltbauteil am Treiberausgang überlagert.

Weiterhin haben die Erfinder festgestellt, dass man bei Betrieb von zahlreichen parallel geschalteten Gleichspannungs- Hochfrequenz-Umrichtern synchron oder annähernd synchron zueinander als Hochfrequenz-Energiequelle, und wenn das elektrodenfreies Entladungslampensystem versehen ist mit einem Zusammensetzer, der die Ausgangssignale der parallel geschalteten Gleichspannungs-Hochfrequenz-Umrichter zusammenführt, einer Anpassschaltung, die die Anregungsspule zum Einspeisen der Leistung in die elektrodenfreie Entladungs­ lampe anpasst, und einer Übertragungsleitung, die die Leistung vom Zusammensetzer an die Anpassschaltung überträgt, Anpassschaltungen mit relativ geringem Leistungsvermögen verteilt bereitgestellt sind, und zwar ohne eine Anpassschal­ tung anzuordnen, die eine große Leistung an der Eingangsseite der Übertragungsleitung sammelt. Man erhält dadurch eine kostengünstige Hochfrequenz-Energiequelle und eine hochwirksame Leistungsübertragung über die Übertragungsleitung.

Die Erfinder haben also festgestellt, dass man eine kostengünstige Hochfrequenz-Energiequelle und eine hochwirksame Leistungsübertragung über die Übertragungsleitung erhält, wenn die zusammengeführte Ausgangsimpedanz (Zamp-Out) von N parallel geschalteten Gleichspannungs-Hochfrequenz-Umrichtern und der Wellenwiderstand (Zt1) der Übertragungsleitung der folgenden Gleichung genügen:

Zamp-out = N.Zt1

In einem herkömmlichen elektrodenfreies Entladungslampen­ system zur Entkeimung, in der zahlreiche Entladungslampen ohne Elektroden in einem Entkeimungstank bereitgestellt sind, kann man eine der folgenden Anordnungen wählen, um ein leistungsstarkes Hochfrequenzsignal zu erhalten: eine Anordnung, bei der für jede Hochfrequenz-Energiequelle für jede elektrodenfreie Entladungslampe ein Bezugstaktgenerator bereitgestellt ist, und verstärkt wird, damit man ein leistungsstarkes Hochfrequenzsignal erhält, oder eine Anordnung, bei der sich zahlreiche Hochfrequenz-Energiequellen in einem besonderen Gehäuse ein Taktsignal teilen, das zahlreichen Hochfrequenzverstärkern zugeführt wird, damit man ein leistungsstarkes Hochfrequenzsignal erhält. In der ersten Anordnung ist jedoch nachteilig, dass eine Kopplung des elektrischen Felds zwischen den Entladungslampen ohne Elektroden bewirkt wird, und damit unbedeutende Frequenzfehler des Bezugstakts zu einem Flackern der Entladungslampen führen. In der zweiten Anordnung entsteht am Leistungsaufnahmeanschluss einer jeden Hochfrequenz-Energiequelle eine Phasenverzögerung des Bezugstakts beim Übertragen des Bezugstakts über das Kabel. Dabei ist nachteilig, dass Phasendifferenzen zwischen den Leistungen, die jeder elektrodenfreie Entladungslampe zugeführt werden, ein Flackern der Entladungslampen verursachen, wenn man ein leistungsstarkes Hochfrequenzsignal, das man durch Verstärken des Taktsignals erhält, jeder elektrodenfreie Entladungslampe zuführt.

Die Erfinder haben herausgefunden, dass man die beschriebenen Nachteile dadurch beseitigen kann, dass, wenn man zahlreiche Hochfrequenz-Energiequellen mit einem Bezugstaktgenerator in Parallelschaltung über die Koaxialkabel für den Bezugstakt verbindet, die Ausgangssignale der Hochfrequenz-Energiequellen untereinander in der Phase übereinstimmen, wenn diese Koaxialkabel gleich lang sind, und das Flackern der Entladungslampen wird verhindert.

Die Erfinder haben zudem herausgefunden, dass man beim Kaskadieren aller Hochfrequenz-Energiequellen in Reihe mit dem Bezugstaktgenerator über die Koaxialkabel für den Bezugstakt ein Flackern der Entladungslampe verhindern kann, wenn man die Längen der Koaxialkabel so bemisst, dass die Bezugstakte am Bezugstakt-Eingangsanschluss einer jeden Hochfrequenz-Energiequelle oder die Ausgangssignale der Hochfrequenz-Energiequellen in der Phase übereinstimmen.

Bei einem elektrodenfreies Entladungslampensystem zur Entkeimung, in der zahlreiche Entladungslampen ohne Elektroden in einem Entkeimungstank angeordnet sind, kann man das Flackern der Entladungslampen dadurch verhindern, dass man zahlreiche Hochfrequenz-Energiequellen mit einem Ausgangssignal eines Bezugssignaloszillators betreibt. Werden jedoch Gleichspannun­ gen abhängig von der Bezugsspannung in jeder Hochfrequenz- Energiequelle festgelegt, so senden die Entladungslampen ohne Elektroden Licht mit unterschiedlicher Intensität aus.

Zum Lösen dieser Probleme haben die Erfinder festgestellt, dass das Zuführen nur eines einzigen äußeren Dimmersignals an die Gleichspannungs-Energiequelle, die die Hochfrequenz- Energiequellen mit Gleichspannung versorgt, so dass diese Gleichspannungen als eine einzige Einheit festgelegt werden, Änderungen in der Intensität des ausgesendeten Lichts der Entladungslampen verhindern. Zum Festlegen der Gleichspannungen als eine einzige Einheit ist ein Photosensor im Entkeimungstank bereitgestellt. Man kann eine Gleichspannung, die der Menge oder der Intensität des Lichts proportional ist, die der Photosensor erfasst, zum Festlegen der Gleichspannungen als eine einzige Einheit verwenden. Einen anderen Weg zum Festlegen der Gleichspannungen als eine einzige Einheit bildet der Gebrauch der Leistungsmenge, die man am elektrodenfreies Entl­ adungslampensystem selbst erfassen kann, z. B. ein Ausgangssig­ nal irgendeiner Hochfrequenz-Energiequelle, das man zurückführt, ohne ein äußeres Signal zu verwenden, z. B. ein Signal eines Photosensors.

Zudem besteht beim herkömmlichen elektrodenfreies Entladu­ ngslampensystem die Hochfrequenz-Energiequelle aus einem Hauptverstärker und einem Vorverstärker zum Ansteuern des Hauptverstärkers, die direkt über eine gedruckte Verdrahtung verbunden sind. Zusätzlich zur Schwierigkeit, diese Verstärker einzeln zu bewerten und zu prüfen, ist nachteilig, dass man die Schaltungsanordnung dieser Verstärker nicht prüfen kann.

Die Erfinder haben erkannt, dass man diesen Mangel beseitigen kann, indem man den Hauptverstärker, und den Vorverstärker, der den Hauptverstärker ansteuert, über ein Koaxialkabel verbindet. Dadurch nimmt die Flexibilität der Blockanordnung beim Zusammenbauvorgang zu, und man kann die Eigenschaften eines jeden Blocks leichter prüfen. In diesem Fall kann man einen Verteiler in jedem Block bereitstellen, der aus zahlreichen Hauptverstärkern besteht, und einen Vorverstärker über ein Koaxialkabel an den Verteiler anschließen. Man kann aber auch einen Verteiler in jedem Block bereitstellen, der einen Vorverstärker enthält, und die zahlreichen Hauptverstärker über Koaxialkabel an den Verteiler anschließen.

Bei der Hochfrequenz-Energiequelle, die die Hochfre­ quenzleistung erzeugt, mit der die Entladungslampen ohne Elektroden betrieben werden, und die eine Anzahl parallel geschalteter Umrichter enthält, kann man einen Zusammensetzer bereitstellen, der die Ausgangssignale dieser Umrichter über einen Ausgleichswiderstand zusammensetzt. Man kann auch einen Verteiler bestimmen, der die Eingangssignale für jeden Umrichter über einen Ausgleichswiderstand verteilt.

In der ersten Anordnung haben die Erfinder festgestellt, dass man das elektrodenfreies Entladungslampensystem auch in einem Status geeignet betreiben kann, in dem die Hochfrequenzleistung der Hochfrequenz-Energiequelle stark abnimmt, wenn ein Ausgangsanschluss der Umrichter im Leerlauf betrieben oder kurzgeschlossen wird oder kein Signal eingegeben wird, indem man die Nennleistung eines jeden Ausgleichswider­ stands im Zusammensetzer, der die Ausgangssignale der parallel geschalteten Umrichter zusammensetzt, auf einen Wert einstellt, dem der Ausgangsanschluss der anderen Umrichter nicht standhalten kann.

In ähnlicher Weise kann man bei der zweiten Anordnung, wenn ein Ausgangsanschluss der Umrichter im Leerlauf betrieben oder kurzgeschlossen wird oder kein Signal eingegeben wird, die Nennleistung des Ausgleichswiderstands im Verteiler, der die Eingangssignale für jeden Umrichter verteilt auf einen Wert einstellen, dem der Ausgangsanschluss der anderen Umrichter nicht standhalten kann. In diesen Fällen kann man die Phasendifferenzen zwischen ihren Eingängen verhindern und einen nachteiligen Effekt auf das zusammengesetzte Ausgangssignal verringern, indem man den Verteiler oder Zusammensetzer in der Verlängerung der parallel geschalteten Umrichter oder mit gleichem Abstand zu ihnen anordnet.

Teilt man die parallel geschalteten Umrichter, d. h. die Hochfrequenz-Energiequellen, in mehrere Blöcke ein und stellt jedem Block einen Zusammensetzer zur Verfügung, der die Leistungen der Umrichter in jedem Block zusammenführt, so kann man einen Impedanzkonverter zwischen diesen Zusammensetzern vorsehen, der eine geeignete Impedanzumsetzung ausführt. In diesem Fall ist jedoch nachteilig, dass Zusammensetzerverluste aufgrund der Komponentenstreuung oder eine starke Temperaturerhöhung aufgrund der Leistungskon­ zentration in der Impedanzkonvertierung nach dem letzten Zusammensetzen auftreten.

Die Erfinder haben festgestellt, dass man durch Zusammenführen der Leistungen von je zwei Umrichtern in einem Zusammensetzer und Konvertieren der Impedanz der zusammen­ gesetzten Leistung auf einen Wellenwiderstand des Übertragungs­ kabels zur elektrodenfreie Entladungslampe mit einer λ/4-Übertragungsleitung die Kosten der Komponenten, die Zusammensetzerverluste und die Streuung beim Umsetzen der Umrichter unter den parallel geschalteten Schaltungen verringern kann.

Führt man die Leistungen mehrerer parallel geschalteter Umrichter als Hochfrequenz-Energiequelle im Zusammensetzer zusammen, so nimmt der Zusammensetzerverlust zu, falls Phasenänderungen in den Ausgangsleistungen der Umrichter auftreten. Damit solche Zusammensetzerverluste unterbleiben, ordnet man die Komponenten der jeweiligen Umrichter grob in einer Reihe an und schaltet diese Umrichter parallel zueinander, damit man eine dicht gepackte Anordnung erhält. In einer derartigen Anordnung haben jedoch die parallel zueinander ausgerichteten Spulen, die eine Induktivität eines jeden LC-Reihenresonanzfilters bilden, einen geringen Abstand zueinander, damit die für die dicht gepackte Anordnung benötigte Montagefläche noch kleiner wird. Damit stören sich diese Spulen gegenseitig und verändern die Filterkonstante.

Die Erfinder haben festgestellt, dass man, wenn jeder Umrichter aus Feldeffekttransistoren (im Weiteren als FETs oder FET bezeichnet) und einem LC-Reihenresonanzfilter für den E-Betrieb besteht, wobei die FETs parallel zueinander angeordnet sind und die Spulen, die die Induktivität des LC-Reihenresonanzfilters bilden, parallel zueinander und schräg gegen die entsprechenden FETs angeordnet sind, die gegen­ seitigen Störungen verringern kann und eine dicht gepackte Anordnung der Komponenten erzielt.

Ändert sich die Impedanz, die die Last der elektrodenfreie Entladungslampe ist, so passt sie nicht mehr zur Ausgangsim­ pedanz der Hochfrequenz-Energiequelle. Die Erfinder haben festgestellt, dass man zur Korrektor der Fehlanpassung durch das Erfassen des Phasenwinkels des Hochfrequenz-Energiequellen- Ausgangssignals und das Zurückführen des Phasenwinkels zum Verändern der Frequenz der Hochfrequenz-Energiequelle die Lastimpedanz, d. h. die Impedanz der elektrodenfreie Entladungslampe, einstellen kann, und dass man durch Erfassen der Änderung der Ausgangsleistung, die durch die Frequen­ zänderung bei der Impedanzeinstellung verursacht wird, und durch das Zurückführen der Größe der Änderung zum Regeln der Energiequellenspannung der Hochfrequenz-Energiequelle die Lastimpedanz einstellen kann, d. h. die Impedanz der elektrodenfreie Entladungslampe und die Ausgangsimpedanz der Hochfrequenz-Energiequelle, so dass die Ausgangsleistung konstant geregelt wird.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein System mit Entladungslampen ohne Elektroden bereitzustellen, das die Anordnung der Hochfrequenz-Energiequelle für die elektroden­ freie Entladungslampe vereinfachen kann, und bei dem die Herstellungskosten geringer sind und der energetische Wirkungsgrad besser ist.

Zum Erfüllen der Aufgabe besteht das erfindungsgemäße System mit Entladungslampen ohne Elektroden aus einer elektrodenfreie Entladungslampe, einer nahe an der elektroden­ freie Entladungslampe angeordneten Anregungsspule, einer Resonanzschaltung, die der Anregungsspule die passende Leistung zuführt, einer Hochfrequenz-Energiequelle, die ein zusammen­ geführtes Ausgangssignal der parallel geschalteten Energiequel­ len liefert, und einem Treiber der Hochfrequenz-Energiequelle, wobei man das zusammengeführte Ausgangssignal dadurch erzielt, dass man die parallel geschalteten Energiequellen synchron oder nahezu synchron zueinander betreibt.

Dabei kann das System auch eine Gleichspannungs- Überlagerungsschaltung enthalten, die dem Ausgangssignal des Treibers der Hochfrequenz-Energiequelle eine Gleichspannung überlagert. Die Gleichspannung in der Gleichspannungs- Überlagerungsschaltung kann einstellbar sein.

Die Gleichspannungs-Überlagerungsschaltung kann so aufgebaut sein, dass sie eine mittlere Spannung durch eine Einweggleichrichtung des Ausgangssignals der Hochfrequenz- Energiequelle erzeugt.

Weiterhin kann das elektrodenfreies Entladungslampensystem umfassen: eine elektrodenfreie Entladungslampe, eine nahe an der elektrodenfreie Entladungslampe angeordnete An­ regungsspule, eine Anpassschaltung, die die Anregungsspule anpasst, die der elektrodenfreie Entladungslampe die Leistung zuführt, Gleichspannungs-Hochfrequenz-Umrichter, die in einigen Parallelanordnungen verbunden sind und synchron oder nahezu synchron zueinander arbeiten, einen Zusammensetzer, der die Ausgangssignale der parallel geschalteten Umrichter zusammenführt, und eine Übertragungsleitung, die die Leistung vom Zusammensetzer zur Anpassschaltung überträgt.

In dieser Anordnung kann man die zusammengeführte Ausgangsimpedanz (Zamp-out) der Gleichspannungs-Hochfrequenz- Umrichter, die in einigen Parallelanordnungen verbunden sind (N Parallelanordnungen) bezüglich des Wellenwiderstands der Übertragungsleitung (Zt1) so einstellen, dass die folgende Gleichung gilt:

Zamp-out = N.Zt1

Das elektrodenfreies Entladungslampensystem kann umfassen:
zahlreiche Entladungslampen ohne Elektroden, nahe an diesen Entladungslampen ohne Elektroden angeordnete Anregungsspulen, zahlreiche Entladungslampeneinheiten ohne Elektroden, von denen jede eine Anpassschaltung enthält, die jeder An­ regungsspule eine geeignete Leistung zuführt, Hochfrequenz- Energiequellen, die ein Bezugstaktsignal von äußeren Quellen aufnehmen und es verstärken und die Entladungslampeneinheiten ohne Elektroden über Koaxialkabel mit der Hochfrequenzleistung versorgen, und einen Bezugstaktgenerator, der über Koaxialkabel mit jeder Hochfrequenz-Energiequelle parallel verbunden ist und ein einziges Bezugstaktsignal für die Hochfrequenz- Energiequellen erzeugt. Dabei können die Längen der Koaxialkabel, die den Bezugstaktgenerator mit jeder Hochfrequenz-Energiequelle verbinden, miteinander übereinstim­ men.

Im elektrodenfreies Entladungslampensystem kann man auch eine Anordnung verwenden, bei der ein Bezugstaktgenerator die Hochfrequenz-Energiequellen über Koaxialkabelkaskadiert und ein einziges Bezugstaktsignal für diese Hochfrequenz- Energiequellen erzeugt. Dabei können die Längen der einzelnen Koaxialkabel miteinander übereinstimmen, damit die Bezugstakte am Bezugstakt-Eingangsanschluss einer jeden Hochfrequenz- Energiequelle bzw. die Hochfrequenz-Energiequellen-Ausgangssig­ nale in der Phase übereinstimmen.

In einer alternativen Anordnung kann das elektrodenfreies Entladungslampensystem umfassen: zahlreiche Entladungslampen ohne Elektroden, nahe an diesen Entladungslampen ohne Elektroden angeordnete Anregungsspulen, eine Entkeimungsvor­ richtung, die mit zahlreichen Entladungslampen ohne Elektroden in einem Entkeimungstank bereitgestellt ist und die zahlreiche Entladungslampeneinheiten ohne Elektroden hat, bei denen die Anpassschaltung diesen Anregungsspulen die geeignete Leistung zuführt, Hochfrequenz-Energiequellen, die diesen Entladungslam­ peneinheiten ohne Elektroden die Hochfrequenzleistung zuführen, und Gleichspannungs-Energiequellen, die den Hochfrequenz- Energiequellen Gleichspannungen zuführen. Diese Gleichspan­ nungs-Energiequellen können die jeder Hochfrequenz-Energie­ quelle zugeführten Gleichspannung als einzige Einheit bestimmen, indem nur ein einziges äußeres Dimmersignal zugeführt wird.

Durch das Einstellen eines Rückführsignals zum Bestimmen der Ausgangsgleichspannung einer jeden Gleichspannungsquelle abhängig von der Leistungsmenge, die man am elektrodenfreies Entladungslampensystem selbst erfassen kann, kann man die Gleichspannungen als eine einzige Einheit festlegen.

Das elektrodenfreies Entladungslampensystem kann umfassen:
eine elektrodenfreie Entladungslampe, Anregungsspulen, die der elektrodenfreie Entladungslampe die Hochfrequenzleistung zuführen, eine Hochfrequenz-Energiequelle, die die Hochfre­ quenzleistung erzeugt, einen Treiber für die Hochfrequenz- Energiequelle, und eine Ausgangsschaltung, die die Hochfre­ quenzleistung der Hochfrequenz-Energiequelle an die Anregungsspulen ausgibt. Dabei besteht die Hochfrequenz- Energiequelle aus Hauptverstärkern und einem Vorverstärker, der den Hauptverstärker ansteuert, wobei die beiden Verstärker über Koaxialkabel verbunden sind.

In diesem Fall ist in einem Block mit zahlreichen Hauptverstärkern ein Verteiler bereitgestellt. Der Vor­ verstärker kann über Koaxialkabel mit dem Verteiler verbunden sein. Der Verteiler kann auch im Block des Vorverstärkers bereitgestellt sein, und der Verteiler kann über Koaxialkabel mit den Hauptverstärkern verbunden sein.

Das elektrodenfreies Entladungslampensystem kann auch umfassen: eine elektrodenfreie Entladungslampe, Anregungs­ spulen, die der elektrodenfreie Entladungslampe die Hochfrequenzleistung zuführen, eine Hochfrequenz-Energiequelle, die aus zahlreichen parallel geschalteten Umrichtern besteht und die Hochfrequenzleistung erzeugt, einen Treiber für die Hochfrequenz-Energiequelle, eine Ausgangsschaltung, die die Hochfrequenzleistung der Hochfrequenz-Energiequelle an die Anregungsspulen ausgibt, und einen Zusammensetzer, der einen Widerstand umfasst, und einen Zusammensetzer, der die parallelen Ausgänge der Umrichter zusammenführt. Wird nun ein Ausgangsanschluss der Umrichter im Leerlauf betrieben, kurzgeschlossen oder wird kein Signal eingegeben, so kann man die Nennleistung des Ausgleichswiderstands im Zusammenset­ zer auf einen Wert einstellen, dem der Ausgangsanschluss der anderen Umrichter nicht standhalten kann.

Man kann auch einen Verteiler bereitstellen, der aus einem Verteiler zum Verteilen der parallelen Eingänge der Umrichter und einem Ausgleichswiderstand besteht. Wird in dieser Anordnung ein Ausgangsanschluss der Umrichter im Leerlauf betrieben, kurzgeschlossen oder wird kein Signal eingegeben, so kann man die Nennleistung des Ausgleichswider­ stands im Verteiler zum Verteilen des Eingangssignals auf die Umrichter auf einen Wert einstellen, dem der Aus­ gangsanschluss der anderen Umrichter nicht standhalten kann. Ordnet man in diesem Fall den Verteiler oder Zusammensetzer in der Verlängerung der parallel geschalteten Umrichter oder mit gleichem Abstand zu ihnen an, so kann man Phasendifferenzen zwischen den Eingängen verhindern und eine nachteilige Auswirkung auf das zusammengesetzte Ausgangssignal vermindern.

Das elektrodenfreies Entladungslampensystem kann auch umfassen: eine elektrodenfreie Entladungslampe, eine Anregungsspule, die der elektrodenfreie Entladungslampe die Hochfrequenzleistung zuführt, eine Hochfrequenz-Energiequelle, die aus parallel geschalteten Umrichtern besteht und die Hochfrequenzleistung erzeugt, einen Treiber für die Hochfrequenz-Energiequelle, eine Ausgangsschaltung, die die Hochfrequenzleistung der Hochfrequenzumrichter an die Anregungsspulen ausgibt, wobei die Leistung von jeweils zwei Umrichtern in einem Zusammensetzer zusammengesetzt wird, und die Impedanz der zusammengesetzten Leistung mit Hilfe einer λ/4-Übertragungsleitung in einen Wellenwiderstand eines Übertragungskabels zur elektrodenfreie Entladungslampe umgesetzt wird.

Das elektrodenfreies Entladungslampensystem kann umfassen:
eine elektrodenfreie Entladungslampe, eine Anregungsspule, die der elektrodenfreie Entladungslampe die Hochfrequenzleis­ tung zuführt, eine Hochfrequenz-Energiequelle, die aus parallel geschalteten Umrichtern besteht und die Hochfrequenzleistung erzeugt, einen Treiber für die Hochfrequenz-Energiequelle, eine Ausgangsschaltung, die die Hochfrequenzleistung der Hochfrequenz-Energiequelle an die Anregungsspulen ausgibt, einen FET und ein LC-Reihenresonanzfilter für den E-Betrieb. Die FETs sind parallel geschaltet, und die Spulen, die die Induktivität des LC-Reihenresonanzfilters bilden, sind parallel geschaltet und schräg gegen die entsprechenden FETs angeordnet.

Das elektrodenfreies Entladungslampensystem kann umfassen:
eine elektrodenfreie Entladungslampe, Anregungsspulen, die der elektrodenfreie Entladungslampe die Hochfrequenzleistung zuführen, eine Hochfrequenz-Energiequelle, die die Hochfre­ quenzleistung erzeugt, einen Treiber für die Hochfrequenz- Energiequelle, eine Ausgangsschaltung, die die Hochfre­ quenzleistung der Hochfrequenz-Energiequelle an die Anregungsspulen ausgibt. Durch das Erfassen des Phasenwinkels des Ausgangssignals der Hochfrequenz-Energiequelle und das Zurückführen des Phasenwinkels zum Verändern der Frequenz der Hochfrequenz-Energiequelle kann man die Impedanz einstellen; die die Last der elektrodenfreie Entladungslampe ist. Durch das Erfassen der Änderung der Ausgangsleistung, die die Frequenzänderung beim Impedanzeinstellen verursacht, und das Rückführen der Größe der Veränderung zum Regeln der Energiequellenspannung der Hochfrequenz-Energiequelle kann man die Impedanz einstellen, die die Last der elektrodenfreie Entladungslampe ist, und die Ausgangsimpedanz der Hochfrequenz- Energiequelle. Auf diese Weise kann man die Ausgangsleistung regulieren.

Fachleute können der folgenden Beschreibung und den anliegenden Zeichnungen, die hiermit eingeschlossen sind und einen Teil der Patentschrift bilden, weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung entnehmen.

Man versteht die Erfindung und viele ihrer Vorteile anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems mit Entladungslampen ohne Elektroden;

Fig. 2 ein Blockdiagramm zum Erklären der Arbeitsweise eines Zusammensetzers für die Hochfrequenz-Energiequelle des Systems mit Entladungslampen ohne Elektroden in Fig. 1;

Fig. 3a ein Blockdiagramm eines Treibers für eine Hochfrequenz-Energiequelle des Systems mit Entladungslampen ohne Elektroden in Fig. 1;

Fig. 3b und 3c Kurvendarstellungen zum Erklären der Arbeitsweise des Treibers in Fig. 3a;

Fig. 4 ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems mit Entladungslampen ohne Elektroden;

Fig. 5 einen Schaltplan der Hochfrequenz-Energiequelle für das elektrodenfreies Entladungslampensystem in Fig. 4;

Fig. 6 ein Blockdiagramm einer Anordnung der dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems mit Entladungs­ lampen ohne Elektroden;

Fig. 7 ein Blockdiagramm eines weiteren Beispiels der dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems mit Entladungslampen ohne Elektroden;

Fig. 8 ein Blockdiagramm eines Beispiels der vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems mit Entladungs­ lampen ohne Elektroden;

Fig. 9 ein Blockdiagramm eines weiteren Beispiels der vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems mit Entladungslampen ohne Elektroden;

Fig. 10a ein Blockdiagramm eines Beispiels der fünften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems mit Entladungs­ lampen ohne Elektroden;

Fig. 10b ein Blockdiagramm eines weiteren Beispiels der fünften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems mit Entladungslampen ohne Elektroden;

Fig. 10c ein Blockdiagramm noch eines weiteren Beispiels der fünften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems mit Entladungslampen ohne Elektroden;

Fig. 11 ein Blockdiagramm der sechsten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems mit Entladungslampen ohne Elektroden;

Fig. 12a ein Blockdiagramm eines Beispiels der siebten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems mit Entladungs­ lampen ohne Elektroden;

Fig. 12b ein Blockdiagramm eines weiteren Beispiels der siebten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems mit Entladungslampen ohne Elektroden;

Fig. 13 ein Blockdiagramm der achten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems mit Entladungslampen ohne Elektroden; und

Fig. 14 ein Blockdiagramm der neunten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems mit Entladungslampen ohne Elektroden.

Die Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Systems mit Entladungslampen ohne Elektroden werden im Weiteren anhand der beigefügten Zeichnungen Fig. 1 bis 14 erläutert.

Erste Ausführungsform

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer ersten Ausfüh­ rungsform des erfindungsgemäßen Systems mit Entladungslampen ohne Elektroden. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 eine Hochfrequenz-Energiequelle, die aus zwei parallel geschalteten Hochfrequenzverstärkern 11a und 11b besteht. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet einen Vorverstärker, der die Hochfrequenz-Energiequelle 10 ansteuert. Das Bezugszeichen 14 bezeichnet einen Zusammensetzer, der die Hochfrequenz- Ausgangssignale der Hochfrequenz-Energiequelle 10 zusammen­ setzt. Das Bezugszeichen 16 bezeichnet eine Schaltung zum passenden Betreiben des Hochfrequenz-Ausgangs der Hochfrequenz- Energiequelle 10 und zum Erregen der Anregungsspule 17, d. h. eine Resonanzschaltung oder eine Anpassschaltung, die die elektrischen Bedingungen für eine Entladungslampe 18 ohne Elektroden passend herstellt.

In dieser Ausführungsform umfasst die Hochfrequenz- Energiequelle 10 ein Paar parallel geschaltete Hochfre­ quenzverstärker 11a und 11b. Die Ausgangssignale, die diese Hochfrequenzverstärker erzeugen, werden zusammengeführt und der Last zugeleitet, d. h. der Entladungslampe 18 ohne Elektroden. Baut man die Hochfrequenz-Energiequelle 10 mit mehreren Verstärkern auf, so kann man die Fähigkeit vergrößern, der Entladungslampe 18 ohne Elektroden Leistung zuzuführen. Steuert man mehrere Hochfrequenzverstärker an, so nimmt die Betriebsleistung proportional zur Verstärkeranzahl zu. Arbeiten diese Verstärker asynchron zueinander, so führt dies zu einer Vergrößerung des Zusammensetzers 14. Daher werden in dieser Ausführungsform die parallel geschalteten Verstärker 11a und 11b synchron oder nahezu synchron zueinander angesteuert, damit man ein zusammengesetztes Ausgangssignal erhält siehe (Fig. 2). Beim Zusammensetzen mehrerer synchroner Hochfrequenz- Ausgangssignale im Zusammensetzer 14 wird ein magnetischer Fluss Φ1, den ein Hochfrequenz-Ausgangssignal induziert, durch einen weiteren magnetischen Fluss Φ2 aufgehoben, den das andere Hochfrequenz-Ausgangssignal erzeugt. Damit heben sich die magnetischen Flüsse in den magnetischen Kernen, die im Zusammensetzer 14 verwendet werden, gegenseitig auf, und die Kernverluste im Zusammensetzer 14 nehmen stark ab. Man kann daher den Zusammensetzer 14 bei geringen Kosten miniaturi­ sieren.

Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm des Vorverstärkers 12, der die Hochfrequenz-Energiequelle 10 des erfindungsgemäßen Systems mit Entladungslampen ohne Elektroden ansteuert. Wie beschrieben nimmt die Betriebsleistung eines Treibers, der als Schaltbauteil der parallel geschalteten Hochfrequenz- Energiequellen arbeitet, proportional zur Anzahl der Verstärker zu, die eine Energiequelle umfasst. Nimmt also die Verstärker­ anzahl zu, ohne das sich der Schwellwert zum Ein- und Ausschalten des Schaltbauteils ändert (der Schwellwert der Netzfrequenz-Energiequelle 20), so nimmt die Betriebsspannung des Schaltbauteils ab. Diese Ausführungsform ist also dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichspannung dem Ausgangssignal des Vorverstärkers 12 überlagert ist. Dadurch ist es im Vorverstärker 12 möglich, siehe Fig. 3a, die parallel geschalteten Verstärker 11a und 11b geeignet anzusteuern, indem man die Gleichspannung (Vdc) aus der Gleichspannungs- Energiequelle dem Ausgangssignal des Vorverstärkers 12 überlagert siehe (Fig. 3c), ohne den Schwellwert Vth zu verändern (den Schwellwert der Netzfrequenz-Energiequelle 20) (siehe Fig. 3b).

Der Vorverstärker 12, siehe Fig. 3a, führt eine Einweggleichrichtung einer Wechselspannung aus der Netzfre­ quenz-Energiequelle 20 in einer Diode D aus, damit man eine Gleichspannung erhält. Er teilt in einer Spannungsteilerschal­ tung, die aus den Widerständen R1 und R2 besteht, die Gleichspannung auf eine vorbestimmte Spannung Vdc. Anschließend überlagert er die geteilte Gleichspannung Vdc der Wechselspan­ nung Vth aus der Netzfrequenz-Energiequelle 20, die an die parallel geschalteten Verstärker 11a und 11b angelegt wird. Ist der Widerstandswert der Widerstände R1 und R2 ausreichend groß, und ist ein Kondensator C, dessen Reaktanz ausreichend klein gegen den Widerstand R2 ist, parallel zum Widerstand R2 geschaltet, so kann man für den Wechselspannungsbetrieb des Vorverstärkers 12 die Widerstände R1 und R2 als nicht vorhanden betrachten. Bei einer solchen Schaltungsanordnung wird die Wechselspannung Vth den parallel geschalteten Verstärkern 11a und 11b über den Kondensator C zugeführt, und der Wechselspannung Vth wird eine Gleichspannung überlagert, nämlich die Gleichspannung Vda. Damit kann man in einer solchen Anordnung die parallel geschalteten Verstärker 11a und 11b mit einem Vorverstärker 12 passend ansteuern, der mit relativ kleinem Leistungsvermögen kostengünstig arbeitet. Macht man das Verhältnis der Widerstände R1 und R2 veränderbar, so kann man die überlagerte Gleichspannung geeignet einstellen.

Zweite Ausführungsform

Fig. 4 und 5 zeigen einen knappen Schaltplan und eine Teilanordnung der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems mit Entladungslampen ohne Elektroden. In Fig. 4 und 5 bezeichnet das Bezugszeichen 10 die Hochfrequenz-Energie­ quelle, die aus zwei parallel geschalteten Hochfrequenz­ verstärkern 11a und 11b besteht. In Fig. 4 und 5 gleicht die wesentliche Anordnung des Systems mit Entladungslampen ohne Elektroden der Erfindung der Anordnung in der ersten Ausführungsform in Fig. 1. Damit sind gleiche Bauteile wie in Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet; sie werden nicht mehr erklärt.

In dieser Ausführungsform werden die Ausgangssignale der Hochfrequenz-Energiequelle 10, die aus zwei parallel geschalteten Hochfrequenzverstärkern 11a und 11b besteht, zusammengesetzt und einer Last zugeführt, d. h. der Entladungslampe 18 ohne Elektroden. In Fig. 4 werden in einer Zusammensetzerschaltung 14 die Leistungen zusammengesetzt, die die zwei parallel geschalteten Verstärker 11a und 11b ausgeben, die die Hochfrequenz-Energiequelle 10 bilden. Das zusammengeführte Ausgangssignal wird einer Anpassschaltung 16 zugeführt, die über die Übertragungsleitung 22 eine Anregungsspule 17 der Entladungslampe 18 ohne Elektroden aktiviert. Dabei ist kennzeichnend, dass die Verstärker 11a und 11b als Gleichspannungs-Hochfrequenz-Umrichter ausgeführt sind, die synchron oder nahezu synchron zueinander betrieben werden. Aufgrund der parallel geschalteten Gleichspannungs- Hochfrequenz-Umrichter erhält man eine relativ hohe Leistung, und man kann Anpassschaltungen mit relativ geringem Leistungsvermögen verteilen, ohne eine Anpassschaltung anzuordnen, die eine hohe Leistung an der Eingangsseite der Übertragungsleitung 22 aufsammelt, die aus einem Koaxialkabel besteht. Man erhält dadurch eine kostengünstige Hochfrequenz- Energiequelle und einen guten Wirkungsgrad bei der Leis­ tungsübertragung der Übertragungsleitung.

Hinsichtlich der Kosten und des Wirkungsgrads ist es nachteilig, wenn in der Anpassschaltung eine hohe Leistung auftritt. Tritt jedoch im Zusammensetzer eine hohe Leistung auf, so ist dies hinsichtlich der Kosten und des Wirkungsgrads noch nachteiliger. Dies ist im Energieverlust begründet, der durch die Blindleistung in der Induktivität auftritt, die in der Anpassschaltung enthalten ist, wenn die Induktivität Energie speichert oder freisetzt. Dagegen können sich in der im Zusammensetzer enthaltenen Induktivität die Blindleistungen gegenseitig aufheben. Daher kann man in der Erfindung durch das Zusammensetzen der Ausgangssignale der parallel geschalteten Gleichspannungs-Hochfrequenz-Umrichter, die synchron oder nahezu synchron zueinander arbeiten, ein elektrodenfreies Entladungslampensystem erhalten, das äußerst geringe Leistungsverluste aufweist.

Genügen in dieser Ausführungsform die Impedanz Zamp-out der am Ausgang zusammengefassten parallel geschalteten N (N = 2 in Fig. 4 und 5) Gleichspannungs-Hochfrequenz-Umrichter und der Wellenwiderstand Zt1 der Übertragungsleitung 22 der Gleichung Zamp-out = N.Zt1, so kann man eine preisgünstige Hochfrequenz-Energiequelle und einen guten Wirkungsgrad der Leistungsübertragung auf der Übertragungsleitung erhalten. Beträgt der Wellenwiderstand Zt1 der Übertragungsleitung 22 50 Ω (hier ist ebenfalls N = 2), siehe Fig. 4 und 5, so beträgt die am Ausgang zusammengefasste Impedanz Zamp-out 100 Ω. Man kann also Anpassschaltungen mit relativ geringem Leis­ tungsvermögen verteilen, ohne dass man eine Anpassschaltung anordnet, die an der Eingangsseite der Übertragungsleitung 22, die aus einem Koaxialkabel besteht, eine große Leistung aufsammelt. Man erhält eine kostengünstige Hochfrequenz- Energiequelle und einen guten Wirkungsgrad der Leistungsüber­ tragung auf der Übertragungsleitung.

Zudem zeigt Fig. 5 eine Anordnung der Hochfrequenz- Energiequelle, die aus parallel geschalteten Gleichspannungs- Hochfrequenz-Umrichtern mit einem einzelnen FET im E-Betrieb bestehen. Betreibt man diese Gleichspannungs-Hochfrequenz- Umrichter synchron oder nahezu synchron zueinander, so kann man die Leistungsverluste im Zusammensetzer 14 senken. Durch das Anpassen des Ausgangs des Zusammensetzers 14 an den Wellenwiderstand der Übertragungsleitung 22 (einem Koaxial­ kabel) kann man Anpassschaltungen mit relativ geringem Leistungsvermögen verteilen, ohne dass man eine Anpassschaltung anordnet, die an der Eingangsseite der Übertragungsleitung 22 (einem Koaxialkabel) eine große Leistung aufsammelt. Man erhält eine preiswerte Hochfrequenz-Energiequelle und einen guten Wirkungsgrad der Leistungsübertragung auf der Übertragungsleitung.

Dritte Ausführungsform

Fig. 6 und 7 zeigen knappe Schaltpläne eines Beispiels und einer weiteren Schaltungsanordnung der dritten Ausfüh­ rungsform des erfindungsgemäßen Systems mit Entladungslampen ohne Elektroden. In Fig. 6 und 7 gleicht die wesentliche Anordnung des erfindungsgemäßen Systems mit Entladungslampen ohne Elektroden der Anordnung in Fig. 1. Damit sind gleiche Bauteile wie in Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet; sie werden nicht mehr erklärt.

In Fig. 6 wird den Hauptverstärkern 11a, 11b und 11c ein Bezugstakt über die Koaxialkabel 23a, 23b und 23c aus einem gemeinsamen Bezugstaktgenerator 13 parallel zugeführt. Die Bezugszeichen 16a, 16b und 16c bezeichnen Anpassschaltun­ gen, die geeignete elektrische Bedingungen für die Entladungs­ lampen 18a, 18b und 18c ohne Elektroden herstellen, die die Lasten im elektrodenfreies Entladungslampensystem bilden, und für die aktiven Anregungsspulen 17a, 17b und 17c. In diesem Fall kann man durch grobes Anpassen der Länge der Koaxialkabel 23a, 23b und 23c die Ausgangsphasen der Verstärker 11a, 11b und 11c einstellen. Damit kann man ein Flackern der Entladungslampen 18a, 18b und 18c ohne Elektroden verhindern.

Beispielsweise kann man in einem herkömmlichen elektrodenfreies Entladungslampensystem, bei dem zahlreiche Entladungslampen ohne Elektroden in einem Entkeimungstank bereitgestellt sind, eine der beiden folgenden Anordnungen zum Erzielen eines leistungsstarken Hochfrequenzsignals einsetzen, nämlich eine Anordnung, in der ein Bezugstakt­ generator für die Hochfrequenz-Energiequellen der Entladungs­ lampen ohne Elektroden bereitgestellt ist, damit man ein leistungsstarkes Hochfrequenzsignal durch das Verstärken des Taktsignals erhält, das der Taktgenerator erzeugt, oder eine weitere Anordnung, bei der sich Hochfrequenz-Energiequellen in einem besonderen Gehäuse ein einziges Taktsignal teilen, das auf eine Anzahl Hochfrequenzverstärker verteilt wird. Bei der ersten Anordnung ist nachteilig, dass zwischen den Entladungslampen ohne Elektroden Kopplungen des elektrischen Felds auftreten und dass geringfügige Frequenzfehler des Bezugstakts ein Flackern der Entladungslampen bewirken. Dagegen ist bei der zweiten Anordnung nachteilig, dass beim Übertragen des Bezugstakts über das Kabel eine Phasenverzögerung des Bezugstakts an den Aufnahmeanschlüssen der Höchfrequenz- Energiequellen auftritt. Bei einem leistungsstarken Hochfrequenzsignal, das man durch Verstärken des Taktsignals erhält, und das den Entladungslampen ohne Elektroden zugeführt wird, tritt eine Phasendifferenz zwischen den Leistungen auf, die den jeweiligen Entladungslampen ohne Elektroden zugeführt werden, die sich als Flackern der Entladungslampen äußert. Daher bringt man in dieser Ausführungsform die Phasen der Ausgangssignale der Verstärker 11a, 11b und 11c in Übereinstim­ mung, indem man die Koaxialkabel 23a, 23b und 23c in etwa gleich lang macht und dadurch ein Flackern der Entladungslampen 18a, 18b und 18c verhindert.

Fig. 7 zeigt einen knappen Schaltplan eines Beispiels, bei dem ein gemeinsamer Bezugstaktgenerator über die Koaxialkabel 23a, 23b und 23c mit den Verstärkern 11a, 11b und 11c in Kaskade geschaltet ist. In diesem Fall kann man durch ungefähres Anpassen der Länge der Koaxialkabel 23a, 23b und 23c, der Bezugstaktphasen an den Eingangsanschlüssen für die Bezugstakte der Verstärker 11a, 11b und 11c und der Phasen der Ausgangsleistungen der Verstärker 11a, 11b und 11c ein Flackern der Entladungslampen 18a, 18b und 18c ohne Elektroden verhindern.

Schaltet man wie beschrieben die Verstärker 11a, 11b und 11c über die Koaxialkabel 23a, 23b und 23c in Kaskade zum Bezugstaktgenerator 13, so erscheint die Zeitverzögerung zwischen den Bezugstakten normalerweise nacheinander an den Signalformungsschaltungen, die in die Hauptverstärker 11a, 11b und 11c integriert sind, und bewirken Differenzen zwischen den Ausgangsphasen der Verstärker. Daher kann man in dieser Ausführungsform unter Beachtung der Zeitverzögerung zwischen den Bezugstakten in den Verstärkern 11a, 11b und 11c die Längen der Bezugstakt-Koaxialkabel 23a, 23b und 23c geeignet einrichten. Man kann damit ein Flackern der Entladungslampen 18a, 18b und 18c ohne Elektroden verhindern.

Vierte Ausführungsform

Fig. 8 und 9 sind Blockdiagramme und zeigen zwei Aspekte eines Systems mit Entladungslampen ohne Elektroden für die Entkeimung als vierte erfindungsgemäße Ausführungsform. In Fig. 8 und 9 gleicht die wesentliche Anordnung des erfin­ dungsgemäßen Systems mit Entladungslampen ohne Elektroden dieser Ausführungsform der Anordnung in Fig. 1. Damit sind gleiche Bauteile wie in Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet; sie werden nicht mehr erklärt.

Beim System mit Entladungslampen dieser Ausführungsform ohne Elektroden für die Entkeimung, siehe Fig. 8, sind in einem Entkeimungstank 30 Entladungslampeneinheiten 19a und 19b ohne Elektroden bereitgestellt. Jede Entladungslampenein­ heit ohne Elektroden besteht aus zahlreichen Entladungslampen ohne Elektroden, in der Nähe dieser Entladungslampen ohne Elektroden angeordneten Anregungsspulen und Anpassschaltungen, die den Anregungsspulen geeignete Leistungen zuführen. Die Hauptverstärker 11a, 11b führen den Entladungslampen 19a und 19b ohne Elektroden die Hochfrequenzleistungen zu. Diese Verstärker 11a und 11b werden über die Gleichspannungs- Energiequellen 15a und 15b von Netzfrequenz-Energiequellen 20, 20 mit den gleichen Eigenschaften versorgt.

Steuert man beim Entkeimungssystem mit Entladungslampen ohne Elektroden dieser Ausführungsform die Hochfrequenz- Energiequellen, die zahlreiche Verstärker enthalten, mit den Bezugsschwingungsquellen mit gleichen Eigenschaften an, so kann man das Flackern der Entladungslampen verhindern. Den Gleichspannungs-Energiequellen 15a und 15b wird ein äußeres Dimmersignal aus einer einzelnen Quelle 24 zugeführt, die diese Gleichspannungen als eine Einheit festlegt. Mit der beschriebenen Anordnung lässt sich die Intensitätsdifferenz zwischen den Entladungslampen verringern. Als Mittel zum Festlegen der Gleichspannungen als eine Einheit kann man Photosensoren im Entkeimungstank 30 anordnen, die Gleichspan­ nungen liefern, die sich proportional zur Menge oder Intensität des Lichts ändern, das am Photosensor empfangen wird.

Fig. 9 zeigt einen knappen Schaltplan mit einem Beispiel, bei dem ein Rückführsignal zum Festlegen der Ausgangsgleich­ spannungen der Gleichspannungs-Energiequellen 15a und 15b abhängig von der Leistungsmenge, die am elektrodenfreies Entl­ adungslampensystem selbst feststellbar ist, die Gleichspannung als eine Einheit bestimmt. Zum Festlegen der Gleichspannungen als eine Einheit kann man anstelle des äußeren Signals der Photosensoren eine elektrische Größe zurückführen, die man am elektrodenfreies Entladungslampensystem selbst abnimmt, indem man beispielsweise ein Ausgangssignal irgendeines Verstärkers erfasst, z. B. des Verstärkers 11b, siehe Fig. 9, und zwar mit einem Hochfrequenzdetektor-Gleichspannungsumsetzer 25, der das erfasste Ausgangssignal in ein Gleichspannungssig­ nal umsetzt und dieses über einen Fehlerverstärker 26 zurückführt. D. h., dass in dieser Ausführungsform zum Festlegen der Gleichspannungen der Gleichspannungs-Energiequel­ len 15a und 15b als eine Einheit die Leistungsmenge, die im elektrodenfreies Entladungslampensystem erfassbar ist, d. h. das Ausgangssignal irgendeines Verstärkers, z. B. des Verstärkers 11b, erfasst und im Hochfrequenzdetektor- Gleichspannungsumsetzer 25 in eine Gleichspannung umgesetzt wird, die über den Fehlerverstärker 26 auf die Gleichspannungs- Energiequellen 15a und 15b zurückgeführt wird, ohne dass ein äußeres Signal verwendet wird. Mit der beschriebenen Anordnung kann man Intensitätsänderungen im abgegebenen Licht der Entladungslampen verhindern.

Fünfte Ausführungsform

Fig. 10a bis 10c zeigen knappe Schaltpläne der Anordnung der fünften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems mit Entladungslampen ohne Elektroden. In Fig. 10a bis 10c gleicht die wesentliche Anordnung des Systems mit Entladungs­ lampen ohne Elektroden der Ausführungsform der Anordnung in Fig. 1. Damit sind gleiche Bauteile wie in Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet; sie werden nicht mehr erklärt.

In Fig. 10a ist kennzeichnend, dass ein Hauptverstärker 11, der die Hochfrequenz-Energiequelle umfasst, und ein Vorverstärker 12, der den Hauptverstärker 11 ansteuert, über ein Koaxialkabel 27 verbunden sind. Beim herkömmlichen elektrodenfreies Entladungslampensystem, bei dem der Hauptver­ stärker und der Vorverstärker, der den Hauptverstärker ansteuert, direkt über eine gedruckte Verdrahtung verbunden sind, ist es schwierig, diese Verstärker einzeln zu bewerten und zu prüfen, und zusätzlich ist die mangelnde Vielseitigkeit der Schaltungsanordnung dieser Verstärker nachteilig. Verbindet man in dieser Ausführungsform, siehe Fig. 10a, den Hauptver­ stärker 11 und den Vorverstärker 12, der den Hauptverstärker 11 ansteuert, über ein Koaxialkabel 27, so nimmt die Flexibilität beim Anordnen der Schaltungen dieser Verstärker beim Produktentwurf zu. Zudem kann man diese Verstärker einfach bewerten und prüfen.

Schaltet man die Hauptverstärker 11a und 11b parallel, siehe Fig. 10b, so kann ein Verteiler mit diesen Verstärkern 11a und 11b und über das Koaxialkabel 27 mit dem Vorverstärker 12 verbunden werden. Eine weitere Möglichkeit, siehe Fig. 10c, ist das Anschließen der Hauptverstärker 11a und 11b an den Verteiler 21 über die Koaxialkabel 27a und 27b.

Sechste Ausführungsform

Fig. 11 zeigt einen knappen Schaltplan der sechsten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems mit Entladungs­ lampen ohne Elektroden. In Fig. 11 gleicht die wesentliche Anordnung des Systems mit Entladungslampen ohne Elektroden der Ausführungsform der Anordnung in Fig. 1. Damit sind gleiche Bauteile wie in Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet; sie werden nicht mehr erklärt.

In dieser Ausführungsform verteilt ein Verteiler, der aus einem Verteiler 21 und einem Ausgleichswiderstand R21 besteht, das Eingangssignal auf die Umrichter 11a und 11b, die die Hochfrequenz-Energiequelle bilden. Die Ausgangssignale, die die Umrichter 11a und 11b erzeugen, die die Hochfrequenz- Energiequelle bilden, werden in einem Zusammensetzer zusammengeführt, der aus einem Ausgleichswiderstand R14 und einem Zusammensetzer 14 besteht. In diesem Fall kann man die Nennleistung des Ausgleichswiderstands R21 im Verteiler auf einen Wert einstellen, dem der Ausgangsanschluss irgendeines der Umrichter 11a und 11b nicht standhalten kann, wenn der Ausgangsanschluss des anderen Umrichters 11a und 11b im Leerlauf betrieben oder kurzgeschlossen wird oder kein Signal eingegeben wird. Man kann auch die Nennleistung des Ausgleichswiderstands R14 im Verteiler auf einen Wert einstellen, dem der Ausgangsanschluss irgendeines der Umrichter 11a und 11b nicht standhalten kann, wenn der Ausgangsanschluss des anderen Umrichters 11a und 11b im Leerlauf betrieben oder kurzgeschlossen wird oder kein Signal eingegeben wird.

Stellt man wie beschrieben die Nennleistungen der Ausgleichswiderstände im Zusammensetzer und Verteiler auf einen Wert, dem der Ausgangsanschluss irgendeines der Umrichter nicht standhalten kann, wenn der Ausgangsanschluss des anderen Umrichters im Leerlauf betrieben oder kurzgeschlossen wird oder kein Signal eingegeben wird, so kann man verhindern, dass die restlichen Umrichter im elektrodenfreies Entladungs­ lampensystem unter unnormalen Bedingungen arbeiten. Ordnet man in einem solchen Fall den Verteiler oder Zusammensetzer in der Verlängerung der zahlreichen parallel geschalteten Umrichter oder mit gleichem Abstand zu ihnen an, so kann man Phasendifferenzen zwischen den Eingängen der Umrichter verhindern und eine nachteilige Auswirkung auf die zusammen­ gesetzte Leistung vermindern.

Siebte Ausführungsform

Fig. 12a und 12b zeigen knappe Schaltpläne mit zwei Aspekten der siebten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems mit Entladungslampen ohne Elektroden. In Fig. 12a und 12b gleicht die wesentliche Anordnung des Systems mit Entladungslampen ohne Elektroden der Ausführungsform der Anordnung in Fig. 1. Damit sind gleiche Bauteile wie in Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet; sie werden nicht mehr erklärt.

Diese Ausführungsform, siehe Fig. 12a und 12b ist dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Impedanzkonverter umfasst, der aus λ/4-Übertragungsleitungen besteht, die eine Signalimpedanz auf den Wellenwiderstand des Übertragungskabels zu der elektrodenfreie Entladungslampe umsetzen. Insbesondere ist das elektrodenfreies Entladungslampensystem in Fig. 12a mit vier Umrichtern 11a, 11b, 11c und 11d, drei Zusammensetzern 14a, 14b und 14c und zwei Impedanzkonvertern 28a und 28b versehen. Jeweils zwei der vier Umrichter 11a, 11b, 11c und 11d sind parallel geschaltet und erzeugen Ausgangssignale für je einen Zusammensetzer. Die Ausgangssignale dieser Zusammensetzer 14a und 14b werden jeweils über den entsprechen­ den Konverter 28a und 28b im dritten Zusammensetzer 14c zusammengeführt und dann der elektrodenfreie Entladungslampe (in Fig. 12a nicht dargestellt) zugeführt. Dagegen ist die elektrodenfreie Entladungslampe, siehe Fig. 12b, mit vier Umrichtern 11a, 11b, 11c und 11d, drei Zusammensetzern 14a, 14b und 14c und einem Impedanzkonverter 28c versehen. Jeweils zwei der vier Umrichter 11a, 11b, 11c und 11d sind parallel geschaltet und erzeugen Ausgangssignale für je einen Zusammensetzer. Die Ausgangssignale dieser Zusammensetzer 14a und 14b werden im dritten Zusammensetzer 14c zusammen­ geführt. Das gesamte zusammengesetzte Ausgangssignal wird über den Impedanzkonverter 28c der elektrodenfreie Entladungs­ lampe (in Fig. 12b nicht dargestellt) zugeführt. Durch das passende Konvertieren der Impedanz der Leistung, die jeder der Umrichter 11a, 11b, hic und 11d abgibt, die die Hochfrequenz-Energiequellen bilden, im Impedanzkonverter beim oder nach dem Zusammenführen der Leistung in den Zusammenset­ zern kann man die Kosten der Komponenten, die Zusammensetzer­ verluste und die Schwankungen beim Konvertieren der Umrichter zwischen den parallel geschalteten Schaltungen senken.

Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 12a fällt die Impedanz der Leistung, die die parallel geschalteten Umrichter 11a, 11b, 11c und 11d ausgeben, durch die Zusammensetzer 14a und 14b beispielsweise von 50 Ω auf 25 Ω. Die Impedanz der Leistung, die jeweils die Zusammensetzer 14a und 14b ausgeben, steigt durch jeden Impedanzkonverter 28a und 28b von 25 Ω auf 100 Ω. Die Impedanz der Leistung, die die Impedanzkonverter 28a und 28b ausgeben, fällt im Zusammensetzer 14c wieder von 100 Ω auf 50 Ω. Sie passt damit zum Wellenwiderstand des Übertragungskabels zur elektrodenfreie Entladungslampe.

Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 12 fällt die Impedanz der Leistung, die die parallel geschalteten Umrichter 11a, 11b, 11c und 11d ausgeben, durch die Zusammensetzer 14a und 14b beispielsweise von 50 Ω auf 25 Ω. Die in den Zusammensetzern 14a und 14b zusammengeführte Ausgangsleistung wird im Zusammensetzer 14c zusammengesetzt; dabei fällt die Impedanz von 25 Ω auf 12,5 Ω. Die Impedanz der Leistung, die der Zusammensetzer 14c ausgibt, steigt im Impedanzkonverter 28c wieder von 12,5 Ω auf 50 Ω. Sie passt damit zum Wellenwiderstand des Übertragungskabels zur elektrodenfreie Entladungslampe.

Achte Ausführungsform

Fig. 13 zeigt einen knappen Schaltplan der achten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems mit Entladungs­ lampen ohne Elektroden. In Fig. 13 gleicht die wesentliche Anordnung des Systems mit Entladungslampen ohne Elektroden der ersten Ausführungsform in Fig. 1. Damit sind gleiche Bauteile wie in Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet; sie werden nicht mehr erklärt.

In dieser Ausführungsform besteht jeder der drei parallel geschalteten Umrichter 11a, 11b und 11c, die die Hochfrequenz- Energiequelle bilden, aus einem FET und einem LC-Reihen­ resonanzfilter für den E-Betrieb. Die FETs sind parallel zueinander angeordnet. Die Spulen L, die die Induktivität des LC-Reihenresonanzfilters bilden, sind parallel zueinander und schräg zu den zugehörigen FETs angeordnet.

Wird die Leistung aus mehreren parallel geschalteten Umrichtern, die als Hochfrequenz-Energiequelle dienen, im Zusammensetzer zusammengeführt, so erhöht die Phasenänderung in jedem Umrichter-Ausgangssignal die Zusammensetzerverluste. Zum Verhindern dieses Zusammensetzerverlusts richtet man die Teile eines jeden Umrichters grob in einer Reihe aus. Diese Umrichter schaltet man parallel, damit man eine dicht gepackte Anordnung der Komponenten erhält. Da bei einer solchen Plazierung die Spulen, die die Induktivitäten eines jeden LC-Reihenresonanzfilters bilden, waagrecht ausgerichtet sind, werden die Spalte zwischen diesen Spulen kleiner, wenn man für eine hohe Packungsdichte die Montagefläche verringert. Dadurch stören sich diese Spulen gegenseitig und ändern die Filterkonstante. In dieser Ausführungsform, siehe Fig. 13, kann man die gegenseitigen Störungen verringern und eine hochdichte Teileanordnung erreichen, indem man jeden Umrichter aus einem FET und einem LC-Reihenresonanzfilter für den E-Betrieb aufbaut und die FETs parallel zueinander anordnet, sowie die Spulen, die die Induktivitäten der LC-Reihen­ resonanzfilter bilden, parallel zueinander und schräg zu den entsprechenden FETs anordnet.

Neunte Ausführungsform

Fig. 14 zeigt einen knappen Schaltplan der neunten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems mit Entladungs­ lampen ohne Elektroden. In Fig. 14 gleicht die wesentliche Anordnung des Systems mit Entladungslampen ohne Elektroden der ersten Ausführungsform in Fig. 1. Damit sind gleiche Bauteile wie in Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet; sie werden nicht mehr erklärt.

In dieser Ausführungsform wird die Fehlanpassung zwischen der veränderten Impedanz der Entladungslampe 18 ohne Elektroden, die die Last und Ausgangsimpedanz der Hochfrequenz- Energiequelle 10 darstellt, anhand des Phasenwinkels des Ausgangssignals der Hochfrequenz-Energiequelle 10 erfasst. Hierzu wird der Phasenwinkel in einem Phasendetektor 32 erfasst und über den Controller 34 auf die Hochfrequenz-Energiequelle 10 zurückgeführt. Dadurch wird die Ausgangsfrequenz der Hochfrequenz-Energiequelle 10 verändert, um ihre Impedanz an die Last anzupassen. Stellt man die Impedanz nur über die Frequenzänderung ein, so könnte dies einen schädlichen Einfluss haben, nämlich die Ausgangsleistung verändern. Daher wird in dieser Ausführungsform die Ausgangsleistung der Hochfre­ quenz-Energiequelle 10 geregelt, indem man sie in einem Leistungserfasser 33 erfasst und über den Controller 34 auf die Hochfrequenz-Energiequelle 10 zurückführt, damit der beschriebene schädliche Einfluss beseitigt wird. Dadurch wird die Ausgangsimpedanz der Hochfrequenz-Energiequelle 10 an die Impedanz angepasst, die die Last der elektrodenfreie Entladungslampe ist, und die Ausgangsleistung kann reguliert werden. In Fig. 14 bezeichnet das Bezugszeichen 11 einen Umrichter und das Bezugszeichen 15 bezeichnet eine Gleichspan­ nungs-Energiequelle.

Claims (19)

1. System mit Entladungslampen ohne Elektroden, umfassend:
eine elektrodenfreie Entladungslampe;
eine nahe an der elektrodenfreien Entladungslampe angeordnete Anregungsspule;
eine Resonanzschaltung, die der Anregungsspule die passende Leistung zuführt; und
einen Treiber der Hochfrequenz-Energiequelle,
wobei man ein zusammengeführtes Ausgangssignal dadurch erzielt, dass man die parallel geschalteten Energiequellen synchron oder nahezu synchron zueinander betreibt.

2. System mit Entladungslampen ohne Elektroden nach Anspruch 1, zudem umfassend eine Gleichspannungs-Überlagerungs­ schaltung, die dem Ausgangssignal des Treibers eine Gleichspannung überlagert.

3. System mit Entladungslampen ohne Elektroden nach Anspruch 2, wobei die Gleichspannung in der Gleichspannungs-Über­ lagerungsschaltung einstellbar ist.

4. System mit Entladungslampen ohne Elektroden nach irgend­ einem der Ansprüche 2 und 3, wobei die Gleichspannungs­ überlagerungsschaltung eine mittlere Spannung durch eine Einweggleichrichtung des Ausgangssignals der Hochfrequenz- Energiequelle erzeugt.

5. System mit Entladungslampen ohne Elektroden, umfassend:
eine elektrodenfreie Entladungslampe;
eine nahe an der elektrodenfreie Entladungslampe angeordnete Anregungsspule;
eine Anpassschaltung, die die Anregungsspule anpasst, die die elektrodenfreie Entladungslampe anregt;
zahlreiche Gleichspannungs-Hochfrequenz-Umrichter, die parallel geschaltet sind und synchron oder nahezu synchron zueinander arbeiten;
einen Zusammensetzer, der die Ausgangssignale der parallel geschalteten Umrichter zusammenführt; und eine Übertragungsleitung, die die Leistung vom Zusammensetzer zur Anpassschaltung überträgt.

6. System mit Entladungslampen ohne Elektroden nach Anspruch 5, wobei die zusammengeführte Ausgangsimpedanz (Zamp-out) von N parallel geschalteten Gleichspannungs-Hochfrequenz- Umrichtern und ein Wellenwiderstand (Zt1) der Übertragungs­ leitung die folgende Gleichung erfüllen:
Zamp-out = N.Zt1

7. System mit Entladungslampen ohne Elektroden, umfassend:
zahlreiche Entladungslampeneinheiten ohne Elektroden, die zahlreiche Entladungslampen ohne Elektroden aufweisen, nahe an diesen Entladungslampen ohne Elektroden angeord­ nete Anregungsspulen, und eine Anpassschaltung, die jeder Anregungsspule eine geeignete Leistung zuführt;
Hochfrequenz-Energiequellen, die ein äußeres Bezugs­ taktsignal aufnehmen und das Bezugstaktsignal verstärken und die Entladungslampeneinheiten ohne Elektroden über Koaxialkabel mit der erzeugten Hochfrequenzleistung versorgen; und
einen Bezugstaktgenerator, der über Koaxialkabel mit jeder Hochfrequenz-Energiequelle verbunden ist und ein einziges Bezugstaktsignal für die Hochfrequenz- Energiequellen parallel zuführt,
wobei die Längen der Koaxialkabel, die den Bezugstakt­ generator und die Hochfrequenz-Energiequellen verbinden, grob miteinander übereinstimmen.

8. System mit Entladungslampen ohne Elektroden, umfassend:
zahlreiche Entladungslampeneinheiten ohne Elektroden, die zahlreiche Entladungslampen ohne Elektroden aufweisen, nahe an diesen Entladungslampen ohne Elektroden angeord­ nete Anregungsspulen, und eine Anpassschaltung, die jeder Anregungsspule eine geeignete Leistung zuführt;
Hochfrequenz-Energiequellen, die ein äußeres Bezugs­ taktsignal aufnehmen und das Bezugstaktsignal verstärken und die Entladungslampeneinheiten ohne Elektroden über Koaxialkabel mit der erzeugten Hochfrequenzleistung ver­ sorgen; und
einen Bezugstaktgenerator, der mit jeder Hochfre­ quenz-Energiequelle in Kaskadenschaltung verbunden ist und ein einziges Bezugstaktsignal für die Hochfrequenz- Energiequellen über die Koaxialkabel zuführt,
wobei die Längen der Koaxialkabel, die mit den Hoch­ frequenz-Energiequellen verbunden sind, grob miteinander übereinstimmen, damit die Phase des Bezugstakts und die Phasen der Ausgangssignale der Hochfrequenz-Energiequellen miteinander übereinstimmen.

9. System mit Entladungslampen ohne Elektroden, umfassend:
eine Entkeimungsvorrichtung, die mit zahlreichen Entladungslampen ohne Elektroden versehen ist, nahe an diesen Entladungslampen ohne Elektroden angeordnete Anregungsspulen, Anpassschaltungen, die den Anregungs­ spulen geeignete Leistungen zuführen, und einen Entkei­ mungstank, in dem zahlreiche Entladungslampeneinheiten ohne Elektroden untergebracht sind;
Hochfrequenz-Energiequellen, die den Entladungslam­ peneinheiten ohne Elektroden Hochfrequenzleistungenzu­ führen; und
Gleichspannungs-Energiequellen, die den Hochfrequenz- Energiequellen Gleichspannungen zuführen,
wobei die Gleichspannungen als einzige Einheit fest­ gelegt werden, indem man nur ein einziges äußeres Dimmer­ signal an jede Gleichspannungs-Energiequelle anlegt.

10. System mit Entladungslampen ohne Elektroden nach Anspruch 9, wobei Rückführsignale zum Festlegen der Gleichspannun­ gen von der im System mit Entladungslampen ohne Elektroden selbst erfassbaren Leistungsmenge abhängen und dann die Gleichspannungen als einzige Einheit festgelegt werden.

11. System mit Entladungslampen ohne Elektroden, umfassend:
eine elektrodenfreie Entladungslampe;
eine Anregungsspule, die der elektrodenfreie Ent­ ladungslampe die Hochfrequenzleistung zuführt, eine Hochfrequenz-Energiequelle, die die Hochfre­ quenzleistung erzeugt;
einen Treiber für die Hochfrequenz-Energiequelle; und
eine Ausgangsschaltung, die die Hochfrequenzleistung der Hochfrequenz-Energiequelle an die Anregungsspule ausgibt,
wobei die Hochfrequenz-Energiequelle mit einem Haupt­ verstärker, einem Vorverstärker, der den Hauptverstärker ansteuert, und einem Koaxialkabel versehen ist, das den Hauptverstärker und den Vorverstärker verbindet.

12. System mit Entladungslampen ohne Elektroden nach Anspruch 11, wobei die Hochfrequenz-Energiequelle mit einem Ver­ teiler für einen Block aus zahlreichen Hauptverstärkern versehen ist, und der Vorverstärker über ein Koaxialkabel an den Verteiler angeschlossen ist.

13. System mit Entladungslampen ohne Elektroden nach Anspruch 11, wobei die Hochfrequenz-Energiequelle mit einem Ver­ teiler für einen Block aus zahlreichen Vorverstärkern versehen ist, und der Verteiler über Koaxialkabel mit den zahlreichen Hauptverstärkern verbunden ist.

14. System mit Entladungslampen ohne Elektroden, umfassend:
eine elektrodenfreie Entladungslampe;
eine Anregungsspule, die der elektrodenfreie Ent­ ladungslampe die Hochfrequenzleistung zuführt;
eine Hochfrequenz-Energiequelle, die mit zahlreichen parallel geschalteten Umrichtern versehen ist, die die Hochfrequenzleistung erzeugen;
einen Treiber für die Hochfrequenz-Energiequelle; eine Ausgangsschaltung, die die Hochfrequenzleistung der Hochfrequenz-Energiequelle an die Anregungsspule ausgibt; und
einen Zusammensetzer, der mit einem Ausgleichswider­ stand versehen ist, der die parallelen Ausgänge der Um­ richter zusammenführt,
wobei, wenn der Ausgangsanschluss eines der Umrichter im Leerlauf betrieben oder kurzgeschlossen wird oder kein Signal eingegeben wird, die Nennleistung des Aus­ gleichswiderstands im Zusammensetzer auf einen Wert eingestellt ist, dem der Ausgangsanschluss der anderen Umrichter nicht standhalten kann.

15. System mit Entladungslampen ohne Elektroden nach Anspruch 14, zudem umfassend:
einen Verteiler, der mit einem Ausgleichswiderstand versehen ist und die parallelen Eingangssignale auf die Umrichter verteilt,
wobei, wenn der Ausgangsanschluss eines der Umrichter im Leerlauf betrieben oder kurzgeschlossen wird oder kein Signal eingegeben wird, die Nennleistung des Aus­ gleichswiderstands im Verteiler auf einen Wert eingestellt ist, dem der Ausgangsanschluss der anderen Umrichter nicht standhalten kann.

16. System mit Entladungslampen ohne Elektroden nach Anspruch 15, wobei der Verteiler und der Zusammensetzer in der Verlängerung der parallel geschalteten Umrichter oder mit gleichem Abstand zu ihnen angeordnet sind.

17. System mit Entladungslampen ohne Elektroden, umfassend:
eine elektrodenfreie Entladungslampe;
eine Anregungsspule, die der elektrodenfreie Ent­ ladungslampe die Hochfrequenzleistung zuführt;
eine Hochfrequenz-Energiequelle, die mit zahlreichen parallel geschalteten Umrichtern versehen ist, die die Hochfrequenzleistung erzeugen;
einen Treiber für die Hochfrequenz-Energiequelle; eine Ausgangsschaltung, die die Hochfrequenzleistung der Hochfrequenz-Energiequelle an die Anregungsspule ausgibt;
zahlreiche Zusammensetzerstufen, die die parallelen Ausgangssignale der Umrichter zusammenführen; und
einen Impedanzkonverter, der mit einer λ/4-Über­ tragungsleitung versehen ist und die Impedanz der zusammengeführten Leistung auf einen Wellenwiderstand eines Übertragungskabels zur elektrodenfreie Entladungs­ lampe umsetzt.

18. System mit Entladungslampen ohne Elektroden, umfassend:
eine elektrodenfreie Entladungslampe;
eine Anregungsspule, die der elektrodenfreie Entladungslampe die Hochfrequenzleistung zuführt;
eine Hochfrequenz-Energiequelle, die mit zahlreichen parallel geschalteten Umrichtern versehen ist, die die Hochfrequenzleistung erzeugen;
einen Treiber für die Hochfrequenz-Energiequelle;
eine Ausgangsschaltung, die die Hochfrequenzleistung der Hochfrequenz-Energiequelle an die Anregungsspule ausgibt,
wobei jeder Umrichter mit einem FET und einem LC-Reihenresonanzfilter für den E-Betrieb versehen ist, und
wobei die FETs parallel zueinander angeordnet sind und die Spulen, die die Induktivität des LC-Reihen­ resonanzfilters bilden, parallel zueinander und schräg gegen die entsprechenden FETs angeordnet sind.

19. System mit Entladungslampen ohne Elektroden, gekennzeich­ net durch:
eine elektrodenfreie Entladungslampe;
eine Anregungsspule, die der elektrodenfreie Ent­ ladungslampe die Hochfrequenzleistung zuführt;
eine Hochfrequenz-Energiequelle, die die Hochfre­ quenzleistung erzeugt;
einen Treiber für die Hochfrequenz-Energiequelle; und
eine Ausgangsschaltung, die die Hochfrequenzleistung der Hochfrequenz-Energiequelle an die Anregungsspule ausgibt,
wobei der Phasenwinkel des Ausgangssignals der Hoch­ frequenz-Energiequelle erfasst wird und die Frequenz der Hochfrequenz-Energiequelle abhängig von dem erfassten Phasenwinkel des Ausgangssignals der Hochfrequenz-Energie­ quelle verändert wird, und
wobei die Energiequellenspannung der Hochfrequenz- Energiequelle erfasst wird und die Spannung der Energie­ quelle abhängig von der erfassten Leistung der Hochfre­ quenz-Energiequelle verändert wird.