DE102005041076A1 - Schaltungsanordnung und Verfahren zum Betrieb mindestens einer ektrischen Lampe - Google Patents

Schaltungsanordnung und Verfahren zum Betrieb mindestens einer ektrischen Lampe Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Betrieb mindestens einer elektrischen Lampe (LA1) mit einem Gleichrichter (10), der eingangsseitig mindestens einen Anschluss für eine Netzspannung (U¶N¶) aufweist und ausgangsseitig an einen Wechselrichter (12) gekoppelt ist, wobei der Ausgang des Wechselrichters (12) an einen ersten Anschluss (A1) für die elektrische Lampe (LA1) gekoppelt ist, einem zweiten Anschluss (A2) für die elektrische Lampe (LA1), der mit dem Ausgangssignal (U¶ZW¶) des Gleichrichters (10) gekoppelt ist, einer Steuerschaltung (14) zur Steuerung des Wechselrichters (12), die einen Stromversorgungseingang (16) aufweist, einer mit dem Stromversorgungseingang (16) gekoppelte erste Versorgungsschaltung (18) zur stationären Stromversorgung der Steuerschaltung (14) bei Betrieb des Wechselrichters (12), und einer zweiten (20) mit dem Stromversorgungseingang gekoppelten Versorgungsschaltung zur Start-Stromversorgung der Steuerschaltung (14) bei Nicht-Betrieb des Wechselrichters (12), wobei die zweite Versorgungsschaltung (20) eingangsseitig mit dem zweiten Anschluss (A2) für die elektrische Lampe (LA1) derart gekoppelt ist, dass eine galvanische Verbindung zum Ausgangssignal(U¶ZW¶) des Gleichrichters (10) nur bei eingesetzter elektrischer Lampe (LA1) gegeben ist, und wobei der Innenwiderstand der zweiten Versorgungsschaltung (20) während der stationären Stromversorgung der Steuerschaltung (14) größer ist als während der Start-Stromversorgung ...

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Betrieb mindestens einer elektrischen Lampe mit einem Gleichrichter, der eingangsseitig mindestens einen Anschluss für eine Netzspannung aufweist und ausgangsseitig an einen Wechselrichter gekoppelt ist, wobei der Ausgang des Wechselrichters an einen ersten Anschluss für die elektrische Lampe gekoppelt ist, einem zweiten Anschluss für die elektrische Lampe, der mit dem Ausgangssignal des Gleichrichters gekoppelt ist, einer Steuerschaltung zur Steuerung des Wechselrichters, die einen Stromversorgungseingang aufweist, einer mit dem Stromversorgungseingang gekoppelte erste Versorgungsschaltung zur stationären Stromversorgung der Steuerschaltung bei Betrieb des Wechselrichters, und einer zweiten mit dem Stromversorgungseingang gekoppelten Versorgungsschaltung zur Start-Stromversorgung der Steuerschaltung bei Nicht-Betrieb des Wechselrichters, wobei die zweite Versorgungsschaltung eingangsseitig mit dem zweiten Anschluss für die elektrische Lampe derart gekoppelt ist, dass eine galvanische Verbindung zum Ausgangssignal des Gleichrichters nur bei eingesetzter elektrischer Lampe gegeben ist. Sie betrifft überdies ein Betriebsverfahren für mindestens eine elektrische Lampe an einer derartigen Schaltungsanordnung.
  • Stand der Technik
  • Derartige Schaltungsanordnungen werden beispielsweise in elektrischen Vorschaltgeräten für Leuchtstofflampen verwendet, wobei von der Schaltungsanordnung nur dann eine Startsequenz, d. h. Vorheizen und Zünden, ausgeführt werden soll, wenn mindestens eine Elektrode einer elektrischen Lampe als an die Schaltungsanordnung angeschlossen erkannt wurde. Dazu verwendet man im Allgemeinen einen Anlaufpfad mit einem, insbesondere hochohmigen, Widerstand, der über mindestens eine Elektrode einer Lampe geführt wird. Dieser Widerstand wird im Allgemeinen aus der gleichgerichteten Netzwechselspannung, d. h. mit dem Ausgangssignal des Gleichrichters, versorgt und führt einer Steuerschaltung der Schaltungsanordnung den notwendigen Start-Strom zu, damit der Wechselrichter anlaufen kann. Im Normalbetrieb erzeugt dieser Widerstand jedoch unerwünschte Verluste, insbesondere wenn der Start-Strombedarf der Steuerschaltung hoch ist.
  • Im Zusammenhang mit dieser Problematik ist zu berücksichtigen, dass derartige Schaltungsanordnungen ausgelegt sein sollen sowohl bei einer DC-Spannung als auch einer AC-Spannung am Netzanschluss zu funktionieren. Die am Eingang des Wechselrichters anliegende so genannte Zwischenkreisspannung schwankt daher zwischen ca. 200 V (DC-Versorgung) bis 400 V (AC-Versorgung). Bei einer Zwischenkreisspannung von ca. 400 V fließt daher über den Widerstand der Start-Stromversorgung der doppelte Strom wie bei einer Zwischenkreisspannung von ca. 200 V. Geht man beispielsweise von einem Start-Strom von 1 mA aus, so darf die Summe der Widerstände in der Start-Stromversorgungsschaltung maximal 200 kΩ betragen, wenn dieser benötigte Start-Strom auch bei DC-Versorgung geliefert werden soll. Wird eine derart dimensionierte Schaltung nunmehr bei einer Zwischenkreisspannung von 400 V betrieben, so ergibt sich eine Verlustleistung in diesem mindestens einen Widerstand von ca. 800 mW. Wie bereits erwähnt, wird die stationäre Stromversorgung bei Betrieb des Wechselrichters aus dem Wechselrichter versorgt. Der stationäre Strombedarf derartiger Steuerschaltungen beträgt ca. 10 bis 20 mA. Die Start-Stromversorgung läuft jedoch weiter und damit werden auch im stationären Betrieb der Schaltungsanordnung die besagten Verluste in der Versorgungsschaltung zur Start-Stromversorgung der Steuerschaltung erzeugt. Da die üblichen Standardwiderstände, beispielsweise der Reihe 0207, stationär nur für eine Verlustleistung von 500 mW dimensioniert sind, müssen, damit im stationären Betrieb keine Überlastung auftritt, zwei parallele derartige Widerstände verwendet werden.
  • Darstellung der Erfindung
  • Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Schaltungsanordnung bzw. das eingangs genannte Betriebsverfahren derart weiterzubilden, dass eine günstigere Energiebilanz ermöglicht wird.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schaltungsanordnung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 und durch ein Betriebsverfahren mit den Merkmalen von Patentanspruch 11.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die obige Aufgabe gelöst werden kann, wenn sichergestellt wird, dass der Innenwiderstand der zweiten Versorgungsschaltung, die ja lediglich die Start-Stromversorgung der Steuerschaltung sicherstellen soll, während der stationären Stromversorgung der Steuerschaltung größer ist als während der Start-Stromversorgung der Steuerschaltung. Dadurch, dass unterschiedliche Innenwiderstände der zweiten Versorgungsschaltung während des Starts und während des stationären Betriebs maßgeblich sind, entstehen in der zweiten Versorgungsschaltung unterschiedliche Verlustleistungen. Da die Versorgung der zweiten Versorgungsschaltung nach wie vor aus derselben Quelle erfolgt, d. h. dem Ausgangssignal des Gleichrichters, entstehen unterschiedliche Verlustleistungen jedoch nur dann, wenn die Änderung des Innenwiderstands nicht allein durch unterschiedliche ohmsche Widerstände erfolgt, sondern durch elektronische Schalter, beispielsweise Transistoren. Beispielsweise lässt sich durch Verwendung eines Bipolartransistors im gesperrten Zustand eine Erhöhung des Innenwiderstands gegenüber dem nicht gesperrten Zustand erzielen, wobei die Sperrung des Transistors lediglich mit einer unmaßgeblichen Erhöhung der Verlustleistung einhergeht.
  • Bevorzugt umfasst daher die zweite Versorgungsschaltung ein Schaltelement, um zwischen einem ersten Innenwiderstand während der stationären Stromversorgung und einem zweiten Innenwiderstand während der Start-Stromversorgung der Steuerschaltung hin- und herzuschalten. Bevorzugt ist hierbei das Schaltelement seriell zwischen Eingang und Ausgang der zweiten Versorgungsschaltung geschaltet.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die zweite Versorgungsschaltung ausgelegt ist, den Umschaltvorgang vom zweiten Innenwiderstand zum ersten Innenwiderstand durch ein Signal zu bewirken, das durch den Wechselrichter im Betrieb erzeugbar ist. Damit wird die Umschaltung automatisch bewirkt, wenn ein ordnungsgemäßer Startvorgang der Schaltungsanordnung, der mit Inbetriebsetzen des Wechselrichters abschließt, erfolgt ist. Bevorzugt ist hierbei das Signal, mit dem der Umschaltvorgang vom zweiten zum ersten Innenwiderstand bewirkbar ist, eine an einer ersten Kapazität abfallende Spannung, die derart mit dem Wechselrichter gekoppelt ist, dass sie im Betrieb des Wechselrichters geladen wird. Bevorzugt ist deshalb der Ausgang der ersten Versorgungsschaltung ebenfalls mit der ersten Kapazität gekoppelt.
  • Dadurch, dass bei einem elektronischen Schaltelement die Spannungsdifferenz zwischen zwei Anschlüssen als Steuersignal verwendet werden kann, kann durch Anschluss der ersten Kapazität an einen dieser Anschlüsse des Schaltelements eine Modifikation der maßgebli chen Steuerspannung bewirkt werden und ein Schaltvorgang und infolge hiervon ein Umschaltvorgang vom zweiten zum ersten Innenwiderstand bewirkt werden.
  • Bevorzugt ist die erste Kapazität weiterhin an das Ausgangssignal des Gleichrichters gekoppelt, insbesondere über einen hochohmigen Widerstand, um auch im stationären Betrieb der Schaltungsanordnung eine bestimmte Schaltstellung des Schaltelements zu fixieren. Dadurch wird sichergestellt, dass ein seriell zum Schaltelement angeordneter Widerstand, der hinsichtlich seiner Verlustleistung nur auf kurzzeitigen Betrieb, d. h. den Startvorgang, dimensioniert ist, nicht im stationären Betrieb durch ein leitend gewordenes Schaltelement eine zu lange Zeit von Strom durchflossen wird und durch die dadurch entstehende Verlustleistung zerstört wird.
  • Bevorzugt weist die zweite Versorgungsschaltung einen Eingang und einen Ausgang auf, wobei das Schaltelement ein Transistor ist, der einen Steueranschluss, einen Bezugsanschluss und einen Arbeitsanschluss umfaßt, wobei der Steueranschluss und der Bezugsanschluss mit dem Eingang der zweiten Versorgungsschaltung gekoppelt sind und der Arbeitsanschluss mit dem Ausgang der zweiten Versorgungsschaltung, wobei mit dem Ausgang der zweiten Versorgungsschaltung weiterhin die erste Kapazität gekoppelt ist. Dies eröffnet die Möglichkeit, den Transistor, beispielsweise einen Bipolartransistor, in Kollektorschaltung zu betreiben, wobei dann das Anwachsen der Spannung über der ersten Kapazität zu einer Reduktion der Basis-Emitter-Spannung führt und damit zu einer Erhöhung des Innenwiderstands der zweiten Versorgungsschaltung.
  • Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist zwischen den Steueranschluss und den Eingang der zweiten Vorsorgungsschaltung ein erster Widerstand und zwischen den Bezugsanschluss und den Eingang der zweiten Versorgungsschaltung ein zweiter Widerstand gekoppelt, wobei der erste Widerstand größer ist als der zweite Widerstand. Da das Schaltelement im stationären Betrieb gesperrt ist, fließt daher nur ein sehr geringer Strom über den größeren Widerstand, der damit für den Innenwiderstand der zweiten Versorgungsschaltung maßgeblich ist, und es entsteht demnach nur eine sehr geringe Verlustleistung. Während des Starts der Steuerschaltung wird hingegen das Schaltelement voll geöffnet, so dass der kleinere zweite Widerstand maßgeblich ist und demnach einen großen Stromfluss zur Versorgung der Steuerschaltung zulässt.
  • Ist die erste Kapazität zwischen den Ausgang der zweiten Versorgungsschaltung und einem Bezugspotential, vorzugsweise Masse, gekoppelt, und zwischen den Steueranschluss und das Bezugspotential eine erste Spannungsbegrenzungsvorrichtung und parallel zur ersten Kapazität eine zweite Spannungsbegrenzungsvorrichtung geschaltet, wobei die Grenzspannung der ersten Spannungsbegrenzungsvorrichtung kleiner ist als die Grenzspannung der zweiten Spannungsbegrenzungsvorrichtung, so kann dadurch erreicht werden, dass im Zuge eines Startvorgangs die Kapazität allmählich geladen wird und daher die Spannung an der Kapazität von zunächst sehr kleinen Werten, bei denen das Schaltelement noch leitend ist, zu größeren Werten ansteigt, bei denen dann das Schaltelement sperrt. Am Beispiel eines als Schaltelement verwendeten Bipolartransistors ist demnach der Transistor so lange leitend, wie die Spannung an der ersten Kapazität nicht die Summe aus Basis-Emitter-Strecke des Transistors (ungefähr 0,7 V) und Grenzspannung der ersten Spannungsbegrenzungsvorrichtung überschreitet. Wird diese Summe überschritten, geht der Transistor in Sperrung. Da dies bei geeigneter Dimensionierung erst dann passiert, wenn die Kapazität auch über die erste Versorgungsschaltung geladen wird, der Wechselrichter demnach in Betrieb ist, ist dies genau das geeignete Abschaltkriterium für den Transistor.
  • Bevorzugt ist weiterhin parallel zur ersten Spannungsbegrenzungsvorrichtung ein ohmscher Widerstand angeordnet, der dafür sorgt, dass bei undefinierten Wendelzuständen, beispielsweise Wendelbrüchen, der Transistor zuverlässig im nichtleitenden Zustand gehalten wird. Parallel zur ersten Spannungsbegrenzungsvorrichtung kann weiterhin ein Kondensator angeordnet werden, der in diesem Zusammenhang dann als Integrationskondensator dient und – am Beispiel eines Wendelbruchs – kurze Kontaktgaben der an sich unterbrochenen Wendel unterdrückt.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die im Vorhergehenden mit Bezug auf die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Betriebsverfahren.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Im Nachfolgenden werden zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
  • 1 in schematischer Darstellung den Aufbau einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zeigt; und
  • 2 in schematischer Darstellung den Aufbau einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
  • Bevorzugte Ausführung der Erfindung
  • 1 zeigt in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung. Dabei wird an den Eingang eines Gleichrichters 10 eine Netzspannung UN angelegt, die eine DC- oder AC-Spannung sein kann. Am Ausgang des Gleichrichters 10 wird die so genannte Zwischenkreisspannung UZW bereitgestellt und über einen Kondensator C5 stabilisiert. Die Zwischenkreisspannung UZW wird an einen Wechselrichter 12 angelegt, wobei der Ausgang des Wechselrichters 12 über einen Koppelkondensator C1 und eine Induktivität LD1 mit einem ersten Anschluss A1 für eine elektrische Lampe LA1 verbunden ist. Ein zweiter Anschluss A2 für die Lampe LA1 ist mit dem Ausgangssignal des Gleichrichters 10, d. h. der Zwischenkreisspannung UZW, verbunden. Zwischen dem Ausgang des Gleichrichters 10 und dem Anschluss A2 für die Lampe LA1 kann ein optionaler Koppelkondensator eingesetzt werden. Parallel zur elektrischen Lampe LA1 ist ein Resonanzkondensator C2 angeordnet. Der Wechselrichter 12 wird angesteuert über eine Steuerschaltung 14, die bei einem frei schwingenden Wechselrichter 12 einen einmaligen Startimpuls liefern kann oder bei einem nicht frei schwingenden Wechselrichter 12 die fortwährende Ansteuerung der Schalter des Wechselrichters 12 übernimmt. Die Steuerschaltung 14 wird über ihren Stromversorgungseingang 16 mit Strom versorgt und zwar im stationären Betrieb, d. h. im Betrieb des Wechselrichters 12, über eine erste Versorgungsschaltung 18 zur stationären Stromversorgung der Steuerschaltung 14 sowie über eine zweite Versorgungsschaltung 20 zur Start-Stromversorgung der Steuerschaltung 14 bei Nicht-Betrieb des Wechselrichters 12. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die erste Versorgungsschaltung 18 einen Kondensator C3, der an das Ausgangssignal des Wechselrichters 12 angeschlossen ist sowie zwei Dioden D1, D2. In der dargestellten Anordnung wird demnach ein positives Ausgangssignal des Wechselrichters 12 an den Stromversorgungseingang 16 der Steuerschaltung 14 geführt, während ein negatives Ausgangssignal des Wechselrichters 12 über die Diode D1 zu Masse abgeleitet wird.
  • Die zweite Versorgungsschaltung umfasst einen Transistor T1 mit einem Bezugsanschluss B, einem Steueranschluss St und einem Arbeitsanschluss A. Der Steueranschluss St sowie der Bezugsanschluss B sind über jeweils einen ohmschen Widerstand R1, R2 mit der Seite des Anschlusses A2 für die Lampe LA1 verbunden, der nur bei eingesetzter Lampe LA1 galvanisch mit dem Ausgangssignal UZW des Gleichrichters 10 verbunden ist. Der Steueranschluss St ist überdies über eine Zenerdiode D3 mit dem Massepotential verbunden. Der Arbeitsanschluss A ist mit der Parallelschaltung eines Kondensators C4 und einer Zenerdiode D4 verbunden, wobei der Kondensator C4 parallel zur ersten Versorgungsschaltung 18 mit dem Stromversorgungseingang 16 der Steuerschaltung 14 verbunden ist. Der Kondensator C4 ist überdies über einen ohmschen Widerstand R3 mit dem Ausgangssignal UZW des Gleichrichters 10 verbunden. Optional kann der Steueranschluss St des Transistors T1 weiterhin über eine Parallelschaltung aus einem Kondensator C6 und einem ohmschen Widerstand mit Masse verbunden sein.
  • Zur Dimensionierung: R2 und R3 sind in etwa von der gleichen Größenordnung, während R1 kleiner ist als R2 bzw. R3. Die Grenzspannung der Zenerdiode D4 ist niedriger als die Grenzspannung der Zenerdiode D3. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt R1 180 kΩ, R2 1 MΩ, R3 1MΩ, R4 1 MΩ, C6 22 nF. Die Grenzspannung der Zenerdiode D3 beträgt 12 V und die Grenzspannung der Zenerdiode D4 beträgt 8,2 V.
  • Zur Funktionsweise: Bei der angegebenen Dimensionierung und unter der weiteren Annahme, das Ausgangssignal UZW des Gleichrichters 10 betrage 200 V, werden, sobald eine Lampe LA1 in die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung eingesetzt wird, der Bezugs- und der Steueranschluss B, St des Transistors T1 mit dem Ausgangssignal UZW des Gleichrichters 10 verbunden. Da dem Steueranschluss St des Transistors T1 keine Kapazität parallelgeschaltet ist, entsteht dort sehr schnell die von der Zenerdiode D3 vorgegebene Spannung, vorliegend 8,2 V. Da der Kondensator C4 zunächst ungeladen ist, liegt der Arbeitsanschluss A des Transistors T1 nahezu auf Massepotential. Die Spannungsdifferenz zwischen dem Steueranschluss St und dem Arbeitsanschluss A des Transistors T1 sorgt dafür, dass der Transistor T1 voll geöffnet ist, d. h. dass sich ein maximaler Stromfluss zwischen seinem Bezugsanschluss B und seinem Arbeitsanschluss A einstellt. Bei der beispielhaft angenommenen Zwischenkreisspannung UZW von 200 V und einem Widerstand R1 von 1 MΩ beträgt demnach der Strom IR1 ca. 190 μA. Bei einer angenommenen Stromverstärkung von 10 des Transistors T1 beträgt demnach der Strom IR2 ungefähr 1,9 mA. Dieser Strom führt zu einer schnellen Ladung des Kondensators C4, beispielsweise innerhalb von 10 bis 20 ms, wobei die Ladezeit selbstverständlich durch die Größe des Kondensators C4 beeinflusst werden kann. Mit zunehmender Ladung auf dem Kondensator C4 steigt das Potential am Arbeitsanschluss A des Transistors T1 an, bis die Spannungsdifferenz zwischen dem Steueranschluss St und dem Arbeitsanschluss A des Transistors T1 nicht mehr ausreicht, bis die Spannungsdifferenz dazu führt, dass der Transistor T1 allmählich in den Sperrzustand übergeht. Sobald die Spannung am Kondensator C4 mehr als 7,5 V beträgt, beginnt dieser allmähliche Übergang in den Sperrzustand. Da die Grenzspannung der Zenerdiode D4 vorliegend 12 V beträgt, führt ein geladener Kondensator C4 zu einer zuverlässigen Sperrung des Transistors T1. Das erfolgreiche Anschwingen des Wechselrichters 12 muss demnach innerhalb des Zeitraums erfolgen, in dem ein für die Start-Stromversorgung der Steuervorrichtung 16 ausreichender Strom IR2 zur Verfügung steht. Sobald der Wechselrichter 12 in Betrieb geht, findet eine Stromversorgung der Steuervorrichtung 14 über die erste Versorgungsvorrichtung 18 statt.
  • Über die Diode D2 wird Energie nicht nur dem Stromversorgungseingang 16 der Steuervorrichtung 14 zugeführt, sondern auch zur Ladung des Kondensators C4 verwendet. Um bei abgeschaltetem Wechselrichter 12 sicherzustellen, dass sich kein länger währender Stromfluss IR2 durch den Transistor T1 einstellt, beispielsweise wenn der Kondensator C4 soweit entladen ist, dass der Transistor T1 öffnet und einen Stromfluss IR2 zulässt, ist ein Widerstand R3 vorgesehen, der mit dem Ausgangssignal UZW des Gleichrichters 10 verbunden ist, und für eine stete Ladung auf dem Kondensator C4 sorgt und zwar in einer Höhe, die ausreicht, den Transistor T1 nach einem Startvorgang im Sperrzustand zu halten.
  • Über die optional zwischen den Steueranschluß St des Transistors T und Massepotential zu koppelnde Parallelschaltung aus dem Kondensator C6 und dem ohmschen Widerstand R4 wird erreicht, dass bei undefinierten Wendelzuständen, beispielsweise bei niederohmigen Wendelbrüchen oder bei EoL (End-of-Life)-Zuständen, ein unerwünschtes Flackern der elektrischen Lampe durch missglückte Zündversuche verhindert wird. Insbesondere durch den ohmschen Widerstand R4 wird nämlich der Steueranschluß St des Transistors T1 definiert auf Massepotential gebracht und damit ein zuverlässiger Sperrzustand des Transistors T1 sichergestellt. Der ohmsche Widerstand R4 ist im Hinblick auf den normalen Betrieb einerseits hochohmig genug zu dimensionieren, dass kein relevanter Strom über ihn an Masse abfließt. Andererseits ist er niederohmig genug zu dimensionieren, dass er bei undefinierten Wendelzuständen zuverlässig das Massepotential an den Steueranschluss St des Transistors T1 anlegt. Der Kondensator C6 ist so zu dimensionieren, dass er zusammen mit dem ohmschen Widerstand R4 eine geeignete Zeitkonstante ergibt, die bevorzugt in der Größenordnung von 1 bis 100 ms, insbesondere bei 10 ms, liegt.
  • 2 zeigt in schematischer Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung. Komponenten, die denen von 1 hinsichtlich ihrer Funktion gleichen oder gleichwirkend sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen wie in 1 und werden nicht nochmals beschrieben. Bei dem Ausführungsbeispiel von 2 handelt es sich um eine Schaltungsanordnung, die als gesteuerter Eigenschwinger ausgeführt ist: Die Energie für die Ansteuerung der elektrischen Schalter des Wechselrichters 12 wird hier durch eine Rückkopplung aus dem Lastkreis gewonnen. Dabei wird ein derart gesteuerter Eigenschwinger über eine RC-Diac-Startschaltung, die den ohmschen Widerstand R1, den Kondensator C7 und den Diac D5 umfasst, getriggert, d.h. zu Schwingungen angeregt. Ein Teil des durch den ohmschen Widerstand R1 fließenden Stroms wird dabei über einen ohmschen Widerstand R5 dem Steuereingang St des Transistors T1 zugeführt, um den Transistor T1 zu steuern. Ist die Rückkopplung ausreichend stark, erfolgt die Hauptstromversorgung über den Kondensator C3. Der Kondensator C7 wird über einen (nicht dargestellten) Schalter entladen und der Transistor T1 damit im Normalbetrieb der Schaltungsanordnung gesperrt.

Claims (11)

  1. Schaltungsanordnung zum Betrieb mindestens einer elektrischen Lampe (LA1) mit einem Gleichrichter (10), der eingangsseitig mindestens einen Anschluss für eine Netzspannung (UN) aufweist und ausgangsseitig an einen Wechselrichter (12) gekoppelt ist, wobei der Ausgang des Wechselrichters (12) an einen ersten Anschluss (A1) für die elektrische Lampe (LA1) gekoppelt ist, einem zweiten Anschluss (A2) für die elektrische Lampe (LA1), der mit dem Ausgangssignal (UZW) des Gleichrichters (10) gekoppelt ist, einer Steuerschaltung (14) zur Steuerung des Wechselrichters (12), die einen Stromversorgungseingang (16) aufweist, einer mit dem Stromversorgungseingang (16) gekoppelte erste Versorgungsschaltung (18) zur stationären Stromversorgung der Steuerschaltung (14) bei Betrieb des Wechselrichters (12), und einer zweiten (20) mit dem Stromversorgungseingang gekoppelten Versorgungsschaltung zur Start-Stromversorgung der Steuerschaltung (14) bei Nicht-Betrieb des Wechselrichters (12), wobei die zweite Versorgungsschaltung (20) eingangsseitig mit dem zweiten Anschluss (A2) für die elektrische Lampe (LA1) derart gekoppelt ist, dass eine galvanische Verbindung zum Ausgangssignal (UZW) des Gleichrichters (10) nur bei eingesetzter elektrischer Lampe (LA1) gegeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenwiderstand der zweiten Versorgungsschaltung (20) während der stationären Stromversorgung der Steuerschaltung (14) größer ist als während der Start-Stromversorgung der Steuerschaltung (14).
  2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Versorgungsschaltung (20) ein Schaltelement (T1) umfasst, um zwischen einem ersten Innenwiderstand während der stationären Stromversorgung und einem zweiten Innenwiderstand während der Start-Stromversorgung der Steuerschaltung (14) hin- und herzuschalten.
  3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Versorgungsschaltung (20) ausgelegt ist, den Umschaltvorgang vom zweiten Innenwiderstand zum ersten Innenwiderstand durch ein Signal zu bewirken, das durch den Wechselrichter (12) im Betrieb erzeugbar ist.
  4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal, mit dem der Umschaltvorgang vom zweiten zum ersten Innenwiderstand bewirkbar ist, eine an einer ersten Kapazität (C4) abfallende Spannung ist, die derart mit dem Wechselrichter (12) gekoppelt ist, dass sie im Betrieb des Wechselrichters (12) geladen wird.
  5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang der ersten Versorgungsschaltung (18) mit der ersten Kapazität (C4) gekoppelt ist.
  6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Versorgungsschaltung (20) einen Eingang und einen Ausgang aufweist, wobei das Schaltelement ein Transistor (T1) ist, der einen Steueranschluss (St), einen Bezugsanschluss (B) und einen Arbeitsanschluss (A1) aufweist, wobei der Steueranschluss (St) und der Bezugsanschluss (B) mit dem Eingang der zweiten Versorgungsschaltung (20) gekoppelt sind und der Arbeitsanschluss (A) mit dem Ausgang der zweiten Versorgungsschaltung (20), wobei mit dem Ausgang der zweiten Versorgungsschaltung (20) weiterhin die erste Kapazität (C4) gekoppelt ist.
  7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Steueranschluss (St) und den Eingang der zweiten Versorgungsschaltung (20) ein erster Widerstand (R1) und zwischen den Bezugsanschluss (B) und den Eingang der zweiten Versorgungsschaltung (20) ein zweiter Widerstand (R2) gekoppelt ist, wobei der erste Widerstand (R1) größer ist als der zweite Widerstand (R2).
  8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kapazität (C4) zwischen den Ausgang der zweiten Versorgungsschaltung (20) und einem Bezugspotential gekoppelt ist, wobei zwischen den Steueranschluss (St) und dem Bezugspotential eine erste Spannungsbegrenzungsvorrichtung (D3) und parallel zur ersten Kapazität (C4) eine zweite Spannungsbegrenzungsvorrichtung (D4) ge schaltet ist, wobei die Grenzspannung der ersten Spannungsbegrenzungsvorrichtung (D3) kleiner ist als die Grenzspannung der zweiten Spannungsbegrenzungsvorrichtung (D4).
  9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur ersten Spannungsbegrenzungsvorrichtung (D3) ein ohmscher Widerstand (R4) angeordnet ist.
  10. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang des Gleichrichters (10) über einen dritten Widerstand (R3) mit dem Ausgang der zweiten Versorgungsschaltung (20) gekoppelt ist
  11. Betriebsverfahren für mindestens eine elektrische Lampe (LA1) an einer Schaltungsanordnung mit einem Gleichrichter (10), der eingangsseitig mindestens einen Anschluss für eine Netzspannung aufweist und ausgangsseitig an einen Wechselrichter (12) gekoppelt ist, wobei der Ausgang des Wechselrichters (12) an einen ersten Anschluss (A1) für die elektrische Lampe (LA1) gekoppelt ist, einem zweiten Anschluss (A2) für die elektrische Lampe (LA1), der mit dem Ausgangssignal des Gleichrichters (10) gekoppelt ist, einer Steuerschaltung (14) zur Steuerung des Wechselrichters, (12) die einen Stromversorgungseingang aufweist, einer mit dem Stromversorgungseingang gekoppelte erste Versorgungsschaltung (18) zur stationären Stromversorgung der Steuerschaltung (14) bei Betrieb des Wechselrichters (12), und einer zweiten (20) mit dem Stromversorgungseingang gekoppelten Versorgungsschaltung zur Start-Stromversorgung der Steuerschaltung (14) bei Nicht-Betrieb des Wechselrichters (12), wobei die zweite Versorgungsschaltung (20) eingangsseitig mit dem zweiten Anschluss (A2) für die elektrische Lampe (LA1) derart gekoppelt ist, dass eine galvanische Verbindung zum Ausgangssignal des Gleichrichters (10) nur bei eingesetzter elektrischer Lampe (LA1) gegeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Versorgungsschaltung (20) während der stationären Stromversorgung der Steuerschaltung (14) mit einem größeren Innenwiderstand betrieben wird als während der Start-Stromversorgung der Steuerschaltung (14).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008128575A1 (de) * 2007-04-23 2008-10-30 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Schaltungsanordnung zum betreiben mindestens einer entladungslampe und verfahren zum erzeugen einer hilfsspannung
WO2008138391A1 (de) * 2007-05-10 2008-11-20 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Schaltungsanordnung und verfahren zum betreiben mindestens einer entladungslampe

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5767631A (en) * 1996-12-20 1998-06-16 Motorola Inc. Power supply and electronic ballast with low-cost inverter bootstrap power source
US5883473A (en) * 1997-12-03 1999-03-16 Motorola Inc. Electronic Ballast with inverter protection circuit
US6366032B1 (en) * 2000-01-28 2002-04-02 Robertson Worldwide, Inc. Fluorescent lamp ballast with integrated circuit
JP3636191B2 (ja) * 2002-04-23 2005-04-06 オンキヨー株式会社 スイッチング電源

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008128575A1 (de) * 2007-04-23 2008-10-30 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Schaltungsanordnung zum betreiben mindestens einer entladungslampe und verfahren zum erzeugen einer hilfsspannung
US8098022B2 (en) 2007-04-23 2012-01-17 Osram Ag Circuit configuration for operating at least one discharge lamp and method for generating an auxiliary voltage
WO2008138391A1 (de) * 2007-05-10 2008-11-20 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Schaltungsanordnung und verfahren zum betreiben mindestens einer entladungslampe
US8169149B2 (en) 2007-05-10 2012-05-01 Osram Ag Circuit arrangement and method for the operation of at least one discharge lamp

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