DE1563917C3 - Vorrichtung zur Erzielung von in ihren spektralen Eigenschaften beliebig zu verändernden Beleuchtungsmöglichkeiten - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzielung von in ihren spektralen Eigenschaften beliebig zu verändernden Beleuchtungsmöglichkeiten.

Eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Regelung der Helligkeit von Leuchtstofflampen sind bekannt aus der DT-AS 1 084 375. Dieser Veröffentlichung kann die Maßnahme entnommen werden, eine Mehrzahl parallel geschalteter Leuchtstofflampen dadurch mit Wechselspannung zu versorgen, daß zwei einstellbare Stromversorgungssysteme, die von Transformatoren gebildet sind, entweder parallel oder in Reihenschaltung auf die Leuchtstofflampen einwirken. Dabei ist die eine Stromversorgungsanordnung als normale Wechselspannungsquelle und die andere als Impulsspannungsquelle ausgebildet, die Arbeitsweise dieser bekannten Einrichtung ist so, daß zur Verringerung der Lampenhelligkeit zuerst die Spannung oder der Strom der Wechselspannungsquelle und anschließend die Leistung der Impulsspannungsquelle verringert und dann die Spannung oder der Strom der Wechselspannungsquelle wieder erhöht wird mit der Maßgabe, daß der Innenwiderstand der Impulsspannungsquelle so bemessen ist, daß die an einer ungezündeten Leuchtstofflampe auftretende Impulsspannung größer als deren Zündspannung ist. Das Gesamtsystem stellt lediglich eine steuerbare Anordnung dar, und aus der Leistungsabgabe (Strahlenintensität) abgeleitete Rückführsignale sind nicht vorgesehen.

Bei einer weiteren bekannten Regeleinrichtung für Bühnenbeleuchtungsstromkreise (DT-PS 815 990) ist eine mit Gleichstrom vormagnetisierbare und daher in ihrem Widerstand veränderbare Drossel vorgesehen, die daher als Transduktor arbeitet. Über diesen Transduktor erfolgt die Steuerung der Helligkeit der Beleuchtungsstromkreise.

Schließlich läßt sich aus dem belgischen Patent 645 595 eine klimatisierte und vollautomatisch geregelte Klimakammer zur Anzucht etwa von Pflanzen entnehmen, wobei auch eine Beleuchtung mit Gasentladungslampen vorgesehen ist, da es gelingt, auf diese Weise besonders für die Anzucht von Pflanzen geeignete Spektralenbereiche zu bevorzugen.

Bevor auf die Erfindung genauer eingegangen wird, erscheint es zweckmäßig, in kurzer Zusammenfassung die bisher bekannten Möglichkeiten zur Beeinflussung von Versorgungsstromkreisen bei Stromverbrauchern zu besprechen. Bekannt ist hierbei, neben der üblichen Beeinflussung der Spannung oder des Widerstandes in klassischer Form die Energiezufuhr zu dem Verbraucher sehr schnell hintereinander bei Wechselstromspeisung ein- und auszuschalten, was üblicherweise als Phasenanschnittsteuerung bezeichnet wird. Es ist bekannt, in diesem Zusammenhang gesteuerte Silizium-Gleichrichter zu verwenden. Eine solche Steuerung verhindert jedoch nicht Schwankungen, die bei Veränderung der Speisespannung auftreten können, das gleiche trifft für die einfache Steuerung mittels in den Verbraucherstromkreis einzuschaltender Widerstände zu, wobei noch nachteilig ist, daß diese oft mehr Energie als der eigentliche Verbraucher benötigen. Besondere Nachteile ergeben sich hier, wenn man Verbraucher in Betracht zieht, deren Wirkungsweise auf der Gasentladung beruht, also beispielsweise Leuchtstofflampen, Quecksilberdampflampen und andere Verbraucher. Eine beispielhafte Darstellung der Stromspannungsabhängigkeit eines solchen Verbrauchers ist in Fig. 1 dargestellt; diese Darstellung ist entnommen worden der Seite 4-174 des »Handbook of Physics« von Condon und O d i s h a w. Der ungleichmäßige Kurvenverlauf mit negativen Kurvenbereichen macht deutlich, daß bei solchen Verbrauchern dann, wenn man normale Stromversorgungsanlagen verwendet, Probleme auftreten, die bisher nicht

überwunden werden konnten. Eine mit einem Lichtbogen in einem gasförmigen Medium arbeitende Leuchtstofflampe und vergleichbare Geräte bieten, wie der Darstellung der Fig. 1 entnommen werden kann, zunächst einen nahezu unendlich großen Widerstand zwischen ihren Elektroden, bis schließlich die an diesen anliegende Spannung ausreicht, den Lichtbogen zu zünden. Nach Zündung versucht der Strom, im Gegensatz zu herkömmlichen Verbrauchern, stetig wachsende Werte anzunehmen, was zur Zerstörung der Lampe führen kann, wenn nicht eine Zusatzausrüstung, die man als »Ballast« bezeichnen kann, zur Begrenzung der Stromstärke nach Zündung des Lichtbogens verwendet wird.

Betreibt man Gasentladungslampen mit Wechselstrom, dann wird als »Ballast« eine Drosselspule verwendet; ganz allgemein kann aber festgestellt werden, daß bei Wechselstromspeisung Lichtschwankungen, flackerndes Licht, spiralige oder stroboscopische Erscheinungen auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Erzielung von in ihren spektralen Eigenschaften beliebig zu verändernden Beleuchtungsmöglichkeiten zu schaffen, die als Stromquelle bei sich anpassender Spannung arbeitet und mit deren Hilfe der Stromfluß zu dem Verbraucher, unabhängig von dessen elektrischer Widerstandscharakteristik und unabhängig von Schwankungen der Energiezufuhr regelbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von der eingangs genannten Vorrichtung und besteht erfindungsgemäß darin, daß ein Lampenfeld aus Leuchtstofflampen vorgesehen ist, wobei jede Lampe vorgegebene Spektraleigenschaften aufweist, und daß mit den Lampen elektrisch verbundene Regelanordnungen vorgesehen sind, die den Stromfluß durch die Lampen unabhängig von deren Widerstandscharakteristik und damit die Menge des in einem beliebigen Spektralbereich emittierten Lichtes so verändern, daß die insgesamt von dem Lampenfeld ausgestrahlte Lichtmenge und deren Spektralbereiche veränderbar sind.

Ein wesentlicher Vorteil des Anmelduhgsgegenstandes liegt darin, daß im Gegensatz zu üblichen Farbmischtechniken unter Verwendung von Glühlampen, bei denen unerwünschte Lichtenergiemengen .und damit Spektralbereiche unter erheblichen Verlusten ausgefiltert werden müssen, bei der Erfindung eine additive Farbmischung bei hohem Wirkungsgrad erreicht wird, wobei sich Farbmischungen durch unabhängige Veränderung des Stromdurchgangs durch einzelne Leuchtstofflampen erzielen lassen, unter Verwendung von Stromregelanordnungen, die unabhängig von den Strom/Spannungs-Charakteristiken der einzelnen Leuchtstofflampen arbeiten.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind hierbei mindestens zwei Stromversorgungseinheiten vorgesehen, von denen die erste eine zur Inbetriebnahme des Lampenfeldes nicht ausreichende Versorgungsspannung aufbringt und von denen die zweite mit der ersten verbunden ist und eine zweite zusätzliche Spannung einspeist, mit Schaltungsanordnungen zur Addition der beiden Spannungen und daß die Regelanordnung nur der zweiten Stromversorgungsanordnung zugeordnet ist und den Betrieb durch Beeinflussung der zweiten zusätzlichen Spannung regelt. Die erste Stromversorgungseinheit liefert daher an die Leuchtstofflampe^) eine gerade unterhalb der Energiemenge liegende Energiemenge, die zur Aufrechterhaltung des Lichtbogens in der Lampe erforderlich ist. Dieser Energiefluß bleibt ungeregelt. Auf die zweite Stromversorgungseinheit wirkt dann die Regelanordnung ein und regelt unter Änderung der jeweiligen Stromstärke Leuchtkraft und die Spektralverteilung der Lampen.

Hierzu sind dann noch Rückkopplungsvorrichtungen vorgesehen, die in Abhängigkeit von der abgestrahlten Lichtintensität, der Temperatur oder der

ίο Spektralverteilung der Regelanordnung ihre Signale zuführen.

Die Erfindung erlaubt die Regelung der Ausgangsleistung und damit der Spektralverteilung von Gasentladungslampen über einen sehr weiten Bereich, unabhängig, ob ein gleichförmiger oder ungleichförmiger Lichtbogenstrom Verwendung findet.

Die Leistungsabgabe der Verbraucher erfolgt unabhängig von Temperatureinflüssen oder Alterung der Gasentladungslampen oder der Stromversorgungseinheiten und unabhängig von Schwankungen des Versorgungsnetzes.

Vorteilhaft ist schließlich, daß sich auf diese Weise eine Vielzahl von Lampen in bestimmter Reihenfolge oder nur einzelne von mehreren Gasentladungslamas pen in der Weise regeln und beeinflussen lassen, daß jeder beliebige gewünschte Intensitätsgrad und damit jede gewünschte Spektralverteilung in der Beleuchtung erzielt werden kann.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt.

Im folgenden werden Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels der Erfindung an Hand der Figuren im einzelnen näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 eine graphische Darstellung der Strom/ Spannungsabhängigkeit einer üblichen Gasentladungslampe,

Fig. 2 eine schematisch vereinfachte Darstellung einer Schaltungsanordnung zur Regelung des elektrisehen Stromdurchganges durch eine Gasentladungslampe,

F i g. 3 als Ausschnitt ein geändertes Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung nach Fig. 2,
Fig.4A zeigt in schematischer Darstellung die Spannungsabhängigkeit eines Leuchtstofflampen und Stromversorgungsanordnungen enthaltenden Systems,

F i g. 4 A zeigt in schematischer Darstellung die Meßpunktbereiche, an denen die in F i g. 4 gezeigten Spannungen abgenommen sind,

Fig. 5 zeigt in Detaildarstellung das Schaltbild der verwendeten Regelanordnung im Detail und die Fig. 6A und 6B zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Einrichtung für die Stromversorgung eines größeren Lampenfeldes.

In den Zeichnungen sind für entsprechende Teile in verschiedenen Figuren die gleichen Bezugszeichen gebraucht worden. Mit Bezug zunächst auf Fig. 2 ist als Verbrauchergerät, dessen elektrischer Strom geregelt werden soll, eine Leuchtstofflampe oder Gasentladungslampe 1 gewählt worden mit Schnellstart und geheizter Kathode. Die Gasentladungslampe weist Kathodenheizdrähte 2 und 3 auf, die unabhängig voneinander über Transformatoren 4 und 5 beheizt werden, welche beide an einer Wechselstromquelle 6 liegen. Die im folgenden kurz Lampe 1 genannte Gasentladungslampe ist an die eine Seite einer Umpolvorrichtung 7 angeschlossen.

Da in diesem Stromkreis der die Lampe 1 durchfließende Strom Gleichstrom ist, soll die Umpolvorrichtung 7 verhindern, daß der Quecksilberdampf nur an das eine Ende der Lampe wandert, was ein frühzeitiges Dunkelwerden dieses Endes zur Folge hätte. Außerdem soll die Kathodenabnutzung gleichmäßig gehalten werden.

An der anderen Seite der Umpolvorrichtung 7 liegt ein Paar in Reihe geschaltete Vollweg-Gleichrich-

durch eine in einem Kreis mit einem Schalter 38 liegende Relaiswicklung 37 betätigbar ist und an einer Wicklung 39 eines Transformators 40 liegt, welcher eine Energiequelle mit niedriger Spannung für die 5 Regeleinrichtung und das Relais darstellt. Die Primärwicklung 41 des Transformators 40 liegt ebenfalls an der Wechselstromquelle 6. Zusätzlich zu dem Ruhekontakt 36 kann ein hier nicht gezeigter Arbeitskontakt vorgesehen sein, der nur dann eine Ver-

ter-Brücken 8 und 9 (Graetz-Schaltung), ein Energie- io bindung zwischen der Wechselstromquelle 6 und dem speicherelement in Form einer Drosselspule 10 und Transformator 13 herstellt, wenn die Relaiswicklung ein Widerstand 11. Jede der Gleichrichterbrücken 8 37 stromdurchflossen ist. Eine fotoelektrische oder und 9 besteht aus vier Halbweggleichrichtern, welche Temperaturfühleinrichtung als zweite Rückkoppbrückenförmig derart verbunden sind, daß eine Voll- lungsvorrichtung 42 ist an der Lampe 1 angeordnet, weg-Gleichrichtung erzielt wird. Die andere Seite der 15 so daß sie auf die Lichtintensität oder die Tempera-Gleichrichterbrücke 8 ist mit der Sekundärwicklung tür der Lampe anspricht. Sie ist verbunden mit der 12 eines Transformators 13 verbunden, dessen Pri- Regeleinrichtung 22 über Leitungen 43 und 44. Somärwicklung 14 an der Wechselstromquelle 6 liegt. mit wird, wenn mit zunehmendem Alter und der Die an die Gleichrichterbrücke 8 gelieferte Energie hierdurch bedingten Veränderung der Lampenchastammt also direkt aus der Wechselstromquelle und 20 rakteristik die Lichtintensität nachläßt, diese fotoist keiner besonderen Regelung unterworfen, elektrische Rückkoppelungsvorrichtung 42 den In entsprechender Weise ist die Gleichrichter- Strom in der Regeleinrichtung 22 dahingehend verbrücke 9 einseitig mit der Sekundärwicklung 15 eines stärken, daß ein bestimmter Intensitätsgrad des Lichzweiten Transformators 16 verbunden, dessen eine tes der Lampe 1 erhalten bleibt. Entsprechend wird, zur Primärwicklung führende Leitung direkt eben- 25 wenn die Rückkoppelungsvorrichtung 42 auf Tempefalls an die Wechselstromquelle 6 angeschlossen ist, raturveränderungen anspricht, der Lampenstrom abwährend die andere zur Primärwicklung 17 führende hängig von der Temperatur geregelt. Auch eine kom-Leitung über eine weitere Vollweg-Gleichrichter- biniert auf Licht- und Temperaturmessung basie-Brücke 18 führt. An deren anderer Seite liegt ein ge- rende Regelung ist möglich. In diesem Zusammensteuerter Silizium-Gleichrichter 19, mit dessen Hilfe 30 hang wird darauf hingewiesen, daß der Verbraucher, die zur Primärwicklung 17 geleitete Energie geregelt welcher in der Zeichnung durch die Lampe 1 angewird. Die Steuerelektrode und die Kathode des SiIi- deutet ist, sowohl eine Leuchtstofflampe, eine Vielzium-Gleichrichters 19 liegen am Ausgang einer Re- zahl von Leuchtstofflampen oder Kombinationen geleinrichtung 22. Ein normalerweise im Sperrbe- von Leuchtstofflampen mit Glühlampen oder andereich arbeitender Gleichrichter 23 ist parallel zu dem 35 ren Verbrauchern sein kann.

Silizium-Gleichrichter 19 angeordnet. Er ist dazu be- Die Lampe 1 erhält ihre Energie im wesentlichen

stimmt, Spannungsspitzen abzuschneiden, um Ein- von der Drosselspule 10, welche als Sammler oder Schwingvorgänge herauszufiltern, welche eventuell Energiespeicher wie eine Stromquelle fungiert. Es ist den letzteren beschädigen könnten. Ein Widerstand offensichtlich, daß, wenn ein Verbraucher mit einer 24 und ein Kondensator 25 liegen an der anderen 40 energiegeladenen Drosselspule verbunden wird, der Seite der Gleichrichterbrücke 18, um als Teileinheit Verbraucher als Belastung wirkt und, solange die gezu bewirken, daß sich der Silicium-Gleichrichter speicherte Energie ausreicht, der Strom sich in seiner mindestens ebenso schnell erholt wie die Dioden der Stärke einstellen wird. Wenn das Energieniveau ab-Gleichrichterbrücke 18. zufallen beginnt, weil die Belastung Energie von dem

Die Regeleinrichtung 22 ist in F i g. 5 in größerem 45 Energiespeicher verbraucht, wird auch die Strom-Maßstab dargestellt und besteht aus einer geeigneten stärke fallen. Das würde bedingen, daß, wenn die Ansteuereinrichtung 26 für den Siliziumgleichrichter, Stromstärke erhalten bleiben soll, neben einer Eindie an sich bekannt ist und auf die daher in diesem richtung, welche die Stromstärke im Verbraucher-Zusammenhang nicht näher eingegangen wird, sie ist kreis nach oben begrenzt, eine weitere Einrichtung an die Wechselstromquelle 6 mit Leitungen L1 und 50 vorhanden sein müßte, mittels welcher die gespei-L 2 angeschlossen. Die weitere Schaltung der Regel- cherte Energie, welche von dem Reservoir der Droseinrichtung 22 ist wie in F i g. 5 dargestellt und um- seispule 10 verbraucht worden ist, wieder aufgefüllt faßt einen, aus zwei Transistoren 26 a und 27 beste- wird.

henden Differentialverstärker. Die Regeleinrichtung Der Stromweg im Belastungskreis verläuft vom

22 weist weiterhin ein einstellbares Potentiometer 28 55 oberen Ende der Drosselspule 10 durch die VoIlzur Steuerung des darin fließenden Stromes auf. weg-GIeichrichter-Brücken 8 und 9, durch die Um-

Wiederum mit Bezug auf Fig. 2 wirkt bei der polvorrichtung7 zu der unteren Kathode3 der Schaltungsanordnung der Widerstand 11 als ein die Lampe 1 und dann durch die Lampe zu der oberen Stromstärke abfühlender Widerstand und, zusammen Elektrode oder Kathode 2, von hier wieder zur mit dem Kondensator 29 und dem Widerstand 30, 60 Umpolvorrichtung 7, dann durch den Widerstand die mit der Drosselspule 10 in Verbindung stehen, 11 und zu dem unteren Anschluß der Drosselais eine Rückkopplungsvorrichtung. Der Kondensa- spule 10.

tor 31 und der Widerstand 32 dienen als ein Filter Um diesen Stromkreis während der Regelung des

für das Rückkoppelungssignal, welches über Leitun- Stromes durch den Verbraucher zu beschreiben, sei gen 33 und 34 an die Regeleinrichtung 22 gegeben 65 zunächst angenommen, daß der Transformator wird. und die Gleichrichterbrücke8 nach Fig. 2 entfernt

Parallel zur Lampe 1 ist ein Strompfad 35 vorgese- sind und die Plus-Seite der Gleichrichterbrücke 9 dihen, welcher einen Ruhekontakt 36 einschließt, der rekt mit der Umpoleinrichtung 7 verbunden ist. Die

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Regeleinrichtung wirkt wie beschrieben auf den Regelung zu erhalten, oder wonach die Eingabe-Stromfluß im Verbraucherkreis ein. Bezugnehmend steuerung in Form einer rechteckigen oder sinusförwieder auf Fig. 5, bewirkt das Potentiometer 28 von migen Welle eines geeigneten Generators auf den außen einen voreinstellbaren Strom, welcher zu Summenpunkt SP gegeben wird, um ein Blitzen oder einem Summenpunkt SP geleitet wird innerhalb der S eine sonstige zyklische Wiederholung mit veränderli-Regeleinrichtung 22, wo dann algebraisch die eher Frequenz zu erhalten.

Summe aus diesem Strom und den Rückkopplungs- Es wird weiterhin darauf hingewiesen, daß die Signalen von der Rückkopplungsvorrichtung 29, 30 Drosselspule 10 kein den Strom begrenzendes EIe- und 11 gebildet wird und/oder den Signalen der foto- ment ist, und daß auch keine anderen den Strom beelektrischen oder die Temperatur abtastenden Rück- io grenzenden Widerstände vorkommen, wie dies bei kopplungsvorrichtung 42. . herkömmlichen Gleichstromsystemen mit Notwen-Wenn das Eingabesignal (vorgegeben vom Poten- digkeit der Fall ist. Die Drosselspule 10 dient ledigtiometer 28) das Rückkopplungssignal überschreitet, lieh als Sammler oder Energiespeicher für an die wird der öffnungswinkel des Siliziumgleichrichters Lampe abzugebende Energie und stellt in der Tat für 19 vergrößert und damit dessen Einschaltzeit, womit 15 die Lampe eine Stromquelle dar, bei welcher sich die der Leistungsfluß zu der Primärwicklung 17 des Spannung frei einstellt, im Gegensatz zu Spannungs-Transformators 16 ebenfalls vergrößert wird. Auf quellen, bei denen sich die Stromstärke frei einstellt, diesem Wege erfährt auch die Leistungsabgabe der Dabei wirkt beim Einschalten die Drossel als Zünd-Sekundärwicklung, gleichgerichtet durch die Voll- element; dabei ist über 35 der Strompfad geschlossen, weg-Gleichrichter-Brücke 9, eine Vergrößerung und 20 und in der Drossel 10 ist magnetische Energie gegibt mehr Energie an die speichernde Drossel 10 ab. speichert; wird Schalter 36 geöffnet, bricht das Ma-Hierdurch wiederum wird die Stromstärke in dem gnetfeld der Drossel zunächst zusammen (die Verbraucherkreis erhöht und entsprechend die Licht- Lampe 1 leitet noch nicht) und erzeugt an deren intensität der Lampe 1 oder analog eine andere abge- Elektroden eine Spannung (entsprechend der Wingebene Leistung eines anderen Verbrauchers. Durch 35 dungszahl der Drossel), daß Zündung erfolgt,
die größere Stromstärke im Verbraucherstromkreis Es sollte Beachtung finden, daß für den Fall, daß wird andererseits aber auch ein stärkeres Rückkopp- beispielsweise die 117 Volt Spannung der Wechsellungssignal erzeugt. Sobald dieses das Potentiometer- stromquelle 6 die Leistungsabgabe erhöhen oder ersignal übersteigt, wird der öffnungswinkel des Silizi- niedrigen sollten, die Regeleinheit 22 in einfacher umgleichrichters verkleinert und hierdurch ein gerin- 30 Weise den öffnungswinkel des Siliziumgleichrichters gerer Energiefluß zu der speichernden Drossel 10 be- vorschiebt oder zurückzieht und dadurch den Strom wirkt, was wiederum einen geringeren Energiefluß im im Verbraucherstromkreis konstant hält. Es muß Verbraucherkreis zur Folge hat und damit auch ein weiterhin darauf hingewiesen werden, daß die Wechgeringeres Rückkopplungssignal. Wie bereits oben selstromquelle eine beliebige Spannung und Freangedeutet, wird sich im Betrieb im Verbraucher- 35 quenz aufweisen kann, solange nur die Elemente des Stromkreis ein pulsierender Gleichstrom ausbilden, Systems geeignet sind, sich anzupassen,
dessen Kurvenform oder Welligkeit durch die Größe Zur Stromregelung bei Verbrauchern, deren Wirder in der Drossel zu speichernden Energie bestimmt kungsweise auf der Erscheinung der Gasentladung ist. beruht, genügt es, nur einen Teil der gesamten Ener-

Im Hinblick auf den Strompfad 35 parallel zur 40 gie zu regeln, welche zum Betrieb notwendig ist, um Lampe 1 ist noch auszuführen, daß, solange der den gesamten Stromfluß durch den Verbraucher von Transformator 16 ein genügend hohe Spannung hat, Null bis zu einem bestimmten Maximum zu regeln, der Siliziumgleichrichter bis zur Zündung des Licht- weil derartige Verbraucher eine bestimmte Spannung bogens durchgeschaltet bleibt, da es sich bei dem Sy- brauchen zur Aufrechterhaltung des einmal gezündestem um ein solches mit sich angleichender Span- 45 ten Lichtbogens. Mit Bezug wieder auf Fig. 2, wird nung handelt. Damit jedoch nicht eine außerordent- nunmehr in diesem Zusammenhang die Bedeutung lieh hohe Spannung am Ausgang des Transformators des Transformators 13 und der Gleichrichterbrücke 8 16 nur zu dem Zweck gebraucht wird, eine hohe An- verdeutlicht. Diese beiden übertragen auf den Verfangsspannung zum Zünden des Lichtbogens bereit- braucherstromkreis eine solche Anfangs-Energiezustellen, läßt sich das System, während es auf dem 50 menge, daß diese stets etwas geringer ist als der Kurzschlußkreis arbeitet, welcher sich bei geschlosse- Spannungsabfall an den Bestandteilen des Vernem Relaiskontakt 36 ergibt, auf ein beliebiges Ni- braucherstromkreises. Diese hier einmal als Primärveau einstellen. Wenn dann der Schalter 38 geschlos- schaltung bezeichnete Anordnung stellt einen großen sen und damit die Relaiswicklung 37 unter Strom ge- Anteil der für den Betrieb der Lampe insgesamt besetzt wird, öffnet der Ruhekontakt 36 und die Entla- 55 nötigten Energie. Die Lampe und andere Bestanddung der an den Relaiskontakten anstehenden, in der teile in dem Verbraucherstromkreis werden jedoch Drossel 10 gespeicherten Energie erbringt einen so nicht in Funktion treten, bis nicht eine zusätzliche großen Spannungsanstieg auch an der Lampe, daß Spannung zur Anwendung kommt, was dann über der Lichtbogen gezündet wird. den Siliziumgleichrichter 19 und den Transformator

Während im Beispielsfall die Sollwerteingabe in 60 16 erfolgt, durch deren zusätzliche Spannung die sodie Regeleinrichtung 22 als eine von Hand vorzuneh- genannte Aufrechterhaltungsspannung erreicht wird, mende Einstellung eines Potentiometers 28 darge- Wenn z. B. der Transformator 13 und die Gleichstellt wurde, wird darauf hingewiesen, daß auch an- richterbrücke 8 90% der zur Aufrechterhaltung des dere Möglichkeiten der Sollwerteingabe gebraucht Betriebes der Bogenlampe notwendigen Energie liewerden können, nach welchen z.B. eine elektrome- 65 fern, wird deutlich, daß als Rest nur noch lO°/o übchanische Betätigung des Potentiometers vorgesehen rig bleibt, die über den Siliziumgleichrichter 19 und ist oder die Sollwerteingabe zum Summenpunkt SP den Transformator 16 bereitgestellt werden müssen, über einen Analogrechner erfolgt, um eine zyklische um die Lampe zu betreiben. Dabei kann die Energie,

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welche über den Transformator 16 beigesteuert wird, nung-Strom-Charakteristik von zwei Gasentladungs-

von Null in Richtung auf einen Maximum- oder Mi- lampen, deren Reihenschaltung in Fig. 4A schema-

nimumbedarf verändert werden. Während dieser tisch gezeigt ist. Aus Fig. 4A kann weiterhin erse-

Veränderung der auf die Lampe gegebenen Leistung hen werden, an welchen Stellen der Schaltungsanord-

bleibt die Leistung, welche der Transformator 13 ab- 5 nung die in F i g. 4 aufgetragene Spannung abgegrif-

gibt, ungeregelt und praktisch konstant. Nur ein ge- fen ist.

ringer Teil der Gesamtenergie für die Lampe wird Der normale Betriebsstrom für diese beiden Lam-

über den Siliziumgleichrichter 19 geregelt. Über die pen ist vom Hersteller mit 1500 Milliampere Wech-

Regelung dieses geringen Teils der Gesamtenergie er- selstrom angegeben. In Versuchen wurde festgestellt,

folgt die Regelung der gesamten abgegebenen Lei- io daß, um die gleiche Lichtintensität bei Gleichstrom-

stung der Lampe. betrieb zu erhalten, ein durchschnittlicher Wert von

Wie beschrieben steht die in Fig. 2 dargestellte 900 mA Gleichstrom nötig sei. In Fig. 4 ist nun der Schaltungsanordnung im wesentlichen aus einer durchschnittliche Gleichstrom bis zu ungefähr 100 °/o Stromquelle (mit sich anpassender Spannung) in über Normalbelastung aufgetragen. Dabei ist ersichteinem System, welches nur einen Teil der für den Be- 15 lieh, daß in dem Bereich von Null bis zum Nenntrieb eines Verbrauchers, z. B. einer Gasentladungs- strom (entspricht 0,9 Ampere Gleichstrom) der lampe, benötigten Energie regelt, wobei außerdem Spannungsabfall (V 4) an dem Energiespeicher und eine Rückkopplung vorgesehen ist. Ein Vorteil dieses den Regelelementen zwischen Null und ungefähr 35 Systems ist darin zu sehen, daß die abgestrahlte Volt liegt bei insgesamt 400 Volt Spannungsabfall im Lichtintensität unabhängig von irgendwelchen so gesamten Verbraucherkreis. Hierdurch läßt sich zei-Schwankungen der die Anlage speisenden Energie- gen, daß es sich bei der erfindungsgemäßen Schalquelle aufrechterhalten wird, und daß geregelte Licht- tungsanordnung um ein System mit äußerst günstibogenströme in einem Bereich zwischen Null (wenn gern Wirkungsgrad handelt, wenn zum Vergleich mit die Lampe gelöscht ist) bis zu einem Vielfachen der herkömmlichem Ballast versehene Wechselstromsybisher üblichen Stromstärken erreicht werden kön- 35 sterne oder die bekannten Gleichstromsysteme herannen mit einer entsprechend höheren Lichtabgabe der gezogen werden, bei welchen ein Widerstandsballast Lampen, unter der einzigen Voraussetzung, daß die gebraucht wird, der oft bis zu 50% der Energie des Lampentemperatur und der innere Dampfdruck Verbraucherkreises in Anspruch nimmt. Zu den in einigermaßen konstant bleiben. Serie geschalteten Lampen kann eine beliebige Zahl

In Systemen mit größerer Spannung und geringe- 30 weiterer Lampen hinzugefügt werden, indem ledigren Stromstärken, wie sie z. B. für den Betrieb von lieh eine genügend erhöhte Leistungskapazität an geGeräten mit Glimmentladung, z.B. Neonlampen ge- regelter und ungeregelter Leistung entsprechend der bräuchlich sind, kann es geeigneter sein, ein Wech- Lehre der Erfindung vorgesehen wird,
selstromsystem anstelle des Gleichstromsystems an- In Fig. 4 ist die Lampenspannung VS und Regelzuwenden. Es wird noch einmal darauf hingewiesen, 35 spannung V 4 angezeigt, ebenso die entsprechend gedaß der Betrieb der Lampe nach F i g. 2 mit Gleich- regelte Spannung V 2 und ungeregelte Spannung V1, strom erfolgt. Um eine Lampe mit Wechselstrom zu welche sich zur Gesamtspannung V 3 addieren, speisen, ist dagegen keine energiespeichernde Drossel welche von den zwei Gleichrichtern nach F i g. 2 benötig. Ebenso können die Gleichrichterbrücken 8 reitgestellt wird. Solange die Spannung V1 nicht die und 9 und die Umpolvorrichtung 7 entfallen. An- 40 Spannung V 3 übersteigt, beginnen die Lampen nicht stelle der Transformatoren 13 und 16 fänden dann zu brennen. Eine Regelung des Verbraucherstromes besondere Transformatoren mit einer rechteckigen über den gesamten Bereich wird erreicht durch die Wellenform als Ausgangsleistungscharakteristik Ver- geregelte Zugabe der Spannung V 2 zur Spanwendung, um die Umschaltzeit von der positiven zur nung V1.

negativen Halbperiode zu minimieren. Die Ampli- 45 In Fig. 6 (auf zwei getrennten Teilblättern 6A

tude der durch den dem Transformator 13 entspre- und 6B) ist eine Schaltungsanordnung mit zehn in

chenden Transformator bereitgestellten Spannung Serie geschalteten Leuchtstofflampen gezeigt, welche

wäre wieder etwas geringer als die erforderliche Auf- erfindungsgemäß betrieben werden,

rechterhaltungsspannung, und die geregelte Span- Sie sind mit L1 bis L10 bezeichnet. Jede Lampe

nung, welche durch den dem Transformator 16 ent- 50 hat ein Paar Heizdrähte, die über Transformatoren

sprechenden Transformator hinzugefügt würde, wäre FT-I bis FT-Il, wie gezeigt und oben beschrieben,

in bestimmter Phasenbeziehung mit der ungeregelten beheizt werden. Die Lampen sind zu Paaren zusam-

(rechteckig wellenförmigen) Wechselstromspannung. mengefaßt, wobei über die Schaltungsanordnung der

Für optimalen Betrieb sollte die geregelte Spannung Strom in einem beliebigen Lampenpaar oder in einer

eher amplitudenmoduliert sein, als daß ein Verfahren 55 beliebigen Kombination innerhalb der fünf Lampen-

der Ein-Aus-Phasenregelung zur Anwendung paare regelbar ist. Parallel zu jedem Lampenpaar lie-

kommt. Jedoch können diese letzteren für die weitere gen elektrische Leiter 45 bis 49, welche einen par-

Vervollkommnung des Ausgangs der Spannungspha- allelen Kurzschluß-Strompfad darstellen. Jeder die-

senregelung in eine regelbare rechteckige Wellen- ser Strompfade weist ein Paar Ruhekontakte 50 und

form, welche mit der ungeregelten Spannung zusam- 60 51 auf, welche zum öffnen durch die Lampenrelais

mengeführt wird, Verwendung finden. LR-I bis LRS betätigt werden. Diese Lampenrelais

Auch bei Wechselstrombetrieb bleibt die Art der erhalten ihre Schaltenergie über Gleichrichterbrük-Rückkopplung, mittels welcher die Amplitude der ken 52 bis 56, welche an den Sekundärwicklungen 39 geregelten Spannung zur Vergrößerung der Strom- und 57 des Transformators 40 liegen. Im Stromkreis stärke im Verbraucherstromkreis erhöht wird und 65 der Lampenrelais liegen Schalter S1 bis S 5 zum Einentsprechend zur Verringerung der Stromstärke ver- schalten derselben,
mindert wird, im wesentlichen ähnlich. Die Lampenrelais LR-I bis LR-S schließen auch

Fig. 4 zeigt den Verlauf einer normalen Span- Arbeitskontakte 58 bis 62, welche an Gleichrichter-

brücken 63 bis 67 liegen, die Transformatoren LT-I, LT-T. zugeordnete Relais TR-I bis TRS mit Energie versorgen.

Es handelt sich um eine Anzahl von fünf ungeregelten Leistungstransformatoren, von denen jeweils einer zu einem Lampenpaar gehört. Die Primärwicklungen der Transformatoren LTl bis LTS sind mit 68 bis 72 bezeichnet und liegen an einer geeigneten Wechselstromquelle, welche im Beispielsfall durch den Transformator 73 gebildet wird. Jede dieser Primärwicklungen ist mit einem Gleichrichter versehen, um Einschwingvorgänge abzufiltern. Ebenfalls im Stromkreis der Primärwicklung liegen Arbeitskontakte, welche durch die schon erwähnten Relais TR-I bis TR-S betätigbar sind.

Die Sekundärwicklungen der Transformatoren LT-I bis LT-S liegen an Gleichrichterbrücken ß-3 bis B-12. Von diesen sind die Brücken ß-3 bis B-I sowie die Brücken B-S bis B-12 in Serie geschaltet, wobei diese beiden Serien parallel und an einer Seite einer in ihrer Gesamtheit mit 74 bezeichneten Umpolvorrichtung liegen, die aus zwei Relais PR-I und Pi?-2 und einem Umschaltrelais SR-I besteht. Jedesmal, wenn die Energiezufuhr abgeschnitten wird, öffnet das Umschaltrelais SR-I ein Paar und schließt ein anderes Paar von zu ihm gehörenden Relaiskontakten so, daß, sobald die Energiezufuhr wieder eingeschaltet wird, jeweils das andere PT?-Relais zum Schließen ausgewählt wird und die Polarität wechselt. Insgesamt gesehen, wechselt demnach die Polarität des Verbraucherstromkreises, bestehend aus den mit Energie versehenen Lampenpaaren, so oft, wie das System abgeschaltet wird. Falls gewünscht, können aber auch geeignete Stellmotoren und Schalteinrichtungen vorgesehen sein, welche das System automatisch nach bestimmten Zeitintervallen an- und abschalten, wenn Dauerbetrieb gegeben ist.

Die geregelte Energie wird dem Verbraucherstromkreis über den Transformator CT-I und die Gleichrichterbrücken B-2 und S-13 zugeführt, welche an der Sekundärwicklung des genannten Transformators liegen. Die Leistungseingabe auf die Primärwicklung 75 dieses Transformators ist wie vorstehend beschrieben regelbar.

Jedes der Relais TR-I bis TR-S, welche mit Vollweg-Gleichrichter-Brücken zusammenwirken, wandelt die 18 Volt Nennspannung des Wechselstroms vom Transformator 40 mit Hilfe der Gleichrichterbrücken in 12 Volt Nennspannung Gleichstrom um, worauf die in dem vorliegenden System verwandten Relaisspulen eingestellt sind. Die Gleichrichterbrükken sind verhältnismäßig billig und bei dem vorliegenden Aufbau wirken die Relaisspulen als energiespeichemde Elemente und machen Gleichstromfiltereinrichtungen unnötig.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 6 funktioniert im wesentlichen in derselben Weise wie das System nach Fig. 2, nämlich derart, daß die ungeregelte Spannung, welche dem ausgewählten, zu regelnden Lampenpaar zugeführt wird, etwas niedriger liegt als die für die Aufrechterhaltung des Betriebs der Lampen nötige Spannung. Nur dann, wenn geregelte Spannung in ausreichender Höhe hinzutritt, beginnen die Lampen zu brennen. Wenn z. B. die Lampen L-3 undL-4 geregelt werden sollen, wird der Schalter 5-2 geschlossen, wodurch das Relais LR-2 betätigt wird und die Ruhekontakte im Strompfad 46 öffnet, so daß der Weg des Stroms nunmehr durch die Lampen L-3 undL-4 verläuft. Sobald die Lampen L-3 und L-4 in den Verbraucherstromkreis eingeschaltet werden, wird eine Vergrößerung der Spannung nötig. Gleichzeitig werden mit der Betätigung

des Relais LR-2 Arbeitskontakte geschlossen, wodurch das Relais TR-2 erregt wird, welches seine Arbeitskontakte im Stromkreis der Primärwicklung 69 schließt, wodurch die Wechselstromquelle mit der Primärwicklung des Transformators LT-2 verbunden

ίο wird. Hierdurch entsteht ein Zuwachs an ungeregelter Spannung für das System. Die Regelung der zur Einstellung und Konstanthaltung des Lichtbogenstromes und damit der Lichtaussendung veränderbaren Spannung geschieht in der vorbeschriebenen Weise.

Die Ruhekontakte an den Lampenrelais LR-1 bis LA-5 weisen nebenliegend Ferritmagnete auf, um einen zwischen den Kontakten überspringenden Lichtbogen auszulöschen, welcher manchmal beim

ao Öffnen der Kontakte bei Stromstärken von über 30OmA entsteht. Zusätzlich ist vorgesehen, daß der Arbeitskontakt mit einer geringen Verzögerung betätigt wird, so daß die Ruhekontakte bereits geöffnet sind, bevor die Spannungserhöhung des entsprechenden Wechselstromtransformators auf den Verbraucherstromkreis gegeben wird.

Der Transformator 73 (vergleiche F i g. 6 A) ist beim Ausführungsbeispiel deshalb vorgesehen, weil unter normalen Bedingungen die sekundärseitige Spannung der Transformatoren LT-I bisLT-5 höher als verlangt ist, so daß eine weitere Einrichtung nötig ist, um die Spannung herabzusetzen.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 6 ist bei einer ganzen Reihe von Anwendungsfällen brauchbar, von denen jedoch nur einer nachstehend beschrieben werden soll. Die zu Paaren verbundenen Lampen nach F i g. 6 können z. B. verschiedenfarbige Leuchtstoffröhren sein, wobei für jedes Lampenpaar eine getrennte Stromregeleinrichtung und für alle fünf Paare ein geeigneter Lichtdiffusor vorgesehen ist. Wenn jetzt die Strahlungsleistung der verschiedenfarbigen Lampenpaare verändert wird, so bedeutet dies nicht nur eine Veränderung der Intensität, sondern die Einzelkontrolle ermöglicht auch eine Veränderung des Strahlungsspektrums der fünf Lampenpaare insgesamt. Es lassen sich verschiedene Lichtmischungen oder Farbtönungen in der Umgebung der Lampen erzielen, was besonders nützlich ist bei der Theaterbeleuchtung oder bei der künstlichen Beleuchtung zur Anregung des Wachstums bei Pflanzen.

Hierbei ist zu beachten, daß es Gasentladungslampen mit sehr unterschiedlichen Farben des abgestrahlten Lichtes und der ausgestrahlten Energie gibt, wobei das Licht jeweils durch sein Spektrum definiert ist. Zum Beispiel ist eine Leuchtstofflampe erhältlich mit einer Zinksilikat-Phosphorauskleidung, deren Licht im Wellenlängenbereich von 460 bis 640 μΐη liegt mit einem Intensitätsmaximum bei 525 μΐη.

Eine mit Cadmiumborat ausgekleidete Leuchtstofflampe sendet Licht aus in dem Wellenlängenbereich von 520 bis 750 μΐη mit einem Intensitätsmaximum bei 615 μΐη und eine mit Barium-Strontium ausgekleidete Leuchtstofflampe sendet Licht aus im WeI-lenlängenbereich zwischen 310 und 450 μΐη mit einem Intensitätsmaximum von 360 μΐη. Wenn nun das Licht dieser drei Lampen, welche vorwiegend grün, rosa und blau leuchten, vereinigt wird durch Gruppenbil-

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dung der Lampen und einen gemeinsamen Diffuser, welche zur Kühlung der Anlagen benötigt werden, in

wird das Spektrum des insgesamt ausgestrahlten Serie mit den Leuchtstofflampen eingeschaltet wer-

Lichtes und die Lichtfarbe den einzelnen Lichtkom- den. Auf diese Weise fließt der geregelte Strom zu

ponenten entsprechen. Indem also die Stromstärke den Leuchtstofflampen gleichzeitig zu den anderen

durch ausgewählte Lampen unter mehreren verschie- 5 Geräten, so daß deren Regelung proportional zur

denfarbigen Lampen verstärkt oder vermindert wird, Leistungsabgabe der Lampen erfolgt. Die Anzahl der

läßt sich über die entsprechende Veränderung des Lampen und anderen zu regelnden Geräten hängt bei

von der Lampe ausgestrahlten Lichtes oder der aus- einem gegebenen System nur von der oberen Grenze

gestrahlten Energie das Licht der gesamten Anlage der durch die Regeleinrichtungen regelbaren Energie

verändern, und zwar sowohl nach seiner Zusammen- io und dem richtigen Verhältnis von geregelter zu unge-

setzung als auch nach seiner Intensität. Der Einstell- regelter Leistung ab.

möglichkeiten sind unendlich viel. Zu beachten ist Die einzige Veränderung an der Schaltungsanorddabei, daß die Farbänderung entsprechend der vor- nung bei zusätzlicher Hereinnahme weiterer Lampen teilhaften Ausgestaltung der Erfindung durch das und anderer elektrischer Verbraucher besteht darin, Hinzufügen neuer Lichtkomponenten erreicht wird, 15 sicherzustellen, daß der richtige Betrag an ungeregelnicht aber, wie bei Filtern, durch ihr Herauslösen ter Lampenspannung zuzüglich der Drossel- oder und Blockieren aus dem gesamten Spektrum, was Speicherenergie vorhanden ist, sowie weiterhin selbstverständlich einen Energieverlust bedeutet und sicherzustellen, daß der geregelte Leistungstransforden Wirkungsgrad mindert. mator eine so große Kapazität hat, daß diese auch Die vorliegende Erfindung ist besonders nützlich ao für die zusätzlichen Lampen und für den Verbrauch in der Anwendung für die künstliche Beleuchtung zu sonstiger zusätzlicher Elemente ausreicht.
Zwecken des Pflanzen- und Zellwachstums. Diese Die Erfindung kann auch eine weitere Ausgestal-Anwendung verlangt eine große Anzahl Lampen mit tung dahingehend erfahren, daß eine geeignete logihoher Strahlungsintensität, die außerdem langsam sehe Relaisverknüpfung vorgesehen ist, welche begeändert und/oder über längere Zeit beibehalten 35 wirkt, daß eine bestimmte Lampe oder ein anderes bleiben soll. Hauptsächlich werden Leuchtstofflam- Verbraucher gerät zu einem bestimmten Zeitpunkt pen auf diesem Gebiet verwendet, da mit Ausnahme abgeschaltet wird, und zwar dadurch, daß ein geeigvon Rot und Infrarot, wo ein gewisser Mangel vor- neter Betrag der ungeregelten Transformatorleistung liegt, diese Lampen ein für das Pflanzenwachstum abgetrennt wird, so daß seine Spannung nicht die geeignetes Lichtspektrum haben. In der Praxis wer- ₃₀ Aufrechterhaltungsspannung für den Betrieb des Syden also Anlagen mit dicht nebeneinanderliegend an- stems übersteigt. Hierdurch würde gleichzeitig ein geordneten Leuchtstofflampen benutzt, wobei gele- Strompfad parallel zu den abgeschalteten Elementen gentlich darunter auch Glühlampen zu finden sind, geöffnet werden, um den Serienstromkreis geschlosum eine hochrote Spektralkomponente hinzuzufügen. sen zu halten.

Da ein großer Teil der von den Lampen abgestrahl- 35 Weitere geeignete logische Verknüpfungen können ten Energie als Wärme verbraucht wird, die sich auf an der Regel- und Vergleichseinrichtung angebracht kleinem Raum auswirkt, entsteht das Problem der sein, so daß die Leuchtstofflampen mit einer beWärmeableitung. Hier zeigt sich ein weiterer Vorteil stimmten Periode an- und abgeschaltet werden. Das der vorliegenden Erfindung. Es ist nämlich möglich, wiederholte An- und Abschalten (mit kurzer oder daß in das vorliegend beschriebene erfindungsge- ₄₀ langer Periode) von Leuchtstofflampen ist von ermäße System auch Motoren und sonstige Geräte, heblichem Wert bei vielfältigen Anwendungsarten.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (20)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Erzielung von in ihren spektralen Eigenschaften beliebig zu verändernden Beleuchtungsmöglichkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lampenfeld aus Leuchtstofflampen (1; L1, L 2, L 3, L 4...) vorgesehen ist, wobei jede Lampe vorgegebene Spektraleigenschaften aufweist und daß mit den Lampen elektrisch verbundene Regelanordnungen (9, 16, 18, 19, 22) vorgesehen sind, die den Stromfluß durch die Lampen unabhängig von deren Widerstandscharakteristik und damit die Menge des in einem beliebigen Spektralbereich emittierten Lichtes so verändern, daß die insgesamt von dem Lampenfeld ausgestrahlte Lichtmenge und deren Spektralbereiche veränderbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Stromversor- ao gungseinheiten vorgesehen sind, von denen die erste eine zur Inbetriebnahme des Lampenfeldes nicht ausreichende Versorgungsspannung aufbringt und von denen die zweite mit der ersten verbunden ist und eine zweite zusätzliche Spannung einspeist, mit Schaltungsanordnungen (8, 9, 13, 16) zur Addition der beiden Spannungen, und daß die Regelanordnung nur der zweiten Stromversorgungsanordnung (9, 16) zugeordnet ist und den Betrieb durch Beeinflussung der zweiten zusätzlichen Spannung regelt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnungen eine Umpolvorrichtung (7, 74) umfassen, die auf der einen Seite an das Lampenfeld (1, L1, L 2 ...) und auf der anderen Seite an die Reihenschaltung eines Energiespeicherelementes (Drossel 10) mit einer Gleichrichterbrücke (8, 9) angeschlossen ist, die von einem mit einer Wechselspannungsquelle (6) verbundenen Transformator (16) gespeist ist, wobei im Primärkreis (17) des Transformators (16) die den Energiefluß regelnde Regelanordnung (9, 16, 18, 19, 22) angeordnet ist und dem Energiespeicherelement (10) ein ein Rückkopplungssignal erzeugendes Netzwerk (11, 29, 30) zugeordnet ist, das mit der Regelanordnung verbunden ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelanordnung (9, 16, 18, 19, 22) ein gesteuerter Siliziumgleichrichter (19) zugeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnung eine Einrichtung zur Programmsteuerung des durch das Lampenfeld fließenden Stromes umfaßt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der Primärwicklung (17) des geregelten Transformators (16) eine aus Siliziumgleichrichtern bestehende Gleichrichterbrücke (18) geschaltet ist, in deren Nullzweig der gesteuerte Siliziumgleichrichter (Thyristor 19) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite, ein Rückkopplungssignal erzeugende, auf den Ausgang des Lampenfeldes ansprechende und mit der Regelanordnung verbundene Rückkopplungsvorrichtung (42) vorgesehen ist, um den Energiefluß zur Primärwicklung (17) des geregelten Transformators (16) in Übereinstimmung mit der Ausgangsstrahlenleistung des Lampenfeldes zu regeln.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Lampenfeld (1; Ll, L 2...) mindestens eine, ein Paar Heizwicklungen (2, 3) aufweisende Gasentladungslampe umfaßt, daß die Heizwicklung von jeweils einem Paar an das Wechselspannungsnetz (6) angeschlossenen weiteren Transformatoren (4, 5; FT-I, FT-2, FT-3...) gespeist sind, daß eine erste, an die Umpolvorrichtung (7, 74) angeschlossene Vollweggleichrichterbrücke (8) vorgesehen ist, die von einem an die Wechselspannungsquelle (6) angeschlossenen Transformator gespeist ist, wobei erste Gleichrichterbriicke (8) und Transformator (13) dem Lampenfeld eine Energiemenge zuführen, die unterhalb der zur Aufrechterhaltung eines Lichtbogens benötigten liegt, daß eine zweite, in Reihe mit dem ersten Gleichrichter (8) liegende Vollweggleichrichterbrücke (9) vorgesehen ist, die von dem geregelten Transformator (16) gespeist ist und daß die Drossel (10) in Reihe mit den beiden Gleichrichterbrücken angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu jeder Gasentladungslampe (1; L1, L 2...) ein Kurzschlußstrompfad (35) vorgesehen ist, in welchem sich ein relaisgesteuerter, zur Zündung und beim Betrieb der Gasentladungslampe geöffneter Ruhekontakt (36) befindet, so daß bei Öffnen des Ruhekontaktes, über der Drossel (10) eine ausreichende Zündspannung an den Elektroden (2, 3) der Lampe entsteht.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der durch das Lampenfeld fließende Strom ein pulsierender Gleichstrom ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem gesteuerten Siliziumgleichrichter (19) eine Diode (23) geschaltet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklungen (14, 17) der Transformatoren (13, 16) mit der Wechselspannungsquelle (6) verbunden sind und daß die Übertragungscharakteristiken der Transformatoren so sind, daß an ihren Sekundärwicklungen (12, 15) Rechteckwellen entstehen.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleistung des zweiten Vollweggleichrichters (9), vorzugsweise periodisch, oberhalb und unterhalb der Energiemenge einstellbar ist, die zur Aufrechterhaltung eines Lichtbogens benötigt wird, so daß das Lampenfeld mit bestimmter Frequenz und Amplitude an- und ausschaltbar ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Gasentladungslampen (L 1, L 2, L 3) in Reihe geschaltet sind, wobei jeder Lampe ein Kurzschlußstrompfad (45, 46, 47...) zugeordnet ist, mit Schaltungsanordnungen (52, 53, 54...; 58, 59, 60...) zur selektiven öffnung einzelner

Lampenschaltkreise und daß eine der Anzahl der Gasentladungslampen entsprechende Anzahl von Vollweggleichrichterbrücken (Bl, B 2, B3...), denen eine gleiche Anzahl von Transformatoren (LT-I, LT-2, LT-3 ...) entsprechen, vorgesehen sind, daß bei Erregung und Freigabe von Lampenschaltkreisen in den Primärkreisen (69, 70, 71) der Transformatoren (LT-I, LT-2...) liegende Kontakte über zugeordnete Relais (TR-2, TR-3...) schließbar sind, zur Energieversorgung entsprechender Transformatoren.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Gasentladungslampen (Ll, L2; L3, L4;...) zu einem Paar in Reihe geschaltet sind, die selektiv gezündet mnd deren Ausgangsstrahlenleistung und Spektrum selektiv regelbar ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückführnetzwerk aus einem in Reihe mit den Vollweggleichrichtern (8,9), der Drossel (10) und dem Lampenfeld geschalteten Widerstand (11) und aus einer parallel zu der Drossel (10) liegenden Reihenschaltung eines Kondensators (29) und eines gegebenenfalls einstellbaren Widerstandes (30) besteht.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem Widerstand die Reihenschaltung eines Kondensators (31) und eines einstellbaren Widerstandes (32) zur Filterung des Rückführsignals vorgesehen ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die das zweite Rückführsignal erzeugende Rückkopplungsvorrichtung aus einem die Strahlungsenergie des Lampenfeldes abtastenden Element (42) besteht, dessen Ausgang ebenfalls mit der Steuereinrichtung (22) verbunden ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die über den steuerbaren Süiziumgleichrichter (19) den Stromfluß in der Primärwicklung des Transformators (16) steuernde Regeleinrichtung (22) einen Differenzverstärker (26, 27) umfaßt, dessen Eingang eine an einem Potentiometer (28) einstellbare Führungsgröße und die Rückführgrößen zugeführt sind.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Umpolvorrichtung (74) relaisgesteuert ist und bei jedem Einschalten die Polarität der an dem Lampenfeld liegenden Versorgungsspannung wechselt.