DE19517355C2 - Dimmbares elektronisches Vorschaltgerät - Google Patents
Dimmbares elektronisches VorschaltgerätInfo
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- Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Vorschalt
gerät zum dimmbaren Betreiben mindestens einer Leuchtstoff
lampe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Aus DE 39 43 350 A1 ist ein derartiges elektronisches Vor
schaltgerät zum dimmbaren Betreiben mindestens einer Leucht
stofflampe bekannt. Dieses elektronische Vorschaltgerät weist
einen Wechselrichter in Halbbrückenanordnung mit zwei über
ihre Schaltstrecken sowie zugeordneten Emitterwiderständen in
Reihe geschalteten Halbleiterschaltern auf. Die Halbleiter
schalter liegen gemeinsam an einer aus einer Netzwechselspan
nung abgeleiteten Zwischenkreis-Gleichspannung und werden
wechselweise über Sekundärwicklungen eines Steuertransforma
tors angesteuert. Über die Primärwicklung des Steuertransfor
mators ist ein die mindestens eine Leuchtstofflampe enthal
tender Lampenlastkreis an den den Ausgang der Halbbrückenan
ordnung bildenden gemeinsamen Verbindungspunkt der beiden
Halbleiterschalter angeschlossen. Um den Dimmbetrieb der min
destens einen Leuchtstofflampe mittels Frequenzvariation des
Wechselrichters zu ermöglichen, ist einer der Emitterwider
stände der Halbleiterschalter mittels einer Steuerschaltungs
anordnung veränderlich, der eine die Helligkeit der Leucht
stofflampe vorgebende Führungsgröße zugeführt ist.
Aus AT 380 373 B ist weiterhin ein elektronisches Vorschalt
gerät zum Speisen von Leuchtstofflampen ebenfalls mit einem
Wechselrichter mit zwei Transistorschaltern in Halbbrückenan
ordnung bekannt. An den gemeinsamen Verbindungspunkt dieser
Transistorschalter ist der die Leuchtstofflampe enthaltende
Lampenlastkreis über die Primärwicklung eines Sättigungs
transformators angeschlossen, dessen Sekundärwicklungen in
den Steuerkreisen der beiden Transistorschalter liegen. Um
bei einem Startvorgang die Elektroden der Leuchtstofflampe
vor dem eigentlichen Zünden auf die vorgebene Emissionstempe
ratur aufzuheizen, ist dabei vorgesehen, den Widerstandswert
des Emitterkreises mindestens eines der Transistorschalter,
vorzugsweise des auf niedrigem Pegel liegenden Transistor
schalters, mittels einer Ansteuerschaltung veränderlich ein
zustellen. Die Ansteuerschaltung kann als Schaltglied einen
Feldeffekttransistor aufweisen. Ein Dimmen der Leuchtstoff
lampe ist bei diesem bekannten Vorschaltgerät nicht vorgese
hen.
Aus DE 38 41 095 A1 ist weiterhin ein Halbbrückenwechselrich
ter eines elektronischen Vorschaltgerätes bekannt, der eben
falls darauf ausgerichtet ist, vor dem Zünden der angeschlos
senen Leuchtstofflampe eine ausreichende Vorheizung der Lam
penelektroden sicherzustellen. Dazu ist parallel zu den Emit
terwiderständen der beiden Schalttransistoren des Halbbrüc
kenwechselrichters jeweils eine Transistoranordnung in Dar
lingtonschaltung angeordnet. Der Eingang einer der Darling
tonschaltungen ist mit einem Zeitgeber, der der anderen Dar
lingtonschaltung mit einem Schwellwertschalter verbunden, der
seinerseits an einer Sekundärwicklung eines den Halbbrücken
wechselrichter steuernden Steuertransformators angeschlossen
ist. Die bekannte Schaltung ermöglicht, die sich auf unter
schiedlichem elektrischem Potential befindlichen Schalttran
sistoren beim Vorheizen der Elektroden der Leuchtstofflampe
aus einer geeeigneten Zeitbasis und unter Verwendung eines
Schwellwertschalters anzusteuern. Auch bei dieser bekannten
Lösung ist ein Dimmen der Leuchtstofflampe nicht vorgesehen.
Ferner sind die Schaltungsprinzipien für elektronische Vor
schaltgeräte der eingangs genannten Art auch aus C. H. Sturm, E. Klein: "Betriebsge
räte und Schaltungen für elektrische Lampen", Verlag Siemens
AG, 6. Auflage; 1992, Seiten 123 bis 125 sowie auch Seiten 142 bis 144
bekannt.
Neben in Sonderfällen wichtigen Sicher
heitsaspekten gibt es für den Einsatz dimmbarer elektroni
scher Vorschaltgeräte vor allem zwei Gründe, nämlich Komfort
und Energie- bzw. Kosteneinsparung. Wird insbesondere auf den
Komfort einer Innenbeleuchtungsanlage abgestellt, so wird ei
ne stufenlose, möglichst lineare Regelung des von den betrie
benen Lampen abgegebenen Lichtstromes in einem weiten Dimmbe
reich bis herunter zu etwa 1% des maximalen Lichtstromes an
gestrebt. Aus diesem Grunde sind die Leistungsschalter der
Halbbrückenanordnung bei dafür ausgelegten elektronischen
Vorschaltgeräten meist als fremdgesteuerte MOS-Transistoren
ausgelegt. Dabei rechtfertigt die angestrebte Funktion einen
bestimmten Schaltungsaufwand. Anders ist dies bei elektroni
schen Vorschaltgeräten für Beleuchtungsanlagen, die insbeson
dere für Energie- und Kosteneinsparung ausgelegt sind. Hier
wird aus Aufwandsgründen unter anderem darauf verzichtet, die
an sich mögliche Breite des Dimmbereiches vollständig auszu
nutzen und als untere Dimmgrenze etwa 5 bis 10% des maximalen
Lichtstromes als ausreichend angesehen. Auch wird auf eine
möglichst lineare Lichtstromregelung verzichtet, statt dessen
eine S-förmige Steuerkennlinie zugelassen. Diese einge
schränkten Randbedingungen lassen es zu, die angestrebte
Dimmfunktion schaltungstechnisch kostengünstiger zu realisie
ren.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrun
de, für ein elektronisches Vorschaltgerät der eingangs ge
nannten Art eine weitere Ausführungsform zu schaffen, mit der
es möglich ist, eine freischwingende Halbbrückenanordnung ko
stengünstig aufzubauen und dennoch betriebssicher die minde
stens eine Leuchtstofflampe zu zünden sowie durch Steuerung
der Frequenz der Halbbrückenanordnung ein Dimmen in Abhängig
keit von einer externen Steuer-Gleichspannung auszuführen.
Bei einem elektronischen Vorschaltgerät der eingangs genann
ten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kenn
zeichen des Patentanspruches 1 beschriebenen Merkmale gelöst.
Mit Hilfe der damit verwirklichten Variation der Emitterwi
derstände beider Halbleiterschalter der Halbbrückenanordnung
gelingt es, auch bei einer freischwingenden, über einen ko
stengünstigen Sättigungstransformator gesteuerten Halbbrüc
kenanordnung, die für das Dimmen sowie die Inbetriebnahme der
Leuchtstofflampe notwendige Frequenzanpassung der Halbbrüc
kenanordnung zu erreichen. Bei dem heute herrschenden Kosten
druck ist diese Wirtschaftlichkeit der erfindungsgemäßen Lö
sung von größter Bedeutung. Insgesamt betrachtet bietet die
erfindungsgemäße Schaltung eine durchaus den Anforderungen
an ein dimmbares elektronisches Vorschaltgerät genügende Lö
sung mit einem im Vergleich zu bekannten dimmbaren Vorschalt
geräten relativ geringen Bauteileaufwand zu realisieren.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an
hand der Zeichnung näher beschrieben, dabei zeigt die einzige
Figur eine teilweise als Blockschaltbild ausgeführte Schal
tungsanordnung für ein dimmbares elektronisches Vorschaltge
rät.
Wie an sich bei elektronischen Vorschaltgeräten üblich, ist
an Netzspannung UN ein Oberwellenfilter OWF als Funkstör
schutz angeschlossen, das seinerseits mit einem aus Gleich
richterdioden GD aufgebauten Vollweggleichrichter verbunden
ist. Dessen Ausgang ist mit einer Sinuskorrekturschaltung SK
verbunden, die eine korrigierte, aus der Netzspannung UN ab
geleitete Gleichspannung zwischen einem auf hohem Potential
liegenden Ausgang und einem Massebezugspotential abgibt. Die
se Gleichspannung wird über einen den Ausgängen der Sinuskor
rekturschaltung SK parallel geschalteten Elektrolyt-Kondensa
tor CE gestützt. Die so erzeugte geglättete Gleichspannung,
üblicherweise als Zwischenkreis-Gleichspannung VZW bezeich
net, bildet die stabilisierte Versorgungsspannung für den
Wechselrichter des elektronischen Vorschaltgeräts.
Dieser Wechselrichter umfaßt eine Halbbrückenanordnung, be
stehend aus zwei zwischen hohem Potential und Massebezugspo
tential mit ihren Schaltstrecken in Serie liegenden Halblei
terschaltern HS1 und HS2, beispielsweise bipolaren Lei
stungstransistoren, denen jeweils ein erster Emitterwider
stand RE1 bzw. RE2 zugeordnet ist. Diese beiden Halbleiter
schalter HS1, HS2 werden jeweils über eine Basisansteuerung
BA1 bzw. BA2 angesteuert, mit denen die Ansteuerströme opti
miert werden. Den Halbleiterschaltern HS1 und HS2 ist jeweils
eine Freilaufdiode FD1 bzw. FD2 parallel geschaltet. Ein ge
meinsamer Verbindungspunkt beider Halbleiterschalter HS1, HS2
bildet den Ausgang HBO der Halbbrückenanordnung. An diesen
ist die Primärwicklung eines Steuertransformators STR ange
schlossen, der zwei Sekundärwicklungen besitzt. Diese sind
einerseits jeweils mit einer der Basisansteuerungen BA1 bzw.
BA2 verbunden und andererseits an den Ausgang HBO der Halb
brückenanordnung bzw. auf Massebezugspotential gelegt. Aus
einer am Ausgang HBO der Halbbrückenanordnung erzeugten Halb
brückenspannung VHB werden auf diese Weise mit Hilfe des
Steuertransformators STR die den Basisansteuerungen BA1 bzw.
BA2 zugeführten Steuerspannungen für die wechselseitig einzu
schaltenden Halbleiterschalter HS1 bzw. HS2 erzeugt. Dabei
generieren die ersten Emitterwiderstände RE1 bzw. RE2 aus dem
über die Halbbrückenanordnung fließenden Strom jeweils eine
Gegenspannung zum schnellen Abschalten des jeweilig stromfüh
renden Halbleiterschalters HS1 bzw. HS2.
Auf diese Weise wird aus der Zwischenkreis-Gleichspannung VZW
die Halbbrückenspannung VHB in Form einer Rechteckimpulsfolge
mit vorgegebener, gesteuert veränderbarer Frequenz erzeugt.
Diese Halbbrückenspannung VHB bildet die Quellspannung für
einen über den Steuertransformator STR an den Ausgang HBO der
Halbbrückenanordnung angeschlossenen Lastkreis. Dieser umfaßt
in diesem Ausführungsbeispiel eine Lampendrossel LDR, die in
Serie mit der Parallelschaltung einer zu betreibenden Leucht
stofflampe FL mit heizbaren Elektroden E1, E2 und einem Zünd
kondensator CZ liegt. An diese Parallelschaltung ist wiederum
ein Halbbrückenkondensator CHB angeschlossen, der anderer
seits auf Massebezugspotential liegt.
Soweit vorstehend beschrieben, ist die Schaltungsanordnung an
sich als bekannt anzusehen, insoweit bedarf es auch keiner
Detailerläuterungen hinsichtlich ihrer Funktion. Wesentlich
für die hier zu erläuternde Dimmfunktion ist insoweit nur,
daß die Zwischenkreis-Gleichspannung VZW als Speisespannung
für die aus den Halbleiterschaltern HS1 und HS2 mit ihren er
sten Emittterwiderständen RE1 bzw. RE2 gebildete Halbbrücken
anordnung auf geeignete Weise aus der Netzspannung UN abge
leitet wird und daß die Halbbrückenanordnung zusammen mit den
Basisansteuerungen BA1 und BA2 entsprechend dimensioniert
ist, um die Halbbrückenspannung VHB in Form einer hochfre
quenten Rechteckimpulsfolge zu erzeugen, mit der der Last
kreis gespeist wird. Konventionell wird der Strom, gegebenen
falls auch die Leistung im Lastkreis, während des Betriebes
der Leuchtstofflampe FL überwacht, um die einwandfreie Funk
tion der Leuchtstofflampe FL beim Zündvorgang und im statio
nären Betrieb sicherzustellen, d. h. insbesondere die Frequenz
der Halbbrückenanordnung entsprechend auszuregeln.
Die Leuchtstofflampe FL zu dimmen heißt, im Brennbetrieb den
Mittelwert des im Lastkreis fließenden Stromes soweit herab
zusetzen, daß die Leuchtstofflampe FL nur noch einen defi
nierten, durch die jeweils gewählte Dimmstellung vorgegebe
nen, reduzierten Anteil ihres Nennlichtstromes abgibt. Dies
wird im allgemeinen über eine Regelung der Frequenz der Halb
brückenordnung erreicht.
Im vorliegenden Fall wird dies durch eine Variation der wirk
samen Emitterwiderstände der Halbleiterschalter HS1 und HS2
der Halbbrückenanordnung bewirkt. Dazu sind zunächst die bei
den ersten Emitterwiderstände RE1 und RE2 relativ hochohmig
ausgelegt. Über die Schaltstrecken weiterer Halbleiterschal
ter wird ihnen jeweils ein zweiter, im Vergleich niederohmi
ger Emitterwiderstand RE1.1 bzw. RE2.1 parallel geschaltet.
Im Ausführungsbeispiel ist der dynamisch gesteuerte, zu den
ersten Emitterwiderständen RE1 bzw. RE2 parallel angeordnete
Schalter durch die Reihenschaltung je eines MOS-Transistors
STM1 bzw. STM2 mit einem, als zweiten Emitterwiderstand RE1.1
bzw. RE2.1 bezeichneten Sourcewiderstand realisiert. Durch
eine entsprechende, noch zu erläuternde Ansteuerung der MOS-
Transistoren STM1 bzw. STM2 können die wirksamen Emitterwi
derstände zwischen dem Wert für den ersten, hochohmigen Emit
terwiderstand RE1 bzw., RE2 und dem Widerstandswert der Pa
rallelschaltung des ersten mit dem zweiten Emitterwiderstand
RE1.1 bzw. RE2.1 stufenlos eingestellt werden. Im dem einen
Grenzfall, bei hochohmigem wirksamem Emitterwiderstand,
stellt sich die maximale Frequenz der Halbbbrückenanordnung
mit den beiden Halbleiterschaltern HS1 und HS2 ein, im Brenn
betrieb der Leuchtstofflampe FL resultiert daraus minimale
Lichtstromabgabe in der äußersten Dimmstellung. Im anderen
Grenzfall, bei voll ausgesteuerten MOS-Transistoren STM1,
STM2 und damit niederohmigem wirksamem Emitterwiderstand,
ergibt sich die minimale Frequenz der Halbbrückenanordnung,
die durch die Dimensionierung der zweiten Emitterwiderstände
RE1.1 und RE2.1 bestimmt ist. Bei dieser Betriebsweise gibt
die Leuchtstofflampe FL im stationären Zustand maximalen
Lichtstrom ab.
Die momentane Aussteuerung der MOS-Transistoren STM1 bzw.
STM2 ist durch ihre jeweilige Gatespannung definiert, die
über einen Spannungsteiler zweier ohmscher Widerstände zuge
führt wird. Bei dem über seinen Sourcewiderstand, den ent
sprechenden zweiten Emitterwiderstand RE1.1 an den Halbbrüc
kenausgang HBO angeschlossenen einen MOS-Transistor STM1 bil
den Anpassungswiderstände LSR2 und LSR3 diesen hier ebenfalls
an den Halbbrückenausgang HBO angeschlossenen Spannungstei
ler. Dessen Mittenabgriff ist einerseits mit dem Gateanschluß
und andererseits über einen ersten Kompensationskondensator
CK1 mit dem Drainanschluß des zugeordneten MOS-Transistors
STM1 verbunden. Die über den Kompensationskondensator CK1
ausgeführte kapazitive Kopplung zwischen Drain- und Gatean
schluß des MOS-Transistors STM1 wirkt sich stabilisierend auf
die Transistoransteuerung bei einer systematisch vorgegebenen
S-förmigen Steuerkennlinie aus. An sich ist für diese kapazi
tive Kopplung schaltungstechnisch nicht unbedingt eine dis
krete Kapazität erforderlich. Bei entsprechender Dimensionie
rung der Anpassungswiderstände LSR2 und LSR3 lassen sich da
für auch die einem MOS-Transistor immanenten Millerkapazitä
ten ausnützen. Im Falle des anderen MOS-Transistors STM2 ist
die Gateansteuerung in entsprechender Weise durch den Span
nungsteiler zweier Sollwert-Anpassungswiderstände SWR1 und
SWR2 in Verbindung mit einem weiteren Kompensationskondensa
tor CK2 gelöst.
Die gewünschte Dimmstellung muß dem elektronischen Vorschalt
gerät vorgegeben werden. Üblich ist es, dafür eine dem ge
wünschten Lichtstrom der Leuchtstofflampe FL proportionale,
externe Steuer-Gleichspannung Ust einzusetzen. Diese wird ei
ner an sich bekannten Sollwert-Anpassungsschaltung SAP zuge
führt. Für die Einspeisung des von dieser als Sollwert abge
gebenen Ausgangssignales in das Vorschaltgerät ist hier ein
Stromübertrager in Form des Sollwert-Transformators TRSW vor
gesehen, dessen Primärwicklung im Hauptstrompfad der Lampen
schaltung zwischen dem Halbbrückenkondensator CHB und Masse
bezugspotential angeordnet ist. Eine der beiden Sekundärwick
lungen dieses Sollwert-Transformators TRSW ist an die Aus
gänge der Sollwert-Anpassungsschaltung SAP angeschlossen.
Damit bestimmt die externe Steuer-Gleichspannung Ust die Aus
gangangsspannung insbesondere einer weiteren, wie die Primär
wicklung auf Massebezugspotential liegenden Sekundärwicklung
des Sollwert-Transformators TRSW. Über eine Einspeisediode
DSW wird diese angepaßte Sollwertspannung gleichgerichtet und
einem Stützkondensator CSW zugeführt. An diesem Kondensator
steht damit der Sollwert für die gewünschte Dimmstellung in
Form seines Ladungszustandes zur Verfügung.
Der Stützkondensator CSW kann allerdings nicht unmittelbar
mit beiden Spannungsteilern LSR2, LSR3 bzw. SWR1, SWR2 der
Ansteuerschaltungen beider MOS-Transistoren STM1, STM2 ver
bunden werden. Denn hier ist zu berücksichtigen, daß die er
sten Emitterwiderstände RE1 bzw. RE2 der Halbbrückenanordnung
jeweils auf unterschiedlichem Potential liegen und deshalb
auch eine Pegelanpassung bei der Ansteuerung der MOS-Transi
storen STM1 bzw. STM2 erforderlich ist. Diese Pegelanpassung
für die Ansteuerung des ersten MOS-Transistors STM1 wird
durch eine Anpassungsdiode LSD sowie einen mit dieser in Se
rie liegenden, an den Spannungsteiler LSR1, LSR3 angeschlos
senen, weiteren Anpassungswiderstand LSR1 realisiert. Außer
dem ist diesem Spannungsteiler ein weiterer Stützkondensator,
hier als Anpassungskondensator LSC bezeichnet, parallel ge
schaltet.
In der vorstehenden Erläuterung wurde bisher nicht darauf
eingegangen, daß die Leuchtstofflampe FL auch in Betrieb ge
setzt werden muß und dafür definierte Betriebszustände des
elektronischen Vorschaltgerätes einzustellen sind. Bei Inbe
triebnahme der Leuchtstofflampe FL müssen zunächst deren Lam
penelektroden E1, E2 kurzzeitig mit hohem Strom vorgeheizt
werden. Dazu ist es erforderlich, daß die Halbbrückenanord
nung HS1, HS2 definiert mit Vorheizfrequenz schwingt. Nach
Ablauf der vorgegebenen Vorheizzeit soll die Leuchtstofflampe
möglichst verzögerungslos zünden, zu diesem Zweck muß die
Frequenz der Halbbrückenanordnung auf den unteren Grenzwert
herabgesetzt werden, um der Lampenschaltung maximalen Strom
zuzuführen.
Zur Steuerung dieser Vorgänge ist eine weitere Steuerschal
tung, die Heiz-Zünd-Steuerschaltung HZSt vorgesehen, deren
Ausgang an den Verbindungspunkt des Stützkondensators CSW mit
der Anpassungsdiode LSD angeschlossen ist. Die Heiz-Zünd-
Steuerschaltung HZSt ist - vereinfacht ausgedrückt - eine
zeitabhängig gesteuerte Schalteinrichtung, die durch Anlegen
der Netzspannung UN aktiviert wird. Sie besitzt eine als se
lektiver Schalter ausgebildete Ausgangsstufe, an deren Ein
gänge die Einspeisediode DSW einerseits und ein interner Sig
nalausgang andererseits angeschlossen sind. Ein gemeinsamer
Ausgang dieses selektiven Schalters ist mit dem gemeinsamen
Signaleingang der Ansteuerschaltungen für die MOS-Transisto
ren STM1 und STM2, d. h. dem Verbindungspunkt der Anpassungs
diode LSD mit dem Stützkondensator CSW verbunden. Darüber
wird alternativ der interne Signalausgang der Heiz-Zünd-Steu
erschaltung HZSt bzw. die Einspeisediode DSW auf diesen Ver
bindungspunkt durchgeschaltet. Auf diese Weise wird die der
gewählten Dimmstellung entsprechende Sollwertvorgabe für ei
nen vorgegebenen Zeitraum während des Einschaltvorgangs aus
geblendet. Statt dessen erzeugt die Heiz-Zünd-Steuerschaltung
HZSt während einer vorgegebenen Vorheizzeit der Leuchtstoff
lampe FL ein Sollwertsignal derart, daß die Halbbrückenanord
nung HS1, HS2 definiert mit Vorheizfrequenz schwingt. An
schließend wird der Stützkondensator CSW kurzzeitig über die
Heiz-Zünd-Steuerschaltung derart aufgeladen, daß die Halb
brückenanordnung H51, HS2 mit minimaler Frequenz schwingt,
was dem Betriebszustand mit 100% Lichtstrom entspricht, sodaß
die Leuchtstofflampe FL zündet. Erst bei gezündeter Leucht
stofflampe FL wird die Dimmfunktion freigegeben, d. h. die
aus der externen Steuer-Gleichspannung Ust abgeleitete Soll
wert-Steuerspannung über die Einspeisediode DSW und die Heiz-
Zünd-Steuerschaltung HZSt auf den Stützkondensator CSW durch
geschaltet.
Das vorstehend beschriebene elektronische Vorschaltgerät ist
also so ausgelegt, daß unabhängig von einer gewählten Dimm
stellung bei einer Inbetriebnahme der Leuchtstofflampe FL im
mer zunächst kurzzeitig der Betriebszustand "Vollast", d. h.
100% -Betrieb, zum raschen Zünden der Leuchtstofflampe FL
durchlaufen wird. Bei niedrigen Dimmstellungen kann dies un
ter Umständen als ein kurzzeitiger Lichtblitz wahrgenommen
werden. Dieser Effekt wird aus Kostengründen in Kauf genom
men, weil sich in diesem Falle u. a. die Heiz-Zünd-Steuer
schaltung, wie beschrieben, sehr einfach realisieren läßt.
Auch ist darauf hinzuweisen, daß bei einem Übergang von einer
stationär unter Vollast betriebenen, d. h. aufgeheizten
Leuchtstofflampe FL auf eine extreme Dimmstellung eine gewis
se Zeit benötigt wird, bis - nach thermischem Ausgleich der
Leuchtstofflampe FL - der Zustand minimaler Lichtabgabe er
reicht wird. Weiterhin sei der Vollständigkeit halber darauf
verwiesen, daß die beschriebene Schaltungsanordnung bei einer
entsprechenden schaltungstechnischen Anpassung des Lampen
lastkreises ohne weiteres auch als 2-lampiges Vorschaltgerät
ausgelegt werden kann, wofür dem Fachmann genügend Beispiele
zur Verfügung stehen, da es bei 2-lampigen Leuchten üblich
ist, beide Lampen der Leuchte mit einem gemeinsamen Vor
schaltgerät zu betreiben.
Claims (6)
1. Elektronisches Vorschaltgerät zum dimmbaren Betreiben min
destens einer Leuchtstofflampe (FL) mittels einer Halb
brückenanordnung bestehend aus zwei mit ihren Schaltstrecken
sowie zugeordneten Emitterwiderständen in Reihe geschalteten,
darüber gemeinsam an einer aus einer Netzwechselspannung (UN)
abgeleiteten Zwischenkreis-Gleichspannung (VZW) liegenden so
wie wechselweise über Sekundärwicklungen eines Steuertrans
formators (STR) angesteuerten Halbleiterschaltern (HS1, HS2),
über dessen Primärwicklung ein Lampenlastkreis (LDR, FL, CZ,
CHB) mit der mindestens einen Leuchtstofflampe (FL) an den
den Ausgang (HBO) der Halbbrückenanordnung bildenden gemein
samen Verbindungspunkt der beiden Halbleiterschalter (HS1,
HS2) angeschlossen ist, wobei zum Dimmen mittels Frequenzva
riation mindestens einer der Emitterwiderstände veränderlich
ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Frequenzanpas
sung der Halbbrückenanordnung beiden Halbleiterschaltern
(HS1, HS2) geregelt veränderliche Emitterwiderstände zugeord
net sind, die jeweils aus einem ersten Emitterwiderstand (RE1
bzw. RE2) und einer dazu parallel geschalteten Reihenschal
tung eines gesteuerten MOS-Transistors (STM1 bzw. STM2) mit
einem im Verhältnis zum ersten Emitterwiderstand niederohmi
gen zweiten Emitterwiderstand (RE1.1 bzw. RE2.1) als Source
widerstand des MOS-Transistors bestehen, wobei zwischen Gate-
und Drainanschluß der MOS-Transistoren jeweils eine kapaziti
ve Kopplung (CK1 bzw. CK2) vorgesehen ist.
2. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß für die kapazitive Kopplung anstel
le diskreter Kondensatoren bei entsprechend angepaßter Be
schaltung des Gateanschlusses interne Kapazitäten des MOS-
Transistors (STM1 bzw. STM2) ausgenutzt sind.
3. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden MOS-
Transistor (STM1 bzw. STM2) eine Gateansteuerschaltung in
Form eines mit seinem Mittenabgriff an dessen Gateanschluß
liegenden Spannungsteilers (LSR2, LSR3 bzw. SWR1, SWR2) vor
gesehen ist, dem jeweils ein Stützkondensator (LSC bzw. CSW)
parallel geschaltet ist und daß zur Pegelanpassung zwischen
dem jeweiligen Verbindungspunkt dieser Stützkondensatoren mit
dem Eingang des zugeordneten Spanungsteilers, in Reihe ge
schaltet, eine Gleichrichterdiode (LSD) sowie ein Anpassungs
widerstand (LSR1)angeordnet sind, wobei der unmittelbare Ver
bindungspunkt der Gleichrichterdiode mit dem einen der beiden
Stützkondensatoren (CSW) den gemeinsamen Signaleingang für
die Ansteuerung der MOS-Transistoren bildet, an dem als
Gleichspannungssignal ein der einzustellenden Frequenz der
Halbbrückenspannung (VHB) proportionales Sollwertsignal zuge
führt ist.
4. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Stromübertrager (TRSW) vorge
sehen ist, dessen Primärwicklung im Hauptstrompfad des Lam
penlastkreises (LDR, FL, CZ, CHB) angeordnet ist und der zwei
gleichsinnige Sekundärwicklungen aufweist, von denen die eine
an eine Sollwert-Anpassungsschaltung (SAP) angeschlossen ist,
die eine externe, einer vorgegebenen Dimmstellung proportio
nale Steuer-Gleichspannung (Ust) empfängt und die andere über
eine Einspeisediode (DSW) an den gemeinsamen Signaleingang
der Ansteuerschaltungen der MOS-Transistoren (STM1, STM2) an
gekoppelt ist.
5. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 3
oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den gemein
samen Signaleingang der Ansteuerschaltungen der MOS-Tran
sistoren (STM1, STM2) eine Heiz-Zünd-Steuerschaltung (HZSt)
angeschlossen ist, mit der das einer gewählten Dimmstellung
proportionale Sollwertsignal für die Zeit der Inbetriebnahme
der Leuchtstofflampe (FL) ausblendbar ist und statt dessen
diesem gemeinsamen Signaleingang der Ansteuerschaltungen der
MOS-Transistoren (STM1, STM2) zeitabhängig während einer vor
gegebenen Vorheizzeit der Leuchtstofflampe ein der maximalen
Frequenz der Halbbrückenspannung proportionales Sollwertsi
gnal sowie zum anschließenden Zünden der Leuchtstofflampe
kurzzeitig ein der minimalen Frequenz der Halbbrückenspannung
proportionales Sollwertsignal zuführbar ist.
6. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Heiz-Zünd-Steuerschaltung
(HZSt) eine als selektiver Schalter ausgebildete Ausgangsstu
fe aufweist, über die die das Sollwert-Gleichspannungssignal
abgebende Einspeisediode (DSW) alternativ zu einem Signalaus
gang für die intern in der Heiz-Zünd-Steuerschaltung erzeug
ten Sollwertsignale für die Vorheiz- bzw. Zündphase mit dem
gemeinsamen Signaleingang der Ansteuerschaltungen der MOS-
Transistoren (STM1, STM2) verbindbar ist.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE1995117355 DE19517355C2 (de) | 1995-05-11 | 1995-05-11 | Dimmbares elektronisches Vorschaltgerät |
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DE1995117355 Expired - Fee Related DE19517355C2 (de) | 1995-05-11 | 1995-05-11 | Dimmbares elektronisches Vorschaltgerät |
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WO2008140330A3 (en) * | 2007-05-10 | 2009-01-22 | Advanced Environmental Technol | Energy saving lumens settable device for fluorescent lamps |
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Publication number | Publication date |
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