DE19817508A1 - Fehlersicheres Vorschaltgerät - Google Patents

Abstract

Zum Erfassen von Fehlerzuständen von Vorschaltgeräten für die Gasentladungslampen mit beheizbaren Elektroden wird der in einem Heiztransformator vorhandene magnetische Fluß überwacht. Dies kann durch Spannungsabgriff an seiner Primärwicklung oder mit einer gesonderten Koppelwicklung erfolgen. Der überwachte Fluß entspricht bei gegebener Frequenz einer abgreifbaren Spannung, die von einer Überwachungsschaltung überwachbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein insbesondere für Mehr­ lampenbetrieb geeignetes Vorschaltgerät insbesondere für Leuchtstofflampen oder vergleichbare Gasentladungslampen.

Leuchtstofflampen unterliegen während des Betriebs einem Verschleiß, der zu unterschiedlichen Fehlerbildern führen kann. Bspw. kann bei Leuchtstofflampen infolge ihrer Alterung die Zündfähigkeit abnehmen, bis sie schließlich nicht mehr zünden. Eine andere Defektmöglich­ keit liegt bei Leuchtstofflampen mit vorheizbaren Elek­ troden (Heizwendeln) im sogenannten Wendelbruch. Dies bedeutet, dass eine der Heizwendeln während des Zündens oder des Betriebs der Leuchtstofflampen durchbrennt, oder wenn sie stark vorgeschädigt ist, bspw. bei außer Betrieb befindlicher Leuchtstofflampe durch Erschütterungen bricht.

Schließlich ist es möglich, dass eine Leuchtstoff­ lampe durch Fehlbedienung, Erschütterung oder ähnliche Einflüsse ganz oder teilweise aus ihren Fassungen her­ ausgenommen wird oder herausrutscht, so dass der Lampen­ stromkreis oder lediglich ein über die Heizwendeln führen­ der Strompfad unterbrochen wird.

Leuchtstofflampen können nicht direkt ans Netz ange­ schlossen werden. Sie benötigen Vorschaltgeräte, die die Leuchtstofflampen zünden und während des Betriebs in einem zulässigen Arbeitsbereich halten. Bei Vorschaltgeräten setzen sich zunehmend elektronische Vorschaltgeräte durch, die bspw. kleiner sind und leichter bauen als konventio­ nelle Vorschaltdrosseln. Nachdem in einer Leuchte häufig mehrere Leuchtstofflampen zusammengefasst werden, ist meist zu wünschen, dass die betreffenden elektronischen Vorschaltgeräte gleichzeitig jeweils mehrere Leuchtstoff­ lampen betreiben können. Unabhängig davon zeigt es sich, dass sich die Belastung des elektronischen Vorschaltgeräts bei Vorliegen einer der obengenannten Fehler so verändern kann, dass sich einzelne Bauelemente sehr stark erwärmen. Dadurch können Gefahren entstehen, die es auszuschließen gilt.

Sollen an einem Vorschaltgerät mehrere Leuchtstoff­ lampen betrieben werden, ist es darüberhinaus ein Anlie­ gen, mit ein und demselben Vorschaltgerät eine variable Anzahl von Leuchtstofflampen betreiben zu können oder bei Vorliegen eines nicht zu einem Gefahrenzustand führenden Fehlers wenigstens eine Leuchtstofflampe weiter betreiben zu können, so dass die betroffene Leuchte nicht vollstän­ dig ausfällt.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein sicherheitstechnisch verbessertes Vorschaltgerät zu schaf­ fen.

Diese Aufgabe wird mit dem Vorschaltgerät gelöst, das die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.

Das erfindungsgemäße Vorschaltgerät ist für ein- oder mehrere Leuchtstofflampen mit heizbaren Elektroden vor­ gesehen, die bspw. durch Heizwendeln gebildet werden. Wenigstens eine der beiden Heizwendeln der Leuchtstofflampe ist dabei an einen Heiztransformator angeschlossen, der die Heizwendel insbesondere in der Vorwärmphase der Leuchtstofflampe mit Strom versorgt. Die Spannung bspw. an der Heizwicklung oder an einer anderen Wicklung des Heiz­ transformators ist sowohl von der Eingangsspannung des Heiztransformators als auch von dessen Belastung abhängig und entspricht dem magnetischen Fluss in dessen Kern. Dieser wird auch von dem durch die Wicklung fließenden Strom beeinflusst. Dadurch kann die mit dem Heiztrans­ formator koppelnde Überwachungsschaltung den Fluss direkt oder indirekt erfassen und ein Signal ableiten, das rela­ tiv viele Fehlermöglichkeiten an den Leuchtstofflampen erfasst und kennzeichnet. Wird eine Leuchtstofflampe bspw. während des Betriebs des Geräts nur teilweise aus ihrem Sockel herausgezogen, so dass ihre trafoseitige Heizwendel nur noch mit einem Ende Kontakt zu dem Heiztransformator hat, fließt der Lampenstrom über den Heiztransformator, was diesen erhitzt. Ein ähnlicher Betriebsfall liegt vor, wenn die betreffende Heizwendel während des Betriebs der Leuchtstofflampe ungünstig bricht. Die Spannungsüberwa­ chung an dem Heiztransformator gestattet das Erkennen solcher Betriebsfälle und das Abschalten des Vorschaltge­ räts, bevor eine unzulässige Erwärmung auftreten kann.

Die Spannungs- bzw. Flussüberwachung an dem Heiz­ transformator ist insbesondere bei Reihenschaltung oder Parallelschaltung von zwei oder mehreren Leuchtstofflampen von Vorteil. Hier gestattet der Heiztransformator die potentialfreie Ableitung des Heizstroms für zwei unterein­ ander verbundene Heizwendeln der in Reihe (oder parallel) geschalteten Leuchtstofflampen aus dem Heizstrom der jeweils am Eingang und am Ausgang der Reihenschaltung vorhandenen Heizwendeln. Wird an einer der Wicklungen des Heiztrafos eine erhöhte Spannung, d. h. eine einen Grenz­ wert überschreitende Spannung festgestellt, wird dies als Fehlerfall gewertet und die zugehörige Speisequelle wird abgeschaltet. Ist die Speisequelle bspw. durch einen gleichspannungsgespeisten Wechselrichter gebildet, kann der Wechselrichter außer Betrieb gesetzt oder gesperrt werden. Alternativ kann die Speisespannung abgeschaltet oder der Lampenstrompfad anderweitig unterbrochen werden.

Der Wechselrichter gibt bspw. eine symmetrische Wechselspannung ab, die der Leuchtstofflampe bzw. den Leuchtstofflampen über eine Strombegrenzungsdrossel zu­ geführt wird. Enthält die abgegebene Wechselspannung einen Gleichanteil, kann dieser durch einen Koppelkondensator eliminiert werden.

Die miteinander in Reihe geschalteten Leuchtstoff­ lampen bilden einen Lampenzweig, der vorzugsweise durch einen Zünd- und Resonanzkondensator überbrückt ist. Dieser ist mit den äußeren Heizwendeln des Lampenzweigs in Reihe geschaltet und bildet mit der Strombegrenzungsdrossel einen Reihenresonanzkreis. Diese Anordnung hat insbesonde­ re bei Vorschaltgeräten mit im Betrieb unveränderlich festgelegter Betriebsfrequenz des Wechselrichters den Vorzug, dass der Reihenresonanzkreis eine Spannungsüberhö­ hung für den Lampenzweig erzeugt, die das Zünden der Leuchtstofflampen und deren Betrieb erleichtert. Wird die Wechselrichterfrequenz zu einer oberhalb der Resonanz­ frequenz liegenden Frequenz verstimmt, reagiert der Rei­ henresonanzkreis im Wesentlichen induktiv, wodurch eine resonanzbedingte Spannungsüberhöhung unterdrückt und ein (vorzeitiges) Zünden der Leuchtstofflampen vermieden wird.

Der in diesem Betriebszustand fließende Heizstrom wird vorzugsweise durch eine Primärwicklung des Heiztransforma­ tors geführt. Dies kann erreicht werden, indem die Primär­ wicklung mit dem Zündkondensator in Reihe geschaltet wird. Dies hat überdies den Vorteil, dass der Lampenstrom nicht über den Heiztransformator fließt, wenn die Leuchtstoff­ lampen gezündet sind.

Tritt bei Betrieb des Vorschaltgeräts und der Leucht­ stofflampen eine Unterbrechung an den in der Reihenschal­ tung inneren Lampensockeln bspw. durch teilweises Her­ ausziehen der Leuchtstofflampen aus ihren Fassungen auf, fällt die Bedämpfung des aus dem Zündkondensator und der Strombegrenzungsdrossel gebildeten Reihenresonanzkreises weg. Durch die fehlende Dämpfung kann sich nun eine sehr starke Stromüberhöhung an dem Reihenresonanzkreis ein­ stellen, die zu einer Überlastung der durchflossenen Bauelemente und des Wechselrichters führt. Wenn die Pri­ märwicklung des Heiztransformators in dem Reihenresonanz­ kreis angeordnet ist, steht an dem Heiztransformator sofort eine erhöhte Spannung an, die von der Überwachungs­ schaltung erfasst und als Kriterium zum Abschalten des Vorschaltgeräts genutzt werden kann. Die Überwachungs­ schaltung kann sowohl an einer vorhandenen Wicklung des Heiztransformators oder an einer Anzapfung derselben als auch an einer gesonderten Wicklung angeschlossen sein. Ist eine gesonderte Koppelwicklung vorgesehen, schafft diese eine Potentialtrennung der Primärwicklung und der Heiz­ wicklung des Heiztransformators von der Überwachungsschal­ tung.

Bedarfsweise kann die galvanische Trennung jedoch auch durch andere Mittel, bspw. durch Optokoppler herbei­ geführt werden. Außerdem sind Schaltungsvarianten möglich, bei denen auf eine galvanische Trennung zwischen den Wicklungen des Heiztransformators und der Überwachungs­ schaltung verzichtet wird. Ist ein Potenzialversatz erfor­ derlich, kann dieser durch Widerstände und/oder Kondensa­ toren herbeigeführt werden. Außerdem ist es möglich, den Heiztransformator primärseitig auf ein der Masse nahes Potential zu legen, so dass die Überwachungsschaltung direkt angeschlossen werden kann. Dies wird erreicht, wenn ein Ende der Primärwicklung mit einer in der Reihenschal­ tung der Leuchtstofflampen außen liegende Heizwendel verbunden wird.

Zusätzlich kann der Lampenzweig an eine Spannungs­ begrenzerschaltung angeschlossen sein. Dies ist insbeson­ dere bei Vorschaltgeräten zweckmäßig, die mehrere Lampen­ zweige aufweisen, die im Parallelbetrieb arbeiten. Wird ein Lampenzweig durch Herausnahme der Leuchtstofflampen unterbrochen, kann das Vorschaltgerät weiterarbeiten und den verbleibenden Lampenzweig speisen, ohne dass an dem offenen Lampenzweig unzulässig hohe Spannungen auftreten. Resonanzüberhöhungen sind ohnehin ausgeschlossen, wenn wenigstens eine Heizwendel in Reihe mit dem Reihenreso­ nanzkreis geschaltet ist.

Um Spannungsüberhöhungen bei infolge Verschleißes oder Alterung nicht mehr zündenden Lampen zu vermeiden, kann an den Reihenresonanzkreis eine Spannungsüberwa­ chungsschaltung angeschlossen sein, die die Spannung über dem Lampenzweig überwacht. Die Spannungsüberwachungsschal­ tung kann mit der Überwachungsschaltung für die Spannung an dem Heiztrafo zu einer Schaltung vereinigt werden. Vorteilhaft ist eine Verknüpfung der Signale, die von dem Heiztransformator und von dem Lampenzweig abgeleitet werden. Das Vorschaltgerät wird dann abgeschaltet wenn und sobald einer der möglichen Fehlerzustände vorliegt.

Vorteilhafte Einzelheiten von Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen und ergeben sich aus der Zeichnung oder der Beschreibung.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 ein Vorschaltgerät für den Betrieb von vier Leuchtstofflampen mit einer Überwachungseinrichtung für die Überwachung der Spannung an der Heizwicklung der Heiztransformatoren, in ausschnittsweiser und schemati­ sierter Darstellung,

Fig. 2 die Überwachungsschaltung für das Vorschaltge­ rät nach Fig. 1, in einer ausschnittsweisen und schemati­ sierten Darstellung,

Fig. 3 ein Vorschaltgerät für den Mehrlampenbetrieb mit spannungsüberwachtem Heiztransformator, in schemati­ sierter ausschnittsweiser Darstellung,

Fig. 4 ein Vorschaltgerät für den Mehrlampenbetrieb mit spannungsüberwachtem Heiztransformator, in schemati­ sierter ausschnittsweiser Darstellung,

Fig. 5 ein Vorschaltgerät für den Mehrlampenbetrieb mit spannungsüberwachtem Heiztransformator ohne Hilfswick­ lung, in schematisierter Darstellung,

Fig. 6 ein Vorschaltgerät für den Mehrlampenbetrieb mit gegen Masse geschalteten Lampenzweigen und Hilfswick­ lung auf dem Heiztransformator, in schematisierter Dar­ stellung,

Fig. 7 ein Vorschaltgerät für den Mehrlampenbetrieb mit potentialmäßig tiefliegendem Heiztransformator ohne Hilfswicklung, in schematisierter Darstellung, und

Fig. 8 ein Vorschaltgerät für den Mehrlampenbetrieb mit spannungsüberwachtem Heiztrafo, der eine angezapfte Primärwicklung aufweist, in schematisierter vereinfachter Darstellung.

In Fig. 1 ist ein Vorschaltgerät 1 für den Mehr­ lampenbetrieb veranschaulicht. Es weist einen nicht weiter dargestellen Schaltungsteil zur Bereitstellung einer höheren Gleichspannung U_b von bspw. 400 Volt auf. An die Gleichspannung U_b ist ein Wechselrichter 2 gegen Masse angeschlossen, der zwei elektronische Schalter S1, S2, bspw. Feldeffekttransistoren oder anderweitige Transisto­ ren aufweist. Die Schalter S1, S2 sind von einer Steuer­ schaltung 3 im Gegentakt angesteuert und öffnen und schließen abwechselnd und zeitlich nicht überlappend. Parallel zu jedem Schalter S1, S2 ist eine nicht weiter veranschaulichte Freilaufdiode geschaltet.

Die Steuerschaltung 3 weist einen Eingang 4 auf, über den die Steuerschaltung 3 abschaltbar ist. In abgeschalte­ tem Zustand erhält wenigstens einer der Schalter S1, S2 vorzugsweise der Schalter S2 oder beide Schalter S1, S2 keine Ansteuerimpulse mehr, so dass er gesperrt bleibt. Der Eingang 4 bildet somit einen Abschalteingang.

Der Verbindungspunkt, bei dem die beiden Schalter S1, S2 untereinander verbunden sind, bildet einen Ausgang 5 des Wechselrichters 2 an den ein, zwei oder mehrere Lam­ pendrosseln L1, L2 für Lampenzweige 7, 8 und ggfs. weitere angeschlossen sind. Der Lampenzweig 7 enthält zwei in Reihe geschaltete Leuchtstofflampen Lp1, Lp2. Jede Leucht­ stofflampe Lp1, Lp2 weist jeweils zwei Heizwendeln W1, W2; W3, W4 auf, die jeweils mit zwei Anschlüssen nach außen geführt sind. Die Heizwendel W1 ist mit einem Ende an einen Koppelkondensator C angeschlossen, der zu der Be­ triebsspannung U_b führt. Das andere Ende der Heizwendel W1 führt zu einem Resonanzkondensator C_r, der mit der Strom­ begrenzungsdrossel L1 einen Reihenresonanzkreis bildet. Dazu ist der Resonanzkondensator C_r mit einem Anschluss einer Primärwicklung L_p eines Heiztransformators 11 ver­ bunden. Das andere Wicklungsende ist zu einem Anschluss der Heizwendel W4 geführt, deren anderes Ende unmittelbar mit der Strombegrenzungsdrossel L1 verbunden ist. Damit sind die Heizwendeln W1 und W4 mit dem Lampenzweig 7 und dem Reihenresonanzkreis aus L1 und C_r in Reihe geschaltet.

Der Heiztransformator 11 weist eine Heizwicklung L_H auf, deren beide Wicklungsenden jeweils mit einem Ende der Heizwendeln W2 und W3 verbunden sind. Die anderen Enden der Heizwendeln W2, W3 sind untereinander durch eine Leitung 12 verbunden.

Zur Erfassung von zu hohen Spannungen an der Primär­ wicklung L_p und/oder der Heizwicklung L_H des Heiztrans­ formators 11 ist dieser mit einer Koppelwicklung L_K ver­ sehen, die an eine Überwachungsschaltung 14 angeschlossen ist. Während ein Ende der Wicklung L_K gegen Masse gelegt sein kann, ist das andere Ende über einen Kondensator C1 und bedarfsweise sowie ggfs. über einen Widerstand R1 an die Überwachungsschaltung 14 angeschlossen.

Diese enthält einen aus einer Diode D1 und dem optio­ nalen Kondensator C3 gebildeten Spitzenwertgleichrichter. Bedarfsweise kann an die Diode D1 und den Kondensator C3 ein Widerstand R2 angeschlossen sein, der zu dem aus Fig. 2 ersichtlichen Kondensator C2 führt. Der Kondensator C1, eine Z-Diode Dz, die Diode D1 und der Kondensator C3 bilden eine Spannungsverdoppler- oder Villard-Schaltung. Der Widerstand R2 und der Kondensator C2 bilden ein nach­ folgendes Verzögerungsglied. Die Z-Diode Dz führt von der Anode der Diode D1 in Sperrichtung gegen Masse und er­ zielt eine Spannungsbegrenzung. Alternativ könnte auch eine andere Diode verwendet werden.

Wenn der Widerstand R2 und der Kondensator C3 einge­ spart werden, wird der Spitzenwertgleichrichter durch die Kondensatoren C1, C2 und die Dioden Dz, D1 gebildet. Wird der Kondensator C3 weggelassen, der Widerstand R2 jedoch vorgesehen, wird der Spitzenwertgleichrichter aus den Kondensatoren C1, C2, den Dioden Dz, D1 und dem Widerstand R2 gebildet.

Die Überwachungsschaltung 14 kann außerdem einen aus Fig. 2 ersichtlichen Abschnitt 15 zur Spannungsüberwa­ chung enthalten. Ausgehend von dem Verbindungspunkt A zwischen der Strombegrenzungsdrossel L1 und der Wendel W4 führt ein Spannungsteiler aus zwei Widerständen R3, R4 zu einer Spannungsverdoppler- oder Spitzenwertgleichrichter­ schaltung, zu der der Kondensator C2, ein Kondensator C4 und zwei Dioden D2, D3 gehören. Die Kondensatoren C2, C4 in die Dioden D2, D3 sind als Villard-Schaltung mitein­ ander verschaltet.

An den Kondensator C2 ist ein Spannungsdiskriminator 16 angeschlossen, der an seinem Ausgang 17 ein Abschalt­ signal abgibt, wenn seine Eingangsspannung UE größer als ein voreingestellter Wert US ist. Das Abschaltsignal wird über eine Leitung zu dem Abschalteingang 4 der Steuer­ schaltung 3 geführt. Das dem Spannungsdiskriminator 16 vorgeschaltete Verzögerungsglied aus dem Widerstand R2 und dem Kondensator C2 bewirkt eine Ansprechverzögerung des Spannungsdiskriminators 16 auf Fehlersignale, die durch Spannungssignale an dem Ausgang des Gleichrichters ange­ zeigt worden sind.

An den Schaltungspunkt A ist zur Spannungsbegrenzung außer dem eine Spannungsüberwachungsschaltung bildenden Schaltungsteil 15 ein Kondensator C6 angeschlossen, der mit dem Verbindungspunkt zweier in Sperrichtung in Reihe von Betriebsspannung U_b nach Masse geschalteter Dioden D5, D6 verbunden ist. Der Kondensator C6 ist so bemessen, dass bei Betrieb ohne Lampen in dem Lampenzweig 7 auftretende Resonanzen, die von der Strombegrenzungsdrossel L1 und parasitären Kapazitäten oder Leitungskapazitäten festge­ legt und von der (lückenden) rechteckförmigen Wechselrich­ terausgangsspannung angeregt werden, mit den Klemmdioden D5, D6 begrenzt werden. Die der Kondensator C6 ist jedoch nicht so groß, dass Resonanzüberspannungen abgeschnitten würden, die durch reguläre Resonanz zwischen der Strombe­ grenzungsdrossel L1 und dem Resonanzkondensator C_r zustande kommen. Dies erleichtert die Zündung der Leuchtstofflam­ pen.

Das insoweit beschriebene Vorschaltgerät 1 arbeitet wie folgt:
Zu Beginn des ordnungsgemäßen Betriebs gibt die Steuerschaltung dem Wechselrichter 2 eine Frequenz vor, die oberhalb der Resonanzfrequenz des Reihenresonanzkrei­ ses L1, CR liegt. Über den Leuchtstofflampen Lp1, Lp2 liegt deshalb eine geringe Spannung an. Der durch den Lampenzweig 7 fließende Strom fließt über die Heizwendeln W1 und W4 und erwärmt diese. Außerdem fließt er durch die Primärwicklung L_p des Heiztrafos 11. Mit seiner Heizwick­ lung L_H heizt dieser die Wendeln W2 und W3. Nach Ablauf einer vorgegebenen Vorheizzeit gibt die Steuerschaltung 3 dem Wechselrichter 2 kurzzeitig eine Arbeitsfrequenz vor, die bei der Resonanzfrequenz des Reihenresonanzkreises L1, CR liegt. Es tritt nun eine Spannungsresonanz an dem Lampenzweig 7 auf. Die Spannung über den Leuchtstofflampen Lp1, Lp2 erhöht sich, so dass diese zünden. Der ordnungs­ gemäße Betrieb ist hergestellt.

Tritt ein Fehlerfall auf, bei dem eine der Leucht­ stofflampen Lp1, Lp2 oder auch beide nicht zünden, bleibt der Reihenschwingkreis L1, CR unbedämpft. Die Folge ist, auch wenn die Betriebsfrequenz gegen die Resonanzfrequenz verstimmt ist, eine hohe Spannung über dem Lampenzweig 7 und ein kaum begrenzter, durch den Reihenresonanzkreis L1, C_r fließender Strom. Dieser hat eine (Resonanz-) Überhöhung der Spannung an dem Schaltungspunkt A zur Folge, die über den Spannungsteiler R3, R4 und die Villard-Schaltung aus C4, C2 und den Dioden D2, D3 an dem Kondensator C2 nach Ablauf einer Zeit entsprechend der Zeitkonstante R2C2 eine relativ hohe Spannung ergibt. Diese liegt über dem Schwellwert US, womit der Spannungsdiskriminator 16 ein Abschaltsignal an den Abschalteingang 4 der Steuerschal­ tung 3 liefert. Die Schaltung ist nun stillgesetzt.

Tritt ein anderer Fehlerfall auf, bspw. weil an den Leuchtstofflampen Lp1, Lp2 probiert worden ist, ob die Fassungen genügend Kontakt geben, und wird bspw. an den Kontakten der Heizwendel W2 oder W3 eine Unterbrechung verursacht, kann ein ähnlicher Fall auftreten, der wieder­ um infolge der Spannungserhöhung an dem Schaltungspunkt A zum Abschalten des Vorschaltgeräts 1 führt.

Tritt während des Betriebs des Vorschaltgeräts 1 bspw. durch lediglich einseitige Unterbrechung der Kon­ taktgabe einer der beiden Kontakte durch teilweises Her­ ausziehen der Lampe Lp1 oder Lp2 aus ihrer inneren Fas­ sung der Wendel W2 oder W3 oder durch Bruch einer der beiden Wendeln W2, W3 eine Unterbrechung des Heizkreises auf, ist der Heiztrafo 11 sekundärseitig nicht mehr bela­ stet und an seiner Koppelwicklung L_K kann eine erhöhte Spannung auftreten. Diese wird über die Diode D1 gleichge­ richtet und tritt an dem Kondensator C2 als Spannungs­ signal in Erscheinung. Sobald es die Schwellspannung US überschreitet, führt es zum Abschalten der Steuerschaltung 3.

Wie in Fig. 1 veranschaulicht, können dem Lampen­ zweig 7 der zusätzliche Lampenzweig 8 sowie bedarfsweise weitere Lampenzweige parallel geschaltet sein. Die Schal­ tung des Lampenzweigs 8 stimmt mit der des Lampenzweigs 7 überein, so dass die Beschreibung entsprechend gilt und gleiche Bezugszeichen verwendet worden sind, die lediglich zur Unterscheidung mit einem Apostroph versehen sind.

Das Vorschaltgerät 1 nach Fig. 1 weist insgesamt vier Leuchtstofflampen Lp1 bis Lp4 auf. Bedarfsweise kann es auch mit lediglich zwei Leuchtstofflampen Lp1, Lp2 oder Lp3, Lp4 betrieben werden. Werden in die betreffenden Lampenfassungen bspw. für die Leuchtstofflampen Lp1 und Lp2 keine Leuchtstofflampen eingesetzt, ist der Reihenre­ sonanzkreis L1, C_r unterbrochen und an dem entsprechenden Lampenzweig 7 kann keine Resonanzspannung auftreten. Die Spannung wird durch den Kondensator C6 und die Dioden D5, D6 auf ein zulässiges Maß begrenzt. Der jeweils andere Lampenzweig 8 kann ungestört betrieben werden.

Mit der vorgestellten Schaltung sind somit unter­ schiedliche Fehlerzustände erfassbar:

• 1. Fehlende Bedämpfung des Reihenresonanzkreises L1, C_r durch nichtzündende Leuchtstofflampen Lp1, Lp2, Lp3, Lp4 durch Überspannungserfassung an dem Schaltungspunkt A.
• 2. Unzulässige Belastung des Heiztransformators 11 bei Unterbrechung des Heizkreises infolge Wendelbruchs oder Manipulation an der Leuchtstofflampe durch Überwa­ chung des Heiztransformators 11.
• 3. Hingegen wird der Fehlerfall "herausgenommene Leuchtstofflampe" toleriert. Die von C6 und den Dioden D5, D6 gebildete Spannungsbegrenzerschaltung verhindert ein Ansprechen der Schutzabschaltung durch Resonanzüberhöhun­ gen infolge parasitärer Resonanzen.

Das Vorschaltgerät 1 nach Fig. 1 und Fig. 2 kann abgewandelt werden, wie die Ausführungsbeispiele der Fig. 3 bis 8 veranschaulichen. Soweit gleiche oder funk­ tionsgleiche Teile vorhanden sind, sind gleiche Bezugs­ zeichen verwendet, wobei die vorstehende Beschreibung entsprechend gilt. Nachstehend wird lediglich auf Unter­ schiede hingewiesen:

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist der Heiz­ transformator 11 unmittelbar im Anschluss an die Heizwen­ del W1 angeordnet. Bei ordnungsgemäßem Betrieb der Leucht­ stofflampen Lp1, Lp2 liegt das wendelseitige Ende der Primärwicklung L_p des Heiztransformators 11 auf einem nahezu mit der Betriebsspannung Ub übereinstimmenden Poten­ tial. Eine Anzapfung 21 der Primärwicklung L_p kann zu der Steuerelektrode eines Verstärkerbauelements 22 geführt sein, dass an seinem Ausgang ggfs. über einen Widerstand R6 ein Strom- oder Spannungssignal an die Überwachungs­ schaltung 15 abgibt, wenn die Spannung an der Primärwick­ lung L_p einen unzulässigen Wert annimmt. Das Verstärkerbau­ element 22, bspw. ein pnp-Transistor kann mit seiner Bezugselektrode (Emitter) bedarfsweise auch an ein Ende der Primärwicklung L_p angeschlossen sein, wie durch eine gestrichelte eingezeichnete Verbindung ersichtlich ist. Der Vorteil liegt darin, dass die Heizspannung der Heiz­ wendel W1 von dem Verstärkerelement 22 ferngehalten wird.

Wie bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel kann die Überwachungsschaltung 15 bzw. der nachgeschaltete Span­ nungsdiskriminator 16 so ausgelegt sein, dass die Span­ nungsüberwachung während der Heizphase ausgeblendet oder abgeschaltet wird. Dies dient dazu, die während der Heizphase an dem Heiztransformator 11 auftretenden höheren Spannungen nicht als Abschaltkriterium zu werten.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist aufbauend auf der Ausführungsform nach Fig. 3 auf die Anzapfung 21 verzichtet worden. Die an der Primärwicklung L_p abfallende Spannung kann direkt zu einer Steuerelektrode eines Ver­ stärkerbauelements 22, bspw. eines pnp-Transistors gekop­ pelt werden. Bedarfsweise kann ein Koppelkondensator C7 und/oder ein ein spannungsversatzerzeugendes Bauelement DZ2 in Reihe in die betreffende Signalleitung gelegt werden.

Wenn eine Potentialtrennung gewünscht wird, kann diese, wie in Fig. 5 veranschaulicht, mit einem an die Primärwicklung L_p oder eine Anzapfung 21 derselben ange­ schlossen Optokoppler 24 erreicht werden.

Weiter abgewandelte Ausführungsformen ergeben sich gemäß der Fig. 6 bis 8, wenn der Lampenzweig 7 oder mehrere entsprechend vorhandene Lampenzweige gegen Masse geschaltet werden. Ist eine Koppelwicklung L_K vorhanden, kann sie mit einem Anschluss an Masse gelegt und mit ihrem anderen Anschluss an die Überwachungsschaltung 15 ange­ schlossen werden. Wird der Resonanzkondensator C_r zwischen die Primärwicklung L_p und das heiße Ende des Lampenzweigs 7 gelegt und das andere Ende der Primärwicklung L_p an das kalte Ende, das über W3 an Masse angeschlossen ist, kann die Überwachungsschaltung 15 gemäß Fig. 7 auch unmittel­ bar an die Primärwicklung L_p des Heiztrafos 11 oder eine Anzapfung 27 derselben angeschlossen werden.

Zum Erfassen von Fehlerzuständen von Vorschaltgeräten 1 nach Fig. 1 bis 8 für das Gasentladungslampen Lp1, Lp2, Lp3 und Lp4 mit beheizbaren Elektroden W1, W2, W3 und W4 wird der in einem Heiztransformator 11 vorhandene magneti­ sche Fluss überwacht. Dies kann durch Spannungsabgriff an seiner Primärwicklung L_p oder mit einer gesonderten Koppel­ wicklung L_K erfolgen. Der überwachte Fluss entspricht bei gegebener Frequenz einer abgreifbaren Spannung, die von einer Überwachungsschaltung 14, 15 überwachbar ist.

Claims (19)

1. Vorschaltgerät (1), insbesondere für Leuchtstoff­ lampen mit vorheizbaren Elektroden,
mit einem Lampenzweig (7), der von einer Speisequelle (2) mit Leistung versorgt wird,
mit einem Heiztransformator (11), der eine Heizwick­ lung (L_H) aufweist, die an eine Heizwendel (W2) einer Leuchtstofflampe (Lp1) angeschlossen ist,
mit einer Überwachungsschaltung (14, 15), die mit dem Heiztransformator (11) gekoppelt ist und in Abhängigkeit von der Spannung an der Heizwicklung (L_H) die Speisequelle (2) abschaltet.

2. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Heizwicklung (L_H) des Heiztransformators (11) an zwei Heizwendeln (W2, W3) von zwei Leuchtstoff­ lampen (Lp1, Lp2) angeschlossen ist, die vorzugsweise in Reihe geschaltet sind.

3. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Speisequelle (2) durch einen gleich­ spannungsgespeisten Wechselrichter (2) gebildet ist und dass dem Lampenzweig (7) eine Strombegrenzungsdrossel (L1) vorgeschaltet ist.

4. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Lampenzweig (7) an einen Reihenreso­ nanzkreis (L1, C_r) angeschlossen ist, der beim Zünden und bei Betrieb der Leuchtstofflampe vorzugsweise in der Nähe seiner oder auf seiner Resonanzfrequenz betrieben wird.

5. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass eine Heizwendel (W1) der Leuchtstofflampe (Lp1) mit dem Lampenzweig (7) in Reihe geschaltet ist.

6. Vorschaltgerät nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Heiztransformator (11) eine Primärwick­ lung (L_p) aufweist, die mit dem Reihenresonanzkreis (L1, C_r) in Reihe geschaltet ist.

7. Vorschaltgerät nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Primärwicklung (L_p) des Heiztransforma­ tors (11) in einem Zweig des Reihenresonanzkreises (L1, C_r) angeordnet ist, der parallel zu dem Lampenzweig (7) ge­ schaltet ist.

8. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Überwachungsschaltung (15) zur Kopplung der Überwachungsschaltung (14, 15) mit dem Heiztransforma­ tor (11) einen Eingang aufweist, der mit einem Anschluß des Heiztrafos (11) galvanisch verbunden ist.

9. Vorschaltgerät nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Überwachungsschaltung (14, 15) ein Mittel zur galvanischen Trennung ihres Eingangs von nach­ geschalteten Schaltungsbereichen aufweist.

10. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Heiztransformator zur Kopplung zwischen dem Heiztransformator (11) und der Überwachungsschaltung (14, 15) eine Koppelwicklung (L_K) aufweist.

11. Vorschaltgerät nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Koppelwicklung (L_K) von der Heizwicklung (L_H) und/oder sonstigen Wicklungen galvanisch getrennt ist.

12. Vorschaltgerät nach Anspruch 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärwicklung (L_p) eine Anzapfung (21) aufweist, so dass die Koppelwicklung (L_K) durch einen Teil der Primärwicklung gebildet wird.

13. Vorschaltgerät nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, dass eine Heizwendel (W1) der Leuchtstofflampe (Lp1) mit dem Reihenresonanzkreis in Reihe geschaltet ist.

14. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass an den Lampenzweig (7) eine Spannungsbe­ grenzerschaltung (C6, D5, D6) angeschlossen ist.

15. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass an den Lampenzweig eine Spannungsüberwa­ chungsschaltung angeschlossen ist.

16. Vorschaltgerät nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Spannungsüberwachungsschaltung (14, 15) einen Schwellwertschalter (16) enthält und die Speisequel­ le (2) abschaltet, wenn der Schwellwert überschritten ist.

17. Vorschaltgerät nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Spannungsüberwachungsschaltung (14, 15) ein logisches Verknüpfungsglied enthält, das ein von dem Heiztransformator (11) erhaltenes Signal mit einem Signal logisch verknüpft, das von dem Lampenzweig gebildet ist, so dass die Spannungsüberwachungsschaltung (14, 15) für die Spannung an dem Lampenzweig (7) zugleich die Überwa­ chungsschaltung (15) für die Spannung an der Heizwicklung (L_H) bildet.

18. Vorschaltgerät nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Spannungsüberwachungsschaltung (14, 15) die Speisequelle (2) abschaltet, wenn an der Heizwicklung (L_H) oder dem Lampenzweig (7) eine überhöhte Spannung erfasst wird.

19. Vorschaltgerät nach Anspruch 18, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Grenzwerte für die Spannungen an dem Lampenzweig (7) und der Heizwicklung (L_H) unterschiedlich festgelegt sind.