DE19829600A1

DE19829600A1 - Betriebsverfahren und elektronisches Vorschaltgerät für Hochdruck-Wechselspannungs-Entladungslampen

Info

Publication number: DE19829600A1
Application number: DE19829600A
Authority: DE
Inventors: Heinz Seufert; Lutz Nehrhoff Von Holderberg
Original assignee: Seufert Dr GmbH
Current assignee: Barco Control Rooms GmbH
Priority date: 1998-07-02
Filing date: 1998-07-02
Publication date: 1999-09-23

Abstract

Bei konventionellen Verfahren und Vorschaltgeräten zum Betreiben von Hochdruck-Wechselspannungs-Entladungslampen (1), insbesondere Halogen-Metalldampf-Hochdrucklampen, an einer Wechselspannungsquelle stellt sich das Problem, daß die Lampe (1) trotz aufwendiger Vorschaltgeräte ein Intensitätsflackern zeigt. Als kostengünstige Lösung dieses Problems wird vorgeschlagen, die Lampe (1) mit einer Betriebsspannung zu betreiben, deren Frequenz über 800 kHz, vorzugsweise über 1 MHz beträgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben von Hochdruck-Wechselspannungs-Entladungslampen, insbesondere Halogen-Metalldampf-Hochdrucklampen, die von einer Wech selspannungsquelle mit einer Betriebsspannung versorgt werden, sowie ein entsprechendes Vorschaltgerät für das Erzeugen einer Betriebsspannung zum Betreiben einer Halo gen-Metalldampf-Hochdrucklampe an einer Wechselspannung.

In vielen Bereichen der allgemeinen Beleuchtungstechnik, insbesondere für die Video- und Datenprojektion, werden Lampen benötigt, die sich durch eine möglichst gute Farb wiedergabe über die Lebensdauer, eine lange Lebensdauer im Bereich von mehreren tausend Stunden, eine hohe Licht ausbeute und eine hohe Leuchtdichte auszeichnen. Ein An wendungsgebiet solcher Lampen ist beispielsweise die Rückprojektion; diesbezüglich wird auf das Dokument WO 95/28664 Bezug genommen.

Als Lampen, die diese hohen Forderungen erfüllen, werden nach dem Stand der Technik Hochdruck-Wechselspannungs- Entladungslampen, insbesondere Halogen-Metalldampf-Hoch drucklampen mittlerer Leistung (ca. 50 bis 400 Watt) eingesetzt. Sie haben typischerweise eine Energieaufnahme von ca. 100 bis 150 Watt, einen Elektrodenabstand von weniger als 2 mm und eine Lichtausbeute von mehr als 80 lm/W, woraus eine sehr hohe Leuchtdichte resultiert. Aufgrund des hohen Drucks wird der Elektrodenabbrand re duziert, und die Lampen erreichen eine Lebensdauer von ca. 6000 bis 8000 Stunden. In dieser Zeit reduziert sich der Lichtstrom auf etwa 75% des Neuwerts. Die Lampen sind aufgrund ihrer Eigenschaften und wegen einer relativ nie drigen Wärmeentwicklung sehr gut für viele Gebiete der Licht-, Beleuchtungs- und Projektionstechnik geeignet.

Hochdruck-Wechselspannungs-Entladungslampen sind Lampen mit einem lokalen thermischen Gleichgewicht zwischen Elektronen und Ionen. Der Druck in der Lampe liegt im kalten Zustand typischerweise zwischen 10 und 100 mbar. Ein weiteres charakteristisches Merkmal ist das Verhält nis der elektrischen Feldstärke zum Druck (im Betriebs zustand). Bei Hockdrucklampen ist das Verhältnis derart, daß die Elektronen und Ionen im thermischen Gleichgewicht sind. Bei Niederdrucklampen dagegen ist die Elektronen temperatur höher als die Ionentemperatur.

Ferner unterscheiden sich Niederdruck- und Hochdruck lampen durch ihr Frequenzspektrum. Bei Niederdrucklampen entstehen wenige Resonanzlinien, die in auf dem Außen kolben aufgetragenen Leuchtstoffen in sichtbare Strahlung umgewandelt werden. Bei Hochdrucklampen beobachtet man ein breites Strahlungskontinuum, dem einige Resonanz linien überlagert sind.

Hochdruck-Wechselspannungs-Entladungslampen haben zwei gleichartige Elektroden, die meist stabförmig ausgebildet sind. Sie sind daher bauartbedingt nur mit Wechselspan nung betreibbar. Gegenüber Gleichspannungslampen, bei denen Anode und Kathode unterschiedlich ausgebildet sind, zeichnen sich Wechselspannungslampen durch eine längere Lebensdauer, geringere Herstellungskosten und einfachere Betriebsgeräte aus. Ihre bevorzugte Einbaulage ist hori zontal, damit die Elektroden gleichmäßig thermisch bela stet werden.

Als Betriebsgeräte für Hochdruck-Wechselspannungs-Entla dungslampen werden konventionelle, strombegrenzende elek tronische Vorschaltgeräte verwendet, die nach dem Prinzip eines leistungseinprägenden Sperr- oder Durchflußwandlers arbeiten, dem eine mit einer Frequenz von unter 2 kHz, typischerweise zwischen 100 und 400 Hz getaktete, zumeist aus vier Transistoren bestehende Vollbrücke nachgeschal tet ist. Eine solche Schaltung ist aus der Fig. 4.45 der Literaturstelle "Betriebsgeräte und Schaltungen für elek trische Lampen", Siemens AG, Herausgeber Erwin Klein, 1992 bekannt. Dabei erzeugt die Vollbrücke eine rechteck förmige Wechselspannung als strombegrenzte Betriebsspan nung für die Lampe. Im Wechselspannungskreis ist zusätz lich ein Zündgerät vorgesehen, das zumeist aus einem Hochspannungstransformator, einer Schaltfunkenstrecke, einer Spannungskaskade und einigen Zündhilfskondensatoren besteht. Ein solches Zündgerät ist, insbesondere wegen der Schaltfunkenstrecke, sehr kostenaufwendig.

Mit den bekannten Vorschaltgeräten wird die Lampe im Prinzip so betrieben, als wäre sie eine Gleichstromlampe, denn während einer Halbwelle der an der Lampe anliegenden Wechselspannung verändern sich Strom und Spannung, ausge nommen die Restwelligkeit, kaum. In nahezu jedem Moment wird die gleiche Leistung in die Lampe eingeprägt. Aus diesem Grund werden bekannte elektronische Vorschaltge räte auch als Rechteck-EVG bezeichnet, da Spannung und Strom einen zum Nullpunkt symmetrischen rechteckförmigen Verlauf haben.

Die elektronischen Vorschaltgeräte sind dabei weitgehend unabhängig von Schwankungen der Eingangsspannung und sta bilisieren die Lampenleistung. Sie sind daher für Hoch drucklampen besonders geeignet, zumal mit ihnen das Zünd verhalten und der Lampenanlauf regelbar sind.

Der rechteckförmige Verlauf der Betriebsspannung wird nach dem Stand der Technik auch deshalb eingesetzt, weil es bei einer Wechselspannung mit zeitlich an- und ab fallender Spannung, beispielsweise sinusförmig, zu sehr heftigen akustischen Resonanzen des Lampenplasmas kommen kann. Akustische Resonanzen sind Druckwellenschwankungen in der Lampe, die von dem Betriebsdruck, den Füllsubstan zen, der daraus resultierenden Schallgeschwindigkeit und der Brennergeometrie abhängig sind. Beim Durchgang jeder Stromhalbwelle durch das Gas wird der Bogen aufgeheizt und der Bogenkern expandiert. Diese Volumenänderung er zeugt Druckwellen, die auch im hörbaren Frequenzbereich liegen und daher akustische Resonanzen genannt werden.

Die durch akustische Resonanzen ausgelösten Druckwellen können so stark werden, daß die Lampe erlischt. Man ist daher nach dem Stand der Technik bestrebt, die Betriebs frequenz in einen möglichst resonanzarmen Bereich unter halb von 2 kHz zu legen, was in der Praxis jedoch im Hin blick auf die Fertigungstoleranzen und das Alterungsver halten der Lampen sowie die damit einhergehende Variati onsbreite und Änderung der Betriebsbedingungen nicht in zufriedenstellender Weise gelingt.

Ein weiteres, sich bei der Verwendung von Hochdruck-Wech selspannungs-Entladungslampen wie Halogen-Metalldampf- Hochdrucklampen stellendes Problem, insbesondere in der Projektionstechnik, besteht darin, daß der in der Lampe erzeugte Lichtbogen starke örtliche Sprünge auf den Elek trodenspitzen ausführt, die im folgenden als Flackern be zeichnet werden. Dieses Problem ist nicht auf die akusti schen Resonanzen zurückzuführen, sondern darauf, daß auf grund zeitlicher Schwankungen und aufgrund des Abbrands der Elektroden der Punkt auf der Elektrodenspitze, auf der momentan der Ansatzpunkt für den Lichtbogen liegt, mit der Zeit diskontinuierlich wandert.

Wenn der Ansatzpunkt, der auch als Brennfleck bezeichnet wird, momentan zu einer anderen Stelle der Elektroden spitze springt, wird im Hinblick auf den Durchmesser der Elektrodenspitze von 0,3 bis 0,5 mm und der Ausdehnung des Lichtbogens von ca. 1,5 mm klar, daß die Länge des Lichtbogens zwischen den Elektrodenspitzen bei einer Schieflage variiert. Aufgrund der damit einhergehenden lokalen Temperaturbelastung der Elektroden ändern sich die für die Emission maßgeblichen Eigenschaften ständig, so daß ein Hin- und Herspringen des Brennflecks auf der Elektrode resultieren kann. Dies kann sogar so schnell erfolgen, daß für das menschliche Auge mehrere Brenn flecke auf einer Elektrodenspitze gleichzeitig zu erken nen sind. Entsprechend verändert sich auch die Lampenlei stung sprungartig, so daß je nach Regelzeitkonstante des Systems eine Modulation der Helligkeit als störend wahr genommen wird.

Das Springen des Ansatzes des Lichtbogens auf den Elek trodenspitzen hat jedoch nicht nur Helligkeitsschwankun gen zur Folge, sondern ist auch hinsichtlich der opti schen Qualität des Lichtbogens und der optischen Abbil dung nachteilig. Beim Springen ändert der Lichtbogen nicht nur seine räumliche Lage, sondern weicht auch durch eine Schräglage von einer symmetrischen Anordnung ab. Dies ist für optische Projektionssysteme, die auf einen idealsymmetrischen Lichtbogen ausgelegt sind, von Nach teil, da hieraus Bild- und Farbfehler und -fluktuationen resultieren.

Ferner ist bei den bekannten Vorschaltgeräten kein scho nender Start und Betrieb der Lampen gewährleistet. Be reits bei der Zündung mittels eines Zündgeräts wird die Lampe kurzfristig sehr stark belastet.

Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin, ein Verfahren und ein Vorschaltgerät zu schaffen, mit dem ein flacker freier Betrieb von Hochdruck-Wechselspannungs-Entladungs lampen, insbesondere Halogen-Metalldampf-Hochdrucklampen möglich ist. Ferner soll die entsprechende Vorrichtung mit geringen Kosten herstellbar sein, kleine Abmessungen aufweisen und keine hohe Verlustleistung bedingen, so daß sich kein Problem hinsichtlich der Wärmeabfuhr stellt. Ferner soll ein schonender Betrieb der Lampe, insbesonde re ein schonender Start mit einer niedrigen Zündspannung, möglich sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Betreiben von Hochdruck-Wechselspannungs-Entladungs lampen, insbesondere Halogen-Metalldampf-Hochdrucklampen, die von einer Wechselspannungsquelle mit einer Betriebs spannung versorgt werden, vorgeschlagen, daß die Lampe mit einer Betriebsspannung betrieben wird, deren Frequenz über 800 kHz, vorzugsweise über 1 MHz und besonders be vorzugt zwischen 2 MHz und 3 MHz beträgt. Die Betriebs spannung kann prinzipiell jeden beliebigen zeitlichen Verlauf, zum Beispiel rechteck-, sinus- oder sägezahn förmig, aufweisen.

Im Rahmen der Erfindung wurde gefunden, daß sich bei ei nem Betrieb der Lampen mit einer hochfrequenten Betriebs spannung die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme vermeiden lassen.

Hinsichtlich der akustischen Resonanzen ist dies dadurch zu erklären, daß das Spektrum der Eigenschwingungen von Hochdruck-Wechselspannungs-Entladungslampen zu hohen Fre quenzen hin abnimmt, so daß bei einem Betrieb im hochfre quenten Bereich die Anregung resonanter Schwingungen in einem praktisch bedeutsamen Ausmaß vermieden wird. Je höher die Frequenz ist, desto geringer werden akustische Resonanzen angeregt. Dabei haben sich insbesondere Be triebsfrequenzen von über 2 MHz als vorteilhaft erwiesen. Darunterliegende Frequenzen, die auch kleiner als 800 kHz sein können, sind in der Startphase der Lampe vorteil haft.

Ferner hat sich vorteilhafterweise herausgestellt, daß bei hohen Frequenzen auch das Springen des Brennflecks auf der Elektrode und das damit einhergehende Intensi täts- und Lageflackern vermieden oder stark reduziert wird. Der Lichtbogen brennt dann im stationären Betrieb auf wenigen Brennflecken, die nicht ständig auf der Elek trodenspitze wandern. Die nachgeschalteten optischen Systeme können einfacher aufgebaut werden und die Bogen entladung zeigt kein Flackern. Verbleibende, seltene Sprünge können bei Messung des Lichtstroms nachgeregelt werden, und der Elektrodenabbrand sowie die Ausbildung von Wiederzündspitzen sind reduziert. Der Lichtbogen wird dabei symmetrischer, was vorteilhaft für die optische Abbildung ist. Zudem ergibt sich ein kleinerer Kathoden fall (Spannungsabfall im Fallraum unmittelbar vor der Kathode), so daß die Lichtausbeute verbessert ist.

Nach dem gegenwärtigen Stand der Kenntnis über die der Erfindung zugrundeliegenden Vorgänge ist die wahrschein lichste Erklärung für das reduzierte Springen des Brenn flecks darin zu sehen, daß bei einer schnellen und voll ständigen Modulation des Lampenstroms die Lampe zu jedem Zeitpunkt mit einer anderen momentanen Leistung betrieben wird. Wenn die Modulationsfrequenz größer als die System zeiten der Lampe ist, kann sich die Lampe nicht auf einen bestimmten Betriebspunkt, d. h. einen bestimmten Brenn fleck einstellen bzw. zu diesem springen. Das seltenere Bogenspringen tritt erst auf, wenn sich die Elektrode durch Abdampfen stark verändert hat und die mittlere Leistung bevorzugt von einem anderen Brennfleck emittiert wird.

Bei dem bekannten niederfrequenten Rechteckbetrieb kann die Lampe während einer Halbperiode, in der sich bei spielsweise die Temperaturverteilung ändert, auf einen anderen Brennfleck springen. Dabei wird durch die von dem strombegrenzenden Schaltnetzteil ausgehende Restwellig keit des Stroms in einem Frequenzbereich von meist 50 bis 200 kHz das Bogenspringen und das akustische Resonieren ausgelöst.

Ein weiterer Vorteil des hochfrequenten Betriebs ist, daß die Lampe bei niedrigeren Spannungen zündet. Die Zünd spannung beträgt bei mehreren hundert kHz Betriebsfre quenz etwa 600 Volt und ist somit erheblich niedriger als bei konventionellem Betrieb, bei dem zum Zünden bei etwa 400 Hz eine Spannung von ca. 30 kV bereitgestellt werden muß. Die Erfindung ist somit erheblich kostengünstiger in der Praxis realisierbar und führt bei Lampen, die häufig gezündet werden, zu einer höheren Lampenlebensdauer. Die Zündspannung der Lampe liegt bei einer Zündfrequenz von ca. 2,8 MHz unter 800 Volt einfach Spitze, wodurch ein separates Zündgerät entfallen kann und die Elektroden beim Zünden weniger stark gesputtert werden.

Die nachfolgend beschriebenen erfindungsgemäßen Merkmale können vorteilhafterweise einzeln oder in Kombination miteinander angewandt werden, wobei sich durch das Zusam menwirken erfindungsgemäßer Merkmale zusätzliche vorteil hafte Wirkungen ergeben können.

Eine erste vorteilhafte Besonderheit kann darin bestehen, daß die Frequenz der Betriebsspannung zeitlich variiert wird. Eine solche zeitliche Variation um eine Mittenfre quenz wird auch als Wobbeln bezeichnet. Die Frequenzva riation kann stetig oder sprunghaft erfolgen. Die Abwei chung von der Mittenfrequenz, der sogenannte Frequenzhub, beträgt vorteilhafterweise zwischen 0,01% und 10% der Mittenfrequenz, wobei besonders vorteilhaft Werte um 1% sind. Die Modulationsfrequenz selbst, d. h. die Geschwin digkeit der Frequenzänderung, beträgt vorteilhafterweise weniger als 10 kHz, bevorzugt weniger als 5 kHz, wobei sich Werte zwischen 1 kHz und 2 kHz als besonders vor teilhaft erwiesen haben.

Nach einem anderen vorteilhaften Merkmal wird vorgeschla gen, daß die Betriebsspannung der Lampe mittels eines von einer Versorgungsgleichspannung gespeisten Leistungsteils erzeugt wird, das eine Halbbrücke mit zwei Leistungs schaltelementen umfaßt. Die Leistungsschaltelemente kön nen zum Beispiel MOSFET-Transistoren sein, die im Gegen takt betrieben werden. Dabei übernimmt die Halbbrücke die Aufgabe der Wechselspannungserzeugung und der Strombe grenzung in einem Leistungsteil, wodurch gegenüber kon ventionellen Schaltungen, die typischerweise fünf oder mehr Leistungsschaltelemente benötigen, Bauteile einge spart werden.

Ein erfindungsgemäßes Vorschaltgerät für das Erzeugen ei ner Betriebsspannung zum Betreiben einer Hochdruck-Wech selspannungs-Entladungslampe an einer Wechselspannung, das derart ausgebildet ist, daß es eine Betriebsspannung für die Lampe erzeugt, deren Frequenz über 800 kHz, vor zugsweise über 1 MHz und besonders bevorzugt zwischen 2 MHz und 3 MHz beträgt, kann einschließlich der für einen sanften und schonenden Start der Lampe erforderli chen Zusatzelemente in vollständig analoger Bauweise rea lisiert sein. Nachteilig bei einer solchen, rein analogen Realisierung ist jedoch, daß die Lampen eine gewisse Streuung hinsichtlich ihrer Sollgrößen wie Leistung, Brennspannung, Zündspannung usw. aufweisen und ihr Be trieb auch von verschiedenen Parametern, beispielsweise der Temperatur, abhängig ist. Komplexe Regelungen und An passung der Betriebsparameter sind in rein analoger, dis kret aufgebauter Bauweise kaum möglich.

Im Hinblick darauf, daß die Vielzahl der Einflüsse nur in sehr aufwendiger Weise in einer analogen Schaltung be rücksichtigbar ist, kann es vorteilhaft sein, wenn eine Kombination aus einer Softwaresteuerung und einem Hardwa releistungsteil gewählt wird. Dies kann beispielsweise in der Weise erfolgen, daß die Betriebsspannung für die Lampe mittels eines Leistungsteils eines Mikrocontrollers und einer Frequenzerzeugungsschaltung erzeugt wird, wobei der Mikrocontroller die Frequenzerzeugungsschaltung und die Frequenzerzeugungsschaltung das Leistungsteil ansteu ert.

Dabei kann die Frequenzerzeugungsschaltung vorzugsweise ein PLD (programmable logic device) oder ein PLL (phase locked loop) oder jede andere steuerbare elektronische Schaltung zur Erzeugung einer bestimmten Frequenz sein.

Auf diese Weise ist es möglich, die diversen Einflußgrö ßen, Lampenparameter sowie besondere Betriebsbedingungen beim Hochfahren oder Wiederzünden der Lampe mittels einer entsprechenden Programmsteuerung zu berücksichtigen.

Die Vorteile eines erfindungsgemäßen Verfahrens und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen darin, daß Hoch druck-Wechselspannungs-Entladungslampen flackerfrei be trieben werden können, wobei fertigungs- und betriebs bedingte Toleranzen und Streuungen sich nicht auf den Betrieb auswirken oder ausgeglichen werden können, die entsprechende Schaltung mit niedrigen Kosten und kleinen Abmessungen realisierbar ist, keine hohe Verlustleistung entsteht und die Lampe beim Anfahren oder kurzfristigen Wiederzünden, insbesondere durch die niedrige erforder liche Zündspannung, schonend betrieben werden kann. Mit der Erfindung werden somit Ziele erreicht, um die die Fachwelt sich schon lange bemüht hat.

Ein anhand der Darstellung in den Zeichnungen im folgen den näher beschriebenes und erläutertes Ausführungsbei spiel der Erfindung läßt weitere vorteilhafte Merkmale und Besonderheiten erkennen. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Halogen-Metall dampf-Hochdrucklampe,

Fig. 2 einen Lichtbogen zwischen zwei Elektroden,

Fig. 3 einen anderen Lichtbogen zwischen zwei Elektro den,

Fig. 4 einen Verlauf der Betriebsspannung nach dem Stand der Technik,

Fig. 5 einen Verlauf des Betriebsstroms nach dem Stand der Technik,

Fig. 6 ein Prinzipbild einer besonderen erfindungsge mäßen Schaltung,

Fig. 7 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltung,

Fig. 8 eine Besonderheit eines erfindungsgemäßen Lei stungsteils,

Fig. 9 ein erstes Zeitdiagramm eines Strom- und Span nungsverlaufs nach der Erfindung und

Fig. 10 ein zweites Zeitdiagramm eines Strom- und Span nungsverlaufs nach der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein Querschnitt durch eine Halogen-Metall dampf-Hochdrucklampe 1 dargestellt, beispielsweise ein Typ UHP von Philips. Sie umfaßt einen Quarzkolben 2, der einen mit Gas und eventuellen chemischen Zusätzen gefüll ten Brennraum 3 einschließt. In den Brennraum 3 ragen zwei Elektroden 4, 5, die einen Elektrodenabstand d auf weisen. Die Besonderheit von Halogen-Metalldampf-Hoch drucklampen besteht darin, daß der Brennraum 3 mit einem Halogen-Metalldampf gefüllt ist und unter einem hohen Druck steht. Ferner ist der Elektrodenabstand d sehr klein, typischerweise unter 2 mm, so daß sich eine hohe Lichtleistung und eine sehr hohe punktuelle Leuchtdichte ergeben. Zwischen den beiden Elektroden 4, 5 bildet sich bei Anlegen einer hinreichend großen Spannung eine kon trahierte Entladung (Bogenentladung) aus.

Aufgrund der Fertigungstoleranzen, insbesondere hinsicht lich des Elektrodenabstands d, unterliegt die Lampe 1 Variationen in den Betriebsbedingungen. Der Brennspan nungsbereich liegt aus diesem Grunde typischerweise zwischen 70 und 110 Volt, wobei während der Lebensdauer von 6000 bis 8000 Stunden die Brennspannung um bis zu 10 Volt ansteigt und die Strahlungsleistung um bis zu 25% abnimmt.

In Fig. 2 ist die Lage eines Lichtbogens 6 zwischen zwei Elektroden 4, 5 schematisch dargestellt. Der Lichtbogen liegt symmetrisch zwischen zwei Brennflecken 7, 8 auf den Elektroden 4, 5. In Fig. 3 ist eine andere Situation dar gestellt, in der der Lichtbogen 6 zwischen zwei anderen Brennflecken 7, 8 liegt. Gegenüber Fig. 2 ist der Brenn fleck 8 auf der Elektrode 5 an eine andere Stelle ge sprungen, so daß sich eine größere Länge l des Lichtbo gens ergibt. Der Lichtbogen liegt dann in bezug auf das optische Abbildungssystem an einer anderen Stelle und ist verkippt. Hieraus resultiert eine größere Länge und eine andere Helligkeit, die von dem Stromversorgungsgerät der Lampe nachgeregelt werden muß. Damit einhergehend sind Temperaturschwankungen verbunden, die die Emissionsfähig keit und Temperaturverteilung auf den Elektroden 4, 5 be einflussen und zu einem weiteren Springen der Brenn flecken 7, 8 an andere Stellen führen können, so daß ein ständiges Springen des Lichtbogens 6 und Flackern der Lampenintensität festzustellen ist.

Die vorbeschriebenen Nachteile treten insbesondere dann in hohem Maße auf, wenn die Lampe 1 mit einer an den Elektroden 4, 5 anliegenden Betriebsspannung mit einer niedrigen Frequenz betrieben wird. Einen nach dem Stand der Technik rechteckförmigen, zum Nullpunkt symmetrischen Verlauf der Spannung und des Stroms zeigen die Fig. 4 und 5, wobei die Frequenz ca. 100 Hz beträgt.

In Fig. 6 ist ein Prinzipbild einer besonders vorteilhaf ten Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der die Lampe 1 in einem LCR-Reihenschwingkreis betrieben wird, der eine Induktivität L einer der Lampe 1 vorge schalteten Drossel L, die Kapazität C eines der Lampe 1 parallel geschalteten Kondensators C1 und den Reihen widerstand R der Lampe 1 umfaßt. Dabei wird der Reihen schwingkreis mittels einer hochfrequenten Anregungsspan nung angeregt, die von einem Leistungsteil 9, beispiels weise einer Halbbrücke, bereitgestellt wird. Die Anre gungsspannung kann einen rechteckförmigen zeitlichen Ver lauf aufweisen. Der in Reihe geschaltete Trennkondensator C2 erzeugt eine gleichspannungsfreie Rechteckwechselspan nung mit der halben Eingangsamplitude, die dann den Schwingkreis aus Drossel L, Parallelkondensator C1 und Lampe 1 speist. Auf diese Weise kann mit den Bauelementen ein Schwingkreis realisiert werden, der von dem Lei stungsteil 9 gesteuert wird.

Die Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsge mäßen Vorschaltgeräts, das auch als elektronisches Strom versorgungsgerät oder power supply bezeichnet werden kann. Es umfaßt einen Netzfilter 10, einen Gleichrichter 11, das Leistungsteil 9, einen Lampenkreis 12, eine Steuer- und Regeleinrichtung 13 sowie ein Zusatzspan nungsmodul 14. Das Zusatzspannungsmodul 14 ist ein kon ventioneller Sperrwandler und erzeugt zusätzliche, bei spielsweise für den Betrieb eines PC's erforderliche Nie derspannungen.

Dem Netzfilter 10 ist ein zweipoliger Netzschalter vorge schaltet. Beim Einschalten wird die Schaltung mit Strom versorgt und die Lampe 1 zeitverzögert gezündet. Das Netzfilter 10 selbst umfaßt einen Varistor, X-Kondensato ren, Y-Kondensatoren und Seriendrosseln. Das letzte Bau teil im Wechselstromkreis ist der Gleichrichter 11 mit Siebkondensatoren 15 und einer manuellen Umschaltung 16 der Eingangsspannung. Die Umschaltung 16 schaltet das Mittenpotential der beiden Siebkondensatoren 15 am Aus gang des Gleichrichters 11 direkt an den AC-Zweig (Spannungsverdopplungsschaltung), wobei gleichzeitig die Dioden im Gleichrichter 11 jeweils parallel geschaltet werden, um so die entstehende Verlustleistung auf zwei Dioden zu verteilen. Zur Unterstützung der Siebkondensa toren 15 kann ein impulsfester Folienkondensator parallel geschaltet werden.

Das Leistungsteil 9 umfaßt eine Halbbrücke mit zwei Tran sistoren 17, 18 als Leistungsschaltern, die von der Steuer- und Regeleinrichtung 13 mit hoher Frequenz ange steuert und geregelt werden. Die Halbbrücke wandelt die von dem Gleichrichter 11 bereitgestellte Versorgungs gleichspannung von beispielsweise 300 bis 350 Volt in eine mit 2 bis 3 MHz getaktete Rechteckwechselspannung um. Aus diesem Grund kann die Halbbrücke auch als Zer hacker bezeichnet werden. Die beiden Leistungstransisto ren 17, 18 können beispielsweise MOSFET-Transistoren sein, die von einem Transformator im Gegentakt, vorzugs weise mit Tastlücke, angesteuert werden. Der Transforma tor übernimmt auch die Energieübertragung, die für die Ein- bzw. Ausschaltvorgänge erforderlich ist.

Die Transistoren 17, 18 können beispielsweise über zwei symmetrisch aufgebaute, galvanisch getrennte Leistungs stufen angesteuert werden. Dabei wird nach Möglichkeit eine Halbbrückenschaltung realisiert, in der der MOSFET- Transistor über einen Resonanzschwingkreis aus Serien drosseln und Eingangskapazität des MOSFET angesteuert wird. Durch die Verwendung komplexer Bauteile wird dabei überwiegend Blindleistung in der Treiberstufe geschaltet und somit die Verlustleistung in dem Ansteuerkreis redu ziert. Zur galvanischen Trennung kann ein Ansteuerüber trager notwendig sein. Mit dem Übertrager wird zwar das Ansteuersignal aus der Steuer- und Regeleinrichtung, aber keine Ansteuerleistung übertragen. Die Versorgung der er forderlichen Ansteuerelektronik kann durch das Zusatz spannungsmodul 14 erfolgen.

Die am Ausgang der Leistungsstufe 9 anstehende Rechteck spannung von ca. 300 Volt wird durch den Trennkondensator C2 in eine gleichspannungsfreie Rechteckwechselspannung mit einer Amplitude von ca. 150 Volt umgewandelt, die als Anregungsspannung für den LRC-Schwingkreis dient. Die in Reihe geschaltete Drossel L ist das den Betriebsstrom der Lampe 1 begrenzende Element, dem die Lampe 1 und der Parallelkondensator C1 nachgeschaltet sind. Wenn der obere Transistor 17 leitet, steigt der Strom in der Dros sel L an. Wird der obere Transistor 17 ausgeschaltet und, gegebenenfalls nach einer kurzen Tastlücke, der untere Transistor 18 eingeschaltet, wird die in der Drossel L und dem Trennkondensator C2 gespeicherte Energie an die Lampe 1 abgegeben. Die Lampe wird also mit einem symme trischen Wechselstrom betrieben.

Durch Veränderung der Frequenz kann eine Resonanzüberhö hung der als Betriebsspannung an der Lampe 1 anliegenden Wechselspannung bewirkt werden. Die elektrische Leistung der Lampe 1 kann beispielsweise bei einer Lampe mit einer Brennspannung zwischen 70 und 110 Volt zwischen 80 und 120 Watt durch Veränderung der Frequenz eingestellt wer den. Dabei kann außer der Frequenz auch eine gegebenen falls in der Anregungsspannung vorhandene Tastlücke an die jeweilige, momentane Stromamplitude angepaßt werden.

Zum Zünden der Lampe 1 wird in der anfänglichen Glimment ladungsphase in dem Schwingkreis eine Spannung von über 250 Volt zur Aufrechterhaltung der Entladung benötigt. Diese hohe Spannung kann im Resonanzkreis ebenfalls durch eine Resonanzüberhöhung mittels Veränderung der Frequenz ohne weitere schaltungstechnische Maßnahmen eingestellt werden. Bei konventionellen, mit Rechteckspannungen be triebenen Vorschaltgeräten muß die Schaltung für die ho hen Spannungen gesondert dimensioniert ausgelegt werden. Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform mit einem Reso nanzkreis kann dagegen ohne besondere schaltungstechni sche Maßnahmen oder Dimensionierungen ein sauberer Anlauf der Lampe 1 auch mit einem hohen Booststrom von ca. 5 A gewährleistet werden, da die Dauer dieses Booststroms durch die Steuerung auf wenige Sekunden beschränkt werden kann.

Aus analogen Gründen wie bei einer Spannungsteilung mit Widerständen sollte der Trennkondensator C2 eine minde stens zehnmal so große Kapazität wie der Parallelkonden sator C1 aufweisen, damit sich die effektiv an der Lampe 1 verfügbare Betriebsspannung durch die Strombelastung nicht reduziert. Ferner sollte, damit die Halbbrücke als ideale Rechteckanregungsspannungsquelle dient, die in dem Trennkondensator C2 gespeicherte Energie groß gegen die in der Drossel L gespeicherte Energie sein. Zur Reduzie rung von Ein- oder Abstrahlungen können die hochfrequen ten Baugruppen, insbesondere das Leistungsteil 9 mit ei nem Metallkäfig abgeschirmt werden.

Die zur Ansteuerung des Leistungsteils 9 dienende Steuer- und Regeleinrichtung 13 umfaßt einen Mikrocontroller 19 und einen nachgeschalteten PLD 20 oder PLL. Im Hinblick darauf, daß das Leistungsteil 9 mit bis zu 3 MHz oder mehr geschaltet wird, ist diese Anordnung zur Realisie rung einer entsprechend schnellen Steuerung vorteilhaft. Die Frequenz von 3 MHz entspricht einer Periodendauer von 333 ns. Dies bedeutet, daß ein Einschaltvorgang eines Transistors 17, 18 abzüglich einer eventuellen Tastlücke von einigen ns im Bereich von 150 ns liegt. Um in diesem Bereich die Betriebsfrequenz, die Modulation der Be triebsfrequenz, eine Verstellung der Tastlücke und eine Leistungsregelung der Lampe 1 zu ermöglichen, sind kom merzielle Mikrocontroller 19 mit bis zu 16 MHz oder 40 MHz Taktfrequenz und Befehlszeiten von 4 bis 12 Takten nicht ausreichend. Die Frequenzsprünge würden unter 1 MHz bereits größer als 10 kHz bis 20 kHz sein.

Um den Mikrocontroller 19 von diesen sehr schnellen Vor gängen zu entlasten, übernimmt daher eine nachgeschaltete Frequenzerzeugungsschaltung wie das PLD 20 die Ansteue rung der Halbbrücke in dem Leistungsteil 9 einschließlich der Erzeugung der Einschaltzeiten und Generierung der Tastlücken im Bereich von bis zu 45 ns. Dies ist mit kon ventionellen Mikrocontrollern 19 allein nicht zu reali sieren, da Taktzyklen von mindestens 64 MHz notwendig sind, um eine ausreichende Zeitauflösung von ca. 15 ns im Bereich zwischen 2 und 3 MHz zu erhalten.

Das dem Mikrocontroller 19 nachgeschaltete PLD 20 ist von den Funktionen des Mikrocontrollers 19 entlastet und wird von dem Mikrocontroller 19 lediglich mit den notwendigen Daten wie Periodendauer, Tastlückendauer und einem Frei gabesignal, beispielsweise über einen parallelen Bus, versorgt. Ferner können weitere, für den Betrieb der Schaltung notwendige Funktionen, zum Beispiel eine schnelle Schutzschaltung bei Lastabwurf, vorgesehen sein.

Mit einer Ansprechzeit von unter 10 ns kann somit in Ver bindung mit dem Mikrocontroller 19 ein Echtzeitbetrieb im Frequenzbereich über 1 MHz erreicht werden, wobei der Mikrocontroller 19 mit einer wesentlich langsameren Takt frequenz von ca. 2 kHz arbeiten und sich auf die Messung der Lampenparameter, Regelung der Lampenleistung und Überwachung der Lampe 1 beschränken kann. Hierzu kann die Steuer- und Regeleinrichtung 13 die Betriebsparameter 21 der Lampe 1, beispielsweise Temperatur, Alterungszustand, Farbe, Lampenspannung, Lampenstrom, Lampendruck etc.

ebenso wie über eine Schnittstelle zugeführte externe Signale 22, zum Beispiel Einschaltsignal, geforderte Lam penhelligkeit, Dimmsignale, Zündung etc. berücksichtigen und hieraus das Ansteuersignal 23 für das Leistungsteil 9 bilden.

Je nach konkreter Lampe 1 und deren Alterungs- und Be triebszustand wird somit der optimale Betriebspunkt für die Lampe 1 softwaremäßig durch Veränderung der Frequenz und gegebenenfalls der Tastlücke eingestellt. Verschie dene Betriebsmodi können dabei verschiedene Betriebs abläufe wie Lampenzündung, Lampenanlauf, leistungsgere gelten Betrieb, lichtstromgeregelten Betrieb oder Kombi nationen hieraus softwaremäßig steuern.

Der Mikroprozessor 19 kann auch die Änderung der Frequenz der Betriebsspannung, also ein selbsttätiges Wobbeln der Betriebsfrequenz durchführen. Die Frequenz kann in kon ventioneller Weise regelmäßig und stetig verändert wer den. Statt dessen kann zur Vermeidung periodischer Anre gungen die Frequenzmodulation auch unregelmäßige oder un stetige Frequenzsprünge aufweisen. Eine unregelmäßige oder unstetige Frequenzänderung kann mittels eines Zu fallsgenerators generiert werden, was jedoch technisch aufwendig ist. Unaufwendiger ist die Generierung einer vorbestimmten Pseudo-Zufallsfolge von Frequenzen, bei spielsweise mittels eines vorbesetzten, rückgekoppelten Schieberegisters, in dem verschiedene Frequenzen ge speichert sind.

Die gesamte, in Fig. 7 dargestellte Schaltung zum Betrei ben der Lampe 1 läßt sich in platzsparender Weise, bei spielsweise in einem Volumen von 7 × 5 × 14 cm realisie ren. Aus der hohen Betriebsfrequenz ergibt sich ferner der Vorteil, daß für die Drossel L ein Ferrit eingesetzt werden kann, mit dem bei einem Volumen von nur ca. 1 cm³ und einem Gewicht von nur ca. 5 g eine Lampenleistung von 120 Watt übertragbar ist. Kühlprobleme treten dabei nicht auf, da die in der Schaltung entstehende Verlustleistung über Wärmekonvektion und gegebenenfalls über einen Minia turlüfter abführbar ist. Die Gesamtkosten der Bauteile sind, insbesondere durch den Einsatz kleiner Ferrite und von nur zwei Leistungsschaltern, viel niedriger als bei konventionellen Vorschaltgeräten.

In Fig. 8 ist eine Besonderheit des Leistungsteils 9 dargestellt. Die internen Dioden der MOSFET-Transistoren 17, 18 haben recovery-Zeiten von ca. 450 ns. Mit diesen langen Zeiten sind Schaltfrequenzen von über 1 MHz nur mit sehr hoher Verlustleistung möglich. Aus diesem Grund werden die in den MOSFET-Transistoren 17, 18 integrierten internen, langsamen Dioden 24 jeweils durch ein Entkop pelnetzwerk, das jeweils zwei externe, schnelle Invers dioden 25, 25a mit recovery-Zeiten von weniger als 35 ns umfaßt, entkoppelt. Durch die Entkopplung wird der MOSFET-Transistor thermisch entlastet und die recovery- Zeit um den Faktor 13 gesenkt. Als zusätzlicher Verlust entsteht nur die Verlustleistung der externen Diode, die in Vorwärtsrichtung vom Strom durchflossen wird.

In den Fig. 9 und 10 sind Strom- und Spannungsverläufe bei einer erfindungsgemäßen Schaltung gemäß Fig. 7 dar gestellt. Die Linie 26 stellt dabei die Anregungsspannung am Ausgang des Trennkondensators C2 dar, die Linie 27 den kapazitiven Anteil des Stroms durch den Parallelkondensa tor C1 und die Linie 28 den Strom durch die Lampe 1. Zu nächst fällt auf, daß der Reihenschwingkreis mit einer Anregungsspannung 26 angeregt wird, die zwischen den Polaritätswechseln Tastlücken 29 aufweist, in denen die Anregungsspannung etwa null Volt beträgt. Ergänzend hier zu kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, daß zu den Transistoren 17, 18 jeweils ein Umschwingkondensator pa rallel geschaltet ist.

Der in der Drossel L nach dem Ausschalten in der Tast lücke 29 weiterfließende Strom entlädt den jeweils dem anderen Transistor parallel geschalteten Umschwingkonden sator im günstigsten Fall bis auf null Volt. In diesem Fall kann der andere Transistor im spannungslosen Zustand einschalten, wodurch die Verlustleistung minimiert wird.

Da sich jedoch die Betriebsfrequenz ändert, insbesondere auch beim Wobbeln, wäre die Tastlücke 29 nur in einem Be triebszustand bzw. bei einer Frequenz für einen gegebenen Umschwingkondensator optimal dimensionierbar. Aus diesem Grund ist die Tastlücke 29 vorteilhafterweise variabel verstellbar, um die momentane Verlustleistung zu minimie ren. Dabei ist der Verlauf der Drainspannung der Tran sistoren 17, 18 vorzugsweise immer trapezförmig, um Schalttransienten und EMV-Störungen zu reduzieren oder ganz auszuschließen.

Ohne Umschwingkondensatoren entstehen dagegen Spannungs transienten über dem Drain der MOSFET, der entsprechend ausgelegt sein muß. Bei richtiger Dimensionierung der Umschwingkondensatoren lassen sich somit die Umschalt verluste, auch über die während der Lebensdauer einer Lampe 1 eintretenden Alterungsprozesse, reduzieren.

Die in den Fig. 9 und 10 dargestellten Stromverläufe zeigen die Variationsbreite, die im Verlauf der Lebens dauer einer Lampe 1 eintreten kann. Bei der Dimensio nierung des Parallelkondensators C1 handelt es sich um einen Kompromiß zwischen Wirkungsgrad, Lampenstabilität und Lebensdauer der Lampe 1. Bei einem sinusförmigen Betrieb werden weniger harmonische oder subharmonische Oberschwingungen angeregt, die zur Unstabilitäten im Lampenplasma führen können. Dagegen ist bei dem in Fig. 10 dargestellten Stromverlauf der Wirkungsgrad besser, da der kapazitive Anteil des Stroms 27 durch den Parallel kondensator C1, der auch von den Leistungstransistoren 17 und 18 geschaltet werden muß, geringer ist.

Als vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn die Fre quenz v der Anregungsspannung, die Induktivität der Dros sel L und der Reihenwiderstand R der Lampe 1 so gewählt werden, daß das Verhältnis 2πvL/R zwischen 0,5 und 2,0, vorzugsweise in der Nähe von 1,0 liegt. Damit wird er reicht, daß die Drossel L immer als strombegrenzendes Element wirksam ist, aber gleichzeitig der Lampe 1 keine Spannung einprägt. Bei einem Verhältnis größer als 1 hat der Lampenstrom eine sinus- bis dreieckähnliche Form. Ist das Verhältnis kleiner als 1, wird der Stromverlauf einem Sägezahn ähnlich, wie in Fig. 10 dargestellt ist. Ange strebt wird ein Wert im Bereich von 1,0, der dem Übergang zwischen dreieck- und sägezahnähnlichem Betrieb ent spricht und in der Kurve 28 in Fig. 9 dargestellt ist.

Die Dimensionierung des Leistungsteils 9 in der Weise, daß das angegebene Verhältnis in der Nähe von 1 liegt, ist auch deshalb vorteilhaft, weil die Differenz zwischen maximaler Stromamplitude und dem Stromeffektivwert in diesem Fall günstig ist. Die Elektroden 4, 5 einer Lampe 1 werden nämlich auf den Effektivwert des Stroms hin aus gelegt, und nicht auf den Maximalwert. Bei einem sinus förmigen Stromverlauf ist das Verhältnis zwischen maxima ler Stromamplitude und dem Effektivwert, d. h. der Schei telfaktor ungefähr 1,4. Bei Gleichstrom beträgt dieser Wert idealerweise 1,0 und bei dreieckförmigem Signalver lauf ungefähr 1,7.

Bei dem in Fig. 9 dargestellten Strom 28, der einen geringfügig verzerrten sinusförmigen Verlauf hat, liegt dieser Faktor zwischen 1,2 und 1,3 und somit nahe bei dem wünschenswerten Faktor von 1,0. Dadurch werden die Elek troden 4, 5 in der kurzen Phase, in der der Strom den Effektivwert übersteigt, weniger stark belastet. Da in dieser Phase mehr Wolfram verdampft, was zu stärkeren Kolbenschwärzungen und verstärkten Ausglasungen führt, wobei das zuviel abgedampfte Wolfram nicht wieder in der Phase mit kleinerem Strom an der Elektrode aufwächst, ist ein Scheitelwert in der Nähe von 1,0 vorteilhaft.

Bezugszeichenliste

1

Lampe

2

Quarzkolben

3

Brennraum

4

Elektrode

5

Elektrode

6

Lichtbogen

7

Brennfleck

8

Brennfleck

9

Leistungsteil

10

Netzfilter

11

Gleichrichter

12

Lampenkreis

13

Steuer- und Regeleinrichtung

14

Zusatzspannungsmodul

15

Siebkondensator

16

Umschaltung

17

Transistor

18

Transistor

19

Mikrocontroller

20

PLD

21

Betriebsparameter

22

externe Signale

23

Ansteuersignal

24

interne Diode

25

externe Diode

26

Anregungsspannung

27

Strom durch C1

28

Strom durch

1

29

Tastlücke
R Lampenwiderstand
L Drossel
C1 Parallelkondensator
C2 Trennkondensator
d Elektrodenabstand
l Lichtbogenlänge

Claims

1. Verfahren zum Betreiben von Hochdruck-Wechselspan nungs-Entladungslampen (1), die von einer Wechsel spannungsquelle mit einer Betriebsspannung versorgt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe (1) mit einer Betriebsspannung betrieben wird, deren Frequenz (v) über 800 kHz, vorzugsweise über 1 MHz und besonders bevorzugt zwischen 2 MHz und 3 MHz beträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz (v) der Betriebsspannung zeitlich variiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Betriebsspannung mittels eines von einer Versorgungsgleichspannung gespeisten Leistungs teils (9) erzeugt wird, das eine Halbbrücke mit zwei Leistungsschaltelementen (17, 18) umfaßt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsspannung mit tels eines Leistungsteils (9), eines Mikrocontrollers (19) und einer Frequenzerzeugungsschaltung (20) er zeugt wird, wobei der Mikrocontroller (19) die Fre quenzerzeugungsschaltung (20) und die Frequenzerzeu gungsschaltung (20) das Leistungsteil (9) ansteuert.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe (1) in einem LCR-Reihenschwingkreis betrieben wird, der die Induktivität L einer der Lampe (1) vorgeschalteten Drossel (L), die Kapazität C eines der Lampe (1) parallel geschalteten Kondensators (C1) und den Reihenwiderstand (R) der Lampe (1) umfaßt, und der Reihenschwingkreis mittels einer hochfrequenten Anregungsspannung angeregt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Reihenschwingkreis mit einer Anregungsspan nung angeregt wird, die zwischen den Polaritätswech seln Tastlücken (29) aufweist, in denen die Anre gungsspannung etwa Null Volt beträgt.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Frequenz (v) der Anregungsspannung, die Induktivität L der Drossel (L) und der Reihenwi derstand (R) der Lampe (1) so gewählt werden, daß das Verhältnis 2πvL/R zwischen 0,5 und 2,0, vorzugsweise in der Nähe von 1,0 liegt.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe (1) mit einer sinus-, dreieck- oder sägezahnförmigen Betriebs spannung betrieben wird.

9. Vorschaltgerät für das Erzeugen einer Betriebsspan nung zum Betreiben einer Hochdruck-Wechselspannungs- Entladungslampe (1) an einer Wechselspannung, dadurch gekennzeichnet, daß es derart ausgebildet ist, daß es eine Betriebsspannung für die Lampe (1) erzeugt, deren Frequenz (v) über 800 kHz, vorzugsweise über 1 MHz und besonders bevorzugt zwischen 2 MHz und 3 MHz beträgt.

10. Vorschaltgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich net, daß die Frequenz (v) der Betriebsspannung zeit lich veränderbar ist.

11. Vorschaltgerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge kennzeichnet, daß es ein Leistungsteil (9) zum Erzeu gen der Betriebsspannung aus einer Versorgungsgleich spannung aufweist und das Leistungsteil (9) eine Halbbrücke mit zwei Leistungsschaltelementen (17, 18) umfaßt.

12. Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 9 bis 11, da durch gekennzeichnet, daß es ein Leistungsteil (9) zum Erzeugen der Betriebsspannung, einen Mikrocon troller (19) und eine Frequenzerzeugungsschaltung (20) umfaßt, wobei der Mikrocontroller (19) die Fre quenzerzeugungsschaltung (20) und die Frequenzerzeu gungsschaltung (20) das Leistungsteil (9) ansteuert.

13. Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 9 bis 12, da durch gekennzeichnet, daß es eine der Lampe (1) vor geschaltete Drossel (L) und einen der Lampe (1) pa rallel geschalteten Kondensator (C1) zum Betreiben der Lampe (1) in einem LCR-Reihenschwingkreis umfaßt, der mittels einer von dem Vorschaltgerät erzeugten hochfrequenten Anregungsspannung angeregt wird.

14. Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine sinus-, dreieck- oder sägezahnförmige Betriebsspannung erzeugbar ist.