DE19923083A1

DE19923083A1 - Vorschaltgerät für Niederdruckentladungslampen

Info

Publication number: DE19923083A1
Application number: DE19923083A
Authority: DE
Inventors: Peter Bredemeier
Original assignee: HUECO ELECTRONIC GmbH
Current assignee: HUECO ELECTRONIC GmbH
Priority date: 1999-05-20
Filing date: 1999-05-20
Publication date: 2001-01-04

Abstract

Bei einem Vorschaltgerät zum Betrieb wenigstens einer Niederdruckentladungslampe, wobei das Vorschaltgerät an die Heiz-Elektroden der Lampe beim Einschalten zunächst eine Vorheizfrequenz, dann eine Zündfrequenz und dann eine Betriebsfrequenz anlegt, wobei die Schaltungsanordnung eine frequenzgesteuerte Halbbrückenschaltung umfaßt, der die Primärspule eines Transformators nachgeordnet ist, wobei die Kontakte der beiden Heiz-Elektroden der Niederdruckentladungslampe jeweils über eine von zwei voneinander getrennten Sekundärspulen angesteuert werden, ist vorgesehen, daß ein erster Ausgang (7) der frequenzgesteuerten Halbbrückenschaltung mit dem Windungsanfang der Primärspule (L1/1) und über diese mit dem Windungsanfang der ersten Sekundärspule (L1/2) verbunden ist und ein zweiter Ausgang (8) der frequenzgesteuerten Halbbrückenschaltung bzw. der Minuspol mit dem Windungsanfang der zweiten Sekundärspule (L1/3) verbunden ist oder umgekehrt.

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Vorschaltgerät zum Betrieb wenigstens einer Niederdruckentladungslampe, wobei das Vorschaltgerät an die Heiz- Elektroden der Lampe beim Einschalten zunächst eine Vorheizfrequenz, dann eine Zündfrequenz und schließlich eine Betriebsfrequenz anlegt, wo bei die Schaltungsanordnung eine frequenzgesteuerte Halbbrückenschal tung, der die Primärspule eines Transformators nachgeordnet ist, umfaßt, wobei die Pole der beiden Elektroden der Niederdruckentladungslampe jeweils über eine von zwei voneinander getrennten Sekundärspulen des Transformators angesteuert werden.

Ein gattungsgemäßes Vorschaltgerät ist aus DE 43 28 306 A1 bekannt.

Herkömmlicherweise sind derartige Vorschaltgeräte auf die Charakteristi ka, also die Vorheizparameter und Betriebsparameter ganz bestimmter Lampentypen ausgerichtet.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Vor schaltgerät der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß es für eine Vielzahl unterschiedlicher Typen von Niederdruckentladungslampen ge eignet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der erste Aus gang der frequenzgesteuerten Halbbrückenschaltung mit dem Windungsan fang der Primärspule und über diese mit dem Windungsanfang der ersten Sekundärspule verbunden ist und der zweite Ausgang der frequenzgesteu erten Halbbrückenschaltung bzw. der Minuspol mit dem Windungsanfang der zweiten Sekundärspule verbunden ist oder umgekehrt.

Soweit vorstehend von "umgekehrt" die Rede ist, bezieht sich dies darauf, daß unter Beibehaltung des erfindungsgemäßen Grundgedankens sowohl die Polarität der an die Lampenanordnung angelegten Spannung umgedreht werden kann als auch sämtliche Wicklungsrichtungen der beteiligten In duktivitäten gemeinsam.

Erfindungsgemäß wurde überraschenderweise gefunden, daß durch die vor stehend beschriebene Orientierung der Primär- und der Sekundärspulen zueinander eine große Bandbreite unterschiedlicher Lampentypen mit ein und demselben Vorschaltgerät bei kostengünstiger Herstellbarkeit betrieben werden kann.

Günstigerweise ist vorgesehen, daß das Verhältnis der Windungszahlen von Primärspule zu jeder Sekundärspule 125 bis 165 zu 3, insbesondere ca. 146 zu 3 beträgt.

Jeder Elektrode ist mit Vorteil ein kapazitiver Vorwiderstand in der Grö ßenordnung von ca. 8 bis 11 Ohm, insbesondere ca. 9,5 Ohm vorgeschaltet.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungs beispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Diese zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Vorschaltgerätes.

Ein erfindungsgemäßes Vorschaltgerät weist einen Netzspannungseingang mit Netzanschlußklemmen 1, 2 auf, an welchen eine Netzspannung von z. B. 230 V/50 Hz angeschlossen werden kann.

Dem Netzspannungseingang 1, 2 ist eine Störspannungsfilter 3 und diesem wiederum eine Gleichrichterschaltung 4 nachgeordnet. Die Gleichrichter schaltung 4 ist ausgangsseitig mit einem Oberwellenfilter 5 verbunden, an dessen Ausgang eine Gleichspannung von ca. 400 V ansteht. Als Oberwel lenfilter 5 kann beispielsweise eine bekannte Schaltungsanordnung einge setzt werden, wie sie in Siemens Components 24 (1986), Heft 3, S. 103 bis 107, beschrieben wird.

Mit der ausgangsseitigen Gleichspannung des aktiven Oberwellenfllters 5 wird eine frequenzgesteuerte Halbbrückenschaltung mit den MOS-Fets T1 und T2 betrieben. Die Frequenzsteuerung übernimmt ein Halbbrückentrei ber 6. Hierbei handelt es sich um einen handelsüblichen integrierten Schaltkreis. Über diese Frequenz wird eine effektive Vorheizspannung für die Heiz-Elektroden (E1, E2) der Niederdruckentladungslampe LP einge stellt.

Die zwischen Mittelabgriff 7 und Ausgang 8 der Halbbrückenschaltung bzw. dem negativen Spannungsausgang des Oberwellenfilters 5 entstehen de Rechteckspannung wird auf die Primärspule L1/1 eines Transformators TR gegeben, wobei die Primärspule L1/1 zusammen mit einem Resonanz kondensator C1, der zwischen dem Ausgang der Primärspule L1/1 und dem negativen Spannungsausgang des Oberwellenfilters 5 liegt, einen Serienre sonanzkreis bildet.

Der Resonanzkondensator C1 bzw. das Wicklungsende der Primärspule L1/1 ist mit einem Koppelkondensator C2 und der Last LP, wie nachfol gend noch näher beschrieben wird, verbunden.

Die Last kann durch eine Niederdruckentladungslampe LP oder durch meh rere in Reihe oder parallel geschaltete Niederdruckentladungslampen gebil det sein. Im Ausführungsbeispiel ist eine derartige Lampe dargestellt, wel che zwei Heiz-Elektroden E1, E2 umfaßt. Die Elektrode E1 ist über ihren einen Kontakt und einen in Reihe geschalteten Kondensator C3 mit dem Wicklungsende einer Sekundärspule L1/2 des Transformators TR verbun den, wobei der Wicklungsanfang dieser Sekundärspule L1/2 mit dem Kop pelkondensator C2 und dementsprechend mit dem Mittelabgriff 7 und mit dem zweiten Kontakt der Elektrode E1 verbunden ist.

Die andere Elektrode E2 ist über ihren einen Kontakt und einen Konden sator C4 mit dem Wicklungsende einer zweiten Sekundärspule L1/3 des Transformators TR verbunden, wobei der Wicklungsanfang der zweiten Sekundärspule L1/3 mit dem negativen Ausgang des Oberwellenfilters 5 und dem zweiten Kontakt der Elektrode 2 verbunden ist.

Wichtig für die nachstehend beschriebene Arbeitsweise ist, daß das Win dungszahlverhältnis von Primärspule L1/1 zu jeder der beiden Sekundär spulen L1/2 bzw. L1/3 ca. 146 : 3 beträgt.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt:
Nach Anlegen der Versorgungsspannung wird über den Halbbrückentreiber 6 eine oberhalb der Resonanzfrequenz liegende Vorheizfrequenz einge stellt. Diese Frequenz wird so ausgewählt, daß die niedrigste maximale Lampenvorheizspannung aller zu betreibenden Lampentypen nicht über schritten wird und gleichwohl die Kathodenvorheizspannung aller Lampen erreicht wird. Dies ist aufgrund vorstehend angesprochener Dimensionie rung möglich.

Nach dem Ablauf der Vorheizzeit steuert der Halbbrückentreiber 6 die Fre quenz in Richtung Resonanzfrequenz. Wird die Zündspannung erreicht, zündet die Lampe und der Halbbrückentreiber 6 steuert die Frequenz auf die Betriebsfrequenz.

Zur Erkennung eines Defekts der Lampe LP ist ein Meßwiderstand R1 zwi schen dem Ausgang 8 und dem negativen Ausgang des Oberwellenfilters 5 vorgesehen. Über diesen wird der Defekt der Lampe erkannt und der Halb brückentreiber 6 geht in einen stand by-Zustand über, bis die Schaltung vom Netz getrennt oder die Lampe gewechselt wird.

Claims

1. Vorschaltgerät zum Betrieb wenigstens einer Niederdruckentladungs lampe, wobei das Vorschaltgerät an die Heiz-Elektroden der Lampe beim Einschalten zunächst eine Vorheizfrequenz, dann eine Zündfrequenz und dann eine Betriebsfrequenz anlegt, wobei die Schaltungsanordnung eine frequenzgesteuerte Halbbrückenschaltung umfaßt, der die Primärspule ei nes Transformators nachgeordnet ist, wobei die Kontakte der beiden Heiz- Elektroden der Niederdruckentladungslampe jeweils über eine von zwei voneinander getrennten Sekundärspulen angesteuert werden, dadurch ge kennzeichnet, daß ein erster Ausgang (7) der frequenzgesteuerten Halb brückenschaltung mit dem Windungsanfang der Primärspule (L1/1) und über diese mit dem Windungsanfang der ersten Sekundärspule (L1/2) ver bunden ist und ein zweiter Ausgang (8) der frequenzgesteuerten Halbbrüc kenschaltung bzw. der Minuspol mit dem Windungsanfang der zweiten Sekundärspule (L1/3) verbunden ist oder umgekehrt.

2. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Windungszahlen von Primärspule (L1/1) zu jeder Sekundär spule (L1/2 bzw. L1/3) 125 bis 165 zu 3, insbesondere ca. 146 zu 3 beträgt.

3. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Elektrode ein kapazitiver Vorwiderstand (C3, C4) in der Größenordnung von ca. 8 bis 11 Ohm, insbesondere ca. 9,5 Ohm vorgeschaltet ist.