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Die
Erfindung betrifft eine Leuchtenanordnung mit wenigstens einer Gasentladungslampe
einer ersten Größe, insbesondere einer Leuchtstoffröhre,
welche mit einem an einem ersten Ende der Gasentladungslampe angebrachten
ersten Adapter und einem an einem zweiten Ende der Gasentladungslampe
angebrachten zweiten Adapter in eine für eine andere, gegenüber
der ersten Größe größeren Gasentladungslampe
vorgesehenen Gasentladungslampenfassung der Leuchte eingesetzt ist,
wobei zum Betrieb der Gasentladungslampe ein elektronisches Vorschaltgerät
zur Erzeugung einer hochfrequenten Brennspannung vorgesehen ist.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein zugehöriges Adaptersystem
sowie ein elektronisches Vorschaltgerät sowie ein Verfahren zum
Betreiben einer derartigen Leuchtenanordnung.
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Leuchtstoffröhren
sind zur Innenraumbeleuchtung weit verbreitet. Hierbei wird eine
Leuchtstoffröhre beispielsweise mit einem konventionellen, elektromagnetischen
Vorschaltgerät betrieben. Das heißt, die Leuchtstoffröhre
wird im Wesentlichen mit Netzfrequenz betrieben. Dies führt
einerseits zu einem relativ hohen Energieverbrauch und andererseits
zu einem oftmals unerwünschten Stroboskopeffekt durch die
niedrige Netzfrequenz. Daher werden oftmals elektronische Vorschaltgeräte
zur Erzeugung einer hochfrequenten Brennspannung eingesetzt. Die
zugehörigen Leuchtstoffröhren sind in der Regel etwas
kleiner als die konventionellen Leuchtstoffröhren, so dass
der Wunsch besteht, diese mit einem Adaptersystem in einer konventionellen
Leuchtumfassung zu verwenden. Eine derartige Anordnung ist beispielsweise
in der
DE 20 2006
017 228 U1 beschrieben.
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Dabei
wird die Gasentladungslampe mit einem Adaptersystem in die alte
Fassung eingesetzt und mit einem separaten elektronischen Vorschaltgerät
verdrahtet.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Installation einer energiesparenden
Gasentladungslampe in einer herkömmlichen Fassung zu vereinfachen
und insbesondere einen Betrieb einer Gasentladungslampe zu verbessern.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Leuchtenanordnung mit den Merkmalen des
Anspruches 1, ein Adaptersystem für eine Gasentladungslampe
mit den Merkmalen eines Anspruches 3, ein elektronisches Vorschaltgerät
mit den Merkmalen des Anspruches 11 sowie ein elektronisches Vorschaltgerät
mit den Merkmalen des Anspruches 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
oder Weiterbildungen sind in jeweiligen abhängigen Ansprüchen
angegeben.
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Bei
einer erfindungsgemäßen Leuchtenanordnung mit
wenigstens einer Gasentladungslampe einer ersten Größe,
insbesondere einer Leuchtstoffröhre, welche mit einem an
einem ersten Ende der Gasentladungslampe angebrachten ersten Adapter und
einem an einem zweiten Ende der Gasentladungslampe angebrachten
zweiten Adapter in eine für eine andere, gegenüber
der ersten Größe größeren Gasentladungslampe
vorgesehenen Gasentladungslampenfassung der Leuchte eingesetzt ist,
umfasst der erste Adapter ein elektronisches Vorschaltgerät
zur Erzeugung einer hochfrequenten Brennspannung in einem Brennstromkreis,
welches über einen Versorgungsstromkreis mit netzfrequentem Strom
elektrisch gespeist ist, wobei wenigstens eine mit einem gebrückten
Starter versehene Starterleitung der Leuchte sowohl Bestandteil
des Brennstromkreises als auch des Versorgungsstromkreises sowie
eines Heizstromkreises ist.
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Vorteilhafterweise
ermöglicht diese Anordnung eine einfache Umrüstung
einer herkömmlichen Gasentladungslampenfassung zum Betrieb
mit einer modernen energiesparenden Leuchtstoffröhre. Insbesondere
ist keine zusätzliche Modifikation von Leitungen der Leuchtenanordnung
nötig. Vorteilhafterweise besteht die einzige Modifikation
der Leuchte darin, einen vorhandenen Starter gegen den gebrückten
Starter auszutauschen. Dadurch werden mögliche Fehlerquellen
bei einer Installation weitestgehend eliminiert, so dass eine Installation
insbesondere auch nicht nur von elektrischem Fachpersonal durchgeführt
werden kann.
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Vorteilhafterweise
ist es bei dieser einfach zu installierenden Umrüstung
dennoch möglich, die Gasentladungslampe beziehungsweise
Leuchtstoffröhre für einen verbesserten Betrieb
zumindest zeitweise, insbesondere in einer Startphase, zu heizen.
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Die
Gasentladungslampe ist beispielsweise eine Leuchtstoffröhre,
jedoch kann auch beispielsweise eine Neonröhre oder dergleichen
verwendet werden. Beispielsweise kann in einer ursprünglich
für eine T8-Leuchtstofflampe vorgesehene Leuchtenanordnung
mit Hilfe des ersten und zweiten Adapters eine energieeffizientere
T5-Leuchtstofflampe verwendet werden. Erster und zweiter Adapter
fungieren dabei vorzugsweise sowohl als mechanischer als auch als
elektrischer Adapter.
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Auf
diese Weise kann das im ersten Adapter befindliche elektronische
Vorschaltgerät über den Versorgungsstromkreis
der Leuchtenanordnung mit netzfrequentem Strom, das heißt
mit einem Strom von beispielsweise 50 Hz beziehungsweise 60 Hz versorgt
werden. Die von dem elektronischen Vorschaltgerät erzeugte
hochfrequente Netzspannung hat beispielsweise eine Frequenz von
30 kHz.
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Das
elektronische Vorschaltgerät umfasst dabei insbesondere
eine Leistungsstufe, welche in Verbindung mit einer Oszillatorstufe
aus der netzfrequenten Eingangsspannung die hochfrequente Brennspannung
erzeugt. Weiterhin ist insbesondere eine Zünd- und Brennstufe
vorgesehen, welche zur Steuerung beziehungsweise Beeinflussung eines Zünd-
beziehungsweise Brennverhaltens vorgesehen ist.
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Gemäß einer
Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Versorgungsstromkreis im
Wesentlichen durch die mit einem gebrückten Starter versehene Starterleitung
der Leuchte, eine Netzleitung mit darin befindlicher Netzspannungsquelle,
den ersten Adapter sowie den zweiten Adapter gebildet ist, dass
der Brennstromkreis im Wesentlichen durch den ersten Adapter, den
zweiten Adapter, die Gasentladungslampe sowie die Starterleitung
gebildet ist und dass der Heizstromkreis eine erste und eine zweite,
jeweils in der Gasentladungslampe befindliche Heizwendel umfasst.
Neben den genannten Elementen können die entsprechenden
Stromkreise insbesondere Verbindungselemente oder dergleichen zusätzlich
umfassen. Der Heizstromkreis kann insbesondere mit dem Versorgungsstromkreis
zusammenfallen, so dass zur Heizung netzfrequenter Strom verwendet
werden kann. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass
ausgehend von der Netzspannungsquelle ein Strom im Versorgungsstromkreis über
den zweiten Adapter, die zweite Heizwendel, die Starterleitung,
den ersten Adapter und das elektronische Vorschaltgerät,
die erste Heizwendel und die Netzleitung fließt. Ein derartiger Stromfluss
wird beispielsweise eingestellt, wenn die Leuchtstoffröhre
noch nicht gezündet hat. Nach einem Startvorgang fließt
ein von dem elektronischen Vorschaltgerät betriebener hochfrequenter
Brennstrom durch die Leuchtstoffröhre über den
zweiten Adapter und die Starterleitung zurück.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin ein Adaptersystem für eine
Gasentladungslampe, insbesondere Leuchtstoffröhre einer
ersten Größe in einer Leuchte, insbesondere einer
Leuchtenanordnung gemäß einer der vorher beschriebenen
Ausgestaltungen, welches einen in eine Starterleitung der Leuchte
einsetzbaren gebrückten Starter, einen an einem ersten Ende
der Gasentladungslampe anbringbaren ersten Adapter und einen an
einem zweiten Ende der Gasentladungslampe anbringbaren zweiten Adapter
umfasst, mittels welchen Adapter die Gasentladungslampe in einen
für eine gegenüber der ersten Größe größere
Gasentladungslampe vorgesehene Gasentladungslampenfassung der Leuchte
einsetzbar ist, wobei in einem eingesetzten Zustand ein Versorgungsstromkreis
gebildet ist, welcher im Wesentlichen durch eine mit einem gebrückten
Starter versehene Starterleitung der Leuchte, eine Netzleitung mit einer
befindlicher Netzspannungsquelle, den ersten Adapter, sowie den
zweiten Adapter gebildet ist, wobei ein Brennstromkreis gebildet
ist, welcher im Wesentlichen durch den ersten Adapter, den zweiten
Adapter, die Gasentladungslampe sowie die Starterleitung gebildet
ist, wobei der erste Adapter ein elektronisches Vorschaltgerät
zur Erzeugung einer hochfrequenten Brennspannung im Brennstromkreis
umfasst, welches über den Versorgungsstromkreis mit netzfrequentem
Strom elektrisch gespeist ist, und wobei die Starterleitung zumindest
in einer Heizphase, insbesondere einer Startphase, Bestandteil eines Heizstromkreises
zur Speisung einer ersten und einer zweiten, jeweils in der Gasentladungslampe
befindlichen Heizwendel mit einem Heizstrom ist.
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Vorzugsweise
ermöglicht dieses Adaptersystem eine einfache Umrüstung
einer für einen netzfrequenten Betrieb einer Gasentladungslampe
mit einem konventionellen Vorschaltgerät vorgesehenen Leuchtenanordnung
auf einen energieeffizienten Betrieb einer modernen Gasentladungslampe
mit einer hochfrequenten Brennspannung.
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Gemäß einer
Weiterbildung ist vorgesehen, dass im ersten Adapter zwischen dem
elektronischen Vorschaltgerät und der Gasentladungslampe
eine Spule in Reihe mit der Gasentladungslampe geschaltet ist und
ein Kondensator ein der Gasentladungslampe zugewandtes Ende der
Spule mit einem Nullleiter verbindet. Insbesondere ermöglicht
dies den Verzicht auf eine zusätzliche Leitung, mit welcher
der Kondensator ansonsten zwischen die beiden Röhrenenden
geschaltet ist. Dadurch ist es auch ohne eine derartige Leitung
möglich, mit einem elektronischen Vorschaltgerät
die erforderliche Zünd- und Brennspannung durch eine hochfrequente
Schwingschaltung zu erzeugen, welche an einer Kombination von Spule
und Kondensator angeschlossen ist. Die Induktivität der
Spule beträgt dabei beispielsweise drei Millihenry sowie
die Kapazität des Kondensators beispielsweise sechs Nanofarad.
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In
einer Ausgestaltung umfasst der erste Adapter wenigstens einen ersten
Kaltleiter-Widerstand, welcher mit der ersten Heizwendel in Reihe
geschaltet ist. In einem kalten Zustand der Heizwendel und des Kaltleiter-Widerstandes
weist der Kaltleiter-Widerstand einen geringen Widerstand auf, so
dass ein Heizstrom über die erste Heizwendel fließen
kann. Wenn der Kaltleiter-Widerstand in Folge des Stromflusses und/oder
die Heizung der Heizwendel aufgewärmt wird, nimmt dieser
einen erhöhten Widerstand ein, so dass der Heizstrom deutlich
reduziert wird, beziehungsweise sogar zum Erliegen kommt.
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Alternativ
oder zusätzlich ist vorgesehen, dass der erste Adapter
wenigstens einen zweiten Kaltleiter-Widerstand umfasst, welcher
zu der ersten Heizwendel und einem Spannungseingang des elektronischen
Vorschaltgerätes parallel geschaltet ist. In einem kalten
Zustand des Kaltleiter-Widerstandes ist der Spannungseingang des
elektronischen Vorschaltgerätes nahezu kurzgeschlossen,
so dass im Versorgungsstromkreis ein Heizstrom durch die erste und
die zweite Heizwendel fließen kann. Der zweite Kaltleiter-Widerstand
ist insbesondere so angeordnet, dass er durch die erste Heizwendel
aufgeheizt wird. Vorzugsweise ermöglicht dies, dass der
Kaltleiter-Widerstand bei Erreichen einer geeigneten Temperatur
der Heizwendel hochohmig wird, so dass der Heizstrom praktisch zum
Erliegen kommt.
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Gemäß einer
Weiterbildung umfasst der zweite Adapter eine Kurzschlussbrücke
der zweiten Heizwendel. Hierdurch wird eine einfache Schaltung des
zweiten Adapters ermöglicht, und auf eine Heizung der Gasentladungslampe
an ihrem zweiten Ende verzichtet. Dies wird beispielsweise bei kleinen Leuchtstoffröhren
verwendet, für welche auch eine einseitige Heizung ausreicht.
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Gemäß einer
anderen Weiterbildung ist vorgesehen, dass der zweite Adapter eine
elektronische Schaltung umfasst, mittels welcher die zweite Heizwendel,
insbesondere nach einer Startphase, kurzschließbar ist.
Insbesondere ermöglicht dies, die zweite Heizwendel unmittelbar
nach einem Startvorgang der Leuchtstoffröhre mit dem hochfrequenten Brennstrom
zu heizen. Bei Erreichen einer für den Betrieb der Leuchtstoffröhre
günstigen Temperatur wird die zweite Heizwendel mit Hilfe
der elektronischen Schaltung dann kurzgeschlossen. Ein derartiger
Heizvorgang kann nicht nur in einer Startphase erfolgen, sondern
auch zur gezielten Einstellung der Temperatur der Leuchtstoffröhre
verwendet werden. Dies ist beispielsweise vorteilhaft, wenn die
Leuchtstoffröhre in einem Raum mit schwankender Temperatur
betrieben wird oder aber die Leuchtstoffröhre zum Zwecke
einer Dimmung mit unterschiedlicher Helligkeit betrieben wird.
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Gemäß einer
Weiterbildung weist das elektronische Vorschaltgerät eine
mit MOS-Feldeffekttransistoren ausgeführte Endstufe zur
Erzeugung der hochfrequenten Brennspannung auf. Vorzugsweise kann
dadurch die elektromagnetische Verträglichkeit beim Betrieb
einer Leuchtstoffröhre mit einem derartigen Adaptersystem
verbessert werden.
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Dazu
ist gemäß einer Weiterbildung ein Gate-Vorwiderstand
vorgesehen, welcher zusammen mit einer Gate-Kapazität des
MOS-Feldeffekttransistors einen Tiefpassfilter mit einer Grenzfrequenz
unterhalb der Frequenz der Brennspannung bildet. Vorzugsweise werden
dadurch die bei einer Betriebsfrequenz von 30 kHz bei einer Rechteckansteuerung
erzeugten Oberwellen, welche bis in den MHz-Bereich reichen, zumindest
zum Teil herausgefiltert. Dies führt zwar dazu, dass die
Rechteckspannung im gewissen Maße an Flankensteilheit einbüßt und
dreieckiger wird, jedoch wird aufgrund der heizbaren Heizwendeln
dennoch ein stabiler Betrieb und ein sicheres Zündverhalten
der Leuchtstoffröhre gewährleistet. Der Vorwiderstand
beträgt beispielsweise 115 Ohm. Durch den so gebildeten
Tiefpassfilter kann eine Übertragung der Oberwellen auf
den Leistungsteil der Elektronik deutlich verringert werden.
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Die
Erfindung betrifft außerdem ein elektronisches Vorschaltgerät
eines Adaptersystems gemäß einer der vorstehenden
beschriebenen Ausgestaltungen.
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Weiterhin
betrifft die Erfindung ein elektronisches Vorschaltgerät,
insbesondere gemäß einer der vorstehend beschriebenen
Ausgestaltungen, welches zum Betrieb einer ersten Gasentladungslampe, insbesondere
einer Leuchtstoffröhre, eine Hochfrequenzspannungsversorgung,
sowie eine erste Zünd- und Brennstufe umfasst, wobei die
Hochfrequenzspannungsversorgung zur elektronischen Speisung wenigstens
einer separaten zweiten Zünd- und Brennstufe mit dieser
zum Betrieb wenigstens einer zweiten Gasentladungslampe verbindbar
ist. Dies ermöglicht beispielsweise den Betrieb sogenannter Rasterleuchten,
welche aus mehreren Lampen bestehen. Diese können mit Hilfe
des elektronischen Vorschaltgerätes gemeinsam betrieben
werden. Dazu ist beispielsweise ein elektronisches Vorschaltgerät
in einem ersten Adapter gemäß einer der vorbeschriebenen
Ausgestaltungen angeordnet, welches ein sogenanntes elektronisches
Master-Vorschaltgerät verwendet wird. Für die übrigen
Leuchtstoffröhren werden modifizierte erste Adapter verwendet,
welche kein vollständiges elektronisches Vorschaltgerät,
sondern nur noch eine Zünd- und Brennstufe umfassen. Diese
Adapter sind als sogenannte Slave-Module zu verstehen. Mit einer
entsprechenden elektrischen Verbindung von elektronischem Master-Vorschaltgerät
und Slave-Modulen kann mit geringem technischen Aufwand eine Umrüstung
einer Rasterleuchte von einem konventionellen netzfrequenten Betrieb
auf einen energieeffizienten hochfrequenten Betrieb erfolgen.
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Als
Verbindung der zweiten Zünd- und Brennstufe mit der Hochfrequenzspannungsversorgung
ist gemäß einer Ausgestaltung ein insbesondere
zweiadriges Kabel vorgesehen. Bei mehr als einem Slave-Modul sind
entsprechend weitere Verbindungskabel vorzusehen.
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Schließlich
betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Gasentladungslampe
einer ersten Größe, insbesondere einer Leuchtstoffröhre, die
mit einem ersten und einem zweiten Adapter in einer für
eine gegenüber der ersten Größe größeren Gasentladungslampe vorgesehene
Gasentladungslampenfassung einer Leuchte gehaltert ist, wobei einem
im ersten Adapter befindlichen elektronischen Vorschaltgerät über
den zweiten Adapter sowie eine mit einem gebrückten Starter
versehene Starterleitung der Leuchte netzfrequenter Strom zugeführt wird,
bei einem Brennvorgang ein hochfrequenter Brennstrom von dem elektronischen
Vorschaltgerät durch die Gasentladungslampe hindurch und über den
zweiten Adapter und die Starterleitung zurück zum Vorschaltgerät
getrieben wird, und in einer Heizphase, insbesondere in einer Startphase,
wenigstens eine erste und/oder eine zweite in der Gasentladungslampe
befindliche Heizwendel mit einem Heizstrom geheizt werden. Bei dem
ersten und zweiten Adapter handelt es sich insbesondere um ein Adaptersystem
gemäß einer der vorbeschriebenen Ausgestaltungen.
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Eine
Heizung kann dabei auf unterschiedliche Weise erfolgen. In einer
ersten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass ein von dem elektronischen
Vorschaltgerät gespeister hochfrequenter Heizstrom über
wenigstens einen ersten Kaltleiter-Widerstand durch die dem elektronischen
Vorschaltgerät nächstgelegene erste Heizwendel
getrieben wird, bis der erste Kaltleiter-Widerstand infolge seiner
Erwärmung hochohmig wird. Der erste Kaltleiter-Widerstand
wird dabei vorzugsweise durch die erste Heizwendel aufgeheizt. Auf
diese Weise besteht eine direkte Korrelation zwischen einer Temperatur
der ersten Heizwendel und einer Temperatur des Kaltleiter-Widerstands.
Vorzugsweise ermöglicht dies eine Vorwärmung der
Leuchtstoffröhre für einen sicheren und zuverlässigen
Betrieb. Alternativ oder zusätzlich kann während
eines Betriebes eine Temperatur der Leuchtstoffröhre und
damit ein Gasdruck in der Leuchtstoffröhre für
einen Betrieb günstig eingestellt werden.
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In
einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zumindest in der
Heizphase ein netzfrequenter Heizstrom über die erste Heizwendel,
die mit dem gebrückten Starter versehene Starterleitung
der Gasentladungslampe und die zweite Heizwendel durch einen zweiten
Kaltleiter-Widerstand, welcher einem Spannungseingang des im ersten
Adapter befindlichen elektronischen Vorschaltgerätes parallel geschaltet
ist, getrieben wird, bis der zweite Kaltleiter-Widerstand infolge
seiner Erwärmung hochohmig wird. Vorteilhafterweise ermöglicht
dies ein beidseitiges Vorwärmen der Leuchtstoffröhre,
so dass das Betriebsverhalten verbessert werden kann. Insbesondere
ermöglicht die beidseitige Vorwärmung einen Verzicht
auf steile Flanken einer Hochfrequenz-Rechteckspannung, so dass
eine Ausfilterung der Oberwellen der Rechteckansteuerung der Hochfrequenzspannungsquelle
zugunsten einer besseren elektromagnetischen Verträglichkeit
ermöglicht wird.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung in Einzelnen erläutert.
Die dort dargestellten Ausgestaltungen sind jedoch nicht beschränkend auszulegen.
Vielmehr sind die dort dargestellten Merkmalskombinationen mit in
der Beschreibung einschließlich der Figurenbeschreibung
dargestellten Merkmalen zu Weiterbildungen im Rahmen des Schutzbereiches
der Patentansprüche kombinierbar.
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Es
zeigen:
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1 einen
schematischen Aufbau einer ersten Leuchtenanordnung;
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2 eine
elektrische Verdrahtung der ersten Leuchtenanordnung aus 1;
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3 eine
erste Ausgestaltung eines elektronischen Vorschaltgerätes;
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4 eine
erste Ausgestaltung einer Schaltung des zweiten Adapters;
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5 eine
zweite Ausgestaltung eines elektronischen Vorschaltgerätes;
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6 einen
Aufbau einer Rasterleuchtenanordnung; und
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7 eine
elektrische Verdrahtung der in 6 gezeigten
Rasterleuchtenanordnung.
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1 zeigt
einen schematischen Aufbau einer ersten Leuchtenanordnung 1.
Diese weist eine Gasentladungslampenfassung 2 auf, welche
für eine nicht dargestellte Leuchtstoffröhre vom
Typ T8 vorgesehen ist. In diese Gasentladungslampenfassung 2 ist
mittels eines ersten Adapters 3 und eines zweiten Adapters 4 eine
Leuchtstoffröhre 5 vom Typ T5 eingesetzt.
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Erster
Adapter 3 und zweiter Adapter 4 stellen dabei
sowohl einen mechanischen als auch elektrischen Kontakt zwischen
der Gasentladungslampenfassung 2 und der Leuchtstoffröhre 5 her.
Im ersten Adapter 3 ist ein nicht im Einzelnen dargestelltes elektronisches
Vorschaltgerät untergebracht.
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2 zeigt
eine elektrische Verdrahtung 6 der in 1 gezeigten
ersten Leuchtenanordnung 1. In der elektrischen Verdrahtung 6 ist
eine niederfrequente Netzversorgung 7 vorgesehen, welche
mit 50 Hz arbeitet. Diese bildet mit einer Netzleitung 8 sowie einem
ersten Adapter 3 und einem zweiten Adapter 4 und
einer Starterleitung 9 mit gebrücktem Starter 10 einen
Versorgungsstromkreis 11 zur Versorgung eines im ersten
Adapter 3 befindlichen elektronischen Vorschaltgerätes 12.
Zur besseren Übersicht ist eine Leuchtstoffröhre 5 nicht
in den ersten Adapter 3 und den zweiten Adapter 4 eingesetzt,
sondern davon getrennt dargestellt. In einem nicht dargestellten
eingesetzten Zustand werden ein erster Lampensteckkontakt 13 sowie
ein zweiter Lampensteckkontakt 14 in eine entsprechend
im ersten Adapter 3 vorgesehene erste Buchse 15 eingesteckt.
Dementsprechend wird ein dritter Lampensteckkontakt 16 sowie
ein vierter Lampensteckkontakt 17 in eine in einem zweiten
Adapter 4 vorgesehene zweite Buchsenanordnung 18 eingesteckt.
Dadurch wird die Leuchtstoffröhre 5 sowohl mechanisch
als auch elektrisch mit dem ersten Adapter 3 und dem zweiten
Adapter 4 verbunden und durch diese mechanisch gehaltert.
Zur Heizung der Leuchtstoffröhre 5 ist eine erste
Heizwendel 19 zwischen dem ersten Lampensteckkontakt 13 und
dem zweiten Lampensteckkontakt 14 vorgesehen, sowie eine
zweite Heizwendel 15 zwischen dem dritten Lampensteckkontakt 16 und
dem vierten Lampensteckkontakt 17 vorgesehen.
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Bei
einem Brennvorgang mit gezündeter Leuchtstoffröhre 5 fließt
ein von dem elektronischen Vorschaltgerät 12 erzeugter
hochfrequenter Brennstrom in einem Brennstromkreis 21,
welcher durch die Leuchtstoffröhre 5, den ersten
Adapter 3, den zweiten Adapter 4, sowie die Starterleitung 9 gebildet wird.
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Wenn
die erste Heizwendel 19 und die zweite Heizwendel 20 nicht
kurzgeschlossen sind, kann durch den Versorgungsstromkreis 11 gleichzeitig
ein Heizstrom fließen, so dass der Versorgungsstromkreis 11 gleichzeitig
ein Heizstromkreis 22 ist. Der Heizstrom kann dabei ein
erstes Ende 23 und ein zweites Ende 24 der Leuchtstoffröhre 5 aufheizen. Auf
diese Weise kann ein geeigneter Gasdruck innerhalb der Leuchtstoffröhre 5 eingestellt
werden.
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Weiterhin
sind eine Vorschaltdrossel 25 zur Strombegrenzung und ein
Entstörkondensator 26 in der nicht dargestellten
Gasentladungslampenfassung vorgesehen.
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3 zeigt
eine erste Ausgestaltung 27 eines elektrischen Vorschaltgerätes.
Diese umfasst ein Netzteil 28, einen sogenannten Powerfacecontroller, welcher
aus einer an Eingangskontakte 29, 30 anliegenden
netzfrequenten Spannung eine Gleichspannung erzeugt. Aus dieser
Gleichspannung wird in einer Oszillator- beziehungsweise Treiberstufe 31 ein hochfrequentes
Ausgangssignal erzeugt. Dieses wird einer Zünd- und Brennstufe 32 zugeführt,
welche einen ersten Ausgang 33 und einen zweiten Ausgang 34 aufweist, über
welchen eine hochfrequente Brennspannung beziehungsweise ein hochfrequenter
Brennstrom in den in 2 gezeigten ersten Lampensteckkontakt 13 sowie
den zweiten Lampensteckkontakt 14 eingespeist werden kann.
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Die
im Powerfacecontroller 28 gleichgerichtete Eingangsspannung
wird über die Widerstände R2, R3 und R4 einer
Schwingschaltung 35 zugeführt. Diese schwingt
bei Erreichen der Betriebsspannung mit ca. 30 kHz und versorgt eine
mit MOS-Feldeffekttransistoren 36, 37 ausgeführte
Gegentaktendstufe 38. Eine aus der Zünd- und Brennstufe 32 rückgeführte
Sensierleitung 39 schützt die Elektronik vor Beschädigungen
durch Überspannung. Über die Sensierleitung 39 kann
festgestellt werden, ob die Schaltung in einem fehlerfreien Zustand
ist. Eine defekte Lampe führt daher zur Abschaltung der
Elektronik durch einen eingebauten Thyristor 40.
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Das
Leistungssignal der Oszillator- und Treiberstufe 31 wird
einer aus C11, L1 und C12 bestehenden Kombination aus Kondensatoren
und einer Spule zugeführt, um die Zünd- und Brennspannung der
Röhre zu erzeugen. Dabei wird der Strom durch diese Kombination
automatisch begrenzt. Der Kondensator C12 ist dabei von der Spule
L1 zu einem Nulleiter 40a geführt.
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Bei
einem einseitigen Heizvorgang, bei welchem die erste Heizwendel 19 geheizt
wird, fließt während einer Startphase die erzeugte
hochfrequente Gesamtspannung durch die Widerstände R14
und R15, welche zusammen einen ersten Kaltleiter-Widerstand 41 bilden,
sowie den Kondensator C13. Der erste Kaltleiter-Widerstand hat im
kalten Zustand einen Wert von ca. 120 Ohm. Durch diesen verhältnismäßig
geringen Widerstand ist es möglich, dass ein Strom zur
Vorheizung durch die erste Heizwendel 19 fließt.
Nach einigen Sekunden erwärmt sich der erste Kaltleiter-Widerstand 41 und
wird bei ca. 85°C hochohmig, so dass der Heizvorgang beendet
wird. Im Anschluss daran wird der Strom in der Röhre gezündet.
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Zum
Schutz der Elektronik bei defekter Heizwendel 19 sind zwei
parallel zur Heizwendel 19 geschaltete Zenerdioden 42 und 43 vorgesehen.
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4 zeigt
eine erste Ausgestaltung einer Schaltung eines zweiten Adapters 44.
Diese weist Eingangskontakte 45 und 46 auf, welche
zur Verbindung mit der nicht dargestellten Gasentladungslampenfassung
vorgesehen sind. Des Weiteren sind ein dritter Ausgang 47 und
ein vierter Ausgang 48 vorgesehen, welche zur Verbindung
mit dem in 2 gezeigten dritten Lampensteckkontakt 16 und
dem vierten Lampensteckkontakt 17 vorgesehen sind. Die elektronische
Schaltung 44 ist so ausgelegt, dass der dritte Ausgang 47 und
der vierte Ausgang 48 nach einigen Sekunden kurzgeschlossen
werden. Dies wird beispielsweise dazu verwendet, einen über
die nicht dargestellte zweite Heizwendel, welche zum dritten Ausgang 47 und
dem vierten Ausgang 48 parallel geschaltet ist, fließenden
hochfrequenten Heizstrom zu unterbrechen. Bei dem hochfrequenten
Heizstrom handelt es sich insbesondere um den hochfrequenten Brennstrom,
welcher über die Gasentladungslampe fließt. Sofern
eine Heizung über den Brennstrom nicht gewünscht
und/oder erforderlich ist, kann die elektrische Schaltung 44 auch
dadurch vereinfacht werden, dass der dritte Ausgang 47 und
der vierte Ausgang 48 kurzgeschlossen werden, so dass die übrige
Schaltung entfallen kann.
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5 zeigt
eine zweite Ausgestaltung 49 eines elektrischen Vorschaltgerätes.
Diese Schaltung entspricht im Wesentlichen der in 3 gezeigten ersten
Ausgestaltung der Schaltung. Im Unterschied dazu ist jedoch an einem
ersten Eingangskontakt 29 und einem zweiten Eingangskontakt 30 ein
zweiter Kaltleiter-Widerstand 50 angeschlossen. Dieser zweite
Kaltleiter-Widerstand 50 ist somit parallel zum Wechselspannungseingang 29, 30 des
elektronischen Vorschaltgerätes 49 geschaltet.
Durch diesen zweiten Kaltleiter-Widerstand 50 wird dieser
Eingang somit nahezu kurzgeschlossen. Daher kann ein Strom durch
den Versorgungsstromkreis 11 fließen, welcher
in 2 dargestellt ist. Dieser Strom fließt dann
sowohl durch die erste Heizwendel als auch durch die zweite Heizwendel.
Nach einigen Sekunden wird der zweite Kaltleiter-Widerstand 50 erwärmt,
so dass der Kurzschlussstrom unterbrochen wird. Dadurch werden der
Heizvorgang und das beidseitige Vorwärmen der Leuchtstoffröhre
beendet.
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6 zeigt
einen schematischen Aufbau einer Rasterleuchtenanordnung 51.
Diese umfasst eine erste Leuchtenanordnung 1, welche im
Wesentlichen der in 1 gezeigten Anordnung entspricht, mit
einer Leuchtstoffröhre 5. Des Weiteren zeigt diese
eine zweite Leuchtenanordnung 52, welche ebenfalls im Wesentlichen
der in der 1 gezeigten ersten Anordnung
entspricht, mit einer zweiten Leuchtstoffröhre 5a.
Das Vorschaltgerät 12 der ersten Leuchtenanordnung 1 umfasst
dabei eine Hochfrequenzspannungsversorgung 53 sowie eine
Zünd- und Brennstufe 32. Im Unterschied dazu umfasst
das zweite elektronische Vorschaltgerät 54 keine
eigene Hochfrequenzspannungsversorgung, sondern wird über
eine Verbindung 55 mit einer Hochfrequenzspannung aus der
Hochfrequenzspannungsversorgung 53 versorgt. Die Hochfrequenzspannung
speist dabei eine zweite Zünd- und Brennstufe 56.
Die Verbindung 55 ist dabei als zweiadriges Kabel ausgestaltet.
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7 zeigt
die zugehörige elektrische Verdrahtung der Rasterleuchtenanordnung 51 aus 6.
Diese zeigt wiederum eine erste Leuchtenanordnung 1 mit
einer Leuchtstoffröhre 5 sowie eine zweite Leuchtenanordnung 52 mit
einer zweiten Leuchtstoffröhre 5a. Ein elektronisches
Vorschaltgerät 12 der ersten Leuchtenanordnung 1 wird
dabei als Master-Modul verwendet. Ein zweites elektronisches Vorschaltgerät 54 der
zweiten Leuchtenanordnung 52 wird dabei als Slave-Modul
verwendet. Dabei ist eine zweite Zünd- und Brennstufe 56 verwendet,
welche durch eine Verbindung 55 von der Hochfrequenzspannungsversorgung 53 des
Master-Moduls gespeist wird. Da die zweite Leuchtenanordnung 52 bereits
von der ersten Leuchtenanordnung 1 mit hochfrequenter Spannung
versorgt wird, ist zum Betrieb der zweiten Leuchtstoffröhre 5a keine
Energieeinspeisung aus der Netzversorgung 57 notwendig.
Die Netzversorgung 57 kann jedoch zum Heizen der zweiten
Leuchtstoffröhre 5a verwendet werden. Hierzu wird
dann sowohl die Netzleitung 8 als auch die Starterleitung 9 der
zweiten Lampenanordnung 52 verwendet. Für einen
Betrieb der zweiten Leuchtstoffröhre 5a der zweiten
Lampenanordnung 52 ist die Netzleitung 8 jedoch
nicht erforderlich, wenn keine Heizung erfolgt. Ein Brennstrom der
zweiten Leuchtenanordnung fließt vielmehr über
die zweite Leuchtstoffröhre 5a sowie die Starterleitung 9.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 202006017228
U1 [0002]