DE2323287C3

DE2323287C3 - Circuit arrangement for igniting and operating a discharge lamp fed by an alternating current source

Info

Publication number: DE2323287C3
Application number: DE19732323287
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Takatsuki Osaka Kubo (Japan)
Original assignee: Mamiya Koki K.K, Tokio
Filing date: 1973-05-09
Publication date: 1978-01-26

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Zünden und Betrieb einer von einer Wechselstromquelle gespeisten Entladungslampe mit einem zur Stabilisierung des Lampenstroms dienenden Element niedriger Impedanz in Form einer Spule mit verhältnismäßig niedriger Windungsanzahl und verhältnismäßig kleinen Abmessungen sowie mit einer bidirektionalen Schalteinrichtung und einer Steuersignalerzeugungseinrichtung zum Anlegen eines Steuersignals an die bidirektionale Schalteinrichtung zu einem vorbestimmten Zeitpunkt in jeder Wechselstromhalbperiode zwecks Steuerung der der Entladungslampe in jeder Halbperiode zugeführten Energie.The invention relates to a circuit arrangement for igniting and operating one of one AC power source fed discharge lamp with a serving to stabilize the lamp current Low impedance element in the form of a coil with a relatively low number of turns and relatively small dimensions and with a bidirectional switching device and a control signal generating device for applying a control signal to the bidirectional switching device to one predetermined time in each AC half cycle for the purpose of controlling the discharge lamp in energy added every half cycle.

Eine solche Schaltungsanordnung ist ihrem grundsätzlichen Aufbau nach aus der US-PS 34 66 500 bekannt. Diese bekannte Schaltung dient dazu, zum Zünden und zum Betrieb von Entladungslampen schwere, aufwendige und raumsperrende Ballastschaltungen oder Vorschaltanordnungen zu vermeiden. Zur Lösung dieses Problems ist die bekannte Schaltungsanordnung derart ausgebildet und ausgelegt, daß sie die Energie eines der Lampe in jeder Halbperiode zugeführten Spannungsimpulse derart begrenzt, daß die Restionisation zur Zündung in der nächsten Halbperiode durch die normale Speisespannung nicht ausreicht Eine solche Vorgehensweise steht im Gegensatz zu den sonst bekannten Anordnungen, bei denen nach einem anfänglichen Zünden der Entladung die Speisespannung in der Lage ist, die Entladung in aufeinanderfolgenden Wechselspannungshalbperioden selbsttätig aufrechtzuerhalten, und zwar unter Verwendung der bereits erwähnten aufwendigen Ballasteinrichtungen. Zur Zufuhr des Spannungsimpulses begrenzter Energie ist bei der Schaltungsanordnung nach der US-PS 34 66 500 der Entladungslampe eine Spannungsimpulsgeneratorschaltung parallel geschaltet, die in jeder Halbperiode die Entladungslampe erneut zündet. Die Spannungsimpulsgeneratorschaltung enthält im wesentlichen einen mit einem bidirektionalen Schalter in Reihe geschalteten Kondensator sowie einen die Entladungslampe speisenden Aufwärtstransformator. Beim Zünden des bidirektionalen Schalters wird die in dem Kondensator in jeder Wechselstromhalbperiode gespeicherte Energie der Entladungslampe als Hochspannungsimpuls über den Transformator zugeführt. Auf diese Weise wird die Entladungslampe in jeder Halbperiode erneut gezündet. Der von der Entladungslampe in jeder Halbperiode gezogene mittlere Strom hängt von der Ladung des Kondensators ab. Die Ladungsmenge des Kondensators ist wiederum eine Funktion der momentanen Amplitude der Speisespannung zum Zeitpunkt des Zündens des bidirektionalen Schalters. Je früher der Schalter in einer Halbperiode gezündet wird, um so geringer ist die Kondensatorladung und der der Lampe zugeführte mittlere Strom. Auf diese Weise ist es möglich, den der Lampe in jeder Halbperiode zugeführten mittleren Strom ohne die aufwendigen, kostspieligen und raumsperrenden Ballasteinrichtungen zu begrenzen. Nachteilig bei der bekannten Schaltungsanordnung ist allerdings die Tatsache, daß die Entladungslampe in jeder Wechselstromhalbperiode durch hohe Spannungsimpulse erneut gezündet werden muß, wodurch die Lebensdauer der Lampe verkürzt wird.Such a circuit arrangement is based on its basic structure from US Pat. No. 3,466,500 known. This known circuit is used to ignite and operate discharge lamps avoid heavy, complex and space-blocking ballast circuits or ballast arrangements. To the Solution to this problem, the known circuit arrangement is designed and designed so that it the Energy of a voltage pulse applied to the lamp in each half cycle is limited in such a way that the Residual ionization for ignition in the next half cycle due to the normal supply voltage is not sufficient Such a procedure is in contrast to the otherwise known arrangements in which after a initial ignition of the discharge the supply voltage is able to discharge in successive To maintain alternating voltage half-periods automatically, using the already mentioned complex ballast devices. To supply the voltage pulse with limited energy is at the circuit arrangement according to US-PS 34 66 500 of the discharge lamp, a voltage pulse generator circuit connected in parallel, which ignites the discharge lamp again in each half cycle. The voltage pulse generator circuit essentially contains one connected in series with a bidirectional switch Capacitor and a step-up transformer feeding the discharge lamp. When igniting the bidirectional Switch, the energy stored in the capacitor in each AC half cycle is the Discharge lamp supplied as a high-voltage pulse via the transformer. In this way, the Discharge lamp ignited again in every half cycle. That of the discharge lamp in every half cycle Average current drawn depends on the charge on the capacitor. The amount of charge on the capacitor is in turn a function of the instantaneous amplitude of the supply voltage at the time of ignition of the bidirectional switch. The earlier the switch is ignited in a half-cycle, the less it is Capacitor charge and the mean current supplied to the lamp. In this way it is possible for the Medium current supplied to the lamp in each half cycle without the laborious, costly and costly to limit space-blocking ballast facilities. The known circuit arrangement is disadvantageous However, the fact that the discharge lamp in each AC half cycle by high voltage pulses must be re-ignited, which shortens the life of the lamp.

Zum weiteren Stand der Technik wird noch auf die US-PS 33 44 310 sowie auf die GB-PS 10 79 565 verwiesen. Aus der US-PS 33 44 310 ist eine Steuerschaltung für Universallampen bekannt, die zum Starten und Betreiben von Lampen aller Art, insbesondere von Entladungslampen unterschiedlicher Leistung, mit hohen Spannungsimpulsen dient. Zum Steuern der der Lampe zugeführten Leistung liegt wenigstens ein steuerbarer Gleichrichter in Reihe mit der Wechselstromquelle, der Lampe sowie einem Aufwärts-Spartransformator. Die der Lampe zugeführte Leistung wird durch Phasenanschnittssteuerung des steuerbaren Gleichrichters geregelt.For further prior art reference is made to US Pat. No. 3,344,310 and GB Pat. No. 10 79 565 referenced. From US-PS 33 44 310 a control circuit for universal lamps is known to start and operating lamps of all types, in particular discharge lamps of different power, with high Voltage pulses are used. To control the power supplied to the lamp, there is at least one Controllable rectifier in series with the AC power source, the lamp and a step-up autotransformer. The power supplied to the lamp is controlled by phase angle control of the controllable Rectifier regulated.

Die GB-PS 10 79 565 befaßt sich mit einem Startgerät für Entladungslampen, bei dem durch kurzzeitiges Schließen eines Schaltelements der Speisespannung ein Impuls überlagert wird, und zwar mit Hilfe eines Aufwärts-Spartransformators. Nach der Zündung der Lampe kann das Schaltelement geöffnet bleiben.GB-PS 10 79 565 deals with a starting device for discharge lamps, in which the supply voltage is switched on by briefly closing a switching element Pulse is superimposed, with the help of a step-up autotransformer. After the ignition of the Lamp, the switching element can remain open.

Diesem weiteren Stand der Technik kann man keine Anregungen entnehmen, um die aus der US-PS 34 66 500 bekannte Schaltungsanordnung in einer sinnvollen Weise weiterzubilden.No suggestions can be derived from this further prior art in order to obtain the results from US Pat 34 66 500 known circuit arrangement in a meaningful way.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung von kleinem und leichten Impedanzelementen die Begrenzung des durch die Entladungslampe fließenden Stroms ohne die Zufuhr von hohen Spannungsimpulsen in jeder Wechselstromhalbperiode vorzunehmen.The invention is based on the object, while maintaining small and light impedance elements the limitation of the current flowing through the discharge lamp without the supply of high To carry out voltage pulses in every alternating current half cycle.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs beschriebene Schaltungsanordnung zum Zünden und Betrieb einer von einer Wechselstromquelle gespeisten Entladungslampe nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die bidirektionale Schalteinrichtung zusammen mit einer ihr parallelgeschalteten Einrichtung hoher Impedanz Strombegrenzungsmittel bildet und daß die Gesamtanordnung derart getroffen ist, daß die Strombegrenzungsmittel während eines ersten Abschnitts in jeder Wechselstromhalbperiode wirksam sind und für die Dauer ihrer Wirksamkeit den durch die Entladungslampe fließenden Strom auf einen unter dem Nennwert der Entladungslampe liegenden Stromwert begrenzen und daß das zu einem im stationären Betrieb in bezug auf den Stromkreuzungspunkt um etwa 90° verschobenen Stromsteuerungsumschaltpunkt auftretende Steuersignal die Strombegrenzungsmittel für den restlichen Abschnitt jeder Halbperiode in den unwirksamen Zustand schaltet, in dem der durch die Entladungslampe fließende Strom nur durch das Element niedriger *> Impedanz stabilisiert ist und auf einen Wert ansteigt, der den Betrieb der Lampe bei ihrem effektiven Stromnennwert für jede Halbperiode sicherstellt.To solve this problem, the circuit arrangement described above for ignition and Operation of a discharge lamp fed by an alternating current source according to the invention, characterized in that that the bidirectional switching device together with a device connected in parallel with it high impedance forms current limiting means and that the overall arrangement is such that the current limiting means are operative during a first portion in each alternating current half cycle are and for the duration of their effectiveness the current flowing through the discharge lamp to one below the Limit the nominal value of the discharge lamp lying current value and that that leads to a stationary operation with respect to the current crossing point by about 90 ° shifted current control switching point occurring Control signal the current limiting means for the remaining portion of each half cycle in the ineffective Switching state in which the current flowing through the discharge lamp only passes through the element lower *> Impedance is stabilized and rises to a value that will allow the lamp to operate at its effective current rating for each half-period.

Ein wesentlicher Gesichtspunkt der Erfindung besteht somit darin, unter Beibehaltung einer ausreichenden Ionisation während jeder Wechselstromhalbperiode den Entladungsstrom in einem ersten Halbperiodenabschnitt mit Hilfe einer Einrichtung hoher Impedanz auf einen niedrigen Stromwert zu begrenzen und dann während des restlichen Abschnitts in jeder Halbperiode diese starke Strombegrenzung aufzuheben, so daß der Momentanwert des durch die Lampe fließenden Stroms derart stark ansteigt, daß die Entladungslampe während jeder Halbperiode bei ihrem effektiven Stromwert betrieben wird. Da die Einrichtung hoher Impedanz nur von einem niedrigen Strom durchflossen wird, kann sie klein und leicht ausgebildet sein. Im Gegensatz zum Stand der Technik nach der US-PS 34 66 500 ist es beim Erfindungsgegenstand im stationären Betrieb nicht erforderlich, der Entladungslampe eine hohe Spitzenspannung zuzuführen, weil während der gesamten Dauer jeder Wechselstromhalbperiode ein die Entladung aufrechterhaltender Strom durch die Lampe fließt. Der im ersten Abschnitt jeder Wechselstromhalbperiode stark begrenzte Entladungsstrom reicht auch aus, um die Kathode stets auf einer geeigneten Betriebstemperatur zu halten. Dies wirkt sich günstig auf die Lebensdauer der Kathode und damit der Entladungslampe aus.An essential aspect of the invention is thus, while maintaining a sufficient Ionization during each alternating current half cycle, the discharge current in a first half cycle section using a device to limit high impedance to a low current value and then cancel this strong current limitation during the remaining section in each half cycle, so that the Instantaneous value of the current flowing through the lamp increases so much that the discharge lamp during every half cycle is operated at its effective current value. Because the establishment of high impedance only is traversed by a low current, it can be made small and light. In contrast to the State of the art according to US-PS 34 66 500 is not the subject of the invention in stationary operation required to supply the discharge lamp with a high peak voltage because during the whole During each alternating current half cycle, a discharge-sustaining current flows through the lamp. The discharge current, which is very limited in the first section of each alternating current half cycle, is also sufficient to always keep the cathode at a suitable operating temperature. This has a beneficial effect on the Lifespan of the cathode and thus of the discharge lamp.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind als Strombegrenzungsmittel ein Element hoher Impedanz und ein steuerbarer bidirektionaler Gleichrichter vorgesehen. Bis zum Auftreten des Stromsteuerungsumschaltpunkts, oder einfacher des Stromsteuerzeitpunkts, fließt der Lampenstrom durch das Element hoher Impedanz, das mit der aus der Spannungsquelle, der Entladungslampe und dem Impedanzelement niedriger Impedanz gebildeten Schaltung in Reihe liegt Dabei wird der durch die Entladungslampe fließende Strom auf einen Wert begrenzt, der unter dem Nennwert liegt Beim Auftreten des Stromsteuerzeitpunkts wird der steuerbare bidirektionale Gleichrichter vom gesperrten in den leitenden Zustand umgeschaltet um das Impedanzelement hoher Impedanz kurzzuschließen. Dadurch wird ein hoher Stromfluß in der 6s Schaltung ermöglicht In a preferred development of the invention, a high impedance element and a controllable bidirectional rectifier are provided as current limiting means. Until the current control switching point occurs, or, more simply, the current control instant, the lamp current flows through the high impedance element, which is in series with the circuit formed by the voltage source, the discharge lamp and the low impedance impedance element limited, which is below the nominal value When the current control instant occurs, the controllable bidirectional rectifier is switched from the blocked to the conductive state in order to short-circuit the high-impedance element. This enables a high current flow in the 6s circuit

Wenn es sich allerdings bei der Entladungslampe um eine Quecksilberentladungslampe handelt deren äquivalente Impedanz sich während der Startperiode ändert, tritt eine weitere Schwierigkeit auf. Bei einer derartigen Entladungslampe ist nämlich bei der anfänglichen Inbetriebnahme oder Startperiode die äquivalente Impedanz sehr gering, da die Lampe anfangs einen sehr niedrigen Dampfdruck, aufweist. Wenn die Lampe einen stationären Betriebszustand erreicht hat, sind der Dampfdruck und die äquivalente Impedanz höher. However, if the discharge lamp is a mercury discharge lamp, the equivalent impedance of which changes during the starting period, another problem arises. In the case of such a discharge lamp, the equivalent impedance is very low during the initial start-up or start-up period, since the lamp initially has a very low vapor pressure. When the lamp has reached steady state, the vapor pressure and equivalent impedance are higher.

Wenn man nun den Stromsteuerzeitpunkt derart einstellen würde, daß die Lampe bereits während der Startperiode ihre Ausgangsleistung abgibt, würde die Entladungslampe mit einem Überstrom betrieben werden. Dies ist auf die niedrige äquivalente Impedanz der Entladungslampe während der anfänglichen Inbetriebnahme zurückzuführen. Die Lampe oder die zugehörigen Schaltungselemente würden daher beschädigt werden.If you were to set the current control time so that the lamp was already during the Starting period emits its output power, the discharge lamp would be operated with an overcurrent will. This is due to the low equivalent impedance of the discharge lamp during initial start-up traced back. The lamp or the associated circuit elements would therefore be damaged will.

Weitere Schwierigkeiten treten bei Entladungslampen auf, die Startimpulse benötigen oder die während der Startperiode eine unregelmäßige Entladung zeigen. Dadurch wird die Arbeitsweise des Steuersignalgenerators oder des Strombegrenzers nachteilig beeinflußt. Es ist daher nicht ohne weiteres möglich, bei derartigen Entladungslampen stabile Betriebszustände zu erreichen. Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind daher Mittel zum Herabsetzen der der Entladungslampe zugeführten Spannung vorgesehen.Further difficulties arise with discharge lamps that require start pulses or that are used during show an irregular discharge during the start period. This changes the operation of the control signal generator or the current limiter adversely affected. It is therefore not easily possible with such Discharge lamps to achieve stable operating conditions. According to a development of the invention are therefore means are provided for reducing the voltage supplied to the discharge lamp.

Ferner sind nach einer Weiterbildung der Erfindung Maßnahmen vorgesehen, die in der Lage sind, auch eine Entladungslampe stabil zu betreiben, deren Charakteristik zwischen der Startzeit und der eigentlicher Betriebszeit Veränderungen unterworfen ist, die während der Startzeit hohe Impulsspannungen benötigl oder die während der Startzeit unregelmäßige Entladungen aufweist.Furthermore, according to a development of the invention, measures are provided which are able to also include a Discharge lamp to operate stably, its characteristic between the starting time and the actual Operating time is subject to changes that require high pulse voltages during the starting time or which has irregular discharges during the start-up time.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es auch möglich, eine Entladungslampe derart zu steuern, daC sie trotz Veränderungen in der Charakteristik dei Entladungslampe, in den Eigenschaften der Schaltungsbauelemente und in den Umgebungsbedingungen beispielsweise Veränderungen in der Speisespannung eine konstante Ausgangsleistung aufweistAccording to a further development of the invention, it is also possible to control a discharge lamp in such a way that despite changes in the characteristics of the discharge lamp, in the properties of the circuit components and in the ambient conditions for example, changes in the supply voltage have a constant output power

Darüber hinaus ist es bei der nach der Erfindung ausgebildeten Schaltungsanordnung möglich, die betrie bene Entladungslampe gegen andere Entladungslamper auszutauschen und eine von der Betriebszeit unabhängi ge stabile Arbeitsweise vorzusehen.In addition, it is possible in the circuit arrangement designed according to the invention, the oper to replace the discharge lamp with other discharge lamps and one that is independent of the operating time ge stable operation to be provided.

Eine Weiterbildung der Erfindung enthält Mittel, di< in Abhängigkeit von Änderungen in den Eigenschaftei der Schaltungselemente oder in Abhängigkeit von dei seit dem Einschalten der Entladungslampe vergangenei Zeit den Stromsteuerzeitpunkt zu ändern, um dadurcl eine Entladungslampe, beispielsweise eine Quecksilber dampflampe mit einem veränderbaren Dampfdruck um einer veränderbaren äquivalenten Impedanz, stabil zi betreiben. A further development of the invention contains means to change the current control time as a function of changes in the properties of the circuit elements or as a function of the time elapsed since the discharge lamp was switched on in order to enable a discharge lamp, for example a mercury vapor lamp with a vapor pressure that can be changed by one changeable equivalent impedance, stable zi operate.

Vorzugsweise enthält eine Weiterbildung der Erfin dung auch noch eine Zeitverriegelungseinrichtung, dii nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit die Steuerst gnalerzeugungseinrichtung freigibt oder die für eim vorgegebene Zeit nach dem Schließen eines Lampenbe triebsschalters die Wirkung der Steuersignalerzeu gungseinrichtung aufhebt um auf diese Weise wahrem der anfänglichen Inbetriebnahme eine Entladungslam pe, die während der Startperiode Startimpulse benötig oder eine unregelmäßige Entladung aufweist, stabil ζ betreiben.A further development of the invention preferably also contains a time locking device, dii after a predetermined time, the control signal generating device releases or the for eim predetermined time after closing a lamp operating switch the effect of the control signal generation The charging device cancels a discharge lamp in this way during the initial start-up pe, which needs start impulses during the start period or has an irregular discharge, stable ζ operate.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand von Figuren beschrieben. Es zeigtPreferred exemplary embodiments of the invention are described with reference to figures. It shows

Fig. 1 ein Schaltbild einer nach der Erfindung ausgebildeten Einrichtung zum Betrieb einer Entladungslampe, 1 shows a circuit diagram of a device designed according to the invention for operating a discharge lamp,

Fig. 2a bis 2c den möglichen zeitlichen Verlauf der Speisespannung, des Lampenstroms und der Lampenspannung der in der Fi g. 1 dargestellten Schaltungsanordnung, 2a to 2c show the possible time course of the Supply voltage, the lamp current and the lamp voltage of the in Fi g. 1 shown circuit arrangement,

Fig. 3 die Beziehung zwischen der Impedanz eines Impedanzelements und des Phasenwinkels eines Stromsteuerzeitpunkts, 3 shows the relationship between the impedance of an impedance element and the phase angle of a current control instant,

F i g. 4, 5, 6 und 7 Schaltbilder von weiteren nach der Erfindung ausgebildeten Einrichtungen zum Betrieb einer Entladungslampe,F i g. 4, 5, 6 and 7 circuit diagrams of further devices designed according to the invention for operation a discharge lamp,

F i g. 8 den zeitlichen Verlauf des Lampensiroms bei der in der F i g. 7 dargestellten Schaltungsanordnung,F i g. 8 shows the time course of the lamp sirom the one shown in FIG. 7 shown circuit arrangement,

Fig. 9 andere Kombinationen aus Entladungslampen und Impedanzelementen,9 shows other combinations of discharge lamps and impedance elements,

Fig. 10a und 10b Schaltungen, die an Stelle der in den Fig. 1 und 7 dargestellten Anordnung aus Entladungslampe und Impedanzelement verwendet werden können, 10a and 10b show circuits which can be used in place of the arrangement of discharge lamp and impedance element shown in FIGS. 1 and 7,

Fig. lla, 11b, lic und Hd Blockschaltbilder mit verschiedenartigen nach der Erfindung benutzten Nachweiseinrichtungen,Fig. 11a, 11b, lic and Hd block diagrams with various detection devices used according to the invention,

Fig. 12a, 12b, 12c, 12d, 13 und 14 Schaltbilder von Einrichtungen, die zum Betrieb von Entladungslampen dienen und deren Arbeitsweise auf dem Nachweis der Spannung, der Lichtabgabc oder der Temperatur der Entladungslampe beruht,12a, 12b, 12c, 12d, 13 and 14 are circuit diagrams of devices used for operating discharge lamps serve and their mode of operation on the detection of the voltage, the Lichtabgabec or the temperature of the Discharge lamp is based,

Fig. 15 ein Schaltbild einer zum Betrieb einer Entladungslampe dienenden Einrichtung, deren Betriebsweise auf dem Nachweis der Spannung, des Magnetflusses oder der Temperatur eines Impedanzelements beruht,15 shows a circuit diagram of a device used to operate a discharge lamp, and its mode of operation on the detection of the voltage, the magnetic flux or the temperature of an impedance element is based

Fig. 16 ein Schaltbild einer zum Betrieb einer Entladungslampe dienenden Einrichtung, in der eine Nachweiseinrichtung zum Feststellen eines durch die Entladungslampe fließenden Stroms benutzt wird,16 shows a circuit diagram of a device used for operating a discharge lamp, in which a Detection device is used to determine a current flowing through the discharge lamp,

Fig. 17 ein Schaltbild einer zum Betrieb einer Entladungslampe dienenden Einrichtung, in der eine Nachweiseinrichtung zum Feststellen der abgelaufenen Zeit benutzt wird,17 is a circuit diagram of a for operating a Discharge lamp serving device in which a detection device to determine the expired Time is used

Fig. 18a, 18b, 18c und 19 weitere Beispiele von Steuersignalerzeugungseinrichtungen, 18a, 18b, 18c and 19 show further examples of control signal generating devices,

F i g. 20 ein Schaltbild eines typischen Beispiels einer zum Betrieb einer Entladungslampe dienenden Einrichtung mit einer Zeitverriegelungseinrichtung zur stabilen Betriebsweise einer Entladungslampe, für die Startimpulse erforderlich sind oder die in der Startperiode eine unregelmäßige Entladung aufweist,F i g. 20 is a circuit diagram of a typical example of a device used to operate a discharge lamp with a time locking device for the stable operation of a discharge lamp, for the start pulses are required or have an irregular discharge in the start period,

Fig.21a, 21b und 21c Schaltbilder von Zeitverriegelungseinrichtungen, die in einer nach der Erfindung ausgebildeten Einrichtung zum Betrieb von Entladungslampen verwendet werden können, 21a, 21b and 21c are circuit diagrams of time locking devices which can be used in a device designed according to the invention for operating discharge lamps,

Fig.22 ein Schaltbild einer zum Betrieb einer Entladungslampe dienenden Einrichtung, die mit einer Zeitverriegelungseinrichtung und mit einer Nachweiseinrichtung zum Feststellen einer Spannung an der Entladungslampe ausgerüstet ist, undFig. 22 is a circuit diagram of a for operating a Discharge lamp serving device with a time locking device and with a detection device for determining a voltage at the Discharge lamp is equipped, and

F i g. 23 ein Schaltbild eines weiteren Beispiels einer Steuersignalerzeugungseinrichtung, die mit einer aus Transistoren, Widerständen und Kondensatoren aufgebauten Zeitverriegelungseinrichtung ausgerüstet ist und für eine konstante Lichtabgabecharakteristik dientF i g. 23 is a circuit diagram of another example of a control signal generating device which is provided with an from Transistors, resistors and capacitors built-up time locking device is equipped and is used for a constant light output characteristic

Zur Steuerung des Stroms in einer Entladungslampe sind drei Mittel vorgesehen, nämlich eine Impedanzvorrichtung, eine Vorrichtung zur Unterbrechung einer Spannung oder eines Stroms und eine Transformatorvorrichtung.
In der F i g. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer nach der Erfindung aufgebauten Einrichtung zum Betrieb einer Entladungslampe dargestellt. Diese Einrichtung macht von einer Impedanzvorrichtung Gebrauch. Die Schaltungsanordnung dieser Einrichtung enthält eine Wechselstromquelle 1, einen Schalter 2, eine Entladungslampe 3, eine Spule 4, die als Impedanzelement mit einer verhältnismäßig niedrigen Impedanz dient, einen Strombegrenzer 5, der eine Spule 6 in Form eines Impedanzelements mit einer verhältnismäßig hohen Impedanz und einen bidirektionalen steuerbaren Gleichrichter 7 aufweist, und einen Steuersignalgenerator 8, der ein bidirektionales Schaltelement 81, einen Widerstand 83 und einen Kondensator 82 aufweist. Der Strombegrenzer 5 dient zur Begrenzung des durch die Entladungslampe 3 und die Spule 4 fließenden Stroms. To control the current in a discharge lamp, three means are provided, namely an Impedanzvor direction, a device for interrupting a voltage or a current and a transformer device.
In FIG. 1 shows an embodiment of a device constructed according to the invention for operating a discharge lamp. This device makes use of an impedance device. The circuit arrangement of this device contains an alternating current source 1, a switch 2, a discharge lamp 3, a coil 4, which serves as an impedance element with a relatively low impedance, a current limiter 5, a coil 6 in the form of an impedance element with a relatively high impedance and a Has bidirectional controllable rectifier 7, and a control signal generator 8, which has a bidirectional switching element 81, a resistor 83 and a capacitor 82. The current limiter 5 serves to limit the current flowing through the discharge lamp 3 and the coil 4.

Die in der F i g. 1 dargestellte Schaltungsanordnung arbeitel wie folgt. Wenn während einer Halbperiode der Wechselstromquelle 1 der Schalter 2 geschlossen wird, wird die Entladungslampe 3 über die Spule 4 und die damit in Reihe geschaltete Spule 6 betrieben. Der fließende Strom kann infolge der hohen Impedanz der Spule 6 auf einen kleineren Wert als es der Nennleistung entspricht begrenzt sein.The in the F i g. 1 shown circuit works as follows. If during a half period of the AC power source 1 the switch 2 is closed, the discharge lamp 3 via the coil 4 and the so operated coil 6 connected in series. The flowing current can be due to the high impedance of the Coil 6 may be limited to a value smaller than the rated power.

Wenn nun der Kondensator 82 über den Widerstand 83 allmählich aufgeladen wird, nimmt die Spannung am Kondensator 82 zu.If the capacitor 82 is gradually charged via the resistor 83, the voltage on the increases Capacitor 82 closed.

Der Widerstandswert des Widerstands 83 ist derart vorbestimmt, daß die Spannung des Kondensators zu einem Stromsteuerzeitpunkt in der Wechselstromhalbperiode die Schaitspannung des Schaltelements 81 erreicht. Daher wird beim Stromsteuerzeitpunkt der Kondensator über das Schaltelement 81, die Steuerelektrode Ic und die eine Hauptelektrode 7a des steuerbaren Gleichrichters 7 entladen. Dabei erhält der bidirektionale steuerbare Gleichrichter 7 ein zum Zünden dienendes Steuersignal.The resistance value of the resistor 83 is predetermined so that the voltage of the capacitor reaches the switching voltage of the switching element 81 at a current control timing in the AC half cycle. Therefore, at the instant of current control, the capacitor is discharged via the switching element 81, the control electrode Ic and the one main electrode 7a of the controllable rectifier 7. The bidirectional controllable rectifier 7 receives a control signal used for ignition.

Durch dieses Steuersignal werden die beiden Hauptelektroden Ta und 7b des steuerbaren Gleichrichters 7 praktisch kurzgeschlossen, so daß die Strombegrenzung aufgehoben wird. Der durch die Entladungslampe 3 fließende Lampenstrom nimmt daher zu, womit eine Erhöhung der Ausgangsleitung der Entladungslampe 3 verbunden ist. Danach nimmt der Lampenstrom entsprechend der angelegten Wechselspannung ab. Wenn der durch den steuerbaren bidirektionalen Gleichrichter 7 fließende Lampenstrom etwa den Wert Null erreicht hat, geht der Gleichrichter 7 in den gesperrten Zustand über. Die erste Wechselstromhalbperiode ist damit beendet.The two main electrodes Ta and 7b of the controllable rectifier 7 are practically short-circuited by this control signal, so that the current limitation is canceled. The lamp current flowing through the discharge lamp 3 therefore increases, which is associated with an increase in the output power of the discharge lamp 3. The lamp current then decreases according to the applied alternating voltage. When the lamp current flowing through the controllable bidirectional rectifier 7 has reached approximately the value zero, the rectifier 7 changes to the blocked state. The first alternating current half cycle is thus ended.

In der nächsten Wechselstromhalbperiode ist dieIn the next alternating current half cycle is the

SS Arbeitsweise der Schaltungsanordnung ähnlich, mit der Ausnahme, daß die Polarität entgegengesetzt ist Auf diese Weise wird die Entladungslampe 3 während einer Periode des Wechselstroms bei ihrer Nennleistung betrieben. SS Operation similar to the circuit arrangement, with the exception that the polarity is opposite. In this way, the discharge lamp 3 is operated at its rated power during a period of the alternating current.

Wenn der obenerwähnte Stromsteuerzeitpunkt derart gewählt wird, daß er zu einem früheren Zeitpunkt in einer Wechselstromhalbperiode auftritt ohne dabei die Stabilität der Entladungslampe zu verschlechtern, steigt die Ausgangsleistung der Entladungslampe über denIf the above-mentioned current control timing is selected to be earlier in an alternating current half cycle occurs without impairing the stability of the discharge lamp, increases the output power of the discharge lamp via the

6s Nennleistungswert an. Wenn im Gegensatz dazu der Stromsteuerzeitpunkt später auftritt wird die Ausgangsleistung der Entladungslampe herabgesetzt Auf diese Weise kann man die Lichtabgabe der Entladungs-6s nominal power value. In contrast, if the When the current control time occurs later, the output power of the discharge lamp is reduced to in this way one can see the light output of the discharge

lampe einstellen, wie es gewünscht wird.adjust the lamp as required.

Wenn man den Stromsteuerzeitpunkt in Abhängigkeit von Speisespannungsschwankungen, zeitlichen Veränderungen der Schaltungselemente und Veränderungen der Umgebungsbedingungen einstellt, kann man die Ausgangsleistung der Entladungslampe konstant halten. Es ist somit möglich, der Entladungslampe eine konstante Leistungscharakteristik zu geben.If the current control point in time as a function of supply voltage fluctuations, temporal Changes in the circuit elements and changes in the environmental conditions can be set keep the output power of the discharge lamp constant. It is thus possible to use the discharge lamp to give constant performance characteristics.

In der F i g. 2 ist der Verlauf der Speisespannung, der Spannung an der Entladungslampe und des Lampenstroms in Abhängigkeit von der Zeit ι dargestellt. Die Stromsteuerzeitpunkte sind dabei mit Ti und T2 bezeichnet.In FIG. 2 shows the course of the supply voltage, the voltage across the discharge lamp and the lamp current as a function of time ι . The current control times are denoted by Ti and T2.

Da in der beschriebenen Schaltungsanordnung die Induktivität der Spule 4 geringer als diejenige von herkömmlichen Ballasiimpedanzen ist, weist die Spule 4 nur eine verhältnismäßig geringe Anzahl von Windungen auf und ihr Eisenkern ist klein. Die Spule 4 hat daher geringe Abmessungen und ein kleines Gewicht.Since in the circuit arrangement described, the inductance of the coil 4 is less than that of is conventional ballast impedance, the coil 4 has only a relatively small number of turns up and their iron core is small. The coil 4 is therefore small in size and light in weight.

Die Induktivität der Spule 6 ist zwar groß, jedoch kann die Stromkapazität klein sein. Obwohl daher die Anzahl der Windungen der Spule 6 groß ist, kann man zu ihrer Herstellung einen Draht mit einem geringen Querschnitt verwenden. Darüber hinaus braucht der Eisenkern nicht groß zu sein. Die Spule 6 hat daher ebenfalls geringe Abmessungen und ein kleines Gewicht. Die übrigen Bauelemente der beschriebenen Einrichtung sind ebenfalls klein. So brauchen der Widerstand und der Kondensator keinen großen Strom zu führen, da sie lediglich in einer Steuerschaltung verwendet werden.Although the inductance of the coil 6 is large, the current capacity can be small. Although therefore the Number of turns of the coil 6 is large, you can use a wire with a small amount of turns Use cross-section. In addition, the iron core does not need to be large. The coil 6 therefore has also small dimensions and a small weight. The other components of the described Establishments are also small. So the resistor and capacitor don't need a lot of current to lead, since they are only used in a control circuit.

Bei der Schaltungsanordnung nach der F i g. 1 kann man die Eingangsklemme Cdes Widerstands 83 an die Netzseite der Entladungslampe 3 oder der Spule 4 anschließen, so daß der obengenannte Steuersignalgenerator durch die Betriebsbedingungen der Entladungslampe 3 nicht beeinflußt wird. Darüber hinaus ist es möglich, einen der Entladungslampe 3 äquivalenten Verbraucher vorzusehen, beispielsweise einen an die Stelle der in der F i g. 1 dargestellten Entladungslampe 3 tretenden Transformator, dessen Primärwicklung somit zwischen der Wechselstromquelle 1 und der Spule 4 liegt und an dessen Sekundärwicklung die Entladungslampe 3 angeschlossen wird. Ferner ist es möglich, die in der F i g. 1 gezeigten Spulen durch eine komplizierte Schaltung zu ersetzen, beispielsweise durch eine Spule und einen Kondensator. Diese Modifikationen treffen auch für andere noch zu beschreibende Ausführungsbeispiele der nach der Erfindung ausgebildeten Einrichtung zum Betrieb von Entladungslampen zu.In the circuit arrangement according to FIG. 1, the input terminal C of the resistor 83 can be connected to the mains side of the discharge lamp 3 or the coil 4, so that the above-mentioned control signal generator is not influenced by the operating conditions of the discharge lamp 3. In addition, it is possible to provide a consumer equivalent to the discharge lamp 3, for example one to replace the one shown in FIG. 1, the discharge lamp 3 shown enters the transformer, the primary winding of which is thus between the alternating current source 1 and the coil 4 and the discharge lamp 3 is connected to the secondary winding of the transformer. It is also possible to use the methods shown in FIG. 1 to replace the coils shown by a complicated circuit, for example by a coil and a capacitor. These modifications also apply to other exemplary embodiments, which are yet to be described, of the device designed according to the invention for operating discharge lamps.

Die in der F i g. 1 mit Λ bezeichnete Eingangsklemme des steuerbaren bidirektionalen Gleichrichters 7 kann man auch an einen Anzapfungspunkt B der Spule 6 anschließen. Wenn bei einer derart abgeänderten Schaltungsanordnung der steuerbare bidirektionale Gleichrichter 7 in den leitenden Zustand geschaltet wird, bleibt die Spule 6 geringfügig wirksam, so daß die Spule 6 einen Teil der Wirkung der Spule 4 übernimmt In ähnlicher Weise kann man die Eingangsklemme A der Spule 6 an eine Anzapfung D der Spule 4 anschließen, so daß die Spule 4 einen Teil der Wirkung der Spule 6 übernimmt The in the F i g. 1 denoted by Λ input terminal of the controllable bidirectional rectifier 7 can also be connected to a tapping point B of the coil. 6 When it is switched at such a modified circuit arrangement the controllable bidirectional rectifier 7 in the conductive state, the coil 6 remains marginally effective, so that the spool 6 takes over part of the action of the coil 4. Similarly, one input terminal A of the coil 6 to connect a tap D of the coil 4, so that the coil 4 takes over part of the action of the coil 6

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der durch die Entladungslampe fließende Strom durch die hohe Impedanz der Spule 6 bis zum Stromsteuerzeitpunkt in jeder Wechselstromhalbwelle auf einen Wert begrenzt, der kleiner als der Nennstrom ist Dabei wird eine Ionenauslösung in der Entladungslampe vermieden. Es ist daher möglich, den Strom der Entladungslampe jederzeit zu erhöhen, ohne eine hohe Spannung anlegen zu müssen, beispielsweise einen Spannungsimpuls. Das bedeutet, daß zum Stromsteuer-Zeitpunkt die Speisespannung nicht geändert zu werden braucht. Dies führt zu einer stabilen Arbeitsweise der Entladungslampe. In the embodiment described above, the current flowing through the discharge lamp is limited by the high impedance of the coil 6 up to the current control time in each alternating current half-cycle to a value that is less than the nominal current. Ion release in the discharge lamp is avoided. It is therefore possible to increase the current of the discharge lamp at any time without having to apply a high voltage, for example a voltage pulse. This means that the supply voltage does not need to be changed at the time of current control. This leads to a stable operation of the discharge lamp.

Der Stromsteuerzeitpunkt, d. h. derjenige Zeitpunkt oder derjenige Winkel in einer Wechselstromhalbperiode, bei dem durch den Steuersignalgenerator eine Veränderung in den Impedanzelementen hervorgerufen wird, sollte unter Berücksichtigung der folgenden Beschreibung bestimmt werden.The current control timing, i.e. H. that point in time or that angle in an alternating current half-period, in which a change in the impedance elements is caused by the control signal generator should be determined taking into account the following description.

Wenn der Stromsteuerzeitpunkt vor dem Phasenwinkel Null in einer Wechselstromhalbperiode auftritt, wird keine Strombegrenzung hervorgerufen. Dieser Zustand ist der gleiche wie bei einer herkömmlichen Ballastschaltung, und es ist daher erforderlich, um den Betrieb der Entladungslampe bei ihrer Nennleistung zu stabilisieren, daß das Impedanzelement eine hohe Impedanz aufweist.When the current control timing is before the phase angle Zero occurs in an AC half cycle, no current limit is introduced. This condition is the same as a conventional ballast circuit and it is therefore required to operate to stabilize the discharge lamp at its rated output that the impedance element has a high Has impedance.

Wenn hingegen der Stromsteuerzeitpunkt gegenüber dem Phasenwinkel Null verzögert ist, wird die effektive Speisespannung an der Entladungslampe herabgesetzt, wie es oben beschrieben ist. Damit in diesem Fall die Entladungslampe ihre Nennleistung erreichen kann, muß die Impedanz des Impedanzelement gering sein. Die Beziehung zwischen der Impedanz des Impedanzelements und dem als Stromsteuerzeitpunkt ausgewählten Phasenwinkel ist in der F i g. 3 dargestellt.If, on the other hand, the current control time is delayed with respect to the phase angle zero, the effective Reduced the supply voltage to the discharge lamp, as described above. So in this case the Discharge lamp can reach their rated power, the impedance of the impedance element must be low. The relationship between the impedance of the impedance element and that selected as the current control timing The phase angle is shown in FIG. 3 shown.

Im allgemeinen entspricht der Verlauf eines Wechselstroms in einer angenäherten Halbperiode nach dem Auftreten des Stromsteuerzeitpunkts etwa einem Sinusvorgang, dessen äquivalente Frequenz mit wachsender Verzögerung des Stromsteuerzeitpunkts zunimmt. Wenn beispielsweise der Phasenwinkel zum Stromsteuerzeitpunkt 90° beträgt, ist die äquivalente Frequei..· etwa zweimal so hoch wie die Frequenz der Speisewechselstromquelle. Wenn man daher als Impedanzelement eine in der Fig. 1 dargestellte Spule verwendet, kann man durch die Wirkung der oben beschriebenen äquivalenten Frequenz die Induktivität der Spule herabsetzen. Da bedeutet, daß bei zunehmender Verzögerung des Stromsteuerzeitpunkts die Spule kleiner gemacht werden kann. Damit kann man auch die Einrichtung zum Betrieb der Entladungslampe kleiner und leichter ausführen, jedoch wird der Leistungsfaktor der Einrichtung geringer. Zur Feststellung des Stromsteuerzeitpunkts sollte man daher auch den Leistungs- faktor in Betracht ziehen.In general, the course of an alternating current in an approximate half cycle after the occurrence of the current control instant corresponds approximately to a sinusoidal process, the equivalent frequency of which increases as the delay in the current control instant increases. If, for example, the phase angle at the time of current control is 90 °, the equivalent frequency is about twice as high as the frequency of the alternating current source. Therefore, if a coil shown in FIG. 1 is used as the impedance element, the inductance of the coil can be reduced by the effect of the equivalent frequency described above. It means that as the delay in the current control timing increases, the coil can be made smaller. This means that the device for operating the discharge lamp can also be made smaller and lighter, but the power factor of the device is lower. To determine the timing of the current control, one should therefore also take the power factor into account.

In der Fig.4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum Betrieb einer Entladungslampe dargestellt, das von einer Impedanz als Strombegrenzungseinrichtung Gebrauch machtFIG. 4 shows a further exemplary embodiment of a device for operating a discharge lamp shown, that of an impedance as a current limiting device Makes use

Bei der in der F i g. 4 dargestellten Schaltungsanordnung ist die Spule 6 dem steuerbaren Gleichrichter 7 und der Spule 4 parallel geschaltet Bei dieser Schaltung arbeitet bis zum Auftreten des Stromsteuerzeitpunkts lediglich die Spule 6. Durch die dann auftretende Zustandsänderung des steuerbaren Gleichrichters 7 in den leitenden Zustand wird die aus den Spulen 4 und 6 gebildete Parallelschaltung wirksam. Mit dem Umschalten des steuerbaren Gleichrichters vom gesperrten in den leitenden Zustand wird die Strombegrenzungsfunk tion des Strombegrenzers 5 aufgehoben. Da die Induktivität der Spule 4 wesentlich geringer als diejenige der Spule 6 ist, fließt der größte Anteil des Stroms der Entladungslampe 3 durch die Spule 4. In the case of the FIG. Circuit arrangement shown in Figure 4, the coil 6 to the controllable rectifier 7 and the spool 4 connected in parallel In this circuit operates until the occurrence of the current control timing, only the coil 6. By the then occurring change in state of the controllable rectifier 7 in the conducting state from the coils 4 and 6 formed parallel connection effective. When the controllable rectifier is switched from the blocked to the conductive state, the current limiting function of the current limiter 5 is canceled. Since the inductance of the coil 4 is significantly lower than that of the coil 6, most of the current of the discharge lamp 3 flows through the coil 4.

Da bei diesem Ausführungsbeispiel jedoch ein Teil des Stroms der Entladungslampe 3 durch die Spule 6 fließt, kann man die Stromkapazität der Spule 4 kleiner machen als bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel. Die in der Fig. 4 dargestellte Spule 4 hat also einen geringeren Drahtdurchmesser als die in der F i g. I dargestellte Spule 4. Die Spule 4 nach der Fig.4 ist daher kleiner als die Spule4 nach der Fig. 1. Im übrigen ist die Arbeitsweise der dargestellten Schaltung die gleiche wie bei der Schaltung nach der Fig. 1.In this exemplary embodiment, however, since part of the current of the discharge lamp 3 flows through the coil 6 flows, the current capacity of the coil 4 can be made smaller than that shown in FIG Embodiment. The coil 4 shown in FIG. 4 thus has a smaller wire diameter than the in the F i g. I illustrated coil 4. The coil 4 according to FIG. 4 is therefore smaller than the coil 4 according to the Fig. 1. Otherwise, the operation is as shown The circuit is the same as in the circuit of FIG. 1.

Bei der Schaltungsanordnung nach der Fig.4 kann man die Eingangsklemme F der Spule 4 mit der Anzapfung ßder Spule 6 verbinden. Es ist auch möglich, die Eingangsklemme ZTder Spule 6 an die Anzapfung D der Spule 4 anzuschließen.In the circuit arrangement according to FIG. 4, the input terminal F of the coil 4 can be connected to the tapping of the coil 6. It is also possible to connect the input terminal ZT of the coil 6 to the tap D of the coil 4.

Eine praktische Ausführungsform der oben beschriebenen Schaltung wies die folgenden Werte auf:A practical embodiment of the circuit described above had the following values:

EntladungslampeDischarge lamp 400-Watt-400 watt Quecksilber-Mercury- bogenlampearc lamp SpeisespannungSupply voltage 200 V200 V StromsteuerzeitpunktPower control timing (angegeben als(specified as Phasenwinkel)Phase angle) etwa 90°about 90 ° Spule 4:Coil 4: InduktivitätInductance 1OmH1OmH StromkapazitätCurrent capacity 4A4A AbmessungenDimensions 7 χ 6 χ 4 cm³ 7 χ 6 χ 4 cm ³ GewichtWeight 640 g640 g Spule 6:Coil 6: InduktivitätInductance 80OmH80OmH StromkapazitätCurrent capacity 0,4 A0.4 A AbmessungenDimensions 7 χ 5,5 χ 4cm^J 7 χ 5.5 χ 4cm ^J GewichtWeight 630 g630 g

Der Vergleich der obigen Daten mit den folgenden Daten eines Impedanzelements, und zwar einer Spule einer herkömmlichen Ballastschaltung für dieselbe Entladungslampe, zeigt, daß die Spule der herkömmlichen Ballastschaltung etwa viermal größer und etwa 3,5mal schwerer als bei der nach der Erfindung ausgebildeten Einrichtung ist. Hieraus gehen die durch die Erfindung erzielten Größen- und Gewichtseinsparungen hervor.The comparison of the above data with the following data of an impedance element, namely a coil a conventional ballast circuit for the same discharge lamp shows that the coil of the conventional Ballast circuit about four times larger and about 3.5 times heavier than that of the invention trained facility is. This results in the size and weight savings achieved by the invention emerged.

Herkömmliche Ballastschaltung:Conventional ballast circuit: 95 mH95 mH InduktivitätInductance 15 χ 11 x9cm^J 15 χ 11 x9cm ^J AbmessungenDimensions 4400 g 4400 g GewichtWeight

Darüber hinaus hat eine herkömmliche Ballasteinrichtung für 400 Watt in einer herkömmlichen Ballastschaltung konstanter Leistung ein Gewicht von etwa 11500 g. Dieses Gewicht kann man um etwa V₉ vermindern, und die Wirkung einer Einrichtung mit einer solchen herkömmlichen Ballasteinrichtung kann man durch Anwendung der Erfindung erhöhen, da man nach der Erfindung der Entladungslampe eine konstante Leistungscharakteristik geben kann, wie es oben beschrieben ist, und da die Anzahl der zusätzlich benötigten Bauelemente sehr klein ist Das Gewicht und die Abmessungen werden dadurch kaum vergrößert In addition, a conventional 400 watt ballast in a conventional constant power ballast circuit weighs approximately 11500 g. This weight can be _{reduced by about V 9} , and the effect of a device with such a conventional ballast device can be increased by applying the invention, since according to the invention the discharge lamp can be given a constant output characteristic, as described above, and since the The number of additionally required components is very small. The weight and dimensions are hardly increased as a result

Ein weiteres Ausrührungsbeispiel einer nach der Erfindung ausgebildeten Einrichtung zum Betrieb einer Entladungslampe ist in der Fig.5 dargestellt Dieses Ausführungsbeispiel ist der in der Fig.4 gezeigten Schaltungsanordnung ähnlich, mit der Ausnahme, daß die Spulen 4 und 6 auf denselben Eisenkern gewickelt sind. Another embodiment of a device designed according to the invention for operating a discharge lamp is shown in FIG. 5. This embodiment is similar to the circuit arrangement shown in FIG. 4, with the exception that the coils 4 and 6 are wound on the same iron core.

Da bei der Schaltungsanordnung nach der F i g. 5 die Spulen 4 und 6 um denselben Eisenkern gewickelt sind, werden die Richtungen der durch die Spulen 4 und 6 fließenden Ströme entgegengesetzt gewählt, um einer vorzeitigen Sättigung des Kerns entgegenzutreten. Dadurch kann man die Querschnittsfläche des Eisenkerns kleiner ausführen, was zu geringeren Gesamtabmessungen des Eisenkerns führt. Somit ist auch die aus den Spulen 4 und 6 gebildete Spulenanordnung kleiner und leichter als bei der Schaltungsanordnung nach der Fig. 4.Since in the circuit arrangement according to FIG. 5 the coils 4 and 6 are wound around the same iron core, the directions of the currents flowing through the coils 4 and 6 are chosen to be opposite to one another counteract premature saturation of the core. This allows the cross-sectional area of the iron core run smaller, which leads to smaller overall dimensions of the iron core. So that too is over the coils 4 and 6 formed coil arrangement smaller and lighter than in the circuit arrangement according to the Fig. 4.

In der F i g. 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum Betrieb einer Entladungslampe dargestellt. Bei dieser Einrichtung wird die Speisespannung der Entladungslampe vermindert, um den Strom in der Entladungslampe zu begrenzen.In FIG. 6 is a further exemplary embodiment of a device for operating a discharge lamp shown. In this device, the supply voltage of the discharge lamp is reduced to the current in limit the discharge lamp.

Bis zum Stromsteuerzeitpunkt wird mit einem Transformator und mit einem steuerbaren bidirektionalen Gleichrichter 7 die der Entladungslampe 3 zugeführte Spannung auf einem kleineren Wert als dem Nennwert gehalten. Danach schaltet der steuerbare Gleichrichter 7 in der Wechselstromhalbperiode in den leitenden Zustand um, mit dem Ziel, die Entladungslampe bei Nennleistung zu betreiben.Up to the current control time is with a transformer and with a controllable bidirectional Rectifier 7 reduces the voltage supplied to the discharge lamp 3 to a value smaller than that Nominal value held. Thereafter, the controllable rectifier 7 switches in the alternating current half cycle conductive state with the aim of operating the discharge lamp at nominal power.

Dieses in der F i g. 6 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung kann man insbesondere anwenden, wenn man eine 200-V-Entladungslampe in Verbindung mit einem Aufwärtstransformator verwendet, der an eine herkömmliche Spannungsquelle von 100 V angeschlossen ist.
Die in der Fig.6 dargestellte Schaltungsanordnung enthält den Steuersignalgenerator 8, den Schalter 2, den steuerbaren bidirektionalen Gleichrichter 7, die Entladungslampe 3, das Impedanzelement 4 und die Wechselstromquelle 1. Diese Teile wurden bereits alle beschrieben. Darüber hinaus ist ein Transformator 18 mit Wicklungen 18a und 18£> vorgesehen.This in FIG. The embodiment of the invention shown in FIG. 6 can be used in particular when a 200 V discharge lamp is used in conjunction with a step-up transformer which is connected to a conventional voltage source of 100 V.
The circuit arrangement shown in FIG. 6 contains the control signal generator 8, the switch 2, the controllable bidirectional rectifier 7, the discharge lamp 3, the impedance element 4 and the alternating current source 1. These parts have all been described. In addition, a transformer 18 with windings 18a and 18 £> is provided.

Die in der F i g. 6 gezeigte Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt. Die während einer Wechselstromhalbperiode an der oberen Klemme der Wechselspannungsquelle 1 auftretende Wechselspannung vird auf die Primärwicklung 18b und den steuerbaren bidirektionalen Gleichrichter 7 aufgeteilt. Da der Widerstand des steuerbaren bidirektionalen Gleichrichters 7 wesentlich höher als derjenige der Primärwicklung 18£> ist, fällt der größte Teil der Wechselspannung an dem steuerbaren Gleichrichter 7 ab. Die Sekundärwicklung t8a des Transformators wird daher als Serienimpedanz der Entladungslampe betrieben. Der Strom zum Betrieb der Entladungslampe 3 fließt daher in diesem Zustand durch die Sekundärwicklung 18a des Transformators und das The in the F i g. The circuit arrangement shown in FIG. 6 operates as follows. The alternating voltage occurring during an alternating current half cycle at the upper terminal of the alternating voltage source 1 is divided between the primary winding 18b and the controllable bidirectional rectifier 7. Since the resistance of the controllable bidirectional rectifier 7 is significantly higher than that of the primary winding 18> , most of the AC voltage drops across the controllable rectifier 7. The secondary winding t8a of the transformer is therefore operated as a series impedance of the discharge lamp. The current for operating the discharge lamp 3 therefore flows in this state through the secondary winding 18a of the transformer and the

Impedanzelement 4.Impedance element 4.

In diesem Fall ist die an der Entladungslampe 3 abfallende Spannung kleiner als die Nennspannung. Der durch die Entladungslampe 3 fließende Strom ist daher durch diese geringe Speisespannung sowie die aus derIn this case, the voltage drop across the discharge lamp 3 is less than the nominal voltage. the The current flowing through the discharge lamp 3 is therefore due to this low supply voltage as well as from the

Sekundärwicklung 18a und das Impedanzelement 4Secondary winding 18a and the impedance element 4

gebildete Reihenschaltung begrenzt Der dabei dieThe series connection formed thereby limits the

Entladungslampe 3 durchfließende Strom liegt unterDischarge lamp 3 flowing through the current is under

dem Nennstrom.the nominal current.

Zum Stromsteuerzeitpunkt schaltet der steuerbareAt the time of the current control, the controllable

bidirektionale Gleichrichter 7 vom gesperrten in den leitenden Zustand um. Zu diesem Zweck erzeugt der Steuersignalerzeuger 8 in einer bereits beschriebenen Weise ein Steuersignal für den steuerbaren Gleichrich-bidirectional rectifier 7 from the blocked to the conductive state. For this purpose, the Control signal generator 8 in a manner already described a control signal for the controllable rectifier

ter 7. Auf Grund der Durchschaltung des Gleichrichters 7 fällt jetzt nahezu die gesamte Speisespannung an der Primärwicklung 186 ab. Dadurch wird zwischen den Klemmen G und H der auy den Transformatorwicklungen 18a und 186 gebildeten Spulenanordnung eine Spannung induziert, die höher als die Speisespannung ist. Diese erhöhte Spannung wird der Entladungslampe 3 zugeführt, so daß deren Ausgangsleistung zunimmt. Dieser Zustand wird bis zum Ende der betreffenden Wechselstromhalbperiode aufrechterhalten.ter 7. As a result of the rectifier 7 being switched through, almost the entire supply voltage is now dropped across the primary winding 186. As a result, a voltage is induced between the terminals G and H of the coil arrangement formed by the transformer windings 18a and 186 which is higher than the supply voltage. This increased voltage is supplied to the discharge lamp 3, so that its output power increases. This state is maintained until the end of the relevant alternating current half cycle.

In der nächsten Wechselstromhalbperiode ist die Arbeitsweise der beschriebenen Einrichtung grundsätzlich die gleiche, mit der Ausnahme, daß die Polarität entgegengesetzt ist. Die Entladungslampe 3 wird somit während einer Wechselstromperiode bei ihrer Nennleistung betrieben.In the next alternating current half cycle, the operation of the device described is fundamental the same except that the polarity is opposite. The discharge lamp 3 thus becomes operated at their rated power during an AC period.

Da bei diesem Ausführungsbeispiel der die Entladungslampe 3 durchfließende Strom bis zum Auftreten des Stromsteuerzeitpunkts begrenzt ist, kann man die Primärwicklung 186 auf Grund der bereits erwähnten äquivalenten Frequenz verhältnismäßig klein ausbilden. Demzufolge hat auch die beschriebene Einrichtung geringe Abmessungen und ein kleines Gewicht.Since, in this exemplary embodiment, the current flowing through the discharge lamp 3 until the occurrence the current control time is limited, the primary winding 186 can be based on the aforementioned train the equivalent frequency relatively small. As a result, the device described also has small size and light weight.

In Abhängigkeit von der Art der Entladungslampen ist es möglich, das Impedanzelement dem steuerbaren Gleichrichter 7 parallelzuschalten, so daß die der Wicklung 186 zugeführte Spannung bereits vor dem Auftreten des Stromsteuerzeitpunkts in einem gewissen Maß angehoben ist. Da in diesem Fall der Speisespannung eine durch elektromagnetische Induktion erzeugte Spannung hinzugefügt wird, folgt daraus, daß die der Entladungslampe zugeführte Spannung zunimmt.Depending on the type of discharge lamp, it is possible to change the impedance element to the controllable one Rectifier 7 to be connected in parallel, so that the voltage supplied to the winding 186 before the Occurrence of the current control timing is raised to a certain extent. As in this case the supply voltage a voltage generated by electromagnetic induction is added, it follows that that of the Discharge lamp supplied voltage increases.

Wenn man die magnetische Kopplung zwischen den Wicklungen 18a und 186 abschwächt und somit einen Transformator mit einem Streufluß zuläßt, kann die Wicklung 18a die Funktion des Impedanzelements 4 übernehmen.If you weaken the magnetic coupling between the windings 18a and 186 and thus one Transformer with a leakage flux allows, the winding 18a can perform the function of the impedance element 4 take over.

In der Fig. 7 ist ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum Betrieb einer Entladungslampe dargestellt. Diese Einrichtung macht von Spannungs- oder Stromunterbrechungen Gebrauch.7 shows a further exemplary embodiment according to the invention of a device for operation a discharge lamp shown. This facility makes of voltage or current interruptions Use.

Diese Einrichtung arbeitet wie folgt. Wenn in einer Wechselstromhalbperiode der Schalter 2 geschlossen wird, lädt sich ein Kondensator 15 über eine Entladungslampe 3, eine Spule 4 und einen Widerstand 14 auf. Wenn die Spannung an dem auf diese Weise aufgeladenen Kondensator 15 die Schaltspannung eines bidirektionalen Schaltelements 15 erreicht, wird der Kondensator 15 über das Schaltelement 51 entladen und erzeugt dabei einen Entladungsstrom. Dieser Entladungsstrom fließt durch die Steuerelektrode eines steuerbaren bidirektionalen Gleichrichters 7, der dabei vom gesperrten in den leitenden Zustand umschaltet.This facility works as follows. If switch 2 is closed in an alternating current half cycle a capacitor 15 charges through a discharge lamp 3, a coil 4 and a resistor 14 on. When the voltage across the capacitor 15 charged in this way, the switching voltage of a Bi-directional switching element 15 is reached, the capacitor 15 is discharged via the switching element 51 and generates a discharge current. This discharge current flows through the control electrode of a controllable bidirectional rectifier 7, which switches from the blocked to the conductive state.

Gleichzeitig wird dabei die Ladung des Kondensators 13, der über die Entladungslampe 3 und die Spulen 4 und 12 geladen wurde, über den steuerbaren bidirektionalen Gleichrichter 7 sowie die Spule 12 auf eine entgegengesetzte Polarität umgeladen. Im Anschluß daran wird die Ladung des Kondensators 13 auf Grund der durch die Spule 12 und den Kondensator 13 gebildeten Kommutierungsschaltung in umgekehrter Richtung durch den steuerbaren bidirektionalen Gleichrichter 7 geschickt. Dieser Entladungsstrom durch den steuerbaren bidirektionalen Gleichrichter 7 ist dem Entladungslampenstrom entgegengerichtet. Sobald der durch den steuerbaren bidirektionalen Gleichrichter 7 fließende Strom etwa den Wert Null erreicht, gelangt der steuerbare Gleichrichter 7 in den gesperrten Zustand. Daraufhin steigt die Spannung am Kondensator 15 erneut an, um den steuerbaren bidirektionalen Gleich richter 7 wieder durchzuschalten.At the same time, the charge of the capacitor 13, which was charged via the discharge lamp 3 and the coils 4 and 12, is transferred to an opposite polarity via the controllable bidirectional rectifier 7 and the coil 12. Subsequently, the charge of the capacitor 13 is sent in the opposite direction through the controllable bidirectional rectifier 7 due to the commutation circuit formed by the coil 12 and the capacitor 13. This discharge current through the controllable bidirectional rectifier 7 is directed in the opposite direction to the discharge lamp current. As soon as the current flowing through the controllable bidirectional rectifier 7 reaches approximately the value zero, the controllable rectifier 7 goes into the blocked state. The voltage on the capacitor 15 then rises again in order to switch the controllable bidirectional rectifier 7 through again.

Auf diese Weise wird der steuerbare bidirektional Gleichrichter 7 wiederholt von dem leitenden in de gesperrten Zustand gebracht und umgekehrt. Dabei wird der durch die Entladungslampe fließende Strom i der ersten Hälfte jeder Wechselstromhalbperiode in de in der F i g. 8 dargestellten Weise unterbrochen:In this way, the controllable bidirectional rectifier 7 is repeated from the conductive in de locked state and vice versa. The current flowing through the discharge lamp is i the first half of each alternating current half cycle in de in FIG. 8 interrupted way:

Der Steuersignalgenerator 8 arbeitet in der bereit: oben beschriebenen Weise und erzeugt beim Strom Steuerzeitpunkt ein Steuersignal, das über einer Widerstand 11 und einen kleinen steuerbaren bidirektio nalen Gleichrichter 812 der Steuerelektrode de; steuerbaren bidirektionalen Gleichrichters 7 zugefühn wird. Dadurch wird der steuerbare Gleichrichter 7 den leitenden Zustand gebracht. Dieser leitendi Zustand wird so lange aufrechterhalten, bis der dei steuerbaren Gleichrichter 7 durchfließende Strom etw den Wert Null erreicht. Auf diese Weise wird währen des übrigen Teils der Wechselstromhalbperiode dl· strombegrenzende Funktion des Strombegrenzers 5 aufgehoben. Das bedeutet, daß der Strombegrenzer 5 lediglich ein leitende« Element darstellt.The control signal generator 8 works in the manner already described: above and generates a control signal at the current control time, which via a resistor 11 and a small controllable bidirectional rectifier 812 of the control electrode de; controllable bidirectional rectifier 7 is supplied. As a result, the controllable rectifier 7 is brought into the conductive state. This conductive state is maintained until the current flowing through the controllable rectifier 7 reaches the value zero. In this way, the current-limiting function of the current limiter 5 is canceled during the remaining part of the alternating current half-period dl. This means that the current limiter 5 is only a conductive element.

Die Wechselspannung oder der Wechselstrom werden somit unter Bildung einer hohen Frequenz bis zum Auftreten des Stromsteuerzeitpunkts unterbro chen. Da der steuerbare bidirektionale Gleichrichter immer wieder in den nichtleitenden Zustand gebrach wird, wird trotz der kleinen Induktivität der Spule 4 ei Überstrom in der Entladungslampe vermieden. Nac dem Auftreten des Stromsteuerzeitpunkts wird di durch die Stromunterbrechungen hervorgerufen Strombegrenzung aufgehoben, und die Ausgangslei stung der Entladungslampe erhöht. Die Entladungslam pe ist daher in der Lage, während einer Wechselstrom periode mit ihrer Nennleistung zu arbeiten.The alternating voltage or the alternating current are thus forming a high frequency up interrupted when the current control instant occurs. Because the controllable bidirectional rectifier is repeatedly broken into the non-conductive state, despite the small inductance of the coil 4 egg Avoid overcurrent in the discharge lamp. After the occurrence of the current control time, di current limitation caused by the power interruptions repealed, and the output lines performance of the discharge lamp increased. The discharge lamp is therefore able to operate during an alternating current period to work with their nominal power.

Der in der F i g. 7 dargestellte Steuersignalgenera tor 8 ist auch für eine zum Betrieb einer Entladungslam pe dienende Einrichtung anwendbar, in der eine ander« Art von Wechselstromunterbrechungsschaltung mi einem steuerbaren bidirektionalen Gleichrichter be nutzt wird.The one shown in FIG. Control signal generator 8 shown in FIG. 7 is also used for operating a discharge lamp PE-serving device can be used in which another type of alternating current interruption circuit mi a controllable bidirectional rectifier is used.

Wenn man bei dem in der F i g. 7 dargestellte Ausführungsbeispiel eine aus einem Widerstand uni einem Kondensator bestehende Reihenschaltung den steuerbaren bidirektionalen Gleichrichter parallelschal tet, kann man den steuerbaren bidirektionalen Gleich ;ichter in ähnlicher Weise betreiben. Wenn ma weiterhin den steuerbaren bidirektionalen Gleichrich ter 7 mit einer Spule in Reihe schaltet, kann eine stabil Arbeitsweise des steuerbaren Gleichrichters 7 sicherge stellt werden.If you look at the one shown in FIG. 7 shown embodiment of a resistor uni a capacitor existing series circuit the controllable bidirectional rectifier in parallel the controllable bidirectional rectifier can be operated in a similar way. If ma continues to connect the controllable bidirectional rectifier 7 with a coil in series, a stable can The operation of the controllable rectifier 7 is made safe.

Bei allen oben erläuterten Ausführungsbeispiele kann man an Stelle des steuerbaren bidirektionale Gleichrichters 7 oder des steuerbaren Gleichrichter 821 ein bidirektionales Schaltelement, antiparallelge schaltete steuerbare Gleichrichter und eine sättigungs fähige Drosselspule od. dgl. verwenden, falls dies Bauelemente hinsichtlich ihrer Leistungskennwerte mi den steuerbaren bidirektionalen Gleichrichtern 7 un 821 vergleichbar sind.In all of the exemplary embodiments explained above, instead of the controllable bidirectional rectifier 7 or the controllable rectifier 821, a bidirectional switching element, controllable rectifiers connected in anti-parallel and a saturable choke coil or the like can be used, if these components are used in terms of their performance characteristics with the controllable bidirectional rectifiers 7 un 821 are comparable.

An Stelle einer Reihenschaltung aus der Entladung! lampe 3 und dem Impedanzelement 4 kann man bei de obigen Ausführungsbeispielen eine Parallelschaltun aus mehreren dieser Reihenschaltungen verwendet beispielsweise die in der F i g. 9 dargestellte SchaltungsInstead of a series connection from the discharge! lamp 3 and the impedance element 4 can be de Above embodiments, a parallel connection of several of these series connections is used for example the one shown in FIG. 9 shown circuit

anordnung aus mehreren Entladungslampen 3a, 3b. 3c usw. und mehreren Impedanzelementen 4a, 4b. 4cusw.arrangement of several discharge lamps 3a, 3b. 3c etc. and a plurality of impedance elements 4a, 4b. 4cusw.

Darüber hinaus ist es bei den in den F i g. 1 und 7 gezeigten Schaltungsanordnungen möglich, die Reihenschaltung aus der Entladungslampe 3 und dem Impe- s danzelement 4 durch eine Schaltung mit einem Transformator 19, einer Entladungslampe 3 und einem Impedanzelement 4 entsprechend der Fig. 10a oder durch eine Schaltung mit einem Streutransformator 20 und einer Entladungslampe 3 entsprechend der F i g. 1 Ob zu ersetzen.In addition, it is in the F i g. 1 and 7 are possible, the series connection from the discharge lamp 3 and the Impe- s danzelement 4 by a circuit with a transformer 19, a discharge lamp 3 and a Impedance element 4 according to FIG. 10 a or by a circuit with a scatter transformer 20 and a discharge lamp 3 as shown in FIG. 1 Whether to replace.

Es besteht auch die Möglichkeit, die in den Fig.4 oder 5 gezeigte Entladungslampe 3 durch die in den F i g. 9,1 Oa und 1 Ob gezeigten Schaltungen zu ersetzen.There is also the possibility of the in Fig. 4 or 5 by the discharge lamp 3 shown in FIGS. 9.1 Oa and 1 Ob to replace circuits shown.

Aus der obigen Beschreibung der erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele geht hervor, daß beim Betrieb einer Entladungslampe mit Wechselstrom nach der erfindungsgemäßen Lehre die Ausgangsleistung der Entladungslampe bis zum Auftreten des Stromsteuerzeitpunkts in einer Wechselstromhalbperiode auf einen unter der Nennleistung liegenden Wert begrenzt wird. Dies wird mit dem Strombegrenzer erreicht. Die strombegrenzende Wirkung des Strombegrenzers wird dann aufgehoben, um die Ausgangsleistung der Entladungslampe zu erhöhen. Auf diese Weise kann man für eine Wechselstromperiode die Nennausgangsleistung der Entladungslampe erreichen. Dadurch, daß die effektive Speisespannung an der Entladungslampe herabgesetzt wird, um die Zeitspannen zu verkürzen, während denen die Entladungslampe eine Ausgangsleistung abgibt, ist es möglich, die Entladungslampe bei kleiner Impedanz des Impedanzelements mit ihrer Nennleistung zu betreiben.From the above description of the exemplary embodiments according to the invention it can be seen that during operation a discharge lamp with alternating current according to the teaching of the invention, the output power of the Discharge lamp to the occurrence of the current control time in an alternating current half cycle on one below the nominal power is limited. This is achieved with the current limiter. The current limiting effect of the current limiter is then canceled to increase the output power of the discharge lamp. That way you can the nominal output power of the discharge lamp can be achieved for an alternating current period. As a result of that the effective supply voltage at the discharge lamp is reduced in order to shorten the periods of time, during which the discharge lamp emits an output power, it is possible to use the discharge lamp at small impedance of the impedance element to operate with its nominal power.

Im Gegensatz zu dem Fall, bei dem die Speisespannung lediglich herabgesetzt wird, ist die Speisespannung zum Betrieb der Entladungslampe wieder dieselbe wie für den Fail, bei dem herkömmliche Beiastschaltungen verwendet werden. Die nach der Erfindung ausgebildete Einrichtung zum Betrieb einer Entladungslampe ist daher leichter, kleiner, stabiler gegenüber Speisespannungsschwankungen und billiger bei hoher Stabilität.In contrast to the case in which the supply voltage is only reduced, the supply voltage is for the operation of the discharge lamp again the same as for the fail, in the case of the conventional bypass circuits be used. The device designed according to the invention for operating a discharge lamp is therefore lighter, smaller, more stable with regard to supply voltage fluctuations and cheaper with high stability.

Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele der Einrichtung zum Betrieb einer Entladungslampe beschrieben, bei denen der Stromsteuerzeitpunkt in Abhängigkeit von der Änderung in einer Eigenschaft der Entladungslampe, von Änderungen physikalischer Größen der Schaltungsbauelemente oder in Abhängigkeit von der seit dem Schließen des Schalters verstrichenen Zeit eingestellt wird. Damit ist es möglich, jede beliebige Art von Entladungslampen stabil zu betreiben.Some exemplary embodiments of the device for operating a discharge lamp are described below. where the current control timing depends on the change in a property of the discharge lamp, changes in physical parameters of the circuit components or as a function is set by the time elapsed since the switch was closed. This makes it possible to operate any type of discharge lamp stably.

Dazu werden zunächst die in den Fig. 11a, 11b, lic und Hd dargestellten Anordnungen erläutert. Die Fig. 11a zeigt ein Blockschaltbild einer ersten Anordnung, bei der Änderungen in der Spannung, der Lichtabgabe und der Temperatur einer Entladungslampe festgestellt werden und die festgestellten Veränderungen in elektrische Widerstände umgeformt werden, die auf den Steuersignalgenerator einwirken. Die Fig. 11b zeigt ein Blockschaltbild einer zweiten Anordnung, bei der Änderungen in der Spannung, im Magnetfluß und in der Temperatur eines Impedanzelements festgestellt werden. In der Fig. Hc ist ein Blockschaltbild einer dritten Anordnung gezeigt, bei der der durch eine Entladungslampe fließende Strom festgestellt wird. Die Fig. Hd stellt schließlich eine vierte Anordnung dar, bei der die nach dem Schließen des Schalters zum Einschalten der Entladungslampe vergangene Zeit festgestellt wird.To this end, the first steps shown in FIGS. 11a, 11b, lic and Hd illustrated arrangements explained. 11a shows a block diagram of a first arrangement, changes in voltage, light output and temperature of a discharge lamp are determined and the determined changes are converted into electrical resistances, which act on the control signal generator. 11b shows a block diagram of a second Arrangement in which changes in voltage, magnetic flux and temperature of an impedance element to be established. In Fig. Hc is a A block diagram of a third arrangement is shown in which the current flowing through a discharge lamp is detected. The Fig. Hd finally represents a fourth arrangement, in which the after closing the switch to turn on the discharge lamp elapsed time is determined.

Die in der F i g. 12a dargestellte Schaltung beruht auf der in der Fig. 11a gezeigten ersten Anordnung und enthält eine Wechselstromquelle 1, einen Schalter 2, eine Entladungslampe 3, ein Impedanzelement 4 mit einer verhältnismäßig niedrigen Impedanz sowie einen Strombegrenzer 5 mit einem steuerbaren bidirektionalen Gleichrichter 7 und mit einem Impedanzelement 6 mit einer verhältnismäßig hohen Impedanz.The in the F i g. 12a is based on the circuit shown the first arrangement shown in Fig. 11a and contains an alternating current source 1, a switch 2, a discharge lamp 3, an impedance element 4 with a relatively low impedance and a Current limiter 5 with a controllable bidirectional rectifier 7 and with an impedance element 6 with a relatively high impedance.

Weiterhin enthält diese Schaltung einen Steuersignalgenerator 8 mit einem bidirektionalen Schaltelement 81, einem Kondensator 82, einer lichtempfindlichen Einrichtung 83, beispielsweise einem fotoelektrischen Widerstand, einer Fotozelle oder Fotodiode, und mit Widerständen 84 und 85 sowie eine Einrichtung 9 mit einem Widerstand 92 und einem Lichterzeuger 91, beispielsweise mit einer Glühlampe, einer Glimmlampe, einer Leuchtstofflampe oder einer Emissionsfotozelle.This circuit also contains a control signal generator 8 with a bidirectional switching element 81, a capacitor 82, a photosensitive device 83, for example a photoelectric Resistor, a photocell or photodiode, and with resistors 84 and 85 and a device 9 with a resistor 92 and a light generator 91, for example with an incandescent lamp, a glow lamp, a fluorescent lamp or an emission photocell.

Diese Schaltung arbeitet wie folgt. Wenn in einer Wechselstromhalbperiode der Wechselstromquelle 1 der Schalter 2 geschlossen wird, begrenzt das Impedanzelement 6 den durch die Entladungslampe 3 fließenden Strom auf einen unter dem Nennstrom liegenden Wert. Gleichzeitig wird der Kondensator 82 im Steuersignalgenerator 8 fortlaufend über den Widerstand 85 aufgeladen.This circuit works as follows. If in an AC half cycle of the AC power source 1 the switch 2 is closed, the impedance element 6 limits the through the discharge lamp 3 flowing current to a value below the nominal current. At the same time, the capacitor 82 continuously charged in the control signal generator 8 via the resistor 85.

Anfangs ist die äquivalente Impedanz der Entladungslampe 3 gering, und die Spannung an der Entladungslampe ist ebenfalls niedrig. Die Lichtabgabe des Lichterzeugers 91 in der Nachweiseinrichtung 9 ist daher ebenfalls gering. Somit ist der Widerstandswert der lichtempfindlichen Einrichtung 83 hoch. Der Stromzweig mit der lichtempfindlichen Einrichtung 83 ist daher bei der Aufladung des Kondensators 82 vernachlässigbar.Initially, the equivalent impedance of the discharge lamp 3 is low, and so is the voltage across the discharge lamp is also low. The light output of the light generator 91 in the detection device 9 is therefore also low. Thus, the resistance value of the photosensitive device 83 is high. the The current branch with the photosensitive device 83 is therefore when the capacitor 82 is charged negligible.

Wenn die Spannung am Kondensator 82 die Schaltspannung des Schaltelements 81 erreicht, gerSt dieses sehr schnell in den leitenden Zustand. Der Kondensator 82 wird daher über das Schaltelement 81 entladen und liefert an den steuerbaren bidirektionalen Gleichrichter 7 ein Zündsteuersignal. Der gezündete steuerbare bidirektionale Gleichrichter 7 stellt einen Kurzschluß dar und schließt daher das Impedanzelemente kurz. Dadurch wird die strombegrenzende Wirkung des Strombegrenzers 5 aufgehoben. In dem Lampenstromkreis verbleibt daher lediglich das Impedanzelement 4 mit der niedrigen Impedanz. Der die Entladungslampe 3 betreibende Strom wird somit erhöht.When the voltage on capacitor 82 reaches the switching voltage of switching element 81, gerSt this very quickly into the conductive state. The capacitor 82 is therefore via the switching element 81 discharged and delivers an ignition control signal to the controllable bidirectional rectifier 7. The ignited one Controllable bidirectional rectifier 7 represents a short circuit and therefore closes the impedance element short. As a result, the current-limiting effect of the current limiter 5 is canceled. By doing Lamp circuit therefore only remains the impedance element 4 with the low impedance. The who Discharge lamp 3 operating current is thus increased.

Der Stromsteuerzeitpunkt in einer Wechselstromhalbperiode, also derjenige Zeitpunkt, bei dem die Strombegrenzungswirkung durch das Impedanzelement 6 aufgehoben wird, hängt bei der Inbetriebnahme oder der Startperiode vom Widerstandswert der lichtempfindlichen Einrichtung 83 ab. Der Stromsteuerzeitpunkt wird beispielsweise derart bestimmt, daß während der Startperiode der durch die Entladungslampe fließende Strom etwa 150 bis 200% des Nennstroms beträgt.The current control time in an alternating current half cycle, i.e. the time at which the Current-limiting effect is canceled by the impedance element 6, depends on commissioning or the start period from the resistance value of the photosensitive device 83. The power control timing is determined, for example, such that during the starting period of the discharge lamp flowing current is about 150 to 200% of the rated current.

Wenn der durch den steuerbaren bidirektionalen Gleichrichter 7 fließende Strom etwa den Wert Null erreicht, schaltet der Gleichrichter 7 in den gesperrten Zustand um, so daß die Schaltung in den Anfangszustand zurückgeführt wird.When the current flowing through the controllable bidirectional rectifier 7 is approximately zero reached, the rectifier 7 switches to the blocked state, so that the circuit in the initial state is returned.

In der nächsten Wechselstromhalbperiode findet ein ähnlicher Betriebsablauf statt, mit der Ausnahme, daß: die Polarität entgegengesetzt ist.A similar sequence of operations takes place in the next AC half-cycle, with the exception that: the polarity is opposite.

Im Laufe der Zeit nehmen der Dampfdruck, dieOver time, the vapor pressure will decrease

äquivalente Impedanz und die Spannung der Entladungslampe zu. Wenn man unter diesen Bedingungen den Strornsteuerzeitpunkt unverändert beibehalten würde, nähme der Lampenstrom ab. Mit anwachsender Spannung an der Entladungslampe nimmt jedoch die Lichtabgabe des Lichterzeugers 91 in der Nachweiseinrichtung 9 zu. Der Widerstandswert des lichtempfindlichen Widerstandselements nimmt daher ab. Die Spannung am Kondensator 82 steigt daher schneller an. Der Zündzeitpunkt des steuerbaren bidirektionalen Gleichrichters 7 wird daher vorverlegt. Damit treten auch der Stromsteuerzeitpunkt und die damit verbundene Aufhebung der Strombegrenzungswirkung durch das Impedanzelemente zu einem früheren Zeitpunkt auf. Auf diese Weise wird eine Abnahme des Lampenstroms vermieden. Danach wird der Lampenstrom allmählich und in einer stabilen Weise auf den Nennwert vermindertequivalent impedance and the voltage of the discharge lamp. If you are in these conditions the current control time would be kept unchanged, the lamp current would decrease. With increasing However, voltage across the discharge lamp decreases the light output of the light generator 91 in the detection device 9 to. The resistance value of the photosensitive resistance element therefore decreases. the The voltage across capacitor 82 therefore rises more rapidly. The ignition timing of the controllable bidirectional Rectifier 7 is therefore brought forward. This also comes with the current control time and the associated Cancellation of the current-limiting effect by the impedance element at an earlier point in time. In this way, a decrease in the lamp current is avoided. After that, the lamp current becomes gradually and reduced to face value in a stable manner

Wenn die Lichtabgabe der Entladungslampe 3 ihren Nennwert erreicht, nimmt die lichtempfindliche Einrichtung 83 einen niedrigen Widerstandswert an. Da jedoch alle Konstanten derart festgelegt sind, daß der mit der lichtempfindlichen Einrichtung 83 in Reihe geschaltete Widerstand 84 einen solchen Stromsteuerzeitpunkt bewirkt, daß die Entladungslampe bei ihrer Nennleistung betrieben wird, nimmt der Lampenstrom in einer stabilen Weise seinen Nennwert an.When the light output of the discharge lamp 3 reaches its nominal value, the photosensitive device picks up 83 shows a low resistance value. However, since all constants are set in such a way that the one with the photosensitive device 83 series-connected resistor 84 such a current control instant causes the discharge lamp to be operated at its rated output, the lamp current increases in a stable manner at its face value.

Nach der Erfindung wird somit eine zum Betrieb einer Entladungslampe dienende Einrichtung geschaffen, mit der der durch die Entladungslampe fließende Strom bis zum Auftreten des Stromsteuerzeitpunkts begrenzt wird und ein Bauelement niedriger Impedanz als stabilisierendes Impedanzelement verwendet wird, um die Einrichtung klein und leicht auszubilden, selbst wenn es sich dabei um eine Entladungslampe handelt, deren äquivalente Impedanz und deren Lampenspannung während der Startperiode andere Werte aufweisen als während des normalen Betriebs der Lampe, wenn diese ihre Nennleistung abgibt, und zwar dadurch, daß mit der erfindungsgemäßen Einrichtung durch Feststellen der Betriebszustände der Lampe in der Startperiode der Stromsteuerzeitpunkt veränderbar ist.According to the invention, a device serving to operate a discharge lamp is thus created, with which limits the current flowing through the discharge lamp until the current control instant occurs and a low impedance component is used as a stabilizing impedance element to make the device small and light, even if it is a discharge lamp whose equivalent impedance and its lamp voltage during the starting period have different values than during normal operation of the lamp, when it is delivering its rated power, by the fact that with the Device according to the invention by determining the operating states of the lamp in the starting period of the Current control time is changeable.

Bei der Schaltungsanordnung nach der Fig. 12a kann man eine Klemme A auf der Netzseite des Steuersignalgenerators 8 mit einem Punkt B verbinden, der den Verbindungspunkt zwischen der Entladungslampe 3 und dem Lichterzeuger 21 darstellt. Man kann den Punkt A aber auch an einen Punkt C anschließen, der sich zwischen dem Impedanzelement 4 und dem steuerbaren bidirektionalen Gleichrichter 7 befindet. In diesen Fällen entspricht die Speisespannung für den Steuersignalgenerator 8 der Veränderung in den Eigenschaften der Entladungslampe, so daß der Startbetrieb der Entladungslampe 3 stabiler abläuft.In the circuit arrangement according to FIG. 12a, a terminal A on the network side of the control signal generator 8 can be connected to a point B which represents the connection point between the discharge lamp 3 and the light generator 21. However, point A can also be connected to point C , which is located between impedance element 4 and controllable bidirectional rectifier 7. In these cases, the supply voltage for the control signal generator 8 corresponds to the change in the properties of the discharge lamp, so that the starting operation of the discharge lamp 3 is more stable.

Diese Maßnahmen können auch auf andere Ausführungsbeispiele angewendet werden, die beispielsweise noch an Hand der Fig. 12b, 12c und 12d beschrieben werden. Bei diesen Ausführungsbeispielen sind die Mittel zum Überprüfen der Startcharakteristik der Entladungslampe die gleichen wie bei der Anordnung nach der F ig. 12a.These measures can also be applied to other exemplary embodiments, for example will be described with reference to FIGS. 12b, 12c and 12d. In these embodiments, the Means for checking the starting characteristics of the discharge lamp are the same as in the arrangement according to fig. 12a.

Eine in der Fig. 12b dargestellte Einrichtung zum Betrieb einer Entladungslampe ist ebenfalls auf dem Grundsatz aufgebaut, die Impedanzelemente umzuschalten. Die Impedanzelemente 4 und 6 liegen bis zum Auftreten des Stromsteuerzeitpunkts mit der Entladungslampe 3 in Reihe, was bedeutet, daß der Strom vor allem durch das Impedanzelement 6 mit seiner hohen Impedanz begrenzt ist. Zum Erhöhen des Stroms durch die Entladungslampe wird zum Stromsteuerzeitpunkt der steuerbare bidirektionale Gleichrichter 7 vom gesperrten in den leitenden Zustand gebracht
Eine in der Fig. 12c dargestellte Schaltungsanordnung macht von der Unterbrechung des durch die Entladungslampe fließenden Stroms Gebrauch. Bei Jieser Schaltungsanordnung ist eine Strombegrenzungsschaltung 5a mit einem steuerbaren bidirektionalen Gleichrichter 7, Kondensatoren 15 und 13, einem Widerstand 14, einem bidirektionalen Schaltelement 51 und einer Spule 12 vorgesehen. Die Stromunterbrechungsschaltung Sa arbeitet derart, daß sie den durch die Entladungslampe 3 fließenden Strom unterbricht, um diesen zwecks Begrenzung bis zum Auftreten des Stromsteuerzeitpunkts in einer Wechselstromhalbperiode in einen Strom hoher Frequenz umzuformen. Beim Stromsteuerzeitpunkt gelangt der steuerbare Gleichrichter 7 in den leitenden Zustand, und dieser Zustand des Gleichrichters 7 wird bis zum Ende der betreffenden Halbperiode aufrechterhalten.A device shown in FIG. 12b for operating a discharge lamp is also based on the principle of switching the impedance elements. The impedance elements 4 and 6 are in series with the discharge lamp 3 until the current control instant occurs, which means that the current is limited primarily by the impedance element 6 with its high impedance. To increase the current through the discharge lamp, the controllable bidirectional rectifier 7 is brought from the blocked to the conductive state at the time of current control
A circuit arrangement shown in FIG. 12c makes use of the interruption of the current flowing through the discharge lamp. In this circuit arrangement, a current limiting circuit 5a with a controllable bidirectional rectifier 7, capacitors 15 and 13, a resistor 14, a bidirectional switching element 51 and a coil 12 is provided. The current interruption circuit Sa operates to interrupt the current flowing through the discharge lamp 3 in order to convert it into a high frequency current for the purpose of limitation until the occurrence of the current control timing in an alternating current half cycle. At the instant of current control, the controllable rectifier 7 goes into the conductive state, and this state of the rectifier 7 is maintained until the end of the relevant half cycle.

Eine in der Fig. 12d dargestellte Schaltungsanordnung macht von der Herabsetzung der Speisespannung Gebrauch. Bei dieser Schaltung, bei der die Speisespannung geringer als die Nennspannung der Entladungslampe 3 ist, fließt kein Primärstrom durch einen Transformator 16, so lange der steuerbare bidirektionale Gleichrichter 7 bis zum Auftreten des Stromsteuerzeitpunkts gesperrt bleibt. Das bedeutet, daß bis zu diesem Zeitpunkt die Speisespannung nicht erhöht wird. Dem Impedanzelement 4 und der Entladungslampe 3 wird daher eine geringe Spannung zugeführt und damit der durch die Entladungslampe 3 fließende Strom begrenzt.A circuit arrangement shown in FIG. 12d makes the reduction of the supply voltage Use. In this circuit, in which the supply voltage is lower than the nominal voltage of the discharge lamp 3, no primary current flows through a transformer 16 as long as the controllable bidirectional Rectifier 7 remains locked until the occurrence of the current control time. That means up to at this point in time the supply voltage is not increased. The impedance element 4 and the discharge lamp 3 Therefore, a low voltage is supplied and thus the current flowing through the discharge lamp 3 limited.

Beim Auftreten des Stromsteuerzeitpunkts wird der steuerbare bidirektionale Gleichrichter 7 vom gesperrten in den leitenden Zustand gebracht. Der Transformator 16 kann jetzt einen Primärstrom führen. Dadurch wird die Spannung erhöht, und es fließt ein größerer Strom durch die Entladungslampe 3.When the current control point in time occurs, the controllable bidirectional rectifier 7 is blocked brought into the conductive state. The transformer 16 can now carry a primary current. Through this the voltage is increased and a larger current flows through the discharge lamp 3.

In den oben beschriebenen Schaltungen kann man die Entladungslampe durch einen äquivalenten Verbraucher ersetzen, beispielsweise durch die Primärwicklung eines Transformators, an dessen Sekundärwicklung die Entladungslampe angeschlossen ist.In the circuits described above, the discharge lamp can be replaced by an equivalent consumer replace, for example, by the primary winding of a transformer, on whose secondary winding the Discharge lamp is connected.

Die in der Fig. 12a dargestellte Schaltungsanordnung kann entsprechend der Darstellung nach der Fig. 13 abgeändert werden. Bei dieser abgeänderten Schaltung eilt die Phase einer an einem Kondensator 86 auftretenden Spannung der Phase der Speisespannung nach, und zwar infolge der Einschaltung des Kondensators 86 und des Widerstands 85. Der Kondensator 82 wird hingegen über einen Widerstand 87 in geeigneter Weise aufgeladen. Die Arbeitsweise eines bidirektionalen Schaltelements 81 ist daher stabil, selbst für den Fall, daß der Stromsteuerzeitpunkt hinsichtlich der Phase in der Startperiode verzögert wird.The circuit arrangement shown in FIG. 12a can be modified as shown in FIG. With this modified circuit the phase of a voltage appearing on a capacitor 86 leads the phase of the supply voltage after, as a result of the connection of the capacitor 86 and the resistor 85. The capacitor 82 on the other hand, is charged in a suitable manner via a resistor 87. The working of a bidirectional Switching element 81 is therefore stable even in the event that the current control timing with respect to the phase in the start period is delayed.

In der F i g. 14 ist eine Abänderung der in der F i g. 13 dargestellten Schaltung gezeigt. Bei dieser abgeänderten Schaltung wird eine etwaige durch Spannungsschwankungen hervorgerufene Instabilität bei der anfänglichen Inbetriebnahme der Entladungslampe dadurch vermieden, daß in Reihe gegeneinandergeschaltete Zenerdioden 88 vorgesehen sind.In FIG. 14 is a modification of the FIG. 13th shown circuit. With this modified circuit, any instability caused by voltage fluctuations in the initial start-up of the discharge lamp avoided by being connected in series against one another Zener diodes 88 are provided.

Die Fig. 15 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung zum Betrieb einer Entladungslampe, bei dem gemäß der Erfindung eine an einem Impedanzelement auftretende Spannung festgestellt wird. Bei diesemFIG. 15 shows an exemplary embodiment of the device for operating a discharge lamp at according to the invention, a voltage occurring at an impedance element is determined. With this one

Ausführungsbeispiel ist in der anfänglichen Inbetriebnahmeperiode der Lampenstrom groß, so daß auch die ',ichtabgabe des Lichterzeugers groß und damit der Widerstandswert der lichtempfindlichen Einrichtung 83 klein ist. Der Widerstandswert einer aus de." lichtempfindlichen Einrichtung 83 und einem Widerstand 84 gebildeten Schaltung wird daher im wesentlichen durch den Widerstandswert des Widerstands 84 bestimmt Ein Teil des über einen Widerstand 84 zu einem Kondensator 82 fließenden Stroms wird daher teilweise zu der aus dsx lichtempfindlichen Einrichtung 83 und dem Widerstand 84 gebildeten Reihenschaltung abgeleitet. In the exemplary embodiment, the lamp current is high in the initial start-up period, so that the light output of the light generator is also high and thus the resistance value of the light-sensitive device 83 is low. The resistance value of a photosensitive from de. "Device 83 and a resistor 84 circuit formed is substantially determined by the resistance value of the resistor 84 therefore determines a part of the via a resistor 84 to a capacitor 82 flowing current is therefore partly to that of dsx photosensitive means 83 and the resistor 84 derived series circuit formed.

Der Zeitpunkt, zu dem die Spannung am Kondensator 82 die Schaltspannung für ein bidirektionales Schaltelement 81 erreicht, wird somit verzögert. Dies hat zur Folge, daß auch der Stromsteuerzeitpunkt in einer Wechselstromhalbperiode phasenverzögert wird.The point in time at which the voltage on capacitor 82 becomes the switching voltage for a bidirectional Switching element 81 is reached, is thus delayed. this has the consequence that the current control instant is also phase-delayed in an alternating current half-cycle.

Wenn die Spannung an der Entladungslampe 3 zunimmt, nimmt die Spannung am lmpedan/.element 4 ab. Dies bedeutet, daß der Widerslandswert der lichtempfindlichen Einrichtung 83 zunimmt. Die Spannung am Kondensator 82 erreicht daher früher die zum Durchschalten des Schaltelements 8t erforderliche Schaltspannung.When the voltage across the discharge lamp 3 increases, the voltage across the input / element 4 increases away. This means that the contradiction value of the photosensitive device 83 increases. The voltage the capacitor 82 therefore reaches the level required for switching through the switching element 8t earlier Switching voltage.

Die Lichtabgabe der Entladungslampe 3 erreicht bald ihren Nennwert, und es stellt sich ein Strornsteuerzeitpunkt ein, der einen Betrieb der Entladungslampe 3 bei ihrer Nennleistung sicherstellt. Dieses Ausführungsbeispiel beruht auf dem Grundsatz der in der Fig. 11b dargestellten Anordnung.The light output of the discharge lamp 3 soon reaches its nominal value, and a current control point in time is established one that ensures operation of the discharge lamp 3 at its rated output. This embodiment is based on the principle of FIG. 11b illustrated arrangement.

In der Fig. 16 ist eine Schaltung dargestellt, die auf der Anordnung nach der Fig. lic beruht. Bei dieser Schaltung wird der durch eine Entladungslampe 3 fließende Strom in eine an einem Widerstand 93 abfallende Spannung umgeformt. Im übrigen arbeitet diese Schaltung in ähnlicher Weise wie die Schaltung nach der Fig. 15.16 shows a circuit which is based on based on the arrangement according to Fig. lic. In this circuit, the discharge lamp 3 flowing current is converted into a voltage dropping across a resistor 93. Otherwise works this circuit in a manner similar to the circuit of FIG.

In der Fig. 17 ist ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum Betrieb einer Entladungslampe dargestellt, bei dem der Stromsteuerzeitpunkt in Abhängigkeit von der Zeit geändert wird, die seit der Startzeit der Entladungslampe vergangen ist. Dieses Ausführungsbeispiel beruht auf dem in der Fig. Hd dargestellten Grundsatz. Es tritt allerdings noch eine zusätzliche Wirkung auf, die noch erläutert wird und die darin besteht, daß die Arbeitsweise des Steuersignalgenerators verzögert wird.FIG. 17 shows an exemplary embodiment of a device for operating a discharge lamp, in which the current control timing is changed depending on the time that has elapsed since the start time of the Discharge lamp has passed. This embodiment is based on that shown in Fig. Hd Principle. There is, however, an additional effect that will be explained and that therein is that the operation of the control signal generator is delayed.

Die dargestellte Schaltung enthält einen Widerstand 94 zum Erwärmen eines Thermistors 83a, dessen Widerstandswert bei Zimmertemperatur sehr hoch ist. Weiterhin ist ein veränderbarer Widerstand 95 vorhanden, der zur Einstellung des durch den Widerstand 94 fließenden Stroms und damit zur Einstellung des Temperaturanstiegs dieses Widerstandes dient.The circuit shown includes a resistor 94 for heating a thermistor 83a, the Resistance value is very high at room temperature. There is also a variable resistor 95, to adjust the current flowing through the resistor 94 and thus to adjust the Temperature rise of this resistance is used.

Mit dem Schließen des Schalters 2 beginnt die Entladung der Entladungslampe 3 und gleichzeitig fließt ein Strom durch den Heizwiderstand 94. Da der Widerstandswerte des Thermistors 83a bei Zimmertemperatur sehr hoch ist, fließt der den Kondensator 82 aufladende Strom über die Widerstände 84 und 85. Der Stromsteuerzeitpunkt tritt daher spät in der Wechselstromhalbperiode auf.When the switch 2 is closed, the discharge lamp 3 begins to discharge and flows at the same time a current through the heating resistor 94. Since the resistance value of the thermistor 83a at room temperature is very high, the current charging capacitor 82 flows through resistors 84 and 85. The Current control timing therefore occurs late in the AC half cycle.

Im Laufe der Zeit steigt die Temperatur des Thermistors 83a infolge der Heizwirkung des Widerstands 94 an, mit der Folge, daß der Widerstandswert des Thermistors abnimmt. Der Kondensator 82 wird daher zunehmend schneller aufgeladen, was bedeutet, daß die Ladegeschwindigkeit des Kondensators 82 allmählich zunimmt Auf diese Weise kommt es in jeder Wechselstromhalbperiode zu einer Vorverschiebung des Steuerstromzeitpunkts. Schließlich wird ein Zustand erreicht bei dem die Entladungslampe 3 mit ihrer Nennleistung betrieben wird. In diesem Zustand ist der Widerstandswert des Thermistors 83a gering, und die Ladegeschwindigkeit des Kondensators 82 wird im wesentlichen durch den Widerstandsweri des Widerstands 85 bestimmt Die Werte für den Kondensator 82 und den Widerstand 85 sollten daher derart bestimmt sein, daß der Stromsteuerzeitpunkt an einer solchen Stelle in der Wechselstromhalbperiode auftritt, daß die Entladungslampe Licht mit ihrer Nennausgangsleistung abgibt.With the passage of time, the temperature of the thermistor 83a rises due to the heating effect of the resistor 94, with the result that the resistance of the thermistor decreases. The capacitor 82 becomes therefore charged increasingly faster, which means that the charging speed of the capacitor 82 gradually increases In this way, there is an advance shift in every AC half cycle of the control current time. Finally, a state is reached in which the discharge lamp 3 with her Rated power is operated. In this state, the resistance of the thermistor 83a is low, and the The charging speed of the capacitor 82 is essentially determined by the resistance value of the resistor 85 determined The values for capacitor 82 and resistor 85 should therefore be determined in this way be that the current control timing occurs at such a point in the AC half cycle that the Discharge lamp emits light with its nominal output power.

An dieser Stelle sei erwähnt, daß es möglich ist, anstelle des indirekt geheizten Thermistors andere Bauelemente zu verwenden, deren Eigenschaften sich in Abhängigkeit von der Zeit ändern.At this point it should be mentioned that it is possible to use other thermistors instead of the indirectly heated thermistor To use components whose properties change over time.

In den Fig. 18a, 18b und 18c sind weitere Ausführungsbeispiele für den Steuersignalgenerator dargestellt.18a, 18b and 18c show further exemplary embodiments for the control signal generator shown.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den F i g. 12a bis 17 ändert sich der Widerstand 83 oder 83a in Abhängigkeit von der Spannung, dem Strom, der Lichtabgabe und der Temperatur der Entladungslampe bzw. in Abhängigkeit von der Spannung, dem Magnetfluß und der Temperatur des Impedanzelemsnts, und zwar so lange, bis die Entladungslampe nach Durchlaufen ihrer Inbetriebnahmeperiode bei ihrer Nennleistung arbeitet.In the exemplary embodiments according to FIGS. 12a to 17, the resistor 83 or 83a changes to Dependence on the voltage, the current, the light output and the temperature of the discharge lamp or depending on the voltage, the magnetic flux and the temperature of the impedance element, until the discharge lamp has passed through its commissioning period in its Nominal power works.

Wenn man diese Veränderungen bei der in der Fig. 18a dargestellten Schaltungsanordnung berücksichtigt, bedeutet dies, daß sich der Widerstandswert eines Widerstands R 1 oder der Widerstandswert eines einem Kondensator CI parallelgeschalteten Widerstands R 4 ändert Selbst wenn man bei der Schaltungsanordnung nach der F i g. 18a den Widerstand R 1 oder den Widerstand /?4 linear ändert, ist die Verschiebung des Zeitpunkts, zu dem das von dem Steuersignalgenerator erzeugte Steuersignal auftritt, nicht linear, da sich dieser Zeitpunkt bis zum Erreichen eines bestimmten Widerstandswerts zunächst überhaupt nicht und dann sehr schnell ändert. Die Einrichtung zum Betrieb der Entladungslampe arbeitet, daher manchmal bis zum Erreichen der Nennleistung der Entladungslampe nicht stabil.If one takes into account these changes in the circuit arrangement shown in FIG. 18a, this means that the resistance value of a resistor R 1 or the resistance value of a resistor R 4 connected in parallel with a capacitor CI changes. 18a changes the resistance R 1 or the resistance /? 4 linearly, the shift in the point in time at which the control signal generated by the control signal generator occurs is not linear, since this point in time does not change at all until a certain resistance value is reached and then very quickly changes. The device for operating the discharge lamp works, therefore sometimes not stably until the rated output of the discharge lamp is reached.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 18a, 18b und 18c ist der Widerstandswert des Widerstands R 1 oder des Widerstands R 4 fest vorgegeben, während der Widerstandswert eines Widerstands R 2 oder eines Widerstands Λ 3 durch Abtasten von Veränderungen in den Eigenschaften der Entladungslampe oder der übrigen Schaltung veränderbar ist, um auf diese Weise den Stromsteuerzeitpunkt linear zu ändern. Dabei handelt es sich um eine sog. Grundsteuerung, bei der der Stromsteuerzeitpunkt über einen weiten Bereich geändert werden kann, ohne dadurch die Stabilität zu beeinträchtigen.In the embodiments according to FIGS. 18a, 18b and 18c, the resistance value of the resistor R 1 or the resistor R 4 is fixed, while the resistance value of a resistor R 2 or a resistor Λ 3 is determined by scanning changes in the properties of the discharge lamp or the The rest of the circuit can be changed in order to linearly change the current control time in this way. This is a so-called basic control, in which the current control time can be changed over a wide range without impairing the stability.

Die Fig. 18a zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der vollweggleichgerichtete Wechselstrom einem Unijunction-Transistor UJT zugeführt wird. Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 18b wird ein steuerbarer Siliciumschalter SCS benutzt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 18c wird schließlich einem bidirektionalen Schaltelement Wechselstrom zugeführt.18a shows an embodiment in which the fully-wave rectified alternating current is fed to a unijunction transistor UJT. In the embodiment according to FIG. 18b, a controllable silicon switch SCS is used. In the embodiment according to FIG. 18c, alternating current is finally fed to a bidirectional switching element.

Die Fig. 19 stellt ein weiteres AusführungsbeispielFig. 19 shows another embodiment

eines Steuersignalgenerators dar, der die Ausgangsleistung der Entladungslampe auf einem konstanten Wert hält. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der von einer Zenerdiode D erzeugten konstanten Spannung über einen Widerstand R 7 und einen Kondensator C2 eine Spannung hinzuaddiert, die der Speisespannung proportional ist. Die sich durch diese Addition ergebende Spannung wird als Basisspannung zum Betrieb eines Unijunction-Transistors LVTbenutzt.a control signal generator which keeps the output power of the discharge lamp at a constant value. In this exemplary embodiment, a voltage which is proportional to the supply voltage is added to the constant voltage generated by a Zener diode D via a resistor R 7 and a capacitor C2. The voltage resulting from this addition is used as the base voltage for operating a unijunction transistor LVT.

Wenn die Speisespannung zunimmt, wächst auch die Spitzenpunktspannung des Unijunction-Transistors an. Die Folge davon ist, daß der Stromsteuerzeitpunkt spät auftritt und dadurch eine Zunahme des Lampenstroms verhindert. Wenn hingegen die Speisespannung abnimmt, wird auch die Spitzenpunktspannung des Unijunction-Transistors UJT kleiner. Die Folge davon ist, daß der Stromsteuerzeitpunkt früher auftritt und dadurch eine Abnahme des Lampenstroms vermieden wird.As the supply voltage increases, the peak point voltage of the unijunction transistor also increases. The consequence of this is that the current control timing occurs late, thereby preventing the lamp current from increasing. If, on the other hand, the supply voltage decreases, the peak point voltage of the unijunction transistor UJT also decreases. The consequence of this is that the current control instant occurs earlier, thereby avoiding a decrease in the lamp current.

Auf diese Weise ist es möglich, trotz Speisespannungsschwankungen die Lichtabgabe der Entladungslampe konstanthalten. Dies hängt von der richtigen Auswahl der Werte für den Widerstand R 7 und den Kondensator C2 ab.In this way it is possible to keep the light output of the discharge lamp constant despite supply voltage fluctuations. This depends on the correct selection of the values for resistor R 7 and capacitor C2 .

Durch zusätzliche Mittel, die den Stromsteuerzeitpunkt in Abhängigkeit von Veränderungen in den Eigenschaften der Entladungslampe während der Startperiode, in Abhängigkeit von sich ergebenden Änderungen von physikalischen Größen der Schaltungselemente, beispielsweise in Abhängigkeit vom Strom und der Spannung, oder in Abhängigkeit von der nach dem Einschalten verflossenen Zeit ändern, wird eine Einrichtung geschaffen, die jede beliebige Entladungslampe stabil betreiben kann.With additional means that change the timing of the electricity control depending on changes in the Properties of the discharge lamp during the starting period, depending on the resulting Changes in physical quantities of the circuit elements, for example depending on the Current and voltage, or depending on the time that has elapsed after switching on created a device that can stably operate any discharge lamp.

Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele von nach der Erfindung ausgebildeten Einrichtungen zum Betrieb einer Entladungslampe beschrieben, die Startimpulse benötigt oder die eine unregelmäßige Entladung aufweist.In the following there are some exemplary embodiments of devices designed according to the invention described for the operation of a discharge lamp that requires start pulses or that have an irregular Has discharge.

Das in der Fig. 20 dargestellte Ausführungsbeispiel einer derartigen Einrichtung zum Betrieb einer Entladungslampe enthält eine Wechselstromquelle 1, einen Schalter 2, eine Entladungslampe 3, ein Impedanzelement 4 mit einer verhältnismäßig niedrigen Impedanz, einen Strombegrenzer 5, der ein Impedanzelement 6 mit einer verhältnismäßig hohen Impedanz und einen steuerbaren bidirektionalen Gleichrichter 7 aufweist, einen Steuersignalgenerator 8, der ein bidirektionales Schaltelement 81, einen Kondensator 82 und einen Widerstand 83 aufweist, und eine Zeitverriegelungsschaltung 9 mit einer Spule 91a und Schaltkontakten 92a.The exemplary embodiment shown in FIG. 20 of such a device for operating a discharge lamp includes an alternating current source 1, a switch 2, a discharge lamp 3, an impedance element 4 with a relatively low impedance, a current limiter 5, which has an impedance element 6 with has a relatively high impedance and a controllable bidirectional rectifier 7, a control signal generator 8, a bidirectional switching element 81, a capacitor 82 and a Has resistor 83, and a time locking circuit 9 with a coil 91a and switch contacts 92a.

Diese Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt. Mit dem Schließen des Schalters 2 wird die Entladungslampe 3 in Gang gesetzt Der Lampenstrom ist jedoch durch die hohe Impedanz des Impedanzelements 6 auf einen unter dem Nennstrom liegenden Wert begrenzt This circuit arrangement works as follows. When the switch 2 is closed, the discharge lamp 3 is started . However, the lamp current is limited by the high impedance of the impedance element 6 to a value below the nominal current

Im allgemeinen sind während der Startperiode Entladungslampen gegenüber unregelmäßigen Entladungen anfällig. So weisen beispielsweise einige Entladungslampen während mehrerer Wechselstromperioden nach der anfänglichen Inbetriebnahme unregelmäßige Entladungen auf. Andere Entladungslampen zeigen diese unregelmäßigen Entladungen für mehrere zehn Sekunden. Den Grund für diese unregelmäßigen Entladungen kann man nicht leicht angeben, weil hier verschiedenartige Faktoren zusammentreffen, beispielsweise der Lampenstrom, die Umgebungstemperatur und die seit der Inbetriebnahme vergangene Zeit. In general, discharge lamps are susceptible to irregular discharges during the starting period. For example, some discharge lamps have erratic discharges during several alternating current periods after they are initially used. Other discharge lamps show these irregular discharges for tens of seconds. The reason for these irregular discharges cannot easily be stated because various factors come together here, for example the lamp current, the ambient temperature and the time elapsed since commissioning.

Die Zeitverriegelungsschaltung 9 kann man daher derart einstellen, daß sie erst nach Beendigung der unregelmäßigen Entladungen, also bei stabilem Betrieb der Entladungslampe, ihren Kontakt 92a schließt und dabei eine Klemme a des Steuersignalgenerators 8 mit einer Klemme A der Speisespannungsquelle i verbindet. The time-locking circuit 9 can therefore be set in such a way that it closes its contact 92a only after the irregular discharges have ended, i.e. when the discharge lamp is in stable operation, thereby connecting a terminal a of the control signal generator 8 to a terminal A of the supply voltage source i .

Da jetzt die Klemme a mit der Wechselstromquelle 1Since the terminal a is now connected to the alternating current source 1

ίο verbunden ist, wird in einer Wechselstromhalbperiode der Kondensator 82 des Steuersignalgenerators 8 über den Widerstand 83 allmählich aufgeladen.ίο is connected in an alternating current half cycle the capacitor 82 of the control signal generator 8 is gradually charged via the resistor 83.

Wenn nun der Widerstandswert des Widerstands 83 vorab derart gewählt ist, daß die Spannung des Kondensators 82 zu einem vorgegebenen Stromsteuerzeitpup.kt in einer Wechseistromhalbperiode die Schaltspannung des bidirektionalen Schaltelements 81 erreicht, wird zu diesem Zeitpunkt das bidirektionale Schaltelement 81 leitend, so daß der Kondensator 82 über das Schaltelement 81 entladen wird und dabei ein Steuersignal zum Zünden des steuerbaren bidirektionalen Gleichrichters 7 erzeugt.If the resistance value of the resistor 83 is selected in advance such that the voltage of the capacitor 82 reaches the switching voltage of the bidirectional switching element 81 at a predetermined current control time point in an alternating current half cycle, the bidirectional switching element 81 becomes conductive at this point in time, so that the capacitor 82 is discharged via the switching element 81 and thereby generates a control signal for igniting the controllable bidirectional rectifier 7.

Mit dem Umschalten des steuerbaren bidirektionalen Gleichrichters 7 vom gesperrten in den leitenden Zustand wird das Impedanzelement 6 mit der hohen Impedanz durch einen Stromzweig kurzgeschlossen, der aus dem steuerbaren Gleichrichter 7 und dem Impedanzelement 4 mit der niedrigen Impedanz besteht. Da jetzt nur noch das Impedanzelement 4 mit der niedrigen Impedanz mit der Entladungslampe 3 in Reihe liegt, nimmt der durch die Entladungslampe 3 fließende Strom zu, und die Ausgangsleistung der Entladungslampe steigt an.With the switching of the controllable bidirectional rectifier 7 from blocked to conductive State, the impedance element 6 is short-circuited with the high impedance by a branch circuit, the from the controllable rectifier 7 and the impedance element 4 with the low impedance consists. Since now only the impedance element 4 with the low impedance with the discharge lamp 3 in Series is, the current flowing through the discharge lamp 3 increases, and the output power of the Discharge lamp rises.

In Abhängigkeit von dem Verlauf der Wechselstromspannung fällt der Lampenstrom ab, und die Wechselstromhalbperiode wird beendet.Depending on the course of the alternating current voltage the lamp current drops and the AC half cycle is ended.

In der nächsten Wechselstromhalbperiode läuft ein ähnlicher Vorgang ab, allerdings mit entgegengesetzter Polarität.A similar process takes place in the next alternating current half cycle, but with the opposite one Polarity.

Auf diese Weise ist es möglich, die Entladungslampe 3 während einer Wechselstromperiode bei ihrer Nennleistung zu betreiben.In this way it is possible to keep the discharge lamp 3 at its rated power during an alternating current period to operate.

Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß zur Vermeidung einer fehlerhaften Arbeitsweise von verschiedenartigen Bauelementen in einer Schaltungsanordnung, bei der eine Entladungslampe nach der anfänglichen Inbetriebnahme Impulse zur Einleitung der Entladung benötigt oder bei der durch anfängliche unregelmäßige Entladungen der Entladungslampe die Stabilität des Strombegrenzers, beispielsweise des steuerbaren bidirektionalen Gleichrichters, gestört wird, der Steuersignalgenerator durch eine Zeitverriegelungseinrichiung erst nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit in Gang gesetzt wird, um die Strombegrenzungswirkung des Strombegrenzers zum Stromsteuer zeitpunkt in jeder Wechselstromhalbperiode so lange auszusetzen, bis die Entladungslampe keine Startimpulse mehr benötigt bzw. die Entladungen stabil ablaufen. Auf diese Weise ist es möglich, die Entladungslampe stabiler zu betreibea From the above description it emerges that in order to avoid incorrect operation of different types of components in a circuit arrangement in which a discharge lamp requires pulses to initiate the discharge after initial start-up or in which the stability of the current limiter, for example the controllable bidirectional rectifier is disturbed, the control signal generator is set in motion by a Zeitverriegelungseinrichiung only after a predetermined time has elapsed in order to suspend the current limiter effect of the current limiter at the current control point in time in each alternating current half-cycle until the discharge lamp no longer needs start pulses or the discharges run stably. In this way, it is possible to operate the discharge lamp more stably

Bei der in der F i g. 20 dargestellten Schaltungsanordnung kann man die Kontakteinrichtung 92a dei Zeitverriegelungseinrichtung 9 auch an einem Punkt t oder c des Steuersignalgenerators 8 vorsehen oder milIn the case of the FIG. 20, the contact device 92a of the time locking device 9 can also be provided at a point t or c of the control signal generator 8 or mil

6s dem steuerbaren bidirektionalen Gleichrichter 7 in Reihe schalten.6s the controllable bidirectional rectifier 7 in Switch in series.

Weiterhin ist es möglich, falls die Kontakteinrichtung der Zeitverriegelungseinrichtung 9 derart ausgebildetIt is also possible if the contact device of the time locking device 9 formed in this way

ist, daß sie sich bei Ansteuerung des Zeitverzögerungsrelais der Zeitverriegelungseinrichtung öffnet, die Kontakte zwischen die Punkte b und cdes Steuersignalgenerators 8 zu schalten.is that it opens when the time delay relay of the time locking device is activated to switch the contacts between points b and c of the control signal generator 8.

An Stelle eines Zeitverzögerungsrelais in der Zeitverriegelungsschaltung kann man auch ein anderes Bauelement vorsehen, beispielsweise ein Bimetall, einen Transistor, einen steuerbaren bidirektionalen Gleichrichter oder eine Schaltung mit Widerständen, Kondensatoren und Halbleitern, die in einer dem benutzten Zeitverzögerungsrelais entsprechenden Weise arbeiten.Instead of a time delay relay in the time lock circuit, another one can be used Provide component, for example a bimetal, a transistor, a controllable bidirectional rectifier or a circuit with resistors, capacitors and semiconductors that are used in one of the Time delay relays operate accordingly.

Die Kontakteinrichtung 92a der Zeitverriegelungseinrichtung 9 kann man zwischen die Klemme a des Steuersignalgenerators Rund einen Punkt ß schalten, an den die Entladungslampe 3 und das Impedanzelement 4 angeschlossen sind, oder zwischen die Klemme a und einen Punkt C der sich zwischen dem Impedanzelement 4 und dem steuerbaren bidirektionalen Gleichrichter 7 befindet. In diesen Fällen spricht die Speisespannung für den Steuersignalgenerator 8 auf Veränderun- »o gen in der Charakteristik der Entladungslampe an. Damit ist es möglich, die anfängliche Inbetriebnahme der Entladungslampe stabiler vorzunehmen.The contact device 92a of the time locking device 9 can be connected between the terminal a of the control signal generator Rund a point β to which the discharge lamp 3 and the impedance element 4 are connected, or between the terminal a and a point C between the impedance element 4 and the controllable bidirectional rectifier 7 is located. In these cases, the supply voltage for the control signal generator 8 responds to changes in the characteristics of the discharge lamp. It is thus possible to carry out the initial start-up of the discharge lamp in a more stable manner.

Die oben beschriebenen Abänderungen kann man auch an den in den Fig. 21a, 21b und 21c dargestellten Schaltungsanordnungen vornehmen, die gemäß der Erfindung dem oben beschriebenen gleichen Zweck dienen.The modifications described above can also be made to those shown in FIGS. 21a, 21b and 21c Make circuit arrangements according to the invention for the same purpose described above serve.

In diesen Schaltungsanordnunger. ist die Zeitverriegelungseinrichtung in der gleichen Weise ausgebildet wie in der Schaltungsanordnung nach der F i g. 20.In this circuit arrangement. is the time locking device designed in the same way as in the circuit arrangement according to FIG. 20th

Die in der Fig.21a gezeigte Schaltungsanordnung stellt eine Abwandlung der Schaltung nach der Fig. 20 dar.The circuit arrangement shown in Fig.21a represents a modification of the circuit according to FIG.

Der durch eine Entladungslampe 3 fließende Strom wird durch ein Impedanzelement 6 mit einer verhältnismäßig hohen Impedanz begrenzt, da bis zum Auftreten des Stromsteuerzeitpunkts in einer Wechselstromhalbperiode die Entladungslampe 3 mit dem Impedanzelement 6 und mit einem Impedanzelement 4 in Reihe liegt, das aber gegenüber dem Impedanzelement 6 nur eine sehr niedrige Impedanz aufweist. Beim Auftreten des Stromsteuerzeitpunkts geht ein steuerbarer bidirektionaler Gleichrichter 7 in der oben beschriebenen Weise vom gesperrten in den leitenden Zustand über. Dadurch wird das Impedanzelement 6 mit der hohen Impedanz kurzgeschlossen. Die Folge davon ist, daß der durch die Entladungslampe 3 fließende Strom zunimmt.The current flowing through a discharge lamp 3 is through an impedance element 6 with a relative limited high impedance, since until the occurrence of the current control time in an alternating current half cycle the discharge lamp 3 is in series with the impedance element 6 and with an impedance element 4, which, however, has only a very low impedance compared to the impedance element 6. When the At the instant of current control, a controllable bidirectional rectifier 7 operates in the manner described above from blocked to conductive state. This becomes the impedance element 6 with the high impedance shorted. The consequence of this is that the current flowing through the discharge lamp 3 increases.

Die in der Fig.21b gezeigte Schaltung nutzt zur Begrenzung des durch die Entladungslampe fließenden Stroms eine Verminderung der speisenden Spannung aus. In dieser Schaltung wird die Speisespannung unter der Nennspannung der Entladungslampe 3 gehalten, und zwar so lange, wie der steuerbare bidirektionale Gleichrichter 7 gesperrt ist, also bis zum Auftreten des Stromsteuerzeitpunkts. Während dieser Zeit fließt durch den Transformator 16 kein Primärstrom, so daß der Transformator nicht in der Lage ist, die Speisespannung heraufzutransformieren. Daher ist die der Entladungslampe 3 und die dem eine verhältnismäßig niedrige Impedanz aufweisenden Impedanzelement 4 zugeführte Spannung verhältnismäßig niedrig. Auf diese Weise wird der durch die Entladungslampe 3 fließende Strom begrenzt Beim Auftreten des Stromsteuerzeitpunkts wird der steuerbare bidirektionale Gleichrich- ter7 vom gesperrten in den leitenden Zustand umgeschaltet Die Primärwicklung des Transformators 16 ist jetzt stromdurchflossen, so daß der Transformator 16 eine erhöhte Speisespannung abgibt. Diese erhöhte Spannung wird der Entladungslampe 3 zugeführt, so daß sich der durch die Entladungslampe 3 fließende Strom erhöht.The circuit shown in FIG. 21b uses a reduction in the supply voltage to limit the current flowing through the discharge lamp. In this circuit, the supply voltage is kept below the nominal voltage of the discharge lamp 3, to be precise as long as the controllable bidirectional rectifier 7 is blocked, that is, until the current control instant occurs. During this time no primary current flows through the transformer 16, so that the transformer is not able to step up the supply voltage. The voltage supplied to the discharge lamp 3 and the impedance element 4 which has a comparatively low impedance is therefore comparatively low. In this way, the current flowing through the discharge lamp 3 current is limited Upon the occurrence of the current control timing of controllable bidirectional rectifier ter7 is switched from the cutoff to conduction state, the primary winding of the transformer 16 has current flowing through now, so that the transformer 16 outputs a boosted supply voltage. This increased voltage is fed to the discharge lamp 3, so that the current flowing through the discharge lamp 3 increases.

Die in der Fi g. 21c dargestellte Schaltungsanordnung nutzt zur Strombegrenzung die Unterbrechung des Stroms aus. Der durch die Entladungslampe 3 fließende Strom wird mit Hilfe einer Stromunterbrechungsschaltung 5a in einen Strom mit einer höheren Frequenz umgeformt. Die Stromunterbrechungsschaltung 5a enthält einen steuerbaren bidirektionalen Gleichrichter 7, eine Spule 12, Kondensatoren 13 und 15, einen Widerstand 14 und ein bidirektionales Schaltelement 51. Die Stromunterbrechungen werden so lange vorgenommen, bis in einer Wechselstromhalbperiode der Steuerstromzeitpunkt auftritt. Beim Auftreten des Steuerstromzeitpunkts wird ein steuerbarer bidirektionaler Gleichrichter 821 mit einer verhältnismäßig kleinen Stromkapazität vom gesperrten in den leitenden Zustand gebracht. Da der leitende Zustand des steuerbaren Gleichrichters 821 bis zum Ende der Wechselstromhalbperiode aufrechterhalten wird, bleibt auch der steuerbare bidirektionale Gleichrichter 7 während des übrigen Teils der Wechselstromhalbperiode leitend, so daß die Strombegrenzungswirkung der Strombegrenzungsschaltung 5a aufgehoben wird.The in Fi g. The circuit arrangement shown in FIG. 21c uses the interruption of the current to limit the current. The current flowing through the discharge lamp 3 is converted into a current with a higher frequency with the aid of a current interruption circuit 5a. The current interruption circuit 5a contains a controllable bidirectional rectifier 7, a coil 12, capacitors 13 and 15, a resistor 14 and a bidirectional switching element 51. The current interruptions are made until the control current instant occurs in an alternating current half cycle. When the control current instant occurs, a controllable bidirectional rectifier 821 with a relatively small current capacity is brought from the blocked to the conductive state. Since the conductive state of the controllable rectifier 821 is maintained until the end of the alternating current half cycle, the controllable bidirectional rectifier 7 also remains conductive during the remaining part of the alternating current half cycle, so that the current limiting effect of the current limiting circuit 5a is canceled.

Die Grundprinzipien der an Hand der Fig.20, 21a, 21b und 21c beschriebenen Schaltungen kann man auf irgendeine der noch zu beschreibenden Schaltungsanordnungen anwenden.The basic principles of the on the basis of Fig. 20, 21a, The circuits described in FIGS. 21b and 21c can be applied to any of the circuit arrangements yet to be described use.

Diese Prinzipien können auf Entladungslampen angewendet werdenderen äquivalente Impedanz in der Startperiode etwa die gleiche ist wie in der normalen Beiriebsperiode bei Nennleistung.These principles can be applied to discharge lamps having their equivalent impedance in the Start period is about the same as in the normal operating period at nominal power.

Wenn allerdings bei Entladungslampen, die während der anfänglichen Inbetriebnahme einen geringen Dampfdruck und eine nahezu kurzgeschlossene äquivalente Impedanz aufweisen und die einige Minuten bis zum Erreichen eines stabilen Betriebs durch Erhöhen ihres Dampfdrucks auf einen gewissen Wert benötigen, der Stromsteuerzeitpunkt unverrückbar auf einen Zeitpunkt festgesetzt wird, bei dem die Entladungslampen nach einer gewissen durch die Zeitverzögerungseinrichtung vorgegebenen Zeit mit ihrer Nennleistung arbeiten, besteht die Gefahr, daß die Entladungslampe nach dem Einschalten von einem Überstrom durchflossen und zerstört wird.If, however, with discharge lamps that show a small amount during the initial start-up Have vapor pressure and an almost short-circuited equivalent impedance and last a few minutes to need to achieve stable operation by increasing their vapor pressure to a certain value, the current control time is set immovably at a time at which the discharge lamps after a certain time predetermined by the time delay device with their nominal power work, there is a risk that an overcurrent will flow through the discharge lamp after it has been switched on and is destroyed.

Diese Gefahr kann wie folgt vermieden werden. Der Stromsteuerzeitpunkt wird in einer Wechselstromhalbperiode auf einen spaten Zeitpunkt festgelegt, so daß nach dem Schließen des Startschalters und nach Erreichen der Stabilität der Lampenstrom beispielsweise 150 bis 200% desjenigen Stroms beträgt, der zu einer Zeit fließt, bei der die Entladungslampe mit ihrer Nennleistung arbeitet Weiterhin wird die Veränderung in der Charakteristik der Entladungslampe oder die sich ergebende Veränderung in der Charakteristik von Schaltungselementen in eine Änderung umgeformt, beispielsweise eine Widerstandsänderung, die den Steuersignalgenerator leicht beeinflussen kann, und zwar derart, daß der Stromsteuerzeitpunkt automatisch auf einen solchen Zeitpunkt verschoben wird, daß die Entladungslampe eine ihrer Nennleistung entsprechende Lichtabgabe aufweist und somit vollkommen stabil arbeitet This danger can be avoided as follows. The current control timing is determined in an AC half-cycle at a late point in time, so that after the closing of the start switch, and after achieving the stability of the lamp current is, for example, 150 to 200% of that current flowing at a time at which the discharge lamp operating at its nominal power addition, the change in the characteristic of the discharge lamp or the resulting change in the characteristic of circuit elements is converted into a change, for example a change in resistance, which can easily influence the control signal generator, in such a way that the current control time is automatically shifted to such a time that the discharge lamp has a light output corresponding to its nominal power and thus works in a completely stable manner

Zum Erreichen dieses Zwecks kann man die an Hand der Fig. 11a bis lld erläuterten Prinzipien auf die Einrichtung zum Betrieb einer Entladungslampe anwen-To achieve this purpose, the principles explained with reference to FIGS. 11a to 11d can be applied to Use device for operating a discharge lamp

709 BM/7R9709 BM / 7R9

Derart ausgebildete Einrichtungen zum Betrieb von Entladungslampen werden im folgenden beschrieben.Devices designed in this way for operating discharge lamps are described below.

Eine in der F i g. 22 dargestellte Schaltungsanordnung enthält eine Nachweiseinrichtung 221 mit einem Widerstand 221a und einem Lichterzeuger 221 b, einen Steuersignalgenerator 8 mit einer lichtempfindlichen Einrichtung 84 und einem Widerstand 85 und weitere Baueinheiten, beispielsweise die Verzögerungseinrichtung 9, den Schalter 2, das Impedanzelement 4 und den an Hand der F i g. 20 beschriebenen Strombegrenzer 5. Die Nachweiseinrichtung 221 dient zum Feststellen der an der Entladungslampe 3 anliegenden Spannung.One in FIG. Circuit arrangement shown 22 includes a detection device 221 with a resistor 221a and a light generator 221 b, a control signal generator 8 having a photo-sensing device 84 and a resistor 85 and other units, for example, the delay means 9, the switch 2, the impedance element 4 and the reference to the F i g. 20 described current limiter 5. The detection device 221 is used to determine the voltage applied to the discharge lamp 3.

Die beschriebene Schaltung arbeitet wie folgt. Wenn der Schalter 2 geschlossen wird, fließt ein Lampenstrom, der durch das Impedanzelement 6 auf einen Wert begrenzt ist, der kleiner als der Nennstrom der Entladungslampe ist. Wenn in diesem Fall der Stromsteuerzeitpunkt derart eingestellt ist, daß dem Steuersignalgenerator 8 über die Zeitverriegelungseinrichtung 9 nach Beendigung der unregelmäßigen Entladungen der Entladungslampe und somit nach Erreichen einer stabilen Betriebsweise eine Speisespannung zugeführt wird, beginnt der Steuersignalgenerator 8 bei dem eingestellten Stromsteuerzeitpunkt seine Arbeitsweise. Zu dieser Zeit sind der Dampfdruck der Entladungslampe 3, die äquivalente Impedanz und die Lampenspannung gering. Die Lichtabgabe des Lichterzeugers 22Ii) in der Nachweiseinrichtung 221 ist daher ebenfalls klein. Die bedeutet, daß der Widerstand des lichtempfindlichen Elements 84 sehr hoch ist.The circuit described works as follows. When the switch 2 is closed, a lamp current flows which is limited by the impedance element 6 to a value which is smaller than the rated current of the discharge lamp. If, in this case, the current control time is set in such a way that the control signal generator 8 is supplied with a supply voltage via the time locking device 9 after the irregular discharges of the discharge lamp and thus after a stable operating mode has been reached, the control signal generator 8 begins its operation at the set current control time. At this time, the vapor pressure of the discharge lamp 3, the equivalent impedance and the lamp voltage are low. The light output of the light generator 22Ii) in the detection device 221 is therefore also small. This means that the resistance of the photosensitive member 84 is very high.

In diesem Betriebszustand wird die Aufladung des Kondensators 82 lediglich durch den Widerstandswert des Widerstands 85 bestimmt. Auf Grund dieser Tatsache kann der Stromsteuerzeitpunkt durch den Widerstand 85 derart festgelegt werden, daß der Lampenstrom bei der anfänglichen Inbetriebnahme der Entladungslampe etwa 150 bis 200% des üblichen Nennstroms beträgtIn this operating state, the charging of the capacitor 82 is only due to the resistance value of the resistor 85 is determined. Due to this fact, the current control timing by the Resistor 85 can be set in such a way that the lamp current at the initial start-up of the Discharge lamp is about 150 to 200% of the usual nominal current

Im Laufe der Zeit nimmt der Dampfdruck der Entladungslampe 3 zu. Die äquivalente Impedanz wächst ebenfalls an, was zur Folge hat, daß auch die Lampenspannung zunimmt. In diesem Fall würde bei gleichem Stromsteuerzeitpunkt der Lampenstrom abnehmen. Die Lichtabgabe des Lichterzeugers 221Z) der Nachweiseinrichtung 221 nimmt jedoch ebenfalls mit der Lampenspannung zu, so daß der Widerstandswert der lichtempfindlichen Einrichtung 84 abnimmt. Dies hat zur Folge, daß der Kondensator 82 schneller aufgeladen wird. Der Zeitpunkt, zu dem der steuerbare bidirektionale Gleichrichter 7 vom gesperrten in den leitenden Zustand übergeht, tritt daher früher auf. Auf diese Weise wird eine Abnahme des Lampenstroms vermieden.Over time, the vapor pressure of the discharge lamp 3 increases. The equivalent impedance also increases, with the result that the lamp voltage also increases. In this case, the lamp current would decrease with the same current control time. The light output of the light generator 221Z) of the detection device 221 also increases with the lamp voltage, so that the resistance value of the light-sensitive device 84 decreases. As a result, the capacitor 82 is charged more quickly. The point in time at which the controllable bidirectional rectifier 7 changes from the blocked to the conductive state therefore occurs earlier. In this way, a decrease in the lamp current is avoided.

Wenn die Entladungslampe 3 einer ihrer Nennleistung entsprechende Lichtabgabe aufweist, wird der Widerstand der lichtempfindlichen Einrichtung 84 sehr gering. Wenn in diesem Fall die in Betracht kommenden Schaltungselemente derart bestimmt sind, daß der Stromsteuerzeitpunkt in einem Bereich auftritt, in dem durch die Wirkung des Widerstands 83 die Entladungslampe mit einer ihrer Nennleistung entsprechenden Lichtabgabe arbeitet, stabilisiert sich der Lampenstrom bei seinem Nennwert, und die Entladungslampe arbeitet bei ihrer Nennleistung stabil. When the discharge lamp 3 has a light output corresponding to its nominal output, the resistance of the photosensitive device 84 becomes very low. If, in this case, the circuit elements in question are determined in such a way that the current control instant occurs in a range in which the discharge lamp operates with a light output corresponding to its nominal output due to the action of the resistor 83, the lamp current stabilizes at its nominal value, and the discharge lamp works stably at its rated output.

In der Fig.23 ist ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel eines nach der Erfindung aufgebauten Steuersignalgenerators dargestellt, in dem die oben beschriebene Zeitverriegelung mit einer Schaltung erzielt wird, die Kondensatoren, Widerstände und Transistoren enthält. In FIG. 23 a further exemplary embodiment of a control signal generator constructed according to the invention is shown, in which the above-described time locking is achieved with a circuit which contains capacitors, resistors and transistors.

Nach dem Anlegen der Netzspannung, nimmt ein anAfter applying the mains voltage, one assumes

einem Punkt c auftretendes Potential allmählich ab.potential occurring at a point c gradually decreases.

Wenn dieses Potential kleiner als eine durch eine Zenerdiode Z2 bestimmte Spannung wird, gerät ein Transistor Tn zwischen seinem Emitter und Kollektor in den leitenden Zustand, und ein Potential an einem Punkt d wird gleich dem Potential an einem Punkt b, wobei es dem Steuersignalgenerator gestattet wird, einWhen this potential becomes smaller than a voltage determined by a Zener diode Z2, a transistor Tn becomes conductive between its emitter and collector, and a potential at a point d becomes equal to the potential at a point b, allowing the control signal generator , one

ίο Steuersignal zu erzeugen.ίο generate control signal.

An Stelle der Zenerdiode Z2 kann man ein Schaltelement mit einer verhältnismäßig kleinen Stromkapazität verwenden, und die Zeitverriegelung kann man dadurch leicht erreichen, daß der Widerstandswert eines Widerstands R 3 verändert wird.A switching element with a relatively small current capacity can be used in place of the Zener diode Z2, and time locking can be easily achieved by changing the resistance value of a resistor R 3.

Eine aus Widerständen R 5, R 6 und RT, einer Diode D2 und einem Kondensator C 3 gebildete Schaltung weist eine stabilere Steuerfunktion auf als eine Schaltung, die lediglich aus dem Widerstand Rl undA circuit formed from resistors R 5, R 6 and RT, a diode D2 and a capacitor C 3 has a more stable control function than a circuit consisting only of the resistor Rl and

ao dem Kondensator Ci besteht.ao the capacitor Ci consists.

Eine Schaltung aus einem Stromwandler CT, Dioden £>3, einem Kondensator C4, einem veränderbaren Widerstand RS, Widerständen /?9 und R 10 und einem Transistor Th dient zum Feststellen des Lampenstroms und zur äquivalenten Veränderung des Widerstandswerts des Widerstands R 6 in Abhängigkeit von dem festgestellten Lampenstrom. Der Stromsteuerzeitpunkt kann beispielsweise durch Einstellen des veränderbaren Widerstands R 8 derart festgesetzt sein, daß der Lampenstrom während der anfänglichen Inbetriebnahme nach Ablauf der Verzögerungszeit 150 bis 200% des Nennlampenstroms beträgt.A circuit consisting of a current transformer CT, diodes £> 3, a capacitor C4, a variable resistor RS, resistors /? 9 and R 10 and a transistor Th is used to determine the lamp current and to change the resistance value of the resistor R 6 as a function of the determined lamp current. The current control time can be set, for example, by setting the variable resistor R 8 such that the lamp current during the initial start-up after the delay time has expired is 150 to 200% of the nominal lamp current.

Im Laufe der Zeit steigt der Dampfdruck der Entladungslampe an, der äquivalente Widerstand der Entladungslampe nimmt zu, der Lampenstrom nimmt ab und der Basis-Emitter-Strom des Transistors Tn wird kleiner. Demzufolge wird der äquivalente Widerstandswert des Widerstands R 6 größer und der Stromsteuerzeitpunkt wird phasenmäßig vorgeschoben, so daß eine Abnahme des Lampenstroms vermieden wird. Die Entladungslampe erreicht daher bald ihre Nennleistung.Over time, the vapor pressure of the discharge lamp increases, the equivalent resistance of the discharge lamp increases, the lamp current decreases and the base-emitter current of the transistor Tn becomes smaller. As a result, the equivalent resistance value of the resistor R 6 becomes larger and the current control timing is advanced in phase so that a decrease in the lamp current is avoided. The discharge lamp will therefore soon reach its rated output.

Das Auftreten des Stromsteuerzeitpunkts wird somitThe occurrence of the current control timing thus becomes

in der Hauptsache durch den Widerstand R 6 bestimmt.mainly determined by the resistor R 6.

Die Zunahme des Widerstandswerts des Widerstands R 6 gestattet es, daß der Lampenstrom eine Lichtabgabe erzeugt, die über dem Nennwert liegt. Eine Zenerdiode Z1 kann zur Unterdrückung von Spannungsschwankungen an der Transistorschaltung verwendet werden.The increase in the resistance of resistor R 6 allows the lamp current to produce a light output that is above nominal. A Zener diode Z 1 can be used to suppress voltage fluctuations in the transistor circuit.

Eine nacheilende Phase in einer Nachweisschaltung einer derartigen Stromrückführschleife, wie sie oben beschrieben ist, kann leicht durch Kapazitäts- und Widerstandswerte kompensiert werden, um dadurch einen stabilen Betrieb der Entladungslampe sicherzustellen. A lagging phase in a detection circuit of such a current feedback loop as above can easily be compensated by capacitance and resistance values to thereby to ensure stable operation of the discharge lamp.

Weiterhin kann man bei dem in der Fig.23 dargestellten Ausführungsbeispiel die Spitzenpunkt- spannung des Unijunction-Transistors 7/2 gegenüber Speisespannungsschwankungen durch einen Wider stand/? 2 und einen Kondensator Cl abändern, um dadurch das Auftreten des Stromsteuerzeitpunkts zu steuern. Auf diese Weise wird eine zum Betrieb einer Entladungslampe dienende Einrichtung geschaffen, die eine derart konstante Leistungscharakteristik aufweist, daß die Entladungslampe während ihres Nennleistungsbetriebs stets eine konstante Lichtabgabe aufweist Furthermore, one can in the shown in the Figure 23 embodiment, the Spitzenpunkt- voltage of unijunction transistor 7/2 relative to supply voltage fluctuations caused by a reflection stand /? 2 and modify a capacitor Cl to thereby control the occurrence of the current control timing. In this way, a device is created which is used to operate a discharge lamp and has such a constant power characteristic that the discharge lamp always has a constant light output during its rated power operation

Die durch die Verriegelungszeiteinrichtung hervorgerufene Verriegelungszeit ist bei der nach der ErfindungThe locking time caused by the locking time device is that of the invention

ausgebildeten Einrichtung zum Betrieb einer Entladungslampe etwa genau so kurz wie bei herkömmlichen Einrichtungen zum Betrieb von Entladungslampen.trained device for operating a discharge lamp about as short as in conventional Devices for operating discharge lamps.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß es nach der Erfindung möglich ist, eine zum Betrieb einer Entladungslampe dienende Einrichtung zu schaffen, die äußerst stabil ist, die sehr zuverlässig arbeitet, die geringe Abmessungen aufweist, die ein kleinesFrom the above description it can be seen that it is possible according to the invention to operate one to create a device serving a discharge lamp which is extremely stable and which works very reliably, which has small dimensions that a small

Gewicht hat und die zufriedenstellend in Verbindung mit Entladungslampen arbeitet, die Impulse benötigen, die während der Startperiode unregelmäßige Entladungen aufweisen, die eine zeitabhängige Charakteristik haben und die während der Sartperiode eine gegenüber dem Betrieb bei Nennleistung unterschiedliche Charakteristik aufweisen.Has weight and which works satisfactorily in conjunction with discharge lamps that require pulses, which have irregular discharges during the starting period, which have a time-dependent characteristic and which have different characteristics during the start-up period compared to operation at nominal power exhibit.

Hierzu 11 Blatt ZeichnungenIn addition 11 sheets of drawings

Claims

Claims.

1. Circuit arrangement for igniting and operating one fed by an alternating current source Discharge lamp with a low impedance element which is used to stabilize the lamp current in the form of a coil with a relatively low number of turns and relatively small dimensions and with a bidirectional ι ο len switching device and a control signal generating device for applying a control signal to the bidirectional switching device to one predetermined time in each AC half cycle for the purpose of controlling the discharge lamp energy supplied in each half cycle, characterized in that the bidirectional Viewing device (7) together with a device (6; 12; 18a,} connected in parallel to it) Impedance current limiting means (5; 5a ^ forms and that the overall arrangement is such that the current limiting means are operative during a first portion in each alternating current half cycle are and for the duration of their effectiveness on the current flowing through the discharge lamp (3) limit a current value lying below the nominal value of the discharge lamp and that too one displaced by about 90 ° with respect to the flow crossing point in stationary operation Current control switching point occurring control signal the current limiting means for the remaining Section of each half cycle switches to the ineffective state in which the by the Discharge lamp current flowing only through the element (4) is stabilized and low impedance increases to a value that will allow the lamp to operate at its effective current rating for each Half-cycle ensures.

2.Schaltung arrangement according to claim!, Characterized characterized in that the current limiting means includes a high impedance element (6) and a controllable bidirectional rectifier (7) that the controllable bidirectional rectifier at the current control switch point, the high impedance element shorts out that the Control signal generating device (8) a bidirectional switching element (81), a resistor (83) and a capacitor (82) connected in series with the resistor contains that the switching element (81) is connected to the junction between the resistor and the capacitor and that the Resistance and the capacitor are chosen such that the voltage across the capacitor to Current control switching point reaches the switching voltage of the bidirectional switching element and SS as a result, the control signal is fed to the controllable bidirectional rectifier.

3. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that dr.s element (4) is lower Impedance via the controllable bidirectional rectifier (7) to the element (6) of high impedance is connected in parallel (Fig. 4).

4. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the element (6) high impedance and the low impedance element (4) are wound on the same core (Fig. 5).

5. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the current limiting means (5) have a step- up transformer with a primary winding serving as a low impedance element and with a secondary winding serving as a high impedance element {iüa) , that the secondary winding (iSa) as with the element (4) of low impedance connected in series current limiting element is used and that a controllable bidirectional rectifier (7) is switched to the predetermined current control switching point by the control signal from the control signal generating device (8) in the conductive state in order to supply a supply voltage to the primary winding of the step-up transformer , wherein a voltage is induced in the step-up transformer by electromagnetic induction, which is higher than the supply voltage in order to disable the function of the current limiting element and thereby increase the current flowing through the discharge lamp.

6. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the current limiting means (5a) have a controllable bidirectional rectifier (7) with a commutation circuit containing a coil (12) and a capacitor (13) and a bidirectional one for controlling the controllable bidirectional rectifier (7) Switching element (51) to interrupt a current flowing in the discharge lamp and to convert it into a current of higher frequency until the current control switching point is reached, and that the control signal generating device (8) feeds the control signal to a control electrode of the controllable bidirectional rectifier (7) Bring controllable bidirectional rectifier during that portion of the alternating current period, which is between the predetermined current control switching point and the end of the relevant half period, in the conductive state.

7. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that means are provided which the Current control switching point depending on a change in the properties of the Circuit arrangement and the current limiting means and depending on a change in change the characteristics of the discharge lamp during the lamp starting period.

8. Circuit arrangement according to Anspt uch 7, characterized in that the means for changing the Current control switching point a light generator (91) for the detection of property changes in the circuit arrangement and one of the control signal generating device (8) assigned to light-sensitive Have means (83) which the control signal generating means as a function controlled by the light emitted by the light generator.

9. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that means are provided which the Current control switchover point as a function of after closing a commissioning switch (2) control past time.

10. Circuit arrangement according to claim!), Characterized in that the means for changing of the current control switching point have an indirectly heated thermistor (83a ^, which with the Control signal generating device (8) cooperates.

11. Circuit arrangement according to claim 1, there-

characterized in that one to the control signal generating device (8) connected time locking device (9) is provided, which the Control signal generating device actuated after a predetermined time and the function of the Control signal generating device for this predetermined time inoperative until the discharge lamp has reached a stable operating state after closing a commissioning switch.

IZ circuit arrangement according to claim 11, among other things characterized in that means are provided which the current control switching point in dependence of property changes in the circuit arrangement after the lock has been released of the time locking device (9).

13. Circuit arrangement according to claim 12, characterized in that the means for changing the Stromsteuerungsumschaltpunkts a light generator (91; 221 Z> Jl a resistor (92; 221 a) and a light-sensitive device (83) contain that the light generator, the property changes in the Circuit arrangement establishes that the resistor ensures a suitable light output by the light generator and that the light-sensitive device is assigned to the control signal generating device and controls it as a function of the light output by the light generator.

14. Circuit arrangement according to claim 12, characterized in that means are present which change the current control switching point after arr releasing the locking by the time locking device (9) as a function of the past operating time.

15. Circuit arrangement according to claim 14, characterized in that the means for changing of the current control switching point contain an indirectly heated thermistor (83a,) which is connected to the Control signal generating device (8) cooperates.