DE29818460U1 - Electronic direct current ballast for fluorescent lamps - Google Patents

Electronic direct current ballast for fluorescent lamps

Info

Publication number
DE29818460U1
DE29818460U1 DE29818460U DE29818460U DE29818460U1 DE 29818460 U1 DE29818460 U1 DE 29818460U1 DE 29818460 U DE29818460 U DE 29818460U DE 29818460 U DE29818460 U DE 29818460U DE 29818460 U1 DE29818460 U1 DE 29818460U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
capacitor
current
fluorescent lamp
ignition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE29818460U
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DURCHHOLZ EGON
Original Assignee
DURCHHOLZ EGON
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DURCHHOLZ EGON filed Critical DURCHHOLZ EGON
Priority to DE29818460U priority Critical patent/DE29818460U1/en
Publication of DE29818460U1 publication Critical patent/DE29818460U1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/295—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps with preheating electrodes, e.g. for fluorescent lamps
    • H05B41/298—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
    • H05B41/2981—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions
    • H05B41/2986—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions against internal abnormal circuit conditions
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/16—Circuit arrangements in which the lamp is fed by dc or by low-frequency ac, e.g. by 50 cycles/sec ac, or with network frequencies
    • H05B41/20—Circuit arrangements in which the lamp is fed by dc or by low-frequency ac, e.g. by 50 cycles/sec ac, or with network frequencies having no starting switch
    • H05B41/23—Circuit arrangements in which the lamp is fed by dc or by low-frequency ac, e.g. by 50 cycles/sec ac, or with network frequencies having no starting switch for lamps not having an auxiliary starting electrode
    • H05B41/232—Circuit arrangements in which the lamp is fed by dc or by low-frequency ac, e.g. by 50 cycles/sec ac, or with network frequencies having no starting switch for lamps not having an auxiliary starting electrode for low-pressure lamps
    • H05B41/2325—Circuit arrangements in which the lamp is fed by dc or by low-frequency ac, e.g. by 50 cycles/sec ac, or with network frequencies having no starting switch for lamps not having an auxiliary starting electrode for low-pressure lamps provided with pre-heating electrodes

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Description

Lewald & PartnerLewald & Partner

Patent- und Rechtsanwälte European Trademark AttorneysPatent and Trademark Attorneys European Trademark Attorneys

Lewald & Partner · Rindermarkt 6 · D-80331 MünchenLewald & Partner · Rindermarkt 6 · D-80331 Munich

Dietrich Lewald, Dipl.-Ing. PatentanwaltDietrich Lewald, Dipl.-Ing. Patent Attorney

European Patent AttorneyEuropean Patent Attorney

Michael Märsche Rechtsanwalt, Karlsruhe Uta Lewald-Märsche Rechtsanwältin, KarlsruheMichael Märsche Attorney at Law, Karlsruhe Uta Lewald-Märsche Attorney at Law, Karlsruhe

Rindermarkt 6
D-80331 MünchenRindermarkt 6
D-80331 Munich

Tel. (089)23 08 93 0 Fax (0 89) 23 08 93 20Tel. (089)23 08 93 0 Fax (0 89) 23 08 93 20

Egon DurchholzEgon Durchholz

Flughafenstr. 8Flughafenstr. 8

D-60528 FrankfurtD-60528 Frankfurt

D*2078 LW/VLD*2078 LW/VL

Elektronisches Gleichstrom-Vorschaltgerät für LeuchtstofflampenElectronic DC ballast for fluorescent lamps

Hypobank München 6870-218883, Bank Code 70020001Hypobank Munich 6870-218883, Bank Code 70020001

Elektronisches Gleichstrom-Vorschaltgerät für Leuchtstofflampen Electronic DC ballast for fluorescent lamps

Die Erfindung betrifft ein elektronisches netzgespeistes Gleichstrom-Vorschaltgerät für einen Gleichstrombetrieb einer Leuchtstofflampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electronic mains-powered direct current ballast for direct current operation of a fluorescent lamp according to the preamble of claim 1.

Es sind für den Betrieb von Leuchtstofflampen mit Wechselstrom Vorschaltgeräte bekannt, die sich in KVG (konventionelle Vorschaltgeräte), WG (verlustarme Vorschaltgeräte) und EVG (elektronische Vorschaltgeräte) unterteilen lassen. Neben diesen verschiedenen Vorschaltgerät-Systemen, bei denen Leuchtstofflampen mittels nieder- oder mittelfrequenter Wechselströme betrieben werden, existiert derzeit ein Gleichstrom-Vorschaltgerät, welches den Betrieb einer Leuchtstofflampe mit einem Gleichstrom erlaubt. Ein entscheidender Nachteil beim Einsatz dieses Gerätes besteht darin, daß neben dem Gerät selbst noch eine herkömmliche Drossel und der dazugehörige Glimmstarter notwendig sind, um die Zündung und den Betrieb zu ermöglichen. Außerdem weist das System schlechte Kaltstarteigenschaften auf.Ballasts are known for operating fluorescent lamps with alternating current, which can be divided into KVG (conventional ballasts), WG (low-loss ballasts) and EVG (electronic ballasts). In addition to these various ballast systems, in which fluorescent lamps are operated using low or medium frequency alternating currents, there is currently a direct current ballast that allows a fluorescent lamp to be operated with direct current. A crucial disadvantage of using this device is that in addition to the device itself, a conventional choke and the associated glow starter are required to enable ignition and operation. In addition, the system has poor cold start properties.

Zum Erreichen einer optimalen Lebensdauer von Leuchtstofflampen an einem Gleichstrom-Vorschaltgerät ist es erforderlich, die Stromrichtung in definierten Zeitabständen zu ändern. Durch diese Maßnahme wird die sonst einseitig einsetzende Kathodenerosion verhindert. Diese Stromrichtungsänderung ist beim bestehenden System mit einem deutlich sichtbaren und störenden Flackern der Leuchtstofflampe verbunden.To achieve an optimal service life of fluorescent lamps on a direct current ballast, it is necessary to change the direction of the current at defined intervals. This measure prevents the cathode erosion that would otherwise occur on one side. This change in the direction of the current is associated with a clearly visible and annoying flickering of the fluorescent lamp in the existing system.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gleichstrom-Vorschaltgerät zu schaffen, das es erlaubt, eine Leuchtstofflampe ohne zusätzliche Komponenten sicher zu zünden und zu betreiben. Dabei soll der Restwelligkeitsfaktor des betriebsmäßig fließenden Gleichstroms stets kleiner als 0,06The invention is based on the object of creating a direct current ballast that allows a fluorescent lamp to be safely ignited and operated without additional components. The residual ripple factor of the direct current flowing during operation should always be less than 0.06

• t•t

• ··

sein. Das System soll im Gegensatz zum bisherigen Stand der Technik gute Kaltstarteigenschaften besitzen und die Stromrichtung ohne deutlich sichtbares Flackern der Leuchtstofflampe ändern.In contrast to the current state of the art, the system should have good cold start properties and change the current direction without any clearly visible flickering of the fluorescent lamp.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Gleichstrom-Vorschaltgerät durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved in a generic direct current ballast by the features specified in the characterizing part of the claim.

Zweckmäßige und vorteilhafte Weiterbildungen eines solchen Gleichstrom-Vorschaltgerätes sind in den Unteransprüchen angegeben. Appropriate and advantageous further developments of such a direct current ballast are specified in the subclaims.

Der Aufbau der elektronischen Schaltung im Gleichstrom-Vorschaltgerät nach der Erfindung ist dabei so, daß es mit dieser Schaltung durch die Veränderung des Widerstandswertes eines Potentiometers und die Variation des Wertes eines Kondensators möglich ist, Leuchtstofflampen der gebräuchlichsten Leistungen 15 W, 18 W, 20 W, 36 W, 40 W, 58 W und 65 W, aber auch anderer Leistungsstärken, sicher zu zünden und mit Gleichstrom zu betreiben.The structure of the electronic circuit in the direct current ballast according to the invention is such that, by changing the resistance value of a potentiometer and varying the value of a capacitor, this circuit makes it possible to safely ignite fluorescent lamps of the most common powers 15 W, 18 W, 20 W, 36 W, 40 W, 58 W and 65 W, but also other power levels, and to operate them with direct current.

Um den Betrieb einer Leuchtstofflampe zu realisieren, ist es notwendig, eine sichere Zündung und einen flackerfreien Betrieb zu gewährleisten. Für die Realisierung einer sicheren und lampenschonenden Zündung wird die Glühwendel der Leuchtstofflampe zunächst vorgeheizt und anschließend für die notwendige Zündspannung gesorgt. Der zum Beheizen der Glühwendel erforderliche Strom ist dabei größer als der während des eigentlichen Betriebs durch die Leuchtstofflampe fließende Strom.In order to operate a fluorescent lamp, it is necessary to ensure safe ignition and flicker-free operation. To achieve safe and lamp-friendly ignition, the filament of the fluorescent lamp is first preheated and then the necessary ignition voltage is provided. The current required to heat the filament is greater than the current flowing through the fluorescent lamp during actual operation.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel einer Schaltung eines Gleichstrom-Vorschaltgerätes nach der Erfindung wird im folgenden anhand eines in zwei Figuren dargestellten Schaltbildes erläutert. Dabei bilden die FIG. 1 und die FIG. 2, die aus Platzgründen in eine FIG. 2A und eine sich rechts danebenAn advantageous embodiment of a circuit of a direct current ballast according to the invention is explained below using a circuit diagram shown in two figures. FIG. 1 and FIG. 2, which for reasons of space are divided into a FIG. 2A and one to the right of it, form

anschließende FIG. 2B aufgeteilt ist, eine schaltungsmäßige Einheit. FIG. 1 zeigt im wesentlichen die Heizstrom-, Zündspannungs- und Gleichstromversorgung für die Leuchtstofflampe und in den FIG. 2A, 2B sind hauptsächlich die diesbezüglichen Steuerkreise 1 und 2 dargestellt.subsequent FIG. 2B, a circuit unit. FIG. 1 essentially shows the heating current, ignition voltage and direct current supply for the fluorescent lamp and in FIGS. 2A, 2B mainly the relevant control circuits 1 and 2 are shown.

Die Stärke des Heizstromes zum Beheizen der Glühwendel der Leuchtstofflampe wird in der in den FIG. 1 und 2 dargestellten Schaltung durch eine Widerstands-Kondensator-Kombination, bestehend aus den Widerständen R4, R12 und dem Kondensator C13 in Verbindung mit einem Potentiometer RIl bestimmt. Dabei kommt der Widerstands-Kondensator-Kombination R4, R12-C13 eine entscheidende Bedeutung bei. Durch die Zeitkonstante dieser Schaltung wird nämlich erreicht, daß das System des Vorschaltgerätes auch bei einem sekundären Kurzschluß, wie er beim Zünden annähernd auftritt, einen bestimmten Mindestwert an Energie von seiner Eingangs- an seine Ausgangsseite transportiert. Dabei wird der Strom am Ausgang jedoch selbst bei einem direkten Kurzschluß auf einen Wert von ca. 2 A begrenzt. The strength of the heating current for heating the filament of the fluorescent lamp is determined in the circuit shown in FIGS. 1 and 2 by a resistor-capacitor combination consisting of resistors R4, R12 and capacitor C13 in conjunction with a potentiometer RI1. The resistor-capacitor combination R4, R12-C13 is of crucial importance. The time constant of this circuit ensures that the ballast system transports a certain minimum value of energy from its input to its output side even in the event of a secondary short circuit, as occurs during ignition. However, the current at the output is limited to a value of approx. 2 A even in the event of a direct short circuit.

Der Anschluß der Leuchtstofflampe erfolgt bei der in den Figuren dargestellten Schaltung zwischen den Klemmen X4-7. Dabei befinden sich die Enden der Glühwendel zwischen den Klemmen X4-X5 und X6-X7.The fluorescent lamp is connected in the circuit shown in the figures between terminals X4-7. The ends of the filament are located between terminals X4-X5 and X6-X7.

Bei einer nicht gezündeten Leuchtstofflampe und am Vorschaltgerät angeschlossener Netzspannung wird ein Kondensator C3 auf eine Spannung von 160 bis 170 Volt aufgeladen. Ein weiteres Ansteigen der Spannung wird durch die Messung der Spannung am Kondensator C3 über einen aus zwei Widerständen R5 und R6 bestehenden ohmschen Teiler und eine sich daran anschließende Logikschaltung verhindert. Das an diesem ohmschen Teiler R5, R6 gewonnene Signal wird an einem Komparator K21 mit einem Sollwert eines aus zwei Widerständen R21 und R22 zusammengesetzten Teilers verglichen und bewertet. Ist der Sollwert überschritten, so wird über einen integriertenWhen a fluorescent lamp is not lit and the mains voltage is connected to the ballast, a capacitor C3 is charged to a voltage of 160 to 170 volts. A further increase in the voltage is prevented by measuring the voltage on the capacitor C3 via an ohmic divider consisting of two resistors R5 and R6 and a logic circuit connected to it. The signal obtained from this ohmic divider R5, R6 is compared and evaluated by a comparator K21 with a set value of a divider consisting of two resistors R21 and R22. If the set value is exceeded, an integrated

Schaltkreis IC21 ein Optokoppler 04 angesteuert. Dieser schaltet einen Transistortreiber TTIl über zwei integrierte Schaltkreise IC12 und ICH so lange aus, bis die Spannung am Kondensator C3 unter einen bestimmten Wert abgeklungen ist. Dabei ist der Optokoppler 04 mit einem RS-Flipflop so verschaltet, daß bei einem Ausfall der Steuerspannung im Steuerkreis 2 das Vorschaltgerät in den sicheren Zustand gelangt.An optocoupler 04 is controlled by the IC21 circuit. This switches off a transistor driver TTIl via two integrated circuits IC12 and ICH until the voltage on the capacitor C3 has dropped below a certain value. The optocoupler 04 is connected to an RS flip-flop in such a way that if the control voltage in the control circuit 2 fails, the ballast goes into the safe state.

Neben dem Signal zur Sekundärspannungsbegrenzung generiert der Komparator K21 beim Überschreiten des Sollwertes auch das Zündsignal. Dabei werden zum einen Transistoren Tl bis T4 in den für die Zündung erforderlichen Schaltzustand gebracht, zum anderen wird ein Transistor T6 einmalig für die Dauer von ca. 500 ms geschlossen. Die logisch richtige Verschaltung und die entsprechende Ansteuerung ist mit drei integrierten Schaltkreisen IC21, IC22, IC23 und drei Optokopplern 01, 02, 03 entsprechend dem in den Figuren dargestellten Schaltplan realisiert. Widerstands-Kondensator-Kombinationen, bestehend aus dem Widerstand R27 und dem Kondensator C27 bzw. aus dem Widerstand R212 und dem Kondensator C212 sorgen dafür, daß die mit der Stromrichtungsumkehr verbundene kurzzeitige Spannungserhöhung am Kondensator C3 nicht zum Generieren eines Zündsignals für die Leuchtstofflampe führt.In addition to the signal for secondary voltage limitation, the comparator K21 also generates the ignition signal when the setpoint is exceeded. On the one hand, transistors T1 to T4 are brought into the switching state required for ignition, and on the other hand, a transistor T6 is closed once for a period of approx. 500 ms. The logically correct connection and the corresponding control is implemented with three integrated circuits IC21, IC22, IC23 and three optocouplers 01, 02, 03 in accordance with the circuit diagram shown in the figures. Resistor-capacitor combinations consisting of the resistor R27 and the capacitor C27 or of the resistor R212 and the capacitor C212 ensure that the short-term voltage increase on the capacitor C3 associated with the reversal of the current direction does not lead to the generation of an ignition signal for the fluorescent lamp.

Ist der Transistor T6 geschlossen, also in seinem Durchlaßzustand, so kann ein Heizstrom durch die Glühwendel fließen, vorausgesetzt die Leuchtstofflampe ist intakt. Nach ca. 500 ms schaltet der Transistor T6 diesen Strom wieder ab, um eine thermische Zerstörung der Glühwendel zu verhindern. In diesem Moment kommutiert der bis dahin durch die Glühwendel geflossene Strom auf einen Kondensator C4. Dieser lädt sich auf die erforderliche Zündspannung auf. Hierfür verantwortlich ist eine Induktivität L3, die verhindert, daß der Strom plötzlich aufhören kann zu fließen. Ist die Zündspannung der Leuchtstofflampe erreicht und steht diese lange genug an, so zündet die Lampe durch. Dieser Vorgang dauert maximal 2 ms. In dieser Zeit hat sich die beim Heizen über den KondensatorIf the transistor T6 is closed, i.e. in its on state, a heating current can flow through the filament, provided the fluorescent lamp is intact. After approx. 500 ms, the transistor T6 switches this current off again to prevent thermal destruction of the filament. At this moment, the current that has flowed through the filament up to that point commutates to a capacitor C4. This charges up to the required ignition voltage. An inductance L3 is responsible for this, which prevents the current from suddenly stopping flowing. If the ignition voltage of the fluorescent lamp is reached and this is maintained long enough, the lamp ignites. This process takes a maximum of 2 ms. During this time, the voltage generated during heating via the capacitor has

C3 zusammengebrochene Spannung wieder erholt und die gezündete Plasmasäule kann mit der für ein kontinuierliches Leuchten notwendigen Energie versorgt werden.C3 collapsed voltage is recovered and the ignited plasma column can be supplied with the energy necessary for continuous glow.

Im Falle eines Zündversagens ist es aus sicherheitstechnischen Gründen und zur Verhinderung der Zerstörung der Vorschaltgerät-Schaltung bei einem erneuten Versuch erforderlich, die über den Kondensator C4 anstehende Spannung wieder auf null zu bringen. Dies geschieht über einen Widerstand R7 innerhalb von ca. 100 ms selbsttätig.In the event of ignition failure, for safety reasons and to prevent the ballast circuit from being destroyed, it is necessary to bring the voltage across capacitor C4 back to zero when attempting again. This is done automatically within approx. 100 ms via a resistor R7.

Nachdem die Leuchtstofflampe gezündet hat, ist es nun erforderlich, sie mit einem Gleichstrom zu versorgen. Dieser Tatbestand resultiert aus der nichtlinearen Kennlinie eines Lichtbogens. Die Erzeugung des Gleichstromes erfolgt in der dargestellten Schaltung über eine Widerstandskombination, bestehend aus den Widerständen R4, R12 und dem Potentiometer RIl. Die dort befindlichen Kapazitäten dienen im Betrieb der Unterdrückung von Störimpulsen.After the fluorescent lamp has ignited, it is now necessary to supply it with a direct current. This is due to the non-linear characteristics of an arc. In the circuit shown, the direct current is generated via a resistor combination consisting of the resistors R4, R12 and the potentiometer RI1. The capacitors located there serve to suppress interference pulses during operation.

Ein Transistor T5 arbeitet mit einer durch einen integrierten Schaltkreis ICH erzeugten, hohen Frequenz von etwa 35 kHz. Dabei lädt der Transistor T5 in seinem geschlossenen Zustand eine Induktivität L2 mit Strom auf. Ist der Transistor T5 geöffnet/ so kommutiert dieser Strom auf eine Diode Dl und lädt dabei den Kondensator C3 nach. Um einen weitgehend lastunabhängigen Strom durch die Induktivität L2 zu realisieren, wird das Tastverhältnis des Transistors T5 über den Transistor-Treiber TTH sowie zwei integrierte Schaltkreise ICH und IC12 gesteuert. Der bei geschlossenem Transistor T5 stattfindende Anstieg des Stromes durch die Induktivität L2 ist mit einer Erhöhung des Spannungsabfalles am Widerstand R4 verbunden. Dabei ist der als Stromsensor arbeitende und ausgelegte Widerstand R4 so angeordnet, daß der Ladestrom der Gate-Source-Kapazität des Transistors T5 nicht als Störsignal in den Meßkreis eingekoppelt wird. Der Anstieg des Spannungsabfalls wird über einen Widerstand R12 als Absinken der Span-A transistor T5 operates at a high frequency of around 35 kHz generated by an integrated circuit ICH. In its closed state, the transistor T5 charges an inductance L2 with current. If the transistor T5 is open/, this current commutates to a diode Dl and recharges the capacitor C3. In order to achieve a largely load-independent current through the inductance L2, the duty cycle of the transistor T5 is controlled by the transistor driver TTH and two integrated circuits ICH and IC12. The increase in the current through the inductance L2 that occurs when the transistor T5 is closed is associated with an increase in the voltage drop across the resistor R4. The resistor R4, which works and is designed as a current sensor, is arranged in such a way that the charging current of the gate-source capacitance of the transistor T5 is not coupled into the measuring circuit as an interference signal. The increase in the voltage drop is detected by a resistor R12 as a drop in the voltage.

nung am Eingang eines Komparators KIl registriert. Unterschreitet der somit resultierende Wert der Spannung den Wert einer Referenzspannung, die über zwei Widerstände R13, R14 gegeben ist, so wird der Transistor T5 über die beiden integrierten Schaltkreise ICH und IC12 ausgeschaltet. Hierdurch wird der Strom auf einen mittels des Widerstandes RH einstellbaren Wert begrenzt.voltage is registered at the input of a comparator KIl. If the resulting voltage falls below the value of a reference voltage, which is given via two resistors R13, R14, the transistor T5 is switched off via the two integrated circuits ICH and IC12. This limits the current to a value that can be set using the resistor RH.

Durch die Einstellung eines wählbaren Arbeitspunktes der Schaltung am Potentiometer RH und den Tausch des Kondensators C4 ist es möglich, mit dieser Schaltung Leuchtstofflampen verschiedener Nennleistungen zu betreiben.By setting a selectable operating point of the circuit on the potentiometer RH and replacing the capacitor C4, it is possible to operate fluorescent lamps of different nominal powers with this circuit.

Von großer Bedeutung bei der Schaltung ist das besondere Kapazitäts-Verhältnis C2/C3 der beiden Kondensatoren C2 und C3. Erst hierdurch wird es möglich, den in der Induktivität L2 generierten Konstantstrom auf die Leuchtstofflampe zu übertragen, ohne daß die Gefahr einer Zerstörung des Transistors T5 oder der Diode Dl besteht oder ein Flackern der Lampe zugelassen wird.Of great importance in the circuit is the special capacitance ratio C2/C3 of the two capacitors C2 and C3. Only this makes it possible to transfer the constant current generated in the inductance L2 to the fluorescent lamp without the risk of destroying the transistor T5 or the diode Dl or allowing the lamp to flicker.

Die anhand eines Ausführungsbeispiels beschriebene Schaltung eines Vorschaltgerätes nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß sie den Gleichstrombetrieb einer Leuchtstofflampe ohne zusätzliche Elemente wie Starter oder Drossel erlaubt. Dabei heizt sie die Glühwendeln der angeschlossenen Leuchtstofflampe vor dem Start vor und ermöglicht somit ein elektrodenschonendes Zünden der Lampe mit einer Spannung von weniger als 1000 Volt. Hierdurch verfügt das System über ein gutes Kaltstartverhalten.The circuit of a ballast according to the invention described using an example is characterized in that it allows direct current operation of a fluorescent lamp without additional elements such as a starter or choke. It preheats the filaments of the connected fluorescent lamp before starting and thus enables the lamp to be ignited with a voltage of less than 1000 volts, which protects the electrodes. This gives the system good cold start behavior.

Der Betrieb der Leuchtstofflampe erfolgt anschließend mit einem Gleichstrom, dessen Restwelligkeitsfaktor kleiner als 0,06 ist. Dabei wird die Fließrichtung dieses Gleichstroms durch die Lampe zur Verringerung der Alterung der Lampe in regelmäßigen Zeitabständen nahezu flackerfrei geändert.The fluorescent lamp is then operated with a direct current whose residual ripple factor is less than 0.06. The direction of flow of this direct current through the lamp is changed at regular intervals with almost no flickering to reduce the aging of the lamp.

• *
• · i • *
· i

Der Aufbau des Gleichstrom-Vorschaltgerätes nach der Erfindung ist dabei so gestaltet, daß durch die Änderung der Nenngröße eines einzigen Bauelementes die Möglichkeit besteht,
mittels der Schaltung die Leuchtstofflampen der gebräuchlichen Leistungsgrößen 15 W, 18 W, 20 W, 36 W, 40 W, 58 W und 65 W, aber genauso gut auch Lampen anderer Leistungsklassen zu betreiben.The structure of the direct current ballast according to the invention is designed in such a way that by changing the nominal size of a single component it is possible to
The circuit can be used to operate fluorescent lamps of the usual power ratings 15 W, 18 W, 20 W, 36 W, 40 W, 58 W and 65 W, but also lamps of other power classes.

Claims (8)

• &phgr;·· • &phgr; · &phgr; &phgr; Ansprüche•&phgr;··•&phgr; · &phgr;&phgr; Claims 1. Netzgespeistes elektronisches Gleichstrom-Vorschaltgerät für einen Gleichstrombetrieb einer Leuchtstofflampe, deren Glühwendel zunächst durch einen Heizstrom vorgeheizt wird und die anschließend mit einer ausreichenden Zündspannung gezündet wird,1. Mains-powered electronic direct current ballast for direct current operation of a fluorescent lamp, the filament of which is first preheated by a heating current and which is then ignited with a sufficient ignition voltage, dadurch gekennzeichnet,characterized, daß zur Bestimmung der Stärke des Heizstromes eine Widerstands-Kondensator-Schaltungskombination (R4, R12-C13) in Verbindung mit einem Potentiometer (RIl) vorgesehen ist, deren Zeitkonstante so bemessen ist, daß auch bei einem sekundären Kurzschluß, wie er beim Zünden annähernd auftritt, ein bestimmter Mindestwert an Energie von der Vorschaltgerät-Eingangsseite zur -Ausgangsseite unter Strombegrenzung am Ausgang transportiert wird, daß zur Sekundärspannungsbegrenzung ein Komparator (K21) vorgesehen ist, der bei nicht gezündeter Leuchtstofflampe und am Gerät angeschlossener Netzspannung die an einem Kondensator (C3) anfallende Spannung mit einer Sollwertspannung vergleicht und beim Überschreiten der Sollwertspannung für ein Abklingen der Spannung an diesem Kondensator (C3) unter einen bestimmten Wert und für die Erzeugung eines Zündsignals sorgt, daß das Zündsignal einem Transistor (T6) zugeführt wird, der für eine bestimmte Dauer geschlossen gehalten ist, während welcher ein Heizstrom durch die Glühwendel fließt und nach welcher dieser Strom auf einen Kondensator (C4) kommutiert, der sich unter Mitwirkung einer Induktivität (L3) auf die erforderliche Zündspannung zur Zündung der Leuchtstofflampe auflädt, und daß zur Gleichstromversorgung der gezündeten Leuchtstofflampe eine von einem hochfrequenten Taktgeber (ICH) gesteuthat to determine the strength of the heating current, a resistor-capacitor circuit combination (R4, R12-C13) in conjunction with a potentiometer (RIl) is provided, the time constant of which is such that even in the case of a secondary short circuit, as occurs almost during ignition, a certain minimum value of energy is transported from the ballast input side to the output side with current limitation at the output, that to limit the secondary voltage, a comparator (K21) is provided which, when the fluorescent lamp is not ignited and the mains voltage is connected to the device, compares the voltage occurring at a capacitor (C3) with a setpoint voltage and, when the setpoint voltage is exceeded, ensures that the voltage at this capacitor (C3) drops below a certain value and that an ignition signal is generated, that the ignition signal is fed to a transistor (T6) which is kept closed for a certain period of time during which a heating current flows through the filament and after which this current commutates to a capacitor (C4) which, with the help of an inductance (L3), charges to the required ignition voltage for igniting the fluorescent lamp, and that for the direct current supply of the ignited fluorescent lamp a high-frequency clock (ICH) controlled erte Regelschaltung vorgesehen ist, die einen hinsichtlich seines Tastverhältnisses gesteuerten und unter bestimmten Voraussetzungen abschaltbaren Transistor (T5) aufweist, über den in seinem geschlossenen Zustand eine Induktivität (L2) strommäßig aufgeladen wird, die einen Konstantstrom generiert, der auf die Leuchtstofflampe übertragen wird.A control circuit is provided which has a transistor (T5) which is controlled with regard to its duty cycle and can be switched off under certain conditions, via which, in its closed state, an inductance (L2) is charged with current, which generates a constant current which is transmitted to the fluorescent lamp. 2. Gleichstrom-Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,2. DC ballast according to claim 1, characterized in that daß Widerstands-Kondensator-Kombinationen (R27-C27, R212-C212) vorgesehen sind, die dafür sorgen, daß eine mit einer Stromrichtungsumkehr verbundene, kurzzeitige Spannungserhöhung am für die Erzeugung des Zündsignals vorgesehenen Kondensator (C3) nicht zum Generieren eines Zündsignals führt.that resistor-capacitor combinations (R27-C27, R212-C212) are provided which ensure that a brief voltage increase associated with a reversal of the current direction at the capacitor (C3) provided for generating the ignition signal does not lead to the generation of an ignition signal. 3. Gleichstrom-Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,3. DC ballast according to claim 1, characterized in that daß die Dauer, während welcher der die Durchfließdauer des Heizstromes steuernde Transistor (T6) geschlossen ist, etwa 500 ms beträgt.that the duration during which the transistor (T6) controlling the flow time of the heating current is closed is approximately 500 ms. 4. Gleichstrom-Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,4. DC ballast according to claim 1, characterized in that daß ein Widerstand (R7) vorgesehen ist, über den die Spannung, die über den für die Zündspannung zuständigen Kondensator (C4) ansteht, im Falle eines Zündversagens abgeleitet und damit null wird.that a resistor (R7) is provided via which the voltage across the capacitor (C4) responsible for the ignition voltage is diverted in the event of ignition failure and thus becomes zero. 5. Gleichstrom-Vorschaltgerät nach Anspruch 1,5. DC ballast according to claim 1, &iacgr;&ogr;&iacgr;&ogr; dadurch gekennzeichnet,characterized, daß die Widerstände der Widerstands-Kondensator-Schaltungskombination (R4, R12-C13) in Verbindung mit dem Potentiometer (RIl) auch zur Erzeugung des Gleichstromes für den Betrieb der Leuchtstofflampe vorgesehen sind.that the resistors of the resistor-capacitor circuit combination (R4, R12-C13) in conjunction with the potentiometer (RIl) are also intended to generate the direct current for operating the fluorescent lamp. 6. Gleichstrom-Vorschaltgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,6. DC ballast according to claim 5, characterized in that daß der Kondensator (C13) der Widerstands-Kondensator-Schaltungskombination (R4, R12-C13) und möglicherweise noch weitere Kondensatoren zur Störimpulsunterdrückung beim Betrieb der Leuchtstofflampe vorgesehen ist.that the capacitor (C13) of the resistor-capacitor circuit combination (R4, R12-C13) and possibly other capacitors are intended for interference suppression during operation of the fluorescent lamp. 7. Gleichstrom-Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 5 oder 6,7. DC ballast according to one of claims 5 or 6, dadurch gekennzeichnet,characterized, daß das Potentiometer (RIl) auch zur einstellbaren Strombegrenzung vorgesehen ist.that the potentiometer (RIl) is also intended for adjustable current limitation. 8. Gleichstrom-Vorschaltgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,8. DC ballast according to claim 7, characterized in that daß sich durch Einstellung eines wählbaren Arbeitspunktes der Schaltung mittels des Potentiometers (RIl) und durch einen Tausch des für die Zündspannung zuständigen Kondensators (C4) die Schaltung für einen Betrieb mit Leuchtstofflampen verschiedener Leistungen einsetzen läßt.that by setting a selectable operating point of the circuit using the potentiometer (RIl) and by exchanging the capacitor responsible for the ignition voltage (C4), the circuit can be used for operation with fluorescent lamps of different power levels.
DE29818460U 1998-10-15 1998-10-15 Electronic direct current ballast for fluorescent lamps Expired - Lifetime DE29818460U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE29818460U DE29818460U1 (en) 1998-10-15 1998-10-15 Electronic direct current ballast for fluorescent lamps

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE29818460U DE29818460U1 (en) 1998-10-15 1998-10-15 Electronic direct current ballast for fluorescent lamps

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE29818460U1 true DE29818460U1 (en) 1999-04-01

Family

ID=8063990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE29818460U Expired - Lifetime DE29818460U1 (en) 1998-10-15 1998-10-15 Electronic direct current ballast for fluorescent lamps

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE29818460U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0338109B1 (en) Converter for a discharge lamp
DE4109325C2 (en) Circuit arrangement for operating a high-pressure discharge lamp
DE19618983B4 (en) Circuit arrangement for starting and operating a discharge lamp
DE60112489T2 (en) ECG power control for ceramic metal halide lamp
EP1333707A1 (en) Electronic ballast for a discharge lamp
DE19805733A1 (en) Integrated driver circuit for AC supply to fluorescent lamp
DE69327426T2 (en) Monitoring device for a fluorescent tube
DE19843643B4 (en) Circuit arrangement for starting and operating a high-pressure discharge lamp
DE69029301T2 (en) IGNITION ARRANGEMENT FOR A DISCHARGE LAMP
DE69911376T2 (en) METHOD AND ARRANGEMENT FOR OPERATING ELECTRONIC CONTROL GEARS FOR DISCHARGE LAMPS OF HIGH INTENSITY
DE2751464A1 (en) STARTER TO IGNITE A GAS AND / OR VAPOR DISCHARGE LAMP
EP1938670B1 (en) Electronic ballast device and method for operating an electric lamp
DE69513646T2 (en) Circuit for operating discharge lamps with preheated filaments
DE3338464C2 (en) Circuit arrangement for operating at least one fluorescent lamp with adjustable brightness on a self-oscillating inverter
DE1952697B2 (en) DEVICE FOR ELECTRONIC IGNITION OF GAS DISCHARGE LAMPS
DE69616451T2 (en) switchover
EP1276355B1 (en) Circuit arrangement to determine the pre-heating power
DE4219958C1 (en) Ballast circuit for discharge lamp - uses phase gate control to short out electrodes for interval in each half cycle, depending on brightness
DE2851573A1 (en) CIRCUIT ARRANGEMENT FOR AN ELECTRIC DISCHARGE LAMP
DE29818460U1 (en) Electronic direct current ballast for fluorescent lamps
EP1395094A1 (en) Apparatus and method for operating a lamp
DE4220291C1 (en) Ballast circuit for fluorescent lamp with dimmer - includes source supplying brightness signal for control stage for transistor switch bridging lamp electrodes
DE3938677C2 (en)
DE19608658C1 (en) High-pressure gas discharge lamp ignition and operating circuit
EP2140735B1 (en) Circuit configuration for starting and operating at least one discharge lamp

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification

Effective date: 19990512

R156 Lapse of ip right after 3 years

Effective date: 20020702