DE3021209A1

DE3021209A1 - Beleuchtungseinheit

Info

Publication number: DE3021209A1
Application number: DE19803021209
Authority: DE
Inventors: Robert John Mcfadyen; William Peil
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1979-06-13
Filing date: 1980-06-04
Publication date: 1980-12-18
Also published as: GB2052896A; ES492441A0; SE8004394L; HU182689B; IT1131300B; MX148106A; KR830002716B1; ES8101832A1; AU5924980A; BR8003745A; NL8003456A; IT8022696A0; KR830004385A; FR2458972B1; BE883820A; JPS563992A; GB2052896B; FR2458972A1; AU522807B2

Description

	Patentanwälte	Dipl.-lng.
Dipl -Ing.	Dipl.-Chem.	G. Leiser
E. Prinz	Dr. G. Hauser
	Ernsbergerstrasse 19
	8 München 60
	- 6 -

GENERAL ELECTRIC COMPANY 4. Juni 1980

Schenectady, New York / V.St.A.

Unser Zeichen: G 1479

Beleuchtungseinheit

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinheit, insbesondere eine Beleuchtungseinheit, die funktionsmäßig einer Glühlampe gleicht, worin jedoch die Hauptlichtquelle eine Bogenentladungslampe ist, die von einer Bereitschafts-Glühlampenquelle unterstützt wird, wobei die Beleuchtungseinheit ferner eine kompakte "Hochfrequenz"-Stromversorgungseinheit aufweist, um die erforderliche Energieversorgung aus einer herkömmlichen Quelle mit 220 V und 50 Hz (bzw. 110 V und 60 Hz) zu liefern.

Die Erfindung geht von der Bestrebung aus, einen Ersatz für Glühlampen zu schaffen, der sich durch hohen Wirkungsgrad und vergleichsweise niedrige Herstellungskosten auszeichnet. Glühlampen setzen den größten Teil der zugeführten elektrischen Energie in Wärme um, und nur ein geringer Prozentsatz von stets weniger als 10% wird in sichtbares Licht umgesetzt. Durch die ansteigenden Energiekosten entsteht ein wachsendes

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ORIGINAL INSPECTED

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Bedürfnis für Beleuchtungseinheiten, die elektrische Energie besser in Licht umsetzen. Bekannte Beleuchtungseinheiten, z.B, Leuchtstofflampen, haben im Vergleich zu Glühlampen die doppelte oder dreifache Lichtausbeute. Eine stärker verbreitete Anwendung derartiger Lampen wurde verhindert durch die hohen Anfangskosten für den Bällastwiderstand zum Betrieb derselben und durch ihre gestreckte Gestalt. Eine weitere Alternative besteht in Hochdruck-Entladungslampen, deren Wirkungsgrad bis zu sechsfach besser ist als bei Glühlampen. Hochdruck-Metalldampflampen stehen bereits für Hochleistungsanlagen zur Verfügung, die aufwendige Stromversorgungen benötigen, wodurch ihr Einsatz auf Straßenbeleuchtungen und kommerzielle Anwendungen beschränkt ist, während der häusliche Gebrauch jedoch ausgeschlossen ist. In jüngster Zeit wurden kleine Halogen-Metalldampflampen für niedrige Leistung geschaffen, deren Wirkungsgrad demjenigen von größeren Einheiten gleicht. Solche Lampen sind ein möglicher energiegünstiger Ersatz für Glühlampen, unter der Voraussetzung, daß geeignete kostengünstige Maßnahmen zur Bereitschaftsbeleuchtung und Erfüllung der verschiedenen elektrischen Forderungen für die zwei Lichtquellen möglich sind.

Die Stromversorgung der erfindungsgemßen Beleuchtungseinheit ist eine Weiterbildung früherer Hochfrequenz-Stromversorgungen, bei denen ein Ferrittransformator, der normalerweise ohne Sättigung betrieben wird, und ein Transistorschalter die wesentlichen Elemente sind. Solche Stromversorgungen werden als statische Wechselrichter bezeichnet, abgeleitet von der Tatsache, daß "Gleichstromgrößen" durch statische, also unbewegte Teile in Wechselstrom umgesetzt werden. Derartige Wechselrichter mit Ferrittransformatoren ohne Sättigungsbetrieb sind in den üS-PSen 3 914 680, 4 002 390 und 4 004 251 beschrieben.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch

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eine Beleuchtungseinheit, in der eine Metalldampf-Entladungslampe als Hauptlichtquelle zum Einsatz gelangt, die von einer Glühlampen-Bereitschaftslichtquelle unterstützt wird, deren Glühfaden als Ballastwiderstand der Entladungslampe dient. Die Beleuchtungseinheit enthält ferner eine Gleichstromversorgung und ein Ansteuernetzwerk zum Umsetzen der Netzenergie mit 220 V und 50 Hz (bzw. 120 V und 60 Hz) in die zum Betrieb der Hauptlampe und der Bereitschaftslampe erforderlichen Größen. Die Hauptlampe und der Glühfaden der Bereitschaftslampe sind in einer einzigen Glashülle enthalten, während die Gleichstromversorgung und das Ansteuernetzwerk in einem kleinen Gehäuse untergebracht sind, an dem die Glashülle befestigt ist, mit einem "Edison"-Sockel zum Einsetzen der Beleuchtungseinheit in eine herkömmliche Lampenfassung. Die neue Beleuchtungseinheit ist also funktionsmäßig ähnlich einer Glühlampe, liefert jedoch Licht mit einem besseren Wirkungsgrad.

Die Gleichstromversorgung der Beleuchtungseinheit enthält einen Gleichrichter, vorzugsweise einen Brückengleichrichter, zum Umsetzen von Wechselstrom in Gleichstrom, und einen Glättüngskondensator.

Das Ansteuernetzwerk der Beleuchtungseinheit enthält ein Widerstandselement, das eine wesentliche Widerstandszunähme in Abhängigkeit von der angelegten Spannung aufweist (es handelt sich um den Glühfaden der Bereitschaftslampe), einen Transformator, einen Transistorschalter und eine auf den elektrischen Zustand der Hauptlampe ansprechende Einrichtung, um den Schalter in einem Zustand (geöffnet) zu halten, während die Hauptlampe angewärmt wird und während sie im Normalbetrieb arbeitet, und um den Schalter in einem zweiten Zustand (intermittierender Betrieb) zu halten, wenn sich die Lampe in den anderen Betriebszuständen befindet.

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Die Elemente des Ansteuernetzwerks sind mit der Gleichstromversorgung zum Liefern von Gleichstrom an das Widerstandselement und die Hauptlampe in Reihe damit angeschlossen, um die Hauptlampe über einen Ballastwiderstand mit Energie zu versorgen, wenn der Schalter geöffnet ist. Wenn der Schalter intermittierend betätigt wird, wird Strom in pulsierender Form an das Widerstandselement angekoppelt, um die Bereitschaftsbeleuchtung zu schaffen, und Strom wird in Form von Wechselstrom an den Eingang des Transformators angekoppelt, um die Hauptlampe zu zünden.

Fühler sowohl für die Spannungs- als auch für die Stromzustände in dem Ansteuernetzwerk, welche den Zustand der Hauptlampe widerspiegeln, halten den intermittierenden Schalterbetrieb während des Vorzündens, des Zündens und des Übergangs der Hauptlampe vom Glimm- zum Bogenentladungszustand aufrecht. Beim Auftreten der thermionischen Emission (Anwärmen) wird der intermittierende Schalterbetrieb beendet, und der Gleichstromfluß durch die Bereitschaftslampe und durch die Hauptlampe beginnt.

Das Gleichstromnetzwerk hält eine im wesentlichen konstante Bereitschaftsbeleuchtung während des Zündvorgangs bis zum Frühstadium des Anwärmens der Hauptlampe aufrecht und liefert die sehr unterschiedlichen Bedürfnissen der Hauptlampe vom Vorzünden bis zu dem endgültigen Betrieb gerecht werdenden Versorgungsgrößen. Die Kompaktheit der Einheit ergibt sich durch die Anwendung von Frequenzen oberhalb des hörbaren Bereichs, wodurch kleine Ferrittransformatoren mit hohem Wirkungsgrad eingesetzt werden können, und ebenso durch die Kompaktheit der mit hohem Wirkungsgrad arbeitenden Festkörper- bzw. Halbleiterschaltung, die nun im einzelnen weiter erläutert wird.

Es wird nun die Schaltung des Ansteuernetzwerks im einzelnen

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betrachtet. Das Widerstandselement und der Schalter sind in Reihe an die Gleichstromversorgung angelegt. Ein erster Kondensator, die Netz-Primärwicklung des Transformators und der Schalter sind in Reihe geschaltet und an die Gleichstromversorgung angelegt. Das erste Widerstandselement überbrückt ferner die Reihenschaltung aus dem ersten Kondensator und der Netz-Hauptwicklung. Die intermittierende Betätigung des Schalters ergibt den pulsierenden Strom für die Bereitschaftsbeleuchtung und den Wechselstrom auf der Transformator-Eingangsseite für die Hauptlampe. Der erste Kondensator verhindert, daß Gleichstrom in der Primärwicklung des Transformators fließt, und vermeidet unnötige Wärmeentwicklung.

Der Transformator hat eine zweite Wicklung, d.h. eine Ausgangswicklung, die an einem Ende mit der ersten Wicklung und am anderen Ende über einen zweiten Kondensator mit der Anode einer Gasentladungslampe verbunden ist. Eine Diode ist so gepolt, daß ein Gleichstrom aus der Gleichstromversorgung durch den Glühfadenwiderstand zu der Hauptlampe fließen kann, wenn der Schalter offen ist. Wenn der Schalter intermittierend betätigt wird/ richtet die Ausgangsschaltung das an die Lampe angekoppelte Wechselstrom-Ausgangssignal gleich.

Die auf die Hauptlampe ansprechende Einrichtung enthält Mittel zum Ertasten des Hauptlampenstroms, Spannungsfühler und einen Ansteueroszillator, der auf eine Differenz der ertasteten Größen zur Steuerung des Schalters anspricht. Die Fühlerelemente sind ein Lampenstrom-Fühlerwiderstand, der zwischen die Kathode der Lampe und den Bezugsanschluß (-) der Gleichstromversorgung geschaltet ist, sowie ein Spannungsteiler, der zwischen den Wicklungs-Verbindungspunkt und den Gleichstrom-Bezugsanschluß geschaltet ist. Die an diesem Verbindungspunkt erscheinende Spannung gibt die Belastung des Eingangskreises durch die Lr.mpe während des intermittierenden Betriebs des Schalters bzw. die Lampenspannung bei geöffnetem

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Schalterzustand wieder. Die ertasteten Spannungen werden dann an die Basis bzw. den Emitter eines Flächentransistors angelegt, der als Kippschwinger mit einem Kondensator an seiner Eingangsstrecke geschaltet ist. Die Periode des Oszillators ist abhängig von der ertasteten Spannungsdifferenz, welche die Ladungsgeschwindigkeit des Kondensators beeinflußt. Der Kippschwinger erzeugt Auslöseimpulse, die mit Hilfe einer Transformatorrückkopplungs zu Impulsspitzen verarbeitet werden, und steuert den Halbleiterschalter an, der ebenfalls ein Flächentransistor ist.

Der Transistorschalter wird durch einen Ausöseimpuls aus dem Auslöseoszillator durchgesteuert und kehrt selbsttätig nach Leitung während eines festen Intervalls in den gesperrten Zustand zurück. Das selbsttätige Sperren wird durch zwei Rückkopplungswicklungen erreicht, die an den Schalttransistor angeschlossen sind und eine Rückkopplung ergeben, die von einer Unterstützung des leitenden Zustandes zu einer Sperrung führen, wenn ein vorbestimmter Flußpegel in dem Transformatorkern erreicht ist, wobei dieser Flußpegel auf dem schaltergesteuerten Strom in der Haupttransformatorwicklung beruht.

Der Auslöseoszillator steuert den Transistorschalter ansprechend auf die Hauptlampenzustände. Wenn die Versorgung der Beleuchtungseinheit mit Energie beginnt, ist der Strom der zweiten Lampe gleich Null, die ertastete Spannung ist maximal, und der Auslöseoszillator wird eingeschaltet, wodurch der Schaler intermittierend arbeitet. Der intermittierende Schalterbetrieb dauert an, bis der Lampenstrom einen größeren Anfangswert erreicht, der einer frühen Anwärmphase entspricht, und die Spannung am Verbindungspunkt der Wicklung sinkt auf einen niedrigen Spannungswert ab, welcher der frühen Anwärmphase entspricht.

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Der Schalter wird vom Anwärmen bis zum endgültigen Betriebszustand in geöffneter Stellung gehalten, solange der Strom in der Lampe nicht unter einen beliebigen Wert absinkt, der wesentlich niedriger ist als der normale Arbeitsstrom und die Spannung nicht um einen beliebigen Wert über die Normalspannung ansteigt. Solche Abweichungen vom Normalbetrieb können auftreten, wenn die Lampe auf Spannungsausfälle der Leitung anspricht, wobei dann die Auslöseschaltung erneut anläuft, um das Erlöschen der Lampe zu verhindern.

Zusätzlich zu der vorstehend erläuterten Einrichtung, die festlegt, wann das Ansteuernetzwerk im intermittierenden Zustand und wann es im Gleichstromzustand ist, ist das Ansteuernetzwerk mit einer Einrichtung versehen, die zwischen der Vorzündungsperiode und dem übergang der Hauptlampe von der Glimm- zur Bogenentladung unterscheidet, um die Anpassung an die unterschiedlichen Bedürfnisse des Bereitschafts-Glühfadens einerseits und der Bogenentladungslampe andererseits zu ermöglichen. Bei dem Ansprechen des Ansteuernetzwerks erfolgt eine Änderung der Schaltfrequenz von 50 kHz während der Vorzündung auf 35 kHz während des Bereichs vom Glimmzustand bis zur Bogenentladung. Die höhere Frequenz legt einen höheren zeitlichen Mittelwert für den Transistorschalter fest, wodurch die Energieversorgung des Bereitschafts-Glühfadens auf einen gewünschten Wert der Lichtausgangsleistung eingestellt wird. Während des Übergangs von der Glimmzu der Bogenentladung wird die Frequenz auf 35 kHz abgesenkt, wodurch die Ausschaltzeit des Schalter verlängert wird, während welcher der Hauptlampe Strom zugeführt wird. Durch die Frequenzerniedrigung wird die für die Hauptlampe verfügbare Leistung wesentlich gesteigert, bei minimaler und kurzzeitiger Reduzierung der Lichtausgangsleistung des Bereitschafts-Glühfadens. Diese höhere verfügbare Leistung ist an die Bedürfnisse von Metalldampflampen angepaßt.

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Im Zusammenhang mit der vorliegenden Beschreibung werden die Begriffe "Entladungslampe" und "Bogenentladungslampe" wechselweise verwendet, um eine Lampe zu bezeichnen, bei der eine Entladung in einem ionisierbaren Gas und/oder einem verdampfbaren Metall und/oder einem verdampfbaren Metallsalz auftritt. Gewisse Merkmale der Erfindung sind zwar auf die Anwendung von Halogen-Metalldampflampen gerichtet, die Grundgedanken der Erfindung lassen sich jedoch allgemein auf Bogenentladungslampen anwenden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung einer Beleuchtungseinheit zum Anschluß an eine genormte Lampenfassung, wobei als Hauptlichtquelle eine Bogenentladungslampe verwendet wird und ferner eine Bereitschafts-Lichtquelle und eine kompakte Stromversorgungseinheit vorgesehen sind;

Fig. 2 ein elektrisches Schaltbild der Beleuchtungseinheit;

Fig. 3 eine Tabelle der fünf Zustände einer Beleuchtungseinheit in der normalen Folge der Aufleuchtzustände, wobei die Zustände der Bogenentladungslampe und der Bereitschafts-Glühfadenlampe und die entsprechenden Energxeversorgungsbedürfnisse aufgelistet sind; und

Fig. 4 eine Darstellung eines Ferrittransformators, der einen Teil der Stromversorgungseinheit bildet.

Die in Fig. 1 gezeigte Beleuchtungseinheit ist zum Betrieb mit herkömmlichem Niederfrequenz-Wechselstrom (50 - 60 Hz) ausgelegt. Die Beleuchtungseinheit enthält eine Lampeneinheit, die Licht liefert, und eine Stromversorgungseinheit, die der

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Lampeneinheit elektrischen Strom zuführt, wobei bestimmte Elemente der Beleuchtungseinheit eine Doppelfunktion der Lichterzeugung und Ballastbildung haben. Die Lampeneinheit enthält eine Glashülle 9, die eine Bogenentladungslampe 11 mit hohem Wirkungsgrad und Glühfaden-Widerstandselemente und 13 enthält. Die Widerstandselemente 12 und 13 sind elektrische Teile der Stromversorgung zur Bildung des Ballastelementes der Bogenentladungslampe, während das Element 12 insbesondere ein Funktionsteil der Lampeneinheit ist, das eine zusätzliche Lichtquelle wird. Die Stromversorgungseinheit enthält ein starres Gehäuse 10, das an der Glashülle befestigt ist, und einen Einschraubsockel 14. Der Sockel bildet sowohl die elektrische Verbindung als auch die mechanische Befestigung der Beleuchtungseinheit an einer herkömmlichen Lampenfassung. Die Einheit erzeugt die erforderliche Energieversorgung der Bogenentladungslampe während der Zünd- und Betriebszustände, einschließlich des Schutzes vor bestimmten kurzzeitigen Spannungsschwankungen, und liefert eine gleichmäßige Beleuchtung beim Zünden aufgrund der Verwendung der zusätzlichen Lichtquelle.

Die Beleuchtungseinheit bildet eine leicht zu steuernde Lichtquelle mit gutem Wirkungsgrad, die kostengünstig und für Haushaltszwecke geeignet ausgebildet werden kann. Der gute Wirkungsgrad beruht auf der Verwendung einer Bogenentladungslampe als Hauptlichtquelle. Der Lichtstrom in Lumen pro Einheit der elektrischen Leitung ist bei einer Bogenentladungslampe üblicherweise vier- bis sechsmal größer als bei einer Glühlampe. Wenn ein elektrisch ungünstiger Widerstandsballast verwendet wird, wie bei der hier beschriebenen Beleuchtungseinheit vorgesehen, ist der Wirkungsgrad immer noch vergleichbar mit demjenigen einer Leuchtstofflampe für Hauszwecke. Durch Auswählen einer minimalen Anzahl von kostengünstigen, als Massenartikel hergestellten Bauteilen sind die Anfangskosten der Einheit vergleichbar mit denjenigen

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einer herkömmlichen Leuchtstofflampe. Im Vergleich zu einer Glühlampe werden die höheren Anschaffungskosten durch die Stromersparnis während der Lebensdauer der neuartigen Beleuchtungseinheit mehr als kompensiert.

Die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform der Beleuchtungseinheit hat vorteilhafterweise die Abmessungen einer Glühlampe. Die Stromversorgungseinheit nimmt den Raum zwischen dem Schraubsockel 14 und der Lampeneinheit ein. Bei einer Glühlampe wird dieser dem Lampenhals entsprechende Raum normalerweise von der Glühfadenhalterung eingenommen. Die Glashülle 9 der Lampeneinheit ist im wesentlich zylindrisch. Die Beleuchtungseinheit hat im wesentlichen dieselbe Höhe und denselben Maximaldurchmesser wie eine Glühlampe. Die Lichtabstrahlung der Einheit erfolgt über einen Raumwinkel, der etwas kleiner ist als bei einer Glühlampe, da er durch den von der Stromversorgungseinheit aufgespannten Winkel gegenüber einer Kugel verkleinert wird.

Die Beleuchtungseinheit kann genauso leicht wie eine Glühfadenlampe eingeschaltet, wieder eingeschaltet oder abgeschaltet werden und ist unempfindlich gegenüber bestimmten Netzschwankungen, die normalerweise den Betrieb von Bogenentladungs lampen beeinträchtigen. Die Verzögerungen bei der Lichterzeugung, die beim Zünden einer Bogenentladungslampe auftreten, werden durch die Verwendung des zusätzlichen Glühlampenelements 12 innerhalb der Hülle 9 weniger störend. In allen Stufen des Lampenbetriebs entsteht der Eindruck, daß das von der Lampeneinheit erzeugte Licht seinen Ursprung an ungefähr derselben Stelle hat und ungefähr dieselbe Intensität und Farbverteilung beibehält. Diese Eigenschaft ist besonders wichtig für die Zeitspanne einer halben Minute, die erforderlich ist, damit die Bogenentladungslampe nach dem Kaltstart oder nach den langen Zeitspannen, die für ein erneutes Zünden im heißen Zustand erforderlich sind, die volle Helligkeit erreicht. Die Stromversorgung enthält ferner eine

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Schutzschaltung gegen Netzschwankungen. Falls die Netzspannung vorübergehend absinkt, z.B. durch das Anlaufen eines Elektromotors, der ebenfalls an das Netz angeschlossen ist, führt die Stromversorgungsschaltung der Gasentladungslampe Energie in einer Form zu, die ausreicht, um die Ionisierung aufrechtzuerhalten, bis die Netzschwankung vorüber ist. Wenn der Netzausfall so lang ist, daß eine Abkühlung unterhalb der thermionischen Temperatur erfolgt, kann es erforderlich sein, einen erneuten Zündvorgang im heißen Zustand vorzunehmen.

Die Anordnung der Teile der Lampeneinheit ist in Fig. 1 dargestellt. Die Bogenentladungslampe 11, der 6O-Watt-Glühfadenwiderstand 12 und der 40-Watt-Glühfadenwiderstand 13 sind sämtlich innerhalb einer einzigen Glashülle 9 angeordnet. Die Elemente 11 bis 13 werden von Leitungen gehaltert, die in den Sockel der Lampeneinheit eingeschmolzen sind. Das die Hülle 9 ausfüllende Gas ist ein inertes Gas, wie es für herkömmliche Glühlampen geeignet ist. Die Entladungslampe 11 ist mit ihrer positiven Elektrode bzw. Anode unten (in der Nähe des Sockels) und ihrer negativen Elektrode bzw. Kathode oben (vom Sockel entfernt) dargestellt. Die beiden Elektroden sind in die Enden eines kleinen Quarzbehälters eingeschmolzen, dessen Außenumfang zylindrisch ist, mit Ausnahme eines kleinen Mittelbereiches größeren Querschnitts, dessen Durchmesser geringer ist als 12,7 mm. Das Innere der Bogenlampe, die nicht im einzelnen dargestellt ist, enthält eine kugelförmige oder elliptische Mittelkammer, die mit einem ionisierbaren Gemisch gefüllt ist, nämlich Argon, ein ionisierbares Zündgas, Quecksilber, das im heißen Zustand verdampft, und ein verdampfbares Metallsalz wie Natrium- und Scandiumjodid. Im Betrieb entsteht ein Bogen zwischen den Elektroden, der zu einer Lichtentwicklung in der Kammer führt. Kleine Lampen der vorstehend beschriebenen Art für niedrige Leistungen werden als Halogen-Metalldampf lampen oder Metalldampf lampen bezeichnet.

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Die Lichterzeugung ist aufgeteilt zwischen der Entladungslampe 11 und dem Glühfadenwiderstand 12, der gemeinsam mit dem Glühfadenwiderstand 13 den Ballastwiderstand der Bogenentladungslampe bildet. Im normalen Dauerbetriebszustand leitet der Glühfadenwiderstand 12 (bzw. 13 bei schwacher Ansteuerung) den Stromfluß durch die Entladungslampe, die wesentliche Lichterzeugung erfolgt jedoch in der Entladungslampe. Beim Zünden oder erneuten Zünden und beim Anwärmen der Hauptentladungslampe erzeugt der Glühfadenwiderstand (hauptsächlich Glühfaden 12) eine zusätzliche Beleuchtung. Beim Betrieb im gedämpften Zustand werden die Strompegel und folglich die Helligkeit der Entladungslampe durch Zwischenschaltung des Widerstands 13 auf dem Stromweg reduziert.

Ein weiteres Merkmal der Beleuchtungseinheit ist der Schutz gegen unerwünschte Ultraviolettstrahlung. Die Entladung erzeugt normalerweise eine Ultraviolettbeleuchtung beträchtlicher Intensität. Da die Elektrodentemperaturen der Entladungslampe relativ hoch sein müssen, muß die Umhüllung aus Quarz sein. Quarz ermöglicht zwar einen Betrieb bei höherer Temperatur, läßt jedoch auch Ultraviolettstrahlung durch. Die Aussendung von Ultraviolettstrahlung wird jedoch durch Verwendung einer Glashülle verhindert, die Ultraviolettstrahlung absorbiert. Beim Zerbrechen der Glashülle ist ausgeschlossen, daß die Entladungslampe weiter betrieben wird und Ultraviolettstrahlung erzeugt, weil die Bogenentladungslampe in Reihe mit den Glühfadenwiderständen 12, 13 geschaltet ist. Die Glühfäden werden während des Lampenbetriebs bei ausreichend hoher Temperatur betrieben, damit jegliche Zerstörung der Schutzatmosphäre durch Zerbrechen der Glashülle die Glühfäden zerstört, wodurch der weitere Betrieb der Lampe verhindert wird. Der Benutzer wird also für den Fall des Zerbrechens der Glasabschirmung durch praktisch augenblickliches Erlöschen der Hauptlampe vor Ultraviolettstrahlung geschützt.

Die Bogenentladungslampe zeigt im üblichen Gebrauch verschiedene

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unterschiedliche Zustände/ und jeder aktive Zustand erfordert eine andere Energieversorgung. In praktischer Hinsicht hat die Bogenentladungslampe drei wesentliche aktive Zustände, die als Phasen I, II und III bezeichnet werden, und einen nicht-aktiven Zustand.

In der Phase I erfolgt das "Zünden". Die Dauer des Zündens ist normalerweise länger als eine oder zwei Sekunden, oft aber auch wesentlich kürzer. Es handelt sich um die Zeit, die erforderlich ist, damit eine ausreichend hohe Spannung den "elektrischen Überschlag" des in der Bogenentladungslampe enthaltenen Gases verursacht, um den Beginn einer absinkenden maximalen Lampenspannung auszulösen. Dieser letztere Zustand wird auch als Aufbau einer "Glimmentladung" bezeichnet. Zur genauen Definierung muß hier zwischen der Zündung und der "Vorzündung" unterschieden werden. Die Vorzündung ist ein Intervall, das der Zündung vorausgeht und dessen Dauer für eine gegebene Entladungslampe und gegebene Stromversorgungseinheit vorherbestimmbar ist; es handelt sich um die Zeitspanne, während der die Zündung unwahrscheinlich ist, was normalerweise auf nicht optimalen physikalischen Bedingungen in der Lampe beruht. Die Vorzündung wird unten weiter erläutert.

Die Zündphase besteht aus einer Verzögerungsperiode, die den größten Teil der Zündphase bildet und prinzipiell von der Vorzündperiode unterscheidbar ist, sowie aus der wesentlich kürzeren Anstiegszeit der ersten Entladung im Bereich von Mikrosekunden bis Millisekunden. Bei der Zündverzögerung wird angenommen, daß die Lampe normale ümgebungsbedingungen aufweist; diese Periode hat einen statistischen Mittelwert, der konstruktiv so ausgelegt ist, daß er nicht länger als 1 oder 2 Sekunden beträgt. Die Zündverzögerung ist zum Teil zurückzuführen auf die zufällige isolierte natürliche Erzeugung von Ionen, durch die das Entladungspotential kurzzeitig

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reduziert wird; teilweise hängt sie auch von der Art der Zündspannung ab. Bei stehenbleibendem Zündpotential ist eine geringere Zündverzögerung zu erwarten als bei Impulszündung, und es kann dann eine niedrigere Spannung verwendet werden. Bei gepulster Zündspannung wird das Zusammentreffen der angelegten Spannung mit zufällig erfolgender spontaner Ionisierung den Zündzeitpunkt bestimmen. Die wahrscheinliche Zeitverzögerung für ein solches Zusammentreffen nimmt mit abnehmender Dauer der Zündimpulse zu.

Wie erwähnt, sollte die Zündverzögerung kürzer sein als 1 oder 2 Sekunden, damit das Zünden praktisch gesichert ist.

Eine Erhöhung der Zündpotentiale oder Steigerung der Dauer der Zündimpulse führt zu einer Verkürzung der Zündverzögerung, Wenn eine minimale Spannung und eine minimale Dauer der Zündimpulse angestrebt werden, kann die Beleuchtung der Bogenentladungslampe aus einer zweiten Lichtquelle zu einem Abfall der erforderlichen Spannung um einige hundert Volt führen und das Ersetzen der Zündimpulse einer Dauer von 1 Mikrosekunde durch ein Gleichstrompotential längerer Dauer erleichtern.

Die Anstiegszeit der Entladung ist der kurze Endabschnitt der Zündung. Die Bogenentladungslampe schlägt bei 1000 bis 2000 V Zündspannung durch, was zu einem plötzlichen Abfall der Lampenspannung auf typischerweise 15V führt, und dann kann die Lampe ein zweites Mal zünden, gewöhnlich bei einer niedrigeren Spannung, da der Ionisationspegel der darin enthaltenen Gase zunimmt, und es folgt der Beginn des Übergangs von der Glimm- zu der Bogenentladung. In der Phase I benötigen die Lampen der hier betrachteten Konstruktion zum Zünden 1000 bis 2000 V bei Verwendung von Impulsen einer Dauer von 1 Mikrosekunde. Die für die Zündphase erforderliche Leistung ist gering.

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Die Phase II, der Übergang von der Glimm- zur Bogenentladung, erstreckt sich von einer Zehntelsekunde bis zu etwa 2 Sekunden und ist durch einen beständigeren Ionisierungsgrad sowie durch eine niedrigere Maximalspannung gekennzeichnet. Wenn die Phase II beginnt, ist die Entladung typischerweise unstabil und schwankt zwischen einem maximalen und einem minimalen Wert, wobei die Entladungsspannung kontinuierlich auf ein unteres Maximum abfällt, bei einem sich wiederholenden Minimum in der Nähe von 15V. Während das gemittelte Leitungsvermögen des Gases zunimmt, sinkt die maximale Lampenspannung ab, die aufgenommene Leistung nimmt zu, und die Temperatur im Inneren der Lampe nimmt ebenfalls zu. Während die maximale Bogenspannung auf Werte im Bereich von 200 bis 400 V absinkt, benötigt die Metalldampflampe eine höhere Leistung (gewöhnlich 2-4 Watt).

Die Phase III beginnt mit dem Aufbau des "Bogens", der auftritt, wenn ein Teil der Kathode eine thermionische Temperatur erreicht hat. Bei dem plötzlichen übergang von Phase II zur Phase III verliert die Entladungsspannung ihren unstabilen Charakter und bleibt bei einem Anfangswert von etwa 15V. In der Phase III zeigt die Lampe dauernd eine niedrige Impedanz, und es ist ein Strombegrenzungs-Ballastwiderstand erforderlich, um eine übermäßige Erhitzung zu verhindern. Zu Beginn der Phase III ist die Leistungsaufnahme der Lampe auf 10-15 Watt eingestellt, und es erfolgt der Beginn einer starken Lichterzeugung.

Die Anwärmzeit, d.h. der Anfangsteil der Phase III, dauert normalerweise 30 - 45 Sekunden. Während der Anwärmzeit erreicht die Lampe ihre volle Betriebstemperatur, und die darin enthaltenen Gase erreichen ihre hohen Endbetriebsdrücke. Die Spannung an der Lampe nimmt auf einen Wert von üblicherweise 87 V zu, bei entsprechender Reduzierung des LeitungsVermögens der Lampe. Im endgültigen Betriebszustand nimmt die Lampe

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maximale Leistung auf (gewöhnlich 32 Watt), und es erfolgt dann die maximale Lichtausbeute.

Die Vorzündperiode ist eine variable Zeitspanne mit einem nominellen Minimalwert Null bei normalen Umgebungsbedingungen und einem Maximalwert zwischen 45 Sekunden und 4 Minuten, wenn der Bogen abgerissen ist und ein erneutes Zünden im heißen Zustand erforderlich ist. Wenn die Lampe im Lauf des Normalbetriebs abgeschaltet wird/ hat sie während einer kurzen Zeitspanne eine hohe Temperatur und einen hohen Gasdruck. Um den Bogen im heißen Zustand der Lampe erneut zu zünden, kann das erforderliche Potential um eine Größenordnung höher sein als bei Kaltstart (z.B. 10 - 30 kV). Die thermischen Zeitkonstanten der Lampe sind so ausgelegt, daß die zum Abkühlen aus dem heißen Betriebszustand bis zu dem Punkt, wo eine übliche Spannung (1-2 kV) den Bogen neu zündet, 4 5 Sekunden bis 4 Minuten beträgt.

Die zusätzliche Beleuchtung ist für den Benutzer besonders während der Anwärmzeit und der Vorzündperiode bei einem neuen Zünden im heißen Zustand von Bedeutung. Wenn von einem normalen Kaltstart ausgegangen wird, so dauern das Vorzünden und Zünden 1 oder 2 Sekunden, und weil die Bogenentladungslampe dann eine vernachlässigbare Lichtentwicklung zeigt, ist die Bereitschaftsbeleuchtung erwünscht. Der Übergang von der Glimm- zur Bogenentladung benötigt etwa 2 Sekunden, und aus demselben Grunde ist eine zusätzliche Beleuchtung erwünscht. Während der Anwärmzeit, die 30 - 45 Sekunden dauert, nimmt die Lichtausbeute der Entladungslampe ausgehend von einem sehr geringen Wert bis auf den normalen Wert zu, und eine zusätzliche Beleuchtung, die vorzugsweise im umgekehrten Sinne moduliert ist, hat wesentliche Bedeutung. Im endgültigen Betriebszustand ist keine zusätzliche Beleuchtung erforderlich. Falls ein erneutes Zünden im heißen Zustand erforderlich sein sollte, kann die zur Widerhersteilung des Bogens erforderliche Zeitspanne bis zu 4 Minuten dauern, und dann ist eine zusatz-

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liehe Beleuchtung ebenfalls wesentlich. Die Bereitschaftsbeleuchtung ist zwar besonders beim Anwärmen und beim erneuten Zünden im heißen Zustand erforderlich, es ist aber auch eine gleichmäßige Beleuchtung während des Zünd- oder Neuzündvorgangs erwünscht, und die Bereitschaftsbeleuchtung ist so abgestimmt, daß eine im wesentlichen konstante Beleuchtung von der Vorzündung bis zur frühen Anwärmphase vorhanden ist.

Die geeignete Stromversorgung der Bogenentladungslampe und des Glühfadens zur Erzeugung des Bereitschaftslichtes wird von der in Fig. 2 gezeigten Stromversorgungsschaltung geliefert. Wenn die Entladungslampe sich in ihrem endgültigen Betriebszustand befindet, liefert die Stromversorgung eine Gleichstromenergie von etwa 145 V bei resistivem Ballastwiderstand. Durch den Ballastwiderstand sinkt die Spannung an der Lampe auf 87 V ab, wodurch die Betriebsleistung auf 32 Watt eingestellt wird. Während dieser Zeit fließt durch den Glühfaden 12 ein Strom, der ausreicht, daß dieser auf einer hohen Temperatur bleibt, die jedoch zu einer bedeutenden Lichtentwicklung des Glühfadens zu gering ist.

Bei der Vorzündung und bei der Zündung erzeugt die Stromversorgung eine Aufeinanderfolge von Hochfrequenzpulsen desselben Vorzeichens mit einer Hochfrequenz-Wechselstromkomponente. Die Pulse gleichen Vorzeichens, die anfangs mit einer Frequenz von 50 kHz auftreten, führen dem Glühfadenwiderstand im wesentlichen die volle Leistung zu. Gleichzeitig wird die transformierte und gleichgerichtete Wechselstromkomponente an die Bogenentladungslampe angelegt, um diese zu zünden. Sie hat üblicherweise eine Spitzenspannung von 1600 V bei niedrigem Leistungspegel.

Beim übergang von der Glimm- zu der Bogenentladung dauern die Hochfrequenzimpulse zur vollen Bereitschaftsbeleuchtung an, während die für die Bogenentladungslampe verfügbare Hoch-

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frequenzleistung, bei ihrem Durchgang durch den Bereich der Maximalspannung von 200 - 400 V/ auf 9 Watt zunimmt. Diese Zunahme der verfügbaren Leistung wird erreicht durch eine Reduzierung der Pulswiederholungsfrequenz ansprechend auf den Lampenzustand auf 35 kHz. Die Zunahme der verfügbaren Leistung gewährleistet zuverlässig den übergang der Metalldampflampe in die Anwärmphase.

In der Anwärmphase hört der Hochfrequenzbetrieb der Stromversorgungseinheit auf, und die Stromversorgung liefert nun ein Gleichspannungs-Ausgangssignal, das mit einer Welligkeit von 1OO Hz (bzw. 120 Hz) behaftet ist. Diese Gleichspannung wird sowohl an die Bogenentladungslampe als auch an den Glühfadenwiderstand angelegt. Die Aufgabe des Glühfadenwiderstands zu Beginn der Anwärmzeit ist eine doppelte, nämlich die Lieferung der vollen Lichtausgangsleistung und die Beaufschlagung der Bogenentladungslampe mit einem Ballastwiderstand. Durch den Ballastbetrieb wird die anfängliche Leistungsaufnahme der Bogenentladungslampe auf etwa 12 Watt gehalten, während die Bogenspannung auf etwa 15V absinkt. Bei weiterer Erwärmung sinkt das durch den Glühfadenwiderstand erzeugte Licht auf einen vernachlässigbaren Wert ab, während das von der Bogenlampe erzeugte Licht zunimmt. Die Helligkeit des Glühfadens beim erneuten Zünden r.iri heißen Zustand, beim Zünden und beim Übergang von der Glimm- zu der Bogenentladung sowie beim ersten Anwärmen ist vorzugsweise auf denselben Wert eingestellt. Dadurch werden plötzliche Änderungen der Helligkeit der Beleuchtungseinheit beim Zünden oder Wiederzünden vermieden.

Die Beleuchtungseinheit, deren elektrisches Schaltbild in Fig. 2 gezeigt ist, hat als Hauptkomponenten die Bogenentladungslampe 11, eine Gleichstromversorgung (14, 15, 16) zum Umsetzen der 220 V bei 50 Hz (12OV bei 60 Hz) in Gleichspannung, ein Ansteuernetzwerk (17 bis 36) zum Umsetzen der

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von der Gleichstromversorgung zugeführten elektrischen Energie in die Formen, die für den Betrieb der Lampeneinheit erforderlich sind, und schließlich zwei Glühfadenwiderstände 12 und 13, die in dem Ansteuernetzwerk die Funktion eines Ballastwiderstands erfüllen, während einer dieser Glühfadenwiderstände (12) die Bereitschaftsbeleuchtung liefert. Die Beleuchtungseinheit hat fünf aktive Zustände, die charakterisiert sind durch die Zustände der Entladungslampe, der Bereitschafts-Lichtquelle und das Ansteuernetzwerk. Diese Zustände, welche die vorstehende Diskussion zusammenfassen, sind in Fig. 3 dargestellt. Die Gleichstrom-Versorgungsschaltung des Generatornetzwerks ist herkömmlich ausgebildet. Die Energie wird aus dem Netz mit 220 V und 50 Hz (bzw. 120 V und 60 Hz) über einen Stecker 14 und zwei Eingangsanschlüsse geführt und an die Wechselstrom-Eingangsanschlüsse einer Vollweggleichrichterbrücke 15 angelegt. Der positive Ausgangsanschluß der Brücke wird der positive Ausgangsanschluß der Gleichstromversorgung, während der negative Ausgangsanschluß der Brücke der gemeinsame bzw. Bezugsausgangsanschluß der Gleichstromversorgung wird. Ein Siebkondensator 16 überbrückt die Ausgangsanschlüsse der Gleichstromversorgung, um die Welligkeit zu reduzieren. Die Ausgangsspannung der Gleichstromversorgung im normalen Betrieb der Bogenentladungslampe

11 beträgt 145 V bei einem Strom von etwa 1/3 A, was zu einer Ausgangsleistung von etwa 50 Watt führt, von denen 32 Watt in der Lampe verbraucht werden. Die aus der Gleichstromversorgung für die Beleuchtungseinheit bei einem erneuten Zünden aus dem heißen Zustand benötigte Leistung beträgt etwa 60 Watt, und die maximale Leistung, die beim Anwärmen de.r Bogenentladungslampe erforderlich ist, beträgt etwa 75 Watt.

Das Ansteuernetzwerk, das seinen Strombedarf aus der Gleichstromversorgung deckt und wiederum der Lampeneinheit Energie zuführt, enthält die Elemente 17 bis 35 (eventuell 12 und 13), die folgendermaßen geschaltet sind: Die Glühfadenv/iderstände

12 und 13, die Diode 17, die Bogenentladungslampe 11 und äer

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Lampenstrom-Fühlerwiderstand 33 sind in der genannten Reihenfolge in Serie zwischen den positiven Anschluß und den Bezugsanschluß der Gleichstromversorgung geschaltet. Ein Schalter überbrückt den Glühfadenwiderstand 13 und bewirkt im geöffneten Zustand eine Abschwächung der Entladungslampe und im geschlossenen Zustand den ungedämpften Betrieb. Die Diode 17, die so gepolt ist, daß der Strom ungehindert aus der Gleichstromquelle zur Entladungslampe fließen kann, ist mit ihrer Anode an einen Anschluß des Widerstands 13 und mit ihrer Kathode an einen Anschluß der Gasentladungslampe 11 angelegt. Die Entladungslampe, die in der erforderlichen Weise polarisiert ist, ist mit ihrer Anode an die Kathode der Diode 17 und mit ihrer Kathode an einen Anschluß des Stromfühlerwiderstands 33 angelegt.

Es wird nun das Ansteuernetzwerk weiter beschrieben. Ein getriggerter monostabiler Festkörper- bzw. Halbleiter-Kippstufenschalter ist vorgesehen, der aus einem Leistungstransistor 19, einem Aufwärtstransformator 20 und passiven Bauteilen 28, 29 gebildet ist. Der Leistungstransistor ist mit Basis-, Emitter- und Kollektor-Elektrode versehen. Der Aufwärtstransformator 20 ist mit einem Hochfrequenz-Ferritkern (>20 kHz) und einer Netz-Primärwicklung 21, einer Netz-Sekundärwicklung 22, einer Primär-Steuerwicklung 23 und einer Sekundär-Steuerwicklung 24 versehen, die sämtlich auf dem Kern angebracht sind. Die Steuerwicklungen liefern in der später beschriebenen Weise die Steuerung für den Leitzustand des Transistors ansprechend auf den magnetischen Zustand des Ferritkerns; sie bewirken den monostabilen Betrieb unter Vermeidung der vollständigen Kernsättigung. Die Netz-Primärwicklung 21 ist mit ihrem nicht mit einem Punkt gekennzeichneten Anschluß über Kondensator 25 an den positiven Pol der Stromquelle angeschlossen und mit dem mit Punkt gekennzeichneten Anschluß an den Verbindungspunkt 26 zwischen den Glühfadenwiderständen 12 und 13 angelegt. Die zweite Netzwicklung des Transformators 22 ist mit ihrem nicht mit Punkt gekennzeichneten Anschluß an den Anschluß 26 angelegt und an ihrem mit Punkt gekennzeichne-

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ten Anschluß über den Kondensator 27 mit der Anode der Entladungslampe 11 verbunden. Der Emitter des Schalttransistors 19 ist mit dem unmarkierten Anschluß der primärsextigen Steuerwicklung 23 verbunden. Der gekennzeichnete Anschluß der primärseitigen Steuerwicklung 23 ist mit der Kathode der Bogenentladungslampe 11 verbunden. Die Basis des Transistors 19 ist mit der Kathode einer Klemmdiode 28 verbunden, deren Anode über einen Widerstand 29 mit dem gemeinsamen bzw. Bezugs-Gleichspannungsanschluß verbunden ist. Die sekundärseitige Steuerwicklung 24 ist mit ihrem unmarkierten Anschluß an die Basis des Transistors 19 und mit ihrem markierten Anschluß an den Emitter angelegt. Die Basis des Transistors 19 ist die Stelle, an die Auslöseimpulse zur Einleitung jedes Leitungszyklus angelegt werden.

Das Ansteuernetzwerk wird durch Transistor 30 vervollständigt, der mit seinen zugeordneten Bauteilen einen Auslöseoszillator bildet, um den Halbleiter-Schalttransistor 19 periodisch einzuschalten. Der Auslöseoszillator wird in Abhängigkeit von dem elektrischen Zustand der Bogenentladungslampe ein- und ausgeschaltet und ferner in seiner Frequenz verschoben. Der Emitter des Transistors 30 ist mit dem Emitter des Transistors 19 verbunden, und seine Basis ist über Kondensator 31 an die Basis des Transistors 19 angelegt, während sein Kollektor über Widerstand 32 mit dem Verbindungsanschluß 26 verbunden ist. Ein Spannungsfühler-Spannungsteiler ist durch einen zwischen die Anode der Diode 17 und die Basis des Transistors geschalteten Widerstand 34 und einen zwischen die Basis des Transistors 30 und den Bezugsanschluß geschalteten Widerstand 35 gebildet. Während der Anwärmzeit und des Dauerbetriebs, also während beider Gleichstromzustände der Beleuchtungseinheit, ist die Diode 17 in Durchgangsrichtung polarisiert, und die Ausgangsspannung des Spannungsteilers an der Basis · des Transistors 30 ist ein direktes Maß der Lampenspannung. Während der Ilochfrequenzzustände der Beleuchtungseinheit ist

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die Diode 17 in Sperrichtung polarisiert, wenn der Lampenstrom zugeführt wird, so daß die Spannung am Spannungsteiler den Belastungseffekt der Bogenentladungslampe auf den Transformatorkreis widerspiegelt und ein indirektes Maß der Lampenspannung ist. Durch die Verbindung des Emitters des Transistors 30 mit dem nicht bezeichneten Anschluß des Widerstands 33 in Reihe mit der Gasentladungslampe 11 wird der Auslöseoszillator ansprechend auf den Lampenstrom gemacht, der sich in einer zu dem Lampenstrom proportionalen Spannung am Widerstand 33 äußert. Der Auslöseoszillator ist so geschaltet, daß er in der genannten Weise auf Unterschiede der abgetasteten Spannungen anspricht. Es ist tin Positionsfühler-Schalter 36 vorgesehen, der den Widerstand 35 überbrückt, um den Betrieb der Lampe zu verhindern, wenn sie sich nicht in einer senkrechten Stellung befindet.

Wie bereits zuvor erläutert wurde, liefert das Ansteuernetzwerk die umfangreichen und komplizierten Stromversorgungsgrößen der Beleuchtungseinheit. Das Ansteuernetzwerk spricht auf den ertasteten Zustand der Haupt-Bogenentladungslampe an und nimmt die in der Tabelle der Fig. 3 aufgeführten Zustände an. Diese Tabelle ist insofern unvollständig, als sie weder den gedämpften Betrieb der Lampe, noch den Betrieb bei dem Auffangen von Netzschwankungen -^eigt. Der endgültige Betriebszustand des Ansteuernetzwerks wird anfangs angenommen.

Bei dem endgültigen Betriebszutand der Beleuchtungseinheit liefert das AnSteuernetζwerk den Gleichstrom für den Betrieb der Bogenentladungslampe mit ihrem Ballastwiderstand; es ermöglicht die Dämpfung der Bogenentladungslampe nach Wunsch des Benutzers; ferner überwacht es Strom und Spannung der Bogenentladungslampe, um Anzeichen für ein bevorstehendes Abreißen des Bogens zu ermitteln. Die GIeichspannungsVersorgung hat eine Welligkeit von 15 - 20% mit 100 Hz (bzw. 120 Hz). Während des Dauerbetriebs (bei ungedämpfter Lampe) beträgt die

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Bogenspannung 87 V, wobei 32 Watt in der Bogenlampe verbraucht werden und 18 Watt hauptsächlich in dem Glühfadenwiderstand verbraucht werden. Der Lichtstrom beträgt 2200 Lumen, entsprechend ungefähr dem Lichtstrom, der von einer 150-Watt-Dreiweg-Glühlampe erzeugt wird. Im ungedämpften Betrieb fließt der aus der 145-V-Gleichstromquelle (14, 15, 16) zu der·Bogenentladungslampe gelieferte Strom über eine Reihenschaltung, die den Glühfadenwiderstand 12, den geschlossenen Dämpfungsschalter 18, die Diode 17, die Lampe 11 und den Stromfühlerwiderstand 33 enthält.

Der Arbeitspunkt der Lampe wird für den Dauerbetrieb auf einen Strom von etwa 1/3 Ampere, eine Spannung von etwa

87 V und eine Leistung von 32 Watt eingestellt, wie bereits erwähnt wurde. Diese Einstellung wird hauptsächlich durch den Ballastwiderstand 12, die Eigenschaften der Bogenentladungslampe und die Ausgangsspannung der Gleichstromversorgung bestimmt. Die Diode 17 und ein kleiner Widerstand 33 (2 Ohm), die die anderen Reihenschaltungselemente in dem Stromkreis sind, haben auf den Strom eine vernachlässigbare Auswirkung und können einen Bruchteil von einem Watt verbrauchen.

Die Lampe zeigt im Dauerbetrieb über lange Zeit eim negatives Widerstandsverhalten mit einem Wert von weniger als 20 Ohm und hat die Neigung, eine zu hohe Leistung aufzunehmen, wenn der Strom nicht in geeigneter Weise begrenzt wird. Diese übermäßige Leistungsaufnahme der Lampe wird dadurch verhindert, daß ein Ballastwiderstand gewählt wird, der einen ausreichend großen Widerstand mit positivem Widerstandskoeffizienten aufweist. Der Glühfaden-Ballastwiderstand 12 hat einen Wert von 10 Ohm im kalten Zustand und etwa 200 Ohm bei Temperaturen, die durch normale Lampenbetriebsströme erzeugt werden. Der 200-Ohm-Ballastwiderstand ermöglicht einen stabilen Arbeitspunkt und verhindert eine zu hohe Leistungsaufnahme der Lampe bei normalen Versorgumrsspannungsbereichen.

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Netzspannungsschwankungen, die die Versorgungsgleichspannung beeinflussen, sind die wesentliche Ursache für die Gefahr, daß die Bogenlampe unerwünscht ausfällt. Eine zu hohe Netzspannung kann, wenn sie lange andauert, eine übermäßige Erhitzung bewirken, die jedoch normalerweise nicht schwerwiegend ist; eine zu niedrige Netzspannung, vor allem für kurze Zeit, kann jedoch den Bogen abreißen lassen. Unter Betriebsbedingungen liefert die Gleichstromversorgung eine Ausgangsgleichspannung mit 15 - 20% Welligkeit. Dadurch wird eine Welligkeit von etwa 50% im Lampenstrom verursacht, die zu einer entgegengesetzten Änderung von 8-10% der Lampen-Wechselspannung führt. Unter diesen Umständen kann die Leistungsaufnahme momentan schwanken; wenn jedoch der Mittelwert die geeignete Größe hat, haben solche momentanen Schwankungen wenig Auswirkungen. Wenn aber die Netzwechselspannung um 20% absinkt und die Lampen-Wechselspannung um 10% ansteigt, kann ein Zeitpunkt auftreten, an dem der Lampenbogen eine höhere Spannung benötigt als die Stromversorgung liefern kann, und dann geht die Lampe aus. Wenn die Wechselstrom-Signalform der Netzspannung eine Welligkeit von 100 Hz (bzw. 120 Hz) aufweist, sind die Minima der Versorgungsspannung spitze Einbrüche, während die Maxima glatt sind. Die entsprechende Kurve für den Spannungsbedarf der Lampe enthält scharfe nach oben gerichtete Spitzen mit einem allmählichen Abfall vor und hinter diesen Spitzen. Die Spitzen sind in bezug auf die Minima der Versorgungsspannung um einen geringen Bruchteil der doppelten Netzfrequenz verzögert. Die Kurven der absinkenden Wechselstrom-Versorgungsspannung und des ansteigenden Wechselstrom-Lampenspannungsbedarfs können sich in einem gemeinsamen Wert kreuzen, müssen jedoch nicht zeitlich zusammenfallen, ein Zustand, der das Erlöschen der Lampe erzwingen würde. Falls die Netzspannung während einiger Zyklen um weitere 20% absinkt, weil die Leitung vorübergehend belastet wird, so kann erwartet werden, daß die Kurven sich schneiden, auch wenn die Minima und Maxima gegeneinander verschoben sind. Wenn ein solches Schneiden auftritt, erlischt

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der Bogen kurzzeitig, und wenn er nicht wieder gezündet wird/ bevor eine Entionisierung stattfindet, erlischt die Entladungslampe. Diese Gefahr wird durch eine Schaltung zum Auffangen von SpannungsSchwankungen vermindert, die die Lampe erneut zündet, bevor die Entionisierung aufgetreten ist. Diese Schaltungsanordnung zum Auffangen von Spannungsschwankungen, die anschließend erläutert wird, muß so eingestellt sein, daß sie sowohl auf einen Abfall des Lampenstroms, typischerweise auf etwa 50 Milliampere, als auch auf eine Erhöhung der Lampenspannung von 10 V anspricht, da diese beiden Zustände vorhanden sind, wenn die Lampe dem Erlöschen nahe ist.

Die Empfindlichkeit der Schaltung gegen Netzausfall kann vermindert werden, indem die Größe des Siebkondensators 16 erhöht wird. Die Größe des Kondensators bei der vorliegenden Ausführungsform (50 liF) wird zum Teil durch wirtschaftliche Gesichtspunkt und zum Teil durch die geringe Gesanvtgröße bestimmt. Wenn diese Erwägungen unwichtig sind, kann eine Steigerung der Kapazität günstig sein. Eine Steigerung um mehr als einen Faktor 10 ist normalerweise nicht günstig, weil dann die Eingangsseite der Schaltung zu hoch belastet wird.

Der Ballastwiderstand 12 wird auf einer ausreichend hohen Temperatur gehalten, damit er glimmt, was bei einem Bruch der Hülle zur Zerstörung des Glühfadens und Unterbrechung des Stromes zu der Bogenentiadungslampe führt, wodurch der Benutzer in der bereits erwähnten Weise vor UV-Strahlung geschützt wird. Im gedämpften Betrieb ist der Schalter. 18 geöffnet, und der Glühfadenwiderstand 13 wird zu einem Teil der Hauptstromquelle. Im gedämpften Betrieb ist die Stromeinstellung der Gasentladungslampe von 1/3 auf 1/4 Ampere reduziert, und zwar durch die Auswirkung des zusätzlichen Reihenwiderstandes, so daß die Licht-Ausgangsleistung um einen

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Faktor von etwa 2 absinkt. Im gedämpften Betrieb sind die Stromwege ausreichend hoch, damit einer der Glühfadenwiderstände zerstört wird, wenn die Glashülle beschädigt wird, und auch dann wird der Betrieb der Bogenlampe unterbunden.

Die anderen Zustände der Bogenentladungslampe markieren eine deutliche Unterbrechung der vorausgehenden Phase II, jedoch mit allmählichem Übergang in den endgültigen Betriebszustand. In der Phase II (d.h. übergang von der Glimm- zur Bogenentladung) ist die Ionisierung aufgebaut, die Mittelwerte für Strom, Leistungsaufnahme und Lichterzeugung der Lampe sind jedoch niedrig, und die Entladung ist unstabil. Zu Beginn der Anwärmzeit stabilisiert sich die Entladung und führt zu höheren Mittelwerten für Strom, Leistungsaufnahme und Lichterzeugung. Der Übergang in den endgültigen Betriebszustand erfolgt allmählich, wobei die Spannung allmählich von etwa 15V auf den Endwert von 87 V ansteigt, die Leistungsaufnahme der Lampe allmählich von 12 auf 32 Watt zunimmt und die anfangs geringe Licht-Ausgangsleistung allmählich auf den Endwert zunimmt. Innerhalb der Lampenanwärmzeit erreichen die Elektroden, die Hülle und das darin enthaltene Gas die endgültigen Betriebstemperaturen, und der Gasdruck nimmt auf den endgültigen Wert zu. Das Anwärmen dauert e^v/a 30 - 45 Sekunden.

Während der Anwärmzeit erzeugt das Ansteuernetzwerk ein Gleichspannungs-Ausgangssignal mit hoher Welligkeit (100 bzw. 120 Hz) bei einer anfangs hohen, jedoch geringer werdenden Leistung. Die elektrische Gleichstrom-Ausgangsleistung während der Anwärmzeit ist gegenüber der Hochfrequenz-Ausgangsleistung beim übergang von der Glimm- zu der Bogenentladung sehr verschieden, die Änderung der Ausgangsleistung vom Anwärmzustand zu dem endgültigen Betriebszustand erfolgt jedoch allmählich, wobei es sich in beiden Fällen um Gleichspannungs-Ausgangssignale handelt. Die elektrische Schaltungsanordnung für die Anwärmzeit ist dieselbe wie die im Zusammenhang mit dem

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endgültigen Dauerbetrieb beschriebene, wobei die Änderungen der elektrischen Energieversorgung und der Bereitschaftsbeleuchtung ein allmähliches Ansprechen des Ansteuernetzwerks auf die elektrischen Änderungen der Lampe darstellen.

Während der Anwärmzeit durchläuft das Ansteuernetzwerk allmähliche Änderungen der elektrischen Werte ansprechend auf den Strom in der Hauptlampe. Eine übermäßige Leistungsaufnahme der Hauptlampe wird verhindert, und die Bereitschaftsbeleuchtung geht über von einer maximalen zu einer minimalen Ausgangsleistung in Lumen, während die Beleuchtung der Hauptlampe von einem niedrigen bis zu dem endgültigen hohen Wert zunimmt. Zu Beginn des Anwärmens hat sich die Gasentladung auf einer niedrigen Spannung stabilisiert, und der Lampenstrom hat die Neigung, zuzunehmen. Der in Serie geschaltete Glühfaden 12 hat bereits einen niedrigen Leitwert, da er zuvor während des Übergang von der Glimm- zur Bogenentladung beaufschlagt wurde. Der hohe in Reihe geschaltete Widerstand des Glühfadens verhindert, daß der Anfangs-Bogenstrom einen vorbestimmten Wert überschreitet (0,6 A) und daß die anfängliche Leistungsaufnahme der Hauptlampe 12 Watt überschreitet. Gleichzeitig beträgt die Leistungsaufnahme des Glühfadenwiderstandes anfangs etwa 63 Watt, und maximal 75 Watt sind aus der Gleichstromversorgung erforderlich. Die Anfangsbedingungen erzeugen ungefähr 800 Lumen durch den Bereitschafts-Glühfaden, und - wie gezeigt werden wird - setzen die Stärke der Bereitschaftsbeleuchtung mit ungefähr dem gleichen Wert wie während der Phasen I und II fort. Beim weiteren Anwärmen nimmt die Spannung der Hauptlampe zu, der Strom sinkt ab, und die Leistungsaufnahme zu. In dem Glühfadenwiderstand sinkt die anfängliche Leistungsaufnahme von 63 Watt mit dem Stromabfall der Hauptlampe ab und sinkt allmählich auf 18 Watt ab. Die anfängliche Bereitschaftsbeleuchtung mit 800 Lumen geht allmählich auf den vernachlässigbaren Wert zurück, der bei 18 Watt Leistungsaufnahme im endgültigen Betrieb erzeugt wird.

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Der Glühfadenwiderstand 12 stellt also die maximale Leistungsaufnahme während des Anwärmens ein und unterstützt die Verwirklichung der angestrebten umgekehrten Modulation bei der Bereitschaftsbeleuchtung. Er stellt auch die Leistungsaufnahme für den endgültigen Dauerbetrieb der Haupt-Bogenentladungslampe ein. Ein Glühfadenwiderstand mit einem Wert von etwa 200 Ohm im heißen Zustand (10 Ohm Kaltwiderstand) ergibt im wesentlichen die genannten Einstellungen.

In den Zuständen des Vorzündens, des Zündens und des Übergangs von der Glimm- zur Bogenentladung nehmen der Transformator 20, der Transistorschalter und der Auslöseoszillator (30 usw.) des Ansteuernetzwerks eine aktive Funktion ein, um ein Hochfrequenz-Ausgangssignal zu erzeugen. Diese Funktion steht im Gegensatz zu der passiven Funktion, die während des Anwärmens und des Dauerbetriebs erfüllt wird, wobei die Energieversorgung im wesentlichen aus Gleichstrom gebildet ist. Die plötzliche Änderung des elektrischen Ausgangssignals zwischen dem übergang von der Glimm- zur Bogenentladung und der Anwärmphase erfolgt ansprechend auf die Zustände der Hauptlampe. Die Änderungen der elektrischen Ausgangsleistung des Ansteuernetzwerks zwischen dem Vorzünden und dem Zünden sowie zwischen dem Zünden und dem übergang von der Glimm- zur Bogenentladung erfolgen allmählich, und zwar ebenfalls ansprechend auf die Zustände der Hauptentladungslampe.

In den Phasen der Vorzündung, des Zündens und des Übergangs von der Glimm- zur Bogenentladung erzeugt das Ansteuernetzwerk kurze Hochspannungspulse zum Zünden der Bogenentiadungslampe, wobei die Spannung ansprechend auf die Lampenbelastung beim Übergang von der Glimm- zur Bogenentladung auf einen niedrigeren Wert absinkt. Während des Vorzündens schwingen die in eine Richtung gehenden Spannungspulse beträchtlich über und treten mit einer Frequenz von 50 kHz auf. Beim Übergang von der Glimm- zur Bogenentladung wird das Uberschwingen schwächer ,und

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die Frequenz wird auf 35 kHz verschoben. Die Frequenzverschiebung nach unten führt zu einer kürzeren Dauer des Transistor-Leistungszyklus, wodurch die der Lampe während dieses Übergangs zugeführte Energie zunimmt. Das Ansteuernetzwerk liefert ferner genügend Strom zu dem Glühfadenwiderstand 12, um eine Bereitschaftsbeleuchtung von etwa 800 Lumen während der Vorzündphase, der Zündphase und des Übergangs von der Glimm- zur Bogenentladung zu liefern. Die Energieversorgung für den Glühfaden ist im wesentlichen eine Folge von Impulsen gleichen Vorzeichens einer Frequenz von 50-35 kHz.

Das Ansteuernetzwerk erzeugt die vorstehend erläuterte elektrische Hochfrequenzversorgung durch das Umschalten des monostabilen Transistorschalters mit Hochfrequenz. Durch intermittierendes Umschalten des Transistorschalters werden eine Wechselstromkomponente in der Netz-Hauptwicklung 21 des Aufwärtstransformators 20, eine hochtransformierte Wechselstromkomponente auf der Ausgangsseite des Transformators und ein pulsierender Strom in dem Glühfadenwiderstand 12 erzeugt, der im wesentlichen in eine Richtung geht bzw. dasselbe Vorzeichen hat.

Ein Wechselstrom fließt in der Hauptprimärwicklung in der im folgenden beschriebenen Weise. Unter der Annahme, daß der ■Transistor 19 durch ein geeignetes, an seinem Eingangsanschluß angelegtes Ansteuersignal durchgesteuert ist, wird ein Verschiebungsstromweg zwischem dem positiven und dem Bezugsspannungsanschluß der Gleichstromversorgung geschlossen. Dieser Weg enthält in der genannten Reihenfolge den Kondensator 25, die Hauptprimärwicklung 21, den NPN-Schalttransistor 19 (Kollektor- und Emitter-Elektrode), die primärseitige Rückkopplungswicklung 23 und den Stromfühlerwiderstand 33. Der Schalttransistor hat im leitenden Zustand eine niedrige Impedanz, und der Kondensator, die primärseitige Rückkopplungswicklung 23 und der Widerstand 23 haben ebenfalls niedrige

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Impedanzen. Bei ansteigendem Strom in dem Stromkreis erzeugt die primärseitige Rückkopplungswicklung 23, die induktiv an die sekundärseitige Rückkopplungswicklung 24 angekoppelt ist, eine regenerierende Rückkopplung bzw. Mitkopplung im Eingangskreis des Transistors, so daß dieser siärker durchgesteuert wird. Wenn also der Transistor leitend ist, wird der Strom in der Primärwicklung des Transformators schnell aufgebaut und hauptsächlich durch die primärseitige Induktivität begrenzt. Der Stromaufbau dauert an, bis ein vorgeschriebener Flußpegel in dem Kern des Leistungstransformators erreicht ist. Zu diesem Zeitpunkt wird dann, wie später erläutert wird, die rückkopplung invertiert, so daß sie zu einer Gegenkopplung wird, wodurch der Transistor 19 gesperrt wird, bevor die vollständige Kernsättigung erreicht ist. Durch den beendeten Leitungszustand des Transistors 19 wird der vorherige Stromweg durch die Primärwicklung geöffnet, so daß ein Teil der in dem Stromkreis gespeicherten Energie in einen Rückwärtsstrom durch den Glühfadenwiderstand 12 umgesetzt werden kann. Die Stromrichtung, die anfangs im leitenden Zustand des Transistors 19 von dem markierten Anschluß der Primärwicklung ausgeht, wird nun umgekehrt, und der Strom fließt auf den markierten Anschluß zu. Die transformierte Hochfrequenz-Wechselspannung, die an der Primärwicklung des Transformators während der Vorzündung, der Zündung und des Übergangs von der Glimm- zur Bogenentladung erscheint, tritt an dem Anschluß der Wicklung 22 auf, der von der Wicklung 21 entfernt ist. Das Ausgangssignal wird aus Wicklung 22 über den Kondensator 27 an die Anode der Entladungslampe 11 angekoppelt. Dieses Ausgangssignal hat die Form von Impulsen derselben Polarität aufgrund des Vorhandenseins der Diode 17, deren Anode über den Glühfadenwiderstand 13 (bzw. den geschlossenen Schalter 18) mit dem nicht markierten Anschluß der Sekundärwicklung und deren Kathode mit der Anode der Bogenentladungslampe verbunden ist. Die Diode 17 ist so gepolt, daß eine hochtransformierte Sekundärspannung, die wäh-

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rend des umgekehrten Stromflusses in dem Primärkreis des Transformators erzeugt wird, an die Bogenentladungslampe angelegt wird und das Anlegen der Sekundärspannung, die während des Stromflusses in Vorwärtsrichtung im leitenden Zustand des Schalttransistors erzeugt wird/ verhindert wird. Mit den angegebenen Parametern und unter der Annahme einer wesentlichen Dämpfung beträgt das verfügbare Vorzündungspotential 1600 V Spitzenspannung, wie bereits zuvor angegeben wurde. Die Vorzündzeit ist normalerweise gleich Null, wenn die Lampe kalt ist, und beträgt 45 Sekunden bis 4 Minuten, wenn die Lampe heiß ist.

Der Transformator 20 ist im wesentlichen ein Spartransformator, kann jedoch in gewisser Hinsicht als herkömmlicher Transformator mit getrennter Primär- und Sekundärwicklung betrachtet werden. Die Wicklungen 21 und 22 sind in Reihe geschaltet und mit demselben Wicklungssinn ausgebildet, und die Eingangsspannung wird an die Primärwicklung 21 angelegt. Wenn der Transistor 19 leitet, befindet sich der gemeinsame Anschluß ( Verbindungspunkt 26) zwischen der Primär- und der Sekundärwicklung auf dem Bezugspotential, und die in der zweiten Wicklung erzeugte Spannung spiegelt das Wicklungsverhältnis primär zu sekundär von 500/140 wider, wobei die Diode 17 einen Kurzschluß verhindert und das Anlegen einer Ausgangsspannung an die Hauptlampe ausschließt. Wenn der Transistor 19 sperrt, wird die in der Wicklung 21 gespeicherte Energie freigesetzt und über den Kondensator 25 auf den Anschluß B+ der Stromversorgung bezogen, wobei dann die Vorrichtung als Spartransformator mit einem Übersetzungsverhältnis von 640/140 erscheint. Während der kritischen Periode, in der der Transformator der Entladungslampe Energie zuführt, wirkt dieser also als Spartransformator.

Der Strom für die Bereitschaftsbeleuchtung während der Vorzündzeit, während des Zündens und während des Übergangs von der Glimm- zur Bogenentladung wird ebenfalls durch hochfre-

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quentes Umschalten des Transistorschalters erzeugt. Wenn der Transistorschalter leitend wird, wird ein Gleichstromweg zwischen dem positiven Anschluß und dem Bezugsanschluß der Gleichstromversorgung geschlossen. Der Gleichstromweg enthält den Bereitschaftslicht-Glühfadenwiderstand 12, den Transistor 19 (Kollektor-Emitter-Strecke), die primärseitige Rückkopplungswicklung 23 und den Stromfühlerwiderstand 33. Der Transistor 19 weist eine niedrige Impedanz-auf, wenn er durchgesteuert ist, und die primärseitige Rückkopplungswicklung 23 und der Widerstand 33 haben ebenfalls niedrige Impedanzen. Beim Beginn der Vorzündzeit kann der Widerstandswert des Glühfadenwiderstand ebenfalls niedrig sein, so daß ein hoher Anfangsstrom fließt. Die selbsttätige Erhitzung erfolgt schnell, so daß der Widerstand schnell einen relativ stabilen, höheren Wert im Bereich von 200 Ohm erreicht, der während der gesamten Zündphase aufrechterhalten bleibt. Die Wärmeentwicklung in dem Glühfadenwiderstand während der Vorzündzeit ist hauptsächlich durch dessen relativ großen Widerstand eingestellt, durch die Einschaltzeit des Transistorschalters sowie durch die aus der Stromversorgung verfügbare Gleichspannung; durch Abstimmung dieser Parameter kann sie vergrößert werden.

Zusätzlich zu den Strompulsen, die auf dem gerade beschriebenen Gleichstromweg dem Glühfadenwiderstand zugeführt werden, fließt auch der Wechselstromteil umgekehrten Vorzeichens in der Primärwicklung 21 des Transformators durch den Glühfadenwiderstand, wie bereits erwähnt wurde. Während der Vorzündphase und bei im wesentlichen offenem Stromkreis der Sekundärwicklung des Transformators 20 ist der Erwärmungseffekt des Stroms umgekehrten Vorzeichens in dem Primärkreis vernachlässibar. Während des Übergangs von der Glimm- zur Bogenentladung und bei stärkerer Energieaufnahme durch die Lampe trägt der Wechselstrom beträchtlich zu der gesamten Energieaufnahme in dem Glühfaden bei, wobei die Energieversorgung mit Gleichstrompulsen geringer wird. Der Übergang von der

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Glimm- zur Bogenentladung ist ausreichend kurz, um diese kurzzeitige Veränderung der Energieaufnahme des Glühfadens vernachlässigen zu können, und es entsteht der Eindruck, daß die Ausgangsleistung der Bereitschaftsbeleuchtung allmählich in die Gleichstrom-Anwärmphase übergeht.

Das Ansteuernetzwerk spricht an auf den elektrischen Zustand der Bogenentladungslampe, um die zuvor erläuterten Ausgangsgrößen für die Vorzündphase, die Zündung und den übergang von der Glimm- zur Bogenentladung bereitzustellen. Die Mittel, mit denen dieses Ansprechen erreicht wird, enthalten den Auslöseoszillator (Transistor 30 usw.), den Lampenstrom-Fühlerwiderstand 33 und die Spannungs-Fühlerwiderstände 34, 35.

Der Auslöseoszillator bewirkt den aktiven Zustand des Transistorschalters 19 während der Vorzündzeit, der Zündung-und während des Übergangs von der Glimm- zur Bogenentladung und steuert den Transistor-Einschaltzyklus derart, daß der Bogenentladungslampe während dieses Übergangs zusätzliche Energie zugeführt wird. Da der Transistorschalter ein monostabiler Schalter ist, löst jeder Triggerimpuls aus dem Auslöse- oder Triggeroszillator eine Leitungsphase aus.

Der Auslöseoszillator wird normalerweise zu dem Zeitpunkt aktiviert, wenn das Ansteuernetzwerk erstmals mit Energie versorgt wird, und bleibt während der Vorzündzeit, des Zündens und während des Übergangs von der Glimm- zur Bogenentladung in Betrieb. Während des Vorzündens ist kein Lampenstrom vorhanden, während beim Zünden und beim Übergang von der Glimm- zur Bogenentladung der Lampenstrom auf 1/5 A in Form von kurzen Impulsen ansteigt. Die in der Primärwicklung des Transformators am Punkt 26 erzeugte Spannung ist während der Vorzündzeit hoch (>300 V), fällt während des Zündens und des Übergangs von der Glimm- zur Bogenentladung aufgrund der Belastund durch die Lampe deutlich ab und besteht aus einer Reihe von Impulsen,-

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die anfänglich stark überschwingen.

Die vorstehend beschriebenen Strom- und Spannungszustände, die den Lampenzustand während der Vorzündzeit, des Zündens und des Übergangs von der Glimmm- zur Bogenentladung wiedergeben, werden in dem Ansteuernetzwerk ertastet und am Eingangsanschluß des Oszillatortransistors als Differenz kombiniert und dazu verwendet, den Auslöseoszillator zu aktivieren. Sobald ein Lampenstrom in dem Lampenstrom-Fühlerwiderstand fließt, an den die Emitterelektrode des Flächentransistors 30 über die Rückkopplurgswicklung 23 mit geringer Impedanz angekoppelt ist, wird eine Spannung mit einer Polarität erzeugt, durch die die Ansteuerung des Eingangsanschlusses zurückgenommen wird.(Der Lampenstrom ist zu Beginn gleich Null und bleibt während dieser Lampenzustände gerimg.) Die Spannung am Verbindungspunkt 26 ist an den Spannungsteiler 34, 35 angelegt, dessen Ausgangsabgriff an die Basiselektrode des Transistors 30 angelegt ist. Die an dem Verbindungspunkt 26 erscheinende Spannung ist positiv, und ein Bruchteil dieser Spannung (1/181tel) wird an die Basiselektrode angelegt. Hier hat die Spannung eine Polarität, die bestrebt ist, die Ansteuerung des Eingangsanschlusses zu unterstützen. Während der Vorzündphase ist die Spannung am Punkt 26 maximal und unter der Annahme, daß sich der Kondensator 31 aufladen konnte, ausreichend hoch, um den Transistor 30 durchzusteuern und den Schwingbetrieb auszulösen.

Der Auslöseoszillator wirkt als Kipposzillator, wobei der Kondensator 31 über die passiven Bauteile des Ansteuernetzwerks periodisch aufgeladen und über die Transistoren 19, entladen wird» Die Ladezeit des Kondensators 31 wird hauptsächlich durch dessen Kapazitätswert, den Widerstandswert des Widerstands 35 und - wie erläutert wird - die Spannungsdifferenz zum Aufladen des Kondensators 31 bestimmt. Ein Anschluß des Kondensators 31 ist an die Basis des Transistors 30 und

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den Ausgangsabgriff des Spannungsteilers 34, 35 angelegt, während der andere Anschluß an die Basis des Schalttransistors 19 angelegt ist. Dieser andere Kondensatoranschluß ist über einen Stromweg, der eine in Sperrichtung gepolte Diode 28 und einen damit in Reihe geschalteten Widerstand 29 enthält, an Masse gelegt, und über einen zweiten Stromweg, der.die Reihenschaltung aus den Rückkopplungswicklungen 23, 24 mit geringen Widerständen enthält, an den unbezeichneten Anschluß des Lampenstrom-Fühlerwiderstandes 33 angelegt. Die Entladung des Kondensators 31 beginnt, wenn der Transistor 30 zu leiten beginnt, und wird abgeschlossen, wenn der Transistorschalter 19 durch den Transistor 30 durchgesteuert wird. Wenn beide Transistoren leitend sind, sind beide Anschlüsse des Kondensators 31 über eine leitende Verbindung an einen gemeinsamen Punkt angekoppelt, wodurch der Kondensator 31 entladen wird und die Ansteuerung des Transistors 19 entfällt, so daß dieser gesperrt wird. Wie weiter unten ersichtlich wird, verbleibt durch die Abschaltwirkung des Transformators 20 eine umgekehrte Restspannung des Kondensators am Ende des leitenden Schalterzustands.

Wie ein Studium der Schaltung zeigt, beginnt der Oszillator, wenn ausreichend hohe Potentiale am Verbindungspunkt 26 vorhanden sind und ein niedriger Lampenstrom angenommen wird, mit dem leitenden Zustand, wenn der Kondensator 31 den Wert erreicht, der zur Durchsteuerung am Eingangsanschluß des Transistors 30 erforderlich ist (+0,6 V). Die Spannung des Kondensators wird bestimmt durch die Differenz zwischen der Spannung am Spannungsteilerausgang und der Spannung aufgrund des Lampenstroms im Widerstand 33. Der Ladewiderstand des Kondensators 31 ist, wenn der Spannungsteiler und der Lampenfühlerstrom 33 als in Reihe geschaltete Generatoren angesehen werden, hauptsächlich der Wert des Widerstands 35, da der Widerstand 34 elektrisch parallel liegt und wesentlich größer ist als der Widerstand 35. Der Widerstand 33 ist vernachlässig-

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bar, weil er in Reihe liegt und wesentlich kleiner ist als der Widerstand 35. Die Zeitkonstante des Kipposzillators wird also hauptsächlich durch den Kondensator 31 und den Widerstand 35 bestimmt. Wenn der Spannungsteiler als ein Generator betrachtet wird, wird dessen Ladespannung von dem Verbindungspunkt 26 geliefert. Der Spannungsteiler stellt für den Primärkreis eine Belastung mit hoher Impedanz dar und reproduziert somit die Spannungssignalform an der Stelle als Ladestrom. Zusammengefaßt kann also die von der Spannungsteilerseite aus betrachtete Ersatzschaltung des Ladekreises dargestellt werden als Dämpfungsglied mit dem Verhältnis 181:1 ausgehend von dem Abgriffpunkt 26 und durch einen Quellenwiderstand von 1000 Ohm. Ausgehend von dem Kondensatoranschluß, der an den Stromfühlerwiderstand 33 angekoppelt ist, wird das Ladenetzwerk dargestellt durch eine Spannungsquelle (eine Quelle mit geringem Innenwiderstand), deren Spannung gleich dem Kathodenstrom multipliziert mit dem Widerstandswert des Widerstands 33 von 2 Ohm ist, und der Ladewiderstand hat im wesentlichen den Wert 1000 Ohm, wie oben erwähnt.

Sobald der Transistor 30 durchgesteuert ist, fließt Strom in der primärseitigen Rückkopplungswicklung 23, und die stark mitkoppelnde Wirkung aufgrund der sekundärseitigen Rückkopplungswicklung 24 und des Kondensators 31 erzeugt einen kurzen Auslöseimpuls zum Durchsteuern des Transistorschalters 19.

Die anfänglichen Anlaufbedingungen und das Ladeintervall für jede Schwingung des Kipposzillators werden durch das Ansteuernetzwerk hergestellt. Der Kondensator 31 ist vollständig entladen, wenn beide Transistoren 19, 30 leitend werden. Der Kondensator 31 nimmt eine umgekehrte Ladung aufgrund der Rückkopplungsumkehrung in den Wicklungen 23 und 24 an, die auf den maximalen Leitungszustand durch den Transistorschalter

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19 zurückzuführen ist. Wenn der Leitungszustand endet, wird am Kondensator 31 eine die Leitung sperrende Spannung von etwa 4 oder 5 V erzeugt. Diese Rückwärtsspannung wird durch die Reihenschaltung aus Diode 28 und Widerstand 29 begrenzt und stellt den Anfangspunkt für jedes Ladeintervall des Kipposzillators dar. Während der Transistorschalter 19 leitet/ sind die "virtuellen Generatoren" des Kipposzillators, die durch den Spannungsteiler 34, 35 und den Lampenfühlerwiderstand 33 gebildet sind, unwirksam, wodurch die Neuladung des Kondensators 31 verhindert wird und der Beginn des nächsten Schwingzyklus unterbunden ist.

Unter der Annahme, daß der Lampenstrom zu fließen begonnen hat und die Spannung an der Lampe anfängt anzusteigen, sinkt die Spannungsdifferenz zur Aufladung des Kondensators 31 im Mittelwert ab, wodurch die Zeitspanne verlängert wird, die zum Durchschalten des Transistors 19 und Einleiten des nächsten Auslöseimpulses erforderlich ist. Wie im einzelnen weiter unten geschrieben wird, ergibt dies eine längere Zeit für die Freisetzung der in der Eingangsschaltung des Ansteuernetzwerks gespeicherten Energie in der Lampe. Die Signalformen bestätigen, daß während des Übergangs von der Glimm- zur Bogenentladung der Kathodenstrom abfällt, bevor der darauffolgende Auslöseimpuls auftritt, was enzeigt, daß die gespeicherte Energie in der Gasentladungslampe verbraucht wurde. Zu einem früheren Zeitpunkt des Startzyklus kann der Lampen-Kathodenstrom durch das nächste Leitungsintervail abgeschnitten werden, so daß der Lampe weniger gespeicherte Energie zugeführt wird. Die Schaltung ist so ausgelegt, daß die Nichtleitungsperiode maximal ist, wenn die Lampenspannung im Glimmbereich liegt (etwa 200 - 400 V), um die Ausgangsleistung für Metalldampflampen auf einen Maximalwert von etwa 9 W zu bringen.

Die Ladezeitkonstante beträgt etwa 5 Mikrosekunden und ergibt eine gewisse Glättung innerhalb jedes Impulses, wodurch die

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Empfindlichkeit gegen Störsignale vermindert wird, jedoch bei vernachlässigbarer Mittelung von Puls zu Puls. Die Hauptfunktion des Kondensators 31 besteht darin, als Integrierkondensators des RC-Netzwerks zu dienen, das zur zeitlichen Festlegung des SperrIntervalls des Leistungstransistors verwendet wird. Während der Vorzündphase, während der Zündung und des Übergangs von der Glimm- zur Bogenentladung dauert der Hochfrequenzbetrieb an, wobei der Auslöseoszillator periodisch den Transistorschalter 19 schließt, während dieser Transistorschalter selbsttätig durch Rückkopplungsumkehr in dem Transformator 20 sperrt. Der Transistor 30 des Auslöseoszillators wird kurz nach der Entfernung der den Leitungszustand unterstützenden Ladung am Kondensator 31 durch den Leitungszustand des Transistors 19 gesperrt. Der Transistor 30 bleibt während des übrigen Teils des Schaltzustandes gesperrt. Das Schließen des Transistorschalters wird erreicht durch die Kopplung der Basiselektrode des Transistors 30 über den Kondensator 31 mit der Basis des Transistors 19, die Verwindung der Emitter der Transistor 19 und 30 miteinander und die gemeinsame Verbindung der Transistoren 19 knd 3C mit den Transformator-Rückkopplungswicklungen 23 und 24 . Wenn der Transistor 30 in den Leitungszustand gesteuert wird, entsteht ein Kollektorstrom in der primärseitigen Rückkopplungswicklung 23. Dadurch wird die Mitkopplung erzeugt, die erforderlich ist, um einen Auslöseimpuls von der Größenordnung 1/10 Ampere und einer Dauer von weniger als 1 Mikrosekunde in der Sekundärwicklung 24 zu erzeugen. Der Auslösestrom aus der Wicklung 23, der in der Sekundärwicklung 24 fließt, schaltet den Hauptschalttransistor 19 durch, wodurch der Schaltvorgang des monostabilen Schalters eingeschaltet wird. Der Transistor 19 beendet dann seinen Leitungszyklus, der durch die· Transformator konstruktion so ausgelegt ist, daß er kürzer ist als das Intervall zwischen den Auslöseimpulsen, und wird ansprechend auf die Rückkopplungsumkehr durch die Rückkopplungswicklungen 23, 24 gesperrt. Der Hochfrequenzbetrieb des Schalters dauert so lange an, wie der Auslöseoszillator Auslöseimpulse erzeugt.

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Sobald die Bogenentladungslampe den thermionischen Betriebszustand entsprechend der Anwärmphase erreicht hat, hört die Erzeugung eines Hochfrequenz-Ausgangssignals durch den Transistorschalter auf, und der Gleichstrombetrieb beginnt. Der Auslöseoszillator 31, der den monostabilen Transistorschalter 19 in den aktiven Zustand triggert, bleibt in Sperrichtung polarisiert, und zwar aufgrund einer neuen Einstellung der Strom- und Spannungsbedingungen in dem Ansteuernetzwerk, so daß er unwirksam wirdc Die gleichgerichtete Hochfrequenzspannung am Punkt 26, die zuvor an den Spannungsteiler 34, 35 angelegt wurde, wird ersetzt durch eine ständige Gleichspannung mit einer gewissen Welligkeit, welche die Lampenspannung bildet. Die Gleichspannung dauert mit einer Polarität an, die den Leitungszustand unterstützt, ist jedoch um eine oder zwei Größenordnungen kleiner. Die nun in Durchlaßrichtung polarisierte Diode 17 verbindet den Spannungsteiler mit der Lampe, und der Spannungsteiler ertastet nun 1/181tel der neuen Lampenspannung, die anfangs 15V beträgt. Gleichzeitig fließt ein maximaler Anfangslampenstrom von 6/10 A in dem Widerstand 33, wodurch ein den Leitungszustand verhindernder Spannungsabfall von etwa 1,2V entsteht. Die Spannungsdifferenz liefert eine Polarisierung des Eingangsanschlusses des Auslöseoszillators in Sperrrichtung, so daß dieser unwirksam wird, ebenso wie der Transistorschalter 19.

Beim übergang von der Anwärmphase zum Dauerbetrieb steigt die Lampenspannung an, und der Lampenstrom sinkt ab. Die Lampen zustands fühler sind so eingestellt, daß der Auslöseoszillator während des Anwärmens und während des endgültigen Betriebs unwirksam bleibt. Im endgültigen Betriebszustand erreicht die Lampe einen Strom von 0,3 A bei einer Spannung von 87 V. Falls die Lampenspannung um 10 V über den Normalwert ansteigen sollte, also auf 97 V, und der Strom auf 0,05 A absinken sollte, würde der Auslöseoszillator wieder aktiviert, um auf diese Weise eine Sicherung vor kurzzeitigen Ausfällen zu schaffen.

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Das Ansteuernetzwerk ist so ausgelegt, daß der höhere Leistungsbedarf während des Übergangs von der Glimm- zur Bogenentladung erfüllt wird, ohne während einer längeren Vorzündungsphase eine übermäßige Wärmeentwicklung zu erzeugen. Diese Anpassung des Ansteuernetzwerks an die Bedürfnisse der Lampe für zusätzliche Energie während des Übergangs von der Glimm- zur Bogenentladung wird teilweise erreicht durch die spannungs- und stromabhängige Einstellung der Frequenz des Auslöseoszillators, die den Arbeitszyklus des Schalters beeinflußt, und teilweise durch Optimierung der Transformatorauslegung. Die Änderung des Arbeitszyklus vermindert auch die Energiezufuhr zu dem Glühfaden durch die pulsierende Gleichs tromkomponente.

Während der Vorzündphase und der Zündung beträgt die Arbeitsfrequenz (Pulswiederholungsfrequenz) des Auslöseoszillators etwa 50 kHz; sie fällt während des Übergangs von der Glimmzur Bogenentladung auf etwa 35 kHz ab, und zwar ansprechend auf die Spannungsdifferenz, welche die von dem Spannungsteiler 34, 35 ertastete Spannung und den ertasteten Strom im Widerstand 33 wiedergibt. Während der Vorzündphase hat die Primärspannung einen Spitzenwert von mehr als 300 V, während die Gasentladungslampe keinen Strom zieht. Beim Übergang von der Glimm- zur Bogenentladung fällt die maximale Primärspannung auf einen Wert von etwa 15OV Spitzenspannung ab, und zwar aufgrund der Belastung durch die Entladungslampe. In diesem Zustand ziehen Metalldampflampen einen beträchtlichen Strom (Stromimpulse mit 0,2 A Spitzenwert) und benötigen die bereits erwähnten zusätzlichen 4 Watt Leistung. Die Spannungserniedrigung des Spannungsteilers und die Erhöhung des ertasteten Lampenstromes signalisieren den höheren Leistungsbedarf.

Der Auslöseoszillator spricht an auf die Spannungsreduzierung am Spannungsteiler 34, 35 und die Lampenstromerhöhung während des Übergangs von der Glimm- zur Bogenentladung, indem er seine

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Pulsfrequenz erniedrigt. Die Reduzierung der Pulsfrequenz ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß der Auslöseoszillator ein Kipposzillator ist. Eine Spannungsreduzierung am Spannungsteiler 34, 35 vermindert die Spannung am Kondensatoranschluß, der mit der Basiselektrode verbunden ist, und eine Erhöhung des Lampenstromes vergrößert die Spannung an dem Kondensatoranschluß, der mit der Emitterelektrode verbunden ist. Die Spannungsdifferenz, durch die der Kondensator 31 über den Widerstand 35 aufgeladen wird, wird auf diese Weise vermindert, und dadurch wird auch die Geschwindigkeit vermindert, mit der der Kondensator 31 auf die Spannung aufgeladen wird, die erforderlich ist, um den Transistor 30 durchzusteuern, durch den der Kondensator 31 überbrückt ist, um den nächsten Impuls zu beginnen. Die Frequenzminderung ist eine kontinuierliche Variable, deren Ansprechverhalten so eingestellt werden kann, daß sie während des Übergangs von der Glimm- zur Bogenentladung früher oder später auftritt. Die Verminderung auf 35 kHz bei der beschriebenen Ausführungsform macht eine gemittelte Leistung von 9 W für die Hauptlampe verfügbar, wenn diese bei etwa 250 V mit Stromspitzen von etwa 0,2 A brennt.

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Die Frequenzminderung des Auslöseoszillators von 50 auf 35 kHz wird begleitet von einer Verkürzung der Transistorleitungszeit, wodurch es erleichtert wird, die erwähnte Leistungserhöhung für die Boegenlampe zu erreichen. Der Abstand zwischen den Auslöseimpulsen ist größer als das Leitungsintervall des Schalttransistors 19, wobei letzteres durch magnetische Eigenschaften bestimmt wird. Wenn also der Abstand zwischen den Auslöseimpulsen verkürzt wird, wird die Ruhezeit des Transistors verkürzt, so daß sich ein längerer Arbeitszyklus ergibt. Bei 50 kHz leitet der Transistor 19 während eines Arbeitszyklus von etwa 60%, während er bei 35 kHz während eines Arbeitszyklus von etwa 35% leitet.

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Die Verkürzung des Arbeitszyklus des Transistorschalters, die durch die Verminderung der Pulsfrequenz erreicht wird, liefert einen Teil der gewünschten Erhöhung der an die Entladungslampe gelieferten Leistung. Unter der Annahme, daß eine gegebene Energiemenge während des Leitungszustandes in den reaktiven Bauelementen gespeichert wurde, und daß sie der Hauptlampe während des nicht leitenden Zustands mit einer gegebenen Geschwindigkeit zugeführt wird, kann eine Verlängerung der Ausschaltzeit ermöglichen, daß ein größerer Anteil der gespeicherten Energie abgegeben wird. Dies trifft in der Tat zu, und eine Verlängerung der Ausschaltzeit des Schalters von 11 auf 17 Mikrosekknden ermöglicht, daß 50% zusätzliche Energie während des Übergangs von der Glimm- zur Bogenentladung der Lampe zugeführt wird.

Die Energiespeicherung in dem Ansteuernetzwerk kann zwar durch die Arbeitsfrequenz beeinflußt werden, die Hauptparameter, die eine Vergrößerung der der Entladungslampe während dieses Übergangs zugeführten Energie bewirken, sind jedoch die Verminderung der Pulsfrequenz (d.h. Verlängerung der Pulswiederholungsperiode) und die absinkende Spannung der Bogenentladung. Durch Verlängern der Impulswiederholungsperiode, die ein relativ konstantes Transistor-Leitungsintervall enthält, wird die Ausschaltzeit des Transistors verlängert, während der die gespeicherte Energie der Bogenentladungslampe zugeführt werden kann. Eine Untersuchung der Strom-Signalformen der Bogenentladungslampe ergibt, daß während einer kürzeren Ausschaltzeit der der Lampe zugeführte Strom immer noch fließt, während der Schalter leitend wird. Während bis zu 15 Mikrosekunden fließt bei der Ausführungsform mit den genannten Schaltungsparametern ein hoher Strom durch die Lampe. Der langsame Abfall der Lampenstrom-Signalform kann gesteuert werden durch die Werte des Kondensators 25, der Induktivität 21 und des Glühfadenwiderstands 12 im Transformator-Primärkreis (z.B.: je kleiner der Glühfadenwiderstand ist, desto

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länger ist die Zeit, die erforderlich ist, damit die in dem Primärkreis gespeicherte Energie, freigesetzt wird, und desto langer dauert der Stromflüß durch die Gasentaldungslampe) Um die erwünschte Steigerung der Energiezuführung zu erreichen, muß die Zeitkonstante der Entladung [6 -7 Mikrosekuhden) dieselbe Größenordnung haben wie die Ausschaltzeit (7 ■» 15 Mikrosekunden) des Schalttransistors. '

Ein zweiter Faktor, durch den die der Entladungslampe während des Übergangs von der Glimm- zur Bogenentladung zugeführte Leistung erhöht wird, hängt zusammen mit der richtigen Anpassung zwischen dem Transformator und der Bogenentladungsröhre. Beim Abfall der Bogenentladungsspannung wird eine bessere Leistungsanpassung erreicht, wenn diese Spannung sich einem Wert nähert, der etwa gleich der halben Leerlaufspannung des Transformators ist. Wenn die Bogenentladungsspannung wesentlich niedriger oder höher als dieser Wert ist, wird weniger Leistung zugeführt. Die Form der Leistungskurve ist in diesem Bereich etwa quadratisch, und das angegebene Windungsverhältnis (140/640) ergibt eine optimale Leistungsüberführung bei etwa 250 V.

Ein dritter Faktor zur Erzielung sowohl einer hohen Leerlaufspannung während der Vorzündphase als auch einer hohen Leistungsüberführung an die Lampe während des Übergangs von der Glimm- zur Bogenentladung, der auch durch die Frequenzverschiebung beeinflußt wird, ist die Streuinduktivität des Transformators. Diese ist groß ausgelegt, indem ein großer Luftspalt im Mittelsteg des Magnetkerns gewählt wird und die Primär- und die Sekundärwicklung voneinander getrennt in verschiedenen Kammern mit der Trennung in der Nähe des Luftspalts angeordnet werden. Die Streuinduktivität ermöglicht eine stärkere Resonanzüberhöhung der unbelasteten Ausgangsspannung während dar Vorzündphase. Während des Übergangs von der Glimm- zur Bogenentladung besteht die Auswirkung der Streu-

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induktivität, die elektrisch in Reihe mit der Lampenbelastung liegt, darin, daß die der Lampe zugeführte Leistung reduziert wird. Durch Herabsetzung der Frequenz wird jedoch die Serienreaktanz der Streuinduktivität reduziert, so daß für die Hauptlampe mehr Leistung 'verfügbar ist.

Da die Bogenlampenspannung während "der tibergangsphase von der Glimm- zur Bogenentladung kontinuierlich auf einen niedrigeren Wert eingestellt wird, ist es üblich, die Leistungsangabe auf einen einzigen Spannungspunkt zu beziehen. Unter der Angabe üblicher Lasten und bei einer herkömmlichen Angabe dieses Leistungspunktes sollte die erforderliche Leistung über die gesamte Übergangsphase von der Glimm- zur Bogenentladung hinweg verfügbar sein. Die hier beschriebene Stromversorgung hat ein Leistungsvermögen von etwa 9 W bei der angegebenen Nennspannung von 250 V, während der normale Lampenbedarf für eine Metalldampflampe 4 W beträgt.

Die vorstehende Beschreibung der Leistungssteigerung für die der Entladungslampe während des Übergang von der Glimmzur Bogenentladung zugeführte Leistung durch Herabsetzen der Wiederholungsfrequenz der Signale des Auslöseoszillators und Reduzieren des Leitungszeit-Prozentsatzes des Transistorschalters ist unvollständig, solange nicth die Auswirkung dieser Änderung auf die Energiezufuhr zu dem Bereitschaftslicht-Glühfaden betrachtet wird. Stark vereinfacht kann festgestellt werden, daß dem Glühfaden Leistung zugeführt wird, wenn der Transistorschalter geschlossen ist, und keine Leistung zugeführt wird, wenn er geöffnet ist. In gleicher Weise wird der Gasentladungslampe Strom zugeführt, wenn der Transistorschalter geöffnet ist, während kein Strom zugeführt ist, wenn er geschlossen ist. Durch Erhöhung des Prozentsatzes der Einschaltzeit wird also die Stromzufuhr zu dem Glühfaden erhöht, während die Steigerung der Ausschaltzeit die Stromzufuhr zu der Bogenentiadungslampe erhöht.

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Die vorstehende Vereinfachung ergibt die praktische Basis zur Optimierung der Stromversorgung bei den unterschiedlichen Erfordernissen in bezug auf die Bereitschaftslampe und die Entladungslampe an den verschiedenen Stellen des Zündvorgangs. Insbesondere kann der Prozentsatz der Einschaltzeit so eingestellt werden, daß die Erfordernisse für eine Bereitschaftsbeleuchtung der gewünschten Stärke während der Vorzündphase erfüllt werden und kann weiter so eingestellt werden, daß der erhöhte Leistungsbedarf der Hauptlampe im Glimmspannungsbereich (z.B. 250 V) während des Übergangs von der Glinnt— zur Bogenentladung erfüllt wird. Durch diese Optimierung kann die Größe des Magnetkreises und anderer Bauteile zur Erfüllung vorbestimmter Ausgangskriterien minimal gemacht werden.

Wenn der Transistorschalter mit der höheren Frequenz (50 kHz) betrieben wird, ist der Prozentsatz der Einschaltzeit des Schalters größer (obwohl die "Einschaltzeit" jedes Leitungsintervalls im wesentlichen konstant und durch die magnetischen Eigenschaften festgelegt ist), wodurch es möglich ist, dem Bereitschaftslieht-Glühfaden über den Schalter mehr Energie aus der Gleichstromquelle zuzuführen. Beim Betrieb mit der niedrigeren Frequenz (35 kHz) nimmt der Prozentsatz der Ausschaltzeit des Schalters zu, wodurch der Bogenlampe mehr Energie zugeführt werden kann, da die Energie.mit einer endlichen Geschwindigkeit freigesetzt wird. Diese Energiezunahme kommt den Bedürfnissen der Entladungslampe während des Übergangs vom Glimm- in den Bogenbereich entgegen. Während der Vorzündungsphase und der Zündung braucht die Hauptlampe wenig Energie, und die höhere Wiederholungsfrequenz ist für die Hauptlampe unschädlich, da sie die Vorzündungs- und Zündungsvorgänge nicht merklich beeinträchtigt. Die Einstellung ist daher auf einen Optimalwert von 50 kHz festgelegt, übereinstimmend mit der erforderlichen ausreichenden Energieversorgung des Glühfadens (ungefähr 56 W) für die gewünschte Stärkung der Bereitschaftsbeleuchtung. Während des Übergangs von

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der Glimm-,: zur Bogenentladung, wobei die niedrigere Wieder— holungsfrequenz auftritt, sinkt der Prozentsatz der Einschaltzeit des Schalters, wodurch der pulsierende Gleichstrom aus der Gleichstromquelle über den Schalter reduziert wird. Der Stromfluß in dem Primärkreis wird jedoch stärker und kompensiert einen großen Teil der Verluste des pulsierenden Gleichstroms» Die übergangsphase vom Glimm- zum Bogenentladungszustand ist kurz (kürzer als 2 Sekunden), und eventuelle Änderungen der Bereitschaftsbeleuchtung sind unwichtig im Vergleich zu dem großen Vorteil, daß eine höhere Energie der Hauptlampe für den übergang von der Glimm- zur Bogenentladung zur Verfugung steht. Die Frequenzverschiebung von 50 kHz zu 35 kHz ergibt eine Zunahme von ungefähr 50% für die verfügbare Energie beim übergang vom Glimm- in den Bogenentladungszustand und ergibt eine Schwächung der Bereitschaftsbeleuchtung um weniger als 5%.

Aus den genannten Gründen wird der Arbeitszyklus neu eingestellt, abweichend von einem Wert, bei dem die Energieversorgung des Glühfadens optimal ist (56 Watt) und die gewünschte Bereitschaftsbeleuchtung von 800 Lumen während der Vorzündung und Zündung ergibt, auf einen anderen Wert, für den die Versorgungsleistung der Bogenlampe für den übergang vom Glimmzum Bogenentladungszustand optimal ist, so daß eine Leistungssteigerung gewährleistet, daß der Lampenübergang in den Anwärmzustand weich und mit hoher Sicherheit erfolgt.

Vorstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, bei dem der Ballastwiderstand durch einen Glühfadenwiderstand gebildet ist, der darüber hinaus die Bereitschaftsbeleuchtung liefert. Das vorstehend beschriebene Ansteuernetzwerk kann jedoch auch mit einer solchen Auslegung betrieben werden, daß die Ballastwiderstände nicht auch eine Bereitschaftsbeleuchtung liefern. Bei einer solchen Ausführungsform ist es jedoch aus Gründen der Zuverlässigkeit und Erleichterung des Zündens erforderlich, daß das Widerstandselement in

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Abhängigkeit von der angelegten Spannung eine beträchtliche Widerstandszunähme aufweist, wie dies bei herkömmlichen Flühlampenfäden der Fall ist. Es ist also besonders anzustreben, daß das Widerstandselement einen hohen positiven, stromabhängigen Widerstandskoeffizienten aufweist. Ein Widerstand mit dieser Eigenschaft hat verschiedene wesentliche Vorteile in einer Schaltung der hier beschriebenen Art. Während des Endbetriebszustands der Entladungslampe führt die Verwendung eines Widerstands mit positivem Widerstandskoeffizienten zu der Neigung, daß der Arbeitspunkt der Bogenentladungslampe gegenüber Schwankungen der Netzspannung oder Belastung stabilisiert wird. Beim Kaltstart kann der zur Ballastbildung bei einem wesentlich höheren Wert (ungefähr 200 Ohm) verwendete Widerstand einen wesentlich niedrigeren Wert haben, z.B. 10 Ohm, und zwar für einen wesentlichen Teil des Zündvorgangs. Dieser niedrige Wert ergibt einen höheren Strom und eine stärkere Leistung während des Übergangs von der Glimm- zur Bogenentladung, wodurch der Zündvorgang verkürzt wird. Da die meisten Zündungen Kaltsündungen sind, besteht die Auswirkung der Abkürzung des Zündvorgangs darin, daß die Lebensdauer der Elektroden verlängert wird im Vergleich zu der zu erwartenden Lebensdauer für einen längeren Zündvorgang unter Verwendung eines Ballastwiderstandes, der einen höheren, festen Wert aufweist. Ein dritter Vorteil der Anwendung eines positiven Widerstandskoeffizienten ergibt sich in bezug auf den Dämpfsungswiderstand 13. Während eines Zündens aus dem heißen oder kalten Zustand steht im wesentlichen dieselbe Leistung für den übergang von der Glimm- zur Bogenentladung im gedämpften wie im vollen Betriebszustand zur Verfügung. Die für den übergang von der Glimm- zur Bogenentladung verfügbare Leistung wird bei der gedämpften Betriebsart nicht herabgesetzt, t<?eil der Dämpf ungs wider st and (Glühfadenwiderstanä 13) beim Zünden und beim Wiederzünden kalt ist und kalt bleibt, so daß er während dieses Übergangs einen niedrigeren Widerstand aufweist. Der Widerstandswert bleibt gering

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genug/ um zu verhindern, daß eine wesentliche Reduzierung der für die Lampe verfügbaren Leistung während dieses Übergangs eintritt. Der Dämpfungswiderstand befindet sich in dem Sekundärkreis des Leistungstransformators und zieht nur wenig Strom, bis durch den übergang von der Glimm- zur Bogenentladung der erste wesentliche Lampenstrom auftritt. Dieser übergang ist ausreichend kurz (unter Berücksichtigung der Strompegel), um eine wesentliche Erwärmung des Glühfadenwiderstands zu verursachen, so daß dieser Widerstand bis zur Anwärmphase einen niedrigen Wert aufweist.

Der hier beschriebene Leistungstransformator 20, der in dem Ansteuernetzwerk verwendet wird, ist in der gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung 969 381 beschrieben, die bereits eingangs erwähnt wurde. Der Kernaufbau und die Wicklungen (21, 22, 23, 24) des Leistungstransformators sind in Fig. 4 gezeigt. Der Kern enthält zwei E-förmige Kernteile, die zur Gestalt einer "8" vereinigt sind, wobei ein Luftspalt in dem Mittelsteg vorhanden ist. In dem oberen Ε-Kern ist eine Öffnung 41 vorgesehen, die in Fig. 4 gezeigt ist, und zwar am Ansatz des Mittelstegs. Die Öffnung ist durch drei zusammenhängende Bereiche begrenzt, von denen jeder einen Flußweg definiert und die gemeinsam einen kleinen "virtuellen" Ring bilden. Der erste Bereich ergibt einen Weg zwischen dem gemeinsamen Mittelsteg und dem oberen linken Teil des oberen Ε-Kernstücks. Der zweite Bereich bildet einen Weg zwischen dem gemeinsamen Steg und dem oberen rechten Teil des oberen Ε-Kernstücks; der dritte Bereich ergibt einen Weg zwischen dem oberen linken und oberen rechten Teil des oberen E-Kern— Stücks.

Die Primärwicklung und die Sekundärwicklung sind auf einen Spulenkörper 42 um den gemeinsamen Steg der Kerne in Form von drei Wicklungskammern aufgewickelt, wobei die eine Kammer der Primärwicklung und die beiden anderen Kammern der Sekundärwicklung zugeordnet sind; die Primärwicklung nimmt den

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oberen Teil des Spulenkörpers in der Nähe der öffnung 41 ein. Die Trennung zwischen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung erfolgt in der Nähe des Luftspaltes, wodurch die Streuverluste zwischen Primärwicklung und Sekundärwicklung vergrößert werden. Die Aufteilung der Sekundärwicklung in zwei Wicklungshälften führt zu einer minimalen verteilten Kapazität und vermindert die Spannungsbelastungen der Sekundärwicklung.

Die Rückkopplungswicklungen 23 und 24, die durch die öffnung 41 hindurch und um den oberen Teil des oberen E-Kernteils aufgewickelt sind, sind für den monostabilen Betrieb des Transistors vorgesehen. Wie in der zuvor genannten US-Patentanmeldung erläutert ist, tritt ein Leitungszustand während einer kurzen Zeitspanne auf und wird danach beendet, wenn der Transformator 20 an den Transistor 19 in der allgemein in Fig. 2 gezeigten Weise angeschlossen ist, wobei die sekundärseitige Rückkopplungswicklung mit dem Eingangsanschluß verbunden ist und die primärseitige Rückkopplungswicklung sowie die primärseitige Leistungswicklung so geschaltet sind, daß sie den Kollektorstrom führen, wobei ferner angenommen ist, daß ein Auslöseimpuls die Leitfähigkeit des Transistors auslöst. Im Ergebnis ,wird ein im wesentlichen rechtwinkeliges Ausgangssignal mit hohem Gesamtwirkungsgrad erzeugt.

Die Rückkopplungswicklungen 23, 24 ergeben einen monostabilen Betrieb, indem sie dem Transistor Rückkopplungssignale ansprechend auf den magnetischen Zustand des Kerns zuführen, mit einer Polarirätsumkehrung, wenn ein vorbestimmter Ringbereich durch den Aufbau des Kollektorstroms gesättigt wird. Anfangs ist eine Mitkopplung zwischen der primärseitigen Rückkopplungswicklung 24 und der sekundärseitigen Rückkopplungswicklung 23 vorhanden, wobei die enge Kopplung durch das "virtuelle" magnetische Ringgebilde zustande kommt. Wenn ein Bereich des magnetischen Hinges in die Sättigung gerät, wird di^Q. direkte

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Kopplung zwischen der primärseitigen Rückkopplungswicklung und der sekundärseitigen Rückkopplungswicklung wesentlich geringer, und eine Rückkopplung entgegengesetzter Polarität wird der sekundärseitigen Rückkopplungswicklung 24 entnommen, als Kombinationsergebnis der plötzlichen Zunahme des magnetischen Widerstandes für die Kopplung zwischen den beiden Wicklungen, des Konstantspannungseffektes der eingangsseitigen Transistorstrecke, die mit der Induktivität der Sekundärwicklung zusammenwirkt, um die Plußänderungsgeschwindxgkeit in dem Außenbereich zu begrenzen, sowie der gespeicherten Ladung an der Übergangsstelle, die eine Umkehrung des Stromflusses unterstützt und deren Abfluß die Sperrung des Transistors vervollständigt. Dieser Anordnung ergibt eine automatische Sperrung des Transistors, bevor der Kern seine vollständige Sättigung erreicht, was zu einem besseren Schaltverhalten und zuverlässigeren Betrieb des Transistors führt, indem die Belastungen vermieden werden, die automatisch auftreten würden, wenn der Kern in die Sättigung gesteuert würde. Diese Auslegung ermöglicht ferner wesentliche Einsparungen an Ferritmaterial für einen vorbestimmten Leistungswert.

Bei einer praktischen Ausführungsform der Erfindung sind die Windungszahlen wie in Fig. 2 angegeben, und der Transformatorkern hat die Außenabmessungen 19,3 χ 16,25 χ 4,762 mm (0,760 χ 0,64 χ 0,1875 Zoll), während die öffnung einen Durchmesser von 1,01 mm (0,040 Zoll) aufweist und einen Abstand von 1 ,8745 mm (0,0738 Zoll) von der Außenoberfläche hat. Der Luftspalt des Mittelstegs beträgt 0,762 mm (0,030 Zoll). Der äußere Schenkel hat eine Breite von 2,38125 mm (0,09375") und der Mittelsteg hat die doppelte Breite. Die E-förmigen Kernteile simd hergestellt aus Ferritmaterial "Stackpole 24B", Katalog-Nr. 57.04340; das obere E-Kernteil ist durch Anbringen der öffnung und Verkürzen des mittleren Stegs verändert. Der Spulenkörper 42 paßt in die öffnungen des "8"-förmigen Kerns, wobei die Wicklungen selbst eine abgerundete rechteckige

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äußere Form aufweisen, deren Abmessungen ungefähr 9,525 χ 9,525 mm (3/8 χ 3/8") betragen, während ein Wicklungspaket eine Dicke von 2,381 mm (3/32") aufweist und durch Abstandshalter der Dicke 0,762 mm (0,030") getrennt ist.

Die vorstehend beschriebene Ansteuereinheit liefert d'ie erforderliche elektrische Energie für den Bereitschafts-Glühfadenwiderstand und die Bogenentladungslampe sowohl für das Zünden als auch für Normalbetrieb, einschließlich des Aufrechterhaltens der Bogenentladung bei kurzzeitigen Netzspannungsschwankungen. Zuletzt ist das Ausgangssignal für den Betrieb der Hauptlampe Gleichstrom mit einer tolerierbaren 100-Hz (120-Hz-)-Welligkeit. Daß die Welligkeit vorhanden ist, ist nicht notwendig; ihre Entfernung über einen gewissen Grad hinaus wird jedoch kostspielig. Der Bereitschafts-Glühfadenwiderstand wird während der Anwärmphase ebenfalls mit Gleichstrom einer Welligkeit von 100 Hz bzw. 120 Hz betrieben. Während der früheren Zündphase besteht die Bereitschafts-Stromversorgung im wesentlichen aus Impulsen derselben Polarität einer Frequenz im Ultraschallbereich, die durch die Leitungszustände des Transistorschalters zustande kommt, und sekundär besteht die Stromversorgung dann aus "umlaufenden oder Wechselströmen" im Primärkreis des Transformators, der den Bereitschaftsglühfaden enthült. Der Begriff "pulsierend" wurde in diesem Zusammenhang in dem Sinne verwendet, daß er beide Bestandteile der Bereitschafts-Stromversorgung umfaßt. Die Bogenentladungslampe erhält ihre Betriebsleistung aus diesen "Wechselspannungen", die an die Primärseite des Transformators angelegt werden, um transformiert zu werden. Die transformierten Größen werden gleichgerichtet und der Entladungslampe primär in Form von Impulsen derselben Polarität zugeführt.

Vorstehend wurde eine besondere Äusführungsform der Schalturcrsauslegung des Ansteuernetzvrerks beschrieben „r.c carcestellri

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BAD ORIGINAL

im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen dieser konkreten Ausführungsform vorgesehen. Wenn eine gewisse Vergrößerung des Kerns zugelassen werden kann, können der Glühfadenwiderstand, die Primärwicklung, die Sekundärwicklung und die Hauptlampe in der genannten Reihenfolge in Reihe zwischen den Anschluß B+ und den Bezugsanschluß geschaltet werden, wobei der Transistorschalter zwischen den Wicklungsverbindungspunkt und den Bezugsanschluß gelegt wird. Eine zusätzliche Diode, die den Wechselstrom-Eingangskreis vervollständigt, ist zwischen den Anschluß B+ und den Wicklungsverbindungspunkt geschaltet. Der Ballastwiderstand und der Dämpfungswiderstand können das erste und das zweite Element in der Reihenschaltung sein, der Dämpfungswiderstand kann aber auch getrennt ausgebildet und hinter der zweiten Wicklung eingefügt sein.

Wenn kein Gleichstrom durch den Transformator fließen soll, sind weitere Schaltungsvarianten möglich. Bei einer Schaltungsvariante sind der Glühfadenwiderstand, zwei Dioden, ein Dämpfungswiderstand in der genannten Reihenfolge in Serie zwischen den Anschluß B+ und den Bezugsanschluß geschaltet, und der Transistorschalter ist zwischen den Anschluß des ersten Glühfadenwiderstands, der von dem Anschluß B+ entfernt ist, und Masse geschaltet. Ein Anschlußende des Transformators ist mit dem Bezugsanschluß verbunden, während das andere Anschlußende kapazitiv an den Punkt zwischen den Dioden angekoppelt ist; der Transformatorabgriff ist kapazitiv an den Schalter und an den Verbindungspunkt des ersten Glühfadenwiderstandes angekoppelt.

Eine weitere SchaltungsVariante, durch die Gleichstrom im Transformator vermieden wird, besteht darin, daß der Ballast-Glühfadenwiderstand, der Dämpfungs-Widerstand, die Bogenlampe und zwei Dioden in Serie in der genannten Reihenfolge zwischen den Anschluß B+ und den Bezugsanschluß geschaltet sind. Der

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Transistorschalter ist zwischen den Verbindungspunkt zwischen den Glühfadenwiderständen und den Bezugsanschluß geschaltet. Der Endanschluß der Primärwicklung des Transformators ist an den Anschluß B+ gelegt/ während der Endanschluß der zweiten Wicklung kapazitiv zwischen die Dioden gekoppelt ist; die Verbindung zwischen den Wicklungen ist kapazitiv an die ungeerdete Elektrode des Transistorschalters angelegt«

Eine weitere Schaltungsvariante, die große Ähnlichkeit mit der bevorzugten Ausführungsform aufweist, besteht darin, daß der Ballast-Glühfadenwiderstand, der Dämpfungs-Glühfadenwiderstand, ein Diodenpaar und die Bogenlampe in Serie in der genannten Reihenfolge zwischen den Anschluß B+ und den Bezugsanschluß geschaltet sind. Der Transistorschalter ist zwischen die Verbindung der Glühfadenwiderstände und den Bezugsanschluß geschaltet. Ein Endanschluß des Transformators ist mit dem Anschluß B+ verbunden, während der andere Endanschluß kapazitiv zwischen die Dioden gekoppelt ist; der Wicklungs-Verbindungspunkt ist kapazitiv an die Verbindung zwischen den Glühfadenwiderständen gekoppelt.

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Leerseite

Claims

Patentanwälte

Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Dipl.-Ing.

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsbergerstrasse 19

8 München 60

GENERAL ELECTRIC COMPANY 4. Juni 1980

Schenectady, New York / V.St.A.

Unser Zeichen: G 1479

PATENTANSPRÜCHE

Beleuchtungseinheit, gekennzeichnet durch: Λ. eine Gleichstromversorgung mit zwei Ausgangsanschlüssen, von denen der eine ein Bezugsanschluß ist;

B. eine Hauptentladungslampe, die eine von ihrem elektrischen Zustand abhängige Energieversorgung benötigt; und

C. ein Ansteuernetzwerk, enthaltend:

(1) ein erstes Widerstandselement, das eine wesentliche Widerstandszunähme in Abhängigkeit von der angelegten Spannung aufweist,

(2) eine Wechselstrom-Transformatoreinrichtung, deren Ausgang an die Hauptlampe angekoppelt ist,

(3) einen Festkörper- bzw. Halbleiterschalter,

(4) eine Zwischenverbindungseinrichtung zum Ankoppeln von Strom aus der Gleichstromversorgung,

(a) in Gleichstroinform an das Widcrstandselement und in Reihe damit an die Hauptlampe zur Versorgung derselben mit Energie über ein Ballast-

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.INSPECTED

element, wenn der Schalter sich in einem stabilen ersten Zustand befindet, und (b) in pulsierender Form an das Widerstandselement und in Wechselstromform an den Eingang der Transformatoreinrichtung zum Zünden der Hauptlampe, wenn der Schalter sich in einem zweiten, intermittierend betätigten Zustand befindet; und (5) eine auf den elektrischen Zustand der Hauptlampe ansprechende Einrichtung, die den Schalter während des Anwärmens und des Normalbetriebs der Hauptlampe in dem ersten Zustand und während der anderen Zustände der Lampe in dem zweiten Zustand hält.
2. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Widerstandselement ein Glühfaden ist, der beim Erreichen des Glühzustands eine Bereitschaftsbeleuchtung zusätzlich zu derjenigen aus der Hauptlampe liefert.
3. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

A. die Gleichstromversorgung eine Gleichrichtereinrichtung und einen Siebkondensator enthält, die zur Versorgung mit Energie aus einer herkömmlichen Netzquelle ausgelegt sind, und

B. daß ein Gehäuse an der Hülle befestigt ist, das die Gleichstromversorgung und das Ansteuernetzwerk mit Ausnahme des als Glühfaden ausgebildeten ersten Widerstandselements enthält und mit elektrischen Anschlüssen versehen ist, die derart ausgebildet sind, daß die Beleuchtungseinheit an einem elektrischen Ausgangsanschluß gehaltert werten kann.
4. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der intermittierende zweite Schalterzustand während des Vorzündens und Übergangs von der

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Glimm- zur Bogenentladung auftritt, daß der erste Schalterzustand ein nicht leitender Zustand ist und daß der erste Zustand während des Anwärmens und des Normalbetriebs der Hauptlampe auftritt.
5. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtausgangsleistung des ersten Widerstandselements, wenn der Schalter intermittierend betätigt wird, im wesentlichen gleich derjenigen ist, die von dem ersten Widerstandselement während der Anfangsphase des Anwärmens der Hauptlampe erzeugt wird.
6. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromtransformatoreinrichtung ein Transformator ist.
7. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

A. das erste Widerstandselement und der Schalter in Reihe miteinander an die Gleichstromversorgung angeschlossen sind, und daß

B. der Transformator eine Netz-Primärwicklung aufweist, die in Reihe mit dem Schalter an die Gleichstromversorgung angeschlossen ist, während das erste Widerstandselement die Netz-Primärwicklun g überbrückend angeschlossen ist, wobei der intermittierende Betrieb des Schalters den pulsierenden Strom in dem ersten Widerstandselement und den Wechselstrom auf der Eingangsseite des Transformators liefert.
8. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator enthält:

A. eine zweite Netzwicklung, wobei der Ausgang an dem einen Anschluß derselben abgegriffen wird und der andere Anschluß mit demjenigen Anschluß der Netz-Primärwicklung verbunden ist, der von der Verbindung mit dem

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ersten Kondensator entfernt ist, wobei das Ansteuernetzwerk ferner enthält:

B. einen zweiten Kondensator, der in die Reihenschaltung zwischen die zweite Wicklung und die Hauptlampe geschaltet ist, um eine Wechselstromkopplung herzustellen und einen Gleichstromfluß in der zweiten Wicklung zu verhindern, und

C. eine Diode, die in die Reihenschaltung zwischen dem ersten Widerstandselement und der Hauptlampe geschaltet und so gepolt ist, daß der Gleichstrom fließen kann, wenn der Schalter sich in dem ersten Zustand befindet, wobei diese Diode ferner die Reihenschaltung der zweiten Netzwicklung mit dem zweiten Kondensator überbrückt, um das an die Hauptlampe angekoppelte transformierte Weehselstrom-Ausgangssignal gleichzurichten, wenn sich der Schalter in seinem zweiten, intermittierenden Zustand befindet, und wobei die Diode ferner so gepolt ist, daß die Zeitpunkte des Auftretens des Wechselstrom-Ausgangssignals bei dem zweiten Schalterzustand, wenn dieser nicht leitend ist, zugelassen werden.
9. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Zustand der Hauptlampe ansprechende Einrichtung enthält:

A. einen Lampenstrom-Fühlerwiderstand_r der in Reihe zwischen die Hauptlampe und den Bezugsanschluß geschaltet ist und an dem eine zu dem Lampenstrom proportionale Spannung ertastet wird,

B. einen Spannungsteiler, der zwischen den Hauptwicklungsanschluß und den Bezugsanschluß geschaltet ist, zum Ertasten einer Spannung, die während der nicht leitenden Momente des zweiten Schalterzustands die Lampenbelastung anzeigt und während des ersten Schalterzustands die Lampenspannung anzeigt, und

C. eine zwischen den Stromfühlerwiderstand und den Ausgang

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des Spannungsteilers geschaltete Einrichtung, die auf die Differenz zwischen der ersten und der zweiten ertasteten Spannung anspricht.
10. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 8/ dadurch gekennzeichnet,

A. daß der Schalter einen ersten Transistor enthält und

B. daß die Einrichtung zum Ansprechen auf den Lampenzustand auf Strom- und Spannungsbedingungen in dem Ansteuernetzwerk anspricht, die von dem Zustand der Hauptlampe abhängen, wobei diese Einrichtung einen zweiten Transistor enthält, der an eine Oszillatoreinrichtung angeschlossen ist, um den Leitungszustand einleitende Auslöseimpulse an den ersten Transistor anzukoppeln.

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