DE3208607C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Vorschaltgerät für eine Entladungslampe mit heizbaren Elektroden gemäß Ober­ begriff des Anspruches 1.

Bei einem bekannten Vorschaltgerät der hier betrachteten Art (DE-OS 21 55 205) liegt die Anfangsfrequenz in der Nähe der Resonanzfrequenz. Da die Heizfäden mit dem Reihenresonanzkreis in Serie liegen, ist der Heizstrom bei dieser Anfangsfrequenz sehr hoch. Das hat insbesondere dann, wenn mehrere Lampen parallel geschaltet sind, zur Folge, daß der Wechselstrom­ generator vor dem Zünden der Lampen eine starke kurzzeitige Belastung erfährt. Um zu vermeiden, daß der Wechselspannungsgenerator in unwirtschaftlicher Weise auf diese kurzzeitige Belastung ausgelegt werden muß, ist er mit einem Schaltungsteil zur Reduzierung der abgegebenen Wechselspannung versehen. Dieser Schaltungsteil ist jedoch nur in der Phase wirksam, in der der Wechselspannungsgenerator mit der Anfangsfrequenz arbeitet. Trotz der reduzierten Wechselspannung soll ein Zünden der Lampe bzw. der Lampen möglich sein. Nach dem Zünden wird die Frequenz des Wechselspannungsgenerators auf die Betriebsfrequenz erniedrigt, und gleichzeitig wird die abgegebene Wechselspannung auf einen normalen Wert erhöht.

Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, daß ein zu schnelles Zünden einer Lampe deren Lebens­ dauer vermindert. Dies deshalb, weil die Heizfäden dann noch kalt sind. Bei dem bekannten Vorschaltgerät sind keine Maßnahmen vorgesehen, um einen Kaltstart zu verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Vorschaltgerät der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art vor Zündung der Lampe für eine ausreichende Vorheizzeit zu sorgen; um einen Kaltstart zu verhindern.

Die Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird nicht nur ein Kaltstart vermieden, sondern es kann auch der bei dem bekannten Vorschaltgerät vorgesehene Schaltungs­ teil zur Reduzierung der von dem Wechselspannungs­ generator abgegebenen Wechselspannung entfallen.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

Nachstehend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 den als Halbbrückenschaltung ausgebildeten Lampenstromgenerator und

Fig. 2 den dazugehörigen Lampenstromkreis eines bekannten elektronischen Vorschaltgerätes,

Fig. 3 als Blockschaltbild den als fremdgesteuerten Halbbrückengenerator ausgebildeten Lampenstromgenerator eines bekannten elektronischen Vorschaltgerätes und

Fig. 4 eine Ausführungsform der Erfindung.

Der bekannte Lampenstromgenerator 1 gemäß Fig. 1 besteht aus einer Halbbrückenschaltung; durch alter­ nierendes Öffnen und Schließen der beiden gesteuerten Schalter S 1 und S 2, welche durch Transistoren oder andere, steuerbare Halbleiterbauelemente gebildet werden können, tritt am Punkt A eine annähernd recht­ eckförmige Spannung auf. Der Generator 1 kann je nach Ausführung einer mit 2 bezeichneten Ansteuer­ schaltung, entweder selbstschwingend ausgeführt sein oder einem fremdgesteuert werden, wobei die beiden Schalter S 1, S 2 entsprechend einem in der Ansteuerschaltung 2 erzeugten, oder dieser von außen über C zugeführtem Taktsignal geöffnet oder geschlossen werden. Die vom Generator erzeugte Wechselspannung wird einem Lampenkreis gemäß Fig. 2, bestehend aus den Kondensatoren 3 und 4 sowie der Induktivität 5 zugeführt. Der Lampenkreis dient sowohl der Erzeugung der Zündspannung der Gasentladungslampe 6, z.B. einer Leuchtstoffröhre, nach dem Einschalten des Gerätes als auch der Begrenzung des Lampenstromes im Betrieb des elektronischen Vorschaltgerätes.

Die Funktion des Lampenkreises wird bestimmt durch das Ausnützen der Resonanz im Serienschwingkreis der Induktivität 5 und den Kondensatoren 3, 4. Sobald die Lampe gezündet hat, fällt die Lampenspannung auf die Brennspannung ab, der Resonanzkreis wird stark gedämpft und die Serieninduktivität wirkt als die den Lampenstrom stabilisierende Serienimpedanz.

Fig. 3 zeigt das Blockschaltbild des Lampengenerators 1 mit fremdgesteuertem Halbbrückengenerator eines bekannten elektronischen Vorschaltgerätes. Der Generator besteht aus den steuerbaren Halbleiterschaltern 15, 16, welchen ein Ansteuerkreis 17 zugeordnet ist, der an die Schalter 15, 16 im Takt des an seinem Eingang 18 anliegenden Steuersignals, das von einem vorgeschaltetem Frequenzgenerator 19, erzeugt wird, abwechselnd Öffnungs- und Schließsteuersignale abgibt.

Fig. 4 zeigt nun eine auf der bekannten Lampenstrom­ generatorschaltung 1 gemäß Fig. 3 aufbauende erfindungs­ gemäße Schaltungsanordnung 24 zur Veränderung der Aktualfrequenz, die darin besteht, daß zwei Frequenz­ generatoren 20, 21 unterschiedlicher Frequenzen vorgesehen sind, die von einem gesteuerten Umschalter 22 in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Gasent­ ladungslampen an die Ansteuerschaltung 17 für die beiden Schalter 15, 16 angeschlossen werden. Der Schalter 22 wird vom Ausgangssignal eines Schwell­ wertschalters 23 gesteuert, an dessen Eingang eine der Lampenspannung proportionale Größe anliegt.

Alternativ kann die Steuerung auch durch einen Lampen­ stromfühler erfolgen. Durch Wahl der Umschaltschwelle des Schwellwertschalters 23 wird bei nicht gezündeter Lampe 1 die Ansteuerschaltung 17 mit dem Generator 20 und bei brennender Gasentladungslampe mit dem Generator 21 verbunden. Wählt man als Frequenz des Generators 20 eine wesentlich über der Resonanzfrequenz des Lampenkreises liegende Frequenz, so können vor dem Zünden der Gasentladungslampe große Resonanzströme vermieden werden; trotzdem wird durch Wahl einer niedrigeren Frequenz für den Generator 21 im Betrieb der Gasentladungslampe ausreichend Leistung zugeführt.

Bei der Schaltung nach Fig. 4 läßt sich bei ent­ sprechender Wahl der beiden Generatorfrequenzen ein gesichertes Warmstartverhalten der Gasentladungs­ lampe erzwingen. Vor dem Start der Lampe schwingt der Generator nämlich mit einer so hohen Frequenz, daß die an der Lampe anstehende Spannung sicher nicht zum Zünden der Lampe ausreicht. Die Lampen­ elektroden werden jedoch aufgeheizt; wegen des großen positiven Temperaturkoeffizienten des Elektroden­ widerstandes kann durch entsprechende Wahl der Ansprech­ schwelle des Schwellwertschalters 23 erkannt werden, ob die Elektroden bereits ausreichend vorgeheizt wurden. Ist dies der Fall, so spricht der Schwellwert­ schalter an und es wird durch den Schalter 22 anstelle des Generators 20 der Generator 21 mit der Ansteuer­ schaltung 17 verbunden. Damit wird der Lampenstromkreis bei einer Frequenz näher der Resonanzfrequenz betrieben und durch die Spannungsüberhöhung im Lampenstromkreis sicher zum Zünden gebracht.

Die Umschaltung der Betriebsfrequenz des Generators ist jedoch nicht auf zwei Werte beschränkt, so ist die Umschaltung zwischen mehreren Frequenzen, abhängig vom Betriebsverhalten der Gasentladungslampe ebenfalls möglich. Noch größeren Komfort ergibt die stufenlose Variation zwischen einer Start- und einer Betriebs­ frequenz des Generators; dadurch läßt sich eine kontinuierlich steigende Lichtabgabe beim Startvorgang der Gasentladungslampe erreichen.

Weitere (nicht dargestellte) Ausführungsformen der Erfindung können dadurch realisiert werden, daß der Generator wenigstens zwei frequenzbestimmende Stufen aufweist, die in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Verbrauchers jeweils für sich oder in Kombination die Frequenz der vom Generator erzeugten Signale festlegen. Ferner sind Ausführungsformen möglich, bei welchen der Generator lediglich eine frequenz­ bestimmende Stufe aufweist, von welcher frequenz­ bestimmende Bauteile in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Verbrauchers zu- bzw. abgeschaltet werden, oder es wird die Stufe hinsichtlich einer ihrer frequenz­ bestimmtenden Komponenten kontinuierlich durchgestimmt.

Claims (7)

1. Vorschaltgerät für eine Entladungslampe mit heizbaren Elektroden, die zusammen mit einem Reihenresonanzkreis den Lastkreis eines Wechsel­ spannungsgenerators bildet, dessen Frequenz von einer Anfangsfrequenz auf eine Lampenbetriebs­ frequenz reduzierbar ist, wobei der Kondensator des Reihenresonanzkreises zwischen den Elektroden der Entladungslampe liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangsfrequenz des Wechselspannungs­ generators (24) so hoch über der Resonanzfrequenz des Reihenresonanzkreises (3, 4, 5) liegt, daß die Spannung an der Entladungslampe (6) nicht zu ihrer Zündung ausreicht, und daß die Lampen­ betriebsfrequenz näher an der Resonanzfrequenz liegt als die Anfangsfrequenz.

2. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselspannungsgenerator (24) wenigstens zwei frequenzbestimmende Stufen (20, 21) aufweist, von denen die eine die Anfangsfrequenz und die andere die Lampenbetriebsfrequenz erzeugt.

3. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselspannungsgenerator (24) lediglich eine frequenzbestimmende Stufe mit zu- bzw. abschaltbaren frequenzbestimmenden Bauteilen aufweist.

4. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselspannungsgenerator (24) lediglich eine frequenzmäßige kontinuierlich durchstimmbare Stufe aufweist.

5. Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzumschaltung bzw. -durchstimmung des Wechselspannungsgenerators (24) in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Lastkreises (3, 4, 5, 6) erfolgt.

6. Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzumschaltung bzw.-durchstimmung des Wechselspannungsgenerators (24) in Abhängigkeit von der Lampenspannung oder vom Lampenstrom erfolgt.

7. Vorschaltgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselspannungsgenerator (24) einen Schwellwertdetektor (23) enthält, der die Frequenz­ umschaltung bzw. -durchstimmung des Wechsel­ spannungsgenerators (24) erst dann veranlaßt, wenn seine Schwelle durch die ihm zugeführte Lampenspannung oder den von ihm abgetasteten Lampenstrom überschritten wird.