DE3917850C2

DE3917850C2 -

Info

Publication number: DE3917850C2
Application number: DE3917850A
Authority: DE
Inventors: Sayed-Amr Schenectady N.Y. Us El-Hamamsy
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1988-06-02
Filing date: 1989-06-01
Publication date: 1993-07-15
Also published as: JPH0232509A; NL8901405A; DE3917850A1; US4902942A

Description

Die Erfindung betrifft einen Isolationstransformator zur Verwendung in einem Vorschaltgerät für mehrere Gasentladungslampen gemäß Oberbegriff des Anspruches 1, wie er sich aus der US-PS 39 19 595 ergibt.

Eine Gasentladunglampe ist ein elektrisches Gerät, das gewisse spezielle elektrische Eigenschaften aufweist. Im besonderen haben Gasentladungslampen eine negative Impedanzcharakteristik; nachdem sich der Bogen einer Gasentladungslampe einmal gebildet hat, nimmt der Strom durch das Entladungsmedium zu, während der Spannungsabfall zwischen den Lampenelektroden abnimmt. Es ist daher erforderlich, eine Einrichtung zum Begrenzen des Stro mes als ein Element des Vorschaltgerätes vorzusehen. Wird eine solche strombegrenzende Einrichtung nicht vorgesehen, dann tritt im allgemeinen ein Lampenversagen oder ein Durchbrennen des Transformators auf.

Wegen der negativen Impedanzcharakteristik ist der Parallelbe trieb von Gasentladungslampen im allgemeinen ausgeschlossen, obwohl er gewisse erwünschte Merkmale aufweist. Versucht man den Parallelbetrieb von Gasentladungslampen, dann führt dies zu einem Spannungsabfall über die Parallelkombination, nachdem der Bogen sich in einer ersten Lampe gebildet hat. Die zuerst gezündete Lampe trägt schließlich den gesamten-der Parallel lampenkombination zugeführten Strom, was dazu führt, daß nur eine der parallel geschalteten Lampen gezündet wird und alle anderen dunkel bleiben. Ein solcher Betriebsmodus ist offen sichtlich nicht tolerierbar. Der Reihenbetrieb von Gasentladungs lampen ist daher als erwünschter Betriebsmodus angesehen worden. Der Reihenbetrieb von Gasentladungslampen bei hohen Frequenzen (20 kHz und darüber) kann jedoch zu einem kapazi tiven Koppeln zwischen den Lampen und den umgebenden Erdungs ebenen führen. Diese kapazitive Kopplung führt zu beträcht lichen Leckströmen durch die Glaskolben der Lampen. Diese Er scheinung ist ausgeprägter in reihengeschalteten Lampen, da die großen Spannungsabfälle, die längs der Lampenreihe auftreten, einen merklichen Potentialunterschied zwischen den Lampen und Erde erzeugen.

Ein anderer Nachteil der hohen Spannungen, die für den Reihen betrieb von Gasentladungslampen erforderlich sind, ist die Ge fahr, die durch die zum Anschalten aller Lampen erforderliche Spannung bedingt ist. Wird eine der Lampen aus ihrer Fassung entfernt, dann ist die Spannung an der oberen Fassung gleich der Zündspannung über die Lampenreihe, da das Entfernen der Lampe den Stromfluß unterbricht. Das Entfernen einer einzigen Lampe aus einer Reihenkette führt daher zum Auftreten einer ge fährlichen Spannung in der Lampenfassung. Um die hohe Spannung bei Schaltungen für in Reihe liegende Lampen zu vermeiden, ist es zu Zeiten erforderlich, komplexe und teure Steuerschemen zu benutzen. In einer parallel geschalteten Konfiguration ist die Maximalspannung, die an der Lampenfassung erscheint, die Span nung, die erforderlich ist, eine Lampe anzuschalten, was üb licherweise nicht ach genug ist, um Probleme zu bedingen. Der Parallelbetrieb würde daher normalerweise bevorzugt werden, könnte man einen Weg finden, die Zündprobleme zu überwinden, die oben erwähnt wurden. Dieses Problem kann durch die Anwen dung einer "isolierten Reihen",-Konfiguration (vgl. Fig. 6) zum Verbinden der Entladungslampen mit dem Transformator zumindest teilweise gelöst werden. Eine solche Konfiguration wird daher weiter unten detaillierter beschrieben.

Die Erfindung richtet sich hauptsächlich auf eine verbessertes "isolierte Reihen"-Vorschaltgerät zum Betreiben von Gasentladungslampen. Es ist bekannt, daß manche Vorschaltgeräte auch eine Einrichtung zum Zünden der Lampe aufweisen. Die Diskussion in der vorliegenden Beschreibung bezieht sich jedoch allgemein auf das Problem des Betreibens von Lampen, die bereits gezündet wurden. Eine Einrichtung zum Zünden der Lampen wird daher in der vorliegenden Beschreibung weder dargestellt noch detailliert beschrieben, da angenommen wird, daß der Fachmann mit solchen Einrichtungen vertraut ist.

Wie oben angeführt, ist es erforderlich, eine strombegrenzende Einrichtung für Vorschaltgeräte für Gasentladungslampen zu schaffen. Da eine Strombegrenzung mittels Widerstand die Betriebswirksamkeit des Vorschaltgerätes beeinträchtigen würde, umfaßt die Strombegrenzungseinrichtung üblicherweise eine Induktivität. Die Reaktanz der Induktivität begrenzt den Stromfluß durch die in Reihe geschalteten Lampen. Darüber hinaus schließt das typische elektronische Vorschaltgerät für Gasentladungslampen einen Transformator ein, um die Eingangsspannung zu erhöhen und die Spannungsquelle von den Lampen zu isolieren.

In Anbetracht der sowohl mit dem Reihen- als auch dem Parallelbetrieb von Mehrlampenschaltungen verbundenen Probleme wurden verschiedene Anordnungen vorgeschlagen, um die Vorteile des Parallelbetriebes mit den Zündvorteilen des Serienbetriebes zu kombinieren, während man ihre jeweiligen Nachteile minimiert. Die meisten der vorgeschlagenen Anordnungen schlossen den Einsatz komplexer magnetischer Schaltungen ein, die mehrere äußere Induktivitäten beinhaltet. Verschiedene dieser Schaltungen sind im folgenden kurz erwähnt.

Ein vorgeschlagenes Vorschaltgerät für Gasentladungslampen, wie sie in Fig. 2 veranschaulicht ist, benutzt einen Isolationstransformator mit einer einzigen Sekundärwicklung.

Ein weiteres vorgeschlagenes Vorschaltgerät für Gasentladungs lampen, wie es in Fig. 3 veranschaulicht ist, benutzt eben falls einen Transformator mit einer einzigen Sekundärwicklung.

Eine dritte Lösung für das Problem des Vorschaltgerätes für Gas entladungslampen, das für die vorliegende Erfindung von be sonderer Bedeutung ist, benutzt einen Transformator, der in "isolierter Reihen"-Konfiguration verbunden ist. Ein solcher Transformator ist in Fig. 4 veranschaulicht. Ein "isoliertes Reihen"-Vorschaltgerät zum Antreiben mehrerer Gasentladungs lampen umfaßt einen mehrschenkligen Transformatorkern mit min destens drei Schenkeln. Eine Primärwicklung und mindestens zwei Sekundärwicklungen sind auf separaten Transformatorschenkeln angeordnet. Gasentladungslampen sind über jede der Sekundär wicklungen verbunden. Zusätzlich schließen isoliert reihenge schaltete Transformatoren vorzugsweise eine Einrichtung ein, wie Sekundärabgriffe, um die Glühfadenelektroden der Gasent ladungslampen zu erhitzen. Das isoliert reihengeschaltete Vor schaltgerät ist leicht auf Schaltungen mit 3, 4 oder mehr Gasentladungslampen ausdehnbar, die gleichzeitig betrieben werden, indem man einen zusätzlichen Transformatorschenkel und entsprechende Sekundärwicklung für jede zusätzliche Lampe schafft. Wegen der magnetischen Charakteristika der Schaltung, die detaillierter im folgenden beschrieben ist, erzielt man beim Betrieb mit isolierter Reihenschaltung im wesentlichen alle Vorteile sowohl des Reihen- als auch Parallelbetriebes mit wenigen der jeweiligen Nachteile. Der isolierte Reihen schaltungs-Betrieb ist daher ein erwünschtes Verfahren zum Betreiben mehrerer Gasentladungslampen.

Der Entwurf von isoliert reihengeschalteten Vorschaltgeräten wird durch eine Anzahl von Faktoren kompliziert. Als erstes transformieren die Vorschaltgerättransformatoren normalerweise das Eingangssignal hoch, um eine ausreichende Spannung-an der Se kundärwicklung zu schaffen, um die Gasentladungslampe anzu treiben. Um die maximale Wirksamkeit bei einem solchen Auf wärtstransformator zu erzielen, ist es erwünscht, die Anzahl der Wicklungen sowohl auf der Sekundär- als auf der Primär seite zu minimieren, um die Wicklungsverluste zu vermindern. Wenn jedoch die Anzahl der Primärwicklungen zu gering ist, wird der Transformatorkern gesättigt, was die Ausgangsspannung der Sekundärwicklung begrenzt, und die Kernverluste nehmen zu. Es ist daher erforderlich, ausreichend Primärwindungen zu ver wenden, um das Sättigen des Transformators innerhalb des er wünschten Bereiches von Eingangsspannungen zu vermeiden.

Ein zweiter Faktor, der den Entwurf isoliert reihengeschal teter und anderer üblicherer Vorschaltgeräte kompliziert, ist die inhärente Streuinduktivität des Transformators. Transforma toren sind normalerweise als ideale Transformatoren modelliert mit parallelgeschalteten magnetisierenden und reihengeschalte ten Streuinduktivitäten. Wegen der Schwierigkeiten, die man bei dem Versuch antrifft, die Streuinduktivität in üblichen Vorschaltgerät transformatoren zu quantifizieren, war es erwünscht, die Auswir kung der Streuinduktivität durch Koppeln der Primärwicklung und der Sekundärwicklung so eng als möglich zu begrenzen. Die engst mögliche Kopplung tritt auf, wenn die Primär- und die Sekundär wicklung auf den gleichen Kernschenkel gewickelt werden. Das Wickeln der Primär- und Sekundärwicklung auf den gleichen Kern schenkel ergibt jedoch merkliche Herstellungs- und elektrische Nachteile in Schaltungen, bei denen mehr als eine Sekundärwick lung erforderlich ist. Mechanisch ist es außerordentlich schwie rig mehrere Sekundärwicklungen auf den gleichen Schenkel zu wickeln, wie die Primärwicklung. Elektrisch nimmt das Ausmaß des Streuflusses mit jeder zusätzlichen Wicklung zu, die eine spezielle Sekundärwicklung von der Primärwicklung trennt, was zu unvorhersagbaren und nicht ausgeglichenen Spannungen führt.

Wie sich schließlich aus der folgenden Beschreibung ergibt, sind die Ausgangsströme isoliert reihengeschalteter Transfor matoren inhärent durch die Streuinduktivität begrenzt. Diese Streuinduktivität wurde bisher nicht als leicht steuerbar ange sehen. Bei gewissen Anwendungen hat man daher eine strombegren zende Induktivität in den Ausgang des isoliert reihengeschal teten Transformators eingeschlossen. Die strombegrenzende In duktivität eines isoliert reihengeschalteten Transformators kann eine separate Schaltungskomponente sein oder sie kann in die Transformatorstruktur integriert sein. Ein Verfahren des Integrierens der Vorschaltgerätinduktivität in die Transformatorstruk tur besteht darin, eine Konfiguration mit "mit Spalt versehenem Schenkel" zu benutzen. Der Betrieb eines solchen Transformators mit mit Spalt versehenem Schenkel ist detaillierter mit Bezug auf Fig. 5 beschrieben. Sowohl der mit Spalt versehene Schenkel auch die äußere Induktivität haben Nachteile. Die äußere Vorschaltinduktivität ist ein massiges, teures zusätzliches Element und es ist besonders nachteilig, wenn es erforderlich ist, eine separate Induktivität für jede Lampe bereit zu stellen. Der mit Spalt versehene Schenkel kompliziert und ver teuert die Transformatorherstellung, wobei er keine ideale Vorschaltinduktivität darstellt. Es wäre daher vorteilhaft, eine Ausgangsinduktivität für einen isoliert reihengeschalteten Trans formator für Vorschaltgeräte für mehrere Lampen zu schaffen, der nicht die inhärenten Nachteile des Transformators mit mit Spalt versehenem Schenkel oder der Konfigurationen mit äußerer Induk tivität hat.

Kürzliche Fortschritte auf dem Gebiete des Magnetismus haben er möglicht, die Streucharakteristika von Transformatoren zu quanti fizieren und Streuerscheinungen als Entwurfsparameter statt als parasitären Parameter des Transformators zu benutzen. Der Wert der Streuinduktivität kann von der Geometrie des Transformator kerns und der Transformatorwicklung errechnet werden wozu man Gleichungen benutzt, wie solche, die für verschiedene ein fache Fälle von A. Dauhajre in "Modelling and Estimation of Leakage Phenomena in Magnetic Circuits", Inauguraldissertation, California Institute of Technology, Pasadena, Kalifornien, 1986, abgeleitet wurden.

Kurz gesagt, umfaßt die Erfindung eine Einrichtung zum Integrie ren aller magnetischen Funktionen, die in einem Vorschaltgerät für eine Fluoreszenzlampe erforderlich sind, in einem magnetischen Standardkern. Es wird ein einziger Kern benutzt, um für Isolation bzw. Trennung, Spannungs-Aufwärtstransformierung, Vorschaltgerät bereitstellung, Leistungsfaktorkorrektur und Kathodenerhitzung in mit Vorschaltgerät betriebenen mehreren Lampen in einer "isoliert reihengeschalteten" Konfiguration zu sorgen. Die isoliert rei hengeschaltete Konfiguration nutzt den Magnetismus, um zwei oder mehrere Lampen zu verbinden, während sie gestattet, daß ein An schluß jeder der Lasten geerdet wird. Der Einsatz eines einzigen Stan dardkerns gestattet die Verminderung der Kosten dem Vorschalt gerätes, so daß es konkurrenzfähig im Markt wird.

Mehr im besonderen wird gemäß einer bevorzugten Ausführungs form der Erfindung ein einziger dreischenkliger Transformator kern benutzt. Eine Primärwicklung ist vorgesehen, um den Trans formator von einer Leistungsquelle aus anzutreiben. Die Pri märwicklung ist kontinuierlich auf alle drei Schenkel des Trans formators gewickelt. Sekundärwicklungen sind auf zweien der Transformatorschenkel vorhanden, um Gasentladungslampen anzu treiben. Eine ballastbildende Induktivität ist durch Wickeln der Primärwicklung auf dem dritten Schenkel des Transformators vorgesehen. Der Wert der ballastbildenden Induktivität steht in direkter Beziehung zur Anzahl der Primärwindungen auf dem Transformatorschenkel, was die Sekundärwicklungen nicht ein schließt. Der resultierende Transformator schließt eine voll integrierte ballastbildende Induktivität ein, deren Wert di rekt errechnet und sorgfältig gesteuert werden kann.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen isoliert reihengeschalteten Vorschaltgerättransformator zu schaffen, dessen Streuinduktivität durch Verteilen der Primärwicklungen zwischen den Primär- und Sekundärschenkeln des Transformatorkernes genau geregelt werden kann und dessen Streuinduktivität strombegrenzend wirkt.

Diese Aufgabe wird durch den Transformator nach Anspruch 1 gelöst.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeich nung näher erläutert. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 in schematischer Form ein Vorschaltgerät für mehrere Lampen in Reihenschaltung,

Fig. 2 in schematischer Form ein Parallellampen-Vorschaltgerät mit mehreren Vorschalt-Induktivitäten (Induktoren, Spulen),

Fig. 3 in schematischer Form ein Parallellampen-Vorschaltgerät mit einer einzelnen strombegrenzenden Induktivität mit einer stromteilenden Induktivität,

Fig. 4 in schematischer Form ein isoliertes Reihen-Lampen- Vorschaltgerät, das zwei Lampen in einer Reihenkombination antreibt,

Fig. 5 in schematischer Form ein isoliertes Reihen-Vorschaltgerät für mehrere Lampen mit einer Vorschalt-Induktivität mit einem, einen Spalt aufweisenden Schenkel,

Fig. 6 in schematischer Form die Flußpfade in einem Trans formator, der in isolierter Reihenschaltung ver bunden ist,

Fig. 7 in schematischer Form einen Transformator, der in isolierter Reihenschaltung verbunden ist, wobei die Primärspule modifiziert wurde, um die Kopplung von der Primär- zur Sekundärspule zu erhöhen,

Fig. 8 in schematischer Form einen Transformator mit ge steuerter Übertragerstreuung gemäß der vorliegen den Erfindung,

Fig. 9 in schematischer Form eine bevorzugte Ausführungs form nach der vorliegenden Erfindung mit einer Leistungsfaktor-Korrekturwicklung,

Fig. 10 in schematischer Form ein vollständiges Vorschalt gerät mit dem Transformator mit gesteuerter Übertragerstreuung mit integraler Vorschalt-Indukti vität gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 11 in schematischer Form einen zweischenkligen Trenn- bzw. Isola tionstransformator gemäß der vorliegenden Erfin dung,

Fig. 12 in schematischer Form einen vierschenkligen Trans formator zum Antreiben von drei Lampen gemäß der vorliegenden Erfindung und

Fig. 13 eine perspektivische Ansicht eines vierschenkligen Transformatorkerns, der in der vorliegenden Erfin dung benutzt werden kann, um drei Lampen anzutrei ben.

Fig. 1 veranschaulicht in schematischer Form ein übliches Reihenlampen- Vorschaltgerät mit mehreren Vorschalt-Induktivitäten. Die Lei stungszuführung 26 ist mit den Eingangsanschlüssen 12 und 14 verbunden, um eine Primärspule 16 eines Isolationstransforma tors 28 anzutreiben. Die Sekundärspule 18 des Isolationstrans formators 28 ist in Reihenschaltung mit einer Vorschalt-Induktivi tät (Spule) 20 verbunden, die ihrerseits in Reihe mit den Fluo reszenzlampen 22a, 22b und 22c verbunden ist. Glühfaden-Heizwick lungen 24a, 24b, 24c und 24d werden durch den Isolationstrans formator 28 angetrieben, um den Kathodenfäden 30 Strom zuzufüh ren.

In reihengeschalteten Multi-Lampenvorschaltgeräten, wie sie in Fig. 1 veranschaulicht sind, ist nur die Lampe 22c geerdet. Die zum Zünden einer solchen Reihenschaltung erforderlichen Spannungen sind außerordentlich hoch. Es können daher komplexe Steuer schaltungen erforderlich sein, um gegen gefährliche Umstände zu schützen, die aus solchen hohen Spannungen resultieren.

Darüber hinaus erfordern solche Multilampen-Vorschaltgeräte in Reihenschaltung zusätzliche Steuerschaltungen, um einen Lei stungsfaktor von mehr als 0,9 zu erhalten, der für die meisten Lampen-Vorschaltgeräte dieser Art erforderlich ist. Schließ lich kann in solchen Reihenschaltungen, insbesondere solchen, die bei hohen Frequenzen betrieben werden, der Leckstrom kapa zitiv durch die Glaskolben der Lampen 22a, 22b und 22c zu Erde gekoppelt werden.

Um einige der Nachteile zu überwinden, die mit einem Reihenbe trieb verbunden sind, können die Entladungslampen parallel ver bunden sein. Fig. 2 veranschaulicht eine Form eines Vorschalt gerätes für eine Gasentladungslampe, bei der der Parallelbe trieb durch Verwendung separater strombegrenzender Induktivi täten ermöglicht wird. Die Wechselstromleistung kommt von einer Primärwicklung 130, die auf einem Transformatorkern 150 ange ordnet ist. Die Sekundärwicklung 140, die auf dem Kern 150 ange ordnet und daher magnetisch mit der Primärwicklung 130 gekoppelt ist, ist mit einer Seite der Glühfäden 114 und 124 in den Lampen 110 und 120 sowie mit den Wicklungen 153a und 153b auf den In duktivitätskernen 152a und 152b verbunden. Eine strombegrenzende Induktivität für die Lampe 110 umfaßt einen Kern 152a mit dem Spalt 154a und einer elektrisch leitenden Wicklung 153a. Diese Induktivität begrenzt den Strom in der Lampe 110. Ähnlich ist die Lampe 120 in Reihe mit einer strombegrenzenden Induktivität mit Kern 152b mit Spalt 154b und elektrisch leitender Wicklung 153b verbunden. Somit ist jede Lampe mit einem separaten strom begrenzenden Impedanzelement verbunden. Diese Konfiguration vermindert den Leckstrom erhöht aber auch die Volt-Ampere-An forderungen an das Vorschaltgerät und hebt viele der Kosten- und Leistungsvorteile auf, die mit Vorschaltgeräten für mehrere Lampen verbunden sind. Es ist darauf hinzuweisen, daß aus den oben genannten Gründen das Lampenzünden in der Parallelschaltung der Fig. 2 schwieriger ist als das Lampenzünden in der Reihen schaltung der Fig. 1.

Um die Größenanforderungen für die Induktivität in einer Pa rallelschaltung zu vermindern, kann eine der Vorschalt-Induktivi täten durch eine kleinere stromteilende. Induktivität ersetzt werden. Wie in Fig. 3 gezeigt, wird eine einzelne Hauptvorschalt- Induktivität 152 zusammen mit einer kleineren stromteilenden Induktivität 170 benutzt, die den Strom durch die beiden Lampen ausgleicht. In Fig. 3 umfaßt somit eine strombegrenzende In duktivität einen Kern 152 mit Spalt 154 und eine Wicklung 153, die in Reihe mit einer Seite einer Sekundärwicklung 140 verbun den ist. Der andere Anschluß dieser reihengeschalteten, strombe grenzenden Induktivität ist mit dem Zentralabgriff eines Wick lungspaares auf dem Kern 170 verbunden. Der Zentralabgriff ist Teil der beiden Wicklungen 171 und 172, die, wie gezeigt, mag netisch gekoppelt sind. Die anderen Enden der Wicklungen 171 und 172 sind mit den Glühfäden 112 und 122 der Lampen 110 und 120 verbunden. Zusätzlich ist eine Seite der Lampenfäden 114 und 124 jeweils mit der anderen Seite der Sekundärwicklung 140 verbunden, wie dargestellt. Auch diese Anordnung hat jedoch ihre Nachteile. Die stromteilende Spule gestattet nur geringe Spannungsunterschiede von Lampe zu Lampe ohne Sättigung. Auch ist es schwierig, diese Konfiguration auf ein Vorschaltgerät zu erstrecken, das mehr als zwei Lampen antreibt.

Eine Art, die sowohl mit dem Parallel- als auch Reihenbetrieb von Gasentladungslampen verbundenen Nachteile zu überwinden besteht darin, eine isolierte Reihenkonfiguration zu benutzen. Fig. 4 veranschaulicht einen Transformatorkern 200 mit Schenkeln 209, 205 und 207, auf denen eine Primärwicklung 130 und Sekundärwicklungen 141 und 142 angeordnet sind. Die Enden der Sekundärwicklungen 141 sind direkt mit verschiedenen Seiten von Kathoden 112 und 114 einer Lampe 110 verbunden. In gleicher Weise sind die Enden der Sekundärwicklungen 142 direkt mit ver schiedenen Seiten von Kathoden 122 und 124 einer Lampe 120 ver bunden. Auf diese Weise sind die Lampen 110 und 120 direkt über die Sekundärwicklungen 141 und 142 verbunden.

Das Vorschaltgerät der Fig. 4 betreibt die Lampen elektrisch in Reihe, gestattet jedoch gleichzeitig jede Lampe von einer isolierten Wicklung aus zu betreiben, woher die Bezeichnung "isolierte Reihe" kommt. Die Größe des Magnetflusses im Primär schenkel 209 ist gleich der Summe der Magnetflüsse in den Se kundärschenkeln 205 und 207. Da die auf jeder Wicklung entwickel te Spannung/Windung proportional der Zeitableitung des durch die Wicklung strömenden Flusses ist, ist ersichtlich, daß die Pri märspannung/Windung proportional der Summe der beiden Sekundär spannungen/Windung ist. Da die Lampenlasten wirksam in Reihe mit einzelnen isolierten Wicklungen verbunden sind, ist das höchste auf der Sekundärseite erscheinende Potential der Span nungsabfall über eine einzelne Lampe. Dies vermindert dadurch irgendeinen Leckstrom, der in Reihen geschalteten Mehrlampen installationen auftritt. Durch Beobachten der richtigen Phasen beziehungen ist es auch möglich, ein Ende der Lampen miteinan der an einem gemeinsamen Punkt zu verbinden, wenn dies erwünscht ist, ohne daß mögliche Spannungsabfälle erhöht werden. Der Fluß in jedem Sekundärschenkel des Transformators ist einem Gegen fluß entgegengesetzt, wenn Strom durch die Sekundärspule strömt. Schaltet eine Lampe an und beginnt ihr Widerstand abzunehmen, dann nimmt der Nettofluß in diesem Sekundärschenkel ab, und die Sekundärspannung nimmt auch ab, was den Ausgangsstrom begrenzt. Außerdem tritt neben dem Vermindern des Nettoflusses in dem Se kundärschenkel, der die Lampe antreibt, die anschaltet, eine Zunahme des Flusses im anderen Sekundärschenkel auf, was die Spannung über die zweite Lampe erhöht. Die isolierte Reihen konfiguration führt daher nicht nur zu geringeren Ausgangsspan nungen wie die Parallelkonfiguration, sondern sie weist auch die Zündvorteile der Reihenkonfiguration auf.

Obwohl der Ausgangsstrom der Transformatoren mit isolierter Reihenkonfiguration begrenzt ist, mag die Ausgangs-Induktanz zur Verwendung mit gewissen Entladungslampen nicht geeignet sein. Um eine geeignete Ausgangs-Induktivität zu erhalten, ohne daß man separate Ausgangs-Induktivitäten benutzt, könnte die Streu-Induktivität des Transformators benutzt werden, wenn eine geeignete Anordnung gefunden werden könnte, durch die die Streu- Induktivität quantifiziert und gesteuert werden könnte. Mit jedem Transformator ist ein gewisser Betrag an Streu-Induktivität verbunden. Diese Streu-Induktivität repräsentiert den Fluß von der Primärwicklung, der die Windungen der Sekundärwicklung nicht verkettet. Wegen der Schwierigkeiten beim Quantifizieren und Steuern der Streuung haben die Transformatorentwickler traditionell versucht, die Streu-Induktivität zu minimieren. Transformatoren werden daher üblicherweise so gewickelt, daß Primär- und Sekundärwicklungen so weit als möglich den gleichen Raum einnehmen. In der Praxis bedeutete dies, daß man beide Wicklungen auf den gleichen Schenkel des Transformators legt.

Wie oben erläutert, erfordern Lampen-Vorschaltgeräte üblicherweise zwei magnetische Hauptkomponenten, einen Isolationstransformator zum Erhöhen der Spannung und eine Vorschalt- Induktivität, die als Vorschaltelement wirkt. Die Vorschalt-Induktivität ist das Element, das den Strom zur Lampe begrenzt und üblicherweise in Reihe mit der Sekundärwicklung angeordnet ist.

In der Praxis werden große Anstrengungen unternommen, Transformatoren mit geringer Übertragerstreuung zu bauen, die mit großen äußeren Induktivitäten zusammen in Vorschaltgeräten genutzt werden. Der Hauptgrund für die Ausführung von Vorschaltgeräten in dieser Weise war, daß die Streu-Induktanz eines Transformators schwierig zu charakterisieren oder quantifizieren ist. Deshalb konnte man sich nicht auf eine Streu-Induktanz als Parameter stützen. Fortschritte bei der Modellierung und Analyse der Streuerscheinungen ermöglichen es jedoch, Vorschaltgeräte unter Verwendung der Streu-Induktivität des Transformators als Entwurfsparameter zu benutzen. Es ist daher erwünscht, die äußere strombegrenzende Induktivität in den Vorschaltgerät-Transformator zu integrieren, indem man Gebrauch von der Streu-Induktivität des Transformators macht.

Die Integration der strombegrenzenden Induktivität in den Trans formator ist bei dem in Fig. 5 gezeigten Transformator erfolgt, indem man den Isolationstransformator 31 mit einem mit Spalt versehenen Schenkel 33 versehen hat. Die Leistungszuführung 26 treibt die Primärwicklung 29 des Isolationstransformators 31. Sekundärwicklungen 32a, 32b und 32c sind auf die Sekundärschen kel des Transformators 28 gewickelt und treiben Lampen 22a, 22b und 22c. Strom von den Abgriffen 35 der Sekundärwicklung heizt die Kathodenglühfäden 30. mit Spalt versehene Schen kel 33 dient als strombegrenzende Vorschalt-Induktivität, um den Strom zu begrenzen, der den Lampen 22a, 22b und 22c zugeführt wird.

Der mit Spalt versehene Schenkel 33 begrenzt den Sekundärstrom durch Bereitstellung eines alternativen Pfades für den Sekun därfluß. Normalerweise würde der Sekundärfluß nicht leicht durch den mit Spalt versehenen Schenkel gehen, da der Spalt als beträchtliche Reluktanz (magnetischer Widerstand) wirkt und es alternative Pfade geringerer Reluktanz durch die Sekundärwick lung des Transformators gibt. Nach dem Anschalten der Lampen 22a, 22b und 22c beginnt jedoch der Strom zu fließen und der Lampenwiderstand abzunehmen, was den erforderlichen Sekundär strom erhöht, um eine konstante Sekundär-Ausgangsspannung auf recht zu erhalten. Der erhöhte Sekundärstrom verursacht einen magnetischen Gegenfluß, der sich in dem Transformatorkern-Schen kel aufbaut, auf dem die Sekundärwicklung angeordnet ist, was den Nettofluß in diesem Schenkel durch Erhöhen der Reluktanz des Sekundärpfades vermindert. Da-die Reluktanz des Sekundär pfades erhöht wird, gibt es eine Abnahme im Nettofluß im Sekun därpfad und eine Zunahme im Nettofluß durch den mit Spalt ver sehenen Schenkel 33. Der geringere Nettofluß im Sekundärschen kel führt zu einer geringeren Spannung über der Sekundärwick lung, was den Strom zur Lampe begrenzt. In anderen Worten erfüllt der mit Spalt versehene Schenkel im wesentlichen die gleiche Funktion wie eine externe strombegrenzende Vorschalt-In duktivität. Der mit Spalt versehene Schenkel ist jedoch keine ideale Lösung für das Problem des Integrierens der strombegren zenden Induktivität, wie im folgenden näher erläutert wird.

Als eine Alternative zum Transformator mit Schenkel mit Spalt betrifft die vorliegende Erfindung einen Transformator mit isolierter Reihenschaltung, um die Streu-Induktivität zur Strombegrenzung vorteilhaft anzuwenden. Die Fig. 6 und 7 veranschaulichen den Grad, zu dem der Streu fluß (d. h. der Primärfluß, der die Sekundärwicklungen nicht verkettet) gesteuert werden kann, indem man den Transformator richtig wickelt. Wie in Fig. 6 gezeigt, treibt eine Spannungsquelle 26 die Primärwicklung 34 eines Isolationstransformators 37. Φ1 repräsentiert den Fluß, der im zentralen Schenkel 38 des Transformators 37 entwickelt wird. Dieser Fluß wird zwischen Sekundärschenkeln 40a und 40b aufgeteilt, um Sekundärspulen 36a und 36b anzutreiben. Der Fluß im Sekundärschenkel 40a ist mit Φ2 und der Fluß im Sekundärschenkel 40b mit Φ3 bezeichnet. Es wird jedoch nicht der gesamte von der Primärwicklung erzeugte Fluß durch Sekundärschenkel 40a und 40b geleitet. Der Abschnitt des Flusses Φ1, der nicht durch die Sekundärschenkel 40a und 40b geleitet wird, ist der Streu- bzw. Leckfluß, der schematisch als dargestellt ist.

Es ergibt sich aus den Fig. 6 und 7, daß ein Transformator modelliert werden kann, der einen besonderen Schenkel hoher Reluktanz einschließt, der den Streufluß leitet. In Transforma toren, die keine mit Spalt versehenen Schenkel aufweisen, wie dies beim Transformator der Fig. 4 der Fall ist, ist die Reduk tanz diese "Streu- bzw. Lenkschenkels" eine komplexe Funktion der Trans formator-Geometrie. Die Einführung eines mit Spalt versehenen Schenkels versorgt den Streufluß mit einem Pfad relativ gerin ger Reduktanz. Bei einem Transformator, der einen mit Spalt versehenen Schenkel aufweist (Fig. 5), ist die Reluktanz des Streuflußpfades etwa gleich der Reduktanz des mit Spalt versehe nen Schenkels. Je länger daher der mit Spalt versehene Schen kel, um so geringer die Reduktanz des Leckschenkels.

Wie mit Bezug auf die Fig. 4 und 5 erläutert wurde, reduziert, wenn Strom in den Sekundärschenkeln fließt, ein Gegenfluß in den Sekundärschenkeln den Nettofluß in diesen Schenkeln, was den Leckfluß erhöht. Da der Gegenfluß direkt proportional zum Strom ist, der in der Sekundärwicklung entwickelt wird, wirkt alles, was die Entwicklung eines Gegenflusses unterstützt, zur Begren zung des Ausgangsstromes. Analog wirkt der Leckflußpfad als eine Induktivität, die die Stromabgabe des Transformators be grenzt. Jegliche Abnahme in der Reduktanz des Leckflußpfades führt zu einer Erhöhung der Ausgangs-Induktanz.

In Transformatoren mit mit Spalt versehenem Schenkel wirkt der mit Spalt versehene Schenkel als der Leckflußpfad. Je länger der mit Spalt versehene Schenkel (d. h. je kürzer der Spalt), um so geringer ist die Reduktanz des Leckflußpfades. Der mit Spalt versehene Schenkel erhöht die Streu-Induktanz und begrenzt den Ausgangsstrom, indem er die Entwicklung eines Gegenflusses in der Sekundärwicklung des Transformators unterstützt. Der Wert der Streu-Induktanz, die durch den mit Spalt versehenen Schenkel im Transformator der Fig. 5 gebildet wird, ist daher umgekehrt proportional zur Reluktanz des Schenkels. Da die Streu-Induktanz des Schenkels zunimmt, wenn der Luftspalt klei ner wird, wird die Streu-Induktanz maximiert, wenn der Luftspalt verschwindet. Umgekehrt nimmt der Wert der Streu-Induktanz mit zunehmendem Luftspalt ab. Die Streu-Induktanz des Transforma tors der Fig. 6 ist daher beträchtlich geringer als die Streu- Induktanz des Transformators mit mit Spalt versehenem Schenkel der Fig. 5, da der Luftspalt in Fig. 6 sich über den gesamten Transformator erstreckt. Um die Streu-Induktanz weiter zu mini mieren, ist es erforderlich, das Koppeln zwischen der Primär- und Sekundär-Wicklung zu verstärken. Ein Beispiel eines solchen Transformators ist der vorbeschriebene Transformator, bei dem sowohl die Primär- als auch die Sekundär-Wicklung beide auf den gleichen Schenkel gewickelt sind.

Fig. 7 Veranschaulicht ein alternatives Verfahren des engen Koppelns der Primär- und Sekundär-Wicklung, das für den Betrieb in isolierter Reihenschaltung geeignet ist. Die Primärwicklung des Transformators 37 wird auf Sekundärschenkel 40a und 40b in kontinuierlicher Weise gewickelt, um sicherzustellen, daß im wesentlichen der gesamte durch die Primärwicklung 34 ent wickelte Fluß mit den Sekundärwicklungen 36a und 36b verkettet bzw. verbunden wird. Im Transformator 37 begrenzt daher der Leckfluß nicht die in den Sekundärwicklungen entwickelte Span nung, und die Streu-Induktanz wird im wesentlichen auf Null ver mindert, was die äußere Induktivität erhöht, die erforderlich ist, um den Ausgangsstrom zu begrenzen.

Die Transformatoren der Fig. 5,6 und 7 sind in "isolierter Reihe" gewickelt, d. h. jede der Sekundär-Ausgangswicklungen nimmt einen separaten Transformatorschenkel ein. Die isolierte Reihenkonfiguration ist attraktiv, weil sie die Vorteile des Parallelbetriebes mit den Vorteilen des Reihenbetriebes kombi niert. Der Vorteil sowohl der isolierten Reihen als auch der Parallelkonfigurationen ist es, daß keine Lampe ungeerdet ist.

Die isolierte Reihenkonfiguration, die in den Fig. 6 und 7 veranschaulicht ist, ergibt Vorteile, die bisher in reihen- oder parallelgeschalteten Systemen nicht erhältlich waren. Es ist bekannt, daß der Leckfluß, der in der isolierten Reihenkonfiguration der Fig. 6 und 7 inhärent ist, vorteilhaft benutzt werden kann, um den Ausgangsstrom zu begrenzen, indem man einen mit Spalt versehenen Schenkel vorsieht, wie in Fig. 5. Der Leckfluß im mit Spalt versehenen Schenkeln kann jedoch für einige Lampenkonfigurationen zu groß sein. Zusätzlich erhöht der Einsatz eines mit Spalt versehenen Schenkels die Komplexizität und die Kosten des Entwickelns und Herstellens solcher Transformatoren.

In der vorliegenden Erfindung wird die Streu-Induktanz eines isolierten Reihentransformators in einer quantifizierbaren und steuerbaren Weise benutzt, um eine Ausgangs-Induktanz zu den isolierten Reihentransformator-Ausgängen zu schaffen. Aus den Fig. 6 und 7 ergibt sich, daß die Streu-Induktanz zu einem großen Ausmaß steuerbar ist. Wird der Transformator gewickelt unter Anwendung einer Kombination der beiden Konfigurationen, die oben unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 beschrieben wurden, dann kann irgendein Wert der Streu-Induktanz durch rich tige Teilung oder Verteilung der Anzahl von Primärwindungen/ Schenkel erhalten werden.

Fig. 8 veranschaulicht eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die Primärwicklung 34 auf den Sekundärschenkeln 40a und 40b sowie dem zentralen Schenkel 38 des Transformatorkernes 37 verteilt ist. Die Sekundärwicklun gen 36a und 36b sind auf Sekundärschenkeln 40a und 40b ange ordnet. N_p1 repräsentiert die Anzahl der Primärwindungen auf den Sekundärschenkeln 40a und 40b. N_p2 repräsentiert die Anzahl der Primärwindungen auf dem zentralen Schenkel 38. N_s repräsen tiert die Anzahl der Sekundärwindungen auf den Sekundärschenkeln 40a und 40b.

Wie der Fachmann erkennen wird, ist die Anzahl der Primärwindun gen N_p2 auf dem zentralen Schenkel 38, die erforderlich ist, um eine besondere Streu-Induktanz zu erhalten, eine komplexe Funktion mehrerer Faktoren, einschließlich: der Abmessungen des Kernes, der Materialien, die für den Kern benutzt werden und der Umgebung, in der der Transformator be trieben wird (z. B. Luft oder Öl). Für einen spezifischen Kern und eine spezifische Betriebsumgebung ist die Anzahl der Pri märwindungen, die zur Erzielung einer erwünschten Induktivität erforderlich ist, jedoch in einer zu beschreibenden Weise zu errechnen. In den meisten Fällen sind solche Parameter, wie die Größe und Konstruktion des Transformators, zusammen mit der Betriebsumgebung und den elektrischen Eigenschaften der Lampen durch Kriterien diktiert, die die Möglichkeit des Entwerfers einschränkt, diese Variablen zu modifizieren. Es mag daher für die Zwecke der vorliegenden Anmeldung angenommen werden, daß diese Variablen festgelegt sind.

Zum Bestimmen der spezifischen Wicklungen für den Transforma tor in Fig. 8 um eine erwünschte Streu-Induktivität zu erhal ten, wobei die oben genannten Variablen als festgelegt ange sehen werden, wird die erforderliche Vorschalt-Induktivität aus den Impedanz-Charakteristika der anzutreibenden Lampen errech net. Das Transformator-Windungsverhältnis wird errechnet aus den Spannungsanforderungen der Lampen und der verfügbaren Quellenspannung. Aus der Kenntnis des Transformator-Windungsver hältnisses und der erforderlichen Vorschalt-Induktivität kann die Anzahl der Windungen auf dem zentralen Schenkel 38 leicht errechnet werden. Wie oben erläutert, wird die Vorschalt-Induk tivität üblicherweise durch eine äußere Induktivität gebildet. In der vorliegenden Erfindung ist jedoch die Notwendigkeit für eine äußere Vorschalt-Induktivität beseitigt durch Verwenden der Transformator-Streu-Induktivität wie sie zum Sekundärausgang reflektiert wird. Die Primär-Streu-Induktivität, die erforder lich ist, die richtige Induktivität zum Sekundärausgang zu re flektieren, wird aus dem Transformator-Windungsverhältnis er rechnet. Unter der Annahme, das erforderliche Windungsverhält nis sei 1/N, worin N die Anzahl der Sekundärwindungen ist und L2 sei die erwünschte Vorschalt-Induktivität, ist die erforder lich Primär-Induktivität L1 etwa gleich L2/N . Nachdem die er forderliche Primär-Induktivität L1 errechnet wurde, kann die Anzahl der Primärwindungen N_p2, die zum Erzielen der erforder lichen Streu-Induktivität erforderlich ist, errechnet werden, da L1 proportional N_p2 ² ist. Man beachte, daß die Primärwin dungen N_p1 auf den Sekundärschenkeln des Transformators 40a und 40b beinahe nichts zur Streu-Induktivität beitragen, da sie direkt zu den Sekundärwicklungen gekoppelt sind und ihr Beitrag da her ignoriert werden kann.

Die Gesamtzahl der Primärwindungen N_p, die erforderlich ist, um die Sättigung des Transformators für eine spezifische Eingangs spannung und ein spezifisches Kernmaterial zu vermeiden, wird in bekannter Weise errechnet. Kennt man die Anzahl der Primär windungen N_p, die zum Vermeiden der Sättigung des Transformators erforderlich ist, und kennt man die Anzahl der Primärwindungen N_p2 auf dem Transformatorschenkel 38, die notwendig ist, um die erforderliche Streu-Induktivität zum Transformatorausgang zu reflektieren, dann ist es möglich, die Anzahl der Primärwindun gen N_p1 zu bestimmen, die auf jedem Sekundärschenkel angeordnet werden muß, und zwar nach der folgenden Gleichung:

N_cN_p1 = N_p-N_p2

worin N_c eine Konstante des Transformatorkernes ist, die gleich der Anzahl der Sekundärschenkel des Transformators ist.

Wie dem Fachmann bekannt, wird von elektronischen Vorschaltge räten ein Leistungsfaktor von mehr als 0,9 gefordert. Um diesen Leistungsfaktor zu erreichen, ist es möglich, eine Extrawicklung dem Transformatorkern der Fig. 8 hinzuzufügen, die als Leistungsfaktor-Korrekturwicklung wirkt. Eine solche Wicklung ist möglich durch Hinzufügen einer Wicklung, die über der Primärwicklung auf allen drei Schenkeln des Transformators liegt. Dies wird durch die Leistungsfaktor-Korrekturwicklung 52 veranschaulicht, die über den Primärwicklungen N_p1 und N_p2 gemäß Fig. 9 liegt.

Fig. 10 veranschaulicht ein Vorschaltgerät zum Antreiben von zwei 34-Watt-Fluoreszenzlampen 22a und 22b. Die Wechselspan nungs-Leistungsquelle 56 treibt eine übliche Zweiweg-Gleich richterbrücke 50, die über die in Reihe geschaltete Diode D2 und Kondensator C1 verbunden ist. Die Leistungsfaktor-Korrek turwicklung 52 lädt den Kondensator C1 durch die Diode D1 bis zum halben Wert der gleichgerichteten Leitungsspannung VL. Die Diode D2 ist daher in Sperr-Richtung vorgespannt, so lange die gleichgerichtete Leitungsspannung größer ist als die Spannung über C1. Geht die Leitungs-Wechselspannung unter die gleichge richtete Leitungsspannung, dann beliefert Ladung vom Kondensa tor C1 die Leistungsschaltung durch die Diode D2. Diese An ordnung erhöht wirksam den Leitungswinkel der Brücken-Gleich richterdioden bis 120 Grad. Dies erhöht wiederum den Leistungs faktor des Systems auf über 0,9. Dieses Leistungsfaktor-Korrek turverfahren wurde von J.J. Spangles in "A Power Factor Correc tion MOSFET, Multiple Output Switching Suppely", Proceedings of the 10th International PCI, Chicago, Illinois, 1985, Seiten 19 bis 32, beschrieben.

Bei der Schaltung der Fig. 10 treibt die Steuerung 55 die kon vertierenden Feldeffekttransistoren Q1 und Q2, die in einer Halbbrücken-Konfiguration verbunden sind, erst mit einer Zündfrequenz, bis die Lampen zünden, und dann mit einer Be triebsfrequenz. Die Steuerung 55 kann durch eine Anzahl von Schaltungen verwirklicht werden, die dem Fachmann zum Steuern von Halbrücken-Resonanzschaltungen bekannt sind. Eine mögliche Ausführungsform der Steuerung 55 ist in der US-PS 46 72 528 veranschaulicht. Obwohl die in dieser US beschriebene Schaltung zum Steuern einer Vollbrücke vorgesehen ist, kann man sie in geeigneter Weise modifizieren, um die Halbbrücken- Schaltung der Fig. 10 zu steuern. Transistoren Q1 und Q2 wandeln die gleichgerichtete Spannung (VL) in eine Wechselspannung bei einer Frequenz um, die durch die Steuerung 55 bestimmt wird. Der Isolationstrangformator 54 gestattet der Steuerung 55, bei de Schenkel des Konverters anzutreiben, da der Transistor Q1 mit Bezug auf die Erdung der Steuerung schwebt. Kondensatoren C4 und C5 sind die Konverter-Halbbrücken-Kondensatoren für die Transistoren Q1 und Q2. Die Primärwicklung 34 des Isolations transformators 37 ist (ähnlich der Konfiguration des Transfor mators der Fig. 5) zwischen den Knotenpunkten a und b vom Gleich- zum Wechselstrom-Konverter verbunden. Die Primärwicklung 34 treibt die Sekundärwicklungen 36a und 36b in einer iso lierten Reihenkonfiguration an. Die Kondensatoren C2 und C3 sind ausgewählt, um die Spannung über die Lampen 22a und 22b bei der ersten, der Zündfrequenz zu maximieren.

Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 11 veranschaulicht. Der Transformator 68 schließt eine Primärwicklung 62 ein, die von einer Wechselspannung 26 angetrieben ist. Die Primärwicklung schließt die Wicklungen N_p1 und N_p2 auf den Transformatorschenkeln 70b und 70a ein. Nur die Wicklung N_p2 trägt zur Streu-Induktivität bei, da die Windungen N_p1 dicht zur Sekundärspule 66 gekoppelt sind.

Die Fig. 12 veranschaulicht schematisch eine Ausführungsform des Transformators der Fig. 8, bei der ein dritter Sekundär schenkel 40c dem Transformator hinzugefügt wurde. Eine dritte Lampe kann durch eine dritte Sekundärwicklung 36c auf dem Schen kel 40c angetrieben werden.

Die Fig. 13 veranschaulicht eine mögliche Ausführungsform eines Transformatorkernes, der dazu benutzt werden könnte, den Trans formator der Fig. 12 zu konstruieren.

Gemäß der vorliegenden Erfindung soll nichts die Anzahl von Lampen beschränken, die entweder in Reihe oder parallel mit den Se kundärspulen des Transformators verbunden werden kann. Obwohl die bevorzugte Ausführungsform, wie sie in Fig. 5 veranschau licht ist, normalerweise nur mit einer Lampe an jeder Sekundär wicklung verbunden sein würde, da diese Anordnung vom Sicher heitstandpunkt vorteilhaft ist, mag es unter bestimmten Umstän den erwünscht sein, mehrere Lampen, sei es in Reihe oder paral lel, über jede der Sekundärwicklungen 32a, 32b und 32c zu ver binden.

Claims

1. Isolationstransformator zur Verwendung in einem Vorschaltgerät für mehrere Gasentladungs-Lampen, umfassend: einen mehrschenkligen Transformatorkern mit einer elektrischen Primärwicklung und mehreren elektrischen Sekundärwicklungen, welche jeweils mit einer der Gas entladungs-Lampen verbindbar sind, wobei die elektrische Primärwicklung auf jedem Schenkel des Kerns in einer kontinuierlichen Weise angeordnet ist, und einen Leck- bzw. Streukernteil, dadurch gekennzeichnet, daß einer dieser Schenkel (70a; 38) einen Leckschenkel als den Leck- bzw. Streukernteil des Transformators bildet und die übrigen Schenkel (70b; 40a; 40b; 40c) der Anzahl N_c Sekundärschenkel bilden, auf welchen die elektrischen Sekundärwicklungen (66; 36a; 36b; 36c) angeordnet sind, daß die Primärwicklung (62; 34) eine solche Anzahl von Windungen N_p aufweist, daß eine Sättigung des Transformators für irgendeine spezifische Eingangsspannung und irgendein spezifisches Kernmaterial zu vermeiden ist, daß die Anzahl der Primärwindungen N_p1 auf jedem der Sekundärschenkel sowie die Anzahl der Primärwindungen N_p2 auf dem Lenkschenkel nach der folgenden Gleichung bestimmt werden: N_cN_p1=N_p-N_p2,daß also jeder Schenkel die gleiche Anzahl Primärwindungen aufweist, wobei der Teil der Primärwicklung (62; 34) auf dem Leckschenkel (70a; 38) eine Vorschalt- oder Reihenin duktivität des Induktionswertes L2 bildet.

2. Isolationstransformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leistungsfaktor-Korrekturwicklung (52) in einer ebenfalls kontinuierlichen Weise auf jedem der Schenkel angeordnet ist.

3. Isolationstransformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklungsinduktivität L1 etwa gleich L2/N² ist, wobei N das Verhältnis der Anzahl der Sekundärwindungen auf einem der Sekundärschenkel zur effektiven Anzahl der Primärwindungen (N_p1+N_p2/N_c) auf diesem Schenkel ist.

4. Verfahren zum Herstellen des Transformators nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die folgenden Stufen: Verteilen der Primärwicklung auf jedem der Schenkel des Transformators in der kontinuierlichen Weise, Anordnen der Leistungsfaktor-Korrekturwicklung (52) über der Primärwicklung (34; 62), und darauf folgendes Anordnen der Sekundärwicklungen auf den Sekundärschenkeln des Transformators.