DE4013697A1 - Leuchtstofflampen-vorschaltgeraet - Google Patents
Leuchtstofflampen-vorschaltgeraetInfo
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
- H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
- H05B41/295—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps with preheating electrodes, e.g. for fluorescent lamps
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/36—Controlling
- H05B41/38—Controlling the intensity of light
- H05B41/39—Controlling the intensity of light continuously
- H05B41/392—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor
- H05B41/3921—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations
- H05B41/3927—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations by pulse width modulation
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- Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Leuchtstofflampen-Vorschalt
gerät der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ange
gebenen Art.
Für den Betrieb von Leuchtstofflampen werden Vorschalt
geräte benutzt, die die für die Stromversorgung
benötigte Lampenspannung aus der Netzspannung erzeugen
und darüber hinaus auch das Zünden der Leuchtstofflampe
bewirken. Die von dem Vorschaltgerät erzeugte Betriebs
spannung ist eine Gleichspannung, die höher sein kann
als die Netzspannung. Es ist bekannt, diese Betriebs
spannung einem Wechselrichter zuzuführen, der daraus
die Generatorspannung für den Lampenbetrieb macht, bei
der es sich um eine rechteckförmige Wechselspannung mit
abwechselnden positiven und negativen Halbwellen
handelt. Die Leuchtstofflampe ist in Reihe mit einem
Kondensator und einer Spule an die Generatorspannung
angeschlossen. Der Kondensator und die Spule bilden ein
LC-Glied, das die Generatorspannung filtert und daraus
einen annähernd sinusförmigen Lampenstrom macht.
Beim Lampenbetrieb unterscheidet man zwischen der
Vorheizphase, in der die Lampenelektroden vorgeheizt
werden, der Startphase, in der an die Lampe eine Folge
von Burst-Impulsen gelegt wird, und der Betriebsphase,
in der die Lampe mit vom Wechselrichter erzeugtem
Wechselstrom, dessen Frequenz über 20 kHz liegt,
betrieben wird. Es ist bekannt, die Lampenelektroden
durch einen elektronischen Überbrückungsschalter
miteinander zu verbinden, der von einer Steuerein
richtung gesteuert ist, welche die drei genannten
Phasen steuert. In der Vorheizphase hält die Steuer
einrichtung den Überbrückungsschalter im leitenden
Zustand, so daß der vom Wechselrichter gelieferte Strom
über die Lampenelektroden fließt, ohne daß zwischen den
Lampenelektroden ein wesentlicher Spannungsabfall auf
tritt. In der Startphase wird der Überbrückungsschalter
mit einer Frequenz von z. B. 50 kHz betätigt, um die
Burst-Impulse zu erzeugen, die schließlich zur lampen
zündung führen. Nach Beendigung der Startphase wird der
Überbrückungsschalter dauernd im Sperrzustand gehalten.
Die Steuerung der verschiedenen Phasen des Lampen
betriebs erfolgt durch die den Überbrückungsschalter
steuernde Steuereinrichtung.
Aus DE 35 24 681 C2 ist eine Dimmerschaltung für ein
Leuchtstofflampen-Vorschaltgerät bekannt. Hierbei ist
der Leuchtstofflampe ein Schaltregler vorgeschaltet,
der den Lampenstrom auf ein von einer Referenzspannung
vorgegebenes Maß regelt. Die Referenzspannung kann
durch Verstellen eines Gebers beeinflußt werden. Eine
solche Veränderung des Lampenstroms hat zur Folge, daß
der durch die Lampenelektroden fließende Strom vom Maß
der jeweiligen Dimmung abhängt. Bei starker Dimmung
kann der Strom so gering werden, daß er für die
erforderliche Heizung der Elektroden nicht ausreicht,
so daß die Lampe erlischt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Leucht
stofflampen-Vorschaltgerät der im Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, bei dem
mit einfachen technischen Mitteln eine Dimmeinrichtung
realisiert ist und bei dem in jedem Dimmzustand eine
ausreichende Heizung der Lampenelektroden sicher
gestellt ist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit
den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1
angegebenen Merkmalen.
Bei dem erfindungsgemäßen Vorschaltgerät erfolgt eine
Dimmung mit einem elektronischen Dimmschalter, der die
Lampenelektroden untereinander verbindet und der im
leitenden Zustand den Entladungsweg der Lampe kurz
schließt. Dieser Dimmschalter ist so gesteuert, daß er
nach jedem Nulldurchgang des Lampenstroms eine vorgeb
bare Zeit den einen Schaltzustand und danach bis zum
nächsten Nulldurchgang den anderen Schaltzustand
annimmt. Die Dimmung erfolgt also nach Art einer
Phasenanschnittsteuerung, wobei jedoch in derjenigen
Zeit, in der der Dimmschalter geschlossen ist, die
Lampenelektroden in Reihe geschaltet sind und von Strom
durchflossen werden. Dadurch wird erreicht, daß der
Lampenstrom unabhängig von den Anteilen, die beide
Schaltzustände an einer Halbperiode haben, stets einen
etwa sinusförmigen Verlauf hat, wobei die Dauer einer
Halbwelle aufgeteilt wird in einen Teil, in dem der
Lampenstrom über den Dimmschalter fließt und in einen
Teil, in dem der Lampenstrom über die Entladungsstrecke
fließt. Eine mit der Leuchtstofflampe in Reihe
geschaltete Induktivität bewirkt die erforderliche
Lampenspannung auch bei stark gedimmtem Betrieb,
dadurch ist ein einwandfreier Lampenbetrieb möglich.
Das erfindungsgemäße Vorschaltgerät liefert einen
großen Dimmbereich von 0% bis 100%.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
wird als Dimmschalter der die verschiedenen Phasen des
Lampenbetriebs steuernde Überbrückungsschalter benutzt,
der von der zweiten Steuereinrichtung gesteuert ist.
Die zweite Steuereinrichtung empfängt von dem Geber ein
Helligkeitssteuersignal. Von der den Wechselrichter
steuernden ersten Steuereinrichtung erhält die Steuer
einrichtung des Überbrückungsschalters Synchronisier
signale zur Kennzeichnung der Nulldurchgänge. Aus
diesen Synchronisiersignalen werden unter Berücksichti
gung des jeweils eingestellten Dimmzustandes die
Umschaltzeitpunkte in den jeweiligen Halbwellen des
Lampenstromes bestimmt bzw. die Verzögerungszeiten der
Umschaltung in bezug auf die Nulldurchgänge.
Die zweite Steuereinrichtung ist vorzugsweise ein
integrierter Schaltkreis, der Rechen- und Steuer
operationen durchführen kann und der außerdem eine
Zeitzählung vornimmt, um die Verzögerungszeit der
Umschaltung des Überbrückungsschalters oder Dimm
schalters in bezug auf den Nulldurchgang realisiert.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Vorschalt
gerätes und
Fig. 2 den zeitlichen Verlauf des Entladungsstroms der
Leuchtstofflampe bei einem Dimmzustand.
Gemäß Fig. 1 enthält das Vorschaltgerät einen Strom
versorgungsteil SV, der aus der Netzspannung eine
Betriebsspannung UB als geregelte Gleichspannung
erzeugt. Die Betriebsspannung UB wird dem Wechsel
richter WR zugeführt, der zwei in bekannter Weise an
die Betriebsspannung UB angeschlossene, in Reihe
geschaltete elektronische Schalter 10, 11 enthält, die
von der ersten Steuereinrichtung IC1 wechselseitig ein
und ausgeschaltet werden. Die Spannung am Ausgang des
Wechselrichters WR bildet die Generatorspannung UG für
den Lampenbetrieb. An die Generatorspannung UG ist die
Reihenschaltung aus einem Kondensator 12, einer Induk
tivität 13 und der Leuchtstofflampe LL angeschlossen.
Jede der Lampenelektroden E1 und E2 weist zwei
Elektrodenanschlüsse auf. Ein Anschluß der Elektrode E1
ist mit einem anderen Anschluß der Elektrode E2 über
einen elektronischen Schalter, den Überbrückungs
schalter 14, verbunden, der die Entladungsstrecke der
Leuchtstofflampe LL kurzschließen kann und der von der
zweiten Steuereinrichtung IC2 gesteuert wird. Diese
Steuerschaltung IC2 liefert über Leitung 15 Melde
signale an die Steuerschaltung IC1 des Wechselrichters
WR. Der Überbrückungsschalter 14 und die Steuer
schaltung IC2 sind an die dem Wechselrichter WR abge
wandten Elektrodenanschlüsse angeschlossen, so daß sie
über die Elektroden E1 und E2 nur dann mit Spannung
versorgt werden, wenn eine Leuchtstofflampe LL einge
setzt ist.
Nach dem Einschalten des Vorschaltgerätes wird der
Überbrückungsschalter 14 zunächst in den leitenden
Zustand gesteuert, so daß ein Stromweg parallel zur
Leuchtstofflampe LL geschlossen ist. In diesem Zustand
werden die Lampenelektroden E1 und E2 vorgeheizt.
Hierbei arbeitet die Steuerschaltung IC1 mit einer
relativ niedrigen Umschaltfrequenz für die Schalter
10, 11. Nach einer von der Steuerschaltung IC2 über
wachten Vorheizzeit von z. B. 400 ms erzeugt die
Steuereinrichtung IC2 eine Folge von Burst-Impulsen, in
denen der Überbrückungsschalter 14 kurzzeitig hinter
einander periodisch geöffnet und geschlossen wird. Die
Burst-Impulse werden beispielsweise mit einer Folge
frequenz von 50 kHz und über eine Zeitdauer von 5 ms
erzeugt. Durch die Folge von Unterbrechungen des
Stromweges über den Überbrückungsschalter 14 bei noch
nicht gezündeter Leuchtstofflampe entsteht durch die
Wirkung der Induktivität 13 eine hohe Zündspannung
zwischen den Lampenelektroden. Nachdem die Leuchtstoff
lampe während der Erzeugung der Burst-Impulse gezündet
hat, liefert die Steuerschaltung IC2 nach Beendigung
der Burst-Impulse an die Steuerschaltung IC1 ein
Signal, durch das die Steuerschaltung IC1 auf die
Betriebsfrequenz umgeschaltet wird, die höher ist als
die Vorheizfrequenz und beispielsweise 35 kHz beträgt.
Zur Durchführung des Dimmbetriebes gibt die Steuer
schaltung IC1 über eine Synchronisierleitung 16
Synchronisiersignale an die Steuerschaltung IC2 und
diese schaltet während einer Halbwelle des Lampenstroms
den Schalter 14 um. Im ungedimmten Zustand ist während
der Betriebsphase der Überbrückungsschalter 14 dauernd
geöffnet, so daß über die Leuchtstofflampe LL ein etwa
sinusförmiger Entladestrom i fließt. Zum Dimmen wird
der Dimmschalter DS bei jedem Nulldurchgang des Lampen
stroms in den leitenden Zustand gesteuert und für eine
vorbestimmte Zeitspanne tx im leitenden Zustand
gehalten. Danach wird der Dimmschalter von der Steuer
einrichtung IC2 in den nichtleitenden Zustand ge
steuert, den er bis zum nächsten Nulldurchgang des
Lampenstromes beibehält. Die Zeitspanne tx, in der der
Dimmschalter DS die Entladungsstrecke der Leuchtstoff
lampe kurzschließt, hängt von dem Signal eines Gebers
17 ab, an dem das Maß der Dimmung eingestellt wird.
Dieser Geber kann manuell verstellbar sein oder in
Abhängigkeit von einer elektrischen Steuerung oder von
physikalischen Größen, beispielsweise der Umgebungs
helligkeit. In Abhängigkeit von dem Signal des Gebers
17 wird durch die Steuereinrichtung IC2 die Dauer der
Einschaltzeit tx des Dimmschalters DS bemessen.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nimmt der
Überbrückungsschalter 14 gleichzeitig die Funktion des
Dimmschalters DS wahr. Es ist auch möglich, den Dimm
schalter als separaten Schalter vorzusehen, welcher dem
Überbrückungsschalter parallelgeschaltet ist.
Dadurch, daß sowohl der Entladestrom i als auch der
über den Dimmschalter DS fließende Strom durch die
Lampenelektroden E1 und E2 fließt, ist unabhängig vom
Dimmzustand sichergestellt, daß die Lampenelektroden
stets ausreichend beheizt sind.
Claims (4)
1. Leuchtstofflampen-Vorschaltgerät mit einem
Wechselrichter (WR) aus zwei von einer ersten
Steuereinrichtung (IC1) gesteuerten elektronischen
Schaltern (10, 11) zur Erzeugung einer den Elek
troden (E1, E2) der Leuchtstofflampe (LL) zuzu
führenden Spannung, und einem die Elektroden
(E1, E2) verbindenden Überbrückungsschalter (14),
der von einer zweiten Steuereinrichtung (IC2) zur
Durchführung unterschiedlicher Phasen des Lampen
betriebs gesteuert ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein die Elektroden (E1, E2) verbindender elek
tronischer Dimmschalter (DS) vorgesehen ist, der
in Abhängigkeit von einem Helligkeitssteuersignal
eines Gebers (17) derart gesteuert ist, daß er
nach jedem Nulldurchgang des Lampenstroms eine
vorgebbare Zeit (t ) den einen Schaltzustand und
danach bis zum nächsten Nulldurchgang den anderen
Schaltzustand annimmt.
2. Leuchtstofflampen-Vorschaltgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Überbrückungs
schalter (14) die Funktion des Dimmschalters (DS)
wahrnimmt und von der zweiten Steuereinrichtung
(IC2) in Abhängigkeit von dem Helligkeitssteuer
signal gesteuert ist.
3. Leuchtstofflampen-Vorschaltgerät nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steuer
einrichtung (IC1) an die zweite Steuereinrichtung
(IC2) Synchronisiersignale zur Kennzeichnung der
Nulldurchgänge liefert.
4. Leuchtstofflampen-Vorschaltgerät nach einem der
Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Dimmschalter (DS) derart gesteuert ist, daß er
nach jedem Nulldurchgang des Lampenstroms zunächst
den leitenden Zustand einnimmt.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904013697 DE4013697A1 (de) | 1990-04-28 | 1990-04-28 | Leuchtstofflampen-vorschaltgeraet |
DE9100552U DE9100552U1 (de) | 1990-04-28 | 1991-01-18 | Leuchtstofflampen-Vorschaltgerät |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904013697 DE4013697A1 (de) | 1990-04-28 | 1990-04-28 | Leuchtstofflampen-vorschaltgeraet |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4013697A1 true DE4013697A1 (de) | 1991-10-31 |
Family
ID=6405334
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904013697 Withdrawn DE4013697A1 (de) | 1990-04-28 | 1990-04-28 | Leuchtstofflampen-vorschaltgeraet |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4013697A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE9402631U1 (de) * | 1994-02-17 | 1995-06-22 | Trilux-Lenze Gmbh + Co Kg, 59759 Arnsberg | Leuchtstofflampen-Vorschaltgerät |
DE4401823A1 (de) * | 1994-01-22 | 1995-07-27 | Efmt Entwicklungs Und Forschun | Stellvorrichtung zur Steuerung von elektrischen Lasten |
EP0748146A1 (de) * | 1995-06-08 | 1996-12-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaltungsanordnung zur Wendelvorheizung von Leuchtstofflampen |
CN1047909C (zh) * | 1995-06-07 | 1999-12-29 | 特里户斯合资有限公司 | 用于荧光灯的操作电路 |
-
1990
- 1990-04-28 DE DE19904013697 patent/DE4013697A1/de not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4401823A1 (de) * | 1994-01-22 | 1995-07-27 | Efmt Entwicklungs Und Forschun | Stellvorrichtung zur Steuerung von elektrischen Lasten |
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CN1047909C (zh) * | 1995-06-07 | 1999-12-29 | 特里户斯合资有限公司 | 用于荧光灯的操作电路 |
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US5854538A (en) * | 1995-06-08 | 1998-12-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Circuit arrangement for electrode pre-heating of a fluorescent lamp |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |