DE4140557A1 - Schaltungsanordnung zum betrieb einer oder mehrerer niederdruckentladungslampen - Google Patents
Schaltungsanordnung zum betrieb einer oder mehrerer niederdruckentladungslampenInfo
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- 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
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum
Betrieb einer oder mehrerer Niederdruckentladungs
lampen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Diese Schaltungen sind Bestandteil von sogenannten
elektronischen Vorschaltgeräten für Niederdruckent
ladungslampen und ermöglichen einen schonenden Warm
start - d. h., eine Zündung der Lampe mit vorgeheizten
Elektroden - der Niederdruckentladungslampen, wodurch
deren Lebensdauer verlängert wird.
Eine derartige Schaltungsanordnung ist beispielsweise
in der EP-PS 93 469 offenbart. Bei dieser Schaltung
lassen sich durch Steuerung der Frequenz und des Tast
verhältnisses des Halbbrückenwechselrichters definier
te Heiz- und Zündbedingungen für die Niederdruckent
ladungslampen einstellen. Nachteilig wirken sich hier
allerdings die große Toleranzabhängigkeit der Heiz-,
Zünd- und Betriebsparameter von den eingesetzten Bau
elementen und der hohe Schaltungsaufwand aus.
Außerdem ist beispielsweise aus der EP-PS 1 85 179
eine Schaltungsanordnung bekannt, die den Lastkreis
des Halbbrückenwechselrichters zwischen Vorheizen der
Elektroden und Zünden der Lampe umschaltet. Dazu wird
ein Kaltleiter (PTC) verwendet, der nach Ablauf der
Heizzeit die Resonanzkapazität des Serienresonanz
kreises umschaltet.
Die Verwendung eines Kaltleiters (PTC) hat allerdings
den Nachteil, daß dieses Bauelement im Brennbetrieb
der Niederdruckentladungslampe eine Verlustleistung
von ca. 0,5 W bis 1 W pro Lampe umsetzt. Außerdem be
nötigt der Kaltleiter (PTC) eine Abkühlzeit von eini
gen 10 Sekunden bis Minuten, um einen hinreichend
schonenden Warmstart der Lampen bei erneutem Einschal
ten zu gewährleisten.
Ferner ist in der DE-OS 39 01 111 eine Schaltungsan
ordnung mit einem Heizkreis für die Elektroden der
Niederdruckentladungslampen offenbart, wobei im Heiz
kreis neben einer Resonanzkapazität auch ein Kalt
leiter und ein Relais integriert sind. Der Kaltleiter
dient hier als Zeitglied für die Steuerung des Relais
und wird seinerseits, nach ausreichender Vorheizung
der Lampenelektroden, durch den Relaiskontakt von der
Schaltung abgetrennt, so daß nach erfolgter Zündung
der Niederdruckentladungslampen kein Strom mehr durch
den Kaltleiter fließt. Diese Schaltungsanordnung hat
gegenüber der in der EP-PS 1 85 179 offenbarten Schal
tung den Vorteil, daß im Kaltleiter während des Brenn
betriebes der Lampen keine Verlustleistung umgesetzt
wird. Allerdings besitzt auch hier der Kaltleiter
die insbesondere bei kurzen Schaltzyklen störende Ab
kühlzeit, so daß dann kein schonender Lampenstart er
folgen kann. Weiterhin verlangt diese Schaltungsfigu
ration eine genaue Abstimmung der Bauelemente, wenn
ein Kaltstart der Lampe vermieden, andererseits das
Relais den Kaltleiter sicher abschalten soll.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsan
ordnung zum Betrieb einer oder mehrerer Niederdruck
entladungslampen bereitzustellen, die mit einem ge
ringen Schaltungsaufwand eine ausreichende Vorheizung
der Elektroden der Niederdruckentladungslampen er
möglicht, und so einen schonenden Warmstart der Lam
pen sowie geringe Verlustleistungen im Heizkreis ge
währleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn
zeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen dargelegt.
Als weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Schaltungs
anordnung können angeführt werden:
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ermöglicht
ein kontrolliertes Vorheizen der Lampenelektroden,
abgestimmt auf einen dem jeweiligen Elektrodentyp
angepaßten Spannungswert. Insbesondere ist die Vor
heizphase der Elektroden weitgehend unabhängig von
Toleranzen der Netzspannung und den Bauelementepara
metern, da direkt der Spannungsabfall über den Elek
trodenwendeln zur Bewertung der Elektrodenaufheizung
herangezogen wird. Die Heizspannung über den Elek
troden ist so gering (maximal einige zehn Volt), daß
in der Niederdruckentladungslampe keine die Lampe
schädigende Glimmentladung auftreten kann. Außerdem
werden durch die Relaiskontakte, beim Übergang von
der Vorheiz- in die Zündphase der Lampen, die Heiz
kreise unterbrochen, so daß im Brennbetrieb der Nie
derdruckentladungslampen kein Strom durch den Heiz
kreis fließt. Damit werden die in den Elektroden um
gesetzten Verlustleistungen reduziert.
Die Erfindung wird nachstehend anhand mehrerer Aus
führungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 das Prinzip der erfindungsgemäßen Schal
tungsanordnung für eine Niederdruckentla
dungslampe,
Fig. 2a ein genaues Schaltbild des in Fig. 1 mit
gestrichelten Linien umrahmten Schaltungs
teils, insbesondere die Relaisansteuerung
S, gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 2b ein detailliertes Schaltbild des in Fig. 1
mit gestrichelten Linien umrahmten Schal
tungsteils, insbesondere die Relaisansteue
rung S, gemäß eines zweiten Ausführungs
beispiels,
Fig. 3 das vollständige Schaltbild einer erfin
dungsgemäßen Schaltungsanordnung zum Betrieb
zweier parallel geschalteter Niederdruck
entladungslampen.
Die Fig. 1 verdeutlicht das Prinzip der erfindungs
gemäßen Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Nieder
druckentladungslampe LP.
Ein wesentliches Bestandteil der Schaltung ist ein
Gegentaktfrequenzgenerator, bestehend aus zwei Bi
polartransistoren T1, T2, die als Halbbrückenwech
selrichter verschaltet sind, mit einer in Fig. 1
schematisch dargestellten Ansteuerungsvorrichtung A
und einer Gleichspannungsversorgung. Die Ansteuerungs
vorrichtung A ist beispielsweise im Buch "Elektronik
schaltungen" von W. Hirschmann (Siemens AG), auf den
Seiten 147-148 beschrieben und soll daher hier nicht
näher ausgeführt werden. Sie enthält auch eine Start
vorrichtung für die erfindungsgemäße Schaltung.
Der Gegentaktfrequenzgenerator versorgt einen Serien
resonanzkreis, der am Mittenabgriff M1 zwischen den
Transistoren T1, T2 angeschlossen ist und aus einem
Kopplungskondensator C3, einer Resonanzinduktivität
LD und einer Resonanzkapazität C1 sowie einer Nieder
druckentladungslampe LP besteht, mit einer hochfre
quenten (größer als 20 kHz) Wechselspannung. Ein An
schluß der Resonanzkapazität C1 ist hier zum Minus
pol (Masse) der Gleichspannungsversorgung zurückge
führt. Die Niederdruckentladungslampe LP ist parallel
zur Resonanzkapazität C1 geschaltet. Sie besitzt zwei
mit Emittermaterial beschlämmte Elektrodenwendeln E1,
E2, die zusammen mit einem Relaiskontakt K1 in einen
Heizkreis integriert sind, wobei ein Anschluß der
Elektrode E2 mit dem Minuspol (Masse) der Gleichspan
nungsversorgung verbunden ist.
An einem Abgriff M2 im Serienresonanzkreis ist ferner
über einen Strombegrenzungskondensator C5 ein Gleich
richter GL mit seinem Eingang 2 angeschlossen. Der
Eingang 1 des Netzgleichrichters GL ist zum Minuspol
(Masse) der Gleichstromversorgung geführt. Parallel
zum Gleichstromausgang des Gleichrichters GL liegt
ein Glättungskondensator C4. Vom Gleichrichter GL
wird ein steuerbarer elektronischer Schalter S, der
die zum Relaiskontakt K gehörende Relaisspule RL an
steuert, mit Gleichspannung versorgt.
Das Funktionsprinzip dieser Schaltung läßt sich fol
gendermaßen verstehen:
Beim Einschalten der Niederdruckentladungslampe LP
bzw. der Schaltungsanordnung ist der Relaiskontakt K
zunächst geschlossen, so daß durch die Elektroden
wendel E1, den Relaiskontakt K und die Elektrodenwen
del E2 über den stark bedämpften Serienresonanzkreis
ein hochfrequenter Heizstrom fließt, der die Elek
troden E1 und E2 aufheizt. Der Spannungsabfall an der
Lampe beträgt während dieser Vorheizphase gerade die
Summe aus dem Spannungsabfall an der Elektrodenwendel
E1 und an der Elektrodenwendel E2, also bei gleich
artigen Elektroden E1, E2 gleich der doppelten Heiz
spannung einer Elektrodenwendel.
Da der Gleichrichter GL mit seinen Eingängen 1, 2
parallel zur Lampe LP geschaltet ist, liegt während
der Vorheizphase an ihm ebenfalls die hochfrequente
Heizspannung der Elektrodenwendeln E1, E2 an. Diese
hochfrequente Spannung wird vom Gleichrichter GL in
eine pulsierende Gleichspannung verwandelt und vom
Glättungskondensator C4, der parallel zum Gleich
stromausgang des Gleichrichters GL geschaltet ist,
geglättet, so daß am steuerbaren elektronischen
Schalter S die gleichgerichtete und geglättete Heiz
spannung der Elektrodenwendeln E1, E2 anliegt.
Mit zunehmender Aufheizung der Elektrodenwendeln E1,
E2 wächst auch ihr ohmscher Widerstand und damit die
Heizspannung, d. h., der Spannungsabfall an den Elek
troden E1, E2 sowie der Spannungsabfall am elektro
nischen Schalter S. Beim Überschreiten eines kriti
schen Spannungswertes öffnet der elektronische Schal
ter S über die Relaisspule RL den Relaiskontakt K.
Das Öffnen des Relaiskontaktes K bewirkt eine Unter
brechung des Heizkreises, so daß jeder weitere Strom
fluß durch die Elektrodenwendeln E1, E2 verhindert
wird. Außerdem steigt dadurch die Güte des Serienre
sonanzkreises an, da nun die Resonanzkapazität C1
nicht länger durch den Heizkreis überbrückt wird und
eine Bedämpfung des Serienresonanzkreises durch den
Widerstand der Elektrodenwendeln E1, E2 entfällt.
Somit kann an der Resonanzkapazität C1 die Zündspan
nung für die Niederdruckentladungslampe LP bereit
gestellt werden. Nach erfolgter Zündung der Lampe LP
fließt durch die Relaisspule RL nur noch der Ruhe-
oder Haltestrom, der erforderlich ist, um den Relais
kontakt K geöffnet zu halten. Erst nach dem Abschal
ten der Lampe LP bzw. der Schaltungsanordnung wird
der Relaiskontakt K wieder geschlossen, so daß bei
erneutem Einschalten der Lampe LP die Vorheizphase
für die Elektroden E1, E2 erneut beginnt.
Der steuerbare elektronische Schalter S kann als
Schwellwert- oder als Zeitschalter ausgebildet sein.
In Fig. 2a ist, gemäß des ersten Ausführungsbei
spiels, der steuerbare elektronische Schalter S als
Schwellwertschalter ausgeführt.
Der elektronische Schalter S besteht hier aus einer
Zenerdiode DZ, einem Spannungsteiler mit den Wider
ständen R17, R18 und einem Thyristor Th, der in Serie
zur Relaisspule RL geschaltet ist und dessen Gate
von der Zenerdiode DZ gesteuert wird.
Während der Vorheizphase, also bei geschlossenem Re
laiskontakt K, sperren die Zenerdiode DZ und der
Thyristor Th, so daß durch die Relaisspule RL kein
Stromfluß stattfindet. Mit wachsender Aufheizung der
Elektrodenwendeln E1, E2 steigt der Spannungsabfall
an den Elektrodenwendeln E1, E2 und an der Zenerdiode
DZ an. Beim Überschreiten der Durchbruchspannung der
Zenerdiode DZ wird diese leitend und steuert über den
Spannungsabfall am Widerstand R18 die Schaltstrecke
des Thyristors Th ebenfalls in die Leitfähigkeit.
Dieses hat einen Stromfluß durch die Relaisspule RL
und ein Öffnen des Relaiskontaktes K zur Folge. Da
die Zünd- und die Brennspannung der Niederdruckent
ladungslampe LP größer als die Heizspannung an den
Elektrodenwendeln E1, E2 sind, bleiben die Zenerdiode
DZ und die Schaltstrecke des Thyristors Th im leit
fähigen Zustand, so daß nach erfolgter Zündung der
Lampe LP durch die Relaisspule RL der Haltestrom
fließt, der erforderlich ist, um den Relaiskontakt K
geöffnet zu halten.
Die Freilaufdiode D1, parallel zur Relaisspule, dient
lediglich zum Schutz des Thyristors Th vor der Induk
tionsspannung der Relaisspule RL.
Durch geeignete Dimensionierung der Bauelemente, ins
besondere C4, DZ, R17 und R18 kann die Dauer der Vor
heizphase für jeden Elektrodentyp optimal eingestellt
werden.
In Fig. 2b ist, gemäß des zweiten Ausführungsbei
spiels, der steuerbare elektronische Schalter S als
Zeitschalter ausgebildet. Der elektronische Schalter
S besteht hier aus einem RC-Glied mit dem Widerstand
R20 und dem Kondensator C20 sowie einem Thyristor Th1,
der in Serie zur Relaisspule RL1 geschaltet ist.
Der Kondensator C20 wird über den Widerstand R20 auf
die Schwellspannung aufgeladen, die erforderlich ist,
um die Schaltstrecke des Thyristors Th1 über dessen
Gateanschluß in die Leitfähigkeit zu steuern, wodurch
ein Stromfluß durch die Relaisspule RL1, ähnlich wie
beim ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 2a, ermög
licht wird.
Der Gleichrichter GL1, der Glättungskondensator C7
sowie der Thyristor Th1 und die Relaisspule RL1 mit
der Freilaufdiode D2 haben dieselbe Funktion wie die
entsprechenden Bauelemente des ersten Ausführungsbei
spiels nach Fig. 2a. Die Dauer der Vorheizphase der
Elektrodenwendeln E1, E2 ist hier durch die Zeit
konstante des RC-Gliedes bestimmt, die ihrerseits
natürlich für jeden Elektrodentyp optimiert werden
kann.
Fig. 3 zeigt ein detailliertes Schaltbild einer er
findungsgemäßen Schaltungsanordnung zum Betrieb von
zwei parallel geschalteten Niederdruckentladungslam
pen LP1, LP2 gemäß eines besonders bevorzugten Aus
führungsbeispiels.
Als wesentliches Bestandteil enthält die Schaltung
einen Gegentaktfrequenzgenerator, bestehend aus zwei
in einer Halbbrücke angeordneten Bipolartransistoren
T3, T4 mit einer hier nur schematisch dargestellten
Ansteuerungsvorrichtung A′ und einer Gleichspannungs
versorgung G, zu deren Ausgang ein Stützkondensator
C8 parallel geschaltet ist. Eine genaue Beschreibung
einer solchen Ansteuerungsvorrichtung A′ findet sich
beispielsweise im Buch "Elektronikschaltungen" von
W. Hirschmann (Siemens AG), auf den Seiten 147-148
und in der EP-OS 2 76 460. Parallel zu den Schalt
strecken der alternierend schaltenden Transistoren T3,
T4 ist ein erster Glättungskondensator C6 geschaltet.
Die Transistoren T3, T4 besitzen außerdem jeweils
einen Emitterwiderstand R5 bzw. R6 und eine Rücklauf
diode D3 bzw. D4 zum Schutz ihrer Schaltstrecke. An
dem Mittenabgriff M1′ zwischen den beiden Bipolar
transistoren T3, T4 sind über den Kopplungskondensa
tor C10 und die Primärwicklung RK1a eines Ringkern
transformators zwei parallel zueinander liegende Se
rienresonanzkreise angeschlossen.
Der erste Serienresonanzkreis besteht aus der Reso
nanzinduktivität LD1, der Resonanzkapazität C91 und
der Niederdruckentladungslampe LP1, wobei die Lampe
LP1 und die Resonanzkapazität C91 wechselstrommäßig
parallel zueinander geschaltet sind. Analog dazu ent
hält der zweite Serienresonanzkreis C92 und die Nie
derdruckentladungslampe LP2, wobei auch hier die Lam
pe LP2 und die Resonanzkapazität C92 wechselstrom
mäßig parallel zueinander geschaltet sind.
Beide Lampen LP1, LP2 weisen einen Heizkreis auf, der
jeweils von den Elektrodenwendeln E11, E12 bzw. von
den Elektrodenwendeln E21, E22 der entsprechende Lam
pe LP1 und LP2 und einem Relaiskontakt K1 bzw. K2 ge
bildet wird. Die beiden Relaiskontakte K1, K2 werden
von der Relaisspule RL′ simultan geschaltet.
Die Relaisspule RL′ wird von der Schaltstrecke des
in Serie zu ihr angeordneten Thyristors Th′ kontrol
liert, wobei das Gate des Thyristors Th′ seinerseits
von der Zenerdiode DZ′ und dem Spannungsteiler, be
stehend aus den Widerständen R17′, R18′, angesteuert
wird. An der Zenerdiode DZ′ und dem Spannungsteiler
R17′, R18′ liegt die vom zweiten Glättungskondensator
C4′ geglättete Ausgangsspannung des Gleichrichters GL′
an. Der Gleichspannungsausgang des Gleichrichters GL′,
der Glättungskondensator C4′, die Zenerdiode DZ′, der
Spannungsteiler R17′, R18′, die Relaisspule RL′, die
Freilaufdiode D1′ und der Thyristor Th′ sind vollkom
men analog zum ersten Ausführungsbeispiel, das in
Fig. 2a dargestellt ist, verschaltet. Der Anschluß 1
des Gleichrichters GL′ ist über den Abgriff M3 zum
Pluspol des ersten Glättungskondensators C6 geführt,
während der Anschluß 2 des Gleichrichters GL′ über
einen ersten Strombegrenzungskondensator C17 mit einem
Abgriff M4 im ersten Serienresonanzkreis und über
einen zweiten Strombegrenzungskondensator C18 mit
einem Abgriff M5 im zweiten Serienresonanzkreis ver
bunden ist.
Über den Abgriff M3 ist auch jeweils ein Anschluß der
Elektrodenwendeln E12 und E21 zum Pluspol des ersten
Glättungskondensators C6 geführt, so daß der Wechsel
stromeingang 1, 2 des Gleichrichters GL′ parallel zu
beiden Lampen LP1 und LP2 geschaltet ist.
Die Schaltungsanordnung besitzt außerdem ein aktives
Oberwellenfilter, das eine sinusförmige Netzstrom
entnahme ermöglicht. Dieses Oberwellenfilter besteht
aus den Dioden D13, D14, D15, D16 und den Kondensa
toren C13, C81, C82 und den beiden Resonanzkapazitäten
C91, C92. Eine ausführliche Funktionsbeschreibung
eines derartigen Oberwellenfilters findet man in der
US-PS 48 08 887 und soll daher hier nicht wiederge
geben werden.
Noch nicht erwähnt wurde das in Fig. 3 abgebilde
te Bauelement R8, das ebenso wie die Primärwicklung
RK1a des Ringkerntransformators zur Ansteuerungsvor
richtung A′ gehört und hier deshalb nicht näher er
läutert werden soll.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schaltungs
anordnung nach Fig. 3 läßt sich folgendermaßen be
schreiben:
Nach dem Einschalten und Anlaufen des Gegentaktfre
quenzgenerators fließt vom Mittenabgriff M1′ über
den Kopplungskondensator ein hochfrequenter (größer
als 20 kHz) Wechselstrom, der sich am Abgriff M2′ in
die beiden Serienresonanzkreise verzweigt, so daß
über die Resonanzinduktivität LD1 und dem Abgriff M4
ein Heizstrom durch den Heizkreis der Niederdruckent
ladungslampe LP1, bestehend aus den Elektrodenwendeln
E11, E12 und dem geschlossenen Relaiskontakt K1, zum
Abgriff M3 fließt, wo er sich mit dem Heizstrom, der
durch den Heizkreis der zweiten Niederdruckentla
dungslampe LP2, bestehend aus den Elektrodenwendeln
E21, E22 und dem geschlossenen Relaiskontakt K2,
fließt, vereinigt.
Bei den beiden Lampen LP1, LP2 handelt es sich um
Leuchtstofflampen mit einer Leistungsaufnahme von
ca. 9 W und mit gleichartigen Elektrodenwendeln E11,
E12 und E21, E22.
Während der Vorheizphase beträgt der Spannungsabfall
über jeder Lampe LP1, LP2 gerade die doppelte Heiz
spannung einer Elektrodenwendel E11, E12, E21, E22.
Da der Gleichrichter GL′ parallel zu den Leuchtstoff
lampen LP1 und LP2 geschaltet ist, liegt zwischen den
Abgriffen M6 und M7 die gleichgerichtete und durch den
zweiten Glättungskondensator C4′ geglättete doppelte
Elektrodenwendelspannung an.
Mit wachsender Aufheizung der Elektrodenwendeln E11,
E12, E21, E22 nimmt auch deren ohmscher Widerstand
und damit der Spannungsabfall über den Lampen LP1,
LP2 und auch der Spannungsabfall zwischen den Ab
griffen M6, M7 zu.
Überschreitet der Spannungsabfall an den Elektroden
wendeln E11, E12, E21, E22 einen kritischen Wert, so
wird die Zenerdiode DZ′ leitend und steuert auch die
Schaltstrecke des Thyristors Th′ über dessen Gate und
den Spannungsabfall an Widerstand R18′ in die Leit
fähigkeit. Als Folge fließt durch die Relaisspule RL′
ein Strom und die Relaiskontakte K1, K2 werden ge
öffnet, so daß beide Heizkreise unterbrochen sind.
Damit endet die Vorheizphase für die Elektroden E11,
E12, E21, E22. Die Resonanzkapazitäten C91, C92 wer
den nun durch die Heizkreise nicht länger überbrückt,
so daß aufgrund der höheren Güte der Serienresonanz
kreise an den Resonanzkapazitäten C91, C92 die Zünd
spannung für die Leuchtstofflampen LP1, LP2 bereit
gestellt werden kann.
Nach erfolgter Zündung der Lampen LP1, LP2 wird die
Relaisspule RL′ noch mit dem Halte- oder Ruhestrom
versorgt, der ausreicht, um die Relaiskontakte K1,
K2 in geöffneter Stellung zu halten. Erst beim Aus
schalten der Lampen LP1, LP2 werden die Relaiskontak
te K1, K2 wieder geschlossen.
Das Funktionsprinzip ist also vollkommen analog zu
dem des ersten Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2a.
Die Tabelle I gibt eine geeignete Dimensionierung
der Bauelemente für das Ausführungsbeispiel gemäß
der Fig. 3 an.
C81, C82|2,2 nF | |
C91, C92 | 4,7 nF |
C13 | 6,8 nF |
C17, C18 | 470 pF |
DZ′ | BZX55/C24 |
LD1, LD2 | 3,1 mH |
R5, R6 | 0,47 Ω |
R17′, R18′ | 1,8 kΩ |
C4′ | 10 µF |
Th′ | 2N5061 |
D1′ | 1N4148 |
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die beschrie
benen Ausführungsbeispiele, sondern kann beispiels
weise auch für den Betrieb mehrerer parallel geschal
teter Niederdruckentladungslampen angewendet werden.
Es ist natürlich auch möglich, in der erfindungsge
mäßen Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 die Ansteue
rung der Relaisspule RL′ mittels eines Zeitschalters
entsprechend Fig. 2b auszuführen.
Außerdem kann anstatt eines elektromechanischen Re
lais auch ein sogenanntes elektronisches Relais ver
wendet werden, das aus einem Optokoppler und einem
elektronischen Schalter, z. B. einem Thyristor, be
steht.
Claims (9)
1. Schaltungsanordnung zum Betrieb einer oder mehre
rer Niederdruckentladungslampen, bestehend aus
- - einem Gegentaktfrequenzgenerator mit einer An steuerungsvorrichtung (A, A′) und einer Gleich spannungsversorgung (G),
- - mindestens einem Serienresonanzkreis, der vom Gegentaktfrequenzgenerator mit einem Hochfre quenzsignal beaufschlagt wird und der zumindest eine Resonanzinduktivität (LD, LD1, LD2) sowie eine Resonanzkapazität (C1, C91, C92) enthält,
- - Anschlüsse für mindestens eine Niederdruckent ladungslampe (LP, LP1, LP2),
- - mindestens einem Heizkreis zum Vorheizen der Elektroden (E1, E2, E11 , E12, E21 , E22) der Niederdruckentladungslampen (LP, LP1, LP2),
dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanord
nung ein Relais beinhaltet, dessen Kontakte (K, K1,
K2) jeweils in einem Heizkreis integriert sind, so
daß die Heizkreise mittels der Relaiskontakte (K,
K1, K2) geschlossen (zum Vorheizen der Elektroden
der Niederdruckentladungslampen) oder unterbrochen
(zum Zünden der Niederdruckentladungslampen) wer
den können, wobei der Spannungsabfall über den
Elektroden (E1, E2, E11, E12, E21, E22) während
der Heizphase zur Steuerung der Relaisspule (RL,
RL′, RL1) dient und wobei außerdem durch Unterbre
chen der Heizkreise mittels Betätigen der Kontakte
(K, K1, K2) die Güte der Serienresonanzkreise ge
genüber der Vorheizphase erhöht wird, so daß dann
an den Resonanzkapazitäten (C1, C91, C92) die
Zündspannung für die Niederdruckentladungslampen
(LP, LP1, LP2) bereitgestellt werden kann.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Relais von einem steuerbaren
elektronischen Schalter (S) betrieben wird, der
seinerseits die gleichgerichtete Heizspannung an
den Elektroden (E1, E2) detektiert.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß der steuerbare elektronische
Schalter (S) als Schwellwertschalter ausgebildet
ist und aus einem Thyristor (Th; Th′), einer
Zenerdiode (DZ; DZ′) sowie einem Spannungsteiler
(R17, R18; R17′, R18′) besteht, wobei die Zener
diode (DZ; DZ′) nach Überschreiten der Schwell
spannung den Thyristor (Th; Th′) durchsteuert
und dieser seinerseits das Relais schaltet.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß der steuerbare elektronische
Schalter (S) als Zeitschalter ausgebildet ist und
aus einem Thyristor (Th1) sowie einem RC-Glied
(R20, C20) besteht, das als Zeitglied wirkt und
den Thyristor (Th1) steuert, der seinerseits das
Relais schaltet.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung einen
Gleichrichter (GL; GL′; GL1) zur Spannungsversor
gung des Relais und einen zweiten Glättungskonden
sator (C4; C4′; C7) enthält, wobei der Glättungs
kondensator (C4; C4′; C7) parallel zum Gleichstrom
ausgang des Gleichrichters (GL; GL′; GL1) geschal
tet ist und wobei am Wechselspannungseingang (1,
2) des Gleichrichters (GL; GL′; GL1) während der
Vorheizphase die Heizspannung der Elektroden (E1,
E2; E11, E12, E21, E22) anliegt.
6. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanord
nung mindestens einen Strombegrenzungskondensator
(C5; C17; C18) aufweist, der mit dem Wechselstrom
eingang des Gleichrichters (GL; GL′; GL1) verbun
den ist.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß parallel zur Relaisspule (RL,
RL′, RL1) eine Freilaufdiode (D1, D1′, D2) ge
schaltet ist.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung zwei
parallel zueinander geschaltete Niederdruckentla
dungslampen (LP1, LP2) enthält, die jeweils einen
Heizkreis zum Vorheizen ihrer Elektroden (E11,
E12, E21, E22) besitzen.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4140557A DE4140557A1 (de) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | Schaltungsanordnung zum betrieb einer oder mehrerer niederdruckentladungslampen |
PCT/DE1992/001026 WO1993012631A1 (de) | 1991-12-09 | 1992-12-09 | Schaltungsanordnung zum betrieb einer oder mehrerer niederdruckentladungslampen |
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