DE4210373A1

DE4210373A1 - Electronic ballast

Info

Publication number: DE4210373A1
Application number: DE4210373A
Authority: DE
Inventors: Johannes Fruecht
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: Cooper Crouse Hinds GmbH
Priority date: 1992-03-30
Filing date: 1992-03-30
Publication date: 1993-10-07
Also published as: EP0563770B1; DE59308191D1; EP0563770A1

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Vorschaltgerät nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an electronic ballast according to the preamble of claim 1.

Ein derartiges elektronisches Vorschaltgerät ist aus der EP 0 257 600 B1 bekannt geworden; dieses Vorschaltgerät ist speziell für die Schutzart "m" nach EN 50028 konzi piert worden. Die dort realisierte und beschriebene Schaltung kann sowohl bei einem Einfach-Vorschaltgerät für eine Leuchtstofflampe als auch bei einem Doppel-Vor schaltgerät für zwei Leuchtstofflampen eingesetzt werden.Such an electronic ballast is from the EP 0 257 600 B1 has become known; this ballast is specially designed for protection class "m" according to EN 50028 been pierced. The one realized and described there Circuit can be both with a single ballast for a fluorescent lamp as well as for a double front switching device for two fluorescent lamps.

Die Funktion dieses Gerätes ist wie folgt: Die Netzspan nung durchläuft ein passives Oberwellenfilter, wird da nach gleichgerichtet und mit einem Kondensator gesiebt. An dieser Gleichspannung wird entweder ein selbstschwin gender Halbbrücken-Resonanzkreiswandler, wie in der EP 0 257 600 B1 beschrieben, oder es werden zwei unabhängige, selbstschwingende Halbbrücken-Resonanzkreiswandler vorge sehen, deren Schwingfrequenz größer oder gleich 20 kHz ist und die Leuchtstofflampe bzw. -lampen versorgt bzw. versorgen. The function of this device is as follows: The mains voltage pass through a passive harmonic filter after rectified and sieved with a condenser. At this DC voltage either a self-oscillating gender half-bridge resonant circuit converter, as in EP 0 257 600 B1, or two independent, self-oscillating half-bridge resonant circuit converter featured see whose oscillation frequency is greater than or equal to 20 kHz and supplies the fluorescent lamp or lamps or supply.

Gemäß den geltenden Explosionsschutzvorschriften müssen die Geräte zum Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen in einer bestimmten Zündschutzart, z. B. in einer Sand kapselung oder Vergußkapselung, ausgeführt sein. Sowohl bei einer Einstift-Leuchtstofflampe mit nur einem Einzel stift, als auch bei einer Zweistift-Leuchtstofflampe mit einer speziellen Drehfassung, welche diese beiden Stifte in der Fassung kurzschließt, ist ein Vorheizen der Elek troden nicht erlaubt und auch technisch nicht möglich. Dies liegt daran, daß vorheizbare Elektroden eine Zünd quelle für entzündbare Gase wären, die zu Explosionen der umgebenden Atmosphäre beim Bruch des Glaskörpers der Leuchtstofflampe führen könnten. Das sichere Zünden wird bei derartigen Leuchten wegen der fehlenden Vorheizung durch eine höhere Startspannung ausgeglichen.According to the applicable explosion protection regulations the devices for use in hazardous areas in a certain type of protection, e.g. B. in a sand encapsulation or encapsulation. Either for a single-pin fluorescent lamp with only one pen, as well as with a two-pin fluorescent lamp a special rotary socket, which these two pins shorting in the socket is a preheating of the elec Treading is not permitted and is not technically possible. This is because preheatable electrodes are an ignition source of flammable gases that would cause explosions of the surrounding atmosphere when the vitreous breaks Fluorescent lamp. The safe ignition will in such lights because of the lack of preheating compensated by a higher starting voltage.

Der Resonanzschwingkreis nach der EP 0 257 600 B1 besitzt parallel zur Leuchtstofflampe einen Kondensator, und der Parallelschaltung des Kondensators mit der Leucht stofflampe ist eine Drossel und ein Koppelkondensator (in der Patentschrift mit L1 bzw. C11 bezeichnet) vorgeschal tet; bei der Ausführung nach der EP 0 257 600 B1 muß vor der Lampe eine Lampensicherung vorgesehen sein.The resonant circuit according to EP 0 257 600 B1 a capacitor parallel to the fluorescent lamp, and the Parallel connection of the capacitor with the light cloth lamp is a choke and a coupling capacitor (in the patent with L1 or C11)) tet; in the execution according to EP 0 257 600 B1 must the lamp can be provided with a lamp fuse.

Wenn nun das elektronische Vorschaltgerät vergossen wer den soll, dann ist es bei einer Vergußkapselung nach EN 50028 notwendig, daß die Eingangssicherungen ein Schalt vermögen von größer oder gleich 4000 Ampere aufweisen.If now shed the electronic ballast who if it is, then it is with encapsulation according to EN 50028 necessary for the input fuses to switch have capacities greater than or equal to 4000 amps.

Darüberhinaus ist auch notwendig, daß beispielsweise bei einer defekten Abschaltung eine unzulässige Erwärmung nicht auftreten darf.In addition, it is also necessary that, for example, at a defective shutdown an impermissible heating must not occur.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektronisches Vor schaltgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, wel ches den Explosionsschutz-Vorschriften genügt und gegen über dem Bekannten in der Funktion und Wirkungsweise und insbesondere bezüglich der Sicherheit erheblich verbes sert worden ist.The object of the invention is to provide an electronic front switching device of the type mentioned to create wel ches the explosion protection regulations and against above the known in function and mode of action and especially regarding safety has been tested.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kenn zeichnenden Merkmale des Anspruches 1.This object is achieved by the kenn characterizing features of claim 1.

Wenn der Koppelkondensator als sog. sicheres Bauteil ge mäß EN 50028 ausgeführt ist, kann die in Reihe zur Leuchtstofflampe befindliche Lampensicherung entfallen. Damit wird eine Vereinfachung des Vorschaltgerätes er zielt.If the coupling capacitor is a so-called safe component is designed in accordance with EN 50028 Fluorescent lamp fuse is not required. This will simplify the ballast aims.

In besonders vorteilhafter Weise wird der Koppelkondensa tor in Form eines sicheren Folienkondensators ausgebil det.The coupling condenser is particularly advantageous gate in the form of a safe film capacitor det.

Eingangs ist erwähnt, daß die Eingangssicherungen ein Schaltvermögen von größer oder gleich 4000 Ampere aufwei sen müssen.It is mentioned at the outset that the input fuses Switching capacity of greater than or equal to 4000 amps must.

Wenn nun die im Eingangsschaltkreis in Reihe zu den Ein gangssicherungen befindliche Induktivität so ausgebildet ist, wie in Anspruch 3 dargestellt, dann kann die Wick lung zur Erhöhung des Leitungswiderstandes benutzt wer den, so daß der maximale Strom durch die Eingangssiche rungen herabgesetzt werden kann. Den Leitungswiderstand kann man auch durch einen Widerstand, der in Reihe mit der Sicherung geschaltet ist und nach der EN 50028 als sicheres Bauelement ausgelegt ist, oder durch ein anderes sicheres Bauelement begrenzen. Durch das passive Oberwel lenfilter liegt in den Stromkreisen der Sicherungen je weils ein Teil der sog. Oberwellendrossel. Diese setzt sich aus einer induktiven und einer ohmschen Komponente zusammen. Der ohmsche Anteil der Wicklungen kann ausge nutzt werden, wenn die Oberwellendrossel als sicheres Bauelement ausgeführt ist. Demgemäß wird die Oberwellen drossel in "erhöhter Sicherheit" nach EN 50019 ausgebil det und dabei ist der ohmsche Anteil der Wicklungen so bemessen worden, daß die Sicherungen anstatt 4000 Ampere und mehr lediglich nur noch 35 Ampere abzuschalten haben.If now in the input circuit in series with the on inductors located in the form of fuses is, as shown in claim 3, then the wick who used to increase the line resistance the, so that the maximum current through the input security can be reduced. The line resistance can also be done through a resistor in series with the fuse is switched and according to EN 50028 as safe component is designed, or by another limit safe component. Through the passive overworld lenfilter is located in the circuits of the fuses because part of the so-called harmonic choke. This sets consist of an inductive and an ohmic component together. The ohmic portion of the windings can be out be used if the harmonic choke as safe Component is executed. Accordingly, the harmonics choke trained in "increased safety" according to EN 50019 det and the ohmic portion of the windings is like this that the fuses were instead of 4000 amps and only have to switch off only 35 amps.

In der Steuerschaltung für die Basis jedes steuerbaren Schalters befindet sich je ein Widerstand, der der Strom begrenzung des zur Basis fließenden Stromes dient. In ei nem Fehlerfall, wenn z. B. die Lampe defekt ist, werden wegen zu hohen Stromes zur Basis der steuerbaren Schalter diese Widerstände erwärmt. Demgemäß ist nach Anspruch 4 einem dieser Widerstände eine temperaturempfindliche Si cherung in Form eines Kaltleiters oder einer Temperatur sicherung zugeordnet.In the control circuit for the base of each controllable There is a resistor in each switch, which is the current limitation of the current flowing to the base. In egg nem fault, if z. B. the lamp is defective due to excessive current to the base of the controllable switch these resistors warmed. Accordingly, according to claim 4 one of these resistors a temperature sensitive Si fuse in the form of a PTC thermistor or a temperature fuse assigned.

Führt dieser Widerstand einen zu hohen Strom, so führt das zu einer Erwärmung des Widerstandes, und bei einer unzulässig hohen Erwärmung erhöht sich der Widerstands wert des Kaltleiters bzw. löst die Temperatursicherung aus und unterbricht die Ansteuerung zu den steuerbaren Schaltern, so daß der Lampenstrom abgeschaltet wird. Wenn ein Doppel-Vorschaltgerät vorgesehen ist, wird nur ein Zweig unterbrochen und der andere Zweig kann normal weiterarbeiten. Wenn ein Kaltleiter vorgesehen ist, kann nach Erneuerung der defekten Leuchtstofflampe der defekte Zweig wieder normal weiterarbeiten.If this resistance carries too high a current, it leads that to a heating of the resistance, and with one Resistance increases excessively high value of the PTC thermistor or triggers the temperature fuse and interrupts the control to the controllable Switches so that the lamp current is switched off. If a double ballast is provided, only one Branch broken and the other branch can be normal continue working. If a PTC thermistor is provided, can after replacing the defective fluorescent lamp, the defective one Continue branching normally.

Wenn das Vorschaltgerät vergossen ist, dann ist darauf zu achten, daß beispielsweise bei einer defekten Abschaltung keine unzulässige Erwärmung auftreten darf. Dies wird da durch vermieden, daß gemäß Patentanspruch 5 elektrisch in Reihe zu den Eingangssicherungen zwischen diesen und den Induktivitäten und thermisch-räumlich den steuerbaren Schaltern zugeordnet je ein temperaturempfindliches Si cherungselement vorgesehen ist, welches mechanisch mit den Kühlfahnen der steuerbaren Schalter verbunden ist.If the ballast is potted, then it is on make sure that, for example, in the event of a defective shutdown no unacceptable warming may occur. This will be there avoided by electrically in according to claim 5 Row of input fuses between these and the Inductors and thermally-spatially the controllable A temperature-sensitive Si is assigned to each switch fuse element is provided, which mechanically with the cooling lugs of the controllable switches is connected.

Wenn nun die z. B. als Transistoren ausgebildeten steuer baren Schalter durch einen Fehlerfall, der nicht durch die Kaltleiter/Temperatursicherungen an den Basiswider ständen geschützt ist, zu stark erwärmt werden, so löst die entsprechende, den Kühlfahnen der steuerbaren Schal ter zugeordnete Temperatursicherung aus und unterbricht die Stromversorgung für das Vorschaltgerät irreversibel.Now if the z. B. trained as transistors tax switch due to an error that does not occur the PTC thermistor / temperature fuses on the base resistor stands is protected, are heated too much, so it releases the corresponding, the cooling vanes of the controllable scarf temperature fuse assigned and interrupts the power supply for the ballast is irreversible.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, soll die Erfindung näher er läutert und beschrieben werden.Based on the drawing, in which an embodiment of the Invention is shown, the invention should he closer are explained and described.

Es zeigt die einzige Figur eine Schaltungsanordnung, bei der die Erfindung verwirklicht ist.The only figure shows a circuit arrangement, in which the invention is implemented.

Mit dem elektronischen Vorschaltgerät wird eine Ein stiftsockel-Leuchtstofflampe 10 betrieben.A pin base fluorescent lamp 10 is operated with the electronic ballast.

In der Fig. 1 ist links der Netzeingang mit den Netz klemmen L und N dargestellt, an denen jeweils eine Schmelzsicherung F1 und F2 angeschlossen ist, an die ein insgesamt mit der Bezugsziffer 20 bezeichnetes passives Oberwellenfilter anschließt, daß aus einer Induktivität L₄ und einem Kondensator C₁ besteht. Zwischen der Schmelzsicherung F₁ und der Induktivität L₄ des Oberwel lenfilters 20 und in Reihe mit diesem befindet sich eine temperaturempfindliche Sicherung F₃. Parallel zu diesem Kondensator C₁ befindet sich ein Widerstand R₂₃ und pa rallel zu dem Widerstand R₂₃ eine Gleichrichterschaltung V₁, die als Zweiwege-Gleichrichter ausgebildet ist und eine Brückenschaltung von vier Dioden zeigt. Zwischen der Netzklemme L und Erde (gekennzeichnet durch das übliche Erdungssymbol) hinter dem Widerstand R₂₃, und zwischen dem der Netzklemme N und Erde, vor dem Widerstand R₂₃, befinden sich je ein Kondensator C₂ und C₃.In Fig. 1, the network input with the network terminals L and N is shown on the left, to which a fuse F1 and F2 is connected, to which a passive harmonic filter, generally designated by the reference number 20 , connects that of an inductor L ₄ and a Capacitor C ₁ exists. Between the fuse F ₁ and the inductance L _{4 of} the Oberwel lenfilter 20 and in series with this there is a temperature sensitive fuse F _3rd In parallel with this capacitor C ₁ there is a resistor R ₂₃ and pa parallel to the resistor R _{23 is} a rectifier circuit V ₁ , which is designed as a two-way rectifier and shows a bridge circuit of four diodes. Between the power terminal L and earth (characterized by the usual ground symbol) behind the resistor R ₂₃ , and between that of the power terminal N and earth, before the resistor R₂₃, there are a capacitor C ₂ and C ₃ .

Parallel zu der Gleichrichterschaltung V1 ist ein Elek trolytkondensator C₁₂ und hierzu wiederum parallel eine Reihenschaltung aus zwei Widerständen R₂₁ und R₁ und ei nem Kondensator C₅; hierzu ist wiederum parallel eine Reihenschaltung aus einem Widerstand R₂ und einem Konden sator R₄ geschaltet.In parallel to the rectifier circuit V1 is an electrolytic capacitor C ₁₂ and, in turn, a series circuit of two resistors R ₂₁ and R ₁ and a capacitor C ₅ ; for this purpose, in turn, a series circuit comprising a resistor R ₂ and a capacitor R _{4 is} connected in parallel.

Zwischen dem Widerstand R₁ und dem Kondensator C₅ ist eine Leitung 12 angeschlossen, die einen ersten Begrenzungswiderstand R₄ und eine Diode V₆ enthält und die mit einem Resonanzschwingkreis 13 (siehe weiter un ten) verbunden ist. Zwischen dem ersten Be grenzungswiderstand R₄ und der Anode der Diode V₆ schließt ein Bein eines als Diac ausgebildeten Schwell wertschalters V₇ an, dessen anderes Bein an die Basis ei nes ersten steuerbaren Schalters V₂₆ angeschaltet ist. Zwischem dem Widerstand R₂ und dem Kondensator C₄ schließt eine Leitung 11 an, in der eine Reihenschaltung eines Widerstandes R₃ und einer Diode V₅ geschaltet und die an der Basis eines zweiten steuerbaren Schalters V₂₅ angeschlossen ist. Die Kathode der Diode V₅ schließt am Widerstand R₃ an. Hinter der Diode V₆, also kathodensei tig schließt ein Leitungszug 14 an, der unter Zwischenfü gung eines zweiten Begrenzungswiderstandes R₁₀, einer Temperatursicherung F₄ und einer Zenerdiode V₁₄ ebenfalls mit deren Anode mit der Basis des zweiten steuerbaren Schalters V₂₅ verbunden ist. In dieser Leitung 14 befin det sich eine Hilfswicklung L₁₂ einer Begrenzungsdrossel L₁ (siehe weiter unten) und eine Induktivität L₂, die mit der Hilfswicklung L₁₂ in Reihe geschaltet ist. Parallel zu der Reihenschaltung der Induktivität L₂ und der Hilfs wicklung L₁₂ befindet sich ein Widerstand R₇ und in Reihe mit der Induktivität L₁₂ der zweite Begrenzungswiderstand R₁₀. Zwischen dem Anschlußpunkt des Widerstandes R₇ an dem Leitungszug 14 und dem Widerstand R₁₀ befinden sich eine Diode V₉ und eine Zenerdiode V₁₀, wobei die Anode der Diode V₉ am Leitungszug 14 und deren Kathode mit der Kathode der Zenerdiode V₁₀ verbunden sind. Parallel hierzu ist ein Widerstand R₆₁ geschaltet sowie eine Rei henschaltung zweier Widerstände R₁₁ und R_62, wobei der Widerstand R₁₁ an dem Leitungszug 14 angeschlossen ist. Der gemeinsame Anschlußpunkt der Zenerdiode V₁₀ und der Widerstände R₆₁ und R₆₂ ist über eine Zenerdiode V₃₀ und einen Widerstand R₈ sowie einer weiteren Zenerdiode V₄ mit deren Kathode an den Pluspol der Gleichrichterschal tung V₁ angeschlossen ist. Der gemeinsame Anschlußpunkt der Widerständes R₆₁ und R₆₂ sowie der Zenerdiode V₁₀ ist an der Basis eines Transistors V₂₄ angeschlossen, dessen Kollektor zwischen dem temperaturempfindlichen Siche rungselement F₄ und der Kathode der Zenerdiode V₁₄ an der Leitung 14 angeschlossen ist und dessen Emitter an der Leitung 12 anschließt. Parallel zu der Kollektor-Emitter strecke des Transistors V₂₄ befindet sich eine Diode V₁₁ mit deren Kathode am Kollektor. Parallel zu der Zenerdi ode V₁₄ ist ein Elektrolytkondensator C₁₃ und parallel hierzu ein Widerstand R₉ geschaltet. Zwischen der Basis des Transistors V₂₄ und dem Emitter des steuerbaren Schalters V₂₅ befindet sich ein Kondensator C₇. Parallel zu dem Kollektor des Transistors V₂₅ und dem pluspol des Gleichrichters V₁ befindet sich eine Diode V₁₃. Zwischen dem Pluspol der Gleichrichterschaltung V₁ und dem Kollek tor des steuerbaren Schalters V₂₅ ist eine Diode V₁₂ ge schaltet. Die Kathode der Diode V₁₂ schließt am Kollektor des Schalters V₂₅ und die der Diode V₁₃ an dessen Emit ter.Between the resistor R ₁ and the capacitor C ₅ , a line 12 is connected which contains a first limiting resistor R ₄ and a diode V ₆ and which is connected to a resonant circuit 13 (see further un th). Between the first limiting resistor R ₄ and the anode of the diode V ₆ , one leg of a threshold switch V ₇ in the form of a diac connects, the other leg of which is connected to the base of a first controllable switch V ₂₆ . A line 11 connects between the resistor R ₂ and the capacitor C ₄ , in which a series connection of a resistor R ₃ and a diode V _{5 is} connected and which is connected to the base of a second controllable switch V ₂₅ . The cathode of the diode V ₅ connects to the resistor R ₃ . Behind the diode V ₆ , thus kathodensei tig connects to a line 14 , which is also connected with the anode to the base of the second controllable switch V ₂₅ with the interposition of a second limiting resistor R ₁₀ , a temperature fuse F ₄ and a Zener diode V ₁₄ . In this line 14 there is an auxiliary winding L _{12 of} a limiting choke L ₁ (see further below) and an inductor L ₂ which is connected in series with the auxiliary winding L ₁₂ . In parallel with the series connection of the inductor L ₂ and the auxiliary winding L ₁₂ there is a resistor R ₇ and in series with the inductor L ₁₂ the second limiting resistor R ₁₀ . Between the connection point of the resistor R ₇ to the line section 14 and the resistor R ₁₀ are a diode V ₉ and a Zener diode V _10, wherein the anode of the diode V ₉ on the line section 14 and the cathode connected to the cathode of Zener diode V ₁₀ . In parallel, a resistor R _{61 is} connected and a series circuit of two resistors R ₁₁ and R _62, the resistor R _{11 being connected} to the line 14 . The common connection point of the Zener diode V ₁₀ and the resistors R ₆₁ and R ₆₂ is connected via a Zener diode V ₃₀ and a resistor R ₈ and a further Zener diode V ₄ with its cathode to the positive pole of the rectifier circuit V ₁ . The common connection point of the resistors R ₆₁ and R ₆₂ and the Zener diode V ₁₀ is connected to the base of a transistor V ₂₄ , the collector element between the temperature-sensitive fuse element F ₄ and the cathode of the Zener diode V _{14 is connected} to line 14 and its emitter connects to line 12 . Parallel to the collector-emitter path of transistor V ₂₄ is a diode V ₁₁ with its cathode on the collector. An electrolytic capacitor C ₁₃ and a resistor R _{9 are} connected in parallel with the Zenerdi ode V ₁₄ . A capacitor C ₇ is located between the base of transistor V ₂₄ and the emitter of controllable switch V ₂₅ . A diode V ₁₃ is located parallel to the collector of transistor V ₂₅ and the positive pole of rectifier V ₁ . A diode V _{12 is} switched between the positive pole of the rectifier circuit V ₁ and the collector of the controllable switch V ₂₅ . The cathode of the diode V ₁₂ closes at the collector of the switch V ₂₅ and that of the diode V ₁₃ at its emitter.

An den Emitter des steuerbaren Schalters V₂₅ bzw. an die Leitung 12 schließt die Kathode einer Diode V₁₆ und der erste steuerbare Schalter V₂₆ an, dessen Emitter mit dem Minuspol der Gleichrichterschaltung V₁ verbunden ist. Die Basis des steuerbaren Schalters V₂₆ schließt über einen Leitungszug 15 ebenfalls an den Minuspol des Gleichrich ters V₁ an, wobei in diesem Leitungszug 15 eine Zenerdi ode V₁₇ mit ihrer Anode an der Basis des Schalters V₂₆, ein Widerstand R₁₅, eine weitere Induktivität L₃ und eine zweite Hilfswicklung der Begrenzungsdrossel L₁ an schließt. Parallel zur Reihenschaltung der Induktivität L₃ und der zweiten Hilfswicklung L₁₁ befindet sich ein Widerstand R₁₃. An dem gemeinsamen Verbindungspunkt der Induktivität L₃ und dem Widerstand L₁₃ schließt ein Bein eines Widerstandes R₆₄ an, dessen anderes Bein über einen Widerstand R₆ und zwei Zenerdioden V₂ und V₃ mit deren Kathode zum Pluspol des Gleichrichters V₁ verbunden sind. Parallel zum Widerstand R₆₄, vor dem Widerstand R₁₅ ist eine Diode V₁₅ und eine Zenerdiode V_16, deren Kathoden miteinander verbunden sind, angeschlossen. Ebenfalls pa rallel zum Widerstand R₆₄ liegt die Reihenschaltung zweier Widerstände R₁₄ und R₆₅, wobei R₁₄ am Leitungszug 15 angeschlossen ist; der gemeinsame Anschlußpunkt des Widerstandes R₁₄ und der Kathode der Diode V₁₆ ist auf die Basis eines Transistors V₂₇ geschaltet; parallel zu dessen Kollektor-Emitterstrecke befindet sich eine Diode V₂₀, wobei der Kollektor zwischen dem Widerstand R₁₅ und der Zenerdiode V₁₇ an der Leitung 15 und der Emitter des Transistors V₂₇ an dem Minuspol des Gleichrichters V₁ an geschaltet ist. Zwischen der Basis des Transistors V₂₇ und dem Emitter des steuerbaren Schalters V₂₆ ist ein Kondensator C₈ geschaltet. Der Schwellwertschalter bzw. der Diac V₇ ist zwischen der Zenerdiode V₁₇ und der Basis des steuerbaren Schalters V₂₆ geschaltet und parallel zu der Zenerdiode V₁₇ befindet sich ein Elektrolytkondensa tor C₁₄ und parallel dazu ein Widerstand R₁₆.The cathode of a diode V ₁₆ and the first controllable switch V ₂₆ , whose emitter is connected to the negative pole of the rectifier circuit V _{1, are} connected to the emitter of the controllable switch V ₂₅ or to the line 12 . The base of the controllable switch V ₂₆ connects via a line 15 also to the negative pole of the rectifier V ₁ , in which line 15 a Zenerdi ode V ₁₇ with its anode at the base of the switch V ₂₆ , a resistor R ₁₅ , a further inductance L ₃ and a second auxiliary winding of the limiting choke L ₁ closes. A resistor R ₁₃ is located in parallel with the series connection of the inductor L ₃ and the second auxiliary winding L ₁₁ . At the common connection point of the inductor L ₃ and the resistor L _{13 there} is a leg of a resistor R ₆₄ , the other leg of which is connected via a resistor R ₆ and two Zener diodes V ₂ and V ₃ to the cathode of the rectifier V ₁ . A diode V ₁₅ and a Zener diode V _16, the cathodes of which are connected to one another, are connected in parallel with the resistor R ₆₄ , in front of the resistor R ₁₅ . Also in parallel with the resistor R ₆₄ is the series connection of two resistors R ₁₄ and R ₆₅ , R _{14 being connected to} the line 15 ; the common connection point of the resistor R ₁₄ and the cathode of the diode V ₁₆ is connected to the base of a transistor V ₂₇ ; parallel to the collector-emitter path there is a diode V ₂₀ , the collector being connected between the resistor R ₁₅ and the Zener diode V ₁₇ on the line 15 and the emitter of the transistor V ₂₇ at the negative pole of the rectifier V ₁ . A capacitor C _{8 is} connected between the base of transistor V ₂₇ and the emitter of controllable switch V ₂₆ . The threshold switch or the diac V ₇ is connected between the Zener diode V ₁₇ and the base of the controllable switch V ₂₆ and in parallel with the Zener diode V ₁₇ there is an electrolytic capacitor C ₁₄ and in parallel with a resistor R ₁₆ .

Der Resonanzkreis 13 ist gebildet aus einer Kapazität C₁₀, die parallel zur Leuchtstofflampe 10 geschaltet ist, sowie der damit in Reihe liegenden Begrenzungsdrossel L₁ die in der Leitung 12 liegt; parallel zu der Kollektor- Emitterstrecke des steuerbaren Schalters 26 bzw. der Di ode V₁₉ ist ein Kondensator C₉ geschaltet und zwischen der Kapazität C₁₀ und der Begrenzungsdrossel L₁ befindet sich ein Kondensator C₁₁. An der Verbindungsstelle der Begrenzungsdrossel L₁ und des Kondensators C₁₁ schließt eine Reihenschaltung einer Diode V₂₁, einer Zenerdiode V₂₂ und eines Widerstandes R₁₈ an′ dessen anderes Bein sich aufteilt in drei Leitungszüge 16, 17, 18, von denen der Leitungszug 16 einen Schwellwertschalter V₂₃ und einen Widerstand R₁₉ der Leitungszug 17 einen Widerstand R₂₀ und der Leitungszug 18 einen Elektrolytkondensator C₁₅ aufweisen; deren andere Beine sind wieder mit dem Mi nuspol der Gleichrichterschaltung V₁ zusammengeschaltet. An das freie Bein des Widerstandes R₁₉ ist über eine Lei tung 19 das Gate eines Thyristors V₈ geschaltet; zwischen dem Gate und der Kathode befindet sich ein Widerstand R₅ und parallel dazu ein Kondensator C₆ und die Anode ist zwischen dem Widerstand R₂ und dem Kondensator C₄ ange schaltet.The resonant circuit 13 is formed from a capacitance C ₁₀ , which is connected in parallel to the fluorescent lamp 10 , and the limiting choke L _1, which is in series therewith and is located in the line 12 ; A capacitor C _{9 is} connected in parallel with the collector-emitter path of the controllable switch 26 or the diode ₁₉ , and a capacitor C ₁₁ is located between the capacitor C ₁₀ and the limiting inductor L ₁ . At the junction of the limiting choke L ₁ and the capacitor C ₁₁ , a series connection of a diode V ₂₁ , a Zener diode V ₂₂ and a resistor R ₁₈ to 'whose other leg is divided into three lines 16 , 17 , 18 , of which the line 16 a threshold switch V ₂₃ and a resistor R _19, the cable 17 have a resistor R ₂₀ and the cable 18 have an electrolytic capacitor C ₁₅ ; whose other legs are again connected to the negative pole of the rectifier circuit V ₁ . To the free leg of the resistor R ₁₉ via a Lei device 19, the gate of a thyristor V _{8 is} connected; between the gate and the cathode there is a resistor R ₅ and in parallel a capacitor C ₆ and the anode is connected between the resistor R ₂ and the capacitor C ₄ .

Dem Widerstand R₁₀ ist eine temperaturempfindliche Siche rung F₄ in Form eines Kaltleiters oder eine Thermosiche rung zugeordnet. Die Sicherung F₃ ist thermisch-räumlich den steuerbaren Schaltern V₂₅ und V₂₆ zugeordnet, wie durch die strichlierte Linie 23 und die Kanten 21 und 22 angedeutet ist. Dabei ist die Sicherung F₃ den Kühlfahnen der steuerbaren Schalter V₂₅, V₂₆ zugeordnet.The resistor R ₁₀ is assigned a temperature-sensitive fuse F ₄ in the form of a PTC thermistor or a thermal fuse. The fuse F ₃ is thermally and spatially assigned to the controllable switches V ₂₅ and V ₂₆ , as indicated by the broken line 23 and the edges 21 and 22 . Fuse F _{3 is assigned to} the cooling lugs of controllable switches V ₂₅ , V ₂₆ .

Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist wie folgt:The operation of the arrangement described is like follows:

An den Netzklemmen L, N liegt Netzspannung an. In dem aus der Induktivität L₄ und dem Kondensator C₁ gebildeten Oberwellenfilter wird die Netzspannung gefiltert, in der Gleichrichterschaltung V₁ gleichgerichtet und durch den Kondensator C₁₂, der als Elektrolytkondensator ausgebil det ist, gesiebt. Über die Widerstände R₁ und R₂₁ lädt sich der Kondensator C₅ auf. Wenn dieser etwa 32 Volt er reicht, schaltet der Diac V₇ durch und gibt einen durch den Widerstand R₄ begrenzten Stromimpuls auf die Basis des als Transistor ausgebildeten steuerbaren Schalters V₂₆, so daß dieser kurzzeitig leitend wird. Über die Wi derstände R₁₇ und R₁₂ war der Kondensator vorher auf die gleichgerichtete Netzspannung aufgeladen worden. Durch das kurzzeitige Leitendwerden des Transistors V₂₆ wird mit Hilfe der Kondensatoraufladung aus dem Kondensator C₉ der Schwingkreis 13, der die Induktivität bzw. die Be grenzungsdrossel L₁ und die Kapazität C₁₀ enthält, ange stoßen.Mains voltage is present at the network terminals L, N. In the harmonic filter formed from the inductor L ₄ and the capacitor C ₁ , the mains voltage is filtered, rectified in the rectifier circuit V ₁ and sieved by the capacitor C ₁₂ , which is configured as an electrolytic capacitor. The capacitor C ₅ charges via the resistors R ₁ and R ₂₁ . If this reaches about 32 volts, the diac V ₇ switches through and gives a current pulse limited by the resistor R ₄ to the base of the controllable switch V _{26 designed} as a transistor, so that it becomes briefly conductive. Via the resistors R ₁₇ and R ₁₂ , the capacitor had previously been charged to the rectified mains voltage. Due to the short-term conduction of the transistor V ₂₆ with the capacitor charging from the capacitor C _9, the resonant circuit 13 , which contains the inductor or the Be inductor L ₁ and the capacitance C ₁₀ , is encountered.

Die Begrenzungsdrossel L₁ besitzt die Steuerwicklungen L₁₁ und L_12, die beim Einsetzen der Resonanzkreisschwingungen so geschaltet sind, daß die Transistoren V₂₆, V₂₅ abwechselnd leitend werden. Dadurch schwingt die Schaltung selbständig weiter und aufgrund der hohen Resonanzspannung an der Kapazität C₁₀ wird die Leuchtstofflampe 10 gezündet. Der Lampenstrom wird von der Begrenzungsdrossel L₁ begrenzt.The limiting inductor L ₁ has the control windings L ₁₁ and L _12, which are switched when the resonant circuit vibrations begin so that the transistors V ₂₆ , V ₂₅ alternately become conductive. As a result, the circuit continues to vibrate independently and due to the high resonance voltage at the capacitor C ₁₀ , the fluorescent lamp 10 is ignited. The lamp current is limited by the limiting choke L ₁ .

Der Blindstrom aus der Begrenzungsdrossel L₁ fließt über die Dioden V₁₃, V₁₉ an den Kondensator C₁₂ zurück. Die Dioden V₁₂ und V₁₆ verhindern dabei den Inversbetrieb je weils der Transistoren V₂₅ und V₂₆. Schwingt der Reso nanzkreis, dann werden weitere Ansteuersignale unter drückt, da der Kondensator C₅ über die Diode V₆ ständig im Takt der Schwingfrequenz entladen wird.The reactive current from the limiting choke L ₁ flows back to the capacitor C ₁₂ via the diodes V ₁₃ , V ₁₉ . The diodes V ₁₂ and V ₁₆ prevent inverse operation because of the transistors V ₂₅ and V ₂₆ . If the resonance circuit oscillates, then further control signals are suppressed since the capacitor C _{5 is} continuously discharged via the diode V ₆ in time with the oscillation frequency.

Im folgenden wird die Wirkungsweise der Ansteuerschaltung des Transistors V₂₆ beschrieben; die Ansteuerschaltung des Transistors V₂₅ ist die gleiche, so daß die hier dar gestellten Wirkungen auch bei der Ansteuerschaltung des Transistors V₂₆ auftreten.The mode of operation of the drive circuit of transistor V _{26 is} described below; the drive circuit of the transistor V ₂₅ is the same, so that the effects presented here also occur in the drive circuit of the transistor V ₂₆ .

Die von der Begrenzungsdrossel L₁ kommende Spannung hat einen Strom durch die Induktivität L₃, den Widerstand R₁₅ und R₁₆ in die Basis des Transistors V₂₆ zur Folge. Der Spannungsabfall am Widerstand R₁₆ lädt den Kondensator C₁₄ auf, der mit der Zenerdiode V₁₇ auf einen Spannungs wert begrenzt wird, der ca. bei 5,6 Volt liegt. Gleich zeitig lädt sich der Kondensator C₈ über die Widerstände R₆₄, R₁₅ und R₁₄ auf. Bei Erreichen einer ausreichenden Spannungshöhe (0,7 Volt) wird der Transistor V₂₇ leitend und schaltet mit Hilfe der Kondensatorladung des Konden sators C₁₄ eine negative Spannung an die Basis des Tran sistors V₂₆, der in den Sperrzustand übergeht, wodurch sich die Spannungsrichtung an der Drossel L₁ umkehrt, so daß die Wicklung der Begrenzungsdrossel eine positive Spannung schaltet, die in der Folge dann den anderen Transistor V₂₅ in leitenden Zustand steuert. Die Wider stände R₁₁ und R₁₄ sind Drahtbrücken und dienen zur Lei stungsanpassung des EVG′s. Bei einer zu geringen Aus gangsleistung werden die Drahtbrücken durchtrennt, wo durch sich die Aufladezeit des Kondensators C₈ vergrößert und die Frequenz herabgesetzt wird. Somit ergibt sich ein höherer Ausgangsstrom bzw. eine höhere Ausgangsleistung des EVG′s.The voltage coming from the limiting choke L ₁ results in a current through the inductor L ₃ , the resistors R ₁₅ and R ₁₆ into the base of the transistor V ₂₆ . The voltage drop across resistor R ₁₆ charges capacitor C ₁₄ , which is limited to a voltage value with Zener diode V ₁₇ , which is approximately 5.6 volts. At the same time, the capacitor C ₈ charges through the resistors R ₆₄ , R ₁₅ and R ₁₄ . When a sufficient voltage level (0.7 volts) is reached, the transistor V ₂₇ becomes conductive and, with the aid of the capacitor charge of the capacitor C ₁₄ , switches a negative voltage to the base of the transistor V ₂₆ , which changes into the blocking state, as a result of which the voltage direction changes reverses at the inductor L ₁ , so that the winding of the limiting inductor switches a positive voltage, which then controls the other transistor V ₂₅ in the conductive state. The resistors R ₁₁ and R ₁₄ are wire jumpers and are used to adjust the power of the ECG. If the output power is too low, the wire bridges are severed, which increases the charging time of the capacitor C ₈ and reduces the frequency. This results in a higher output current or a higher output power of the electronic ballast.

Bei erstmaligem Start oder bei fehlender Leuchtstofflampe 10 steht am Kondensator C₁₀ (Resonanzkondensator) und da mit auch an den Lampenanschlüssen theoretisch eine ledig lich durch die Güte des Kreises gedämpfte, sehr hohe Re sonanzspannung an. Aus diesem Grund wird der Steuerstrom für die Transistoren V₂₆ und V₂₅ aus den Hilfswicklungen L₁₁ und L₁₂ der Resonanzkreisdrossel bzw. Begrenzungs drossel L₁ entnommen, um die Güte des Kreises zu bedämp fen. When starting for the first time or when there is no fluorescent lamp 10 , the capacitor C ₁₀ (resonance capacitor) and since with the lamp connections also theoretically have a very high resonance voltage that is only damped by the quality of the circuit. For this reason, the control current for the transistors V ₂₆ and V _{25 is taken} from the auxiliary windings L ₁₁ and L _{12 of} the resonant circuit choke or limiting choke L _{1 in} order to dampen the quality of the circuit.

Weiterhin wird über die Diode V₁₅ und die Diode V₁₆ bei Überschreiten eines dadurch gegebenen Grenzwertes der Transistor V₂₇ leitend und damit der Transistor V₂₆ abge schaltet. Dadurch wird die Zündspannung für die Leucht stofflampe sicher auf 660 Volt effektiv begrenzt.Furthermore, via the diode V ₁₅ and the diode V _16, when a limit value given thereby is exceeded, the transistor V ₂₇ becomes conductive and thus the transistor V ₂₆ switches off. This effectively limits the ignition voltage for the fluorescent lamp to 660 volts.

Bei fehlender Leuchtstofflampe lädt sich der Kondensator C₁₅ über die Diode V₂₁, die Diode V₂₂ und den Widerstand R₁₈ auf. Nach ungefähr drei Sekunden ist eine Spannung von 32 Volt erreicht, so daß der Diac V₃₂ durchbricht und einen Stromimpuls fließt, der mit dem Widerstand R₁₉ in das Gate des Thyristors V₈ fließt, der dadurch durchge schaltet wird und über den Widerstand R₃ und die Diode V₅ den Transistor V₂₅ in den Sperrzustand schaltet. Hier durch wird der Wandler abgeschaltet, wodurch eine unzulässig lange Spannungsbelastung der vom Vorschaltge rät abgehenden Leitungen vermieden wird. Der Haltestrom für den Thyristor V₈ liefert über den Widerstand R₂ die gleichgerichtete Netzspannung. Nach kurzzeitigem Unter brechen der Klemmen L, N ist das Gerät wieder startbe reit.In the absence of a fluorescent lamp, the capacitor C ₁₅ charges via the diode V ₂₁ , the diode V ₂₂ and the resistor R ₁₈ . After about three seconds, a voltage of 32 volts is reached, so that the diac V ₃₂ breaks down and a current pulse flows, which flows with the resistor R ₁₉ in the gate of the thyristor V ₈ , which is thereby switched on and through the resistor R ₃ and the diode V ₅ switches the transistor V ₂₅ into the blocking state. Here, the converter is switched off, thereby avoiding an impermissibly long voltage load on the outgoing lines from the ballast. The holding current for the thyristor V ₈ supplies the rectified mains voltage via the resistor R ₂ . After briefly interrupting the terminals L, N, the device is ready to start again.

Beim Betrieb des Gerätes, d. h. mit brennender Leucht stofflampe 10, wird wie beschrieben, die Spannungszeit fläche der Bregrenzungsdrossel L₁ an den Steuerwicklungen L₁₁ und L₁₂ mit Hilfe eines Integrationsgliedes gemessen, das aus den beiden Komponenten, dem Widerstand R₆₄ und dem Kondensator C₈, zusammengesetzt ist, gemessen. Die Folge ist, daß bei höher werdender Gleichspannung auf grund höherer Netzspannung in Folge der Transistor V₂₆ früher ausgeschaltet wird. Damit wird eine relativ sta bile Schwingfrequenz des Wandlers erreicht.During operation of the device, that is, with a fluorescent lamp 10 burning, as described, the voltage time area of the limit limiting inductor L ₁ on the control windings L ₁₁ and L _{12 is} measured with the aid of an integration element which consists of the two components, the resistor R ₆₄ and the capacitor C ₈ , is measured. The result is that when the DC voltage increases due to the higher mains voltage, the transistor V _{26 is} switched off earlier as a result. A relatively stable vibration frequency of the transducer is thus achieved.

Als weitere Maßnahme zur Stabilisierung des Lampen- und damit auch des Lichtstromes dienen die Zenerdioden V₂, V₃ und der Widerstand R₆. Bei Überschreiten der Zenerspan nung fließt ein zusätzlicher Strom in den Kondensator C₈. Dadurch wird der Transistor V₂₇ eher leitend und schaltet den Transistor V₂₆ frühzeitiger ab. In der Ansteuerschal tung des Transistors V₂₅ übernehmen dies die Diode V₄, V₃₀ und der Widerstand R₈. Damit ändert sich bei steigen der Eingangsspannung die Schwingfrequenz, wodurch der Lampenstrom relativ stabil bleibt.The Zener diodes V ₂ , V ₃ and the resistor R ₆ serve as a further measure for stabilizing the lamp and thus also the luminous flux. If the Zener voltage is exceeded, an additional current flows into the capacitor C ₈ . As a result, transistor V ₂₇ becomes more conductive and switches transistor V _{26 off} earlier. In the control circuit of the transistor V ₂₅ , this is taken over by the diode V ₄ , V ₃₀ and the resistor R ₈ . As a result, the oscillation frequency changes as the input voltage increases, which means that the lamp current remains relatively stable.

Wie eingangs erwähnt, ist die zwischen der Sicherung F₁ und der Induktivität L₄ eingeschaltete Sicherung F₃ ther misch-räumlich entsprechend der Wirklinie 23 mit den steuerbaren Schaltern V₂₅ und V₂₆ verbunden, so daß eine Erwärmung eines der beiden Steuerschalter V₂₅ und V₂₆ zum Ansprechen der Sicherung führt.As initially mentioned, the switched between the fuse F ₁ and the inductance L ₄ fuse F is ₃ ther connected respectively mixed-spatially the line of action 23 to the controllable switches V ₂₅ and V _26, so that heating of the two control switches V ₂₅ and V ₂₆ causes the fuse to trip.

Wenn in ähnlicher Weise auch der Widerstand R₁₀ sich un zulässig erwärmt, wird über ein temperaturbegrenzendes Element, welches ebenfalls entweder eine Sicherung oder ein Kaltleiter sein kann, der Basissteuerstrom reduziert bzw. abgeschaltet, damit der steuerbare Schalter V₂₅ aus geschaltet wird.If, in a similar way, the resistor R ₁₀ heats up too much, the basic control current is reduced or switched off via a temperature-limiting element, which can also be either a fuse or a PTC thermistor, so that the controllable switch V _{25 is} switched off.

Der Kondensator C₁₁, der erfindungsgemäß als sicherer Kondensator und somit als Folienkondensator ausgebildet ist, hilft mit, den Resonanzschaltkreis 13 sicher auszu bilden, so daß dort eine Sicherung, wie sie bei spielsweise in dem Vorschaltgerät nach der EP 0 257 600 A1 vorhanden ist, wegfallen kann.The capacitor C ₁₁ , which is designed according to the invention as a safe capacitor and thus as a film capacitor, helps to form the resonance circuit 13 safely, so that there is a fuse, such as is present in the ballast according to EP 0 257 600 A1, for example, can fall away.

Claims

1. Electronic ballast for the operation of at least one fluorescent lamp, for. B. a TLX or a two-pin socket fluorescent lamp with a special len rotary socket, in explosion- or firedamp-protected lights, with a resonance circuit, which is formed from an inductor designed as a limiting choke and a capacitor located parallel to the fluorescent lamp, which alternately two controllable Switch control, so that after the oscillation of the resonance circuit vibrates automatically, causing the resonance voltage applied to the capacitor to ignite the lamp, with a resonance circuit arranged in series with the fluorescent lamp and with the capacitance switched to another capacitance, characterized in that that the further capacitance (C11) is formed in the form of a safe capacitor, and that the ballast is cast in its entirety with casting resin.

2. Electronic ballast according to claim 1, characterized in that the further capacity in the form a safe film capacitor is formed.

3. Electronic ballast, according to claim 1 or 2, with a passive harmonic filter input circuit, each with an input fuse and one inductor each in series, because characterized in that the inductance is a winding has, whose winding wire is a double lacquer wire and whose turns are dimensioned so that the through the Turns determined ohmic resistance the input current limited to values below approx. 35 amps.

4. Ballast according to one of the preceding claims che, with one each in the supply line to the base of the tax Resistable switch, characterized records that in series with one of the resistors a tem temperature-sensitive fuse element switched and him is assigned thermally and spatially.

5. Ballast according to one of the preceding claims che, characterized in that electrically in series the input fuses between these and the inductors vities and thermal-spatial control switches assigned a thermal fuse is arranged.