DE4243955A1 - Vorschaltgerät für mindestens ein parallel betriebenes Gasentladungslampen-Paar - Google Patents

Vorschaltgerät für mindestens ein parallel betriebenes Gasentladungslampen-Paar

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Description

Die Erfindung betrifft ein Vorschaltgerät für mindestens ein parallel betriebenes Gasentladungslampen-Paar gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.
Gemäß Fig. 6 der EP 0 490 392 A1 der Anmelderin ist ein Vorschaltgerät für zwei parallel betriebene Gasentladungslampen bekannt, bei dem dem Wechselrichter zwei Serienresonanzkreise nachgeschaltet sind, von denen je einer einer der beiden Gasentladungslampen zugeordnet ist.
Bisher ist man in der Vorschaltgeräte-Technik davon ausgegangen, daß bei einem 2- Lampenbetrieb auch zwei separate Schwingkreise erforderlich sind. Dies deshalb, weil man angenommen hat, daß bei Verwendung eines gemeinsamen Schwingkreises für beide Lampen nach dem Zünden der einen Lampe die Schwingkreisspannung zusammenbricht und nicht mehr zur Zündung der zweiten Lampe ausreicht. In der Regel kann davon ausgegangen werden, daß beide Lampen nicht zum gleichen Zeitpunkt zündwillig sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, daß bekannte Vorschaltgerät zu vereinfachen.
Die Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Es war überraschend, daß das erfindungsgemäße Vorschaltgerät trotz des oben beschriebenen gedanklichen Hinderungsgrundes mit nur einem einzigen Schwingkreis funktioniert. Die Ursache liegt offenbar in der Wirkung des Symmetriertransformators. Wenn die eine Lampe gezündet hat, so verursacht der durch diese Lampe und die zugeordnete Wicklung des Symmetriertransformators fließende Strom in der anderen Wicklung eine Spannung, die sich mit der vom Schwingkreis gelieferten Spannung überlagert (normalerweise kompensieren sich die Spannungungen durch die beiden Wicklungen des Symmetriertransformators wegen der Gegensinnigkeit). Durch die vorstehend geschilderte Überlagerung der Spannungen an derjenigen Lampe, die noch nicht gezündet hat wird diese veranlaßt ebenfalls zu zünden.
Das Zünden der Lampe kann durch Überwachung des Lampenstromes kontrolliert werden. Wenn festgestellt wird, daß nach dem Zünden der ersten Lampe die zweite Lampe nicht zündet, so kann, wie bisher auch, die Frequenz des Wechselrichters bis in die Nähe der Resonanzfrequenz des Resonanzkreises abgesenkt werden, mit der Folge, daß die Zündspannung an der zweiten Lampe, die noch nicht gezündet hat, erhöht wird. Dies führt dann in der Regel auch zur Zündung der zweiten Lampe.
Wenn mit einem Vorschaltgerät mehr als ein Lampenpaar im Parallelbetrieb betrieben werden soll, so besteht die Möglichkeit, für alle Lampen-Paare entweder einen gemeinsamen Symmetriertransformator mit einer entsprechenden Anzahl von Wicklungs-Paaren mit gegensinnig wirkenden Wicklungen vorzusehen oder aber für jedes Lampen-Paar einen separaten Symmetriertransformator mit zwei gegensinnig wirkenden Wicklungen.
Dies ist Gegenstand der Ansprüche 2 und 3.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 3 bis 9 angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Vorschaltgerät wird nachfolgend anhand der einzigen Zeichnung beschrieben.
Das in der Zeichnung dargestellte Vorschaltgerät weist einen Brückengleichrichter G auf, der mit dem Netz verbunden ist. Die von dem Gleichrichter G erzeugte Gleichspannung wird einem Wechselrichter WR zugeführt, der einen asymmetrischen Ausgang aufweist. Der Wechselrichter WR wird mit einer vom Gleichrichter G erzeugten Gleichspannung UDC versorgt. Der Wechselrichter WR enthält in bekannter Weise zwei gegensinnig geschaltete Schalterelemente. Die Schaltfrequenz ist veränderbar. Auf diese Weise erzeugt der Wechselrichter WR an seinem Ausgang eine Wechselspannung variabler Frequenz.
Mit dem Ausgang des Wechselrichters WR ist ein Serienresonanzkreis verbunden, der aus einer Drossel LR und einem Resonanzkondensator CR besteht.
Die über dem Resonanzkondensator CR abfallende Wechselspannung wird über einen Trennkondensator CT zwei zu versorgenden Lampen-Paaren L1, L2 und L3, L4 zugeführt. Der Trennkondensator CT kann auch zwischen dem Wechselrichter WR und der Drossel LR vorgesehen werden. Er ist in der Zeichnung in gestrichelten Linien eingezeichnet und mit CT mit oben einem Strich eingezeichnet.
Für das erste Lampen-Paar L1, L2 ist ein erster Symmetriertransformator TS1 vorgesehen, der zwei gegensinnig wirkende Wicklungen WS1, WS2 hat. Das eine Ende dieser beiden Wicklungen ist über den Trennkondensator CT mit dem Verbindungspunkt der Drossel LR und des Resonanzkondensators CR verbunden. Das andere Ende jeder der beiden Wicklungen WS1, WS2 ist mit einer Elektrode einer der beiden Lampen L1, L2 verbunden. Die andere Elektrode der beiden Lampen L1, L2 ist über je einen Widerstand R1, R2 mit Masse verbunden. Der durch die Lampe L1 fließende Strom erzeugt an dem Widerstand R1 einen Spannungsabfall UL1, die als Meßgröße für den Lampenstrom verwendet wird. Über den Widerstand R2 fällt eine Spannung UL2 ab, die als Meßgröße für den Lampenstrom der Lampe L2 verwendet wird.
Die Lampen L1 und L2 sind direkt geheizt wobei die beiden Heizwindeln durch Heizkondensatoren CH1 bzw. CH2 verbunden sind.
Für das zweite Lampen-Paar L3, L4 ist ebenfalls ein separater Symmetriertransformator TS2 mit zwei gegensinnig wirkenden Wicklungen WS3, WS4 vorgesehen. Auch hier sind die beiden Wicklungen an einem Ende miteinander verbunden, und der Verbindungspunkt der beiden Wicklungen ist über den Trennkondensator CT mit dem Verbindungspunkt der Drossel LR und dem Resonanzkondensator CR verbunden. Die anderen Enden der beiden Wicklungen W53,W54 sind mit je einer Elektrode der beiden Lampen L3, L4 verbunden. Die anderen Elektroden der beiden Lampen L3, L4 sind hier direkt miteinander verbunden. Der Verbindungspunkt ist mit einem Verbindungspunkt von zwei Symmetriertransformatoren CS1, CS2 verbunden, die zwischen Masse und dem Gleichspannungspotential UC des Wechselrichters WR in Serie geschaltet sind.
Im Gegensatz zu den Lampen L1, L2 werden die Heizwendeln der Lampen L3, L4 mittels eines Heiztransformators TH1, TH2 geheizt. Dazu wird eine Eingangswicklung WH1, WH4 der beiden Heiztransformatoren einer Heizspannung UH zugeführt. Der Heiztransformator TH1 weist zwei Ausgangswicklungen WH2, WH3 auf, von denen jeweils einer mit einer Heizwendel der Lampe L3 verbunden ist. Der Heiztransformator TH2 weist zwei Ausgangswicklungen WH5, WH6 auf, die mit jeweils einer der beiden Heizwendeln der Lampe L4 verbunden sind.
Nach dem Einschalten des Vorschaltgerätes wird die Frequenz des Wechselrichters WR so gewählt, daß sie relativ weit über der Resonanzfrequenz des von der Drossel LR und dem Resonanzkondensator CR gebildeten Serienresonanzkreises liegt. In diesem Fall ist der Spannungsabfall über dem Resonanzkondensator CR relativ gering, so daß keine der Lampen zünden kann. In diesem Zustand werden die Heizwendeln der Lampen jedoch vorgewärmt (dies gilt insbesondere für die Lampen L1, L2). Nach dem Vorwärmen der Heizwindeln wird die Frequenz des Wechselrichters WR abgesenkt mit der Folge, daß die Spannung an dem Resonanzkondensator umso mehr steigt, je näher die Frequenz des Wechselrichters WR sich der Resonanzfrequenz des Serienresonanzkreises nähert. Wenn die Spannung an dem Resonanzkondensator CR genügend hoch ist, zündet eine Lampe jedes Lampen-Paares zuerst. Der durch die Lampe fließende Strom induziert in der der anderen Lampe zugeordneten Wicklung des entsprechenden Symmetriertransformators eine Spannung, die sich der Zündspannung der anderen Lampe überlagert, mit der Folge, daß auch die andere Lampe zündet. Erfolgt keine Zündung der anderen Lampe, was beispielsweise im Falle der Lampen L1, L2 durch die Spannungen UL1, UL2 festgestellt werden kann, so wird die Frequenz des Wechselrichters WR noch weiter abgesenkt, so daß sie sich noch mehr der Resonanzfrequenz des Serienresonanzkreises nähert. Auf diese Weise wird letztendlich auch die Zündung der jeweils zweiten Lampe erzwungen.
Wesentlich ist, daß für die zwei Lampen jedes Lampenpaares bzw. für beide Lampenpaare nur ein einziger Serienresonanzkreis vorgesehen ist. Diese Maßnahme erlaubt es, daß erfindungsgemäße Vorschaltgerät einfacher und billiger als bisher herzustellen.
Statt der in der Zeichnung dargestellten zwei Symmetriertransformatoren kann auch ein einziger Symmetriertransformator (nicht dargestellt) mit im vorliegenden Fall vier Wicklungen vorgesehen werden, von denen jeweils zwei gegensinnig wirkend sind.

Claims (9)

1. Vorschaltgerät für mindestens ein parallel betriebenes Gasentladungslampen-Paar, bestehend aus einem an das Wechselstromnetz anzuschließenden Gleichrichter, einem diesem nachgeschalteten Wechselrichter, einem Symmetriertransformator mit zwei gegensinnig wirkenden Wicklungen, die an einem Ende miteinander verbunden sind und deren anderes Ende mit einer Elektrode einer der beiden Gasentladungslampen verbunden sind, wobei die anderen Elektroden der beiden Gasentladungslampen miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ausgang des Wechselrichters (WR) für beide Gasentladungslampen (L1 ,L2) nur ein von einer Drossel (LR) und einem Resonanzkondensator (CR) gebildeter Serienschwingkreis nachgeschaltet ist, und daß der Verbindungspunkt der beiden Wicklungen (WS1, WS2) des Symmetriertransformators (TS1) wechselstrommäßig mit dem Verbindungspunkt der Drossel (LR) und des einen Resonanzkondensators (CR) verbunden ist.
2. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Versorgung weiterer parallel betriebener Gasentladungslampen-Paare (L3, L4) für jedes Lampen-Paar (L1, L2;L3, L4) ein separater Symmetriertransformator (TS1; TS2) mit zwei gegensinnig wirkenden Wicklungen (WS1, WS2; WS3, WS4) vorgesehen ist, die an einem Ende jeweils miteinander verbunden sind und deren jeweils anderes Ende mit einer Elektrode der beiden Gasentladungslampen (L1, L2; L3, L4) des betreffenden Lampen-Paares verbunden sind, wobei die anderen Elektroden der beiden Gasentladungslampen miteinander verbunden sind, daß dem Ausgang des Wechselrichters (WR) für beide Lampen-Paare (L1, L2; L3, L4) nur ein von einer Drossel (LR) und einem Resonanzkondensator (CR) gebildeter Serienschwingkreis nachgeschaltet ist, und daß der Verbindungspunkt der beiden Wicklungen (WS1, WS2; WS3, WS4) jedes Symmetrietransformators (TS1, TS2) wechselstrommäßig mit dem Verbindungspunkt der Drossel (LR) und des Resonanzkondensators (CR) verbunden ist.
3. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Versorgung weiterer parallel betriebener Gasentladungslampen-Paare (L3, L4) für alle Lampen-Paare ein einziger Symmetriertransformator mit einer der Gesamtzahl der Lampen-Paare gleichen Anzahl von Wicklungs-Paaren mit gegensinnig wirkenden Wicklungen vorgesehen ist, die an einem Ende alle miteinander verbunden sind und deren anderes Ende mit einer Elektrode einer der beiden Gasentladungslampen des zugeordneten Lampen-Paares verbunden sind, wobei die anderen Elektroden der beiden Gasentladungslampen des zugeordneten Lampen-Paares miteinander verbunden sind, daß dem Ausgang des Wechselrichters (WR) für alle Lampen-Paare nur ein von einer Drossel (LR) und einem Resonanzkondensator (CR) gebildeter Serienschwingkreis nachgeschaltet ist, und daß der Verbindungspunkt der Wicklungen des gemeinsamen Symmetriertransformators wechselstrommäßig mit dem Verbindungspunkt der Drossel (LR) und des Resonanzkondensators (CR) verbunden ist.
4. Vorschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgangsanschluß des Wechselrichters (WR) auf einem Bezugspotential (Masse) liegt, und daß das der Drossel (LR) abgewandte Ende des Resonanzkondensators (CR) ebenfalls auf dem Bezugspotential (Masse) liegt.
5. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander verbundenen anderen Elektroden der beiden Gasentladungslampen des oder jedes Lampen-Paares (L1, L2) direkt oder durch Zwischenschaltung von Widerständen mit dem Bezugspotential (Masse) verbunden sind.
6. Vorschaltgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander verbundenen anderen Elektroden der beiden Gasentladungslampen des oder jedes Lampen-Paares (L3, L4) direkt oder unter Zwischenschaltung von Widerständen mit dem Verbindungspunkt von zwei in Serie geschalteten Symmetrierkondensatoren (CS1, CS2) verbunden sind, daß der dem Verbindungspunkt abgewandte Anschluß des einen Symmetrierkondensators (CS2) auf dem Bezugspotential (Masse) liegt, und daß der dem Verbindungspunkt abgewandte Anschluß des anderen Symmetrierkondensators (CS1) auf dem Versorgungs-Gleichspannungspotential (UDC) des Wechselrichters (WR) liegt.
7. Vorschaltgerät nach einem der vorherstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungspunkt zwischen den beiden gegensinnig wirkenden Wicklungen des oder jedes Symmetriertransformators mit dem Verbindungspunkt der Drossel (LR) und des Resonanzkondensators (CR) über einen Trennkondensator (CT) verbunden ist.
8. Vorschaltgerät nach einem der vorherstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (LR) direkt mit dem Wechselrichter (WR) verbunden ist.
9. Vorschaltgerät nach einem der vorherstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (LR) über einen Trennkondensator (CT) mit dem Wechselrichter (WR) verbunden ist.
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