DE4310950A1 - Verbessertes elektronisches Vorschaltgerät mit geringem Verlust - Google Patents

Verbessertes elektronisches Vorschaltgerät mit geringem Verlust

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Vorschaltgerät zum Starten und Betreiben von Hochleistungsentladungslampen (HID) unter Verwendung ei­ ner neuartigen Schaltungsanordnung mit geringem Energie­ verlust, die mit einer allgemeinen Niederspannungswech­ selstromquelle parallel geschaltet ist, das einen ver­ besserten Wirkungsgrad gegenüber herkömmlichen HID-Lam­ penvorschaltgeräten bietet.
Bekannte HID-Vorschaltgeräte, wie zum Beispiel im US Pa­ tent Nr. 4 337 417 aufgezeigt, verwenden in Reihe ge­ schaltete Transformatoren, die an einem Ende mit einer Eingangswechselspannungsquelle verbunden sind und am an­ deren Ende mit einem Ausgangsanschluß einer HID-Lampe. Kondensatoren und Ladewiderstände sowie Sperrdioden wer­ den verwendet, um zur Zündung der Lampe Hochspannungsst­ artimpulse zu bewirken. Die Zündung tritt auf, wenn ein Kondensator anfänglich bis zur Spitzenspannung der Wech­ selstromquelle während der negativen Halbperiode der Quelle geladen wird. Wenn dann die Spannung der Quelle negativ wird, wird die Spannung des ersten Kondensators einem zweiten Kondensator hinzuaddiert, um so eine Span­ nung mit dem doppelten Wert der Wechselstromeingangsquellenspannung zu erzeugen. Ein Transformator nutzt die Entladungsenergie und legt par­ allel zu einer Lampe einen Spannungsimpuls mit ausrei­ chender Größe an. Diese Bauart nach dem Stand der Tech­ nik weist aufgrund der Energieverluste in der Schaltung einen nachteiligen mangelhaften Wirkungsgrad auf. Der größte Energieverlust tritt in den Transformatoren auf, die hohe Wärmeverluste erzeugen. Somit besteht ein beträchtlicher Bedarf für einen effizienteren Start und Betrieb von HID-Lampen ohne hohe Energieverluste, die für herkömmliche Vorschaltgeräte unter Verwendung von Elementen mit hohen Energieverlusten charakteristisch sind.
Andere Vorrichtungen nach dem Stand der Technik haben dieses Problem der hohen Verluste zu lösen versucht. Ein Lösungsversuch ist die im US Patent Nr. 3 710 184 aufge­ zeigte "Bleivorschaltgerätanordnung", in der eine Niederenergieschaltung verwendet wird, um die Erhöhung einer Leerlaufspannung zur Lampenzündung zu bewirken. Diese Art der Vorrichtung weist ebenfalls Energieverlu­ ste auf, so daß damit auch keine optimale Lösung gefun­ den ist.
Ein weiterer Lösungsvorschlag wird im US Patent Nr. 3 700 962 von Munson aufgezeigt, in dem eine Niederspan­ nungsquelle mit hoher Energie verwendet wird, wobei je­ doch keine Maßnahme vorgesehen ist, um die dynamische Impedanz der Entladung zu berücksichtigen, wie bei HID- Lampen erforderlich. Das heißt, daß viele Entladungslam­ pen spezielle dynamische Anforderungen haben, die nicht durch ein einziges Anlegen einer Spannung oder ein ein­ ziges Anlegen einer einzigen bestimmten Energiemenge er­ füllt werden können.
Damit bleibt der Bedarf bestehen, HID-Lampen in effizi­ enterer Weise zu starten und zu betreiben, ohne daß hohe Energieverluste auftreten, wie das für herkömmliche Vorschaltgeräteschaltungen charakteristisch ist, bei denen ein Element mit hohem Energieverlust verwendet wird. Ebenfalls besteht ein gleichzeitiges Bedürfnis, HID-Lampen unter Verwendung von Systemen zu betreiben, die in der Lage sind, die dynamischen Impedanzerforder­ nisse für die HID-Lampen zu berücksichtigen, ohne daß dabei ein wesentlicher Verlust an Effizienz bzw. Wir­ kungsgrad auftritt.
Demgemäß ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kapazitive Vorschaltgeräteschaltung mit niedrigen Verlu­ sten aufzuzeigen, bei der die mit den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik verbundenen Nachteile nicht auf­ treten.
Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Patentansprü­ chen 1, 4 und 6. Unteransprüche zeigen bevorzugte Aus­ führungen der Erfindung.
Erfindungsgemäß wird eine Schaltung mit niedrigen Ener­ gieverlusten angegeben, die in der Lage ist, Energieim­ pulse von ausreichender Größe zu erzeugen, um in wirksa­ mer Weise eine Entladungslampe hoher Intensität zu star­ ten und zu betreiben. Mit der Erfindung wird eine Schal­ tungsanordnung für ein Vorschaltgerät vorgeschlagen, in der ein neuartiges Konzept zur Verarbeitung elektrischer Energie von einer Wechselstromquelle durch Vorsehen ei­ ner Steuerspannung verwendet wird, die ausreicht, um zu verursachen, daß die dynamische Impedanz der Lampen durch einen kapazitiv bestimmten Energieimpuls lei­ stungsgepulst ist, indem eine Vielzahl von Energieabga­ beschleifen verwendet wird, um so zu veranlassen, daß die Lampe die Energie in Stufen empfängt. Weiter bietet die Erfindung eine neuartige Schaltungsanordnung, die zunächst eine niedrige Energie, die ausreicht, den Wi­ derstand einer HID-Lampe herunterzuregeln, von einer Steuerspannungsschleife mit hoher Spannung abgibt und anschließend einen größeren Energieimpuls bei einer niedrigeren Spannung abgibt, um die HID-Lampe mit dem abgesenkten Widerstand zu betreiben. Es werden erfin­ dungsgemäß eine Vielzahl von Spannungsleistung abgeben­ den Schleifen vorzusehen, die jeweils verschiedene Ener­ gieniveaus haben, um die verschiedenen dynamischen An­ forderungen von Hochenergieentladungslampen in geeigne­ ter Weise zu erfüllen.
Die vorstehenden Merkmale und Aufgaben der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den bei­ liegenden Figuren deutlicher ersichtlich, wobei gleiche Bezugszeichen in der gesamten Beschreibung gleiche Ein­ richtungen bezeichnen. Es zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung des Energieflusses in der Schaltungsanordnung eines Vorschaltgerätes nach dem Stand der Technik;
Fig. 2 den Energiefluß in einem kapazitiven Vorschaltgerät mit niedrigem Verlust, die in der erfindungsgemäßen Anordnung verwendet wird;
Fig. 3 eine detaillierte Anordnung der kapazitiven Schaltung, die gemäß vorliegender Erfindung zwischen eine Wechselspannungsquelle und die HID-Lampe geschaltet ist;
Fig. 4 eine alternative Ausführungsform der Schaltungsanordnung, in der zusätzlich eine Niederenergiequelle mit höherer Spannung aufgedrückt bzw. überlagert ist, um eine Hochleistungsentladungslampe zu zünden, wo­ bei zusätzliche Entladungsenergieschleifen vorgesehen sind, die parallel zum Wech­ selstromquelleneingang geschaltet sind; und
Fig. 5 eine Lampenschaltung, in der die erfindungsgemäße kapazitive Schaltung in An­ passung für eine T-8 Leuchtstofflampe ver­ wendet ist.
Wie Fig. 3 der Zeichnung zeigt, verwendet die Vorschaltgeräteschaltung gemäß der Erfindung eine Niederspannungswechselstromeingangsquelle 2, die mit zwei symmetrischen Schaltungen verbunden ist. Die erste Schaltung beinhaltet die Kondensatoren C1 und C3 mit der Diodenmatrix D1 und D2, die parallel zum Kondensator C3 und einem Anschluß des Kondensators C1 geschaltet ist. Der andere Anschluß des Kondensators C1 ist mit einem Eingang der Quelle 2 verbunden und der andere Eingang der Quelle ist mit der Verbindung zwischen dem Kondensa­ tor C3 und der Diode D2 verbunden. Die andere Hälfte der symmetrischen Schaltungsanordnung, die vom Kondensator C2 und C4 und der Diode D3 und D4 gebildet wird, ist in derselben Weise angeschlossen. Anschlüsse 15 und 16 be­ zeichnen die Ausgänge der symmetrischen Schaltung, wobei der Anschluß 15 an der Verbindung zwischen dem Kondensa­ tor C3 und der Diode D1 angeschlossen ist und der An­ schluß 16 an der Verbindung zwischen dem Kondensator C4 und der Diode D4 abgenommen ist. Die an den Anschlüssen 15 und 16 gebildete Spannung bildet die Leerlauf­ spannung, die über eine induktive Drossel 3 angelegt ist, die den Eingangsanschluß 14 der Metallhalogen-HID- Lampe 1 brückt.
Die Schaltung des Vorschaltgerätes in Fig. 3 ist derge­ stalt angeordnet, daß bei Anlegen einer Spannung von der Quelle 2 die Kondensatoren C1 und C2 auf einen Wert ge­ laden werden, der der Spitzenspannung der Wechselstrom­ quelle, die 170 Volt beträgt (in Fig. 3 als E bezeich­ net) bei Vorliegen einer 120 Volt-Wechselstromquelle gleich ist, und die Kondensatoren C3 und C4 werden auf einen Wert geladen, der das zweifache des Spitzenwertes oder 340 Volt (als 2E in Fig. 3 bezeichnet) beträgt. Zum Betrieb einer HID-Lampe sind die Kondensatoren C1 und C2 so dimensioniert, daß sie Kondensatoren mit hoher Energie sind, während die Kondensatoren C3 und C4 so dimensioniert sind, daß sie Kondensatoren mit niedriger Energie sind. Somit sind die Kondensatoren C3 und C4 Hochspannungskondensatoren mit niedriger Energie, wäh­ rend die Kondensatoren C1 und C2 Niederspannungskonden­ satoren mit hoher Energie sind. Die Lampenbetriebsener­ gie, die für den Normalbetrieb der Lampe erforderlich ist, wird in wirksamer Weise im Hochenergiekondensatore­ lement C1 angeordnet, das durch die Dimensionierung des Kondensators die Menge bestimmt. Diese Energie wird bis zu einer folgenden Halbperiode der Wechselstromquelle gespeichert, worauf sie durch die Wirkung der Di­ odenmatrix D1, D2 zur Lampe weitergeleitet wird. Das Weiterleiten zur Lampe während einer nachfolgenden Halb­ periode wird jedoch nicht vollführt, bis die Lampe 1 ihre Impedanz durch den Ausgang von der Hochspannungs­ quelle C3 mit niedriger Energie gesenkt hat. Nachdem die Hochspannungsquelle C3 mit niedriger Energie die Lampe in ihren Momentanzustand mit niedriger Impedanz ver­ schiebt, ist sie in der Lage, die Energie von der Hoch­ energiequelle C1 zu empfangen, um die Lampe zu betrei­ ben. Somit besteht ein zweistufiges Zulieferungssystem zur Anordnung in Fig. 3. In einer ersten Stufe schiebt die Hochspannungsquelle niedriger Energie am Kondensator C3 die Lampe in einen Momentanzustand niedrigerer Impe­ danz, die die Hochenergiequelle C1 mit niedriger Span­ nung in die Lage versetzt, nachfolgend in einer zweiten Stufe ihre Energie dem Entladungslampenimpedanzpegel zu­ zuführen.
Die in Fig. 3 gezeigte Diodenmatrixanordnung erlaubt es, daß der Niederspannungsimpuls mit hoher Energie von C1 an der Hochspannungsquelle C3 mit niedriger Energie vorbeigeführt wird, wenn er seinen Hochenergieimpuls zur Lampenladung zuführt. Die Verteilung der verschiedenen Energiegrößen, die für die erste und zweite Schleife er­ forderlich ist, kann ohne weiteres in ein entsprechendes Verhältnis gesetzt werden, um die dynamischen Erforder­ nisse einer bestimmten Entladungslampe zu erfüllen. Die durch den Betrieb von C1, C3 und D1 und D2 hergestellte Symmetrie ist selbstverständlich in der C2, C4 und D3, D4 Schaltung gespiegelt.
In der Ausführungsform in Fig. 3 ist die Quelle 2 eine 120 Volt Wechselstromquelle und die Kondensatoren C1 und C2 haben 22,5 Mikrofarad, während die Kondensatoren C3 und C4 4 Mikrofarad haben. Die versorgte Lampe ist eine 50 Watt Metallhalogenidlampe. Der dargestellte Drossel­ widerstand Ldc hat in dem Beispiel von Fig. 3 28 Watt. Natürlich könnte die induktive Drossel Ldc durch andere Einrichtungen, wie etwa Widerstände oder Drosselspulen oder Glühlampen ersetzt werden. Desweiteren ist die Ver­ wendung eines SIDAC als alternative Ausführungsform vor­ weggenommen. Wichtiges Merkmal ist jedoch, daß die Schaltung in Fig. 3 eine Leerlaufspannung von 4×170 = 680 Volt erzeugt und die Anordnung der Kondensatoren und Dioden den Zweistufenbetrieb erlaubt, wobei die Hochspannungskondensatoren C3 und C4 mit niedriger Ener­ gie die Lampe in einen Momentanzustand niedriger Impe­ danz schieben, was damit ermöglicht, daß die Hochener­ giequelle C1 und C2 mit niedriger Spannung ihre Energie zum Impedanzpegel der Entladungslampe abgibt. Dies wird durch die Diodenmatrixschaltung D1/D2 und D3/D4 möglich gemacht.
Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführungsform in der die Überlagerung einer Quelle sehr niedriger Energie mit noch höherer Spannung C5, C6 verwendet wird, die zum Zünden der Lampe verwendet werden kann. Es können ohne weiteres so viele Energiequellen mit verschiedenen Span­ nungsenergieniveaus wie erforderlich vorgesehen bzw. hinzugefügt werden, um das volle dynamische Impedanzver­ halten zu erhalten, das von einer bestimmten Lampe 1 er­ fordert wird. In vielen Fällen kann die Schaltungssymme­ trie niedriger Energie auf beiden Seiten der Wechsel­ stromquelle für die Lampenzündung nicht erforderlich sein.
Es sei angemerkt, daß die Leerlaufspannung der Ausführungsform aus Fig. 3 vier mal 170 oder 680 Volt entspricht, während die Leerlaufspannung der Variante aus Fig. 4 eine Leerlaufspannung von sechs mal 170 oder 1020 Volt ergibt. Mit der Anordnung der Ausführungsform von Fig. 4 können ein Widerstand oder eine Glühlampen­ drosselspule 61 verwendet werden.
Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform für eine be­ stimmte Entladungslampe 100 zeigt die Verwendung eines Widerstandes oder einer Glühlampe 300, die ebenso eine Drosselspule oder eine andere Einrichtung sein kann, die für den erforderlichen Betrieb der Lampe geeignet ist. Der Kondensator C5 und der Kondensator C6 haben einen Wert von 0,1 Mikrofarad, wenn ein Widerstand oder eine Glühlampe 300 mit 100 Watt und 144 Ohm in Verbindung mit der Entladungslampe 100 verwendet werden. Daraus ist zu ersehen, daß das Energieniveau wesentlich niedriger ist als das der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform. Dementsprechend ergeben die Kondensatoren C5 und C6 in Fig. 2 eine Überlagerung einer Energiequelle mit noch höherer Spannung und sehr niedriger Energie zur Zündung der Lampe. Die Verteilung der verschiedenen Energiegrö­ ßen kann ohne weiteres so eingestellt werden, daß die dynamischen Erfordernisse einer bestimmten Entladungs­ lampe jeweils erfüllt werden. Ebenso ist zu betonen, daß so viele Quellen mit verschiedenen Spannungsenergie­ niveaus wie benötigt der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform hinzugefügt werden können, wie es erfor­ derlich ist, um das volle dynamische Impedanzverhalten einer bestimmten Lampe abzudecken. Es sei auch ange­ merkt, daß die Symmetrie der Niederenergieschaltung auf beiden Seiten der Wechselstromquelle 2 zur Lampenzündung bei vielen Lampen nicht erforderlich ist.
Die Überlagerung verschiedener Energieniveaus von verschiedenen bzw. mehreren Quellen, die jeweils ihre konstruktionsgemäß bestimmte Energiemenge über die Di­ odenmatrix ohne Verluste oder Interferenzen bzw. Störun­ gen abgeben, ergibt die flexible, verbesserte Vorschalt­ gerätschaltung mit niedrigem Verlust für die Zündung und den Betrieb von HID-Lampen.
Ein Vergleich von Fig. 1 und 2 zeigt den verbesserten Wirkungsgrad bzw. die Effizienz, die aus der in Fig. 3 gezeigten Anordnung erzielt wird. In Anordnungen nach dem Stand der Technik, in denen eine Kombination eines Spannungsverstärkers und eines Durchflußreglers getrennt verwendet wurde, trat ein Wärmeverlust von 22 Watt auf und es war notwendig, beginnend mit einer Stromquelle, die 72 Watt lieferte, die erforderlichen 50 Watt Ein­ gangsleistung für die HID-Lampe bereitzustellen. Demge­ genüber zeigt Fig. 2 einen Wärmeverlust von 3 Watt, wenn die in Fig. 3 gezeigte Anordnung verwendet wird. Somit ist nur eine Stromquelle mit einer Leistung von 53 Watt erforderlich, um die erforderlichen 50 Watt der HID-Lampe zuzuführen.
Die in Fig. 5 gezeigte Schaltung ist eine Ausführungs­ form der kapazitiven Schaltung in Fig. 3, die für eine bestimmte T-8 Leuchtstofflampenschaltung modifiziert ist. Die Leuchtstofflampenschaltung schließt die Glühfä­ den 51 und 52 und die Vorheizschaltung, die vom positi­ ven Temperaturkoeffizientenwiderstand (PTC) 54 bzw. der Hochfrequenzdrossel (RFC) 55 gebildet wird, ein. Die üb­ rige Lampenschaltung enthält einen SIDAC 56 und einen Starterkondensator 57, der in diesem bestimmten Ausfüh­ rungsbeispiel einen Wert von 0,15 Mikrofarad hat. Der Kondensator 57 ist parallel mit dem SIDAC 56 geschaltet, der wiederum in Reihe mit dem Starterwiderstand 58 ge­ schaltet sind, der einen Wert von 680 kohm hat und eine Nennleistung von 2 Watt. Die in diesem bestimmten Bei­ spiel verwendete Quelle ist eine 120-Volt-VAC-Quelle, könnte aber auch eine höhere Spannung, wie zum Beispiel 277 Volt bereitstellen, wenn das Lampenversorgungssystem eine derart hohe Spannung erfordert. Die T-8 Leucht­ stofflampe ist eine 32-Watt-Lampe, und bei einer Anord­ nung wie der in Fig. 5 gezeigten hat die angezapfte Drossel 61 einen Wert von 0,2 Henry und die Kondensa­ toren C1 und C2 haben Werte von 15 Mikrofarad, während die Kondensatoren C3 und C4 je einen Wert von 1 Mikrofa­ rad haben.
Diese Werte für die Kondensatoren C1, C2 und C3, C4 wä­ ren nur geringfügig größer, um eine 40-Watt-Lampe zu be­ treiben. Die Verluste einer Schaltung wie der in Fig. 5 gezeigten betragen zwischen 1 und 2 Watt und erzeugen 3050 Lumen oder 90 Lumen pro Watt im System im Vergleich zu 53,5 Lumen pro Watt für eine Standard F40 CW T-12 Einzellampenvorschaltgeräteanordnung und einen Wert von 63,5 Lumen pro Watt für ein Zweilampenvorschaltgerät nach dem Stand der Technik.
Diese beiden Faktoren (geringe Kosten, kleine Lampenvorheizschaltung) (PTC und RFC) werden verwendet, um eine lange Lebensdauer der Lampen, eine langfristig hohe Lichtausbeute bzw. Aufrechterhaltung der Lichtaus­ beute und ein Starten bei -28°C zu ermöglichen, was die Verwendung im Freien zuläßt. Ein kalter positiver Tempe­ raturkoeffizientwiderstand (PTC) erlaubt das Stattfinden einer ordnungsgemäßen Vorwärmung und fällt dann in wirk­ samer Weise aus der Schaltung heraus, wenn der Wider­ standswert des Widerstandes hohe Werte erreicht. An­ schließend tritt die preiswerte, aus drei Komponenten bestehende Zündeinrichtung (56, 57 und 58) in Betrieb, um die Lampe zu zünden, worauf diese abgeklemmt wird (nicht mehr mit Energie versorgt), wenn die Lampe einge­ schaltet ist.
Diese Anordnung für die T-8 Leuchtstofflampe bietet ein enorme Verbesserung der Leistung sowie des Wirkungsgrad des, insbesondere bei Gebäudebeleuchtungen in großem Um­ fang.

Claims (11)

1. Elektronisches Vorschaltgerät zum Starten und Betrei­ ben von Hochleistungsentladungslampen an einer Niederspannungswechselstromquelle, umfassend
ein erstes Schaltungsmittel zum Speichern einer ersten Spannung in einem ersten Energieniveau, wobei das erste Schaltungsmittel eine Ausgangsleistung an eine Hochleistungsentladungslampe abgibt und wobei die erste Spannung im ersten Energieniveau zum Absenken einer Impedanz der Lampe wirkt;
zweite Schaltungsmittel, die ein zweites Mittel zum Speichern einer zweiten Spannung in einem zweiten Energieniveau einschließen und einen Ausgangsimpuls im zweiten Energieniveau an die Lampe abgeben, um die Lampe zu betreiben; und
Diodenmatrixmittel, die mit dem ersten und zweiten Schaltungsmittel verbunden sind, um den Impuls im zwei­ ten Energieniveau um das zweite Schaltungsmittel während eines Halbperiodenbetriebes der Quelle unmittelbar nachfolgend auf das Absenken der Impedanz der Lampe herumzuleiten.
2. Anordnung nach Anspruch 1, weiter umfassend ein drit­ tes Schaltungsmittel und ein weiteres Diodenmatrixmittel zum Erzeugen einer dritten Spannung in einem dritten En­ ergieniveau und zum Abgeben der dritten Spannung im dritten Energieniveau an die Lampe, wobei die dritte Ab­ gabeleistung der Lampe vor der Abgabeleistung des ersten Schaltungsmittels zugeführt wird und wobei das dritte Schaltungsmittel so wirkt, daß es die Zündung der Lampe bewirkt.
3. Anordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schaltungsmittel einen ersten Kondensator und das zweite Schaltungsmittel einen zweiten Kondensator umfaßt, wobei jeweils ein Anschluß des ersten und des zweiten Kondensators mit einem jeweiligen Ausgang der Quelle verbunden ist und wobei die Diodenmatrixmittel eine erste und eine zweite Diode einschließen, wobei die erste Diode mit dem zweiten Ausgang der Quelle verbunden ist und einem zweiten Anschluß des ersten Widerstandes und wobei die zweite Diode mit dem zweiten Anschluß des ersten Kondensators und einem zweiten Anschluß des zwei­ ten Kondensators verbunden ist.
4. Elektronisches Vorschaltgerät für eine Hochleistungsentladungslampe, das an einer Niederspan­ nungswechselstromquelle betrieben wird, umfassend
ein Mittel niederer Energie und hoher Spannung, das eine erste Energieabgabeschleife zum Absenken einer Impedanz der Lampe bildet, wobei das Mittel niederer En­ ergie und hoher Spannung mit der Stromquelle verbunden ist und die erste Energieabgabeschleife während eines ersten Halbperiodenbetriebes der Quelle bildet; und
ein Mittel hoher Energie und niederer Spannung, das einen Impuls hoher Energie während einer zweiten Halbperiode der Quelle zuleitet, wobei die zweite Halb­ periode unmittelbar auf die erste Halbperiode folgt und der Impuls hoher Energie die Lampe betreibt.
5. Schaltung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel niedriger Spannung und hoher Energie einen Kondensator und eine Matrixverbindung von Dioden umfaßt, wobei die Matrixverbindung von Dioden verursacht, daß der Hochenergieimpuls mit niedriger Spannung das Mittel hoher Spannung und niedriger Energie umläuft, wenn das Mittel niedriger Spannung und hoher Energie den Hoch­ energieimpuls an die Lampe abgibt.
6. Vorschaltgerät für Metallhalogenidlampen mit niedri­ ger Verlustspannung, umfassend
eine Niederspannungswechselstromquelle; und
ein kapazitives Mittel mit niedrigem Verlust, das mit der Stromquelle verbunden ist, um die Spannungsab­ gabe der Stromquelle zu erhöhen und den Fluß von wenig­ stens zwei verschiedenen Energieniveaus zu steuern, um den Betrieb der Lampe zu ermöglichen, wobei die wenig­ stens zwei Energieniveaus als eine Funktion der Frequenz der Stromquelle vorgesehen sind.
7. Anordnung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das kapazitive Mittel mit niedrigem Verlust eine erste kapazitive Abgabeanordnung hoher Spannung und niedriger Energie zum Verringer der Impedanz der Lampe und eine Abgabeanordnung hoher Energie und niedriger Spannung zum Abgeben eines hochenergetischen kapazitiven Impulses an die abgesenkte Impedanz, zum Betreiben der Lampe ein­ schließt.
8. Anordnung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die kapazitive Anordnung niedriger Energie und hoher Spannung einen ersten Kondensator einschließt, wobei die kapazitive Anordnung hoher Energie und niedriger Span­ nung einen zweiten Kondensator und eine Diodenmatrixan­ ordnung einschließt, die das Umgehen des Kondensators niedriger Energie und hoher Spannung während der Abgabe des kapazitiven Impulses an die Lampe mit abgesenktem Widerstand erlaubt.
9. Schaltung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschaltgeräteschaltung eine Leerlaufspannung auf­ weist, die das vierfache des Spitzenwertes der Niederspannungswechselstromquelle beträgt.
10. Schaltung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschaltgeräteschaltung eine Leerlaufspannung auf­ weist, die das vierfache des Spitzenwertes der Niederspannungswechselstromquelle beträgt.
11. Lampenvorschaltgerät gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung eine Leerlaufspannung aufweist, die das vierfache des Spitzenwertes der Niederspannungswechsel­ stromquelle beträgt.
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US (1) US6166492A (de)
JP (1) JPH06196273A (de)
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GB (1) GB2265773B (de)
NL (1) NL9300560A (de)
TW (1) TW299558B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0934683A1 (de) * 1996-10-16 1999-08-11 Tapeswitch Corporation Induktiv-resistive leuchtstoffvorrichtung und -verfahren
EP1385358A1 (de) * 2002-07-23 2004-01-28 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Schaltungsvorrichtung zum Betrieb von Entladungslampen

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1031842C (zh) * 1993-07-06 1996-05-22 陆镇平 无频闪节能荧光灯装置
EP0659036A1 (de) * 1993-12-17 1995-06-21 Heinrich Korte Gleichrichtervorschaltgerät
KR100956224B1 (ko) * 2008-06-30 2010-05-04 삼성엘이디 주식회사 Led 구동회로 및 led 어레이 장치

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2109556A1 (de) * 1970-02-28 1971-10-14 Kuroi Electric Ind Co Sofort Startsystem fur Entladungslampen
US3909666A (en) * 1973-12-26 1975-09-30 Stanley N Tenen Ballast circuit for gaseous discharge lamps
GB2104319A (en) * 1981-08-25 1983-03-02 Home Electric Company Limited Fluorescent lamp starter apparatus
US4609849A (en) * 1984-12-06 1986-09-02 General Electric Company High pressure sodium vapor lamp having D.C. resistive ballast circuits
DE3108547C2 (de) * 1981-03-06 1988-07-14 Patent-Treuhand-Gesellschaft Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh, 8000 Muenchen, De
DE4016684A1 (de) * 1990-05-23 1991-11-28 Korte Licht Schaltung zum erregen und betreiben mindestens einer entladungslampe
DE9112859U1 (de) * 1991-10-16 1992-02-06 Maser, Victor, 4792 Altenbeken Speiseschaltung für Gasentladungslampen, insbesondere für Leuchtstofflampen

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3963958A (en) * 1967-10-11 1976-06-15 General Electric Company Starting and operating circuit for gaseous discharge lamps
GB1323877A (en) * 1969-10-30 1973-07-18 Gen Electric Co Ltd Circuit arrangements for operating electric discharge lamps
GB1270480A (en) * 1970-05-06 1972-04-12 Cons Internat Corp Light source power supply
US3849717A (en) * 1970-08-13 1974-11-19 R Ostreicher Circuit for operation of gas discharge lamps
US3771014A (en) * 1972-08-31 1973-11-06 Gte Sylvania Inc Power supply for starting and operating arc lamps
US3925705A (en) * 1974-05-15 1975-12-09 Westinghouse Electric Corp Low-cost power-reducing device for hid lamp
US3944876A (en) * 1974-09-30 1976-03-16 Chadwick-Helmuth Company, Inc. Rapid starting of gas discharge lamps
US4162429A (en) * 1977-03-11 1979-07-24 Westinghouse Electric Corp. Ballast circuit for accurately regulating HID lamp wattage
US4100462A (en) * 1977-05-11 1978-07-11 Mclellan Norvel Jeff Combination incandescent/fluorescent lighting system
DE2812623A1 (de) * 1978-03-22 1979-09-27 Patra Patent Treuhand Zuendgeraet fuer eine hochdruckentladungslampe
FR2483728A1 (fr) * 1980-05-27 1981-12-04 Kneider Francois Alimentation des tubes a decharge par un multiplicateur de tension
US4337417A (en) * 1980-08-14 1982-06-29 Westinghouse Electric Corp. Starting and operating apparatus for high-pressure sodium lamps
WO1983001555A1 (en) * 1981-10-13 1983-04-28 Lights Of America Inc Circuit for starting and operating discharge lamps
US4447765A (en) * 1982-05-18 1984-05-08 General Electric Company Power supply for low voltage incandescent lamp
US4525651A (en) * 1982-05-18 1985-06-25 General Electric Company Capacitively ballasted low voltage incandescent lamp
US4516056A (en) * 1982-05-18 1985-05-07 General Electric Company Capacitively ballasted low voltage incandescent lamp
US4513227A (en) * 1983-01-10 1985-04-23 Gte Products Corporation High intensity discharge (HID) lamp starting apparatus
GB2165407B (en) * 1984-10-02 1988-01-20 Ferranti Plc Gas laser power supply apparatus
US4742276A (en) * 1986-07-25 1988-05-03 The Perkin-Elmer Corporation Regulated deuterium arc supply system
US4866347A (en) * 1987-09-28 1989-09-12 Hubbell Incorporated Compact fluorescent lamp circuit
US5059867A (en) * 1990-04-03 1991-10-22 General Electric Company Ballast circuit with improved transfer functions

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2109556A1 (de) * 1970-02-28 1971-10-14 Kuroi Electric Ind Co Sofort Startsystem fur Entladungslampen
US3909666A (en) * 1973-12-26 1975-09-30 Stanley N Tenen Ballast circuit for gaseous discharge lamps
DE3108547C2 (de) * 1981-03-06 1988-07-14 Patent-Treuhand-Gesellschaft Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh, 8000 Muenchen, De
GB2104319A (en) * 1981-08-25 1983-03-02 Home Electric Company Limited Fluorescent lamp starter apparatus
US4609849A (en) * 1984-12-06 1986-09-02 General Electric Company High pressure sodium vapor lamp having D.C. resistive ballast circuits
DE4016684A1 (de) * 1990-05-23 1991-11-28 Korte Licht Schaltung zum erregen und betreiben mindestens einer entladungslampe
DE9112859U1 (de) * 1991-10-16 1992-02-06 Maser, Victor, 4792 Altenbeken Speiseschaltung für Gasentladungslampen, insbesondere für Leuchtstofflampen

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0934683A1 (de) * 1996-10-16 1999-08-11 Tapeswitch Corporation Induktiv-resistive leuchtstoffvorrichtung und -verfahren
EP0934683A4 (de) * 1996-10-16 2002-01-09 Tapeswitch Corp Induktiv-resistive leuchtstoffvorrichtung und -verfahren
EP1385358A1 (de) * 2002-07-23 2004-01-28 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Schaltungsvorrichtung zum Betrieb von Entladungslampen
US6914392B2 (en) 2002-07-23 2005-07-05 Patent Treuhand Gesellschaft Fur Elektrische Gluhlampen Mbh Switching apparatus for operating discharge lamps

Also Published As

Publication number Publication date
CA2092236C (en) 2002-12-17
GB2265773A (en) 1993-10-06
KR100291689B1 (ko) 2001-06-01
GB2265773B (en) 1996-06-26
KR930022920A (ko) 1993-11-24
CA2092236A1 (en) 1993-10-04
JPH06196273A (ja) 1994-07-15
TW299558B (de) 1997-03-01
GB9307024D0 (en) 1993-05-26
US6166492A (en) 2000-12-26
NL9300560A (nl) 1993-11-01

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