DE4332059B4 - Vorschaltgerät zur Helligkeitssteuerung von Entladungslampen - Google Patents

Vorschaltgerät zur Helligkeitssteuerung von Entladungslampen Download PDF

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Abstract

Vorschaltgerät zur Helligkeitssteuerung von Entladungslampen
– mit einem an eine Gleichspannungsquelle (E) angeschlossenen Brückenwechselrichter, der vier jeweils paarweise in Serie geschaltete und die beiden Brückenzweige bildende steuerbare Schaltelemente (S1, S2, S3, S4) aufweist,
– mit einem an den Ausgang (A, B) des Brückenwechselrichters angeschlossenen Lastkreis, der aus wenigstens einem LC-Resonanzkreis (L1, C2) und der Entladungslampe (Z) besteht und
– mit einer an die Steuereingänge der steuerbaren Schaltelemente (S1, S2, S3, S4) angeschlossenen Steuerschaltung (11), durch deren rechteckförmige Steuersignale (V1, V2, V3, V4) die beiden Schaltelemente eines Brückenzweiges gegenphasig mit vorgegebener Frequenz ein- und ausgeschaltet werden, wobei zur Helligkeitssteuerung die Steuersignale (V1, V2; V3, V4) für die beiden Brückenzweige in ihrer Phasenlage relativ zueinander von einem gleichphasigen Zustand bis zu einem gegenphasigen Zustand verschiebbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Tastverhältnis der Steuersignale (V1, V2; V3, V4) für zumindest einen Brückenzweig (S1, S2 bzw. S3, S4) von...

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Vorschaltgerät zur Helligkeitssteuerung von Entladungslampen mit einem an eine Gleichspannungsquelle angeschlossenen Brückenwechselrichter, der vier jeweils paarweise in Serie geschaltete und die beiden Brückenzweige bildende steuerbare Schaltelemente aufweist, mit einem an den Ausgang des Brückenwechselrichters angeschlossenen Lastkreis, der aus wenigstens einem LC-Resonanzkreis und der Entladungslampe besteht, und mit einer an die Steuereingänge der steuerbaren Schaltelemente angeschlossenen Steuerschaltung, durch deren rechteckförmige Steuersignale die beiden Schaltelemente eines Brückenzweiges gegenphasig mit vorgegebener Frequenz ein- und ausgeschaltet werden, wobei zur Helligkeitssteuerung die Steuersignale für die beiden Brückenzweige in ihrer Phasenlage relativ zueinander von einem gleichphasigen Zustand bis zu einem gegenphasigen Zustand verschiebbar sind.
  • Bei einem aus der DE 32 48 017 C2 bekannten Vorschaltgerät der eingangs genannten Art werden die Schaltelemente durch Steuersignale angesteuert, deren Tastverhältnnis jeweils 50 % beträgt. Ein vergleichbares Vorschaltgerät ist auch in der EP 472 265 A2 beschrieben.
  • Ein aus der US 4 388 563 bekanntes Vorschaltgerät für eine Leuchtstoffröhre enthält wiederum einen Brückenwechselrichter aus vier jeweils paarweise in Serie geschalteten, die beiden Brückenzweige bildenden steuerbaren Schaltelementen, wobei wenigstens eine Leuchtstoffröhre an den Ausgang der Brücke angeschlossen ist. Der Brücke ist eine Steuerschaltung zugeordnet, durch die zwei in verschiedenen Brückenzweigen liegende, mit derselben Eingangsklemme verbundene Schaltelemente gegenphasig mit einem Tastverhältnis von 50 % angesteuert werden, während das Tastverhätlnis der Steuersignale für die beiden restlichen Schaltelemente jeweils variiert wird.
  • Bei diesen Anordnungen tritt jedoch das Problem auf, daß bei deren Verwendung in der Helligkeitssteuervorrichtung in einer Entladungslampe der gezündete Zustand bzw. die Helligkeitssteuerung nicht aufrechterhalten werden kann, wenn die der Entladungslampe zugeführte Energie bei geringen Temperaturen verringert wird, so daß die Lampe ausfällt oder flackert.
  • In der europäischen Offenlegungsschrift EP 0 390 285 A2 ist eine Anordnung beschrieben, bei der zur Beseitigung einer Fehlfunktion oder eines Flackerns der Entladungslampe zu der Zeit eines geringen Lichtflusses auf eine Begrenzung der der Lampe zugeführten Ausgangsleistung hin dem der Entladungslampe zugeführten Hochfrequenz-Wechselstrom ein Gleichstrom mit einem solchen Pegel überlagert wird, daß die Entladung in dem Zustand eines geringen Lichtflusses aufrechterhalten wird, wobei ein stabiler Leuchtbetrieb in dem Zustand eines geringen Lichtflusses ermöglicht wird. Ferner ist in dem japanischen Patent Nr. 64-3318 eine weitere Maßnahme angegeben, um den Leuchtbetrieb mit der Überlagerung eines Gleichstromes zu stabilisieren, um damit das Flackern zu verhindern.
  • Bei jeder der zuvor genannten bekannten Anordnungen bleibt jedoch das Problem, daß in dem Fall, daß die Anordnung als Helligkeitssteuervorrichtung für eine Entladelampe vorgesehen ist, der Helligkeitssteuerbereich zur Erzielung eines Dimmer-Effektes der Entladungslampe dadurch eingeschränkt ist, daß die Entladungslampe in dem Zustand versagen kann, in dem die der Entladungslampe zuzuführende Energie bei geringen Temperaturen auf einen kleinen Wert begrenzt wird.
  • Ziel der Erfindung ist es, ein Vorschaltgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die zuvor genannten Probleme beseitigt sind, die der Entladungslampe zugeführte Energie ohne eine Variation der Frequenz regulierbar ist, ein stabiler Betrieb selbst in dem Zustand gegeben ist, bei dem die der Entladungslampe zugeführte Energie auf kleine Werte begrenzt wird, und eine zur Erzielung eines Dimmer-Effektes dienende Helligkeitssteuerung in einem relativ weiten Bereich erfolgen kann.
  • Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Tastverhältnis der Steuersignale für zumindest einen Brückenzweig von 50 % verschieden ist, um dem Lastkreis eine zusätzliche Gleichstromkomponente zuzuführen.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
  • 1 ein Schaltbild einer Ausführungsform einer in Form eines Vorschaltgeräts vorgesehenen Helligkeitssteuervorrichtung für eine Entladungslampe,
  • 2 bis 10 Wellenformdiagramme zur Erläuterung verschiedener Betriebsaspekte der in 1 gezeigten Vorrichtung,
  • 11 ein Schaltbid einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
  • 12 und 13 Wellenformdiagramme zur Erläuterung des Betriebs der in 11 gezeigten Ausführungsform,
  • 14 ein detailliertes Schaltbild einer Steuerschaltung der Ausführungsform der 11,
  • 15 ein Wellenformdiagramm zur Erläuterung des Betriebs der Steuerschaltung von 14,
  • 16 bis 18 Wellenformdiagramme zur Erläuterung weiterer Betriebsaspekte der Vorrichtung,
  • 19 und 20 anhand von Schaltbildern weitere Betriebsaspekte der Vorrichtung,
  • 21 und 22 einen weiteren Betriebsaspekt der in 11 gezeigten Schaltung,
  • 23 und 24 Schaltbilder, die weitere Ausführungsformen der Vorrichtung zeigen, und
  • 25 und 26 Diagramme zur Erläuterung von Betriebsaspekten der Vorrichtung der in 24 gezeigten Ausführungsform der Erfindung.
  • In 1 ist eine Ausführungsform einer in Form eines Vorschaltgeräts vorgesehenen Helligkeitssteuervorrichtung für eine Entladungslampe gezeigt, bei der eine in eine Wechselspannung umgewandelte Gleichspannung verwendet wird. Im vorliegenden Fall sind zwei parallele Serienkreise aus jeweils zwei steuerbaren Schaltelementen S1 und S2 bzw. S3 und S4 an eine Gleichspannungsquelle E angeschlossen während ein Lastkreis mit einem Serienresonanzkreis aus einer Induktionsspule L1 und einem Kondensator C2 sowie einer zum Kondensator C2 parallelen Entladungslampe Z zwischen eine Verbindungsstelle zwischen den Schaltelementen S1 und S2 und eine Verbindungsstelle zwischen den Schaltelementen S3 und S4 dieser beiden Serienkreise geschaltet ist. D.h, die vorliegende Helligkeitssteuervorrichtung für eine Entladungslampe ist in einer sogenannten Vollbrücken-Anordnung vorgesehen, in der die Schaltelemente S1-S4 in einer Brückenschaltung enthalten sind, in der allgemein einander diagonal gegenüberliegende Paare der Schaltelemente S1 und S4 sowie S2 und S3 durch eine Steuerschaltung 11 abwechselnd ein- und ausgeschaltet werden, um dadurch den Lastkreis mit einem Wechselstrom zu versorgen. Überdies sei hier angenommen, daß die Schaltelemente S1-S4 MOS-Feldeffekttransistoren sind, die parasitäre Dioden aufweisen, die einen Stromfluß in der umgekehrten Richtung bewirken.
  • Bei der vorhergehenden Helligkeitssteuervorrichtung für eine Entladungslampe wird angenommen, daß, wie in 2 gezeigt, zu einer Zeit t0 Steuersignale V1 und V4 von der Steuerschaltung 11 zu den Schaltelementen S1 und S4 einen hohen Pegel annehmen, während Steuersignale V2 und V3 zu den Schaltelementen S2 und S3 einen geringen Pegel annehmen. Zu diesem Zeitpunkt werden die Schaltelemente S1 und S4 eingeschaltet, wie dies durch Wellenformen (a) und (d) der 2 gezeigt ist, während die anderen Schaltelemente S2 und S3 ausgeschaltet werden, wie dies durch Wellenformen (b) und (c) der 2 gezeigt ist, wodurch ein Stromfluß von der Gleichstromquelle E durch das Schaltelement S1, die Induktionsspule L1, den Kondensator C2 die Entladungslampe Z und das Schaltelement S4 bewirkt und der Strom dem Lastkreis zugeführt wird. Im nächsten Zeitpunkt t2 besitzen die Steuersignale V1 und V4 den niedrigen Pegel, während die Steuersignale V2 und V3 einen hohen Pegel aufweisen, worauf die Schaltelemente S1 und S4 ausgeschaltet werden, wie dies durch die Wellenformen (a) und (d) gezeigt ist, während die Schaltelemente S2 und S3 eingeschaltet werden, wie dies durch die Wellenformen (b) und (c) gezeigt ist. Falls die Schaltfrequenz der Helligkeitssteuervorrichtung für eine Entladungslampe in einem Bereich gewählt wird, der höher als eine Resonanzfrequenz des Lastkreises ist, der die Induktionsspule L1, den Kondensator C2 und eine Last enthält, so bewirkt nun die in dem Resonanzkreis gespeicherte Energie einen Stromfluß über einen Pfad aus der Induktionsspule L1, der Parallelschaltung aus dem Kondensator C2 und der Entladungslampe Z, der parasitären Diode des Schaltelements S3, der Gleichstromquelle E und der parasitären Diode des Schaltelements S2. Ab einer Zeit, zu der der Strom in dem Resonanzkreis auf Null gebracht wird, sind die Schaltelemente S2 und S3 in positiver Richtung eingeschaltet, und es wird ein Stromfluß von der Quelle E in einer Richtung umgekehrt zu der des vorherigen Flusses über einen Pfad bewirkt, der das Schaltelement S3, die Parallelschaltung aus dem Kondensator C2 und der Entladungslampe Z, die Induktionsspule L1 und das Schaltelement S2 enthält.
  • Wird der Zeitpunkt t4 erreicht, so nehmen die Steuersignale V1 und V4 der Steuerschaltung 11 wieder den hohen Pegel an, gleich wie zur Zeit t0, während die Steuersignale V2 und V3 den niedrigen Pegel annehmen, so daß die Schaltelemente S1 und S4 eingeschaltet und die anderen Schaltelemente S2 und S3 ausgeschaltet werden. Auch zu diesem Zeitpunkt bewirkt eine in dem Resonanzkreis gespeicherte Energie einen Stromfluß über einen Pfad, der die Induktionsspule L1, die parasitäre Diode des Schaltelements S1, die Gleichstromquelle E, die parasitäre Diode des Schaltelements S4 und die Parallelschaltung aus dem Kondensator C2 und der Entladungslampe Z enthält. Ab dem Zeitpunkt, zu dem der Strom in dem Resonanzkreis auf Null gebracht wird, fließt der Strom wiederum über einen Pfad aus der Gleichstromquelle E, dem Schaltelement S1, der Induktionsspule L1, der Parallelschaltung aus dem Kondensator C2 und der Entladungslampe Z, und dem Schaltelement S4, und der Lastkreis wird mit Strom versorgt. Solange für die Helligkeitssteuervorrichtung für eine Entladungslampe ein gleichbleibender Betrieb vorgesehen ist, wird der Laststrom in positiver Richtung auch zur Zeit t0 durch die Schaltelemente S1 und S4 geführt, nach dem Stromfluß durch die parasitären Dioden der Schaltelemente S1 und S4. Überdies ist ein solcher Aufbau auch möglich, um Dioden in umgekehrter Richtung zu den Schaltelementen S1 bis S4 eines bipolaren Transistors parallelzuschalten und für einen Energiefluß in dem Resonanzkreis zu sorgen.
  • Darüber hinaus kann die Anordnung, wie in 3 gezeigt, auch so getroffen werden, daß zwischen dem Zeitpunkt für das Ein- und Ausschalten der Serienschaltung aus den Schaltelementen S3 und S4, wie dies anhand der Wellenformen (c) und (d) zu sehen ist, und dem Zeitpunkt für das Ein- und Ausschalten der anderen, in Serie geschalteten Schaltelemente S1, S2, wie dies anhand der Wellenformen (a) und (b) zu sehen ist, eine zeitliche Verzögerung auftritt, und die beiden Serienkreise aus S1, S2 und S3, S4, die parallel an die beiden Enden der Gleichstromquelle E angeschlossen sind, werden abwechselnd ein- und ausgeschaltet. Setzt man hier voraus, daß die Schaltfrequenz wie zuvor höher als die Resonanzfrequenz gewählt ist, so sind die Schaltelemente S2 und S4 zur Zeit t0 eingeschaltet, wie dies durch die Wellenformen (b) und (d) gezeigt ist, während die Schaltelemente S1 und S3 ausgeschaltet sind, wie dies durch die Wellenformen (a) und (c) gezeigt ist, und dem Lastkreis wird keine Spannung zugeführt. Wird der Zeitpunkt t1 erreicht, so wird das Schaltelement S3 eingeschaltet, während das Schaltelement S4 ausgeschaltet wird, wie dies in den Wellenformen (c) und (d) zu sehen ist, wodurch der Laststrom von der Quelle E über das Schaltelement S3, die Parallelschaltung aus dem Kondensator C2 und der Entladungslampe Z, die Induktionsspule L1 und das Schaltelement S2 geführt wird. Zum Zeitpunkt t2 wird das Schaltelement S2 ausgeschaltet, wie dies in der Wellenform (b) zu sehen ist, und die an die Last angelegte Spannung verschwindet. Zu der gleichen Zeit, zu der das Schaltelement S2 abgeschaltet wird, wird das Steuersignal V1 von der Steuerschaltung 11 geliefert, um das Schaltelement S1 einzuschalten, wie dies in der Wellenform (a) zu sehen ist. In diesem Fall bewirkt die in dem Resonanzkreis gespeicherte Energie einen Stromfluß in der gleichen Richtung wie die des vorherigen Stromflusses über einen Pfad aus der Induktionsspule L1, der parasitären Diode des Schaltelements S1, der parasitären Diode des Schaltelements S3, dem Kondensator C2 und der Entladungslampe Z.
  • Zum Zeitpunkt t3 wird das Schaltelement S3 abgeschaltet, wie dies in der Wellenform (c) von 3 zu sehen ist, worauf das Steuersignal V4 von der Steuerschaltung 11 geliefert wird, um das Schaltelement S4 einzuschalten, wie dies in der Wellenform (d) gezeigt ist. Daraus ergibt sich, daß stets dann, wenn in dem Resonanzkreis noch Energie verbleibt, ein Stromfluß über einen Pfad bewirkt wird, der die Induktionsspule L1, die parasitäre Diode des Schaltelements S1, die Gleichstromquelle E, die parasitäre Diode des Schaltelements S4 und die Parallelschaltung aus dem Kondensator C2 und der Entladungslampe Z enthält. Nach dem Zeitpunkt, zu dem der Strom in dem Resonanzkreis zu Null gebracht wird, werden beide Schaltelemente S1 und S4 in positiver Richtung eingeschaltet, und es wird ein Laststromfluß in einer zur vorhergehenden Richtung umgekehrten Richtung über einen Pfad bewirkt, der die Gleichstromquelle E, das Schaltelement S1, die Induktionsspule L1, die Parallelschaltung aus dem Kondensator C2 und der Entladungslampe Z und das Schaltelement S4 enthält. Zu dem Zeitpunkt, zu dem der Strom in dem Resonanzkreis auf Null gebracht und dem Steuersignal V4 der Steuerschaltung 11 ein hoher Pegel verliehen wird, wird gleichzeitig das Schaltelement S4 in positiver Richtung eingeschaltet. Da in diesem Fall das Schaltelement S1 zu dieser Zeit t3 bereits eingeschaltet wurde, fließt der Laststrom über den Pfad aus der Quelle E, dem Schaltelement S1, der Induktionsspule L1, der Parallelschaltung aus dem Kondensator C2 und der Entladungslampe Z sowie dem Schaltelement S4.
  • Ist der Zeitpunkt t4 erreicht, so wird die Zufuhr des Laststromes über den vorhergehenden Pfad unterbrochen. Zur gleichen Zeit wird das Steuersignal V2 zum Einschalten des Schaltelements S2 angelegt, und durch die in dem Resonazkreis gespeicherte Energie wird ein Stromfluß über einen Pfad bewirkt, der die Induktionsspule L1, die Parallelschaltung aus dem Kondensator C2 und der Last Z, das Schaltelement S4 und die parasitäre Diode des Schaltelements S2 enthält. Überdies wird bei Erreichen des Zeitpunktes t5 das Schaltelement S4 ausgeschaltet, und es wird ein solches, einen hohen Pegel aufweisendes Steuersignal V3 der Steuerschaltung 11 geliefert, wie dies durch die Wellenform (c) gezeigt ist. Solange die Energie zu dieser Zeit in dem Resonanzkreis verbleibt, fließt ein Strom über einen Pfad aus der Induktionsspule L1, der Parallelschaltung aus dem Kondensator C2 und der Entladungslampe Z, der parasitären Diode des Schaltelements S3, der Spannungsquelle E und der parasitären Diode des Schaltelements S2. Wird die Energie des Resonanzkreises Null, so wird der Laststrom über den Pfad geliefert, der die Versorgungsquelle E, das Schaltelement S3, die Parallelschaltung aus dem Kondensator C2 und der Entladungslampe Z, die Induktionsspule L1 und das Schaltelement S2 enthält.
  • Eine Reihe vorhergehender Vorgänge wird wiederholt, und die Gleichspannung von der Gleichspannungsquelle E wird in eine dem Lastkreis zugeführte Wechselspannung umgewandelt. Bei dem unter Bezugnahme auf 3 beschriebenen Betriebsaspekt wurde die Einschaltzeit der einander diagonal gegenüberliegenden Paare von den Schaltelementen S1, S4 und S2, S3 kürzer als bei dem in bezug auf 2 behandelten Aspekt gewählt, und die dem Lastkreis zugeführte Leistung kann verringert werden. Hier sollte die Schaltfrequenz vorzugsweise so gewählt werden, daß sie in einem Bereich liegt, der höher als die Resonanzfrequenz ist.
  • Im einzelnen wurde mit der vorhergehenden Ausbildung die Möglichkeit geschaffen, die dem Lastkreis für die Entladungslampe zugeführte Leistung dadurch zu variieren, daß die Phasenlage des Ein-/Ausschaltzeitpunkts der Schaltelemente S3 und S4 bezüglich des Zeitpunkts für das Ein- und Ausschalten der Schaltelemente S1 und S2 variiert wird, d.h. der Einschalt/Ausschalt-Betrieb zwischen einem Serienkreis aus den Schaltelementen S1 und S2 und dem anderen Serienkreis aus den Schaltelementen S3 und S4 variiert wird, die Schaltfrequenz dieser Schaltelemente S1 bis S4 jedoch unverändert bleibt. Entsprechend ist eine einfachere Auslegung insbesondere des Filters (nicht gezeigt) und der dieses umgebenden Elemente möglich. Da die Schaltfrequenz nicht variiert wird, ist es überdies möglich, jegliche Einwirkung auf weitere Ausrüstungsteile wie Infrarot-Fernsteuereinrichtungen und dergleichen zu vermeiden. Da die Ausgangsfrequenz selbst dann unverändert bleibt, wenn als Entladungslampe, eine HID-Lampe verwendet wird, ist es auch möglich, jegliche Gefahr eines Herbeiführens des Phänomens einer akustischen Resonanz zu verringern, das leicht auftreten kann, wenn die Frequenz variiert wird.
  • Während beim vorhergehenden Betriebsaspekt davon ausgegangen wurde, daß die Schaltphase der Schaltelemente S3 und S4 gegenüber der Schaltphase der Schaltelemente S1 und S2 verzögert wird, kann im wesentlichen die gleiche Funktion wie oben auch dann erhalten werden, wenn im Gegensatz dazu die Schaltphase der Schaltelemente S3 und S4 voreilt.
  • Gemäß der Erfindung ist eine Anordnung vorgesehen, um eine Fehlfunktion der einer Helligkeitssteuerung unterworfenen Entladungslampe selbst dann zu vermeiden, wenn die der Entladungslampe zugeführte Energie bei niedrigen Temperaturen erheblich begrenzt wird, um den Helligkeitssteuerbereich der Entladungslampe hinreichend zu vergrößern. In diesem Zusammenhang und unter Bezugnahme auf 4 werden die Schaltelemente S1 und S2 so gesteuert, daß sie mit verschiedenen Einschalt-Perioden, d. h. mit unterschiedlicher Einschaltdauer, betrieben werden. Überdies sind die Schaltelemente S1 und S2 für einen zueinander gegenphasigen Ein-/Ausschalt-Betrieb vorgesehen. Die restlichen Schaltelemente S3 und S4 sind so gesteuert, daß sie mit gleichen Einschalt-Perioden betrieben werden.
  • Im vorliegenden Fall werden die Schaltelemente S1 und S4 so angesteuert daß sie vor dem Zeitpunkt t0 gemeinsam eingeschaltet sind, so daß ein Laststromfluß über einen Pfad bewirkt wird, der die Gleichstromquelle E, das Schaltelement S1, die Induktionsspule L, die Parallelschaltung aus dem Kondensator C2 und der Entladungslampe Z, und das Schaltelement S4 enthält. Ist der Zeitpunkt t0 erreicht, wird das Schaltelement S4 abgeschaltet, so daß der Laststrom in dem obengenannten Pfad fließt. Zu diesem Zeitpunkt t0 wird das einen hohen Pegel aufweisende Steuersignal V3 von der Steuerschaltung 11 an das Schaltelement S3 geliefert, wodurch bewirkt wird, daß die in dem Resonanzkreis gespeicherte Energie entladen wird, um einen Strompfad zu bilden, der durch die Induktionsspule, die Parallelschaltung aus dem Kondensator C2 und der Entladungslampe Z, und die jeweiligen parasitären Dioden der Schaltelemente S3 und S1 führt. Zum nächsten Zeitpunkt t1 wird das Schaltelement S1 ausgeschaltet, um den obengenannten Strompfad zu unterbrechen, während das einen hohen Pegel aufweisende Steuersignal V2 von der Steuerschaltung 11 zur gleichen Zeit an das Schaltelement S2 geliefert wird, zu der das Schaltelement S1 ausgeschaltet wird, und ein anderer Strompfad wird durch die in dem Resonanzkreis gespeicherte Energie gebildet, der durch die Induktionsspule L1, die Parallelschaltung aus dem Kondensator C2 und der Entladungslampe Z, die parasitäre Diode des Schaltelements S3, die Gleichspannungsquelle E und die parasitäre Diode des Schaltelements S2 führt. Zu der Zeit, zu der der Strom in dem Resonanzkreis Null geworden ist, fließt der Laststrom über den Pfad aus der Gleichspannungsquelle E, dem Schaltelement S3, der Parallelschaltung aus dem Kondensator C2 und der Entladungslampe Z, der Induktionsspule L1 und dem Schaltelement S2.
  • Ist der Zeitpunkt t2 erreicht, so werden beide Schaltelemente S2 und S3 abgeschaltet, und die Laststromversorgung über den obengenannten Pfad wird unterbrochen. Zur gleichen Zeit werden die Steuersignale V1 und V4 von der Steuerschaltung 11 an die Schaltelemente S1 und S4 geliefert, um diese einzuschalten, und die in dem Resonanzkreis gespeicherte Energie führt dann zu einem Strompfad über die parasitäre Diode des Schaltelements S1, die Spannungsquelle E, die parasitäre Diode des Schaltelements S4 und die Parallelschaltung aus dem Kondensator C2 und der Entladungslampe Z. Zu der Zeit, zu der der Strom von dem Resonanzkreis Null wird, fließt der Laststrom über einen Pfad aus der Energiequelle E, dem Schaltelement S1, der Induktionsspule L, der Parallelschaltung aus dem Kondensator C2 und der Entladungslampe Z und dem Schaltele ment S4. Ist der Zeitpunkt t3 erreicht, so wird das Schaltelement S4 abgeschaltet, wobei der Laststrom durch den obengenannten Pfad unterbrochen wird, und zu diesem Zeitpunkt wird die Energie in dem Resonanzkreis über die parasitäre Diode des Schaltelements 53 auf die gleiche Weise wie zum Zeitpunkt t0 entladen.
  • Bei dem oben erwähnten, im Zusammenhang mit 4 beschriebenen Betriebsaspekt werden die Schaltelemente S1 und S2 derart mit unterschiedlichen Einschalt-Perioden betrieben, daß eine Periode, bei der die Schaltelemente S1 und S4 gleichzeitig eingeschaltet sind, länger wird als eine Periode, bei der die Schaltelemente S2 und S3 gleichzeitig eingeschaltet sind, wodurch die Periode, bei der der Laststrom fließt, für die Periode gleichzeitig eingeschalteter Schaltelemente S1 und S4 und die Periode gleichzeitig eingeschalteter Schaltelemente S2 und S3 verschieden gemacht wird, und ein Unterschied hinsichtlich der in diesen Einschalt-Perioden in dem Resonanzkreis gespeicherten Energie auftritt. In dem Fall, daß die Einschalt-Periode des Schaltelements S2 kürzer als die des Schaltelements S1 gewählt wird, wie beim vorliegenden Aspekt, wird die in dem Resonanzkreis während der Periode gleichzeitig eingeschalteter Schaltelemente S1 und S4 gespeicherte Energie erhöht, und eine die Energie begleitende Gleichstromkomponente wird dem Lastkreis zugeführt.
  • Bei einem anderen Betriebsaspekt der 5 wird die Einschalt-Periode des Schaltelements S2 kürzer gewählt als die des Schaltelements S1, und die Periode gleichzeitig eingeschalteter Schaltelemente S1 und S4 oder S2 und S3 wird dadurch variiert, daß eine Verzögerung der Schaltphase der Schaltelemente S3 und S4 gegenüber der Schaltphase der Schaltelemente S1 und S2 in der anhand von 4 beschriebenen Anordnung eingeführt wird, so daß die dem Lastkreis zugeführte Energie variiert wird, um die Energieversorgung der Entladungslampe Z zu verringern. In diesem Fall kann die Vorrichtung auf dieselbe Weise wie im Fall der Fig. 4 betrieben werden, mit der Ausnahme, daß die Periode gleichzeitig eingeschalteter Schaltelemente S1 und S4 oder S2 und S3 kürzer als in dem Fall der 4 gewählt wird.
  • Während bei dem Aspekt der 4 die Einschalt/Ausschalt-Phase der Schaltelemente S3 und S4 bezüglich der Einschalt/Ausschalt-Phase der Schaltelemente S1 und S2 verzögert ist, ist beim Betriebsaspekt der 5 vorgesehen, daß die Einschalt/Ausschalt-Phase der Schaltelemente S3 und S4 bezüglich der Ein schalt/Ausschalt-Phase der Schaltelemente S1 und S2 voreilt. Auch in diesem Fall kann die der Entladungslampe Z zugeführte Energie wirksam verringert werden. Mit einer solchen Anordnung kann das Ziel ohne ein Verändern der Schaltfrequenz erreicht werden, und die in Verbindung mit einer Variation der Schaltfrequenz einhergehenden Probleme können vermieden werden. Überdies ist es, mit der Periode gleichzeitig eingeschalteter Elemente, deren Länge für die Schaltelemente S1 und S4 und die Schaltelemente S2 und S3 unterschiedlich gewählt wird, möglich, die Gleichstromkomponente wirksam der Entladungslampe Z zuzuführen. Überdies dient in dem Fall, daß die Helligkeitsaussteuerung der als Last verwendeten Entladungslampe Z bei geringen Temperaturen schwächer gewählt ist, die zugeführte Gleichstromkomponente dazu, die Helligkeitssteuerung der Entladungslampe mit dieser Gleichstromkomponente selbst auf ein Abfallen der Wechselstromkomponente hin aufrechtzuerhalten, wodurch jegliche Fehlfunktion der Helligkeitssteuerung der Entladungslampe Z verhindert und das Flackern aufgrund einer sogenannten Wanderung verringert wird. Folglich kann die Helligkeitssteuerung der Entladungslampe leichter ausgedehnt werden, und es kann ein stabiler Betrieb der Entladungslampe verwirklicht werden.
  • Bei einem weiteren, in 6 gezeigten Betriebsaspekt ist im Gegensatz zu dem vorhergehenden Aspekt der 4 die Einschalt-Periode des Schaltelements S1 kürzer gewählt als die Einschalt-Periode des Schaltelements S2, und die Einschalt/Ausschalt-Phase der Schaltelemente S3 und S4 ist bezüglich der Einschalt/Ausschalt-Phase der Schaltelemente S1 und S2 verzögert. In diesem Fall ist die Periode gleichzeitig eingeschalteter Schaltelemente S2 und S3, wie in 6 zu sehen ist, länger gewählt als die Periode gleichzeitig eingeschalteter Schaltelemente S1 und S4, wodurch eine Gleichstromkomponente von einer gegenüber dem vorhergehenden Aspekt umgekehrten Polarität in der Induktionsspule L1 zu speichern ist, wobei auch diese Komponente dazu dient, jegliche Fehlfunktion der Entladungslampe Z zu verhindern.
  • Bei einem Betriebsaspekt der 7 ist die Einschalt/Ausschalt-Phase der Schaltelemente S3 und S4 bezüglich der Einschalt/Ausschalt-Phase der Schaltelemente S1 und S2 stärker verzögert als im Fall der 6, so daß die der Entladungslampe Z zugeführte Energie weiter verringert werden kann. In 8 ist ein weiterer Betriebsaspekt gezeigt, bei dem die Einschalt-Periode des Schaltelements S1 länger gewählt ist als die Einschalt-Periode des Schaltelements S2, und die Einschalt/Ausschalt-Phase der Schaltelemente S3 und S4 ist bezüglich der Einschalt/Ausschalt-Phase der Schaltelemente S1 und S2 verzö gert. Auch mit diesem Arbeitsaspekt der 8 ist es möglich, eine Fehlfunktion der Lichtsteuerung der Entladungslampe Z zu verhindern und die Stromversorgung der Entladungslampe Z zu verringern. Überdies ist es auch möglich, denselben Betrieb wie bei dem vorhergehenden Aspekt selbst dann zu erhalten, wenn wie bei einem weiteren, in 9 gezeigten Arbeitsaspekt, die Einschalt-Perioden der Schaltelemente S3 und S4 relativ zueinander variiert werden.
  • Während bei den vorhergehenden Aspekten die Zufuhr der Gleichstromkomponente zu der Entladungslampe Z dadurch erreicht wird, daß dafür gesorgt wird, daß der Energiespeicherungszustand in dem Resonanzkreis unausgeglichen ist, wird die der Entladungslampe Z in der Praxis zugeführte Gleichstromkomponente im wesentlichen konstantgehalten. Hier ist der Zustand, bei dem die Fehlfunktion der Entladungslampe Z auftreten kann, der Zustand, bei dem eine schwache Helligkeits steuerung erfolgt, und es ist eher wünschenswert, daß die der Entladungslampe Z zugeführte Gleichstromkomponente angehoben wird, wenn die der Entladungslampe Z zugeführte Energie verringert wird. Hier ist gemäß einem Aspekt, bei dem die der Entladungslampe Z zugeführte Energie herabgesetzt oder verringert wird, die Verzögerung der Einschalt/Ausschalt-Phase der Schaltelemente S3 und S4 gegenüber der der Schaltelemente S1 und S2 größer gewählt. In diesem Fall ist die Anordnung so getroffen, daß die Verzögerung der Einschalt/Ausschalt-Phase der Schaltelemente S3 und S4 bezüglich der der Schaltelemente S1 und S2 größer gewählt ist, wobei die Einschalt-Perioden der Schaltelemente S3 und S4 relativ zueinander in großem Umfang variiert werden und die der Entladungslampe Z zugeführte Gleichspannung wirksam erhöht werden kann, wenn die der Entladungslampe Z zugeführte Energie abnimmt.
  • Im einzelnen wird die Änderung der Einschalt/Ausschalt-Phase der Schaltelemente S3 und S4, wie z.B. in den 4 und 5 oder zusätzlich in 10 gezeigt, gegenüber der Einschalt/Ausschalt-Phase der Schaltelemente S1 und S2 größer gemacht, um die Einschalt-Perioden der Schaltelemente S1 und S2 relativ zueinander in großem Umfang variieren zu können, und die vorhergehende Funktion kann dann gut erzielt werden. Dies bedeutet z. B. bezüglich des in 3 gezeigten Zustandes, daß es mit dem Betriebsaspekt der 5 möglich ist, die der Entladungslampe Z zugeführte Spannung zu verringern, und mit dem Aspekt der 10 die der Entladungslampe Z zugeführte Energie weiter herabgesetzt werden kann. Folglich werden die Einschalt-Perioden der Schaltelemente S1 und S2 relativ zueinander beträchtlich variiert, so daß das Ausmaß des Ungleichgewichts des Energiespeicherungszustands im Resonanzkreis zunimmt und die der Entladungslampe Z zugeführte Gleichstromkomponente schließlich angehoben wird.
  • In 11 ist eine mehr praktische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Im vorliegenden Fall ist, wie sich anhand der jeweiligen Wellenformdiagramme der 12 und 13 an betreffenden Teilen der besonderen Ausführungsform ergibt, die Anordnung so gewählt, daß die Einschalt-Perioden der Schaltelemente S1 und S2 relativ zueinander variiert werden und die Einschalt/Ausschalt-Phase der Schaltelemente S3 und S4 bezüglich der Einschalt/Ausschalt-Phase der Schaltelemente S1 und S2 voreilt. Hier ergibt sich aus 13, daß die der Entladungslampe Z zugeführte Energie auf einen verringerten Wert gebracht werden kann, und es kann die gleiche Funktion wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen verwirklicht werden.
  • Andererseits wird bei der in 11 gezeigten Helligkeitssteuervorrichtung für eine Entladungslampe der positive Spitzenwert IL1P des durch die Induktionsspule L1 fließenden Stromes IL1 dadurch größer als der negative Spitzenwert IL1N gemacht, daß die Einschalt-Perioden der Schaltelemente S1 und S2 relativ zueinander variiert werden, wie sich dies aus den 12 und 13 ergibt, wodurch auch der positive Spitzenwert IZP des Lampenstromes IZ größer gemacht wird als der negative Spitzenwert IZN, wie ebenfalls aus den 12 und 13 zu ersehen ist, und die der Entladungslampe Z zugeführte Energie kann dadurch verringert werden, daß eine Anordnung verwendet wird, um dem Lampenstrom IZ die Gleichstromkomponente zu überlagern.
  • 14 zeigt einen detaillierten Schaltplan der Steuerschaltung 11 der Helligkeitssteuervorrichtung für eine Entladungslampe der 11 mit einem Schwingkreis 12, der Rechtecksignale einer Grundfrequenz erzeugt, Ansteuerschaltungen 13 und 14 zum Ansteuern der Schaltelemente S1 und S2 entsprechend den Signalen des Schwingkreises 12, einem Verzögerungskreis 15, durch den Signale bereitgestellt werden, die um eine feste Periode bezüglich der Ausgangssignale des Schwingkreises 12 verzögert sind, und Ansteuerkreisen 16 und 17 zur Ansteuerung der Schaltelemente S3 und S4 entsprechend den Signalen von dem Verzögerungskreis 15. Der Schwingkreis 12 besteht aus einem Zeitgeber IC12a und dem Zeitgeber IC12a extern zugeordneten Elementen wie einem Widerstand R12, variablen Widerständen VR11 und VR12, Dioden D11 und D12 und einem Kondensator C11, wobei er solche Rechtecksignale erzeugt, wie dies durch eine Wellenform (a) in 15 gezeigt ist. Mit einem Einstellen der variablen Widerstände VRll und VR12 ist es hier möglich, das Verhältnis zwischen Perioden hohen und niedrigen Pegels der Rechtecksignale zu variieren.
  • Der Ansteuerkreis 13 für das Schaltelement S1 besteht aus einem Abschaltkreis 31 zum Festsetzen einer Periode bezüglich der Ausgangssignale des Schwingkreises 12, um das Auftreten irgendeines Kurzschlusses zwischen dem Schaltelement S1 und der Gleichstromquelle E aufgrund eines gleichzeitigen Einschaltens mit dem anderen Schaltelement S2 zu verhindern, sowie aus einem Pegelverschiebekreis 32. Bei den vorhergehenden Betriebsaspekten wurde nicht angesprochen, daß das gleichzeitige Einschalten der Schaltelemente S1 und S2 oder S3 und S4, die mit der Gleichstromquelle E in Reihe geschaltet sind, bewirkt, daß ein Kurzschluß bezüglich der Quelle E auftreten kann. Um dies zu verhindern, ist die Ausschalt-Periode vorgesehen, bei der die Schaltelemente S1 und S2 oder S3 und S4 gleichzeitig zum Zeitpunkt des Ein- und Ausschaltens der Schaltelemente S1 und S2 oder S3 und S4 ausgeschaltet werden. Der Ausschaltkreis 31 besteht aus drei variablen Widerständen VR13 bis VR15, zwei Dioden D13 und D14, einem Kondensator C12 und einem Trennverstärker B1. D.h., daß solche Signale V1 von einer Wellenform (c) – der 15 erzeugt werden, die mit dem Anstieg der Ausgangssignale Va des Schwingkreises um ein Zeitintervall verzögert werden, das durch eine Zeitkonstante der variablen Widerstände VR13 und VR14 und des Kondensators C12 bestimmt ist (eine Periode von t0 bis t1 in 15).
  • Der Pegelverschiebekreis 32 besteht aus einem Stromspiegelkreis CM3 mit Transistoren Q11 bis Q14, einem Trennverstärker B2 und einem Konstantspannungskreis 33, der eine Zenerdiode ZD1 und einen Kondensator C18 enthält, um die Spannung der Gleichstromquelle E auf einem konstanten Spannungswert zu halten. Bei diesem Pegelverschiebekreis 32 werden die Ausgangssignale des Abschattkreises 31 durch einen Strom bei dem Stromspiegelkreis CM3 ersetzt, um Signale an den Trennverstärker B2 zu liefern, der bei einem verschiedenen Potential arbeitet, und Ausgangssignale dieses Trennverstärkers B2 werden dem Schaltelement S1 als die Steuersignale V1 geliefert. Die Ansteuerschaltung 14 für das Schaltelement S2 enthält einen Abschaltkreis 41 zum Festsetzen der Abschalt-Periode, um den Kurzschluß zwischen der Gleichstromquelle E und dem Schaltelement S2 aufgrund des gleichzeitigen Einschaltens mit dem Schaltelement S1 zu verhindern, und zwar bezüglich des Ausgangssignals Va des Schwingkreises 12. In diesem Fall ist es möglich, dafür zu sorgen, daß ein Betriebsbezugspotential des Schaltelements S2 mit dem Bezugspotential der Steuerschal tung 11 zusammenfällt und der Pegelverschiebekreis 42 überflüssig ist. Der Abschaltkreis 41 enthält ein Inverter-Glied I1, variable Widerstände VR16 bis VR18, Dioden D15 und D16, einen Kondensator C13 und einen Trennverstärker B3. Bei diesem Abschaltkreis 41 werden die Ausgangssignale Va des Schwingkreises 12 invertiert, wie dies durch eine Wellenform (b) in 15 gezeigt ist, und Signale mit einem gegenüber dem Anstieg der Ausgangssignale Va des Schwingkreises 12 verzögerten Anstieg, wie durch eine Wellenform (d) der 15 gezeigt, sind um eine Periode verzögert, die durch eine Zeitkonstante der variablen Widerstände VR16 und VR17 und des Kondensators C13 bestimmt ist und in 15 der Zeitdauer t4-t5 entspricht.
  • Der Verzögerungskreis 15 enthält allgemein einen Verzögerungsperioden-Festsetzkreis 51 zum Festsetzen der Verzögerungsperiode des Ausgangssignals Va des Schwingkreises 12 und einen Verzögerungssignal-Erzeugungskreis 52 zur Erzeugung der verzögerten Signale, wobei das Ausgangssignal Va des Schwingkreises 12 als Ganzes entsprechend der Verzögerungsperiode verzögert wird, die durch den Verzögerungsperioden-Festsetzkreis 51 festgesetzt wurde. Im einzelnen enthält der Verzögerungsperioden-Festsetzkreis 51 variable Widerstände VR19 und VR20, eine Diode. B17, einen Kondensator C14 und Inverter-Glieder I3 und I4, und die durch die Zeitkonstante des variablen Widerstands VR19 und des Kondensators C14 bestimmte Periode, z.B. eine Periode t0-t2, wird die Verzögerungsperiode für das Ausgangssignal Va des Schwingkreises 12 sein. Genauer beginnt die Aufladung des Kondensators C14 mit dem Anstieg des Ausgangssignals Va des Schwingkreises 12, wie durch eine Wellenform (e) der 15 gezeigt ist, und es ergibt sich ein Ausgangssignal Vd des Inverter-Gliedes I3, wie dies durch eine Wellenform (f) der 15 gezeigt ist, wenn die Spannung über dem Kondensator C14 eine Schwellenspannung des Inverter-Gliedes I3 erreicht.
  • Der Verzögerungssignal-Erzeugungskreis 52 enthält ein UND-Glied AND1, durch das das Ausgangssignal Vd des Inverter-Gliedes I3 und das Ausgangssignal Va des Schwingkreises 12 einer UND-Verknüpfung unterzogen werden, einen Verzögerungskondensator C15, einen Stromspiegelkreis CM1 zum Aufladen des Kondensators C15 mit einem Ausgangssignal VG des UND-Gliedes AND1, einen Komparator CP1 zum Vergleichen der Spannung über dem Kondensator C15 mit einer vorbestimmten Spannung, ein Inverter-Glied I2 zum Invertieren des Ausgangsssignals Va des Schwingkreises 12, ein UND-Glied AND2, durch das ein Ausgangssignal Vf des Inverter-Gliedes I2 und ein Ausgangssignal Vi des Komparators CP1 einer UND-Verknüpfung unterworfen werden, ein ODER-Glied OR1, durch das ein Aus gangssignal Vj des UND-Gliedes AND2 und ein Ausgangssignal Ve des Verzögerungsperioden-Festsetzkreises 51 einer ODER-Verknüpfung unterworfen werden, und einen Stromspiegelkreis CM2 zum Entladen des Kondensators C15 entsprechend einem Ausgangssignal V1 eines UND-Gliedes AND3, durch das ein Ausgangssignal Vk des ODER-Gliedes OR1 und das Ausgangssignal Vf des Invertergliedes I2 einer UND-Verknüpfung unterworfen werden.
  • Bei dem Verzögerungssignal-Erzeugungskreis 52 wird in diesem Fall das Ausgangssignal Vg des UND-Gliedes AND1 zum Zeitpunkt der Ausführung der UND-Verknüpfung zwischen einem solchen Ausgangssignal Vd des Inverter-Gliedes I3 des Verzögerungsperioden-Festsetzkreises 51, wie durch die Wellenform (f) der 15 gezeigt, und dem Ausgangssignal Va des Schwingkreises 12 für eine Periode einen hohen Pegel aufweisen, die der Verzögerungsperiode entspricht, die bei dem Verzögerungsperioden-Festsetzkreis 51 festgesetzt wurde, wie durch eine Wellenform (i) in 15 gezeigt, und der Kondensator C15 wird durch den Stromspiegelkreis CMl, wie durch eine Wellenform (j) in 15 gezeigt, während dieser Periode aufgeladen, während der das Ausgangssignal Vg des UND-Gliedes AND1 den hohen Pegel aufweist. Zu diesem Zeitpunkt wird die vorbestimmte Spannung, die als Bezugsspannung in dem Komparator CP1 festgesetzt wurde, im wesentlichen auf Null Volt gesetzt, und das Komparator-Ausgangssignal Vi wird auf dem hohen Pegel gehalten, wie dies durch eine Wellenform (k) in 15 gezeigt ist.
  • Zu dem obengenannten Betriebs-Zeitpunkt besitzt das Ausgangssignal Vf des Inverter-Gliedes I2 einen niedrigen Pegel, wie dies durch eine Wellenform (h) in 15 gezeigt ist, und das Ausgangssignal Vj des UND-Gliedes AND2 wird den niedrigen Pegel annehmen, wie dies in einer Wellenform (l) der 15 zu sehen ist, während das Ausgangssignal Vi des Komparators CP1 während der Periode auf dem hohen Pegel gehalten wird, während der der Kondensator 15 aufgeladen wird. Mit dem Verschieben des Ausgangssignals Va des Schwingkreises 12 zu dem niedrigen Pegel, wie dies in der Wellenform (a) der 15 zu sehen ist, steigt hier das Ausgangssignal Vf des Inverter-Gliedes I2 auf den hohen Pegel an, wie dies in der Wellenform (h) zu sehen ist, wodurch das Ausgangssignal Vj des UND-Gliedes AND2 zum hohen Pegel verschoben wird, wie dies in der Wellenform (l) der 15 zu sehen ist, und das Ausgangssignal Vk des ODER-Gliedes OR1 wird dadurch selbst nach dem Abfallen des Ausgangssignals Ve des Inverter-Gliedes I4 des Verzögerungsperioden-Festsetzkreises 51 auf den niedrigen Pegel auf dem hohen Pegel gehalten, wie dies in einer Wellenform (m) der 15 gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt steigt das Ausgangssignal V1 des UND-Gliedes AND3 auf den hohen Pegel an, wie dies in einer Wellenform (n) der 15 zu sehen ist, so daß der Stromspiegelkreis CM2 betätigt wird und die Entladung des Kondensators C15 beginnt. Der Stromspiegelkreis CM2 und der vorhergehende Stromspiegelkreis CM1 werden so gesetzt, daß sie ein Spiegelverhältnis von 1:1 aufweisen, und der Kondensator C15 ist nach derselben Periode wie der, die durch den Verzögerungsperioden-Festsetzkreis 51 gesetzt wurde, vollständig entladen, wie dies durch die Wellenform (j) der 15 gezeigt ist.
  • Ist der Kondensator C15 vollständig entladen, so fällt das Ausgangssignal Vi des Komparators CP1 auf den geringen Pegel ab, wie dies in der Welleform (k) der 15 gezeigt ist, wodurch das Ausgangssignal Vj des UND-Gliedes AND2 auf den niedrigen Pegel gesetzt wird, wie dies in der Wellenform (l) der 15 gezeigt ist, und das Ausgangssignal Vk des ODER-Gliedes OR1 fällt ebenfalls auf den niedrigen Pegel ab, wie dies in der Wellenform (m) der 15 zu sehen ist. Mit diesem Ausgangssignal Vk des ODER-Gliedes OR1 fällt das Ausgangssignal V1 des UND-Gliedes AND auf den niedrigen Pegel ab, wie dies in der Wellenform (n) der 15 zu sehen ist, und der Betrieb des Stromspiegelkreises CM2 wird unterbrochen. D.h., daß der Verzögerungssignal-Erzeugungskreis 52 so ausgelegt ist, daß das Abfallen des Ausgangssignals Vk des ODER-Gliedes OR1 um dieselbe Periode wie die, die durch den Verzögerungsperioden-Erzeugungskreis 51 gesetzt wurde, verzögert wird, und die Signale werden mit dem Ausgangssignal Va des Schwingkreises 12 als Ganzes entsprechend der gesetzten Verzögerungsperiode des Verzögerungsperioden-Festsetzungskreises 51 verzögert. Überdies werden auf der Basis eines solchen Ausgangssignals Vk die Ansteuerkreise 16 und 17 betrieben, um die Schaltelemente S3 und S4 anzusteuern. Der Ansteuerkreis 16 für das Schaltelement S3 enthält einen Abschaltkreis 61 und einen Pegelverschiebekreis 62, während der Ansteuerkreis 17 für das Schaltelement S4 aus einem Abschaltkreis 71 besteht. Der Abschaltkreis 61 besteht aus einem Inverter-Glied I5, variablen Widerständen VR24-VR26, Dioden D20 und D21, einem Kondensator D17 und einem Trennverstärker B5, und er setzt eine Abschaltperiode fest, indem er bewirkt, daß der Ansteig des invertierten Ausgangssignals Vm des Ausgangs des ODER-Glieds OR1 um eine Periode verzögert wird, die in 15 mit t6-t7 gezeigt ist. Überdies enthält der Pegelverschiebekreis 62 einen Stromspiegelkreis CM4, der durch Transistoren Q15-Q18, einen Trennverstärker B6 und einen Konstantspannungskreis 61 gebildet ist, der aus einer Zener-Diode ZD2 und einem Kondensator C19 besteht, um die Spannung der Gleichstromquelle E konstantzuhalten.
  • Der Abschaltkreis 71 enthält variable Widerstände VR21-VR23, Dioden D18 und D19, einen Kondensator C16 und einen Trennverstärker B4, und er setzt die Abschalt-Periode fest, indem er bewirkt, daß der Anstieg eines invertierten Ausgangssignals des Ausgangs Vk des ODER-Gliedes OR1 um eine Periode verzögert wird, die in 15 durch t2-t3 angegeben ist, wodurch eine Zeitdifferenz zwischen t1 und t3 in 15 als eine Phasendifferenz zwischen der Einschalt/ Ausschalt-Zeitvorgabe der Schaltelemente S1 und S2 oder S3 und S4 gegeben ist.
  • Mit der variablen Gestaltung des Einschalt-Perioden-Verhältnisses der Schaltelemente S1 und S2 genügt es für den Zweck, den Widerstandswert z.B. des variablen Widerstandes VR15 in 14 zu erhöhen, so daß die Abfallzeitvorgabe des Steuersignals V1 verzögert wird.
  • In 16 ist ein weiterer Betriebsaspekt gezeigt, bei dem der Schaltkreis der 11 verwendet wird. Bei den vorhergehenden Betriebsaspekten wird die dem Lastkreis zugeführte Gleichstromkomponente durch das Verhältnis der Einschalt-Perioden der Schaltelemente S1 und S2 bestimmt. Werden zu diesem Zeitpunkt die Einschalt-Perioden dieser Schaltelemente S1 und S2 relativ zueinander verändert, so kann das Problem auftreten, daß die der Entladungslampe Z zugeführte Energie selbst in dem Fall verringert wird, daß die Versorgungsenergie für die Entladungslampe groß ist, d.h. selbst in einem solchen Fall, bei dem die Lampe hinsichtlich der Helligkeitssteurung in einem voll ausgesteuerten Zustand ist. Bei dem vorliegenden Aspekt wird die Anordnung dagegen so getroffen, daß auch die Einschalt-Perioden der anderen Schaltelemente S3 und S4 relativ zueinander verändert werden, wenn die Schaltelemente S1 und S2 relativ zueinander variiert werden. In dem Fall, daß z.B. die Einschalt-Periode des Schaltelements S1 länger gemacht wird als die Einschalt-Periode des Schaltelements S2, wie dies in Wellenformen (a) und (b) in 16 zu sehen ist, wird auch die Einschalt-Periode des Schaltelements S4 so eingestellt, daß sie länger als die Einschalt-Periode des Schaltelements S3 ist, wie dies in Wellenformen (c) und (d) gezeigt ist, so daß es möglich ist, die Periode gleichzeitig eingeschalteter Schaltelemente S1 und S4 zu verlängern, um so die Energieversorgung für die Entladungslampe Z als Ganzes zu erhöhen und damit der Entladungslampe Z die Energie im wesentlichen im gleichen Umfang wie bei dem Aspekt zuzuführen, bei dem die Einschalt-Perioden der Schaltelemente S1 und S2 nicht relativ zueinander variiert werden.
  • In 17 ist ein weiterer Betriebsaspekt gezeigt, bei dem der Einschalt/Ausschalt-Zeitpunkt der Schaltelemente S3 und S4 bezüglich des Einschalt/Ausschalt-Zeitpunkts der Schaltelemente S1 und S2 verzögert wird. Wenn also in diesem Fall die Einschalt-Periode des Schaltelements S1 länger gemacht wird als die des Schaltelements S2, wie in Wellenformen (a) und (b) der 17 zu sehen ist, wird die Einschalt-Periode des Schaltelements S4 so festgesetzt, daß sie länger als die des Schaltelements S3 ist, wie durch Wellenformen (c) und (d) der 17 gezeigt ist, wonach es möglich ist, die Periode gliechzeitig eingeschalteter Schaltelemente S1 und S4 zu verlängern, um die Versorgungsenergie für die Entladungslampe Z als Ganzes der Helligkeitssteuervorrichtung für eine Entladungslampe zu erhöhen.
  • In 18 ist ein weiterer Betriebsaspekt gezeigt, bei dem der Schaltkreis der 11 verwendet wird und die Anordnung so getroffen ist, daß dann, wenn die Tendenz besteht, daß die der Entladungslampe Z zugeführte Energie während der vollen Helligkeitsaussteuerung der Entladungslampe bei einem Verändern der Einschalt-Perioden der Schaltelemente S1 und S2 relativ zueinander in einer gleichen Weise wie beim vorhergehenden Aspekt verringert wird, es möglich ist, einer solchen Verringerung durch eine Änderung der Einschalt-Perioden der Schaltelemente S3 und S4 relativ zueinander in Übereinstimmung mit dem Verhältnis entgegenzuwirken, in dem die Einschalt-Perioden der Schaltelemente S1 und S2 zueinander stehen.
  • In 19 ist ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform der Helligkeitssteuervorrichtung für eine Entladungslampe gezeigt, bei der ein Vorwärmkondensator C3 zwischen die beiden auf der Lichtquellenseite vorgesehenen Enden von Leuchtfäden der Entladungslampe Z geschaltet ist, zusätzlich zu der zu der Entladungslampe Z parallelen Resonanzkapazität C2. In diesem Fall wird in einem nicht gezündeten Zustand der Entladungslampe Z ein Stromfluß durch den Kondensator C3 zu den Leuchtfäden bewirkt, um die Phase der Schaltelemente S3 und S4 bezüglich der der Schaltelemente S1 und S2 zu verändern und dadurch das Ausgangssignal zu erhöhen. Da die Spannung über dem Kondensator C3 abfällt, wenn die Entladungslampe Z gezündet wird, nimmt der Strom durch den Kondensator C3 ab, und der Kondensator C3 trägt damit zum Vorwärmen vor dem Zünden bei. Diese Anordnung kann bei den jeweiligen vorhergehenden Ausführungsformen verwendet werden, so daß die Entladunslampe Z einer zur Erzielung eines Dimmer-Effekts dienen Helligkeitssteuerung ohne Variation der Schaltfrequenz der Schaltelemente S1-S4 unterworfen werden kann, während jeg liche Fehlfunktion, ein Flackern der Entladungslampe Z oder dergleichen, wirksam unterdrückt und deren Auftreten durch eine Variation des Verhältnises verhindert werden kann, in dem die Einschalt-Perioden der Schaltelemente S1 und S2 zueinander stehen.
  • Bei einer weiteren, in 20 gezeigten Ausführungsform ist eine zweite Induktionsspule L2 zum Vorwärmen der Entladungslampe Z vorgesehen. Auch mit dieser Anordnung ist es möglich, die Leuchtfäden vor dem Zünden der Lampe Z vorzuwärmen und zusätzlich die Gleichstromkomponente zu erhöhen, die der der Entladungslampe Z zugeführten Energie zu überlagern ist, indem dafür gesorgt wird, daß die gespeicherte Energie in der Induktionsspule L2 durch eine Variation der Einschalt-Perioden-Verhältnisses der Schaltelemente S1 und S2 relativ zueinander verändert wird, so daß eine Fehlfunktion der Entladungslampe in dem Zustand einer schwachen Helligkeitssteuerung oder dem Zustand einer starken Helligkeitssteuerung bei niedrigen Temperaturen auch weiterhin hervorragend verhindert werden kann.
  • In 21 ist ein weiterer Betriebsaspekt unter Verwendung des Schaltkreises der 11 gezeigt, bei dem die Schaltfrequenz, d.h. der Schaltzyklus der Schaltelemente S2 und S3 gegenüber der bzw. dem der Schaltelemente S1 und S4 verändert und überdies die Schaltelemente S2 und S3 hinsichtlich ihres Ausschalt-Zeitpunkts mit den Schaltelementen S1 und S4 synchronisiert sowie bei Schaltzyklen eingeschaltet werden, die doppelt so groß wie jene der Schaltelemente S1 und S4 sind. Es wird insbesondere auf den Betrieb Bezug genommen, der einer zeitlichen Steuerung folgt, bei der Wellenformen sich gegenüber jenen der vorhergehenden Aspekte ändern, wonach das Schaltelement S3 zu dem Zeitpunkt t3 nicht eingeschaltet wird, sondern durch die in dem Schwingkreis gespeicherte Energie eine Schwingung erzeugt wird. Zum nächsten Zeitpunkt t4 werden die Schaltelemente S1 und S4 eingeschaltet, so daß der Laststrom IZ von der Quelle E über den Pfad fließt, der das Schaltelement S1, die Induktionsspule L1, die Parallelschaltung aus dem Kondensator C2 und der Entladungslampe Z und das Schaltelement S4 enthält. D.h., es wird der Fluß eines Ladestromes IZ bei einem Aspekt bewirkt, bei dem die in dem Resonanzkreis gespeicherte Energie der Quellenspannung hinzugefügt wird, und die in der Induktionsspule L1 gespeicherte Energie wird weiter erhöht. Zum Zeitpunkt t6 werden die Steuersignale V2 und V3 zum Einschalten der Schaltelemente S2 und S3 geliefert, worauf die in dem Resonanzkreis gespeicherte Energie einen Stromfluß durch die Induktionsspule L1 die Parallelschaltung aus dem Kondensator C2 und der Entladungslampe Z, die parasitäre Diode des Schaltelements S3, die Gleichspan nungsquelle E und die parasitäre Diode des Schaltelements S2 bewirkt, und nach einem Aufbrauch der Energie bewirken die Schaltelemente S2 und S3, die nun in positiver Richtung eingeschaltet sind, daß der Faststrom IZ über einen Pfad geliefert wird, der die Gleichstromquelle E, das Schaltelement S3, die Parallelschaltung aus der Entladungslampe Z und den Kondensator C2, die Induktionsspule 1 und das Schaltelement S2 enthält. Überdies sind die Schaltelemente S2 und S3 so ausgelegt, daß sie innerhalb einer Periode eingeschaltet werden, in der diese eingeschaltet werden können, wodurch dem Resonanzkreis positive und negative Spannungen zuführbar sind.
  • In 22 ist ein weiterer Betriebsaspekt des in 11 gezeigten Schaltkreises dargestellt, bei dem die Anordnung so getroffen ist, daß die Schaltelemente S3 und S4 in der Phasenlage des Einschalt/Ausschalt-Zeitpunkts gegenüber dem betreffenden Zeitpunkt der Schaltelemente S1 und S2 variiert werden und die Periode gleichzeitig eingeschalteter Schaltelemente und S4 oder S2 und S3, die an einander diagonal gegenüberliegenden Stellen vorgesehen sind, verkürzt wird, um die der Entladungslampe Z zugeführte Energie zu verringern. Zusätzlich zu dem Umstand, daß die der Entladungslampe zugeführte Energie variiert werden kann, ohne die Schaltfrequenz zu verändern, ist es daher möglich, die Schaltfrequenz zwischen den einander diagonal gegenüberliegenden Paaren der Schaltelemente S1, S4 und S2, S3 verschieden zu wählen, so daß vorzugsweise die Schaltelemente S1 und S4 eine Höhere oder geringere Schaltfrequenz besitzen als die Schaltelemente S2 und S3. Dadurch wird bewirkt, daß die dem Resonanzkreis zugeführten positiven und negativen Spannungen unausgeglichen sind, und die Beaufschlagung der Entladungslampe Z mit der Gleichspannung wird dadurch wirksam. Demgemäß kann die Entladungslampe Z selbst in einem Zustand einer schwachen Helligkeitssteuerung bei geringen Temperaturen stabil betrieben werden, wobei jegliches Flackern oder dergleichen verhindert werden kann. Ferner ist es möglich, die Tastverhältnisse der beiden Schaltelemente in einer jeweiligen Serienschaltung, z.B. die der Schaltelementente S3 und S4, relativ zueinander zu ändern, so daß ein Zeitverhältnis von positiven zu negativen Perioden einer solchen auferlegten Spannung VAB, wie durch eine Wellenform (e) der 22 gezeigt, steuerbar ist, und es wurde auch die Möglichkeit geschaffen, den Gleichspannungs-Überlagerungspegel zu variieren.
  • Es kann überdies eine Anordnung vorgesehen sein, bei der die Entladungslampe für das Starten des Schaltkreises der 19 besser vorgewärmt wird. Allgemein besitzt die nichtgezündete Entladungslampe eine sehr hohe Impedanz, so daß sie nicht von der Resonanzwirkung des Resonanzkreises beeinflußt wird, und die Resonanzfrequenz nimmt ein Maximum an. Hier wird die Schaltfrequenz der bei der minimalen Schaltfrequenz betriebenen Schaltelemente bei der die Elemente S1 bis S4 enthaltenden Ausführungsform der 11 z.B. der Schaltelemente S2 und S3, etwas höher festgesetzt als die Resonanzfrequenz des Resonanzkreises. Überdies wird die Phasenlage des Einschalt/Ausschalt-Zeitpunkts der einander diagonal gegenüberliegenden Paare der Schaltelemente S1, S4 und S2, S3 von dem um 180° nacheilenden Zustand in den gleichphasigen Zustand verändert, wobei die Steuersignale für die bei der maximalen Schaltfrequenz betriebenen Schaltelemente unter solchen Elementen Sl-S4 wie bei der Ausführungsform der 11 als Bezugsgröße vorgesehen sind. Folglich kann die Helligkeitssteuerung der Entladunslampe dadurch erhalten werden, daß die Periode gleichzeitig eingeschalteter Schaltelemente S1, S4 und S2, S3 von dem Zustand kürzerer Dauer zu dem Zustand längerer Dauer verändert wird, wobei die Glühfäden der Lampe vorgeheizt werden, während sie einen nichtgezündeten Zustand annimmt, und danach der Lampe eine Entladungs-Startspannung zugeführt wird. Für das Vorwärmen und Starten der Entladungslampe Z ist es möglich eine Anordnung zu verwenden, bei der, in der gleichen Weise wie im Fall von Helligkeitssteuervorrichtungen für eine Entladungslampe der normalerweise genannten Art, das Starten und die Helligkeitssteuerung dadurch erfolgen, daß zuerst die Schaltfrequenz der Vorrichtung von einem Zustand hoher Frequenz auf einen Zustand gebracht wird bei dem die Frequenz der näher bei der Resonanzfrequenz des Resonanzkreises liegt. Ist ein konstanter Helligkeitssteuerungszustand erreicht, so wird die Periode gleichzeitig eingeschalteter Paare von einander diagonal gegenüberliegenden Schaltelementen S1, S4 und S2, S3 verändert, um die Helligkeitssteuerung zur Erzielung eines entsprechenden Dimmer-Effektes zu verwirklichen.
  • Gemäß einem weiteren Betriebsaspekt sind Maßnahmen getroffen, um zu verhindern, daß in der Entladungslampe Schwankungen aufgrund von Schwankungen bei der Quellenspannung auftreten. Entsprechend ist die Helligkeitssteuervorrichtung für eine Entladungslampe mit einem Schaltkreis zum Verhindern von Leistungsschwankungen bezüglich der der Entladungslampe Z zugeführten Leistung versehen. In der Praxis wird in dem Schaltkreis der 14 ein solches Element wie ein Fotokoppler oder dergleichen, dessen Widerstandswert auf der Sekundäranschlußseite durch einen primärseitigen Strom variiert wird, zu dem variablen Widerstand VR19 parallelgeschaltet, so daß ein Strom, der zu einem Ausgangstransistor des Fotokopplers fließt, in Übereinstimmung mit der Schwankung der Quellenspannung verändert wird, wodurch der Ladestrom zu dem Konden sator C14 variiert wird, und der durch den Verzögerungsperioden-Festsetzkreis 51 festgesetzte Zustand der Verzögerungsperiode variiert werden kann. Mit dem Ansteigen der Quellenspannung wird der dem Fotokoppler eingegebene Strom verringert, wodurch der Ausgangsstrom des Fotokopplers herabgesetzt wird, und die für den Kondensator C14 erforderliche Ladezeit wird verlängert, wodurch die Periode gleichzeitig eingeschalterer Schaltelemente S1, S4 und S2, S3 verkürzt wird, und wobei der durch die Entladungslampe Z fliegende Strom wirksam unterdrückt werden kann. Fällt die Quellenspannung dagegen ab, wird eine Stabilisierung der der Entladungslampe zugeführten Energie durch eine Vorwärtskopplung erreicht, die mit der Verwendung des vorhergehenden Schaltkreises zur Verhinderung von Leistungsschwankungen hinzutritt, und eine stabile Helligkeitssteuerung der Entladungslampe Z kann verwirklicht werden.
  • Während die Beschreibung unter Bezugnahme auf die Helligkeitssteuerung einer einzi gen Entladungslampe in irgendeiner der vorhergehenden Ausführungsformen der Helligkeitssteuervorrichtung für eine Entladungslampe erfolgte, kann die Vorrichtung wirksam auch als Helligkeitssteuervorrichtung für eine Mehrzahl von Entladungslampen verwendet werden. In 23 ist eine Helligkeitssteuervorrichtung für eine Entladungslampe gezeigt, die für die Energieversorgung eines Paares von Entladungslampen Z und Z' durch die gleiche Vorrichtung ausgelegt ist. Bei dieser Vorrichtung sind ein Serienkreis aus einem Kondensator C4 und einer Entladungslampe Z sowie ein weiterer Serienkreis aus einer weiteren Induktionsspule L2 und der weiteren Entladungslampe Z jeweils zu dem Kondensator C2 parallelgeschaltet, so daß nur die aus der Resonanz resultierende Wechselstromkomponente zu der Entladungslampe Z fließen kann, während dafür gesorgt ist, daß eine Gleichstromkomponente zu der anderen Entladungslampe Z' fließt. Indem die Induktionsspule L2 zwischen die auf der Lichtquellenseite vorgesehenen Enden beider Leuchtfäden der anderen Entladungslampe Z' geschaltet ist, ist es möglich, einen Vorwärmstrom zu erzeugen, der mit einer in der Induktionsspule L2 erzeugten Gleichstromkomponente durch die Leuchtfäden fließt, und eine stabile Hellgkeitssteuerung der Entladungslampe Z' insbesondere bis zu einem sehr niedrigen Hellgkeitssteuerungspegel zu erreichen.
  • In 24 ist eine weitere Ausführungsform einer Helligkeitssteuervorrichtung für eine Entladungslampe gezeigt, die für eine Mehrzahl von Entladungslampen vorgesehen ist und bei der insbesondere die Schaltelemente S1-S6 individuell durch die Steuerschaltung 11 steuerbar sind. Unter Bezugnahme auf einen Betriebsaspekt dieser Vorrichtung der 24 ergibt sich im Zusammen hang mit 25 folgendes: Die Schaltelemente S1 und S4 werden vom Zeitpunkt t0 bis zum Zeitpunkt t1 eingeschaltet, die Schaltelemente S2 und S3 sind von t1 bis t2 eingeschaltet, die Schaltelemente S1 und S6 sind von t2 bis t3 eingeschaltet, alle Schaltelemente S1-S6 sind von t3 bis t4 ausgeschaltet, die Schaltelemente S1 und S4 sind von t4 bis t5 eingeschaltet, die Schaltelemente S2 und S5 sind von t5 bis t6 eingeschaltet, die Schaltelemente S1 und S6 sind von t6 bis t7 eingeschaltet, und alle Schaltelemente S1-S6 sind von t7 bis t8 ausgeschaltet. Mit einer Wiederholung dieser Reihe von Vorgängen werden die gepaarten Schaltelemente S3, S5 und S4, S6 abwechselnd eingeschaltet, so daß die Helligkeitssteuerung einer Mehrzahl von Entladungslampen L und L' durch den gleichen Vorgang wie den bei der vorhergehenden Helligkeitssteuervorrichtung für eine einzelne Entladungslampe verwirklicht werden kann.
  • 26 zeigt einen weiteren Betriebsaspekt der in 24 dargestellten Vorrichtung, bei dem das Schaltelement S6 in einer früheren Hälfte einer Einschalt-Periode des Schaltelements S1 eingeschaltet wird, während das Schaltelement S4 in einer späteren Hälfte dieser Einschalt-Periode eingeschaltet wird, und das Schaltelement S5 wird in einer früheren Hälfte einer Einschalt-Periode des Schaltelements S2 eingeschaltet, während das Schaltelement S3 während einer späteren Hälfte der gleichen Einschalt-Periode eingeschaltet wird. D.h., daß die Schaltphase der Schaltelemente S3 und S4 gegenüber der Schaltphase der Schaltelemente S1 und S2 um 90° verzögert ist, und auch die Schaltphase der Schaltelemente S5 und S6 um 90° verzögert ist, so daß die Helligkeitssteuerung der Mehrzahl von Entladungslampen durch den gleichen Vorgang wie bei der vorhergehenden Helligkeitssteuervorrichtung für eine einzelne Entladungslampe verwirklicht werden kann.
  • Es ist festzustellen, daß in den 2-10, 12, 13, 16-18, 21, 22, 25 und 26 die mit einem Bezugszeichen VAB bezeichneten Wellenformen Spannungen repräsentieren, die dem Schaltkreis zugeführt werden, der den Lastkreis mit der Entladungslampe zwischen den zwei Sätzen der Schaltelemente enthält. Überdies sind in den 11, 23 und 24 die Schaltelemente S1-S6 in der Form von Feldeffekttransistoren gezeigt, und die Beschreibung der jeweiligen Betriebsaspekte erfolgte auch unter der Voraussetzung, daß Feldeffekttransistoren verwendet werden können. Anstelle eines Feldeffekttransistors kann die gleiche Funktion jedoch auch mit einem Schaltkreis erfüllt werden, der dadurch gebildet wird, daß eine Diode in Sperrichtung einem bipolaren Transistor, Thyristor oder dergleichen parallelgeschaltet wird. Während bei den jeweiligen Ausführungsformen von der Verwendung einer Gleichspannungsquelle E ausgegangen wurde, ist es überdies auch möglich, eine Spannungsquelle zu verwenden, die eine gleichgerichtete Spannung liefert, die aus einer gleichgerichteten Wechselspannung erhalten wird.

Claims (10)

  1. Vorschaltgerät zur Helligkeitssteuerung von Entladungslampen – mit einem an eine Gleichspannungsquelle (E) angeschlossenen Brückenwechselrichter, der vier jeweils paarweise in Serie geschaltete und die beiden Brückenzweige bildende steuerbare Schaltelemente (S1, S2, S3, S4) aufweist, – mit einem an den Ausgang (A, B) des Brückenwechselrichters angeschlossenen Lastkreis, der aus wenigstens einem LC-Resonanzkreis (L1, C2) und der Entladungslampe (Z) besteht und – mit einer an die Steuereingänge der steuerbaren Schaltelemente (S1, S2, S3, S4) angeschlossenen Steuerschaltung (11), durch deren rechteckförmige Steuersignale (V1, V2, V3, V4) die beiden Schaltelemente eines Brückenzweiges gegenphasig mit vorgegebener Frequenz ein- und ausgeschaltet werden, wobei zur Helligkeitssteuerung die Steuersignale (V1, V2; V3, V4) für die beiden Brückenzweige in ihrer Phasenlage relativ zueinander von einem gleichphasigen Zustand bis zu einem gegenphasigen Zustand verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastverhältnis der Steuersignale (V1, V2; V3, V4) für zumindest einen Brückenzweig (S1, S2 bzw. S3, S4) von 50 % verschieden ist, um dem Lastkreis eine zusätzliche Gleichstromkomponente zuzuführen.
  2. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastverhältnis der Steuersignale (V1, V2; V3, V4) für einen Brückenzweig einstellbar ist.
  3. Vorschaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Änderung des Tastverhältnisses der Steuersignale (V1, V2; V3, V4) für einen Brückenzweig auch das Tastverhältnis der Steuersignale (V1, V2; V3, V4) für den anderen Brückenzweig geändert wird.
  4. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale (V1, V2; V3, V4) durch die Steuerschaltung (11) so einstellbar sind, daß sich für die beiden Paare von einander in verschiedenen Brückenzweigen diagonal gegenüberliegenden Schaltelementen (S1, S4 bzw. S2, S3) unterschiedliche Schaltfrequenzen ergeben.
  5. Vorschaltgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschaltung (11) Mittel zugeordnet sind, um Schwankungen der von der Gleichspannungsquelle (E) gelieferten Spannung zu erfassen, und daß die Steuersignale (V1, V2; V3, V4) durch die Steuerschaltung (11) in ihrer Phasenlage in Abhängigkeit von den erfaßten Schwankungen relativ zueinander verschiebbar sind.
  6. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschaltung (11) Mittel zugeordnet sind, um Schwankungen des durch den Lastkreis fließenden Laststroms zu erfassen, und daß die Steuersignale (V1, V2; V3, V4) durch die Steuerschaltung (11) in ihrer Phasenlage in Abhängigkeit von den erfaßten Schwankungen relativ zueinander so verschiebbar sind, daß der Laststrom konstant gehalten wird.
  7. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastkreis mehrere Entladungslampen (Z, Z') enthält.
  8. Vorschaltgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastkreis unterschiedlich gespeiste Entladungslampen (Z, Z') enthält, denen getrennt voneinander eine Wechselstromkomponente bzw. eine Gleichstromkomponente zugeführt wird.
  9. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale (V1; V2; V3, V4) durch die Steuerschaltung (11) so einstellbar sind, daß sich für die Schaltelemente (S1, S2; S3, S4) eine Schaltfrequenz ergibt, die zumindest bei nicht gezündeter Entladungslampe (Z) höher als die Resonanzfrequenz des LC-Resonanzkreises (L1, C2) ist, und daß die Schaltfrequenz nach dem Starten der Entladungslampe (Z) näher an die Resonanzfrequenz herangeführt wird.
  10. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale (V1, V2; V3, V4) durch die Steuerschaltung (11) so einstellbar sind, daß sich für die Schaltelemente (S1, S2; S3, S4) eine Schaltfrequenz ergibt, die zumindest bei nicht gezündeter Entladungslampe (Z) höher als die Resonanzfrequenz des LC-Resonanzkreises (L1, C2) ist, und daß die Steuersignale (V1, V2; V3, V4) nach dem Starten der Entladungslampe (Z) durch die Steuerschaltung (11) in ihrer Phasenlage relativ zueinander verschoben werden.
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Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4439812A1 (de) * 1994-11-08 1996-05-09 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum Betreiben einer Gasentladungslampe
US5694007A (en) * 1995-04-19 1997-12-02 Systems And Services International, Inc. Discharge lamp lighting system for avoiding high in-rush current
EP0840992A1 (de) * 1996-05-23 1998-05-13 Koninklijke Philips Electronics N.V. Schaltungsanordnung
US5920155A (en) * 1996-10-28 1999-07-06 Matsushita Electric Works, Ltd. Electronic ballast for discharge lamps
US6124682A (en) * 1996-11-19 2000-09-26 Micro Tech Limited Lamp driver circuit using resonant circuit for starting lamp
GB2325099A (en) * 1997-05-07 1998-11-11 David John Aarons Gas discharge lamp drive circuit; dimming
US6285138B1 (en) * 1998-12-09 2001-09-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Apparatus for lighting fluorescent lamp
DE19922039A1 (de) * 1999-05-12 2000-11-16 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Vorschaltgerät für mindestens eine Gasentladungslampe und Verfahren zum Betreiben eines derartigen Vorschaltgeräts
JP3654089B2 (ja) * 1999-10-26 2005-06-02 松下電工株式会社 電源装置
CN1383704A (zh) * 2000-06-20 2002-12-04 皇家菲利浦电子有限公司 电路装置
JP4724908B2 (ja) * 2000-09-26 2011-07-13 岩崎電気株式会社 Hidランプの点灯回路
JP4792627B2 (ja) * 2000-09-26 2011-10-12 岩崎電気株式会社 Hidランプの点灯回路
KR20040058248A (ko) * 2001-10-31 2004-07-03 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 방전 램프용 밸러스트 장치
DE10200022A1 (de) * 2002-01-02 2003-07-17 Philips Intellectual Property Schaltungsanordnung zum Betrieb einer oder mehrerer Lampen
US7420333B1 (en) * 2004-01-29 2008-09-02 Marvell International Ltd. Mixed mode control for dimmable fluorescent lamp
WO2005096679A1 (en) * 2004-03-31 2005-10-13 Koninklijke Philips Electronics N.V. Circuit arrangement
GB2418786B (en) * 2004-10-01 2006-11-29 Energy Doubletree Ltd E Dimmable lighting system
EP1820376A4 (de) * 2004-11-29 2008-12-31 Century Concept Ltd Elektronisches vorschaltgerät mit vorheizungs- und verdunkelungssteuerung
GB0427682D0 (en) * 2004-12-17 2005-01-19 Havard Engineering Plc Power control
JP2008544740A (ja) * 2005-06-21 2008-12-04 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ ガス放電供給回路のインバータを駆動する方法
US8116999B2 (en) * 2007-05-22 2012-02-14 Marvell International Ltd. Control of delivery of current through one or more discharge lamps
DE102008012089B4 (de) * 2008-02-29 2015-06-11 TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG Verfahren zum Ansteuern einer Vollbrücke, und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
US7919933B2 (en) * 2008-04-15 2011-04-05 Precise Flight, Inc. High intensity discharge strobe light
JP2009258275A (ja) 2008-04-15 2009-11-05 Sony Corp 表示装置および出力バッファ回路
CN202423217U (zh) * 2010-02-24 2012-09-05 皇家飞利浦电子股份有限公司 Hid照明系统
JP5828067B2 (ja) * 2011-04-04 2015-12-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 半導体発光素子の点灯装置およびそれを用いた照明器具
WO2013024550A1 (ja) * 2011-08-18 2013-02-21 富士通株式会社 Dc-dcコンバータ、dc-dc変換方法、及び情報機器
TWI469480B (zh) * 2012-10-29 2015-01-11 Univ Nat Formosa 全橋諧振換向式單級主動式高功因電力轉換裝置
TWI489749B (zh) * 2012-10-29 2015-06-21 國立虎尾科技大學 全橋諧振式單級主動式高功因電力轉換裝置
TWI473534B (zh) * 2012-12-22 2015-02-11 Beyond Innovation Tech Co Ltd 燈管驅動裝置及其所應用的照明設備
US10075095B2 (en) * 2015-05-07 2018-09-11 Apple Inc. Transformerless AC line isolator

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4388563A (en) * 1981-05-26 1983-06-14 Commodore Electronics, Ltd. Solid-state fluorescent lamp ballast
DE3248017C2 (de) * 1982-12-24 1986-08-21 Schwabe GmbH & Co KG Elektrotechnische Fabrik, 7068 Urbach Vorschaltgerät zur Helligkeitssteuerung von Gasentladunslampen
EP0390285A2 (de) * 1989-03-28 1990-10-03 Matsushita Electric Works, Ltd. Anordnung zur Versorgung einer Entladungslampe
EP0472265A2 (de) * 1990-08-20 1992-02-26 Teknoware Oy Methode und Einrichtung zur Beleuchtungsregelung von Gasentladungslampen, insbesondere Leuchtstofflampen

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3750004A (en) * 1972-02-23 1973-07-31 Esb Inc Instantaneous current control for static inverters
JPS552306A (en) * 1978-06-05 1980-01-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method of driving power circuit
US4370600A (en) * 1980-11-26 1983-01-25 Honeywell Inc. Two-wire electronic dimming ballast for fluorescent lamps
DE3149526A1 (de) * 1981-12-14 1983-06-23 Philips Patentverwaltung Schaltungsanordnung zum betrieb von hochdruck-gasentladungslampen
US4935669A (en) * 1988-01-20 1990-06-19 Nilssen Ole K Two-mode electronic ballast
US4504895A (en) * 1982-11-03 1985-03-12 General Electric Company Regulated dc-dc converter using a resonating transformer
FR2582960B1 (fr) * 1985-06-11 1989-09-15 Adria Procede et appareil destines a la filtration sur membrane d'un produit tel que le lait, en vue de l'analyse des produits de filtration
US4734624A (en) * 1985-07-25 1988-03-29 Matsushita Electric Works, Ltd. Discharge lamp driving circuit
US4649321A (en) * 1985-10-28 1987-03-10 General Electric Company Gate capacitance latch for DC to AC converters
JPS62166706A (ja) * 1986-01-16 1987-07-23 Daifuku Co Ltd 磁気浮上式のリニアモ−タ利用の搬送設備
JPH0681963B2 (ja) * 1987-06-26 1994-10-19 株式会社三協精機製作所 回転装置
AU631375B2 (en) * 1988-09-14 1992-11-26 Daichi Co., Ltd. El operating power supply circuit
US4855888A (en) * 1988-10-19 1989-08-08 Unisys Corporation Constant frequency resonant power converter with zero voltage switching
EP0398432B1 (de) * 1989-05-17 2001-10-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Schaltanordnung
JPH0355794A (ja) * 1989-07-24 1991-03-11 Hitachi Ltd 放電灯点灯装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4388563A (en) * 1981-05-26 1983-06-14 Commodore Electronics, Ltd. Solid-state fluorescent lamp ballast
DE3248017C2 (de) * 1982-12-24 1986-08-21 Schwabe GmbH & Co KG Elektrotechnische Fabrik, 7068 Urbach Vorschaltgerät zur Helligkeitssteuerung von Gasentladunslampen
EP0390285A2 (de) * 1989-03-28 1990-10-03 Matsushita Electric Works, Ltd. Anordnung zur Versorgung einer Entladungslampe
EP0472265A2 (de) * 1990-08-20 1992-02-26 Teknoware Oy Methode und Einrichtung zur Beleuchtungsregelung von Gasentladungslampen, insbesondere Leuchtstofflampen

Also Published As

Publication number Publication date
CN1080531C (zh) 2002-03-06
TW344190B (en) 1998-11-01
CN1087463A (zh) 1994-06-01
DE4332059A1 (de) 1994-03-24
US5434479A (en) 1995-07-18

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