DE60109446T2

DE60109446T2 - Zündschaltung

Info

Publication number: DE60109446T2
Application number: DE60109446T
Authority: DE
Inventors: W. Kurt WICKLUND; Patrick Troy
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2000-04-28
Filing date: 2001-04-13
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2021-04-14
Also published as: WO2001084890A1; US6559608B2; EP1290921B1; US20020079848A1; CN1290380C; DE60109446D1; US6359396B1; EP1290921A1; JP2003532266A; CN1383701A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zündschaltung für eine Gasentladungslampe, welche bei Spannungen, die wesentlich höher als ihre Betriebsspannungen sind, zündet, und, im Besonderen, auf das Zünden von Lampen dieser Art. Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Verfahren zur Steuerung des Anlegens von Zündimpulsen an Lampen dieser Art.
Übliche Charakteristiken einer Gasentladungslampe sind deren negativer Widerstand und deren hohe Zündspannung. Eine Schaltungsanordnung zur Speisung einer solchen Lampe weist typischerweise Strombegrenzungsmittel, wie z.B. ein Vorschaltgerät, auf, um den negativen Widerstand auszugleichen, und sieht oftmals eine Schaltung vor, um Hochspannungsimpulse zum Zünden der Lampen zu erzeugen. Eine solche Impulsgeneratorschaltung weist typischerweise einen spannungsempfindlichen Schalter (z.B. einen Sidac) auf, um die kontinuierliche Erzeugung der Hochspannungsimpulse zu bewirken, bis die Lampe zündet. Bei Zündung fällt die Spannung an der Lampe von einer höheren Leerlaufspannung (OCV) auf eine niedrigere Spannung ab, welche bewirkt, dass der Schalter in einen nicht leitenden Zustand versetzt und die Impulserzeugung beendet wird. Eine solche Schaltungsanordnung kann ebenfalls eine Timer-Schaltung aufweisen, um den Zeitraum, in dem die Hochspannungszündimpulse an die Lampe angelegt werden, zu begrenzen. Eine solche Timer-Schaltung weist typischerweise einen weiteren Schalter (z.B. einen Triak) auf, um, unabhängig von der Impulsgeneratorschaltung, die Erzeugung der Hochspannungsimpulse zu steuern.
1 zeigt ein allgemeines Beispiel bekannter Schaltungsanordnungen dieser Art. Solche Schaltungsanordnungen weisen typischerweise ein Vorschaltgerät B, einen Ignitor 12 sowie eine Gasentladungslampe L auf. Das Vorschaltgerät weist Eingangsanschlüsse T1 und T2 zum Anschluss an eine Spannungsquelle (z.B. eine 120 V Wechselstromleitung) auf. Es sieht ferner Ausgangsanschlüsse T3 und T4, um der Lampe L Energie zuzuführen, sowie einen Anschluss T5 vor. Der Ignitor 12 weist einen Impulsgenerator 120 und einen Timer 124 auf. Der Impulsgenerator ist mit einem Leiter C, welcher der Lampe Strom zuführt, elektrisch verbunden, um, um eine Zündung zu bewirken, Hochspannungs impulse an die Lampe anzulegen. Ein Eingang des Timers 124 ist mit dem Anschluss T5 elektrisch verbunden, um zu erkennen, wenn der Lampe L Energie zugeführt wird. Ein Ausgang des Timers ist mit dem Impulsgenerator 120 elektrisch verbunden, um dessen Aktivierung zu steuern.
Es sei erwähnt, dass 1 ein Funktionsdiagamm zeigt. Das heißt, jeder Block zeigt eine Funktion, wobei jedoch nicht unbedingt angegeben ist, wo die Elemente, welche zur Ausführung dieser Funktion eingesetzt werden, angeordnet sind. Sie können funktionsgemäß getrennt vorgesehen sein, um die Verwendung von Steckmodulen zu ermöglichen. Alternativ können die Schaltelemente verteilt sein, um bestimmte, weitere Vorteile, wie z.B. Raumerhaltung oder Temperaturverteilung, zu erreichen. Zum Beispiel kann der Impulsgenerator 120 eine impedanzarme Impulserzeugungswicklung aufweisen, welche in Reihe mit dem Leiter C elektrisch geschaltet ist. Diese Wicklung kann durch ein separates Element dargestellt oder kann physikalisch Teil eines Transformators sein, der in dem Vorschaltgerät B vorgesehen ist.
Weiterhin sei erwähnt, dass eine Schaltungsanordnung der in 1 dargestellten Art ebenfalls einen Netzstromrichter (nicht dargestellt), wie z.B. einen Vollbrückengleichrichter, aufweisen kann, um zur Speisung der Schaltung in dem Ignitor 12 Wechselspannung von der Spannungsquelle in Gleichspannung umzuwandeln. Ein spezifisches Beispiel einer Schaltungsanordnung der oben beschriebenen Art ist in US-Patent 5 424 617 offenbart.
Nachdem über das Vorschaltgerät B Energie abgegeben wurde, legt der Impulsgenerator 120 bei Betrieb während einer vorgegebenen Zeitdauer Hochspannungszündimpulse an die Lampe L an. Dieser Zeitraum wird von dem Timer 124 gemessen und entspricht im Allgemeinen der maximal erwarteten Zeit, welche erforderlich ist, um die Art Lampe, mit welcher der Ignitor 12 zu verwenden ist, zu zünden. Am Ende der vorgegebenen Zeitdauer deaktiviert der Timer den Impulsgenerator. Eine solche Deaktivierung soll eine kontinuierliche Erzeugung von Hochspannungszündimpulsen verhindern, wenn eine Lampe nicht funktionsfähig oder keine Lampe in dem Schaltkreis vorhanden ist.
Obgleich solche Timer-Schaltungsanordnungen die wichtige Funktion eines Schutzes gegen eine übermäßige Hochspannungsimpulserzeugung ausüben, weisen sie typischerweise einen oder mehrere der folgenden Nachteile auf:

• Solche Schaltungsanordnungen zünden Lampen, welche sich dem Ende der Brenndauer nähern, kontinuierlich neu (oder versuchen, diese neu zu zünden). Dieses unerwünschte Merkmal, im Allgemeinen „Cycling" genannt, beansprucht die Schaltung und verringert die Wahrscheinlichkeit, die Symptome für das Ende der Brenndauer von Lampen rechtzeitig zu erkennen und diese Lampen dann rechtzeitig auszutauschen. Dieses ist bei bestimmten Arten Gasentladungslampen, wie z.B. Hochdrucknatriumlampen (HPS-Lampen), welche Betriebsspannungen aufweisen, die mit dem Alter wesentlich zunehmen, ein allgemeines Problem.
• Die Schaltungsanordnung kann den Impulsgenerator inaktivieren, bevor die Lampe entsprechend erwärmt wurde, um im gezündeten Zustand zu verbleiben.
• Im Falle die einer sich in Betrieb befindlichen Lampe zugeführte Energie kurzzeitig unterbrochen wird, kann die Unterbrechung lang genug sein, um die Lampe ausgehen zu lassen, jedoch zu kurz sein, um ein Rücksetzen des Timers zu ermöglichen. In dieser Situation arbeitet der Timer überhaupt nicht, oder er sieht weniger als die zur Neuzündung der Lampe erforderliche, vorgegebene Zeit vor.

Aus US 4 996 464 ist ein, mit einem Ignitor-Abschalter versehener Ignitor für eine Hochdruckentladungslampe bekannt, welcher Timing-Mittel und Lampenspannungsdetektormittel aufweist. Die Timing-Mittel werden nur dann aktiviert, wenn die detaillierte Lampenspannung über einem Sollschwellenwert liegt.
In EP 0 759 684 ist ein Ignitor für Hochdruckentladungslampen offenbart, welcher Lampenspannungsdetektormittel aufweist, um einen „Cycling"-Zustand der Lampe zu ermitteln und den Ignitor unter solchen Bedingungen abzuschalten.
WO 97/08920 und GB-A-2 203 302 offenbaren beide mit Ignitor-Abschaltern versehene Ignitoren für Hochdruckentladungslampen, um insbesondere das kontinuierliche Anlegen von Zündimpulsen an heiße Hochdrucklampen zu verhindern.
Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, als Alternative zu den bekannten Zündschaltungen ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzusehen, um eine Gasentladungslampe so zu zünden, dass die oben beschriebenen Nachteile verhindert werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Anlegen von Zündimpulsen an die Lampe sowohl in Reaktion auf Zeit, als auch in Reaktion auf den oberen und unteren Spannungsgrenzwert gesteuert. Die Schaltung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die gemessene Lampenspannung mit einem oberen Spannungsgrenzwert und einem unteren Spannungsgrenzwert verglichen wird, dass die Timer-Schaltung die verstrichene Zeit, in welcher die gemessene Spannung höher als der obere Spannungsgrenzwert bleibt, ermittelt, wobei der obere Spannungsgrenzwert eine Lampenspannung darstellt, o berhalb welcher festgelegt ist, dass sich die Lampe in einem instabilen Startmodus befindet, und wobei der untere Spannungsgrenzwert eine Lampenspannung darstellt, unterhalb welcher sich die Lampe in einem Kaltstartmodus befindet, und dass durch die Logikschaltung an die Lampe Zündimpulse angelegt werden können, wenn die Lampenspannung entweder über dem oberen Spannungsgrenzwert oder unter dem unteren Spannungsgrenzwert liegt.
Lampenspannungen über dem oberen Spannungsgrenzwert weisen darauf hin, dass die Lampe nicht gezündet wurde. Lampenspannungen unter dem unteren Spannungsgrenzwert sind zu niedrig, um sicherzustellen, dass die Lampe vollständig gezündet wurde. Lampenspannungen unter dem unteren Spannungsgrenzwert treten typischerweise auf, wenn eine zündende Lampe nicht vollständig aufgeheizt wurde.
Die Zündung einer Gasentladungslampe gemäß der Erfindung sieht einen Weg vor, um das kontinuierliche Anlegen von Zündimpulsen an nicht funktionsfähige oder fehlende Lampen und ebenfalls das „Cycling" von Lampen, die sich dem Ende der Brenndauer nähern, zu verhindern. In beiden Fällen bleibt die gemessene Lampenspannung über dem oberen Spannungsgrenzwert, während über einen längeren Zeitraum als den vorgegebenen Zündimpulse angelegt werden. Dieses wird erreicht, indem die obere Grenzspannung und die vorgegebene Zeitdauer auf Werte eingestellt werden, die einem Alter entsprechen, welches als Ende der Nutzbrenndauer einer Lampe angesehen wird. Des Weiteren kann, indem das Anlegen von Zündimpulsen ermöglicht wird, selbst wenn die Lampenspannung unter dem unteren Spannungsgrenzwert liegt, die fortgesetzte Erzeugung solcher Impulse zugelassen werden, wenn eine Lampe, welche nicht aufgeheizt wurde, nicht zur Zündung kommt.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird ein Timer zum Messen der verstrichenen Zeit zurückgesetzt, sobald die Lampenspannung von einer Spannung über dem oberen Spannungsgrenzwert auf eine Spannung unter dem oberen Spannungsgrenzwert abfällt. Hierdurch wird sichergestellt, dass, wenn die Energie danach unterbrochen wird, der Timer die komplette, vorgegebene Zeit unabhängig von der Kürze der Unterbrechung verstreichen lässt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
2 – ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung;
3A–3D – charakteristische Diagramme, welche verschiedene Betriebsmoden von Gasentladungslampen zeigen;
4 – ein Schemaschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Ignitors gemäß der vorliegenden Erfindung;
5 – eine Tabelle, welche exemplarische, elektrische Charakteristiken einiger typischer Gasentladungslampen zeigt;
6 – ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung;
7 – ein Ablaufdiagramm, welches ein exemplarisches Verfahren zum Betrieb des zweiten Ausführungsbeispiels beschreibt.
2 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung zum Zünden und Speisen einer Gasentladungslampe gemäß der Erfindung. Ebenso wie 1 weist die Schaltungsanordnung ein Vorschaltgerät B zum Speisen einer Gasentladungslampe L auf, welches, wenn eine Wechselspannungsquelle mit Anschlüssen T1 und T2 verbunden ist, mit Anschlüssen T3 und T4 elektrisch verbunden ist. Auch weist die Schaltungsanordnung ebenso wie in 1 einen Ignitor 22 auf, welcher einen Impulsgenerator 220 vorsieht, um zum Zwecke einer Zündung Hochspannungsimpulse an die Lampe L anzulegen. Es können ein Vorschaltgerät B und ein Impulsgenerator 220 verwendet werden, welche die spezifische Gasentladungslampe L zünden und speisen können. Neben dem Impulsgenerator 220 weist der Ignitor 22 einen Spannungsdetektor 222 und einen Steuerkreis 224 auf um die Zündung und den Betrieb der Lampe L unter Berücksichtigung mehrerer bekannter Betriebseigenschaften der Lampe zu steuern. Diese umfassen Charakteristiken in Bezug auf Spannung und Zeitdauer.
3 zeigt einige bekannte Spannungscharakteristiken einer Gasentladungslampe, welche zur Ermittlung ihrer momentanen Betriebsart zweckmäßig sind. Diese Betriebsarten umfassen:

• einen Kaltstartmodus I, wenn die Spannung an der Lampe L im Bereich zwischen V_LO und V_SC liegt;
• einen stationären Betriebsmodus II, wenn die Spannung an der Lampe L im Bereich zwischen V_HI und V_LO liegt;
• einen instabilen Startmodus III, wenn die Spannung an der Lampe L im Bereich zwischen V_HI und V_OC liegt.

Bei den Spannungen V_SC und V_OC handelt es sich um die Kurzschluss- und Leerlaufspannung, welche an der Lampenfassung bei Auswechseln der Lampe L bei einem Kurzschluss bzw. einem Leerlaufzustand gemessen würde. Die Spannung V_LO definiert eine Grenze zwischen dem Kaltstartmodus I und dem stationären Betriebsmodus II. Diese stellt eine Lampenspannung dar, oberhalb welcher bekannt ist, dass eine gerade gezündete, kalte Lampe einen stabilen Brennzustand erreicht hat, so dass die Zündenergie unterbrochen werden kann. Die Spannung V_HI definiert eine Grenze zwischen dem stationären Betriebsmodus II und dem instabilen Startmodus III.
Diese stellt eine Lampenspannung dar, oberhalb welcher das eine brennende Lampe speisende Vorschaltgerät die Lampe möglicherweise nicht in dem brennenden Zustand halten kann. Die Grenzspannungen V_HI und V_LO werden aus bekannten, charakteristischen Spannungsdaten für eine Gasentladungslampe der von dem Impulsgenerator 220 zu zündenden, spezifischen Art bzw. Typengruppe ausgewählt.
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel des in 2 dargestellten Ignitors 22. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Ignitor Schwellenwertdetektoren 40A und 40B auf, wobei diese zusammen den Spannungsdetektor, einen Timer IC2, eine Logikschaltung 42, einen Schaltregelkreis IC3 sowie einen Halbleiterschalter IC4 bilden. Es sei erwähnt, dass alle diese Elemente mit einer Energieversorgung (nicht dargestellt) zur Abgabe der für deren Betrieb erforderlichen Gleichspannungen verbunden sind.
Die Schwellenwertdetektoren 40A und 40B sind jeweils mit dem Anschluss T5 zur Erfassung der Lampenspannung elektrisch verbunden. Dieses kann zum Beispiel erfolgen, indem in dem Vorschaltgerät B Anschluss T5 mit Anschluss T3 verbunden wird. Als weitere Alternative kann Anschluss T5 mit einer Abgriffstelle in dem Vorschaltgerät B, wo eine zu der Lampenspannung proportionale Spannung erzeugt wird, verbunden werden. Der Halbleiterschalter IC4 ist mit einem Wechselstromschalter in Reihe mit Anschluss T3, dem Impulsgenerator 220 und dem Anschluss T4 elektrisch verbunden. Sobald sich der Halbleiterschalter in einem leitenden Zustand befindet, kann Strom durch den Impulsgenerator fließen, wodurch dieser Hochspannungszündimpulse erzeugen und an die Lampe L anlegen kann.
Der Schwellenwertdetektor 40A weist einen Optokoppler IC1A mit einer bidirektionalen Photodiode auf, welche an einen Phototransistor optisch gekoppelt ist. Die Photodiode ist durch einen Widerstand R1 mit Anschluss T5 elektrisch verbunden und ist direkt mit Anschluss T4 elektrisch verbunden, um eine Strombahn zu dem Vorschaltgerät B zu vervollständigen. Der Phototransistor weist eine Emitterelektrode auf, welche mit einem Eingang eines Wechselrichters I1 elektrisch verbunden und durch die Parallelschaltung von einem Widerstand R2 und einem Kondensator C1 an DC-Erde gelegt ist. Eine Kollektorelektrode des Phototransistors ist mit einer Gleichstromquelle einer positiven Spannung V⁺ elektrisch verbunden. Der Ausgang des Wechselrichters I1 dient als Ausgang dieses Schwellenwertdetektors.
Die Werte der Widerstände R1 und R2 werden so ausgewählt, dass sie eine Erzeugung (an dem Eingang von Wechselrichter I1) der Schwellenspannung bewirken, bei welcher der Ausgang des Wechselrichters I1 seinen Zustand ändert, sobald die Spannung an der Lampe L der Spannung V_HI entspricht. Wie in 3A dargestellt, ist diese die die Grenze zwischen dem stabilen Startmodus und dem instabilen Startmodus definierende Spannung. Bei einer Lampenspannung unter V_HI befindet sich der Ausgang von Wechselrichter I1 in einem logischen Zustand S, wodurch signalisiert wird, dass die Lampe in dem stabilen Startmodus ist. Bei einer Lampenspannung über V_HI befindet sich der Ausgang von Wechselrichter I1 in dem ungleichen logischen Zustand S', wodurch signalisiert wird, dass die Lampe in dem instabilen Startmodus ist. Der Wert des Kondensators C1 wird (relativ zu dem Wert des Widerstands R2) so ausgewählt, dass Wechselstromwelligkeit gedämpft wird.
Gleichermaßen weist der Schwellenwertdetektor 40B einen Optokoppler IC1B mit einer bidirektionalen Photodiode auf, welche an einen Phototransistor optisch gekoppelt ist. Die Photodiode ist durch einen Widerstand R3 mit Anschluss T5 und direkt mit Anschluss T4 elektrisch verbunden. Der Phototransistor weist eine Emitterelektrode auf, welche mit einem Eingang eines Wechselrichters I2 elektrisch verbunden und durch die Parallelschaltung von einem Widerstand R4 und einem Kondensator C4 an Erde gelegt ist. Eine Kollektorelektrode des Phototransistors ist mit der Gleichstromquelle der positiven Spannung V⁺ elektrisch verbunden. Der Ausgang des Wechselrichters I2 dient als Ausgang dieses Schwellenwertdetektors.
Die Werte der Widerstände R3 und R4 werden so ausgewählt, dass sie eine Erzeugung (an dem Eingang von Wechselrichter I2) der Schwellenspannung bewirken, bei welcher der Ausgang des Wechselrichters I2 seinen Zustand ändert, sobald die Spannung an der Lampe L der Spannung V_LO entspricht. Wie in 3A dargestellt, ist diese die die Grenze zwischen dem stationären Betriebsmodus und dem Kaltstartmodus definierende Spannung. Bei einer Lampenspannung unter V_LO befindet sich der Ausgang von Wechsel richter I2 in einem logischen Zustand C, wodurch signalisiert wird, dass die Lampe in dem Kaltstartmodus ist. Bei einer Lampenspannung über V_LO befindet sich der Ausgang von Wechselrichter I2 in dem ungleichen logischen Zustand C', wodurch signalisiert wird, dass die Lampe nicht in dem Kaltstartmodus ist. Der Wert des Kondensators C2 wird (relativ zu dem Wert des Widerstands R4) so ausgewählt, dass Wechselstromwelligkeit gedämpft wird.
Der Timer IC2 ist ein programmierbarer Zähler mit innerem Taktgeber. Der Timer ist so programmiert, dass er sowohl die Taktfolge als auch eine Zählung entsprechend einer gewählten Zeit einstellt. Der Timer weist einen Eingang EIN, welcher mit dem Ausgang des Wechselrichters I1 elektrisch verbunden ist, sowie einen Ausgang AUS auf, an dem entweder ein Signal T, welches darauf hinweist, dass die komplette Zählung erreicht wurde (d.h. der Timer hat eine Zeitbegrenzung ausgelöst), oder ein Signal T' erzeugt wird, welches darauf hinweist, dass keine Zeitbegrenzung ausgelöst wurde. Der Timer weist ebenfalls einen Sperreingang D auf, welcher mit dem Ausgang des Timers elektrisch verbunden ist. Des Weiteren sieht der Timer Gleichstromanschlüsse (nicht dargestellt) vor, welche mit einer Gleichspannungsquelle elektrisch verbunden sind, die unter Spannung gesetzt wird, sobald der Lampe L über die Anschlüsse T3 und T4 des Vorschaltgeräts B Energie zugeführt wird. Hierdurch wird, sobald der Lampe anfänglich durch das Vorschaltgerät und nach einer Unterbrechung erneut Energie zugeführt wird, ein automatisches Rücksetzen des Timers ermöglicht.
Der Timer wird auf eine Nullzählung zurückgesetzt:

• sobald den Anschlüssen T3 und T4 anfänglich Energie zugeführt wird;
• sobald nach einer Unterbrechung den Anschlüssen T3 und T4 erneut Energie zugeführt wird;
• sobald das Signal an dem Ausgang des Wechselrichters I1 von dem Zustand S' in den Zustand S übergeht, vorausgesetzt, dass seitens des Timers keine Zeitbegrenzung ausgelöst wurde (und somit das Signal T dem Sperreingang D zugeführt wurde).

Der Timer beginnt mit der Zählung, sobald das (von dem Wechselrichter I1) an den Eingang EIN angelegte Signal von dem Zustand S in den Zustand S' übergeht, vorausgesetzt, dass seitens des Timers keine Zeitbegrenzung ausgelöst wurde (und damit das Signal T dem Sperreingang D zugeführt wurde).
Die Logikschaltung 42 weist Wechselrichter I3, I4, I5 und die NAND-Gatter N1, N2 auf. Die Logikschaltung ist so ausgeführt, dass sie an dem Ausgang des Wechsel richters I5 (welcher als der Ausgang der Logikschaltung dient) ein Signal erzeugt, welches einen logischen Zustand EINS nur dann vorsieht, wenn einer der folgenden Zustände besteht:

• Die Zustände T' und S' herrschen gleichzeitig an den Ausgängen des Timers IC2 und des Schwellenwertdetektors 40A (wodurch signalisiert wird, dass der Timer noch keine Zeitbegrenzung ausgelöst hat, und dass sich die Lampe L in dem instabilen Startmodus befindet).
• Die Zustände T' und C herrschen gleichzeitig an den Ausgängen des Timers IC2 und des Schwellenwertdetektors 40B (wodurch signalisiert wird, dass der Timer noch keine Zeitbegrenzung ausgelöst hat, und dass sich die Lampe L in dem Kaltstartmodus befindet).

Nur wenn einer dieser Zustände herrscht, wird der Halbleiterschalter IC4 in einem Zustand EIN (leitend) gehalten, wodurch der Impulsgenerator 220 Zündimpulse an die Lampe L anlegen kann.
Der Schaltregelkreis IC3 weist einen Ausgang, welcher mit einem Gate-Eingang des Halbleiterschalters IC4 elektrisch verbunden ist, und einen Eingang auf, welcher mit dem Ausgang der Logikschaltung 42 elektrisch verbunden ist. Der Schaltkreis IC3 erzeugt eine Ausgangsleistung, um den Halbleiterschalter IC4 in den EIN-Zustand zu versetzen, sobald eine logische EINS an dessen Eingang angelegt wird.

Nachfolgend eine Liste exemplarischer Teile, welche für die in 4 dargestellten Schaltungsbauelemente verwendet werden können, um einen Ignitor vorzusehen, der die spezifischen Grenzspannungen V_HI = 73 Volt AC Effektivwert und V_LO = 25 Volt AC Effektivwert ermittelt, und wobei die Spannung V⁺ = 10 Volt DC:

BAUELEMENT	TEIL
R1, R3	39 kΩ, 1 Watt
R2	3 kΩ, 1/8 Watt
R4	13 kΩ, 1/8 Watt
C1, C2	10 μF, 50 VDC
I1–I5	MOTOROLA MC14093 NAND-Gatter
N1, N2	MOTOROLA MC14093 NAND-Gatter
IC1	SHARP PC824 Doppeloptokoppler
IC2	MOTOROLA MC14536 Timer
IC3	SHARP S21MD7T Einzeloptokoppler
IC4	TECCOR Q4004L3 Triak

Es sei erwähnt, dass zum Zwecke einer deutlicheren Darstellung einige Schaltungsbauelemente, welche in Datenblättern, die von den Herstellern der ICs zur Verfügung gestellt werden, genannt sind (z.B. Strombegrenzungswiderstände, RC-Timing-Elemente für den Timer usw.), weder in 4 dargestellt noch oben aufgeführt sind.
Der Timer ist entsprechend den Herstellerdaten so programmiert, dass er nach einem Betrieb von 5 Sekunden ein Zeitlimit auslöst. Der Ignitor mit diesen spezifischen Komponenten wurde so ausgeführt, dass er Hochdrucknatriumlampen mit Bemessungsbetriebsspannungen von 52–55 Volt AC Effektivwert betreibt. Diese umfassen Lampen der ANSI-Kennzeichnungstypengruppe S54, S55, S62, S68 und S76.
Die Grenzspannungen und die Zeitbegrenzungsperiode für eine spezifische Gasentladungslampe werden aus den Spezifikationen für die Lampe ermittelt. Zum Beispiel zeigt 5 eine Tabelle mit Beispielen von ANSI-Spezifikationen für eine Gruppe Metallhalogenidlampen und Grenzspannungen, welche für diese ausgewählt wurden. Jede dieser Lampen ist so ausgeführt, dass sie innerhalb eines bestimmten Spannungsbereichs arbeitet und mit einer minimalen Leerlaufspannung (OCV) betrieben wird. Zum Beispiel ist eine Metallhalogenidlampe M130 mit einer Nennleistung von 39 Watt so ausgeführt, dass sie innerhalb eines Spannungsbereichs von 80–100 Volt AC Effektivwert arbeitet (in ihrem vollständig gezündeten Zustand) und eine minimale Leerlaufversorgungsspannung von V_OC = 198 Volt Effektivwert erforderlich ist.
Der obere Spannungsgrenzwert V_HI wird bestimmt, indem ein Wert zwischen der höchsten, erwarteten Lampenbetriebsspannung und der niedrigsten, erwarteten OCV der Spannungsquelle, z.B. des Vorschaltgeräts B in 2, ausgewählt wird. Die höchste, erwartete Lampenbetriebsspannung wird ermittelt, indem nicht nur der ANSI-Sollwert für den oberen Bereich des Lampenbetriebsspannungsbereichs, sondern auch Änderungen der OCV-Spannungsquelle zuzüglich eines erwarteten Anstiegs der Lampenbetriebsspannung durch Alterung in Betracht gezogen werden. Bei dem Beispiel der Metallhalogenidlampe M130 und dem Beispiel eines Drosselvorschaltgeräts mit einer Spannungsregelungsfähigkeit von ±10% können wir davon ausgehen, dass die obere Betriebsspannung der Lampe von der oberen ANSI-Spezifikation von 100 V Effektivwert auf 110 V Effektivwert ansteigt. Wenn des Weiteren angenommen wird, dass sich die Betriebsspannung der Lampe mit dem Alter nach oben verändert (z.B. um 10% am Ende der Nutzbrenn dauer), beträgt die für die Lampe erwartete, maximale, effektive Betriebsspannung 110% × 110 V = 121 V Effektivwert. Eine größere Lampenspannung als 121 V Effektivwert kann als Leerlaufzustand, d.h. eine dunkle Lampe, ausgelegt werden. Dieses ist die höchste, erwartete Lampenbetriebsspannung. Die niedrigste, erwartete OCV der Spannungsquelle in diesem Beispiel beträgt 90% von 198 V Effektivwert = 187,2 V Effektivwert. Somit kann der obere Spannungsgrenzwert V_HI bei der Metallhalogenidlampe M130 mit der exemplarischen Spannungsquelle und dem Lampenbetriebsspannungsdrift zwischen 121 und 187,2 Effektivwert eingestellt werden.
Der untere Spannungsgrenzwert V_LO wird ermittelt, indem ein Wert gewählt wird, welcher niedriger als die untere ANSI-Spezifikation von 80 V Effektivwert für die Metallhalogenidlampe M130 ist. Unter Berücksichtigung der möglichen Schwankung von –10% der Ausgangsspannung des Vorschaltgeräts, d.h. 90% von 80 V Effektivwert = 72 V Effektivwert, sollte der untere Spannungsgrenzwert auf einen Wert unter 72 V Effektivwert, jedoch über der niedrigsten Spannung, bei der eine Lampe während des Kaltstarts zu brennen beginnt, eingestellt werden. Bei der durch das exemplarische Vorschaltgerät betriebenen Metallhalogenidlampe M130 ergab sich eine Spannung von etwa 30 V Effektivwert. Somit kann der untere Spannungsgrenzwert V_LO zwischen 30 und 72 V Effektivwert eingestellt werden.
Es sei erwähnt, dass mehrere Lampen der gleichen Art, jedoch mit unterschiedlicher Nennleistung, bei ähnlichen Spannungen betrieben werden können. In solch einem Fall können sie in „Spannungsfamilien" angeordnet und jeweils unter Verwendung der gleichen oberen und unteren Schwellenspannung für V_HI und V_LO gezündet werden.
Die Zeitbegrenzungsperiode wird bestimmt, indem in der Hauptsache der Lampentyp, die Startleistungen des verwendeten Impulsgenerators (z.B. konventionelles oder rapides Wiederzünden) sowie die zum Wiederzünden einer funktionsfähigen, heißen Lampe erforderliche, geschätzte Zeit berücksichtigt werden. Wird kein Impulsgenerator zum schnellen Wiederzünden eingesetzt, muss ebenfalls die Geschwindigkeit der Abkühlung der Lampe in Betracht gezogen werden. Zum Beispiel kann eine Metallhalogenidlampe 3–4 Minuten oder 10–15 Minuten benötigen, um auf eine Temperatur abzukühlen, auf welcher sie, in Abhängigkeit des Beleuchtungskörpers, in dem sie angebracht ist, durch einen konventionellen Impulsgenerator wieder gestartet werden kann. Bei der gleichen Lampe können, wenn diese durch einen Impulsgenerator zum schnellen Wiederzünden gestartet wird, nur Sekunden (z.B. 20 Sekunden) zum Neustart erforderlich sein.
Bei Betrieb steuert der Ignitor von 4 das Anlegen von Zündimpulsen an die Lampe L ab dem Zeitpunkt, zu welchem dem Ignitor selbst und der Lampe Energie zugeführt (oder nach einer Unterbrechung wieder zugeführt) wird. Ob (und wie lange) Zündimpulse an die Lampe angelegt werden, hängt davon ab, welche Lampenspannung an Anschluss T5 gemessen wird. Der Betrieb des Ignitors unter verschiedenen Bedingungen wird unter Bezugnahme auf die 3B–3D sowie 4 erläutert. Es sei erwähnt, dass die 3B–3D nicht maßstabsgetreu dargestellt sind, sondern insbesondere dazu dienen, die Aufeinanderfolge der Vorgänge des Startens einer Gasentladungslampe unter verschiedenen Bedingungen zu demonstrieren.
3B zeigt eine exemplarische Lampenspannung gegenüber einer Zeitkurve, wobei der Betrieb des Ignitors während des Kaltstarts einer typischen Gasentladungslampe dargestellt ist. Es sei erwähnt, dass die Lampenspannung zwei unterschiedliche Komponenten, d.h. eine frequenzniedrigere Vorschaltleistungskomponente L und eine frequenzhöhere Zündimpulskomponente H aufweist. Die in 3B dargestellte Startfolge tritt wie folgt auf:

• Wird der Lampe zu einem Zeitpunkt t₀ durch das Vorschaltgerät elektrische Leistung zugeführt, stellt die Lampe an den Anschlüssen T3 und T4 einen Leerlaufzustand dar. Die an Anschluss T5 gemessene Lampenspannung steigt schnell von V_SC auf V_OC an und bewirkt, dass der Ausgang von Wechselrichter I1 von einem Zustand S in einen Zustand S' übergeht. Hierdurch wird bewirkt, dass der Timer IC2 zu zählen beginnt, wobei das Ausgangssignal T' erzeugt wird, welches darauf hinweist, dass seitens des Timers noch keine Zeitbegrenzung ausgelöst wurde. Während der Timer das Ausgangssignal T' erzeugt und der Wechselrichter I1 gleichzeitig das Ausgangssignal S' erzeugt, erzeugt die logische Schaltung 42 ein Ausgangssignal logisch EINS, wodurch bewirkt wird, dass der Schaltregelkreis IC3 dem Schalter IC4 Leitfähigkeit verleiht. Dadurch ist der Impulsgenerator 220 in der Lage, praktisch gleichzeitig mit dem Zuführen von Vorschaltleistung zu dem Zeitpunkt t₀ Zündimpulse H an die Lampe L anzulegen.
• Während eines Zeitraums zwischen dem Zeitpunkt t₀ und einem Zeitpunkt t₁ legt der Impulsgenerator 220 Hochspannungsimpulse an die Lampe an.
• Zum Zeitpunkt t₁ beginnt die Lampe zu zünden, und die Lampenspannung fällt plötzlich auf eine Spannung unter V_LO ab. Hierdurch wird bewirkt, dass der Ausgang von Wechselrichter I1 von einem Zustand S' in einen Zustand S übergeht (während die Lampenspannung unter V_HI abfällt), der Ausgang von Wechselrichter I2 jedoch von einem Zustand C' in einen Zustand C übergeht (während die Lampenspannung unter V_LO abfällt) und der Timer IC2 rückgesetzt wird und das Zählen unterbricht (während der Ausgang von Wechselrichter I1 von einem Zustand S' in einen Zustand S übergeht). Durch das Rücksetzen des Timers wird bewirkt, dass sein Ausgang in dem bereits bestehenden Zustand T' verbleibt. Somit erzeugt Wechselrichter I2 das Ausgangssignal C, während der Timer gleichzeitig das Ausgangssignal T' erzeugt. Solange dieser Zustand anhält, erzeugt die Logikschaltung 42 ein Ausgangssignal logisch EINS. Auf diese Weise wird bewirkt, dass der Schaltregelkreis IC3 versucht, den Triak-Schalter IC4 in seinem leitenden „Ein"-Zustand zu halten, wodurch der Impulsgenerator 220 die Zündimpulse weiterhin an die Lampe anlegen kann (wie durch die, durch die Strichlinie gekennzeichneten Impulse dargestellt). Tatsächlich stoppt der Impulsgenerator die Erzeugung der Hochspannungsimpulse zum Zeitpunkt t₁, wenn die Lampenspannung plötzlich abnimmt und unter eine Impulserzeugungsmindestspannung abfällt. Typischerweise handelt es sich bei dieser Mindestspannung um eine Kippspannung eines spannungsempfindlichen Schalters, z.B. eines Sidacs, in dem Impulsgenerator. Durch das fortgesetzte Ausgangssignal logisch EINS von der Logikschaltung 42 kann der Impulsgenerator durch Schalter IC4 jedoch wieder unverzüglich Impulse anlegen, wenn die Lampe auszugehen beginnt.
• Während eines Zeitraums zwischen dem Zeitpunkt t₁ und einem Zeitpunkt t₂ steigt die Lampenspannung stufenweise an, während die Lampe in einen stabilen Brennzustand übergeht.
• Zum Zeitpunkt t₂ steigt die Lampenspannung durch die Grenzspannung V_LO, auf welcher die Lampe, wie bekannt ist, als vollständig gezündet angesehen wird und ein stabiler Betrieb, d.h. in dem stationären Betriebsmodus, möglich ist, an. Zu diesem Zeitpunkt verbleibt der Ausgang von Wechselrichter I1 in dem Zustand S, während der Ausgang von Wechselrichter I2 von einem Zustand C in einen Zustand C' und der Ausgang der Logikschaltung in einen Zustand logisch NULL übergeht. Hierdurch wird bewirkt, dass der Schaltregelkreis IC3 den Schalter IC4 in Position AUS bringt, wodurch die Erzeugung von Zündimpulsen durch den Impulsgenerator 220 verhindert wird.

Nach dem Zeitpunkt t₂ fährt die Lampenspannung mit einem asymptotischen Anstieg fort, bis eine endgültige, stationäre Betriebsspannung in dem Bereich zwischen V_LO und V_HI erreicht ist.
3C zeigt den Betrieb des Ignitors, wenn die Lampe zerbrochen, durchgebrannt ist, fehlt oder aus einem anderen Grunde nicht funktionsfähig ist. Die Startfolge ist wie folgt:
Bei Zuführen von elektrischer Leistung durch das Vorschaltgerät zu einem Zeitpunkt t₀ befindet sich die nicht funktionsfähige Lampe an den Anschlüssen T3 und T4 in einem Leerlaufzustand. Die an Anschluss T5 gemessene Lampenspannung steigt schnell von V_SC auf V_OC an und bewirkt, dass der Ausgang von Wechselrichter I1 von einem Zustand S in einen Zustand S' übergeht. Hierdurch wird bewirkt, dass der Timer IC2 zu zählen beginnt und das Ausgangssignal T' erzeugt. Während sich der Timer-Ausgang zur gleichen Zeit, zu welcher der Ausgang von Wechselrichter I1 in dem Zustand S' ist, in dem Zustand T' befindet, erzeugt die Logikschaltung 42 ein Ausgangssignal logisch EINS, wodurch der Schaltregelkreis IC3 dem Schalter IC4 Leitfähigkeit verleiht. Dadurch kann der Impulsgenerator 220 praktisch gleichzeitig mit dem Zuführen von Vorschaltleistung zu dem Zeitpunkt t₀ an die nicht funktionsfähige Lampe L Zündimpulse H anlegen.

• Da die Lampe nicht funktionsfähig ist, wird sie nicht gezündet, und die Lampenspannung bleibt auf V_OC. Die Ausgänge der Wechselrichter I1 und I2 gehen nicht in einen anderen Zustand über, sondern verbleiben in dem Zustand S' bzw. C'.
• Zum Zeitpunkt t₁ erreicht der Timer die Zählung entsprechend dem Zeitintervall, in welchem er eine Zeitbegrenzung ausgelöst hat, und erzeugt das Ausgangssignal T. Dieses verhindert eine weitere Zählung durch den Timer (bis dieser zurückgesetzt wird) und bewirkt, dass der Ausgang der Logikschaltung 42 in einen Zustand logisch NULL übergeht. Dieses hat zur Folge, dass der Schaltregelkreis IC3 den Schalter IC4 in den AUS-Zustand versetzt, wodurch die Erzeugung von Zündimpulsen durch den Impulsgenerator 220 gestoppt wird.
• 3D zeigt den Betrieb des Ignitors bei einem „Cycler", d.h. einer Lampe mit einer höheren stationären Betriebsspannung, als diese von dem Vorschaltgerät abgegeben werden kann. Dieses kommt gewöhnlich bei einigen Arten Gasentladungslampen (z.B. HPS) vor, wenn diese altern. Die Startfolge (d.h. von einem Zeitpunkt t₀ bis zu einem Zeitpunkt t₂) ist anfänglich die gleiche wie in 3B dargestellt. Das heißt: Wird der Lampe durch das Vorschaltgerät zu einem Zeitpunkt t₀ elektrische Leistung zugeführt, befindet sich die Lampe an den Anschlüssen T3 und T4 in einem Leerlaufzustand. Die an Anschluss T5 gemessene Lampenspannung steigt rapide von V_SC auf V_OC an und bewirkt, dass der Ausgang von Wechselrichter I1 von einem Zustand S in einen Zustand S' übergeht. Dieses hat zur Folge, dass der Timer IC2 mit der Zählung beginnt, während er das Ausgangssignal T' erzeugt, wodurch darauf hingewiesen wird, dass er noch keine Zeitbegrenzung ausgelöst hat. Während der Timer das Ausgangssignal T' erzeugt und der Wechselrichter I1 gleichzeitig das Ausgangssignal S' erzeugt, erzeugt die Logikschaltung 42 ein Ausgangssignal logisch EINS, was zur Folge hat, dass der Schaltregelkreis IC3 den Schalter IC4 leitend macht. Hierdurch kann der Impulsgenerator 220 praktisch gleichzeitig mit dem Zuführen von Vorschaltleistung zu dem Zeitpunkt t₀ Zündimpulse H an die Lampe L anlegen.
• Während eines Intervalls zwischen dem Zeitpunkt t₀ und einem Zeitpunkt t₁ legt der Impulsgenerator 220 Hochspannungsimpulse an die Lampe an.
• Zum Zeitpunkt t₁ beginnt die Lampe zu zünden, und die Lampenspannung fällt plötzlich auf eine Spannung unter V_LO ab. Hierdurch wird bewirkt, dass der Ausgang von Wechselrichter I1 von einem Zustand S' in einen Zustand S (während die Lampenspannung auf unter V_HI abfällt), jedoch der Ausgang von Wechselrichter I2 von einem Zustand C' in einen Zustand C übergeht (während die Lampenspannung auf unter V_LO abfällt), und dass der Timer IC2 zurückgestellt wird (während der Ausgang von Wechselrichter I1 von S' in S übergeht). Das Rückstellen des Timers hat zur Folge, dass dessen Ausgang in dem bereits bestehenden Zustand T' verbleibt. Somit erzeugt Wechselrichter I2 das Ausgangssignal C, während der Timer gleichzeitig das Ausgangssignal T' erzeugt. Solange dieser Zustand anhält, erzeugt die Logikschaltung 42 ein Ausgangssignal logisch EINS. Hierdurch wird bewirkt, dass der Schaltregelkreis IC3 versucht, den Triak-Schalter IC4 in seinen leitenden EIN-Zustand zu versetzen, wodurch der Impulsgenerator 220 weiterhin die Zündimpulse an die Lampe anlegen kann (wie durch die Strichlinienimpulse dargestellt). Tatsächlich stoppt der Impulsgenerator die Erzeugung der Hochspannungsimpulse zum Zeitpunkt t₁, wenn die Lampenspannung plötzlich abnimmt und unter die Pulserzeugungsmindestspannung (z.B. Sidac-Kippspannung) abfällt. Durch das fortgesetzte Ausgangssignal logisch EINS von der Logikschaltung 42 kann der Impulsgenerator durch Schalter IC4 wieder kontinuierlich Impulse anlegen, wenn die Lampe auszugehen beginnt.
• Während eines Zeitraums zwischen dem Zeitpunkt t₁ und einem Zeitpunkt t₂ steigt die Lampenspannung stufenweise an, während die Lampe in einen stabilen Brennzustand übergeht.
• Zum Zeitpunkt t₂ steigt die Lampenspannung durch die Grenzspannung V_LO, auf welcher sie, wie bekannt ist, als vollständig gezündet angesehen wird und ein stabiler Betrieb, d.h. in dem stationären Betriebsmodus, möglich ist, an. Zu diesem Zeitpunkt verbleibt der Ausgang von Wechselrichter I1 in dem Zustand S, während der Ausgang von Wechselrichter I2 von einem Zustand C in einen Zustand C' und der Ausgang der Logikschaltung in einen Zustand logisch NULL übergeht. Hierdurch wird bewirkt, dass der Schaltregelkreis IC3 den Schalter IC4 in Position AUS bringt, wodurch die Erzeugung von Zündimpulsen durch den Impulsgenerator 220 verhindert wird.
• Nach dem Zeitpunkt t₂ fährt die Lampenspannung mit einem asymptotischen Anstieg fort, bis eine endgültige, stationäre Betriebsspannung in dem Bereich zwischen V_HI und V_OC erreicht ist.
• Zum Zeitpunkt t₃ steigt die Lampenspannung durch die Grenzspannung V_HI an, was zur Folge hat, dass der Ausgang von Wechselrichter I1 von einem Zustand S in einen Zustand S' übergeht. Dieses bewirkt wiederum, dass der Timer IC2 zu zählen beginnt und das Ausgangssignal T' erzeugt. Während der Timer das Ausgangssignal T' und der Wechselrichter I1 gleichzeitig das Ausgangssignal S' erzeugt, erzeugt die Logikschaltung 42 ein Ausgangssignal logisch EINS, was zur Folge hat, dass der Schaltregelkreis IC3 den Schalter IC4 leitend macht. Obgleich hierdurch der Impulsgenerator 220 erneut Zündimpulse H an die Lampe anlegen kann, hält dieser permissive Zustand nur für den von dem Timer IC2 erlaubten Zeitraum an. Je nach dem verwendeten Impulsgenerator kann dieser während dieses permissiven Zeitraums Zündimpulse erzeugen oder nicht. Vorzugsweise ist die Grenzspannung V_HI (auf welche die Schaltschwelle von Detektor 40A eingestellt wird) jedoch zu niedrig, um den Impulsgenerator in die Erzeugung von Zündimpulsen zu triggern (z.B. zu niedrig, um einen spannungsempfindlichen Schalter in dem Impulsgenerator umzuschalten).
• Zum Zeitpunkt t₄ erreicht der Timer die Zählung entsprechend dem Zeitraum, in welchem er die Zeitbegrenzung auslöst und das Ausgangssignal T erzeugt. Hierdurch wird eine weitere Zählung durch den Timer verhindert (bis dieser zurückgestellt wird), und der Ausgang der Logikschaltung 42 geht in einen Zustand logisch NULL über, was wiederum zur Folge hat, dass der Schaltregelkreis IC3 den Schalter IC4 in Stellung AUS bringt und eine Erzeugung von Zündimpulsen durch Impulsgenerator 220 verhindert wird.
• Zum Zeitpunkt t₅ erreicht die ständig zunehmende Lampenspannung des „Cycler" einen Pegel, auf welchem das Vorschaltgerät den Betrieb der Lampe nicht aufrechterhalten kann. Die Lampe geht nun aus, und ihre Spannung steigt auf den Pegel V_OC an.

Der deaktivierte Timer verhindert, dass der Ignitor weitere Versuche unternimmt, um die Lampe zu zünden, bis der Timer durch Abzug von Leistung zurückgestellt wird. Somit zündet eine „Cycler"-Lampe nur einmal bei Einschalten der Leistung.
Obgleich die Erfindung unter Bezugnahme auf exemplarische Ausführungsbeispiele von 2 und 4 beschrieben wurde, sind viele Alternativen möglich. Zum Beispiel kann eine andere Schaltung als die dargestellte verwendet werden. Als weitere Alternative kann die Erfindung unter Verwendung von Software statt einer Logikschaltung angewandt werden. 6 zeigt eine Möglichkeit, dass dieses durch Austauschen der Logikschaltung 42 und des Timers IC2 von 4 gegen einen Mikroprozessor IC5 realisiert werden kann. Der Mikroprozessor ist so programmiert, dass er das Anlegen von Zündimpulsen an die Lampe in Reaktion auf die verstrichene Zeit und die Zustände der Signale an den Ausgängen der Schwellenwertdetektoren 40A und 40B steuert.
7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines von dem Mikroprozessor IC5 ausgeführten, exemplarischen Ignitor-Steuerprogramms. Die durch das Ablaufdiagramm dargestellten, einzelnen Schritte werden nachfolgend erläutert:
EINSCHALTEN: Das Vorschaltgerät B und der Ignitor 22 werden mit Leistung versehen.
S? Mit diesem Entscheidungsschritt wird ermittelt, ob der Schwellenwertdetektor 40A das Signal S erzeugt, durch welches darauf hingewiesen wird, dass sich die Lampe in dem stabilen Startmodus befindet (s. 3A).
AKTIVIERUNG TIMER: Der Mikroprozessor lässt ein Timer-Unterprogramm durchlaufen, bei welchem eine Zählung vorgenommen wird, bis eine vorprogrammierte Timer-Zählung entsprechend einem vorgegebenen, verstrichenen Zeitraum T (die Zeitbegrenzungsperiode für die spezifische Lampe) erreicht ist.
IC4 EIN: Der Mikroprozessor erzeugt ein Ausgangssignal (eine logische EINS in dem Ausführungsbeispiel von 6), wodurch bewirkt wird, dass der Schaltregelkreis IC3 den Halbleiterschalter IC4 in den Zustand EIN (leitend) versetzt, wodurch der Impulsgenerator Zündimpulse an die Lampe L anlegen kann.
IC4 AUS: Der Mikroprozessor erzeugt ein Ausgangssignal (eine logische NULL in dem Ausführungsbeispiel von 6), wodurch bewirkt wird, dass der Schaltregelkreis IC3 den Halbleiterschalter IC4 in den Zustand AUS versetzt, wodurch verhindert wird, dass der Impulsgenerator Zündimpulse an die Lampe L anlegt.
C? Mit diesem Entscheidungsschritt wird ermittelt, ob der Schwellenwertdetektor 40B das Signal C erzeugt, durch welches darauf hingewiesen wird, dass sich die Lampe in dem Kaltstartmodus befindet (s. 3A).
RÜCKSETZUNG TIMER: Der Mikroprozessor setzt das Timer-Unterprogramm auf eine Nullzählung entsprechend der verstrichenen Zeit zurück.
t = T?: Mit diesem Entscheidungsschritt wird ermittelt, ob die Timer-Zählung den Wert entsprechend dem verstrichenen Zeitraum T erreicht hat.
ENDE: Der Mikroprozessor erzeugt das Ausgangssignal logisch NULL, wodurch IC4 im AUS-Zustand gehalten wird, und beendet das in 7 dargestellte Programm.
Inschrift der Zeichnung
1

PULSE GENERATOR
IMPULSGENERATOR
TIMER
TIMER
BALLAST
VORSCHALTGERÄT

2

BALLAST
VORSCHALTGERÄT
VOLT. DET.
SPANNUNGSDET.
CONTROL
STEUERUNG
PULSE GENERATOR
IMPULSGENERATOR

3A

III. UNSTABLE STARTING MODE
III. INSTABILER STARTMODUS
II. STEADY-STATE OPERATING MODE
II. STATIONÄRER BETRIEBSMODUS
STABLE STARTING MODE (S)
STABILER STARTMODUS (S)

4

IN
EIN
OUT
AUS
PULSE GENERATOR
IMPULSGENERATOR

5

LAMP TYPE (ANSI DESIGNATION)
LAMPENTYP (ANSI-KENNZEICHNUNG)
RATED POWER (WATTS)
NENNLEISTUNG (WATT)
OPERATING VOLTAGE RANGE (VOLTS)
BETRIEBSSPANNUNGSBEREICH (VOLT)
MINIMUM OCV V_OC (VOLTS)
MINDEST-OCV V_OC (VOLT)
HIGH THRESHOLD V_HI (VOLTS)
HOHER SCHWELLENWERT V_HI (VOLT)
LOW THRESHOLD V_LO (VOLTS)
NIEDRIGER SCHWELLENWERT V_LO (VOLT)

6

MICROPROCESSOR
MIKROPROZESSOR
IN
EIN
OUT
AUS
PULSE GENERATOR
IMPULSGENERATOR

7

POWER ON
EINSCHALTEN
YES
JA
NO
NEIN
RUN TIMER
AKTIVIERUNG TIMER
IC4 ON
IC4 EIN
NO
NEIN
YES
JA
IC4 OFF
IC4 AUS
END
ENDE
IC4 OFF
IC4 AUS
RESET TIMER
RÜCKSETZUNG TIMER
YES
JA
NO
NEIN

Claims

Zündschaltung (22) für eine Gasentladungslampe (L), welche aufweist: a) einen Impulsgenerator (220) zum Anlegen von Zündimpulsen an die Lampe, b) einen Spannungsdetektor (222) zum Messen der Lampenspannung, c) einen Steuerschaltkreis (224) zur Steuerung des Betriebs des Impulsgenerators in Reaktion auf einen Vergleich der von dem Spannungsdetektor gemessenen Lampenspannung mit einem oberen Spannungsgrenzwert, der eine Lampenspannung darstellt, oberhalb welcher festgelegt ist, dass sich die Lampe in einem instabilen Startmodus befindet, und einem unteren Spannungsgrenzwert, der eine Lampenspannung darstellt, unterhalb welcher sich die Lampe in einem Kaltstartmodus befindet, wobei der Steuerschaltkreis aufweist: i. Timerschaltung (IC2) zur Ermittlung einer verstrichenen Zeit, in welcher die gemessene Spannung höher als der obere Spannungsgrenzwert bleibt, ii. Logikschaltung (42), um dem Impulsgenerator das Anlegen der Zündimpulse an die Lampe zu ermöglichen, wenn: (a) die verstrichene Zeit keinen vorgegebenen Zeitraum überschritten hat; und (b) die Lampenspannung entweder über dem oberen Spannungsgrenzwert oder unter dem unteren Spannungsgrenzwert liegt.
Zündschaltung (22) nach Anspruch 1 mit einem Schwellenwertdetektor (40A, 40B), um zu ermitteln, ob eine Lampenspannung über oder unter einem vorgegebenen Spannungsgrenzwert liegt, wobei der Schwellenwertdetektor aufweist: – einen Optokoppler (IC1A, IC1B) mit einem Strahlung emittierenden Halbleiterelement und einem optisch gekoppelten, Strahlung empfangenden Halbleiterelement mit einer Impedanz, welche sich mit empfangener Strahlung verändert, – eine erste Reihenschaltung zum elektrischen Anschluss an eine Spannungsquelle der gemessenen Spannung mit einem ersten Widerstand (R1/R3) und dem Strahlung emittierenden Halbleiter, – eine zweite Reihenschaltung mit einem zweiten Widerstand (R2/R4), dem Strahlung empfangenden Halbleiter und einer Spannungsquelle (V+), – ein Schaltelement mit einem, mit der zweiten Reihenschaltung elektrisch verbundenen Eingang und einem Ausgang zur Erzeugung: – eines ersten Signals, welches für einen ersten Zustand, wenn eine Spannung an dem Eingang über einer vorgegebenen Spannung liegt, kennzeichnend ist, sowie – eines zweiten Signals, welches für einen zweiten Zustand, wenn die Spannung an dem Eingang unter der vorgegebenen Spannung liegt, kennzeichnend ist, wobei der erste und der zweite Widerstand ein Verhältnis aufweisen, welches die Erzeugung der vorgegebenen Spannung an dem Eingang des Schaltelements bewirkt, wenn die Lampenspannung dem Spannungsgrenzwert entspricht.
Zündschaltung mit dem Schwellenwertdetektor nach Anspruch 2, wobei das Licht emittierende Halbleiterelement eine Photodiode aufweist.
Zündschaltung mit dem Schwellenwertdetektor nach Anspruch 2, wobei das Licht empfangende Halbleiterelement einen Phototransistor aufweist.
Verfahren zur Steuerung des Anlegens von Zündimpulsen an eine Gasentladungslampe (L), nach welchem die Lampenspannung gemessen wird und Zündimpulse angelegt werden können, wenn: während eines, eine vorgegebene Zeitdauer überschreitenden, verstrichenen Zeitraums nicht kontinuierlich Zündimpulse an die Lampe angelegt wurden, und die Lampenspannung, wie gemessen, entweder über einem oberen Spannungsgrenzwert, der eine Lampenspannung darstellt, oberhalb welcher festgelegt ist, dass sich die Lampe in einem instabilen Startmodus befindet, oder unter einem unteren Spannungsgrenzwert liegt, der eine Lampenspannung darstellt, unterhalb welcher sich die Lampe in einem Kaltstartmodus befindet, und wobei die verstrichene Zeit zurückgestellt wird, sobald die Lampenspannung von einer Spannung über dem oberen Spannungsgrenzwert auf eine Spannung unter diesem oberen Spannungsgrenzwert abfällt.