DE69314594T2 - Verfahren und Schaltung zum Betreiben von Hochdruck-Natrium Entladungslampen - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf Hochdruck-Natriumdampflampen und steht in Verbindung mit einem verbesserten System, einer Schaltungsanordnung und einem Verfahren zum Betreiben derartiger Lampen, die eine Verlängerung der Lebensdauer derartiger Lampen mit einer gleichzeitigen Farbverbesserung und Nichtverschlechterung der Farbwiedergabe während der Lebensdauer derartiger Lampen ermöglichen.
• Hochdruck-Natriumdampflampen sind seit Jahren verwendet worden und sind in breiter Anwendung für Straßen-, Autobahn- oder verschiedene andere Außenanwendungen. Diese Lampen werden im allgemeinen durch eine übliche Vorschaltanordnung betrieben, die Wicklungen auf einem Eisenkern aufweist, die aus einer 60 Hertz Stromversorgung gespeist werden. Die Stromversorgung und die Schaltungsanordnung sind so ausgelegt, daß der Strom durch die Lampe begrenzt wird und sie eine Eingangsleistung liefern, die die Nennspannung der Lampe nicht überschreitet. Im allgemeinen enthalten Vorschaltanordnungen eine spezielle Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines Hochspannungspulses mit kleiner Energie, um die Lampe zu zünden, indem ein Lichtbogen an den Lampenelektroden überspringt. Die Größe dieses Hochspannungspulses wird durch Lampenspezifikationen bestimmt. Beispielsweise fordert eine 400 Watt Lampe üblicherweise einen 1 µs langen Puls mit einer Amplitude von 2250 Volt (Minimum), die bei einer Folgefrequenz von wenigstens 50 mal pro Sekunde an die Lampenelektroden angelegt wird. Der Hochspannungspuls zerlegt das Amalgam von Natrium und Quecksilber in einer Xenongas-Atmosphäre in geladene Teilchen. Die Spannung schlägt an den Elektroden der Lampe über, um die Lampe zu zünden. Die Erzeugung von Licht von der Lampe wird durch eine Entladung durch den Natriumdampf in der Lampe hervorgerufen und beruht nahezu ausschließlich auf der Anregung des Natriumatoms. Wenn die Lampe startet, wird die Hochspannungs-Pulsierschaltung automatisch abgeschaltet. Der verlängerte oder stationäre Betrieb der Lampe wird dann durch einen vorgeschriebenen Strom und eine Spannung aufrechterhalten, die die Eingangsleistung bei den Nenndaten der Lampe liefern. Wenn bei einem üblichen Wechselspannungsbetrieb das Natrium durch die in der Lampe erzeugte Wärme verdampft wird, verfärbt sich das Licht zunächst in ein monochromes Gelb und dann graduell in weiß mit einem goldenen oder orangenen Farbton. Eine vollständige Aufwärmung der Lampe dauert etwa eine Minute. Lampen, die in der oben beschriebenen Weise betrieben werden, sind extrem nützlich für eine Außenbeleuchtung. Das von diesen Lampen abgegebene Licht ist jedoch nicht geeignet für eine Innenverwendung, wo besonders gutes (weißes) Licht oder Farbunterscheidung Notwendigkeiten sind. Es sind verschiedene bekannte Systeme mit Versuchen entwickelt worden, um die oben genannte besonders gute Beleuchtung von Natriumdampflampen zu erhalten. Diese Systeme und Versuche verwenden zum größten Teil einen Pulsbetrieb, um eine höhere Farbtemperatur der Lampe und eine verbesserte Farbwiedergabe zu erreichen, während die durchschnittliche Energiezufuhr zu der Lampe bei einem Nennwert gehalten wird. US-Patent 4 137 484 beschreibt ein derartiges bekanntes durch Pulse betriebenes System (inter alia), wobei dieses Patent durch die Bezugnahme auf eine Lehre der Grundprinzipien der Arbeitsweise dieser Natriumdampflampen des durch die vorliegende Erfindung vorgeschlagenen Typs und insbesondere auf bekannte Verfahren für einen Vorschaltbetrieb derartiger Lampen unter Verwendung eines Pulsbetriebs in die vorliegende Offenbarung eingeschlossen wird. Das Metall von einer üblichen Hochdruck- Natriumlampe des durch die vorliegende Erfindung vorgeschlagenen Typs und wie es in dem System gemäß dem US-Patent 4 137 484 vorgeschlagen ist, enthält Natrium und gewöhnlich Quecksilber. Die Quecksilberstrahlung, die durch Entladung durch das Natrium erzeugt wird, ist insignifikant, jedoch tritt eine gewisse Strahlung von dem Quecksilber auf. Es wird beschrieben, daß in einem derartigen System in dem Zeitintervall während und unmittelbar nach der Anlegung eines Pulses mit einem raschen Anstieg an die Lampe die höheren elektronischen Zustände des Natriums zu einer wesentlichen Emission angeregt werden, und in Lampen, die Quecksilber enthalten, eine Strahlung von dem Quecksilber ebenfalls auftritt, aber insignifikant ist. Während eines Pulsbetriebs der Lampe werden die Emissionen von mehreren Natrium-Linien und ein Kontinuum in dem Blau-Grünen-Bereich des Lichtspektrums wesentlich intensiver. Zusätzlich wird das normale Licht in dem Gelb-Roten-Bereich des Spektrums, das aufgrund einer Selbstumkehr und Verbreiterung der Natrium-D-Linien auftritt, teilweise unterdrückt. Als eine Folge tritt eine Erhöhung in der Farbtemperatur und eine Verbesserung im Farbwiedergabeindex auf.
• Das in dem obigen Patent beschriebene System verwendet keinen "lebenserhaltenden" oder "Halte"-Strom, der als ein konstanter Strom definiert werden kann, über den der gepulste Strom zur Lampe überlagert ist, wobei ein derartiger Halte-Strom einen gewissen Strom während der "Aus"-Schaltzustände der Pulse liefern soll. Bei der vorliegenden Erfindung ist dies auch nicht der Fall. Ein Halte-Strom kann eine nachteilige Wirkung auf die stark angeregte Natriumstrahlung (und Quecksilberstrahlung, wenn Quecksilber vorhanden ist) haben, von der die Farbverbesserung abhängt.
• Das obige Patent beschreibt zwar ein System und ein Verfahren, die für eine verbesserte Farbtemperatur und eine verbesserte Farbwiedergabe sorgen, indem die Lampe mit einer gepulsten Stromkurve gespeist wird, aber sie haben gewisse Nachteile. Einer dieser Nachteile liegt in einer Verkleinerung des Wirkungsgrades gegenüber einem konventionellen Wechselstrombetrieb. In diesem System werden Pulse mit einer Folgefrequenz über 500 Hz bis zu etwa 2000 Hz und Tastverhältnis sen von 10% bis 35% verwendet. Eine Verwendung dieser Pulsraten ermöglicht, daß die Farbtemperatur der Lampe um mehr als 400 Grad Kelvin (400K) erhöht wird. Das heißt, von der normalen Temperatur von 2050K bis etwa 2500K mit einer etwa 20%igen Verkleinerung im Wirkungsgrad. Es ist auch angegeben, daß die Farbtemperatur wesentlich iher 2500K hinaus erhöht werden kann, aber auf Kosten einer weiteren Senkung im Wirkungsgrad. Somit kann gesehen werden, daß ein Bedürfnis besteht, ein System und ein Verfahren für einen Pulsbetrieb von einer Natriumlampe zu schaffen, die eine derartige Verkleinerung wenigstens verbessern und mit Erhöhungen in der Farbtemperatur über die Norm hinaus.
• In dem obigen Patent wird auch erkannt, daß eine Wandverdunklung der Lampe auftreten kann, die durch die Verwendung von sowohl unidirektionalen als auch bidirektionalen Pulsen gefördert wird. Es ist bekannt, daß eine Wandverdunklung durch einen Verlust von Natrium über der Zeit hervorgerufen werden kann. Dieser Verlust kann durch eine überhöhte Leistung der Lampe bewirkt werden. Das heißt, die Lampe wird oberhalb ihrer Auslegungsdaten betrieben, wodurch ein höherer Dampfdruck erreicht wird. Wir haben jedoch auch gefunden, daß eine Wandverdunklung durch eine Bogeninstabilität in der Lampe hervorgerufen werden kann. Aufgrund dieser Charakteristik haben wir gefunden, daß, wenn eine gepulste Stromkurve Harmonische enthält, die mit den akustischen Resonanzmoden der mit Natrium gefüllten Bogenröhre zusammenfallen, und wenn sie eine ausreichende Größe während eines Bogenüberschlages haben, eine Instabilität in dem Bogen auftreten wird. Das heißt, der Bogen wird, anstatt allein zwischen den Elektroden der Lampe eingeschlossen zu sein, verzerrt oder gebogen, um gegen die Wand der Lampe zu treffen. Dieser Aufprall kann eine Überhitzung bewirken, wodurch innere Drucke erhöht werden, die bewirken, daß Natrium aus der Lampe austritt, und deshalb die erwartete Lebensdauer der Lampe verkürzen.
• Somit kann gesehen werden, daß ein weiteres Bedürfnis besteht für ein System, eine Schaltungsanordnung und ein Verfahren für einen Pulsbetrieb von einer Natriumdampflampe, die die obigen Bogeninstabilitätsprobleme vermeiden und die eine Lampe mit einer langen Lebensdauer, eine Beibehaltung eines "hohen" Lichtstroms und insgesamt niedrigere Kosten schaffen, die wenigstens teilweise der Eliminierung von irgend einer Halte-Strom-Schaltung zurechenbar sind.
• Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben einer Hochdruck-Metalldampflampe gemäß Anspruch 1 geschaffen.
• Weiterhin wird gemäß der Erfindung eine Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Hochdruck-Metalldampflampe mit den Merkmalen gemäß Anspruch 5 geschaffen.
• Die Erfindung basiert auf der Tatsache, daß eine Bogeninstabilität in der Bogenröhre von einer Natriumdampflampe auftritt, wenn sie durch eine gepulste Stromkurve gespeist wird, die Harmonische bzw. Oberwellen enthält. Ein erstes oder schmales Band von diesen Harmonischen ist unterhalb irgend welcher akustischer Resonanzknoten der Bogenröhre und haben Größe bzw. Amplituden, die eine Bogenstabilität zwischen den Elektroden der Lampe aufrechterhalten, indem die höheren elektronischen Zustände von Natrium in einen Zustand hoher Emission angeregt werden.
• Ein zweites oder breiteres Band von Harmonischen liegt in der Kurvenform. Diese Harmonischen fallen mit den akustischen Resonanzknoten der Bogenröhre zusammen und haben Größen bzw. Amplituden, die, wenn sie nicht während der Zündung der Lampe unterdrückt werden, die akustischen Resonanzknoten anregen können; der Effekt ist, daß der Bogen zwischen den Elektroden verformt oder gebogen wird und gegen die Wand der Bogenröhre auftrifft. Somit tritt eine Bogeninstabilität auf, die eine Verschlechterung der Lebensdauer der Lampe und eine Absenkung der Lampentemperatur mit einem gleichzeitigen Verlust bei der Farbverbesserung bewirkt.
• Gemäß der Erfindung wird eine Hochdruck-Natriumlampe durch Pulse betrieben durch die Anlegung einer oszillierenden, bidirektionalen Quasiresonanz-Stromkurve, die in Figur 2 gezeigt ist. Es wird ein Rechteckwellenpuls mit einer vorgeschriebenen Pulsbreite verwendet, um die gepulste Stromkurve zu erzeugen. Die gepulste Stromkurve hat eine Schwingungsperiode oder eine Pulsbreite von etwa 1/4 Periode bis 1/2 Penode gegenüber derjenigen des Rechteckwellenpulses, was von den Auslegungsspezifikationen der Lampe abhängt.
• Die Erfindung schafft ein ökonomisches Design, da kein "Halte"-Strom erforderlich ist. Zwischen den Pulsen ist kein derartiger Halte-Strom notwendig (d.h. zwischen jeder Halbwelle der Stromkurve), weil, wenn die Lampe einmal aufgewärmt ist, sie den Bogen leicht rückzünden kann beim Anlegen jedes Pulses an die Elektroden der Lampe. In Abhängigkeit von den Lampencharakteristiken können Pulsfolgefrequenzen von etwa 200 Hz bis zu etwa 2 kHz verwendet werden und bei Tastverhältnissen von 10% bis 50%. Dadurch kann die Farbtemperatur leicht um mehr als 300K ansteigen. Das heißt, von etwa 2450K bis zu etwa 2800K mit einem verbesserten Wirkungsgrad gegenüber einem konventionellen Pulsbetrieb und weiterhin mit einer verlängerten Lampenlebensdauer. In einigen Lampen kann die Farbtemperatur wesentlich über 2800K hinaus erhöht werden, wenn ein erhöhter Wirkungsgrad eine Notwendigkeit ist.
• Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlich, in denen gleiche Bezugszahlen die gleichen Elemente bezeichnen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• In der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung wird auf die beigefügten Zeichnungen bezug genommen, in denen:
• Figur 1 eine schematische Darstellung von einem pulsbetriebenen System und eine Vorschaltanordnung für eine Natriumdampflampe gemäß der Erfindung ist;
• Figur 2 ein gepulstes bidirektionales Spannungssignal und eine entsprechende gepulste, bidirektionale Quasi-Resonanz- Stromkurve zeigt, die beim Verständnis der Arbeitsweise der durch Figur 1 gezeigten Erfindung nützlich ist;
• Figur 3 ein experimentell erhaltenes Leistungsspektrum für die Stromkurve gemäß Figur 2 darstellt und den Oberwellengehalt dieser Kurve zeigt und beim Verständnis der Prinzipien des Betriebs gemäß der Erfindung nützlich ist.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
• Zunächst wird auf Figur 1 der Erfindung bezug genommen, die ein Beleuchtungssystem und eine Schaltungsanordnung darstellt, die allgemein mit 10 bezeichnet ist. Eine Hochdruck- Natriumlampe 12 ist typisch für die Lampen, die mit Vorteil durch Pulse betrieben werden kann für eine günstigere Farbverbesserung und eine Beibehaltung eines "hohen" Lichtstroms gemäß den Merkmalen der Erfindung. Im allgemeinen werden ähnliche Lampe in einer Vielzahl von Größen gefertigt, die in dem Bereich von 70 bis 1000 Watt liegen. Die Struktur derartiger Lampen ist in dem oben genannten US-Patent 4 137 484 beschrieben.
• Eine Gleichspannungsquelle 14 liefert ausreichend Leistung (Spannung und Strom) zum Betreiben der Schaltungsanordnung 10 und zum Speisen der Lampe 12. Die Spannungsquelle 14 weist normalerweise einen üblichen Vollwellen-Gleichrichter und Filter auf zum Gleichrichten einer Wechselspannung, um an ihren positiven (+) und negativen (-) Ausgangsklemmen eine gefilterte Gleichspannung zu entwickeln. Diese Gleichspannung wird auf Leitern 16 und 18 an einen geschalteten Eingang von jeweils einem von zwei Schaltern SW1 und SW2 geliefert, die über dem Ausgang der Spannungsquelle 14 in Reihe geschaltet sind. Der Leiter 16 liefert ein positives (+) Potential an den Schalter SW1 und der Leiter 18 liefert ein negatives (-) Potential an den Schalter SW2. Die geschalteten Ausgänge von SW1 und SW2 sind an einem Knotenpunkt 20 miteinander verbunden, um eine Treiberspannung V zum Speisen der Lampe 12 bei ihrer Nenneingangsspannung zu liefern.
• Zwei Kondensatoren C1 und C2 sind ebenfalls über dem Ausgang der Spannungsquelle 14 in Reihe geschaltet, wobei der Leiter 16 mit dem einen Ende des Kondensators C1 und der Leiter 18 mit dem einem Ende des Kondensators C2 verbunden ist. Die anderen Enden der Kondensatoren C1 und C2 sind an einem Knotenpunkt 22 miteinander und mit der einen Elektrode 24 der Lampe 12 verbunden.
• Die Ausgangsspannung auf den Leitern 16 und 18 der Spannungsquelle 14 wird auch an zwei Klemmdioden D1 und D2 geliefert. Die Dioden D1 und D2 sind an einem Knotenpunkt 26 miteinander verbunden, um dadurch D1 und D2 mit der Lampenelektrode 24 über den Knotenpunkt 22 zu verbinden.
• Ein Pulsgenerator oder eine Steuerung 28 liefert Takt- oder Steuerpulse P1 und P2 über Leiter 30 und 32 an einen Steuereingang von SW1 bzw. SW2. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind SW1 und SW2 Feldeffekt-Transistoren (FET's), die jeweils eine Gate-Eingangselektrode zum Durchschalten von SW1 und SW2 als Antwort auf Pulse P1 bzw. P2 haben. Verschiedene Typen von Leistungs-FET-Vorrichtungen oder Schalttransistoren können mit Vorteil verwendet werden. Eine derartige bekannte Vorrichtung ist ein IRF-740 FET, der von International Rectifier Corporation gefertigt wird. Wenn SW1 und SW2 durch ihre entsprechenden Pulse P1 und P2 durchgeschaltet werden, wird eine geschaltete Treiberspannung V von entgegengesetzter Polarität (d.h. + und - Potential) an eine zweite Lampenelektrode 34 über eine Spule oder Drossel 36 angelegt.
• Die Spezifikationen und Charakteristiken der Lampe 12 bestimmen die Werte der Spule 36, der Kondensatoren C1 und C2 und der Treiberspannung, die von der Gleichspannungsquelle 14 gefordert wird. Die Lampe, die in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendet wird, ist eine weißes Licht liefernde 95 Watt Lampe. Eine Vielfalt derartiger Lampen werden von der General Electric Company als "Luxalox"-Lampen gefertigt und vertrieben. Wenn diese Lampe verwendet wird, wurde eine Spule 36 mit einem geeigneten Wert von 500 Mikrohenry gewählt. Die Kondensatoren C1 und C2 haben Werte von jeweils 2 Mikrofarad für eine Gesamtkapazität von 4 Mikrofarad. Das einzige Erfordernis für die Klemmdioden D1 und D2 besteht darin, daß sie in der Lage sind, den maximalen Strom auszuhalten, der durch die Schaltungsanordnung 10 fließt, wenn sie in Vorwärtsrichtung vorgespannt oder durchgeschaltet sind. Während viele geeignete Dioden kommerziell erhältlich sind, wurde für die Dioden D1 und D2 ein FED-16FT des Typs gewählt, der von der General Instrument Corporation gefertigt wird.
• Zusätzlich zu den oben genannten Selektionen muß die Spannungsversorgung oder Gleichspannungsquelle 14 für die Betriebserfordernisse der Lampe 12 bemessen sein. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wurde eine 250 V Gleichspannungsquelle als geeignet befunden, um die erforderliche Treiberspannung V für den Betrieb der 95 Watt Lampe 12 zu liefern. In Figur 1 ist zu bemerken, daß die "Hochspannungszünder"- Schaltung, die üblicherweise verwendet wird, um die Lampe 12 zu Beginn zu zünden, nicht dargestellt ist. Die Schaltungsanordnung ist allgemein bekannt und bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung. Bekanntlich legt der Hochspannungszünder üblicherweise einen kurzen Puls (z.B. ein µs lang) einer hohen Spannungsamplitude (z.B. 1500 bis 2250 Volt Amplitude) an die Lampe an. Dieser Puls wird üblicherweise mit einer Rate von etwa 50 mal pro Sekunde angelegt. Wenn die Lampe gestartet hat, wird die Hochspannungs-Zündpulsschaltung automatisch abgeschaltet, und die Hochspannungspulse sind nicht länger erforderlich, um einen stationären Betrieb der Lampe aufrechtzuerhalten. Wenn die Lampe ihre normale oder vorgeschriebene Betriebstemperatur (z.B. eine Farbtemperatur von 2100K bis 2800K) erreicht hat, kann ein wiederholt angelegter Spannungspuls einer viel kleineren Größe benutzt werden, um den Bogen zwischen den Lampenelektroden zu zünden, um einen längeren Betrieb der Lampe aufrechtzuerhalten. Dieses Zünden der Bogens, nach einem anfänglichen Aufwärmen, wird üblicherweise als ein "Rückzünden" des Bogens bezeichnet. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Erzeugen der Rückzündspannung über den Lampenelektroden und zum Steuern der Charakteristiken der entstehenden durchziehenden, schwingenden Stromkurve, die durch die Lampe hindurchtritt.
• Aufgrund der Arbeitsbeschreibung der Erfindung und in Anbetracht der vorstehenden Beschreibung sei angenommen, daß der Hochspannungszünder zunächst die Lampe gestartet hat und daß die Lampe auf einer richtigen Betriebstemperatur ist, um immer dann rückzuzünden, wenn ein Spannungspuls an die Lampenelektroden angelegt wird.
• Die Arbeitsweise der Erfindung kann am besten anhand der Figuren 2 und 3 in Verbindung mit Figur 1 verstanden werden.
• Es wird zunächst auf den Pulsgenerator 28 in Figur 1 eingegangen, der die Pulse P1 und P2 erzeugt. Wie gezeigt ist, sind diese Pulse Rechteckwellen, die über Leiter 30 und 32 an die Schalter SW1 und SW2 angelegt werden. In Abhängigkeit von den betrieblichen Spezifikationen der Lampe 12 können die Pulse P1 und P2 mit einer Folgefrequenz von 200 Hz bis 2 kHz und mit einem Tastverhältnis von etwa 20% bis 50% erzeugt werden, wie sie von dem Generator 28 eingestellt werden.
• Wie zuvor bereits ausgeführt wurde, eliminiert die Erfindung das Erfordernis für irgend einen Halte-Strom. Diese Eliminierung wird möglich gemacht durch Auswahl der richtigen Folgefrequenz, des Tastverhältnisses und der Pulszeitlänge oder - breite von P1 und P2 für die Lampe 12. Die Pulsbreite von P1 und P2 braucht nur eine Zeitlänge zu haben, die lang genug ist, um sicherzustellen, daß die Lampe 12 beim Anlegen von jedem Puls an SW 1 und SW2 wieder zündet oder rückzündet.
• Wie zuvor beschrieben wurde, sind SW1 und SW2 FET Schalter. Zu diesem Zweck sind die Pulse P1 und P2 einen logischen Pegel aufweisende Signale mit binären Zuständen, die zwischen einem binären 0-Zustand (-Pegel) und einem binären 1-Zustand (+Pegel) ansteigen und abfallen, um SW1 und SW2 ein- und auszuschalten. SW 1 und SW2 sprechen auf ihre entsprechenden Eingangspulse P1 und P2 an, um jedes Mal durchzuschalten, wenn der entsprechende Puls positiv wird (d.h. zu einer binären 1). Beim Fehlen von einem binären 1-Signal zu einem Schalter ist dieser Schalter (SW1 oder SW2) ausgeschaltet oder gesperrt.
• In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wurden die in den Figuren 2 und 3 gezeigten Kurven mit P1 und P2 gemacht, die bei 800 Hz und einem Tastverhältnis von 50% arbeiteten. Ein Tastverhältnis von etwa 20% wurde als optimal für die in Figur 1 verwendete, bestimmte Lampe 12 gefunden. Die in den Figuren 2 und 3 gezeigten Kurven wurden mit einer derartigen Rechteckwelle gemacht, die an SW1 und SW2 angelegt wurden.
• Um die Arbeitsweise der Erfindung zu verstehen, wird es für vorteilhaft betrachtet, darauf hinzuweisen, daß, wenn das System gemäß Figur 1 zu Beginn eingeschaltet wird, die Kondensatoren C1 und C2 schnell eine Ladung aufnehmen, die im wesentlichen gleich der Ausgangsspannung der Quelle 14 ist. Wie zuvor beschrieben wurde, ist dies eine Gleichspannung von 250 V. Da C1 und C2 in Reihe geschaltet sind, nimmt jeder Kondensator eine Ladung von etwa der halben Ausgangsspannung der Spannungsquelle auf. Für alle praktischen Zwecke ist V2 an den Knotenpunkten 22 und 26 auf einem Null-Referenzpotential, das ausreicht, damit die Lampe 12 beim Anlegen des Spannungspulses V an den Eingang der Drossel 36 zünden kann.
• Um die Arbeitsweise der Erfindung zu verstehen, ist es wichtig, darauf hinzuweisen, daß die Drossel 36 und die Kondensatoren C1 und C2 einen Schwingkreis bilden, der mit der Lampe 12 in einem Stromkreis liegt. Die Resonanzfrequenz von dieser LC Schaltung ist gegeben durch:
• f = 1/2π [LC] (Gl.1)
• Dabei ist L die Induktivität der Drossel 36 und C ist der Kapazitätswert von C1 und C2.
• Figur 2 zeigt eine bidirektionale Quasiresonanz-Kurve von den Lampenspannungs- und Lampenstrompulsen, die durch die Aktivierung des Schwingkreises erzeugt werden, wenn SW1 und SW2 durch P1 und P2 ein- und ausgeschaltet werden. Der Spitzenstrom Ip des durch die Lampe 12 fließenden Strompulses wird durch die charakteristische Impedanz des Resonanzsystems und die Treiberspannung V (siehe Figur 1) definiert und ist gegeben durch:
• Ip = V =V/ [L/C] (Gl.2)
• Die gepulste Treiberspannung V hat an ihrem Spitzenwert im wesentlichen die gleiche Größe wie die Ausgangsspannung der Spannungsquelle, und bis zu diesem Grad sind sie einander gleich.
• In Figur 2 wird auch deutlich, daß der Lampenstrompuls eine exponentiale Abklingzeit aufweist. Diese Abklingzeit ist definiert durch die Zeitkonstante des Bogenwiderstandes R und der Resonanzinduktivität L, wobei:
• TC = L/R (Gl.3)
• Wenn C1 und C2 geladen sind, wie es zuvor beschrieben wurde, sei nun angenommen, daß der Pulsgenerator 28 Pulse P1 und P2 erzeugt, wie es in Figur 1 gezeigt ist. Es sei auch darauf hingewiesen, daß die Lampe 12 zuvor durch den Hochspannungszünder (nicht gezeigt) gezündet worden ist, womit die Lampe zum Leiten von Strom vorbereitet ist.
• Der erste Puls, der generiert wird, ist P1, der SW1 einschaltet. Das Schließen von SW1 legt die Treiberspannung V am Knotenpunkt 20 an den Eingang von der Drossel 36 an. Die Treiberspannung V hat einen sehr schnellen Anstieg (nahezu vertikal) und steigt auf etwa den Pegel von + 250 Volt an, der von der Spannungsquelle 14 über den Leiter 16 geliefert wird. Diese Treiberspannung V erzeigt ein Potential über den Lampenelektroden 24 und 34 in bezug auf V2 an den Knotenpunkten 22 und 26. Diese Potentialdifferenz bewirkt, daß der Bogen zwischen den Elektroden 24 und 34 überspringt und somit ein Rückzünden und Zünden der Lampe bewirkt. Diese Zündung der Lampe erfolgt zu der Zeit des Auftretens von dem P1 Puls, wie es zur Zeit TP1 in Figur 2 gezeigt ist. Wie dort gezeigt ist, zündet die Lampe 12 innerhalb von etwa 200 Mikrosekunden der Treiberspannung über der Lampe, die ihre maximale Amplitude erreicht.
• Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, daß im Augenblick der Zündung die Lampenimpedanz in signifikanter Weise abfällt, wodurch der Lampenstrom in einer schwingenden Weise in Richtung auf Ip ansteigt. Wenn der Lampenstrom in Richtung auf Ip ansteigt, fällt die Spannung über dem Kondensator C1, d.h. VC1, ab, wogegen die Spannung VC2 über dem Kondensator C2 in einer schwingenden Weise ansteigt, bis der Lampenstrom zwischen C1 und C2 gleich aufgeteilt ist, die jeweils einen Wert von ILampe/2 haben. Wenn VC1 = -Vd (die Spannung über der Diode D1 oder D2) und VC2 = V + Vd sind, ist der Spitzenstrom erreicht worden und der Stromfluß durch die Kondensatoren C1 und C2 hört auf. An diesem Punkt hört der schwingende (resonante) Abschnitt auf und der Strom fließt weiterhin durch den Pfad, der durch den Schalter SW1, die Drossel L, die Lampe und die Diode D1 gebildet ist. Der Beginn des Stromflusses durch die Diode D1 gibt den Beginn des exponential abklingenden Abschnittes des Lampenstroms an. In der anderen Betriebsrichtung, d.h. der negativen Halbwelle, tritt ein ähnliches Szenario auf, aber es ist wichtig, darauf hinzuweisen, daß am Beginn der ersten negativen Periode und der folgenden positiven Periode die Kondensatorspannungen wie folgt sind:
• a) Positiver Lampenstrom - VC1 ≈ V, VC&sub2; ≈ 0
• b) Negativer Lampenstrom - VC1 ≈ VC2 ≈ V.
• Diese Spannungszustände sind eine Folge der Zustände, die die Kondensatoren am Ende von dem exponential abfallenden Abschnitt des Lampenstroms erreichen.
• Es wird nun zur Arbeitsweise der Schaltungsanordnung während der negativen Halbperiode zurückgekehrt; für die erste negative Halbperiode wird der Puls P2 angelegt, der den Schalter SW2 schließt. Davor ist P1 bereits entfernt worden, wodurch festgelegt ist, daß beide Schalter SW1 und SW2 offen sind. Wenn der Schalter SW2 geschlossen ist, wird die gesamte Spannung V an die Lampenelektroden 24,34 angelegt, wodurch die Lampe 12 Strom in der negativen Richtung leitet. Während dieser Zeit nimmt die Spannung VC2 über dem Kondensator C2 schwingend in Richtung auf - Vd ab, und die Spannung über dem Kondensator C1 steigt schwingend in Richtung auf V + Vd an. Wie bei der positiven Halbwelle ist die Größe des Lampenstroms während der negativen Halbwelle auf V [L/C] begrenzt. Wenn der Lampenstrom -Ip erreicht, hört der Stromfluß durch die Kondensatoren C1 und C2 auf; der Lampenstrom fließt dann weiterhin durch den Pfad, der durch den Schalter SW2, die Drossel L, die Lampe 12 und die Diode D2 gebildet ist, und somit wird eine Leitung des Lampenstroms aufrechterhalten. Die Leitung des Stroms durch die Diode D2 gibt das Ende des schwingenden Abschnittes des Lampenstroms der negativen Halbwelle und den Beginn des exponential abfallenden Abschnittes dieses Lampenstroms an. Schließlich fällt der Lampenstrom exponential in Richtung auf Null ab, wobei die Spannung über den Kondensatoren C1 und C2 im wesentlichen auf VC1 ≈ V und VC2 = 0 gehalten wird. Dieser Zyklus wiederholt sich dann selbst für einen kontinuierlichen Betrieb der Lampe 12.
• Es wird nun auf die Lampenstromkurve in Figur 2 und Figur 3 bezug genommen. Im wesentlichen zur Zeit der Zündung (TP1) wird die Treiberspannung V an den Schwingkreis angelegt, um seine Schwingungsfunktion zu starten. Dieses Anlegen bewirkt die Erzeugung der Lampenstrom-Pulskurve, wie sie in Figur 2 gezeigt ist. Dieser Strompuls schwingt mit der Frequenz "f" und bis zu einer Spitzenamplitude oder Höhe Ip. Figur 3 zeigt ein experimentell erhaltenes Spannungsspektrum, das bei V2 genommen wurde, für eine positive Halbwelle dieser Strompulskurve bei einer Betriebsfrequenz von 800 Hz. Wie gesehen werden kann, zeigt dieses Spannungsspektrum den Oberwellengehalt der Stromkurve und es folgt im wesentlichen der Stromkurve in Figur 2.
• Wie in den Figuren 2 und 3 gesehen werden kann, enthält die Stromkurve einen schwingenden (resonanten) oder sinusförmigen Abschnitt (RS) und einen exponentiellen Abschnitt (ES). Für die angegebene Stromkurve kann gezeigt werden, daß der Hauptteil der Harmonischen mit größerer Amplitude in einem schmalen Band oder einer Bandbreite enthalten sind, wobei diese Bandbreite durch die Gleichung definiert ist:
• B = π/tAnstieg
• und tAnstieg oder die Anstiegszeit ist definiert als entweder die Zeit, um von dem minimalen zum maximalen Wert der Kurve anzusteigen, oder als die Zeit, um von dem maximalen Wert auf den minimalen Wert dieser Kurve abzufallen, welche auch immer kleiner ist. Wie in Figur 2 zu sehen ist, bietet die Stromkurve sowohl relativ lange Anstieg- als auch Abfallzeiten, aber innerhalb einer kurzen Dauer der Kurvenperiode (WFp), was dadurch eine hohe Konzentration der Oberwellen in einem schmalen Band zur Folge hat. Indem dieser "weiche" Anstieg und Abfall für die Stromkurve aufrechterhalten wird, werden die Harmonischen mit größerer Amplitude bei kleineren Frequenzen und entfernt von den akustischen Resonanzknoten der Lampe 12 konzentriert. Die Ergebnisse von diesem Lampenbetrieb sind in Figur 3 gezeigt, wo gezeigt ist, daß der Oberwellengehalt von einer so kleinen Größe ist, daß der zwischen den Elektroden 24 und 34 gebildete Bogen stabil ist und günstige Farbcharakteristiken aufweist.
• Um zu verstehen, wie der obige Abfall der Stromkurve herbei geführt wird, muß daran erinnert werden, wie und wann V2 entwickelt wurde, und daß die Klemmdiode D1 in Vorwärtsrichtung vorgespannt war, um zu verhindern, daß V2 über + 250 Volt ansteigt.
• Während Resonanz des Schwingkreises und die daraus resultierende Resonanz der Strompulskurve bei ihrem Spitzenwert Ip erreicht die Spannung V2 einen Wert von:
• V2 = V + VD (Gl.4)
• Aufgrund der Betriebscharakteristiken des Schwingkreises (d.h. L und C) wird die Größe von V2 zu dieser Zeit der Resonanz ausreichend sein, um die Diode D1 in Vorwärtsrichtung vorzuspannen. Wenn die Diode D1 leitend ist, klemmt sie V2 etwa auf den Wert des positiven Potentials der Spannungsklemme 14 (d.h. V oder + 250 Volt). Die Diode D1 klemmt auch die Spannung über dem Kondensator C1 auf - VD, während sich der Kondensator C2 schnell auf V + VD auflädt, um auf wirksame Weise den resonanten Abschnitt (RS) der Stromkurve zu beenden. Im Augenblick des Klemmens beginnt der exponentielle Abschnitt (ES), da sich die Drossel 36 über die Lampenimpedanz zu entladen beginnt, um die Pulsbreite PWd der Pulsstromkurve zu vervollständigen, wie es in den Figuren 2 und 3 gezeigt ist. Die Lampe 12 bleibt durch die Entladungsperiode erleuchtet und löscht sich selbst im wesentlichen am Ende von PWd oder (ES), zu welcher Zeit eine unzureichende Spannung und Strom durch die Lampe besteht, um einen Fluß von Plasma aufrechtzuerhalten. Die Kondensatoren C1 und C2 sind nun auf: VC1 = 0 und VC2 = V, wodurch das Potential von V2 an den Knotenpunkten 22 und 26 ausgebildet ist in Vorbereitung einer Rück- bzw. Wiederzündung der Lampe bei der Erzeugung des Pulses P2.
• Beim Anlegen von P2 an SW2 wird die Schaltungsanordnung in der gleichen Art und Weise arbeiten, wie es gerade beschrieben wurde, außer daß ein negativer Spannungspuls V an den Lampenschwingkreis angelegt wird, wenn SW2 eingeschaltet wird. Wie in Figur 2 zu sehen ist, macht die Lampe eine Rückzündung zur Zeit TP2, um die Lampenspannungs- und -stromkurven in der entgegengesetzten oder negativen Richtung zu erzeugen, um eine Kurvenperiode WFp der bidirektionalen Quasi- Resonanz-Stromkurve zu vervollständigen, die in der unteren Hälfte von Figur 2 gezeigt ist.
• Bei der vorliegenden Erfindung hat der bidirektionale Strombetrieb den ausgeprägten Vorteil, die Lebensdauer der Lampenelektroden zu verlängern. Dies liegt an der Tatsache, daß kein Halte-Strom erforderlich ist. Bei jenen Lampen, die einen Halte-Strom verwenden, fließt der Strom in der einen Richtung zwischen den Kathoden- und Anodenelementen der Lampe. Es ist bekannt, daß dieser unidirektionale konstante Stromfluß eine Verschlechterung dieser Elemente bewirkt. Bei der vorliegenden Erfindung fließt Strom bidirektional durch die Lampe, um somit die Richtung des Stromflusses zwischen den Lampenelektroden auszumitteln. Als eine Folge können Anoden eliminiert und durch Kathoden- oder Elektrodenelemente ersetzt werden. Die Eliminierung der Halte-Stromschaltung hat auch den Vorteil, daß für den Verbraucher ein System mit kleineren Kosten bereitgestellt wird.
• Es wurde zuvor bereits erwähnt, daß die Lampe 12 am Ende von jeder Halbwelle des Stromkurvenpulses verlöscht. Dieses Verlöschen bewirkt keine Verschlechterung im Wirkungsgrad und bewirkt kein Lampenflackern, weil die Pulse P1 und P2 bei einer ausreichend hohen Frequenz geliefert werden, damit die Lampentemperatur aufrechterhalten wird, während das kurze Intervall zwischen Rückzündungen schnell genug ist, um von dem menschlichen Auge nicht unterscheidbar zu sein.
• Aufgrund der vorstehenden Beschreibung kann nun gesehen werden, wie die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Einrichtung bereitstellt zum Speisen einer Lampe mit einer bidirektionalen Quasi-Resonanz-Stromkurve, die die richtigen Harmonischen enthält, um sowohl eine günstigere Farbtemperatur als auch eine hervorragende Bogenstabilität zu ergeben. Bidirektionales Pulsschalten unter Verwendung der Pulse P1 und P2 bewirkt die Erzeugung von bidirektionalen Pulsen mit einer Treiberspannung V, die an einen Klemm-gesteuerten Schwingkreis angelegt wird, der so geschaltet ist, daß die Lampe bei jedem Puls rückzündet. Der Schwingkreis schwingt bei einer Eigenfrequenz und erzeugt Oberwellen bzw. Harmonische, von denen einige außerhalb der akustischen Schwingungsknoten der Lampe liegen und von denen andere mit diesen Knoten zusammenfallen. Als Antwort auf den Spannungspuls wird der Schwingkreis angeregt, einen Spannungspuls über der Lampe bereitzustellen, um die Erzeugung einer quasi-schwingenden Stromkurve durch die Lampe zu bewirken. Die Quasi-Resonanz- Kurve enthält ein schmales Band von Harmonischen in einem schwingenden (resonanten) Abschnitt bei im wesentlichen ihrem Spitzenwert, die außerhalb der akustischen Schwingungsknoten sind und die zur Bogenstabilität zwischen den Lampenelektroden beitragen. Die Stromkurve enthält auch ein zweites oder breiteres Band von Harmonischen in einem exponentiellen Abschnitt der Stromkurve, von denen wenigstens einige mit den akustischen Schwingungsknoten zusammenfallen. Die Spannungskurve über der Lampe wird bei einer vorgeschriebenen Spitzenamplitude geklemmt, um somit den Spitzenwert der Stromkurve zu klemmen. Dieses Klemmen stoppt auf wirksame Weise die Schwingungsfunktion des Schwingungskreises.
• Als eine Folge des Klemmens beginnt der exponentiale Abschnitt der Stromkurve, wodurch die Schwingkreisdrossel sich durch die Lampenimpedanz entlädt. Diese Entladung ruft ein exponentiales Abklingen der Stromkurve hervor, um die Größe bzw. Amplitude der Harmonischen in dem zweiten Frequenzband schnell zu unterdrücken. Diese Unterdrückung eliminiert somit die Anregung von akustischen Schwingungsknoten der Lampe und verhindert eine Bogeninstabilität.
• Das bidirektionale Umschalten des Stroms durch die Lampe generiert eine optimale bidirektionale Quasi-Resonanz-Stromkurve (d.h. modifizierte Wechselstromkurve), die einen hohen Prozentsatz ihres Oberwellengehalts innerhalb eines sehr schmalen Bandes enthält, dessen Oberwellengehalt zu einer hervorragenden Bogenstabilität zwischen den Lampenelektroden beiträgt und somit sowohl für eine verbesserte Farbtemperatur als auch Lampenlebensdauer sorgt.
• Es wird deutlich, daß die hier offenbarten Ausführungsformen nur Beispiele sind und daß verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden können, die in dem Schutzumfang der Erfindung liegen, wie er in den folgenden Ansprüchen definiert ist. Beispielsweise können die Kondensatoren C1 und C2 zwischen dem Knotenpunkt 22 und einem der Leiter 16 oder 18 parallel geschaltet sein. Das einzige Erfordernis für eine derartige Parallelschaltung ist die, daß die Gesamtkapazität nicht von der Gesamtkapazität in der Reihenschaltung von C1 und C2 geändert wird, die in Figur 1 gezeigt ist. In dem offenbarten Ausführungsbeispiel beträgt diese Kapazität vier Mikrofarad.
• Es ist offensichtlich, daß ein einziger Kondensator von vier Mikrofarad die zwei parallelen Kondensatoren von jeweils zwei Mikrofarad ersetzen könnte.
• Wenn einer der Kondensatoren C1 oder C2 eliminiert wird, wie es oben beschrieben ist, arbeitet die Schaltungsanordnung im wesentlichen in der gleichen Art und Weise, wie es zuvor beschrieben wurde. Jedoch müssen die Klemmdioden D1 und D2 in der Schaltungsanordnung verbleiben, um ein Spitzenstromklemmen und ein Beenden des Schwingungsabschnittes der bidirektionalen Quasi-Resonanz-Pulsstromkurve sicherzustellen.
• Die vorliegende Erfindung steht in Beziehung zu den Offenbarungen der gleichzeitig eingereichten Europäischen Patentanmeldungen Nr. 0596741 mit dem Titel "High Pressure Sodium Lamp Control Circuit Providing Constant Peak Current and Color" und Nr. 0596740 mit dem Titel "Feedback-Controlled Circuit and Method for Powering a High Intensity Discharge Lamp".

Claims (7)

1. Verfahren zum Betreiben einer Hochdruck-Metalldampflampe (12), die eine Vorschaltanordnung (10) mit einem Schwingkreisabschnitt (C1, C2, 36) aufweist, wobei die Hochdruck- Metalldampflampe (12) eine Natriumfüllung mit einem Kolben aufweist, der darin im Abstand angeordnete Elektroden (24, 34) aufweist zum Erzeugen eines Lichtbogens dazwischen bei einer Nenneingangsleistung, um die Lampe (12) zu zünden, gekennzeichnet durch:

Speisen der Lampe (12), indem an ihre Elektroden (24, 34) eine bidirektionale Spannungskurve mit einer ausreichenden Frequenz, Zeitdauer und Amplitude angelegt wird, um bei etwa deren Nenneingangsleistung eine treibende Spannung an die Lampe (12) zu liefern,

als Antwort auf die bidirektionale Spannungskurve, Entwikkeln einer bidirektionalen Quasiresonanz-Stromkurve für die Lampe (12), die bei einer vorgeschriebenen Frequenz schwingt, die eine erste Gruppe von eine große Amplitude aufweisenden Oberwellen, deren Oberwellengehalt unter irgendwelchen akustischen Schwingungsknoten der Lampe (12) ist, und eine zweite Gruppe von Oberwellen hat, die außerhalb von einer zweiten Bandbreite auftreten, die der bidirektionalen Stromkurve zugeordnet ist, deren Oberwellengehalt mit den Schwingungsknoten der Lampe (12) zusammenfällt, wobei die bidirektionale Stromkurve erzeugt wird, um so die Verwendung von einem zugeordneten, lebenserhaltenden Stromanteil zu vermeiden, und

zu einer vorgeschriebenen Zeit nach dem Speisen der Lampe durch Auswahl einer geeigneten Zeitkonstanten für die Schwingkreisschaltung (C1, C2, 36) bewirkt wird, daß die bidirektionale Quasiresonanz-Stromkurve mit einer ausreichend schnellen Abfallzeit abfällt, um die Amplitude der Oberwellen in der zweiten Bandbreite schnell zu verkleinern, um eine Anregung der akustischen Schwingungsknoten zu unterdrücken und somit eine Bogeninstabilität in der Lampe zu verhindern.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Frequenz der bidirektionalen Spannungskurve von etwa 200 Hertz bis etwa 2 Kilohertz beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die birektionale Spannungskurve ein Tastverhältnis von 10 Prozent bis 50 Prozent aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Gruppe von Harmonischen eine kleinere Bandbreite als eine kleinste akustische Frequenz hat, die der Lampe (12) zugeordnet ist.

5. Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Hochdruck- Mettaldampflampe (12), die eine Natriumfüllung mit einem Kolben aufweist, der mit darin im Abstand angeordneten Elektroden(24, 34) versehen ist, um bei einer Nenneingangsleistung einen Lichtbogen dazwischen zu liefern, um die Lampe (12) zu zünden und ihren Betrieb aufrechtzuerhalten, wobei die Schaltungsanordnung enthält:

eine Einrichtung (28) zum Erzeugen von Steuerpulsen (P1, P2) mit einer vorgeschriebenen Frequenz und Pulsdauer, gekennzeichnet durch:

eine auf die Steuerpulse (P1, P2) ansprechende Einrichtung (C1, C2, 36) zum Anlegen einer bidirektionalen Spannungskurve an die Elektroden (24, 34) der Lampe (12) bei etwa der Nenneingangsleistung und um aus der bidirektionalen Spannungskurve eine bidirektionale Quasiresonanz-Stromkurve zu entwickeln, die bei einer vorgeschriebenen Frequenz schwingt, die eine erste Gruppe von Oberwellen, deren Oberwellengehalt außerhalb irgendeines akustischen Frequenzbereiches ist, der der Lampe (12) zugeordnet ist, und eine zweite Gruppe von Harmonischen aufweist, die mit dem akustischen Frequenzbereich der Lampe (12) zusammenfällt, wobei die bidirektionale Stromkurve erzeugt wird, um so die Verwendung eines zugeordneten, lebenserhaltenden Stromanteils zu vermeiden, und

eine Einrichtung (D1, D2), die, wenn die bidirektionale Spannungskurve eine vorgeschriebene Amplitude erreicht, bewirkt, daß die bidirektionale Quasiresonanz-Stromkurve mit einer Abfallzeit ausreichend kurzer Dauer abklingt, um so die Amplitude der zweiten Gruppe von Oberwellen zu verkleinern.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, enthaltend:

eine Gleichspannungsquelle (14) zum Erzeugen einer treibenden Spannung für die Lampe (12) bei etwa der Nenneingangsleistung, eine Schalteinrichtung (SW1, SW2), die über den Ausgang der Gleichspannungsquelle (14) geschaltet ist und auf die Steuerpulse (P1, P2) anspricht, um an ihrem Ausgang bidirektionale Pulssignale bei etwa der Nenneingangsleistung zu erzeugen und die zum Zünden der Lampe (12) wirksam sind, eine auf die Steuerpulse ansprechende Einrichtung (C1, C2, 36), die wenigstens einen Kondensator (C1, C2), der zwischen eine erste Elektrode (24) der Lampe (12) und wenigstens einen Ausgang der Gleichspannungsquelle (14) geschaltet ist, wobei die auf die bidirektionale Spannung ansprechende Einrichtung (D1, D2) eine Klemmeinrichtung (D1, D2) ist, die über den Ausgang der Gleichspannungsquelle (14) geschaltet ist und ferner mit der ersten Elektrode (24) der Lampe (12) verbunden ist, und eine Drosseleinrichtung (36) aufweist, die zwischen den Ausgang der Schalteinrichtung (SW1, SW2) und eine zweite Elektrode (34) der Lampe (12) geschaltet ist, wobei der wenigstens eine Kondensator (C1, C2) und die Drosseleinrichtung (36) eine Schwingkreisschaltung bilden und auf die bidirektionalen Pulssignale (P1, P2) ansprechen, die an dem Ausgang der Schalteinrichtung (SW1, SW2) geliefert werden, um eine bidirektionale Spannungskurve zu bilden, um die Lampe (12) zu zünden und die Schwingkreisschaltung anzuregen, eine bidirektionale Quasiresonanz-Stromkurve durch die Lampe (12) zu erzeugen, wobei die Klemmeinrichtung (D1, D2) die bidirektionalen Spannungssignale bei einer vorgeschriebenen Amplitude klemmen, die im wesentlichen gleich der treibenden Spannung ist, um die Resonanzfunktion der Schwingkreisschaltung auf wirksame Weise zu beenden, damit sich die Drosseleinrichtung (36) durch die Lampe (12) entladen kann.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, wobei die Steuerpulse eine Frequenz von etwa 200 Hertz bis etwa 2 Kilohertz und ein Tastverhältnis von 10 Prozent bis 50 Prozent haben.