DE69400836T2

DE69400836T2 - Vorschaltgerät für Entladungenslampen, mit verbessertem Formfaktor

Info

Publication number: DE69400836T2
Application number: DE69400836T
Authority: DE
Inventors: Kiyoteru Kosa; Fuminori Nakaya; Kazuyuki Uratani
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1993-03-26
Filing date: 1994-03-25
Publication date: 1997-04-03
Anticipated expiration: 2014-03-26
Also published as: KR940023320A; EP0617567B1; JPH06283283A; DE69400836D1; EP0617567A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Betreiben von mehreren Entladungslampen und insbesondere auf eine Verbesserung des Crestfaktors bzw. Formfaktors derartiger Lampen.
In einem herkömmlichen Gerät zum Betreiben einer Entladungslampe wird Leistung von einem elektrischen Netzauslaß einmal in einen Gleichstrom und dann in einen Hochfrequenzstrom durch einen Inverter umgewandelt, und der Hochfrequenzstrom liegt an der Entladungslampe, wie beispielsweise einer Fluoreszenzlampe, um dadurch die Entladungslampe aufleuchten zu lassen.
Fig. 1 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein herkömmliches Beispiel einer derartigen Entladungslampe zeigt. Ein von einem Leistungsabgriff 2 eingespeister Wechselstrom wird durch eine Diodenbrückenschaltung 4 gleichgerichtet und dann in eine Inverterschaltung 8 über eine Teilglättungsschaltung 6 (Trogteile einer Wellenform sind gefüllt) gespeist, um in einen Hochfrequenzstrom umgewandelt zu werden. Der von der Inverterschaltung 8 ausgegebene Hochfrequenzstrom wird weiterhin in eine Hochspannung durch einen Satz von zwei Resonanzschaltungen umgewandelt, die aus einem Kondensator CO und zwei Spulen LO bestehen, welche parallelgeschaltet sind. Die Hochspannung liegt an Entladungslampen 10&sub1; und 10&sub2;, um diese aufleuchten zu lassen. In dieser Figur sind lediglich zwei Entladungslampen, d.h. 10&sub1; und 10&sub2; gezeigt, obwohl dann, wenn drei oder mehr Lampen verbunden sind, diese parallel wie in dem Fall der Lampen 10&sub1; und 10&sub2; verbunden sind, und die redundante Erläuterung hiervon wird weggelassen. Die Teilglättungsschaltung 6 hat die Struktur, in welcher ein Kondensator C1 parallel zu einer Reihenschaltung aus einer Diode D1, einer Spule L1 und einem Kondensator C2 liegt, und eine Kathode einer Diode D2 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen der Spule L1 und der Diode D1 verbunden. Bei dieser Struktur wird der Kondensator C2 über die Diode D2 aufgeladen, während ein Strom von der Diodenbrücke 4 zu der Inverterschaltung 8 gespeist ist. Wenn ein von der Diodenbrückenschaltung 4 eingespeister Strom abnimmt, wird die in dem Kondensator C2 gespeicher te Ladung zu der Inverterschaltung 8 über die Spule L1 und die Diode D1 gespeist. Somit werden die Trogteile (verringerte Teile) des Stromes, der zu der Inverterschaltung 8 fließt, aufgefüllt.
Die Inverterschaltung 8 ist eine Reihenschaltung aus direkten Feldeffekttransistoren (FET) Q1 und Q2. Wenn die FETs Q1 und Q2 durch eine (nicht gezeigte) Steuerschaltung eingeschaltet werden, wird ein Eingangsstrom in einen Hochfrequenzstrom umgesetzt. Es sei darauf hingewie sen, daß der Kondensator C3, der auf der Leistungsauslaßseite vorgesehen ist, zum Eliminieren von Rauschen verwendet wird.
In dem Fall einer Wellenform einer Spannung (V&sub1;), die in die in Fig. 2A gezeigte Inverterschaltung 8 eingespeist ist, sei angenommen, daß der Effektivwert des durch die Entladungslampen 10&sub1; und 10&sub2; fließenden Stromes durch ILrms wie in Fig. 2B gezeigt, gegeben ist, und daß sein Stromspitzenwert ILOP beträgt, dann wird eine Größe ILOP/ILrms als Crestfaktor bezeichnet, der die Größe einer Zunahme/- Abnahme eines durch die Entladungslampen 10&sub1; und 10&sub2; fließenden Stromes anzeigt. In dem herkömmlichen Gerät, das in Fig. 1 gezeigt ist, kann ein Strom, der durch Glätten eines Ausgangssignales von der Diodenbrückenschaltung 4 erhalten ist, eine Impulswelle haben, wie diese in Fig. 2A gezeigt ist. In diesem Fall tritt das Problem eines Crestfaktors auf. Das heißt, wenn der Crestfaktor abnimmt, wird die Größe einer Zunahme/Abnahme im Strom, der durch die Entladungslampe 10&sub1; und 10&sub2; fließt, kleiner gemacht; daher ist es möglich, die Lampen mit einer hohen Wirksamkeit aufleuchten zu lassen. Um den Crestfaktor zu vermindern, sollten lediglich beispielsweise der Kondensator CO und die Spule LO, die eine Resonanzschaltung bilden, eingestellt werden.
In der Wirklichkeit weichen jedoch Kondensatoren sowie Spulen von einer einzelnen Einheit zur anderen im Betriebsverhalten ab, und sie haben daher in dem herkömmli chen Gerät, in welchem Resonanzschaltungen entsprechend den Entladungslampen 10&sub1; und 10&sub2; parallel angeordnet sind, eine Varianz unter Crestfaktoren der Entladungslampen 10&sub1; und 10&sub2; aufgrund der Varianz der Betriebsverhalten der Resonanzschaltungen. Als ein Ergebnis wird der Crestfaktor von jeder einzelnen der Entladungslampen verschlechtert, um so die Beleuchtungswirksamkeit zu vermindem
Es sei darauf hingewiesen, daß Fig. 2C ein Diagramm ist, das die Wellenform eines Wechselstromes zeigt, der von einem herkömmlichen Leistungsauslaß 2 zu der Diodenbrükkenschaltung 4 eingespeist ist.
Wie oben beschrieben ist, arbeitet das herkömmliche Gerät zum Betreiben einer Entladungslampe in der folgenden Weise. Das heißt, eine Netzleistung wird gleichgerichtet, und ein so geglätteter Impuls wird in einen Hochfrequenz strom durch einen Inverter umgesetzt. Weiterhin wird der Hochfrequenzstrom zu einer Vielzahl von Entladungslampen gespeist, um jede von diesen aufleuchten zu lassen. In einem derartigen Gerät kann mit kleinerem Crestfaktor eine höhere Beleuchtungswirksamkeit erreicht werden. Infolge der Varianz im Betriebsverhalten zwischen den Kondensatoren oder Spulen, die jede Resonanzschaltung bilden, wird jedoch eine Varianz zwischen den Crestfaktoren der Entladungslampen hervorgerufen. Als ein Ergebnis nimmt der Crestfaktor von einigen der Entladungslampen zu, um so die Beleuchtungswirksamkeit zu vermindern.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät zum Betreiben einer Vielzahl von Entladungslampen vorzusehen, bei dem die Beleuchtungswirksamkeit von jeder der Beladungslampen einfach auf einen gegebenen Wert oder höher eingestellt werden kann, indem die Crestfaktoren der Entladungslampen auf einen gegebenen Pegel oder weniger vermindert werden, und indem die Varianz zwischen den Crestfaktoren verengt wird.
Das heißt, die obige Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Vorsehen eines Gerätes zum Betreiben einer Vielzahl von Entladungslampen, mit:
einer Gleichrichtungsschaltung, die mit einer Wechselstromleistungseinrichtung verbunden ist, um einen von der Wechselstromleistungseinrichtung eingespeisten Wechselstrom gleichzurichten, einer Invertereinrichtung, die mit der Gleichrichtungsschaltung verbunden ist, um einen Strom, der von der Gleichrichtungsschaltung erhalten ist, in einen Hochfrequenzstrom zu ändern, einer Resonanzschaltung zum Umsetzen des von der Gleichrichtereinrichtung erhaltenen Hochfrequenzstromes in eine Hochspannung, und einer Vielzahl von Entladungslampen, die parallel zwischen Ausgangsanschlüssen der Resonanzschaltung liegen.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Vorsehen eines Gerätes zum Betreiben einer Vielzahl von Entladungslampen, mit:
einer Gleichrichtungsschaltung, die mit der Wechselstromleistungseinrichtung verbunden ist, um einen von der Wechselstromleistungseinrichtung eingespeisten Wechselstrom gleichzurichten, einer Teilglättungsschaltung, die parallel zu einem Ausgang der Gleichrichtungsschaltung liegt, um teilweise einen von der Gleichrichtungsschaltung erhaltenen Strom zu glätten, wobei die Teilglättungsschaltung wenigstens einen Kondensator aufweist, dessen Kapazität derart klein gemacht ist, daß seine gespeicherte Ladung im wesentlichen Null ist, wenn sich ein von der Gleichrichtungsschaltung ausgegebener Strom vermindert, einer Inverterschaltung, die mit der Teilglättungsschaltung verbunden ist, um ein durch die Teilglättungsschaltung geglättetes Ausgangssignal in einen Hochfrequenzstrom zu verändern, einer Resonanzschaltung zum Umsetzen des von der Inverterschaltung ausgegebenen Hochfrequenzstromes in eine Hochspannung und einer Vielzahl von Entladungslampen, die parallel zwischen Ausgangsanschlüssen der Resonanzschaltung liegen.
Noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Vorsehen eines Gerätes zum Betreiben einer Vielzahl von Entladungslampen, mit:
einer Gleichrichtungsschaltung, die mit einer Wechselstromleistungseinrichtung verbunden ist, um einen von der Wechselstromleistungseinrichtung eingespeisten Wechselstrom gleichzurichten, einer Invertereinrichtung, die mit der Wechselstromleistungseinrichtung verbunden ist, um einen von der Wechselstromleistungseinrichtung erhaltenen Strom in einen Hochfrequenzstrom umzusetzen, einer Resonanzschaltung zum Umsetzen der durch die Inverterschaltung erhaltenen Hochfrequenz in eine Hochspannung und einer Vielzahl von Hochfrequenz-Lasteinrichtungen, die par allel zwischen Ausgangsanschlüssen der Resonanzschaltung angeschlossen sind.
Noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Vorsehen eines Leistungsumsetzungsgerätes, mit:
einer Gleichrichtungsschaltung, die mit einer Wechselstromleistungseinrichtung verbunden ist, um einen von der Wechselstromleistungseinrichtung eingespeisten Wechselstrom gleichzurichten, einer Teilglättungsschaltung, die parallel zu einem Ausgang der Gleichrichtungsschaltung gelegen ist, um teilweise einen von der Gleichrichtungsschaltung erhaltenen Strom zu glätten, wobei die Teilglättungsschaltung wenigstens einen Kondensator aufweist und eine Kapazität des Kondensators derart klein gemacht ist, daß seine gespeicherte Ladung im wesentlichen Null ist, wenn ein von der Gleichrichtungsschaltung ausgegebener Strom abnimmt, einer Invertereinrichtung, die mit der Teilglättungsschaltung verbunden ist, um einen durch die Teilglättungsschaltung geglätteten Ausgang in einen Hochfrequenzstrom zu verändern, einer Resonanzschaltungseinrichtung zum Umsetzen des von der Inverterschaltung ausgegebenen Hochfrequenzstromes in eine Hochspannung und einer Vielzahl von Hochfrequenz-Lasteinrichtungen, die parallel zwischen Ausgangsanschlüssen der Resonanzschaltungseinrichtung angeschlossen sind.
piese Erfindung kann vollständiger aus der folgenden Detailbeschreibung im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in welchen:
Fig. 1 ein Schaltungsdiagramm ist, das ein Beispiel des herkömmlichen Gerätes zum Betreiben einer Entladungslampe veranschau licht,
Fig. 2A bis 2C Diagramme sind, die Wellenformen der Spannung und des Stromes zeigen, welche an jedem Abschnitt des in Fig. 1 gezeig ten Gerätes auftreten,
Fig. 3 ein Schaltungsdiagramm ist, das das erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Entladungslampen-Betriebsgerätes zeigt,
Fig. 4 ein Diagramm ist, das Wellenformen der Spannung und des Stromes zeigt, die an jedem Abschnitt des in Fig. 3 dargestellten Gerätes auftreten,
Fig. 5 ein Schaltungsdiagramm ist, das das zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Entladungslampen-Betriebsgerätes zeigt,
Fig. 6 ein Diagramm ist, das Wellenformen von Spannung und Strom zeigt, die an jedem Abschnitt des in Fig. 5 dargestellten Gerätes auftreten,
Fig. 7 ein Schaltungsdiagramm ist, das das dritte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Entladungslampen-Betriebsgerätes veranschaulicht,
Fig. 8 ein Schaltungsdiagramm ist, das das vierte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Entladungslampen-Betriebsgerätes veranschaulicht, und
Fig. 9 ein Schaltungsdiagramm ist, das das fünfte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Entladungslampen-Betriebsgerätes zeigt.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nunmehr anhand der Zeichnungen beschrieben. Bei den Beschreibungen der Ausführungsbeispiele werden die gleichen strukturellen Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und die Erläuterungen für diese werden daher nicht wiederholt.
Fig. 3 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel einer Entladungslampen-Beleuchtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in dieser Figur dargestellt ist, ist eine Diodenbrückenschaltung 16, die zum Gleichrichten eines Wechselstromes und zum Umsetzen von diesen in einen Gleichstrom dient, mit einem Netzleistungsauslaß 12 über eine Rauschreduzierschaltung 14 und einem Rauschentfernungskondensator C11 verbunden. Eine Teilglättungsschaltung 18, eine Inverterschaltung 20 und eine Resonanzschaltung 22 zum Erzeugen einer Hochspannung sind mit einem Ausgang der Diodenbrückenschaltung 16 verbunden.
Die Teilglättungsschaltung 18 führt eine Ditheroperation aus, um verringerte Teile einer Wellenform des Stromes, der zu der Inverterschaltung 20 gespeist ist, zu kompensieren, und besteht aus einem Kondensator C12, einer Reihenschaltung mit einer Diode D11, einer Spule L11 und einem Kondensator C13 und einer Diode D12. Eine Kathode der Diode D12 liegt zwischen einer Anode der Diode D11 und der Spule L11 und einer Anode, die mit einem Ende eines Koppelkondensators C14 verbunden ist.
Die Inverterschaltung 20 setzt einen Eingangsstrom in einen Hochfrequenzstrom um und ist eine Schaltung, in wel cher FETs Q11, Q12 (und dergleichen) in Reihe verbunden sind. Diese Schaltung, die aus den FETS Q11 und Q12 besteht, liegt zwischen den Ausgangsanschlüssen der Diodenbrückenschaltung 16. Wenn die FETS Q1 und Q2 beide durch einen Steuer-IC 24, der eine Steuerschaltung bildet, eingeschaltet sind, wird der Eingangsstrom in den Hochfrequenzstrom umgesetzt.
Die Resonanzschaltung 22 aus einer Spule L12 und einem Kondensator C15 liegt zwischen dem anderen Ende des Koppelkondensators C14 und dem anderen Ausgangsanschluß der Diodenbrückenschaltung 16. Weiterhin liegen parallel zu der Resonanzschaltung 22 Reihenschaltungen aus Stromreduktionselementen, wie beispielsweise Drosseispulen LO&sub1; und LO&sub2; und Entladungslampen 26&sub1; und 26&sub2;, wie beispielsweise Fluoreszenzlampen. Es sei bemerkt, daß diese Figur zwei Reihen von Entladungslampen 26&sub1; und 26&sub2; und Drosselspulen LO&sub1; und LO&sub2; zeigt; wenn jedoch drei oder mehr Reihen vorliegen, so liegen die Entladungslampen und Drosselspulen parallel zu den Entladungslampen 26&sub1; und 26&sub2; und den Drosselspulen LO&sub1; und LO&sub2;, und die Erläuterung hierfür wird weggelassen.
Der Betrieb dieses Ausführungsbeispiels wird anhand der in Fig. 4 gezeigten Wellenformen beschrieben.
Ein Wechselstrom (IIN), der von dem Netzleistungsauslaß 12 mit einer Spannung VIN eingespeist ist, wird durch die Diodenbrückenschaltung 16 gleichgerichtet und dann in die Inverterschaltung 20 über die Teilglättungsschaltung 18 eingespeist. Die Inverterschaltung 20 setzt einen Impuisstrom, der von der Teilglättungsschaltung 18 eingespeist ist, in einen Hochfrequenzstrom um und gibt diesen zu der Resonanzschaltung 22 ab. Der von der Inverter schaltung 22 ausgegebene Hochfrequenzstrom wird in eine Hochspannung (V&sub1;&sub2;) durch die Resonanzschaltung 22 aus dem Kondensator C15 und der Spule L12 umgesetzt. Danach wird die Hochspannung zu der Entladungslampe 26&sub1; und 26&sub2; über die Drosseispulen LO&sub1; und LO&sub2; für eine Stromverminderung gespeist (IL), um dadurch diese Lampen aufleuchten zu lassen.
Die Teilglättungsschaltung 18 lädt den Kondensator C13 über die Diode D12 auf, während Strom von der Diodenbrükkenschaltung 16 zu der Inverterschaltung 20 gespeist ist. Wenn der von der Diodenbrückenschaltung 16 ausgegebene Strom abnimmt, wird in dem Kondensator C13 gespeicherte Ladung zu der Inverterschaltung 20 über die Spule L11 und die Diode D11 gespeist. Somit füllt die Teilglättungsschaltung 18 die Tröge (verminderte Teile) des Stromes, der zu der Inverterschaltung 20 (V11) fließt.
In diesem Ausführungsbeispiel gibt es lediglich eine Resonanzschaltung 22, die gemeinsam für die Entladungslampen 26&sub1; und 26&sub2; ist. Bei dieser Struktur können die Werte der Crestfaktoren der beiden Lampen 26&sub1; und 26&sub2; eingestellt werden, indem die Werte der Spule L12 und des Kondensators C15, die diese Resonanzschaltung 22 bilden, ge ändert werden. Daher kann die Varianz zwischen den Crestfaktoren der Entladungslampen schmaler (0,1 % oder weniger) als durch die herkömmliche Technik gemacht werden, und die Crestfaktoren der beiden Entladungslampen 26&sub1; und 26&sub2; können einfach auf einen gegebenen Wert oder niedriger eingestellt werden. Folglich kann die Beleuchtungswirksamkeit von jeder Entladungslampe 26&sub1; und 26&sub2; auf einfache Weise hochgemacht werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Kapazität des Kon densators C12, der die Teilglättungsschaltung 18 bildet, kleiner als diejenige des in Fig. 1 gezeigten herkömmlichen Gerätes bis zu einem solchen Pegel eingestellt, daß die Ladung auf dem Kondensator C12 etwa 0 beträgt, wenn der von der Diodenbrückenschaltung 16 ausgegebene Strom abnimmt. Somit kann selbst in der Periode eines Troges eines zu dem Kondensator C12 gespeisten Stromes Strom von der Diodenbrückenschaltung 16 geliefert werden, und daher wird der in die Diodenbrückenschaltung 16 eingegebene Wechselstrom in eine Sinuswellenform geformt, was den Effekt eines Entfernens einer Verzerrung aus dem Eingangswechselstrom hat.
Das zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ent ladungslampenbetriebsgerätes wird im folgenden anhand der Fig. 5 und 6 beschrieben.
Fig. 5 ist ein Schaltungsdiagramm, das das zweite Ausführungsbeispiel des Entladungslampenbetriebsgerätes der vorliegenden Erfindung zeigt, und das zweite Ausführungsbeispiel ist eine abgewandelte Version der in Fig. 3 dargestellten Schaltung. Das heißt, der Kondensator C11, der mit der Eingangsseite der Diodenbrückenschaltung 16 in Fig. 3 verbunden ist, wird mit der Ausgangsseite der Diodenbrückenschaltung 16 verbunden, und eine Schaltdiode D13 liegt zwischen dem Kondensator C11 und dem Kondensator C12.
In der in Fig. 5 gezeigten Schaltung sind Ballastkondensatoren CO&sub1; und CO&sub2; anstelle der Drosseispulen LO&sub1; und LO&sub2; mit den Entladungslampen 26&sub1; und 26&sub2; verbunden, um so Reihenschaltungen zu bilden. Wenn drei oder mehr Kondensatoren und Entladungslampen verbunden sind, werden sie parallel in der gleichen Weise wie in dem Fall der Entladungslampen 26&sub1; und 26&sub2; und der Kondensatoren CO&sub1; und CO&sub2; verbunden, und die Erläuterung hierfür wird weggelassen.
Der Betrieb aufgrund der oben beschriebenen Struktur wird anhand der in Fig. 6 gezeigten Wellenform erläutert.
Ein Wechselstrom (IIN), der von dem Netzleistungsauslaß 12 mit einer Spannung VIN eingespeist ist, wird durch die Diodenbrückenschaltung 16 gleichgerichtet und dann in die Inverterschaltung 20 über die Teilglättungsschaltung 18 eingegeben. In der Inverterschaltung 20 wird ein von der Teilglättungsschaltung 18 eingespeister Impulsstrom in einen Hochfrequenzstrom umgesetzt, der weiter zu der Resonanzschaltung 22 ausgegeben wird. Der Hochfrequenzstrom, der von der Inverterschaltung 22 ausgegeben ist, wird in eine Hochspannung (V&sub1;&sub2;') durch die Resonanzschaltung 22 aus dem Kondensator C15 und der Spule L12 umge setzt. Danach wird die Hochspannung zu der Entladungslampe 26&sub1; und 26&sub2; über die Ballastkondensatoren CO&sub1; und CO&sub2; gespeist (IL), um so diese Lampen aufleuchten zu lassen.
Die Teilglättungsschaltung 18 lädt den Kondensator C13 über die Diode D12 auf, während Strom von der Diodenbrükkenschaltung 16 zu der Inverterschaltung 20 gespeist ist. Wenn der von der Diodenbrückenschaltung 16 ausgegebene Strom abnimmt, wird Ladung, die in dem Kondensator C13 gespeichert ist, während die Spannung der Ladung angehoben wird, zu der Inverterschaltung 20 über die Spule L11 und die Diode D11 gespeist. Somit füllt die Teilglättungsschaltung 18 die Tröge (verminderte Teile) des Stromes, der zu der Inverterschaltung 20 fließt (V&sub1;&sub0;, V&sub1;&sub1;').
Fig. 7 ist ein Schaltungsdiagramm, das das dritte Beispiel des Entladungslampen-Betriebsgerätes der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Der Hauptteil des Ausführungsbeispiels wird beschrieben.
Eine Kondensatorpumpschaltung 28 ist mit dem Netzleistungsauslaß 12 über die Rauschverringerungsschaltung 14 verbunden. Die Kondensatorziehschaltung 28 umfaßt den Rauschentfernungskondensator C11, die Diodenbrückenschaltung 16 und die Inverterschaltung 20. Weiterhin sind mit der Kondensatorziehschaltung 28 Entladungslampen 26&sub1; bis 26&sub4; und Ballastkondensatoren CO&sub1; bis CO&sub4; über die Resonanzschaltung 22 verbunden.
Die Ballastkondensatoren CO&sub1; bis CO&sub4; sind in der Entladungslampeneinstelldetektorschaltung 30 enthalten, um zu erfassen, ob die Entladungslampen eingestellt sind oder nicht. Ein Ausgangssignal von der Entladungslampeneinstelidetektorschaltung 30 wird zu der Steuerung IC24 zusammen mit einem Ausgangssignal von einer Resonanzspannungsdetektorschaltung 32, die mit der Resonanzschaltung 22 verbunden ist, gespeist, um die Resonanzspannung zu erfassen.
Die Steuerung IC24 steuert die Frequenz des Ausgangssignales aufgrund der Ausgangssignale von der Entladungslampeneinstelldetektorschaltung 30 und der Resonanzspannungsdetektorschaltung 32 und steuert die Zeitsteuerung des Schaltens der FETS Q&sub1; und Q&sub2;. Durch diese Zeitsteuerung wird in die Inverterschaltung eingespeister Strom in einen Hochfrequenzstrom umgesetzt.
Die Verstärker 34 und 36 sind für einen weichen Start (Steuerung am Start) ausgelegt und jeweils in der Frequenz rückgekoppelt.
Fig. 8 ist noch ein anderes Ausführungsbeispiel des Entladungslampen-Betriebsgerätes der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 zeigt das vierte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Einzeltransistor-Spannungstyp-Entladungslampen-Betriebsgerät veranschaulicht. Die Basisschaltungsstruktur dieses Ausführungsbeispiels ist die gleiche wie der oben beschriebenen Schaltungen und lediglich ein verschiedener Abschnitt wird beschrieben.
Ein Rauschreduktionsfilter 38 liegt zwischen dem Netzleistungsauslaß 12 und der Diodenbrückenschaltung 16. Weiterhin liegt eine Reihenschaltung aus einem Kondensator C13, einer Spule L11 und einer Diode D11 parallel zu dem Kondensator C11 der Teilglättungsschaltung. Eine Anode der Diode D12 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator C13 und der Spule L11 verbunden. Wie in dieser Figur gezeigt ist, sind an eine Kathode der Diode D12 ein Transistor Q3 und eine Ballastspule LO angeschlossen, die durch Schalten des Kondensators C16, der Diode D14, der Spule L13 und des Steuer-IC 24 arbeiten.
Weiterhin liegt eine Entladungslampe 26, mit der ein Glühfadenvorheizkondensator C15 parallel verbunden ist, zwischen einem Ende des Kondensators C14, dessen anderes Ende an die Anode der Schaltdiode D13 angeschlossen ist, und der Spule LO.
Bei der oben beschriebenen Struktur kann nicht nur der Halbbrückentyp sondern auch ein Einzelschalter-Konfiguration-Entladungslampen-Beleuchtungsgerät erzielt werden.
Fig. 9 zeigt das fünfte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und ist ein Diagramm, das ein Beispiel veranschaulicht, bei dem die Erfindung auf eine Leistungsschaltung angewandt ist. Die Basisschaltungsstruktur, die in dieser Figur gezeigt ist, ist die gleiche wie diejenige, die in Fig. 8 dargestellt ist, und lediglich ein verschiedener Abschnitt wird beschrieben.
Die Primärspule eines Transformators T1 ist mit den Kathoden des Kondensators C13 und der Diode D12 verbunden. Eine Glättungsschaltung aus den Dioden D15 und D16 und einem Kondensator C16 ist mit einer Sekundärspule des Transformators T1 über eine Rauschreduktionsinduktivität L14 verbunden. Eine Vielzahl von Hochfrequenzlasten 40, wie beispielsweise Entladungslampen kann zwischen den Ausgangsanschlüssen verbunden sein.
Mit der oben beschriebenen Struktur kann die vorliegende Erfindung nicht nur auf ein Entladungslampen-Betriebsgerät, sondern auch auf eine Leistungsschaltung angewandt werden. Weiterhin kann die Erfindung leicht auf einen allgemeinen Konverter bzw. Umsetzer angewandt werden.

Claims

1. Gerät zum Betreiben einer Vielzahl von Entladungslampen (26&sub1;, 26&sub2;, 26) mit:

einer Gleichrichtungsschaltung (16), die mit einer Wechselstromleistungseinrichtung (12) verbunden ist, um einen von der Wechselstromleistungseinrichtung (12) eingespeisten Wechselstrom gleichzurichten,

einer Invertereinrichtung (20), die mit der Gleichrichtungsschaltung (16) verbunden ist, um einen Strom, der von der Gleichrichtungsschaltung (16) erhalten ist, in einen Hochfrequenzstrom zu verändern,

einer Resonanzschaltung (22) zum Umsetzen des von der Invertereinrichtung (20) erhaltenen Hochfreguenzstromes in eine Hochspannung,

der Vielzahl von Entladungslampen (26&sub1;, 26&sub2;, 26), die mit der Resonanzschaltung (22) verbunden sind,

dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanzschaltung (22) gemeinsam für die Vielzahl von Entladungslampen (26&sub1;, 26&sub2;, 26) vorgesehen ist, und daß die Vielzahl von Entladungslampen (26&sub1;, 26&sub2;, 26) parallel zwischen Ausgangsanschlüssen der Resonanzschaltung (22) angeschlossen ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch weiterhin eine Teilglättungsschaltung (18), die zwischen der Gleichrichtungsschaltung (16) und der Invertereinrichtung (20) verbunden ist, um teilweise ein durch die Gleichrichtungsschaltung (16) gleichgerichtetes Ausgangssignal zu glätten und das Ausgangssignal zu der Invertereinrichtung (20) zu speisen.

3. Gerät zum Betreiben einer Vielzahl von Entladungslampen (26&sub1;, 26&sub2;, 26) mit:

einer Teilglättungsschaltung (18), die parallel zu einem Ausgang der Gleichrichtungsschaltung (16) angeschlossen ist, um teilweise einen von der Gleichrichtungsschaltung erhaltenen Strom zu glätten, wobei die Teilglättungsschaltung (18) mindestens einen Kondensator (C13) enthält,

einer Inverterschaltung (20), die mit der Teilglättungsschaltung (18) verbunden ist, um einen durch die Teilglättungsschaltung (18) geglätteten Ausgang in einen Hochfrequenzstrom zu verändern,

einer Resonanzschaltung zum Umsetzen des von der Inverterschaltung ausgegebenen Hochfrequenzstromes in eine Hochspannung,

die Vielzahl von Entladungslampen, die parallel zwischen Ausgangsanschlüssen der Resonanzschaltung (22) verbunden sind,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Resonanzschaltung (22) gemeinsam für die Vielzahl von Entladungslampen (26&sub1;, 26&sub2;, 26) vorgesehen ist und daß die Vielzahl von Entladungslampen (26&sub1;, 26&sub2;, 26) parallel zwischen Ausgangsanschlüssen der Resonanzschaltung (22) liegt, und dadurch,

die Teilglättungsschaltung (18) eine Kapazität des Kondensators (C13) derart reduziert, daß eine in dem Kondensator (C13) gespeicherte Ladung im wesentlichen Null ist, wenn ein von der Gleichrichtungsschaltung (16) ausgegebener Strom abnimmt.

4. Gerät zum Betreiben einer Vielzahl von Entladungslampen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Inverterschaltung (20) eine Halbbrückenschaltung ist.

5. Gerät zum Betreiben einer Vielzahl von Entladungslampen (26&sub1;, 26&sub2;, 26), mit:

einer Invertereinrichtung (20), die mit der Gleichrichtungsschaltung (16) verbunden ist, um einen Strom, der durch die Gleichrichtungsschaltung (16) erzeugt ist, in einen Hochfrequenzstrom zu ändem,

einer Resonanzschaltungseinrichtung (22) zum Umsetzen der durch die Inverterschaltung (20) erzeugten Hochfrequenz in eine Hochspannung,

die Vielzahl von Entladungslampen (26&sub1;, 26&sub2;, 26), die mit der Resonanzschaltung (22) verbunden sind,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Resonanzschaltung (22) gemeinsam für die Vielzahl von Entladungslampen (26&sub1;, 26&sub2;, 26, 40) vorgesehen ist und die Vielzahl von Entladungslampen (26&sub1;, 26&sub2;, 26, 40) parallel zwischen Ausgangsanschlüssen der Resonanzschaltung (22) liegt.

6. Gerät nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch weiterhin eine Teilglättungsschaltung (18), die zwischen der Gleichrichtungsschaltung (16) und der Invertereinrichtung (20) verbunden ist, um teilweise ein Ausgangssignal, das durch die Gleichrichtungsschaltung (16) gleichgerichtet ist, zu glätten und das gleichgerichtete Ausgangssignal in die Invertereinrichtung (20) einzuspeisen.

7. Leistungsumsetzungsgerät mit:

einer Teilglättungsschaltung (18), die parallel zu einem Ausgang der Gleichrichtungsschaltung (16) angeschlossen ist, um teilweise einen von der Gleichrichtungsschaltung (16) erhaltenen Strom zu glätten, wobei die Teilglättungsschaltung wenigstens einen Kondensator (C13) umfaßt,

einer mit der Teilglättungsschaltung (18) verbundenen Invertereinrichtung (20) zum Ändern eines durch die Teilglättungsschaltung (18) geglätteten Ausgangssignales in einen Hochfrequenzstrom,

einer Resonanzschaltungseinrichtung (22) zum Umsetzen des von der Inverterschaltung (20) ausgegebenen Hochfrequenzstromes in eine Hochspannung, und

einer Vielzahl von Entladungslampen (26&sub1;, 26&sub2;, 26), die parallel zwischen Ausgangsanschlüssen der Resonanzschaltungseinrichtung (22) verbunden sind,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Resonanzschaltung (22) gemeinsam für die Vielzahl von Entladungslampen (26&sub1;, 26&sub2;, 26, 40) vorgesehen ist und die Vielzahl von Entladungslampen (26&sub1;, 26&sub2;, 26, 40) parallel zwischen Ausgangsanschlüssen der Resonanzschaltung (22) liegt, und

dadurch, daß

die Teilglättungsschaltung (18) eine Kapazität des Kondensators (C13) derart reduziert, daß eine in dem Kondensator gespeicherte Ladung im wesentlichen Null ist, wenn ein von der Gleichrichtungsschaltung (16) ausgegebener Strom abnimmt.

8. Leistungsumsetzungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Inverterschaltung (20) eine Halbbrückenschaltung ist.