DE69408255T2

DE69408255T2 - Startschaltung für induktive oder kapazitive Vorschaltgeräte

Info

Publication number: DE69408255T2
Application number: DE69408255T
Authority: DE
Inventors: Hubertus Mathias Jozef Chermin; Ronald Siepkes
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1993-10-11
Filing date: 1994-10-04
Publication date: 1998-07-30
Anticipated expiration: 2014-10-05
Also published as: DE69408255D1; SG44764A1; EP0648067A1; TW298364U; KR950013323A; US5477109A; JPH07183087A; ES2113608T3; EP0648067B1; BE1007611A3

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Vorwärmen von Elektroden einer Entladungslampe in Reihenschaltung mit einem Vorschaltgerät mit Hilfe einer Speisespannung wechselnder Polarität, mit
- einer Abzweigung A zum Verbinden mit den Elektroden der Enfiadungslampe, wobei die Abzweigung ein Schaltungselement enthält,
- einer an eine Steuerelektrode des Schaltungselements gekoppelte Steuerschaltung zum Erzeugen eines Steuersignals zum Aufsteuern des Schaltungselements beim Vorwärmen in jedem Zyklus der Speisespannung,
- einem an die Steuerschaltung gekoppelten ersten Schaltungsanteil I zum Beeinflussen des Steuersignals abhängig davon, ob das Vorschaltgerät induktiv oder kapazitiv ist.
Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus der offengelegten niederländischen Patentanmeldung 159853 bekannt. In der bekannten Schaltungsanordnung enthält der erste Schaltungsanteil I eine Abzweigung, die einen Transistor enthält. Das Steuersignal wird derart beeinflußt, daß dieser Transistor ausschließlich leitend wird, wenn das Vorschaltgerät kapazitiv ist. Mit dieser Abzweigung wird verwirklicht, daß Instabilität im Betrieb der Schaltungsanordnung bei einem kapazitiven Vorschaltgerät vermieden wird. Die bekannte Schaltungsanordnung kann dementsprechend in Kombination sowohl mit induktiven als auch mit kapazitiven Vorschaltgeräten verwendet werden. Ein Nachteil der bekannten Schaltungsanordnung ist jedoch, daß der effektive Wert des Stromes durch die Abzweigung A zum Vorwärmen der Lampenelektroden verhältnismäßig niedrig ist. Das Ergebnis dabei ist, daß es eine verhältnismäßig lange Zeit nimmt, bevor die Elektroden der Entladungslampe eine Temperatur erreicht haben, auf der eine ausreichende Elektronenemission zum Zünden der Entladungslampe auf der vorgegebenen Zündspannung erfolgt. Diese verhältnismäßig lange Vorwärmzeit wird von Benutzern als ungenügend erfahren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, mit der die Elektroden einer Entladungslampe in einer verhältnismäßig kurzen Zeit vorgewärmt werden kann, sowohl wenn das in Reihe mit der Entladungslampe genschaltete Vorschaltgerät induktiv als auch wenn es kapazitiv ist.
Erfindungsgemäß ist eine Schaltungsanordnung eingangs erwähnter Art zur Lösung dieser Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schaltungsanteil I einen zweiten Schaltungsanteil II zum entsprechenden Einstellen sowohl der Phase als auch der Frequenz des Steuersignals enthält. Unter der Phase des Steuersignals sei hier das Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt, zu dem das Steuersignal das Schaltungselement aufsteuert, und einer direkt vorangehenden Polaritätsänderung der Speisespannung verstanden. Durch eine geeignete Wahl der Phase und der Frequenz des Steuersignals möglich, den die Elektroden der Entladungslampe durchfliessenden Vorwärmstrom größer als deen Kurzschlußstrom sowohl bei der Verwendung eines induktiven Vorschaltgeräts als auch bei der Verwendung eines kapazitiven Vorschaltgeräts. Unter Kurzschlußstrom sei hier der Strom verstanden, der die Lampenelektroden im ununterbrochen leitenden Zustand des Schaltungselements durchfließen würde. Es wurde die Möglichkeit gefunden, mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung die Elektroden einer Endadungslampe verhältnismäßig schnell vorzuwärmen, sogar wenn die Amplitude der Speisespannung verhältnismäßig niedrig ist.
Ebenfalls wurde gefunden, daß ein verhältnismäßig großer Vorwärmstrom verwirklichbar ist, wenn die Frequenz des Steuersignals bei einem induktiven Vorschaltgerät gleich der Frequenz der Speisespannung und bei einem kapazitiven Vorschaltgerät gleich der zweifachen Frequenz der Speisespannung ist.
Durch geeignete Wahl von Phase und Frequenz des Steuersignals ist verwirklichbar, daß der effektive Wert des die Elektroden der Entladungslampe beim Vorwärmen durchfliessenden Stroms im wesentlichen davon unabhängig ist, ob das Vorschaltgerät induktiv oder kapazitiv ist. Dabei wird erreicht, daß eine Endadungslampe in Reihe mit einem induktiven Vorschaltgerät nach einem gleichen Zeitintervall als Entladungslampe in Reihe mit einem kapazitiven Vorschaltgerät gezündet werden kann. Mit anderen Worten die Schaltungsanordnung erfordert keine Anpassung abhängig davon, ob das Vorschaltgerät induktiv oder kapazitiv ist.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung mit Mitteln zum Erzeugen eines ersten Stromimpulses durch Aufsteuern des Schaltungselements vor dem Vorwärmen und mit Mitteln zum Einstellen der Phase und Frequenz des Steuersignals abhängig von der Amplitude des ersten Stromimpulses versehen ist. In einer derartigen Schaltungsanordnung wird im wesentlichen direkt nach dem Zuschalten der Speisespannung auf verhältnismäßig einfache und ebenso schnelle Weise ermittelt, ob das Vorschaltgerät in Reihe mit der Entladungslampe kapazitiv oder induktiv ist, und ob die Phase und die Frequenz des Steuersignals dementsprechend eingestellt sind.
Es wurde gefunden, daß die erfindungsgmeäße Schaltungsanordnung auf einfache Weise verwirklichbar ist, wenn die Abzweigung A eine Diodenbrücke enthält.
Ebenfalls wurde es als vorteilhaf erachtet, wenn die Abzweigung A einen Stromsensor enthält, der einen Teil des ersten Schaltungsanteils I bildet.
Proportional dem Abfall des Verbrauchs einer Nennleistung einer Entladungslampe kann die Impedanz des in Kombination mit der Enfiadungslampe benutzten Vorschaltgeräts größer werden. Es kann erwünscht sein, die Phase des Steuersignals zum Verwirklichung des gleichen effektiven Wertes des Vorwärmstroms durch die Elektroden der Entladungslampe mit Hilfe derselben Schaltungsanordnung für Entladungslampen mit verschiedenen Nennleistungen trotz des Impedanzanstiegs einzustellen. Diese Einstellung ist auf einfache Weise verwirklichbar, wenn die Schaltungsanordnung II zum Einstellen der Phase des Steuersignals eine einstellbare Zeitgeberschaltung enthält, d.h. daß die Zeitgeberschaltung eingestellt wird. Durch die Möglichkeit der Anpassung der Phase des Steuersignals eignet sich die Schaltungsanordnung zur Verwendung in Kombination mit Entladungslampen von stark verschiedenen Nennleistungen. Eine einstellbare Zeitgeberschaltung kann auf eine verhältnismäßig einfache und preisgünstige Weise durch die Verwendung eines Oszillators mit einstellbarer Frequenz verwirklicht werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein Schaltbild des Aufbaus eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, gekoppelt mit einer Entladungslampe und einem Vorschaltgerät,
Fig. 2 einen Anteil der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 mit weiteren Einzelheiten, und
Fig. 3 die Wellen des in der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 erzeugten Vorwärmstroms, sowohl bei Benutzung eines induktiven Vorschaltgeräts und bei Benutzung eines kapazitiven Vorschaltgeräts.
In Fig. 1 bilden die Diodenbrücke B, der erste Schaltungsanteil I, die Steuerschaltuntg SC und das Schaltungselement S eine Schaltungsanordnung zum Vorwärmen und Zünden einer Entladungslampe in Reihenschaltung mit einem Vorschaltgerät mittels einer Speisespannung wechselnder Polarität. La ist eine Entladungslampe mit den Elektroden E11 und E12, die mit der Schaltungsanordnung gekoppelt sind. Der Kondensator C und die Spule L bilden zusammen ein kapazitives Vorschaltgerat VSA und K1 und K2 sind Verbindungsklemmen für die Speisespannung. Die Schaltungsanordnung enthält ebenfalls (nicht dargestellte) Mittel zum Erzeugen eines Zündimpulses nach dem Vorwärmen der Elektroden der Lampe La. Die Diodenbrücke B, das Schaltungselement S und der ohmsche Widerstand R bilden eine Abzweigung A. SC ist eine Steuerbrücke zum Erzeugen eines Steuersignals zum Aufsteuern des Schaltungselements S beim Vorwärmen in jedem Zyklus der Speisespannung. Der Schaltungsanteil I ist mit der Steuerschaltung zum Beeinflussen des Steuersignals in Abhängigkeit davon gekoppelt, ob das für die Lampe benutzte Vorschaltgerät induktiv oder kapazitiv ist. Der Schaltungsanteil I enthält zu diesem Zweck einen Schaltungsanteil II zum Einstellen sowohl der Phase und der Frequenz eines von der Steuerschaltung erzeugten Steuersignals. Weiter enthält der Steueranteil I einen Schaltungsanteil III zum Detektieren von Polaritätsänderungen der Speisespannung und einen Schaltungsanteil IV zum Detektieren, ob das Vorschaltgerät in Reihenschaltung mit der Enfiadungslampe La kapazitiv oder induktiv ist. Der Aufbau der Schaltung nach Fig. 1 sieht wie folgt aus. Die Klemme K1 ist über eine Reihenschaltung des Kondensators C und der Spule L mit einem ersten Ende der Elektrode E11 verbunden. Die Klemme K2 ist mit einem ersten Ende der Elektrode E12 verbunden. Ein weiteres Ende der Elektrode E11 ist mit einem ersten Ende der Diodenbrücke B und ein weiteres Ende der Elektrode E12 ist mit einem weiteren Eingang der Diodenbrücke B verbunden. Eine erste Ausgangsklemme der Diodenbrücke B ist mit einem weiteren Ausgang der Diodenbrücke B über eine Reihenschaltung des ohmschen Widerstandes R und des Schaltungselements S verbunden. Ein gemeinsamer Knotenpunkt des ohmschen Widerstands R und des Schaltungselements Sist mit einem Eingang des Schaltungsanteils IV verbunden. Der Schaltungsanteil IV ist mit einem Schaltungsanteil II gekoppelt. Diese Kopplung wird in Fig. 1 mit einer gestrichelten Linie angegeben. Ein Eingang des Schaltungsanteils III mit einem Ausgang der Diodenbrücke B verbunden. Ein Ausgang des Schaltungsanteils III ist mit einem Eingang des Scahltungsanteils II verbunden. Ein Ausgang des Schaltungsanteils II ist mit einem Eingang der Steuerschaltung SC und ein Ausgang der Steuerschaltung SC ist mit einer Steuerelektrode des Schaltungselements S verbunden.
Der Betrieb der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 sieht wie folgt aus.
Direkt nach dem Anlegen einer Speisespannung wechselnder Polarität stellen die Mittel II die Phase des Steuersignals auf einen ersten Wert ein. Das Schaltungselement S leitet beim Erreichen dieses ersten Wertes der Phase. Dieser erste Wert ist derart gewählt, daß die Amplitude des Stromimpulses durch die Elektroden der Lampe und den ohmschen Widerstand R infolge der Aufsteuerung des Schaltungselements S bedeutend höher, wenn das Vorschaltgerät induktiv ist als wenn das Vorschaltgerät kapazitiv ist. Sofort nach dem erstmaligen Aufsteuern des Schaltungselements S stellen die Mittel II die Phase und die Frequenz des Steuersignals auf geeignete Werte für ein kapazitives Vorschaltgerät ein. Der Schaltungsanteil IV detektiert die Amplitude des erten Stromimpulses über den ohmschen Widerstand R. Wenn das Vorschaltgerät kapazitiv ist, hat der erste Stromimpuls eine verhältnismäßig große Amplitude und ist es nicht notwendig, das Steuersignal zu ändern. Ist jedoch das Vorschaltgerät induktiv, ist die Amplitude des ersten Stromimpulses verhältnismäßig klein. Diese verhältnismäßig kleine Amplitude wird im Schaltungsanteil IV detektiert, und es wird mit einem Signal am Ausgang des Schaltungsanteils IV erreicht, daß der Schaltungsanteil II die Phase und die Frequenz des Steuersignals auf geeignete Werte für ein induktives Vorschaltgerat einstellt. Mit dieser Neueinstellung von Phase und Frequenz des Steuersignals hat der Vorwärmstrom zur Verwendung mit einem induktiven Vorschaltgerät eine verhältnismäßig große Amplitude. Es ist denkbar, daß durch einen Fehler im Schaltungsanteil IV und/oder Schaltungsanteil II die Phase und Frequenz des Steuersignals nicht auf geeignete Werte für ein induktives Vorschaltgerät eingestellt werden, wenn das Vorschaltgerät tatsächlich induktiv ist. In diesem Fall übt der Vorwärmstrom einen verhältnismäßig geringen effektiven Wert aus, da das Schaltungselement S mit Hilfe eines Steuersignals aufgesteuert wird, dessen Phase und Frequenz auf geeignete Werte fuer ein kapazitives Vorschaltgerät eingestellt sind, während faktisch das Vorschaltgerät induktiv ist. Falls die Mittel II die Phase und Frequenz des Steuersignals auf geeignete Werte fuer ein induktives Vorschaltgerät direkt nach dem erstmaligen Aufsteuern des Schaltungselements S einstellen sollten, könnte ein Fehler im Schaltungsanteil IV und/oder Schaltungsanteil II einen sehr großen Vorwärmstrom auslösen, wobei zum Beispiel die betriebliche Lebensdauer der Schaltungsanordnung und/oder der Entladungslampe nachteilig beeinflußt werden könnte. Dieser sehr große Vorwärmstrom erscheint, wenn das Schaltungselement S mit einem Steuersignal aufgesteuert wird, dessen Phase und Frequenz auf geeignete Werte für ein induktives Vorschaltgerät eingestellt sind, während das Vorschaltgerät ein kapazitives Vorschaltgerät ist. Das Erscheinen derart großer Vorwärmströme kann vermieden werden, auch bei einem Fehler im Schaltungsanteil IV und/oder Schaltungsanteil II, indem die Phase und die Frequenz des Steuersignals auf geeignete Werte für ein kapazitives Vorschaltgerät nach obiger Beschreibung eingestellt werden, direkt nachdem das Schaltungselement S zum ersten Male aufgesteuert wird.
Das Steuersignal steuert darauf das Schaltungselement S in jedem Zyklus der Speisespannung beim Vorwärmen auf. Infolge des leitenden Zustands des Schaltungselements S beim Ankommen des Steuersignals durchffießt ein Vorwärmstrom die Elektroden E11 und E12 der Entladungslampe La. Sobald die Amplitude dieses Vorwärmstroms im wesentlichen gleich Null wird, sperrt das Schaltungselement S. Der Schaltungsanteil III erzeugt ein Rechtecksignal beim Vorwärmen, das bei einem Nulldurchgang der Speisespannung von hoch nach niedrig oder von niedrig nach hoch geht. Das Rechtecksignal wird zum Rückstellen einer Zeitgeberschaltung benutzt, die in Fig. 1 nicht dargestellt ist. Es ist möglich, die Phase des Steuersignals durch diese Zeitgeberschaltung zu steuern.
In Fig. 2 sind die Schaltungsanteile II, III und IV näher erläutert. In Fig. 2 sind Op1, Op2 und Op3 Operationsverstärker, S1 und S2 Schaltungselemente und FF ist ein bistabiler Multivibrator. V ist ein Oszillator und VI ist ein Zähler zum Zählen der Anzahl von Schwingungenn des Oszillators V. VII ist ein Digital/Analog-Wandler. Der Oszillator V, der Zähler VI und der Digital/nalog-Wandler VII bilden zusammen eine Zeitgeberschaltung. VIII und IX sind Bezugsspannungsquellen. Der Schaltungsanteil II in diesem Ausführungsbeispiel besteht aus dem Oszillator V, dem Zähler VI, dem Digitallanalog-Wandler VII, der Bezugsspannungsquelle VIII, dem Operationsverstärker Op2, dem bistabilen Multivibrator FF und den Schaltungselementen S1 und S2. Der Schaltungsanteil III besteht aus dem Operationsverstärker Op3, und der Schaltungsanteil IV besteht aus dem Operationsverstärker Op1, der Bezugsspannungsquelle IX und dem ohmschen Widerstand R. Der Aufbau des Schaltungsanteils nach Fig. 2 sieht wie folgt aus. Jeweilige Eingänge des Operationsverstärkers Op3 sind mit jeweiligen Polen der Speisespannungsquelle gekoppelt. Ein Ausgang des Operationsverstärkers Op3 ist mit einer ersten Hauptelektrode des Schaltungselements S1 verbunden. Eine zweite Hauptelektrode des Schaltungselements S1 ist mit einem ersten Eingang des Schaltungsanteil VI verbunden. Eine dritte Hauptelektrode des Schaltungselements S1 ist mit einem Eingang des bistabilen Multivibrators FF verbunden. Ein Ausgang des bistabilen Multivibrators FF ist mit dem ersten Eingang des Schaltungsanteils VI verbunden. Ein Ausgang des Schaltungsanteils V ist mit einem weiteren Eingang des Schaltungsanteils VI verbunden. Ein Ausgang des Schaltungsanteils VI ist mit einem Eingang des Schaltungsanteils VII verbunden. Ein Ausgang des Schaltungsanteils VII ist mit einem ersten Eingang des Operationsverstärkers Op2 verbunden. Ein Ausgang des Operationsverstärkers Op2 ist mit einem Eingang der Steuerschaltung Schaltungsanteil verbunden. Der Ausgang des Operationsverstärkers Op2 ist mit einer Steuerelektrode des Schaltungselements S2 gekoppelt. Diese Kopplung ist in Fig. 2 mit einer gestrichelten Linie angegeben. Ein weiterer Eingang des Operationsverstärkers Op2 ist mit einer Hauptelektrode des Schaltungselements S2 verbunden. Ein erster Ausgang des Schaltungsanteils VIII ist mit einer zweiten Hauptelektrode des Schaltungselements S2 verbunden. Ein zweiter Ausgang des Schaltungsanteils VIII ist mit einer dritten Hauptelektrode des Schaltungselements S2 verbunden. Ein dritter Ausgang des Schaltungsanteils VIII ist mit einer vierten Hauptelektrode des Schaltungselements S2 verbunden. Ein Ausgang der Bezugsspannungsquelle IX ist an einen ersten Eingang des Operationsverstärkers Op1 angeschlossen. Ein zweiter Eingang des Operationsverstärkers Op1 ist über den in Fig. 1 angegebenen Punkt P mit dem Widerstand R gekoppelt. Ein Ausgang des Operationsverstärkers Op1 ist mit einer Steuerelektrode des Schaltungselements S1 und mit einer Steuerelektrode des Schaltungselements S2 gekoppelt. Diese Koppelungen sind in Fig. 2 mit gestrichelten Linien angegeben.
Der Betrieb der Schaltung nach Fig. 2 sieht wie folgt aus.
Wenn eine Speisespannung wechselnder Polarität zwischen den Klemmen K1 und K2 nach Fig. 1 liegt, ändert sich die Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers Op3 bei jeder Polaritätsänderung der Speisespannung von niedrig nach hoch und von hoch nach niedrig. Direkt nach dem Einschalten der Speisespannung befindet sich das Schaltungselement S1 in einem ersten Zustand, bei dem es den Ausgang des Operationsverstärkers Op3 direkt mit dem ersten Eingang des Zählers VI verbindet. Akso liegt ein Signal am ersten Eingang des Zählers VI, dessen Frequenz gleich der Frequenz der Speisespannung ist. Der Zähler VI wird bei jeder Vorderflanke oder Rückflanke des Signals am ersten Eingang des Zählers VI rückgestellt. Der Zähler enthält einen Digitalspeicher, der eine Zahl gleich der Zahl der Schwingungen des Oszillators V seit der letzten Rückstellung enthält. Diese Zahl wird im Digital/Analog- Wandler VII in eine analoges Signal umgesetzt, das dem ersten Eingang des Operationsverstärkers Op2 zugeführt wird und ein Maß für das Zeitintervall ist, das seit der Polaritätsänderung in der Speisespannung vergangen ist, die zeitlich im wesentlichen mit der Rückstellung des Zählers VI zusammenfiel. Direkt nach dem Einschalten der Schaltungsanordnung steht das Schaltungselement S2 in einem ersten Zustand, in dem es den ersten Ausgang der Bezugsspannungsquelle VIII mit dem weiteren Eingang des Operationsverstärkers Op2 verbindet. Hierdurch wird eine erste Bezugsspannung als Maß für einen gewünschten Wert der Phase des Steuersignals an den weiteren Eingang des Operationsverstärkers Op2 gelegt. Dieser gewünschte Wert entspricht dem ersten Wert der Phase des Steuersignals gleich nach dem Einschalten der Schaltungsanordnung. Das Schaltungselement S wird leitend, indem die Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers Op2 von niedrig nach hoch geht, wenn das analoge Signal am ersten Eingang des Operationsverstärkers Op2 gleich der an den weiteren Eingang gelegten Bezugsspannung wird. Diese Änderung in der Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers Op2 wandelt die Steuerschaltung Schaltungsanteil in ein Signal um, das das Schaltungselement S aufsteuert. Das Schaltungselement S2 nimmt einen zweiten Zustand an infolge der Änderung der Ausgangsspannung des Operationsverstärkers Op2 über die kopplung zwischen dem Schaltungselement S2 und dem Ausgang des Operationsverstärkers Op2. Im zweiten Zustand wird der zweite Ausgang der Bezugsspannungsquelle VIII mit dem weiteren Eingang des Operationsverstärkers Op2 verbunden, so daß an diesem weiteren Eingang eine zweite Bezugsspannung zur Verfügung steht. Die zweite Bezugsspannung ist derart gewählt, daß mit Hilfe eines kapazitiven Vorschaltgeräts ein Vorwärmstrom mit einer verhältnismäßig großen Amplitude erhalten wird. Die kopplung zwischen dem Ausgang des Operationsverstärkers Op2 und dem Schaltungselement S2 ist derart, daß ausschließlich die erste Änderung in der Ausgangsspannung des Operationsverstärkers Op2 eine Änderung im Zustand des Schaltungselements S2 bewirkt. Da das Schaltungselement S1 im ersten Zustand steht, ist die Frequenz des Signals an den ersten Eingang des Zählers VI gleich der Frequenz der Speisespannung. Das Ergebnis davon ist, daß der Zähler VI jeden Zyklus der Speisespannung zweimal rückgestellt wird, so daß auch das Schaltungselement S jeden Zyklus der Speisespannung zweimal leitet. Ist das Vorschaltgerät kapazitiv, ist die Amplitude des vom ersten Stromimpuls über den Widerstand R erzeugten Spannungsimpulses niedriger als die in der Bezugsspannungsquelle IX erzeugte Bezugsspannung. Hierdurch ist die am Ausgang des Operationsverstärkers Op1 verfügbare Spannung vergleichsweise niedrig, so daß die Schaltungselemente S1 und S2 in ihrem ersten bzw. zweiten Zustand festgehalten werden. Wenn das Vorschaltgerät induktiv ist, ist die Amplitude des vom ersten Stromimpuls am Widerstand R erzeugten Spannungsimpulses höher als die in der Bezugsspannungsquelle IX erzeugte Bezugsspannung, so daß die Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers Op1 verhältnismäßig hoch ist. Dieser verhältnismäßig hohe Wert wird als Signal zum Umsetzen der Schaltungselemente S1 und S2 in einen zweiten bzw. Dritten Zustand über die Verbindungen zwischen dem Ausgang des Operationsverstärkers Op1 und den Steuerelektroden der Schaltungselemente benutzt. Im zweiten Zustand verbindet das Schaltungselement S1 den Ausgang des Operationsverstärkers Op3 mit dem ersten Ausgang des Zählers VI über den bistabilen Multivibrator FF. Am ersten Eingang des Zählers VI liegt infolgedessen ein Signal, dessen Frequenz nur die halbe Frequenz der Speisespannung beträgt. Das Ergebnis davon ist, daß der Zähler VI nur einmal je Speisespannungszyklus rückgestellt wird, und das Schaltungselement S nur einmal je Speisespannungszyklus leitet. Das Schaltungselement S2 in seinem dritten Zustand verbindet den dritten Ausgang der Bezugsspannungsquelle VIII mit dem weiteren Eingang des Operationsverstärkers Op2. Eine dritte Bezugsspannung zum dritten Ausgang der Bezugsspannungsquelle VIII wird derart gewählt, daß ein Vorwärmstrom mit einer verhältnismäßig großen Amplitude zur Verwendung eines induktiven Vorschaltgeräts erhalten wird.
Die Phase des Steuersignals kann geändert werden, indem die in der Bezugsspannungsquelle VIII erzeugten zweiten und dritten Bezugsspannungen geändert werden. Abhängig vom Aufbau des Oszillators und der Bezugsspannungsquelle VIII ist es jedoch in der Praxis einfacher, die Frequenz des Oszillators V zu ändern.
In Fig. 3a ist die Wellenform der Speisespannung Vi und des Vorheizstroms Ii aus der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 zeitabhängig dargestellt, wenn das Vorschaltgerät ein induktive Vorschaltgerät ist. Ein pulsierender Vorwärmstrom mit einem verhältnismäßig hohen effektiven Wert wird derart verwirklicht, daß das Schaltungselement S je Zyklus der Speisespannung V1 in der dargestellten Phase von VI einmal leitet. In Fig. 3b ist die Wellenform der Speisespannung Vi und des Vorwärmstroms Ic aus der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 zeitabhängig dargestellt, wenn ein kapazitives Vorschaltgerät verwendet wird. Das Schaltungselement S leitet zweimal je Zyklus der Speisespannung Vi. Der Vorwärmstrom ist auch bei Verwendung eines kapazitiven Vorschaltgeräts pulsierend und hat einen verhältnismäßig hohen effektiven Wert. In diesem letzten Fall gibt es zwei Stromimpulse in jedem Zyklus der Speisespannung Vi.
Unter Verwendung einer sinusförmigen Speisespannung mit einer Frequenz von 50 Hz, einer Entladungslampe mit einer Nennleistung von 40 W und eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung nach Fig. 1 und 2 wurde es als möglich gefunden, sowohl mit der Benutzung eines induktiven Vorschaltgeräts als auch mit der Benutzung eines kapazitiven Vorschaltgeräts die Elektroden der Entladungslampe in einer Sekunde vorzuwärmen, auch wenn der Effektivwert der Speisespannung um 10% niedriger war als der gemeinsamste Wert von 220 V. Gefunden wurde ebenfalls, daß dieselbe vorteilhafte Leistung mit derselben Schaltungsanordnung für Entladungslampen mit Nennleistungen zwischen 40 und 80 W durch Einstellen der Oszillatorfrequenz abhängig von der Nennleistung der Lampe verwirklichbar war.

Claims

1. Schaltungsanordnung zum Vorwärmen von Eiektroden (E11, E12) einer Entladungslampe (LA) in Reihenschaltung mit einem Vorschaitgerät (VSA) mit Hilfe einer Speisespannung wechselnder Polarität, mit

- einer Abzweigung (A) zum Verbinden mit den Elektroden (E11, E12) der Entladungslampe (LA), wobei die Abzweigung (A) ein Schaltungselement enthält (S),

- einer an eine Steuerelektrode des Schaltungselements (S) gekoppelte Steuerschaltung (Schaltungsanteil) zum Erzeugen eines Steuersignals zum Aufsteuern des Schaltungselements (S) beim Vorwärmen in jedem Zyklus der Speisespannung,

- einem an die Steuerschaltung (SC) gekoppelten ersten Schaltungsanteil (I) zum Beeinflussen des Steuersignals abhängig davon, ob das Vorschaltgerät (VSA) induktiv oder kapazitiv ist, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schaltungsanteil (I) einen zweiten Schaltungsanteil (II) zum entsprechenden Einstellen sowohl der Phase als auch der Frequenz des Steuersignals enthält.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des Steuersignals bei einem induktiven Vorschaltgerät gleich der Frequenz der Speisespannung und bei einem kapazitiven Vorschaltgerät gleich der zweifachen Frequenz der Speisespannung ist.

3. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Phase und die Frequenz des Steuersignals derart gewählt werden, daß der Effektoivwert des Stroms durch die Elektroden (E11, E12) der Entladungslampe (LA) beim Vorwärmen im wesentlichen davon unabhängig ist, ob das Vorschaltgerät (VSA) induktiv oder kapazitiv ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung mit Mitteln zum Erzeugen eines ersten Stromimpulses durch Aufsteuern des Schaltungselements (S) vor dem Vorwärmen und mit Mitteln zum Einstellen der Phase und Frequenz des Steuersignals abhängig von der Amplitude des ersten Stromimpulses versehen ist.

5. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzweigung (A) eine Diodenbrücke (B) enthält.

6. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schaltungsanteil (I) einen Stromsensor in der Abzweigung (A) enthält.

7. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schaltungsanteil (II) zum Eisntellen der Phase des Steuersignasls eine einstellbare Zeitgeberschaltung enthält.

8. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbare Zeitgeberschaltung einen Oszillator mit einstellbarer Frequenz enthält.