DE69524752T2 - Schaltungsanordnung zum Vorkommen von Streifen - Google Patents

Schaltungsanordnung zum Vorkommen von Streifen

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Entladungslampe, die folgendes umfasst:
  • - Eingangsanschlüsse zum Anschließen an eine Netzspannungsquelle,
  • - mit den Eingangsanschlüssen verbundene Gleichrichtermittel zum Gleichrichten einer niederfrequenten von der Netzspannungsquelle zugeführten Netzspannung mit einer ersten Frequenz, ·
  • mit den Ausgängen der Gleichrichtermittel verbundene kapazitive Mittel,
  • - einen mit den kapazitiven Mitteln verbundenen Wechselrichter zum Erzeugen eines Lampenstroms, der eine Gleichstromkomponente und eine hochfrequente Wechselstromkomponente enthält, wobei die Amplitude der hochfrequenten Wechselstromkomponente mit einer niedrigen Frequenz moduliert wird, die doppelt so hoch wie die erste Frequenz ist,
  • - Mittel zum Anpassen der von der Entladungslampe aufgenommenen Leistung.
  • In der US-amerikanischen Patentschrift 5.001.0386 wird eine Schaltungsanordnung zum Versorgen einer Entladungslampe mit einem Lampenstrom beschrieben, der zusätzlich zu einer hochfrequenten Wechselstromkomponente eine Gleichstromkomponente enthält, um Streifen zu unterdrücken. In der britischen Patentschrift GB 2246034 wird eine Schaltungsanordnung zum Versorgen einer Entladungslampe mit einem Lampenstrom beschrieben, der eine hochfrequente Wechselstromkomponente und eine Wechselstromkomponente mit niedrigerer Frequenz enthält, um ebenso Streifen zu unterdrücken. Eine eingangs erwähnte Schaltungsanordnung wird in der Patentschrift GB-A-2119184 beschrieben. Diese bekannte Schaltungsanordnung ist spezieller für den Betrieb einer Quecksilberdampf-Niederdrucklampe ausgelegt. Die Mittel zum Anpassen der Leistungsaufnahme ermöglichen es, den Lichtstrom der Entladungslampe einzustellen. Die Gleichstromkomponente des Lampenstroms trägt zur Unterdrückung von Streifen bei. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass Streifen auch in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Plasmas der Entladungslampe auftreten können, insbesondere dann, wenn die Leistungsaufnahme der Entladungslampe auf einen vergleichsweise geringen Wert eingestellt ist. Da die genannte Gleichstromkomponente einen Teil des Lampenstroms bildet, ist es möglich, den Lichtstrom der Entladungslampe auf einen niedrigeren Wert einzustellen, als es möglich wäre, wenn der Lampenstrom ausschließlich eine hochfrequente Wechselstromkomponente enthielte. Falls es gewünscht wird, den Lichtstrom der Entladungslampe auf einen sehr geringen Wert einzustellen, stellt sich jedoch heraus, dass dies nicht möglich ist, ohne zusätzliche Maßnahmen zu ergreifen, um die Streifen zu unterdrücken, d. h. indem ausschließlich eine Gleichstromkomponente zu der hochfrequenten Wechselstromkomponente des Lampenstroms hinzugefügt wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die es ermöglicht, Streifen in einer mittels der Schaltungsanordnung betriebenen Entladungslampe zu unterdrücken, auch wenn der Lichtstrom, und somit auch die Leistungsaufnahme der Entladungslampe, auf sehr niedrige Werte eingestellt werden.
  • Erfindungsgemäß ist eine eingangs erwähnte Schaltungsanordnung zu diesem Zweck dadurch gekennzeichnet, dass die Auslegung der Schaltungsanordnung so gewählt wird, dass die mittlere Amplitude der hochfrequenten Lampenstromkomponente mindestens 500 Mal so groß wie die Amplitude der niederfrequenten Modulation der hochfrequenten Lampenstromkomponente während des Betriebs der Lampe ist, wenn die Leistung auf einen maximal einstellbaren Wert eingestellt ist.
  • Während des Lampenbetriebs liegt eine Spannung an den kapazitiven Mitteln, die die Summe aus einer ersten Gleichstromkomponente mit im Wesentlichen konstanter Amplitude und einer zweiten niederfrequenten Gleichstromkomponente mit einer doppelt so hohen Frequenz wie der ersten Frequenz ist. Infolge dieser zweiten niederfrequenten Gleichstromkomponente findet eine Modulation der Amplitude der hochfrequenten Wechselstromkomponente des Lampenstroms mit einer doppelt so hohen Modulationsfrequenz wie die erste Frequenz statt. In der Praxis hat sich herausgestellt, dass das Verhältnis zwischen der mittleren Amplitude der hochfrequenten Lampenstromkomponente und der Amplitude der niederfrequenten Modulation im Verhältnis zur Abnahme der von der Entladungslampe aufgenommenen Leistung abnimmt. Man fand heraus, dass eine Verminderung der Amplitude der zweiten niederfrequenten Gleichstromkomponente der Spannung an den kapazitiven Mitteln, was auch eine Verminderung der Amplitude der niederfrequenten Modulation der hochfrequenten Stromkomponente bewirkt, Streifen unterdrückt. Es wurde insbesondere herausgefunden, dass Streifen in einer mittels der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung betriebenen Entladungslampe nicht oder kaum sichtbar sind, auch wenn der Lichtstrom der Entladungslampe und dementsprechend die von der Entladungslampe aufgenommene Leistung auf sehr niedrige Werte eingestellt sind.
  • Es ist anzumerken, dass in der US-amerikanischen Patentschrift 4.682.082 eine Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Entladungslampe dargelegt wird, die wie die eingangs erwähnte Schaltungsanordnung über Eingangsanschlüsse, Gleichrichtermittel, kapazitive Mittel, einen Wechselrichter und Mittel zum Anpassen der Leistungsaufnahme der Entladungslampe verfügt. Die während des Lampenbetriebs an den kapazitiven Mitteln anliegende Spannung ist, wie bei der eingangs erwähnten Schaltungsanordnung, die Summe aus einer ersten Gleichstromkomponente mit im Wesentlichen konstanter Amplitude und einer zweiten niederfrequenten Gleichstromkomponente mit einer doppelt so hohen Frequenz wie der Frequenz der Netzspannung. Der Lampenstrom, der durch den Wechselrichter erzeugt wird, welcher einen Teil dieser Schaltungsanordnung bildet, enthält keine Gleichstromkomponente, sondern nur ein niederfrequent modulierte hochfrequente Wechselstromkomponente. Es hat sich bei dieser Schaltungsanordnung herausgestellt, dass die Streifen in einer mittels dieser Schaltungsanordnung betriebenen Entladungslampe durch eine Erhöhung der Amplitude der Modulation der hochfrequenten Wechselstromkomponente unterdrückt werden können. Diese Erhöhung der Amplitude der Modulation der hochfrequenten Wechselstromkomponente wurde in dieser Schaltungsanordnung durch eine Erhöhung der Amplitude der zweiten niederfrequenten Gleichstromkomponente der Spannung an den kapazitiven Mitteln erzielt. Überraschenderweise hat sich daher herausgestellt, dass die niederfrequente Modulation der hochfrequenten Lampenstromkomponente eine negative Auswirkung oder eine positive Auswirkung auf das Auftreten von Streifen in Abhängigkeit von der Existenz einer Gleichstromkomponente im Lampenstrom hat.
  • Eine Auslegung, bei der die mittlere Amplitude der hochfrequenten Lampenstromkomponente mindestens 500 Mal so groß wie die Amplitude der niederfrequenten Modulation der hochfrequenten Lampenstromkomponente während des Lampenbetriebs mit einer auf den maximal einstellbaren Wert eingestellten Leistung ist, nachfolgend als gewünschte Auslegung bezeichnet, kann auf verschiedene Weisen vorgenommen werden. Wenn beispielsweise die Auslegung der anderen Bauelemente der Schaltungsanordnung unverändert bleibt, nimmt die Amplitude der niederfrequenten Modulation der hochfrequenten Wechselstromkomponente des Lampenstroms im Verhältnis zur Zunahme der Kapazität der kapazitiven Mittel ab. Es ist dementsprechend möglich, die gewünschte Auslegung durchzuführen, indem die Kapazität der kapazitiven Mittel vergleichsweise hoch gewählt wird.
  • In vielen Fällen wird die Schaltungsanordnung mit einem Lastzweig versehen, der eine Reihenschaltung von Anschlüssen zur Aufnahme der Entladungslampe und ein kapazitives Bauelement enthält, wobei das kapazitive Bauelement parallel zu einem ohmschen Widerstand geschaltet ist.
  • Der ohmsche Widerstand bildet in einer derartigen Schaltungsanordnung Mittel zum Erzeugen der Gleichstromkomponente des Lampenstroms. Bleibt die Auslegung der anderen Bauelemente unverändert, führt eine Reduzierung der Kapazität des kapazitiven Bauelements auch zu einer Zunahme des Verhältnisses zwischen der mittleren Amplitude der hochfrequenten Wechselstromkomponente und der Amplitude der niederfrequenten Modulation der hochfrequenten Stromkomponente. Die gewünschte Auslegung kann somit in einer derartigen Schaltungsanordnung ausgeführt werden, indem die Kapazität des kapazitiven Bauelements vergleichsweise niedrig gewählt wird. Ein Nachteil dieser Art der Ausführung der gewünschten Auslegung liegt darin, dass eine Reduzierung der Kapazität des kapazitiven Bauelements auch bewirkt, dass die Gesamtimpedanz des Lastzweigs zunimmt. Es stellte sich heraus, dass es in der Praxis in vielen Fällen jedoch möglich ist, die gewünschte Auslegung auszuführen, ohne dass die Impedanz des Lastzweigs einen unerwünscht hohen Wert erreicht, wenn die Kapazität der kapazitiven Mittel so gewählt wird, dass die Amplitude der ersten Gleichstromkomponente bei einer auf den maximal einstellbaren Wert eingestellten Leistung mindestens 20 Mal so hoch ist wie die Amplitude der zweiten, niederfrequenten Gleichstromkomponente ist.
  • In vielen Fällen umfasst die Schaltungsanordnung auch einen zwischen die Ausgänge der Gleichrichtermittel und die kapazitiven Mittel geschalteten Gleichstrom- Umrichter, der mit einem Schaltelement, einem unidirektionalen Bauelement, einem induktiven Bauelement und mit den kapazitiven Mitteln und dem Schaltelement verbundenen Steuermitteln versehen ist. Die Steuermittel erzeugen ein Steuersignal, das das Schaltelement leitend oder nicht leitend macht. Die Frequenz und das Tastverhältnis dieses Steuersignals definieren den Strom, mit dem die kapazitiven Mittel von der Spannungsquelle geladen werden. Die Steuermittel können so ausgelegt sein, dass die Amplitude der zweiten, niederfrequenten Gleichspannung an den kapazitiven Mittel vergleichsweise klein ist, zum Beispiel durch eine Modulation der Frequenz und/oder des Tastverhältnisses des Steuersignals mit einer Frequenz, die doppelt so hoch ist wie die Frequenz der Netzspannung, wodurch erneut die gewünschte Auslegung realisiert werden kann.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung umfasst asymmetrische Mittel, um eine erste Amplitude der hochfrequenten Wechselstromkomponente des Lampenstroms in der Polarisationsrichtung der Gleichstromkomponente des Lampenstroms ungleich einer zweiten Amplitude der hochfrequenten Wechselstromkomponente zu machen, deren Polarisationsrichtung der Gleichstromkomponente entgegengesetzt ist. Es hat sich herausgestellt, dass die Tatsache, dass diese Amplituden ungleich gemacht werden, zusätzlich zur Unterdrückung von Streifen beiträgt. Es stellte sich auch heraus, dass es in der Praxis möglich ist, den Lichtstrom einer mit der Schaltungsanordnung betriebenen Entladungslampe auf einen niedrigeren Wert einzustellen, ohne dass Streifen sichtbar wären, als es bei Verwendung einer Schaltungsanordnung ohne asymmetrische Mittel möglich wäre. Man fand heraus, dass bei einer ersten Amplitude, die größer als die zweite Amplitude ist, eine wirksamere Unterdrückung von Streifen erzielt werden konnte, als wenn die zweite Amplitude größer als die erste Amplitude ist. Bei einer vorteilhaften Abwandlung der bevorzugten Ausführungsform umfasst der Wechselrichter folgendes:
  • - einen Zweig, der eine Reihenanordnung eines ersten und eines zweiten Schaltelements enthält,
  • - einen Lastzweig, der eines der Schaltelemente in Nebenschluss legt und über Anschlüsse zur Aufnahme der Entladungslampe verfügt,
  • - einen mit den Schaltelementen verbundenen Steuerkreis, der die genannten Schaltelemente abwechselnd mit hoher Frequenz leitend oder nichtleitend macht, wobei die asymmetrischen Mittel Mittel umfassen, die die Dauer des leitenden Zustands des ersten Schaltelementes ungleich der Dauer des leitenden Zustands des zweiten Schaltelementes machen. Die vorteilhafte Abwandlung dieser Ausführungsform bildet eine zuverlässige Auslegung für die Schaltungsanordnung, bei der auch die asymmetrischen Mittel in vergleichsweise einfacher und zuverlässiger Weise ausgeführt sind.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
  • Fig. 1 ein Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, und
  • Fig. 2 ein Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
  • In Fig. 1 sind K1 und K2 Eingangsanschlüsse zum Anschluss an eine Netzspannungsquelle. GM sind mit den Eingangsanschlüssen verbundene Gleichrichtermittel zum Gleichrichten einer von der Netzspannungsquelle zugeführten niederfrequenten Netzspannung mit der Frequenz f. Der Kondensator C 1 bildet in diesem Ausführungsbeispiel die kapazitiven Mittel, die mit einem Ausgang der Gleichrichtermittel verbunden sind. Die Schaltungsteile V und SC1, die Schaltelemente 51 und 52, die Spule L1, die Kondensatoren C2 und C3, der ohmsche Widerstand R1 und die Anschlüsse K3 und K4 zum Aufnehmen einer Entladungslampe bilden zusammen einen mit den kapazitiven Mitteln verbundenen Wechselrichter zum Erzeugen eines Lampenstroms. Die Spule L1, die Anschlüsse K3 und K4, die Kondensatoren C2 und C3 und der ohmsche Widerstand R1 bilden zusammen einen Lastzweig. Eine Entladungslampe LA ist mit den Anschlüssen K3 und K4 verbunden. Der Schaltungsteil SC 1 bildet einen Steuerkreis, der die Schaltelemente S 1 und 52 abwechselnd mit hoher Frequenz leitend und nichtleitend macht. Der Schaltungsteil V bildet in diesem Beispiel Mittel V zum Einstellen der von der Entladungslampe aufgenommenen Leistung.
  • Die Eingangsanschlüsse K1 und K2 sind mit den entsprechenden Eingängen der Gleichrichtermittel GM verbunden. Ein erster Ausgang der Gleichrichtermittel GM ist über den Kondensator C 1 mit einem zweiten Ausgang der Gleichrichtermittel GM verbunden. Der Kondensator C 1 ist zu einer Reihenanordnung der Schaltelemente S1 und S2 parallelgeschaltet. Ein gemeinsamer Anschlusspunkt der Schaltelemente S1 und S2 ist mit dem ersten Ende der Spule L 1 verbunden. Das zweite Ende der Spule L1 ist mit dem Anschluss K3 und der ersten Seite des Kondensators C3 verbunden. Eine weitere Seite des Kondensators C3 ist mit dem zweiten Ausgang der Gleichrichtermittel GM verbunden. Der Anschluss K3 ist über die Entladungslampe LA mit dem Anschluss K4 verbunden. Der Kondensator C2 verbindet den Anschluss K4 mit dem zweiten Ausgang der Gleichrichtermittel GM. Der Kondensator C2 ist zu dem ohmschen Widerstand R1 parallelgeschaltet. Ein erster Ausgang des Schaltungsteils SC1 ist mit einer Steuerelektrode des Schaltelements S1 verbunden. Ein zweiter Ausgang des Schaltungsteils SC1 ist mit einer Steuerelektrode des Schaltelements S2 verbunden. Ein Ausgang des Schaltungsteils V ist mit einem Eingang des Schaltungsteils SC1 gekoppelt. Diese Kopplung ist in Fig. 1 durch eine gestrichelte Linie dargestellt.
  • Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel funktioniert folgendermaßen:
  • Werden die Eingangsanschlüsse K1 und K2 an eine Netzspannungsquelle angeschlossen, so wird die von der Netzspannungsquelle zugeführte niederfrequente Netzspannung mit der Frequenz f durch die Gleichrichtermittel GM gleichgerichtet, und am Kondensator C 1 liegt eine Spannung an, die die Summe aus einer ersten Gleichstromkomponente mit im Wesentlichen konstanter Amplitude und einer zweiten niederfrequenten Gleichstromkomponeüte mit einer Frequenz ist, die doppelt so hoch wie die Frequenz f ist. Diese Spannung fungiert als Versorgungsspannung für den Wechselrichter. Der Schaltungsteil SC1 macht das Schaltelement 51 und das Schaltelement 52 abwechselnd mit hoher Frequenz leitend und nichtleitend. Infolgedessen liegt zwischen den Enden des Lastzweigs eine hochfrequente, im Wesentlichen rechteckige Spannung an. Diese Rechteckspannung mit hoher Frequenz bewirkt, dass ein Strom in den Lastzweig fließt, der die Summe aus dem Strom durch den Kondensator C3 und dem Lampenstrom ist. Der Lampenstrom beinhaltet eine hochfrequente Wechselstromkomponente, deren Frequenz derjenigen der hochfrequenten, im Wesentlichen rechteckigen Spannung entspricht. Der Lampenstrom beinhaltet außerdem aufgrund der Existenz des ohmschen Widerstands R1 eine Gleichstromkomponente. Die zweite, niederfrequente Gleichstromkomponente der Spannung am Kondensator C1 bewirkt eine niederfrequente Modulation der Amplitude der hochfrequenten Wechselstromkomponente des Lampenstroms mit einer Frequenz, die doppelt so hoch wie die Frequenz f ist. Die von der Entladungslampe aufgenommene Leistung und somit auch der Lichtstrom der Entladungslampe können durch den Schaltungsteil V eingestellt werden. Diese Einstellung erfolgt durch eine Einstellung der Frequenz bzw. des Tastverhältnisses des von dem Schaltungsteil SC1 erzeugten Steuersignals. Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel ist so ausgelegt, dass die mittlere Amplitude der hochfrequenten Wechselstromkomponente bei einer auf den maximal einstellbaren Wert eingestellten Leistung mindestens 500 Mal so groß ist wie die Amplitude der niederfrequenten Modulation der hochfrequenten Lampenstromkomponente. Dadurch wird erreicht, dass die von der Entladungslampe aufgenommene Leistung in einem sehr großen Bereich eingestellt werden kann, ohne dass in der Entladungslampe Streifen sichtbar würden. Wenn beispielsweise die Auslegung der anderen Bauelemente der Schaltungsanordnung unverändert bleibt, nimmt die Amplitude der niederfrequenten Modulation der hochfrequenten Wechselstromkomponente des Lampenstrom im Verhältnis zur Zunahme der Kapazität des Kondensators C1 ab. Es ist somit möglich, die gewünschte Auslegung zu realisieren, indem der Wert der Kapazität des Kondensators C1 vergleichsweise groß gewählt wird. Der Lastzweig umfasst ferner einen mit den Anschlüssen K3 und K4 zur Aufnahme der Entladungslampe in Reihe geschalteten Kondensator C2, der zu dem ohmschen Widerstand R1 parallelgeschaltet ist. Bleibt die Auslegung der anderen Bauelemente unverändert, führt eine Reduzierung der Kapazität des Kondensators C2 nun zu einer Zunahme des Verhältnisses zwischen der mittleren Amplitude der hochfrequenten Wechselstromkomponente und der Amplitude der niederfrequenten Modulation der hochfrequenten Stromkomponente. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel kann daher die gewünschte Auslegung auch realisiert werden, indem die Kapazität des Kondensators C2 vergleichsweise niedrig gewählt wird. Zur zusätzlichen Erweiterung des Bereichs der von der Entladungslampe aufgenommenen Leistung umfasst der Schaltungsteil SC1 asymmetrische Mittel (in Fig. 1 nicht dargestellt), die eine Amplitude A1 der hochfrequenten Wechselstromkomponente des Lampenstroms in Polarisationsrichtung der Gleichstromkomponente des Lampenstroms ungleich einer Amplitude A2 der hochfrequenten Wechselstromkomponente macht, deren Polarisationsrichtung derjenigen der Gleichstromkomponente entgegengesetzt ist, wobei die Amplitude A1 größer als die Amplitude A2 ist. Die asymmetrischen Mittel sind mit Mitteln versehen, die die Dauer des leitenden Zustands des ersten Schaltelements S1 ungleich der Dauer des leitenden Zustands des zweiten Schaltelements S2 machen.
  • In dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel tragen alle Schaltungsteile und Bauelemente, die den Schaltungsteilen und Bauelementen des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 entsprechen, die gleichen Bezugszeichen. Das Ausführungsbeispiel aus Fig. 2 umfasst einen zwischen die Ausgänge der Gleichrichtermittel GM und den Kondensator C 1 geschalteten und mit einem Schaltelement S3 versehenen Gleichstrom-Umrichter, ein unidirektionales Bauelement D1, ein induktives Bauelement L2 und einen Schaltungsteil SC2. Der Schaltungsteil SC2 bildet in diesem Ausführungsbeispiel Steuermittel und ist mit dem Kondensator C1 und dem Schaltelement S3 verbunden. Das induktive Bauelement L2 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Spule, und das unidirektionale Bauelement D1 ist eine Diode. Der erste Ausgang der Gleichrichtermittel GM ist über eine Reihenanordnung der Spule L2 und der Diode D1 mit der ersten Seite des Kondensators C1 verbunden. Das Schaltelement S3 verbindet einen gemeinsamen Anschlusspunkt der Spule L2 und der Diode D 1 mit der zweiten Seite des Kondensators C1 und ebenso mit dem zweiten Ausgang der Gleichrichtermittel GM. Ein Ausgang des Schaltungsteils SC2 ist mit einer Steuerelektrode des Schaltelements 53 verbunden. Ein Eingang des Schaltungsteils SC2 ist mit dem Kondensator C1 gekoppelt. Diese Kopplung ist in Fig. 2 durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Der restliche Teil des in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiels ist genauso wie im Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 aufgebaut.
  • Das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel funktioniert folgendermaßen:
  • Der Teil des in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiels, der demjenigen aus Fig. 1 entspricht, funktioniert auf die gleiche Weise wie das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel. Ist das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel in Betrieb, erzeugt der Schaltungsteil SC2 ein hochfrequentes Signal, durch das das Schaltelement S3 mit hoher Frequenz leitend und nichtleitend gemacht wird. Der Kondensator C1 wird dadurch mit hochfrequenten Stromimpulsen geladen. Der Schaltungsteil SC2 passt die Frequenz bzw. das Tastverhältnis des von ihm erzeugten hochfrequenten Signals in Abhängigkeit von dem Momentanwert der Spannung am Kondensator C1 an. Somit wird erreicht, dass die Amplitude der zweiten niederfrequenten Gleichstromkomponente der Spannung am Kondensator C1 vergleichsweise klein ist. Infolgedessen ist das Verhältnis zwischen der mittleren Amplitude der hochfrequenten Wechselstromkomponente und der Amplitude der niederfrequenten Modulation vergleichsweise groß, wodurch die Unterdrückung von Streifen gefördert wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Amplitude der zweiten, niederfrequenten Gleichstromkomponente der Spannung am Kondensator C1 auf einem vergleichsweise niedrigen Niveau gehalten, ohne dass der Wert der Kapazität für den Kondensator C1 vergleichsweise hoch gewählt werden müsste.
  • Eine praktische Ausführung des in Fig. 1 gezeigten Beispiels wurde für den Betrieb einer Quecksilberdampf-Niederdrucklampe des Typs TLD mit einer Nennleistung von 58 W verwendet. Die maximal eingestellte Lampenleistung lag bei ca. 50 W. Die Kapazität des Kondensators C1 betrug 10 uF, die Kapazität des Kondensator C2 100 nE und die Kapazität des Kondensators C3 5, 6 nF. Der Widerstandswert des ohmschen Widerstands R1 betrug 68 kD. Die Selbstinduktion der Spule L1 betrug 1,35 mH. Die Amplitude der Gleichstromkomponente des Lampenstroms lag bei ca. 3 mA. Die existierenden asymmetrischen Mittel wurden nicht eingesetzt, so dass die Dauer des leitenden Zustands für die Schaltelemente ungefähr gleich war. Die von der Quecksilberdampf-Niederdrucklampe aufgenommene Leistung konnte durch Einstellung der Dauer des leitenden Zustands der Schaltelemente eingestellt werden. Die Frequenz der hochfrequenten Wechselstromkomponente des Lampenstroms variierte zwischen 48 kHz und 90 kHz. Durch diese Auslegung wurde erreicht, dass die mittlere Amplitude der hochfrequenten Lampenstromkomponente ungefähr 500 Mal so hoch wie die Amplitude der niederfrequenten Modulation der hochfrequenten Lampenstromkomponente während des Lampenbetriebs mit einer auf 50 W eingestellten Leistung war. Die Amplitude der ersten Gleichstromkomponenten der Spannung am Kondensator C1 war ungefähr 20 Mal so groß wie die Amplitude der zweiten, niederfrequenten Gleichstromkomponente der Spannung am Kondensator C1 (400 V gegenüber 20 V) bei einer auf den maximal einstellbaren Wert eingestellten Leistung. Es stellte sich heraus, dass es möglich war, den Lichtstrom der Quecksilberdampf-Niederdrucklampe auf einen Wert einzustellen, der nicht mehr als ein Prozent des Lichtstroms bei einer eingestellten Leistungsaufnahme von 50 W betrug, ohne dass Streifen in der Quecksilber- Niederdrucklampe sichtbar waren.

Claims (7)

1. Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Entladungslampe (LA), die folgendes umfasst:
- Eingangsanschlüsse (K1, K2) zum Anschließen an eine Netzspannungsquelle,
- mit den Eingangsanschlüssen verbundene Gleichrichtermittel (GM) zum Gleichrichten einer niederfrequenten von der Netzspannungsquelle zugeführten Netzspannung mit einer ersten Frequenz (f),
- mit den Ausgängen der Gleichrichtermittel verbundene kapazitive Mittel (C 1),
- einen mit den kapazitiven Mitteln verbundenen Wechselrichter zum Erzeugen eines Lampenstroms, der eine Gleichstromkomponente und eine hochfrequente Wechselstromkomponente beinhaltet, wobei die Amplitude der hochfrequenten Wechselstromkomponente mit einer niedrigen Frequenz moduliert wird, die doppelt so hoch wie die erste Frequenz (f) ist,
- Mittel (V) zum Anpassen der von der Entladungslampe aufgenommenen Leistung,
dadurch gekennzeichnet, dass die Auslegung der Schaltungsanordnung so gewählt wird, dass die mittlere Amplitude der hochfrequenten Lampenstromkomponente mindestens 500 Mal so groß wie die Amplitude der niederfrequenten Modulation der hochfrequenten Lampenstromkomponente während des Lampenbetriebs bei einer auf den maximal einstellbaren Wert eingestellten Leistung ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, die mit einem Lastzweig versehen ist, der folgendes umfasst: eine Reihenanordnung der Anschlüsse (K3, K4) zur Aufnahme der Entladungslampe und ein kapazitives Bauelement (C2), wobei das kapazitive Bauelement zu einem ohmschen Widerstand (R1) parallelgeschaltet ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, die einen zwischen den Ausgang der Gleichrichtermittel und die kapazitiven Mittel geschalteten Gleichstrom- Umrichter umfasst, der mit einem Schaltelement (53), einem unidirektionalen Bauelement (D1), einem induktiven Bauelement (L2) und mit den kapazitiven Mitteln und dem Schaltelement verbundenen Steuermitteln (SC2) versehen ist.
4. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei während des Lampenbetriebs eine Spannung an den kapazitiven Mitteln anliegt, die die Summe aus einer ersten Gleichstromkomponente mit im Wesentlichen konstanter Amplitude und einer zweiten, niederfrequenten Gleichstromkomponente ist, deren Frequenz doppelt so hoch wie die erste Frequenz (f) ist, und wobei die Kapazität der kapazitiven Mittel so gewählt wird, dass die Amplitude der ersten Gleichstromkomponente bei einer auf den maximal einstellbaren Wert eingestellten Leistung mindestens 20 Mal so groß wie die Amplitude der zweiten, niederfrequenten Gleichstromkomponente ist.
5. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schaltungsanordnung zusätzlich asymmetrische Mittel umfasst, die eine erste Amplitude (A1) der hochfrequenten Wechselstromkomponente des Lampenstroms in der Polarisationsrichtung der Gleichstromkomponente des Lampenstroms ungleich einer zweiten Amplitude (A2) der hochfrequenten Wechselstromkomponente machen, deren Polarisationsrichtung derjenigen der Gleichstromkomponente entgegengesetzt ist.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, wobei die erste Amplitude (A1) größer als die zweite Amplitude (A2) ist.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Wechselrichter folgendes umfasst:
- einen Zweig, der eine Reihenanordnung eines ersten (51) und eines zweiten Schaltelements (52) enthält,
- einen Lastzweig, der eines der Schaltelemente in Nebenschluss legt und über Anschlüsse (K3, K4) zur Aufnahme der Entladungslampe verfügt,
- einen mit den Schaltelementen verbundenen Steuerkreis (SC1), der die genannten Schaltelemente abwechselnd mit hoher Frequenz leitend oder nichtleitend macht, wobei die asymmetrischen Mittel Mittel umfassen, die die Dauer des leitenden Zustands des ersten Schaltelementes ungleich der Dauer des leitenden Zustands des zweiten Schaltelementes machen.
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