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Die
Erfindung betrifft eine Glühlampe,
ausgerüstet
mit
- – einem
Sockel zum Anschluss in einer Lampenfassung, wobei der Sockel ein
Paar Sockelklemmen zum Empfangen einer Speisewechselspannung mit
der Frequenz f umfasst,
- – Spannungswandlungsmitteln
mit
– Gleichrichtmitteln,
die mit dem genannten Paar Sockelklemmen gekoppelte Eingangsklemmen sowie
Ausgangsklemmen aufweisen,
– mit den Ausgangsklemmen gekoppelten
kapazitiven Mitteln, die mit einer zwei Kondensatoren umfassenden
Reihenschaltung ausgerüstet
sind,
– mit
der zwei Kondensatoren umfassenden Reihenschaltung gekoppelten Schaltmitteln
zum Erzeugen einer ersten Hochfrequenzspannung aus der an der zwei
Kondensatoren umfassenden Reihenschaltung anliegenden Spannung,
– mit den
Schaltmitteln gekoppelten Transformatormitteln, die eine Primärwicklung
und eine Sekundärwicklung
zum Transformieren der ersten Hochfrequenzspannung in eine zweite
Hochfrequenzspannung umfassen,
- – mit
der Sekundärwicklung
gekoppelten Niederspannungsglühlampenbrennermitteln,
- – Umhüllungsmitteln,
die zumindest einen ersten lichtdurchlässigen Teil umfassen, wobei
die genannten Umhüllungsmittel
an dem Sockel befestigt sind und zusammen mit dem Sockel die Spannungswandlungsmittel
und die Niederspannungsglühlampenbrennermittel
umschließen.
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Die
Erfindung bezieht sich auch auf Spannungswandlungsmittel zur Verwendung
in einer derartigen Glühlampe
und auf einen Adapter zum Speisen einer Glühlampe aus einer Speisewechselspannungsquelle
mit einer Hochfrequenzspannung, die derartige Spannungswandlungsmittel
umfasst.
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Eine
Glühlampe
der eingangs erwähnten
Art ist aus
US 4.998.044 bekannt.
Die bekannte Glühlampe
ist eine Halogenglühlampe.
Bei der bekannten Lampe umfasst das Schaltmittel eine Reihenschaltung
aus zwei Schaltelementen die die Reihenschaltung aus den beiden
Kondensatoren überbrückt. Die beiden
Kondensatoren und die beiden Schaltelemente bilden zusammen eine
Halbbrückenschaltung.
Die Primärwicklung
der Transformatormittel ist zwischen eine gemeinsame Klemme der
beiden Kondensatoren und eine gemeinsame Klemme der beiden Schaltelemente
geschaltet. Beim Lampenbetrieb wird die erste Hochfrequenzspannung
durch die Transformatormittel in die zweite Hochfrequenzspannung
transformiert, die über
dem Niederspannungsglühlampenbrenner
anliegt. Die zweite Hochfrequenzspannung hat eine maximale Amplitude,
die mit der maximalen Betriebsspannung der Niederspannungsglühlampenbrennermittel übereinstimmt.
Die Kapazitäten
der beiden Kondensatoren sind gleich und werden relativ niedrig
gewählt.
Wegen dieser relativ niedrigen Werte der Kapazitäten sind die Kondensatoren
relativ klein, was es relativ einfach macht, die Spannungswandlungsmittel
in die Halogenglühlampe
zu integrieren. Weiterhin bewirken diese niedrigen Werte der Kapazitäten eine
relativ geringe Netzstromstörung,
die einem relativ hohen Wert des Leistungsfaktors der Spannungswandlungsmittel
entspricht und einem relativ hohen Wert der gesamten harmonischen
Verzerrung. Gleichzeitig bewirken diese relativ niedrigen Werte
der Kapazitäten,
dass die über
der Reihenschaltung aus den beiden Kondensatoren anliegende Spannung
zweimal während
jeder Periode der Speisewechselspannung auf einen sehr niedrigen
Wert abfällt.
In den in der bekannten Halogenglühlampe enthaltenen Spannungswandlungsmitteln ist
die Brückenschaltung
eine selbstschwingende Schaltung, bei der Steuersignale, die die
Schaltelemente leitend und nicht leitend machen sollen, aus dem
durch die Primärwicklung
der Transformatormittel fließenden
Strom mittels eines sättigungsfähigen Stromtransformators
abgeleitet werden. Bei einer Frequenz 2f wird jedoch die Spannung
an den Kondensatoren so niedrig, dass die Steuersignale zu schwach
werden, um den Leitungszustand der Schaltelemente zu steuern, was
dazu führt,
dass die Brückenschaltung
die Schwingung stoppt. Um die Schwingung wieder zu starten, wenn
die Spannung an den Kondensatoren wieder einen Wert erreicht hat,
der hoch genug ist, ist das Spannungswandlungsmittel der bekannten
Halogenglühlampe
mit einem Schaltungsteil zum erneuten Starten der Schwingung ausgerüstet. Dieser
Schaltungsteil umfasst ohmsche Widerstände, einen Startkondensator und
einen DIAC. Der Startkondensator wird von der Spannung über den
beiden Kondensatoren geladen. Wenn die Spannung am Startkondensator
hoch genug ist, wird der DIAC leitend, macht gleichzeitig eines
der Schaltelemente leitend und startet dabei die Schwingung der
Brückenschaltung
erneut.
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Obwohl
die in der bekannten Halogenglühlampe
enthaltenen Spannungswandlungsmittel die Realisierung eines relativ
hohen Leistungsfaktors und einer relativ niedrigen Menge an gesamter
harmonischer Verzerrung zulassen, wird ihre Verwendung auch mit
einigen ernsthaften Nachteilen in Verbindung gebracht. Da die Spannungswandlungsmittel
in der Lampe integriert sind, befinden sie sich im stationären Betrieb
auf einer relativ hohen Temperatur. Andererseits hat ein DIAC eine
relativ niedrige maximale Betriebstemperatur. Um sicherzustellen, dass
der DIAC unter ungünstigsten
Bedingungen noch arbeitet, müssen
die Spannungswandlungsmittel so entworfen werden, dass die Menge
an Leistung, die von dem Niederspannungsbrenner aufgenommen werden
kann, relativ niedrig ist. Weiterhin wird dem günstigen Effekt, den die niedrigen
Werte der Kapazitäten
der in dem kapazitiven Mittel enthaltenen Kondensatoren auf den
Leistungsfaktor haben, in gewissem Maße durch die Tatsache, dass
der Speisestrom während
eines gewissen Zeitablaufs zweimal in jeder Periode der Wechselspannung
auf null abfällt,
entgegengewirkt. Zudem wird in einer selbstschwingenden Schaltung
jedes Schaltelement leitend gemacht, wenn an ihm eine Spannung anliegt.
Dies wird „hartes
Schalten" genannt
im Gegensatz zum „weichen
Schalten", das bedeutet,
dass jedes Schaltelement leitend gemacht wird, wenn die daran anliegende
Spannung ungefähr
null ist. Wegen des harten Schaltens geht eine relativ hohe Menge an
Leistung in den Schaltelementen verloren, was die Gesamtmenge der
erzeugten Wärme
erhöht
und damit die Betriebstemperatur der Spannungswandlungsmittel. Eine
andere Auswirkung des harten Schaltens ist die Erzeugung von EMI,
was den Einbau eines relativ großen Filters in die Spannungswandlungsmittel
erfordert, damit die Lampe die Anforderungen hinsichtlich EMI erfüllt. Dieses
relativ große
Filter erschwert den Einbau der Spannungswandlungsmittel in die
Lampe wesentlich. Bei einer selbstschwingenden Schaltung kann EMI
auch durch einen Mangel an Symmetrie der ersten Hochfrequenzspannung
bewirkt werden, der durch Bauelementtoleranzen verursacht wird.
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Der
Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, eine Glühlampe zu verschaffen, die
einen hohen Leistungsfaktor und eine relativ niedrige gesamte harmonische
Verzerrung aufweist und bei der die Spannungswandlungsmittel so
entworfen werden können,
dass die Menge an von den Niederspannungsbrennermitteln aufgenommener
Leistung relativ hoch ist.
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Eine
Glühlampe
der eingangs beschriebenen Art ist erfindungsgemäß daher dadurch gekennzeichnet,
dass das Spannungswandlungsmittel eine Steuerschaltung CC umfasst,
die eine integrierte Schaltung zum Generieren eines Steuersignals
umfasst, um die Schaltmittel abwechselnd leitend und nicht leitend
zu machen.
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Die
Steuerschaltung CC behält
das Generieren des Steuersignals, um die Schaltmittel abwechselnd
leitend und nicht leitend zu machen, unabhängig von der momentanen Amplitude
der an der zwei Kondensatoren umfassenden Reihenschaltung anliegenden
Spannung bei, sodass es nicht notwendig ist, jede halbe Periode
der Speisewechselspannung die Schwingung der Spannungswandlungsmittel
zu starten, und ein Schaltungsteil zum erneuten Starten der Schwingung
kann entfallen. Aus diesem Grunde können die kapazitiven Mittel
relativ klein gewählt werden,
sodass der Leistungsfaktor einer erfindungsgemäßen Glühlampe relativ hoch ist und
die Menge der totalen harmonischen Verzerrung relativ klein. Die
integrierte Schaltung ist imstande, bei einer viel höheren Temperatur
zu arbeiten als der in
US 4.998.044 offenbarte
Schaltungsteil zum erneuten Starten der Schwingung, der in der Lampen
nach dem Stand der Technik enthalten ist. Weil die Spannungswandlungsmittel
einer erfindungsgemäßen Glühlampe bei
einer relativ hohen Temperatur arbeiten können, können sie eine relativ hohe
Leistungsmenge aufnehmen und können
sie relativ klein sein, was es leichter macht, die Spannungswandlungsmittel
in die Lampe zu integrieren. Weil das Generieren des Steuersignals
mit der integrierten Schaltung realisiert wird, ist das Schalten
der Schaltmittel weiches Schalten, sodass die in den Schaltmitteln
verlorengehende Leistungsmenge relativ niedrig ist und daher nur
einen geringen Beitrag zur Gesamtmenge der in der Lampe erzeugten
Wärme darstellt.
Weiterhin ist die Symmetrie des von der integrierten Schaltung generierten
Steuersignals unabhängig
von Bauteiltoleranzen und daher relativ hoch. Daher ist die Menge an
erzeugter EMI relativ klein, sodass ein eventuell in die Spannungswandlungsmittel
eingebautes Filter relativ klein sein kann.
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Gute
Ergebnisse sind mit erfindungsgemäßen Glühlampen, die Halogenglühlampen
waren, erhalten worden.
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Vorzugsweise
umfasst das Schaltmittel eine zwei Schaltelemente umfassende Reihenschaltung, die
die Reihenschaltung aus den zwei Kondensatoren überbrückt. Die beiden Reihenschaltungen
bilden zusammen eine sogenannte Halbbrückenschaltung. Eine solche
Halbbrückenschaltung
ist zum Erzeugen der ersten Hochfrequenzspannung sehr geeignet.
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Da
der Niederspannungsbrenner relativ klein ist, kann das von der Lampe
ausgesandte Licht in dem Fall, dass ein Teil der Innenfläche der
lichtdurchlässigen
Umhüllungsmittel
mit einem Reflektor bedeckt ist, gebündelt werden. Der Reflektor
wirkt auch als Wärmeschirm
für die
Spannungswandlungsmittel, indem er das Licht und die von den Niederspannungsglühlampenbrennermitteln
erzeugte Infrarotstrahlung reflektiert.
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Vorzugsweise
ist der Sockel zum Anschluss in einer Lampenfassung ein Gewindesockel,
der zum Anschluss in einer Edison-Lampenfassung geeignet ist.
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Es
ist vorteilhaft, wenn die Glühlampe
Mittel zum Steuern der von den Niederspannungsglühlampenbrennermitteln aufgenommenen
Menge an Leistung umfasst. Derartige Mittel zum Steuern der aufgenommenen
Leistung können
beispielsweise eine Erhöhung
der von der Lampe aufgenommenen Leistung verhindern, wenn die maximale
Amplitude der Speisewechselspannung relativ hoch ist. Wenn die maximale
Amplitude der Speisewechselspannung relativ hoch ist, erniedrigen
die Mittel zum Steuern der von der Lampe aufgenommenen Leistung
die aufgenommene Leistung auf ein Niveau, das niedriger ist, als
der Fall sein würde,
wenn diese Steuerungsmittel nicht vorhanden wären. Auf diese Weise werden
die Lampenteile, insbesondere die Niederspannungsbrennermittel,
davor geschützt,
zu heiß zu werden.
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Eine
erfindungsgemäße Glühlampe kann auch
Mittel zum Verringern der von den Niederspannungsbrennermitteln
in Abhängigkeit
von der Temperatur der Spannungswandlungsmittel aufgenommenen Leistung
umfassen. Die Mittel zum Verringern der von den Niederspannungsbrennermitteln
aufgenommenen Leistung in Abhängigkeit
von der Temperatur der Spannungswandlungsmittel verhindern, dass
die Lampenteile zu heiß werden,
wenn beispielsweise die Umgebungstemperatur relativ hoch ist.
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Vorzugsweise
umfassen die Spannungswandlungsmittel Filtermittel, um die Menge
von EMI zu verringern, die von der ersten Hochfrequenzspannung bewirkt
wird.
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Vorzugsweise
sind die Spannungswandlungsmittel so dimensioniert, dass der Leistungsfaktor
der Glühlampe
zumindest 0,75 beträgt.
Der Leistungsfaktor der Glühlampe
wird stark durch die Kapazitäten
der in den kapazitiven Mitteln enthaltenen Kondensatoren beeinflusst.
Diese sind die Kondensatoren in der Reihenschaltung und, falls Filtermittel vorhanden
sind, (ein) beliebiger) in den Filtermitteln enthaltener) Kondensator(en).
Indem die Kapazitäten
der in den kapazitiven Mitteln enthaltenen Kondensatoren richtig
gewählt
werden, kann der Leistungsfaktor der Glühlampe auf zumindest 0,75 eingestellt werden.
Falls Filter vorhanden sind, wird der Leistungsfaktor natürlich auch
durch in solchen Filtermitteln enthaltene induktive Mittel beeinflusst.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Glühlampe umfasst
das Umhüllungsmittel
zusätzlich
zu dem ersten lichtdurchlässigen
Teil ein zwischen dem Sockel und dem lichtdurchlässigen Umhüllungsmittel befestigtes Gehäuse. Ein
solches Gehäuse
kann beispielsweise aus Kunststoff hergestellt werden. Es hat sich
gezeigt, dass diese bevorzugte Ausführungsform relativ einfach
hergestellt werden kann.
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Die
Verwendung eines Spannungswandlungsmittels, wie in den oben beschriebenen
Ausführungsformen
einer erfindungsgemäßen Glühlampe enthalten,
in einem Adapter zum Speisen einer Glühlampe (die nicht mit ihren
eigenen Spannungswandlungsmitteln ausgerüstet ist) bietet die gleichen
wichtigen Vorteile, wie vorstehend für die Verwendung solcher Spannungswandlungsmittel
in einer Glühlampe
dargelegt. Ein derartiger Adapter ist zur Verwendung mit einer Glühlampe geeignet,
die mit einem Niederspannungsglühlampenbrennermittel
und einem Lampensockel ausgerüstet
ist. Der Adapter ist mit Mitteln I zum Anschluss an Pole der Speisewechselspannungsquelle
und mit Mitteln II zum Anschluss an den Sockel der Glühlampe ausgerüstet. Die
Mittel I umfassen im Allgemeinen einen Lampensockel und die Mittel
II umfassen im Allgemeinen eine Lampenfassung. Die Mittel I werden
an die Eingangsklemmen der Gleichrichtmittel der Spannungswandlungsmittel
gekoppelt und die Mittel II an die Sekundärwicklung der Transformatormittel
der Spannungswandlungsmittel. Im Betrieb, wenn die Mittel I mit
der Speisewechselspannungsquelle und die Mittel II mit dem Lampensockel
verbunden sind, erzeugt das in dem Adapter enthaltene Spannungswandlungsmittel die
zweite Hochfrequenzspannung aus der von der Speisewechselspannungsquelle
gelieferten Speisewechselspannung. Über den Lampensockel ist die zweite
Hochfrequenzspannung mit dem in der Glühlampe enthaltenen Niederspannungsglühlampenbrennermittel
gekoppelt.
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Ein
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Glühlampe ist
in der Zeichnung dargestellt und wird im Weiteren beschrieben.
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Es
zeigen: 1 eine schematische Darstellung
einer Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Glühlampe teilweise
im Querschnitt und
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2 eine
schematische Darstellung der Spannungswandlungsmittel, die in der
Glühlampe von 1 enthalten
sind.
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In 1 ist
B ein Sockel, der zum Anschluss in einer Edison-Lampenfassung geeignet
ist. BT1 und BT2 sind ein Paar Sockelklemmen zum Empfangen einer
Speisewechselspannung. VCM sind Spannungswandlungsmittel, die an
Sockelklemmen BT1 und BT2 angeschlossen sind. Die Spannungswandlungsmittel
VCM sind mit Niederspannungsglühlampenbrennermitteln
BM mittels elektrischer Leiter EC1 und EC2 gekoppelt. Die Niederspannungsglühlampenbrennermittel
BM werden von einem gasdichten Glaslampengefäß LV umschlossen. TEM sind
Umhüllungsmittel,
die in diesem Ausführungsbeispiel
nur einen lichtdurchlässigen
Teil umfassen, der am Sockel befestigt ist. Zwischen den parallelen
Ebenen, die mittels gestrichelter Linien DL1 und DL2 dargestellt
sind, ist die Innenfläche
des lichtdurchlässigen Umhüllungsmittels
TEM mit einem Reflektor bedeckt, der in diesem Ausführungsbeispiel
aus einer Aluminiumschicht besteht.
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In 2 sind
K1 und K2 Klemmen zum Anschluss an die Sockelklemmen BT1 und BT2.
Die Dioden D1-D4 sind Gleichrichtmittel, die in diesem Ausführungsbeispiel
von einer Diodenbrücke
gebildet werden. Eingangsklemmen der Diodenbrücke sind mit den Klemmen K1
und K2 gekoppelt. Ausgangsklemmen K3 und K4 der Diodenbrücke sind
mit kapazitiven Mitteln gekoppelt, die von dem Kondensator C1 und
einer Reihenschaltung aus Kondensatoren C2 und C3 gebildet werden.
Der Kondensator C1 wird durch eine Reihenschaltung aus der Drossel
L1 und den Schaltelementen Q1 und Q2 überbrückt. Der Kondensator C1 und
die Drossel L1 bilden Filtermittel. Die Schaltelemente Q1 und Q2
bilden Schaltmittel zum Erzeugen einer ersten Hochfrequenzspannung
aus der an der Reihenschaltung aus Kondensatoren C2 und C3 anliegenden
Spannung. Die Reihenschaltung aus Kondensatoren C2 und C3 überbrückt eine
Reihenschaltung aus Schaltelementen Q1 und Q2 und dem Widerstand
R1. Eine gemeinsame Klemme der Schaltelemente Q1 und Q2 ist mit
einer gemeinsamen Klemme der Kondensatoren C2 und C3 mittels einer
Primärwicklung
P von Transformatormitteln T verbunden. Das Niederspannungsbrennermittel
BM überbrückt eine
Sekundärwicklung
S der Transformatormittel T. Steuerelektroden von Schaltelementen
Q1 und Q2 sind mit jeweiligen Ausgangsklemmen einer integrierten
Schaltung CIC zum Generieren eines Steuersignals, um die Schaltelemente
abwechselnd leitend und nicht leitend zu machen, verbunden. Der
Widerstand R1 wird durch eine Reihenschaltung aus dem Widerstand
R2 und Kondensator C4 überbrückt. Eine
gemeinsame Klemme aus Widerstand R2 und Kondensator C4 ist mit einer ersten
Eingangsklemme eines Verstärkers
A1 verbunden. Eine zweite Eingangsklemme des Verstärkers A1
ist mit einer Ausgangsklemme der Bezugsspannungsquelle RVS verbunden.
Eine Ausgangsklem me des Verstärkers
A1 ist mit einer ersten Eingangsklemme des spannungsgesteuerten
Oszillators VCO verbunden. Ein Ausgang des spannungsgesteuerten
Oszillators VCO ist mit sowohl einer Eingangsklemme des Verstärkers A2
als auch einer Eingangsklemme eines invertierenden Verstärkers A3 verbunden.
Eine zweite Eingangsklemme des spannungsgesteuerten Oszillators
VCO ist mit der Ausgangsklemme K4 der Diodenbrücke mittels eines Widerstandes
R3 verbunden. Eine dritte Eingangsklemme des spannungsgesteuerten
Oszillators VCO ist mit der Ausgangsklemme K4 der Diodenbrücke mittels
des Kondensators C5 verbunden. Die Widerstände R1 und R2, der Kondensator
C4, die Bezugsspannungsquelle RVS und der Verstärker A1 bilden zusammen Mittel
zum Steuern der Menge von von den Niederspannungsglühlampenbrennermitteln
aufgenommener Leistung in Abhängigkeit
von der Maximalamplitude der Speisewechselspannung. Die integrierte
Schaltung CIC bildet zusammen mit dem Widerstand R3 und Kondensator
C5 eine Steuerschaltung CC. Die Verstärker A1, A2 und A3, Bezugsspannungsquelle
RVS und der spannungsgesteuerte Oszillator VCO sind alle Teil der
integrierten Schaltung CIC.
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Das
in 2 gezeigte Spannungswandlungsmittel arbeitet folgendermaßen.
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Wenn
die Klemmen K1 und K2 an die Pole einer Quelle einer Speisewechselspannung
mit der Frequenz f angeschlossen sind, wird diese Speisewechselspannung
durch die Diodenbrücke
D1 bis D4 gleichgerichtet. Daher liegt am Kondensator C1 eine Gleichspannung
an und an der Reihenschaltung der Kondensatoren C2 und C3 eine andere
Gleichspannung. Die Dimensionierung der Kondensatoren C1, C2 und
C3 ist derart, dass die Gleichspannung, die an der Reihenschaltung
der Kondensatoren C2 und C3 liegt, bei einer Frequenz 2f auf einen
sehr niedrigen Wert abfällt.
Infolge dieser Dimensionierung ist der Leistungsfaktor der Spannungswandlungsmittel hoch.
Der spannungsgesteuerte Oszillator VCO generiert ein an seinem Ausgang
vorhandenes Hochfrequenzsignal, das mit Hilfe der Verstärker A2
und A3 zu einem Steuersignal verstärkt wird, das mit hoher Frequenz
die Schaltelemente Q 1 und Q2 abwechselnd leitend und nicht leitend
macht. Daher wird aus der Gleichspannung an der Reihenschaltung
der Kondensatoren C2 und C3 eine erste Hochfrequenzspannung generiert.
Da die Generierung des Steuersignals auch beibehalten wird, wenn
die momentane Amplitude der Speisewechselspannung nahe bei null
liegt, braucht das Speisespannungsmittel nicht jede halbe Periode
der Speisewechselspannung erneut gestartet zu werden. Die erste
Hochfrequenzspannung liegt an der Primärwicklung P der Transformatormittel
T an. Die Transformatormittel T transformieren die erste Hochfre quenzspannung
in eine zweite Hochfrequenzspannung, die an der Sekundärwicklung
S der Transformatormittel T und an den Niederspannungsbrennermitteln
BM anliegt. Die Transformatormittel sind so dimensioniert, dass
die maximale Amplitude der zweiten Hochfrequenzspannung der maximalen
Spannung entspricht, die an das Niederspannungsbrennermittel BM
angelegt werden kann. Wenn die maximale Amplitude der Speisewechselspannung
ansteigt, steigt die maximale Amplitude des durch den Widerstand
R fließenden Stroms
an. Die mittlere Amplitude des durch den Widerstand R1 fließenden Stroms
steigt auch an. Der Widerstand R2 und der Kondensator C4 bilden
zusammen einen Tiefpass, der als Integrator wirkt, sodass das an
der ersten Eingangsklemme des Verstärkers A1 anliegende Signal
proportional zum mittleren Wert der Amplitude des im Widerstand
R1 fließenden
Stroms ist. Der durch den Widerstand R1 fließende Strom ist ungefähr proportional
zum Lampenstrom und, da die Niederspannungsglühlampenbrennermittel BM eine
ohmsche Last darstellen, auch ein Maß für die Lampenleistung. Somit
ist das an der ersten Eingangsklemme des Verstärkers A1 anliegende Signal
ein Maß für den mittleren
Wert der von der Lampe aufgenommenen Leistung. Die Bezugsspannungsquelle
erzeugt eine Spannung, die ein Maß für den Sollwert der mittleren
von der Lampe aufgenommenen Leistung ist. Das Ausgangssignal des
Verstärkers
A1 steuert die Frequenz des an der Ausgangsklemme des spannungsgesteuerten
Oszillators VCO liegenden Signals auf einen solchen Wert, dass die
mittlere von der Lampe aufgenommene Leistung ungefähr auf dem
Sollpegel liegt, unabhängig
von der maximalen Amplitude der Speisewechselspannung. Bei einer
alternativen Konfiguration der Spannungswandlungsmittel von 2 ist
die erste Eingangsklemme des Verstärkers A1 mit einem in den Spannungswandlungsmitteln
vorhandenen Temperatursensor verbunden, und die Widerstände R1 und
R2 und der Kondensator C4 können
entfallen. Bei dieser alternativen Konfiguration generiert die Bezugsspannungsquelle
RVS ein Signal, das ein Maß für den Sollwert
der Temperatur der Elektronik ist, die in den Spannungswandlungsmitteln
enthalten ist. Daher steuert das Ausgangssignal vom Verstärker A1
die Frequenz des an der Ausgangsklemme des spannungsgesteuerten
Oszillators VCO anliegenden Signals auf einen solchen Wert, dass
die Temperatur der in den Spannungswandlungsmitteln enthaltenen
Elektronik ungefähr
auf dem gewünschten
Wert liegt, unabhängig
von der Umgebungstemperatur. Bei dieser alternativen Ausführungsform
bilden der Temperatursensor, die Temperaturbezugsquelle und der
Verstärker
A1 Mittel zum Steuern der von den Niederspannungsbrennermitteln
aufgenommenen Leistung in Abhängigkeit
von der Temperatur der Spannungswandlungsmittel. Im Betrieb verringert
das von dem Kondensator C1 und der Drossel L1 gebildete Filter die
Menge von EMI, die durch das Hochfrequenzschalten der Schaltelemente
Q1 und Q2 erzeugt wird. Daher haben die Spannungswandlungsmittel
nicht nur einen hohen Leistungsfaktor, sondern bewirken auch nur
eine relative geringe Menge an gesamter harmonischer Verzerrung.
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Bei
einer praktischen Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Glühlampe wurden
die Spannungswandlungsmittel wie in 2 konfiguriert.
Der Niederspannungsbrenner hatte eine Nennspannung von 12 V und
nahm ungefähr
21 W auf. Die Kondensatoren C1, C2 und C3 hatten je eine Kapazität von 47
nF, während
die Drossel L1 eine Induktivität
von 470 μH
hatte. Das Wicklungsverhältnis
des Transformators betrug 96/12 und die Frequenz des Lampenstroms
betrug 40 kHz. Es hat sich gezeigt, dass der Leistungsfaktor der
Lampe über
99% lag, und dass die Lampe leicht die Anforderungen von IEC 82
für THD
erfüllte.
Gleichzeitig waren die Spannungswandlungsmittel klein genug, um
in der Lampe aufgenommen zu werden, sodass die Lampe auch die Anforderungen
von IEC-1520-1 erfüllte
und in jeder Lampenfassung verwendet werden kann, die mit einer
Edison-Lampenfassung ausgerüstet
ist.