EP0808085B1 - Hochfrequenzbetriebsschaltung für eine Niederdruckentladungslampe mit verbesserter elektromagnetischer Verträglichkeit - Google Patents

Hochfrequenzbetriebsschaltung für eine Niederdruckentladungslampe mit verbesserter elektromagnetischer Verträglichkeit Download PDF

Info

Publication number
EP0808085B1
EP0808085B1 EP97107207A EP97107207A EP0808085B1 EP 0808085 B1 EP0808085 B1 EP 0808085B1 EP 97107207 A EP97107207 A EP 97107207A EP 97107207 A EP97107207 A EP 97107207A EP 0808085 B1 EP0808085 B1 EP 0808085B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
capacitor
push
frequency generator
pump
diodes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP97107207A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0808085A2 (de
EP0808085A3 (de
Inventor
Felix Dr. Franck
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH filed Critical Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Publication of EP0808085A2 publication Critical patent/EP0808085A2/de
Publication of EP0808085A3 publication Critical patent/EP0808085A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0808085B1 publication Critical patent/EP0808085B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC using static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC using static converters
    • H05B41/295—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps with preheating electrodes, e.g. for fluorescent lamps
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/355—Power factor correction [PFC]; Reactive power compensation

Definitions

  • the present invention relates to an operating circuit for one or more Discharge lamps that are operated with high-frequency power should.
  • the high frequency operation of discharge lamps has besides the avoidance a line frequency modulation of the emitted light during mains operation the advantage of a significant increase in lamp efficiency.
  • Ballasts are referred to C. H. Sturm and E. Klein “control gear and circuits for electric lamps ", 6th edition 1992, Siemens AG, in particular Pages 121 to 137, as well as on W. Hirschmann “Electronics Circuits", 1982, Siemens AG, pages 147 and 148.
  • the invention is based on a circuit for high-frequency operation at least one discharge lamp according to the preamble of claim 1.
  • Fig. 1 shows the corresponding circuit structure, the above capacitors are designated there with C6 and CT2.
  • the label the other components correspond to the reference symbols in the preamble of claim 1. To further describe this circuit is on referred to below the description of the invention, whose in Fig. 2 embodiment shown on the circuit shown in Fig. 1 builds up.
  • the invention is based on the technical problem, the operating properties the circuit from the prior art with special consideration to further improve electromagnetic compatibility.
  • a trapezoidal capacitor connected behind the pump capacitor, as described above has the advantage that the push-pull frequency generator instead with a parallel connection with a series connection of pump capacitor and trapezoidal capacitor is capacitively loaded.
  • the switching relief of the transistors of the push-pull frequency generator is even more difficult to achieve the greater the capacity connected directly to its center tap is.
  • trapezoidal capacitor used in this technical Naturalized area and denotes a generally relatively small one Capacitor, which is used for the temporal “damping" of recharging and potential jump processes serves that without it relatively “hard”, i.e. with very steep Potential-time edges would run through the trapezoidal capacitor however, get a beveled, trapezoidal potential-time form.
  • connection point is between the two diodes across the pump capacitor with a point between connected to the center tap of the push-pull frequency generator Resonance inductance and the connection of the first lamp electrode connected.
  • this pump branch is a trapezoidal capacitor assigned by this on the pump branch side at the connection point between the diodes is connected.
  • connection point between the two diodes via the pump capacitor connected to the center tap of the push-pull frequency generator Analogous a trapezoidal capacitor is assigned to this pump branch, this on the pump branch side at the center tap between the diodes connected.
  • a typical rating for the capacitance of the trapezoidal capacitor (s) can be one fifth to one twentieth, preferably one tenth the capacitance of the respective capacitor (s) in the corresponding Be pump branches.
  • Fig. 1 shows a schematic circuit diagram of a the preamble of Claim 1 forming circuit from the prior art.
  • Fig. 2 shows the embodiment.
  • the rectified voltage becomes about one described below Diodes D1 to D4 belonging to harmonic filters and via the between the plus and the minus line located in the figures above switched smoothing capacitor C4 a half bridge made of two bipolar transistors T1 and T2 fed. Together with one not shown Control transmitter for controlling the bases of T1 and T2 is therefore a Push-pull frequency generator formed, which, to put it graphically, the potential the center tap between the transistors alternately to the potential the plus and the minus line pushes. For the sake of clarity are not essential circuit parts in the figures for the principle of the invention omitted, such as the tax transmitter, which is still below mentioned starting circuit, ballast resistors u. Like ..
  • the control transmitter is, in particular, in the documents cited at the beginning also at C.H. Sturm and E. Klein and with W. Hirschmann, described and consists essentially of a primary winding in series with one on the Center tap between the transistors T1 and T2 connected resonance inductance L1 and two secondary windings wound in opposite directions in the drive circuits to the bases of the transistors.
  • the saturation inductance is designed so that there are short breaks between the line periods of the two transistors T1 and T2 result.
  • the starting circuit consists essentially of a capacitor, which is at the forward voltage of a DIAC through it into one of the transistor bases discharges and is also described in the cited writings.
  • the transistors are each with freewheeling diodes parallel to the switching path Clear the space charges in the transistors in the blocked state.
  • a series connection of the resonance inductance L1 Between the center tap and the lower (i.e. minus) outside tap of the Push-pull frequency generator is a series connection of the resonance inductance L1, a low pressure discharge lamp, i.e. their discharge route, and a coupling capacitor C5 connected for DC isolation.
  • the Diode forward direction of the direct current direction from the mains rectifier corresponds.
  • a center tap of the diode series connection D1 and D2 on the one hand and a connection point between the resonance inductance L1 and the corresponding terminal of the lamp on the other hand is one Pump capacitor C1 switched, with which a first pump branch of a harmonic filter is formed.
  • a second pump branch is correspondingly made of the diodes D3 and D4 and that between their center tap and the center tap of the Push-pull frequency generator switched pump capacitor C2 formed.
  • the pump branch D1, D2, C1 engages a high-frequency potential between L1 and the lamp leads through the capacitor C1 a conversion into one Pump current through and supplemented with this rectified by the diodes D1 and D2 Current the voltage UG to voltage E.
  • the other pump branches D3, D4, C2 using the potential at the center tap the transistor bridge.
  • Task of this harmonic filter with branches D1, D2, C1 and D3, D4, C2 is opposed to one by returning energy to the smoothing capacitor C4 of the voltage UG at the support capacitor C3 is the smoothest possible voltage E and generate a sinusoidal mains current consumption as possible of the mains rectifier.
  • the electromagnetic Compatibility not only with regard to the feedback into the DC voltage source, so here via the rectifier circuit into the network, optimized be, but also in terms of electromagnetic radiation. To further Details are referred to the cited publications, in particular to EP 0 253 224 B1.
  • the lower connection of the capacitor CT2 is, so to speak shifted, namely behind the pump capacitor C2, so that the capacitor 2 between the center tap between D3 and D4 on the one hand and the upper positive line, i.e. the upper external tap of the push-pull frequency generator on the other hand. It therefore forms a trapezoidal capacitor in series with C2 for the push-pull frequency generator and also a trapezoidal capacitor for the pump branch D3, D4, C2.
  • C6 parallel lamp resonance capacitor is according to the invention in the same way behind a pump capacitor, namely behind that of the other pump branch, C1, shifted. There it is shown in Fig. 2 and designated CT1.
  • the lamp-parallel resonance capacitor C6 mentally omits, there is also only a diode, transistors and the lamp with the potential ultimately defined by the network "Frame" of the circuit connected circuit part from L1, C1, CT2 and C2. This results in short periods in which none of the semiconductor devices conducts, a "free floating" (quasi floating) state of this circuit part, which leads to sharp potential jumps when the circuit part, so to speak is caught again (so-called "chatter").
  • they work Capacitors CT1 and CT2 in Fig. 2, one of the two, again as trapezoidal capacitors and thus improve the electromagnetic Compatibility of the overall circuit.

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betriebsschaltung für eine oder mehrere Entladungslampen, die mit einer Hochfrequenzleistung betrieben werden sollen. Der Hochfrequenzbetrieb von Entladungslampen hat neben der Vermeidung einer netzfrequenten Modulation des abgestrahlten Lichtes bei Netzbetrieb den Vorteil einer deutlichen Wirkungsgradsteigerung der Lampe. Für eine Einführung in den grundsätzlichen Schaltungsaufbau entsprechender Vorschaltgeräte wird verwiesen auf C. H. Sturm und E. Klein "Betriebsgeräte und Schaltungen für elektrische Lampen", 6. Auflage 1992, Siemens AG, insbesondere Seiten 121 bis 137, sowie auf W. Hirschmann "Elektronikschaltungen", 1982, Siemens AG, Seiten 147 und 148.
Die Erfindung geht aus von einer Schaltung zum hochfrequenten Betrieb zumindest einer Entladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine Schaltung der genannten Art zeigt die EP 0 253 224 B1, von der die Erfindung abgegrenzt ist.
Diese Schaltung aus dem Stand der Technik weist über die genannten Komponenten hinaus einen zur Lampe direkt parallel geschalteten Resonanzkondensator für die Lampenzündung sowie einen zwischen den Mittenabgriff des Gegentaktfrequenzgenerators und den Mittenabgriff zwischen den Dioden eines der Pumpzweige geschalteten Kondensator auf (dort mit C6 bzw. C7 bezeichnet). Fig. 1 zeigt den entsprechenden Schaltungsaufbau, wobei die obigen Kondensatoren dort mit C6 bzw. CT2 bezeichnet sind. Die Bezeichnung der übrigen Komponenten entspricht den Bezugszeichen im Oberbegriff des Anspruchs 1. Zur weiteren Beschreibung dieser Schaltung wird auf die weiter unten folgende Beschreibung der Erfindung verwiesen, deren in Fig. 2 gezeigtes Ausführungsbeispiel auf der in Fig. 1 gezeigten Schaltung aufbaut.
Elektronische Vorschaltgeräte für mit Hochfrequenz betriebene Lampen zeigen generell hochfrequente Rückkopplungen auf das Netz (bei Netzbetrieb) oder eine andere Spannungsquelle sowie eine hochfrequente elektromagnetische Abstrahlung. Die Empfindlichkeit anderer elektronischer Einrichtungen und die wachsende Dichte solcher Einrichtungen in der unmittelbaren Betriebsumgebung elektronischer Vorschaltgeräte für Lampen stellen jedoch ständig steigende Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit eines elektronischen Vorschaltgeräts als potentieller Hochfrequenzstörungsquelle. Es wird verwiesen auf C.H. Sturm und E. Klein (a.a.O., S.122 ff).
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, die Betriebseigenschaften der Schaltung aus dem Stand der Technik unter besonderer Berücksichtigung der elektromagnetischen Verträglichkeit weiter zu verbessern.
Dieses Problem wird gelöst durch eine Schaltung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Art, die dadurch gekennzeichnet ist,
  • dass zwischen dem Anschlusspunkt zwischen den zwei Dioden und einem der Außenabgriffe des Gegentaktfrequenzgenerators ein Trapezkondensator vorgesehen ist und somit
  • der oder die Pumpkondensatoren des oder der Pumpzweige die einzigen rein kapazitiv belastend an dem Mittenabgriff des Gegentaktfrequenzgenerators und/oder an der Verbindung zwischen der Resonanzinduktivität und der ersten Lampenelektrode angeschlossenen Kondensatoren sind.
    • Ein - wie oben beschrieben - hinter den Pumpkondensator geschalteter Trapezkondensator hat den Vorteil, dass der Gegentaktfrequenzgenerator statt mit einer Parallelschaltung mit einer Reihenschaltung aus Pumpkondensator und Trapezkondensator kapazitiv belastet ist. Die Schaltentlastung der Transistoren des Gegentaktfrequenzgenerators ist nämlich umso schwerer zu erreichen, je größer die direkt an seinem Mittenabgriff angeschlossene Kapazität ist.
    Wenn also gleichzeitig mit der obigen Trapezkondensatorschaltung der konventionelle parallelgeschaltete Trapezkondensator weggelassen wird, wird der Gegentaktfrequenzgenerator erst bei größeren Kapazitätswerten der Kondensatoren kapazitiv überlastet. Der Vorteil liegt folglich darin, dass der Pumpkondensator zugunsten der Pumpleistung des Pumpzweiges und der Trapezkondensator größer gewählt werden können. Da der Pumpzweig des Oberwellenfilters bei Netzbetrieb die Sinusförmigkeit der Netzstromaufnahme verbessert, kommt auch der erste Punkt der elektromagnetischen Verträglichkeit zugute.
    Ferner kann durch den erfindungsgemäß geschalteten Trapezkondensator ein lampenparalleler kapazitiver Pfad zur Lampenzündung durch Resonanzspannungsamplituden geschlossen werden, so dass der konventionelle lampenparallele Resonanzkondensator entfallen kann. Daraus folgt eine deutliche Verminderung der Strombelastung des Gegentaktfrequenzgenerators um den Hochfrequenzstrom durch den vormaligen Resonanzkondensator.
    Darüber hinaus ergibt die kapazitive Kopplung eines Anschlusspunktes innerhalb des entsprechenden Pumpzweiges mit dem Außenabgriff des Gegentaktfrequenzgenerators eine im Stand der Technik bislang nicht vorgesehene Entstörung des Pumpzweiges.
    Insgesamt können also durch Verschiebung eines oder mehrerer Kondensatoren hinter den oder die Pumpkondensatoren gegenüber einer konventionellen Schaltung vielfältige Verbesserungen der Betriebseigenschaften erreicht werden.
    Der hier verwendete Begriff "Trapezkondensator" hat sich in diesem technischen Gebiet eingebürgert und bezeichnet einen im allgemeinen relativ kleinen Kondensator, der zur zeitlichen "Abdämpfung" von Umlade- und Potentialsprungvorgängen dient, die ohne ihn relativ "hart", d.h. mit sehr steilen Potential-Zeit-Flanken verlaufen würden, durch den Trapezkondensator jedoch eine abgeschrägte, trapezartige Potential-Zeit-Form erhalten.
    Ein vorteilhaftes und wichtiges Anwendungsgebiet findet die erfindungsgemäße Schaltung insbesondere bei Niederdruckentladungslampen.
    Üblicherweise werden die der Erfindung zugrundeliegenden elektronischen Vorschaltgeräte über einen Netzgleichrichter am Wechselstromnetz betrieben. Dabei ergeben sich aus dem obigen erhebliche Vorteile hinsichtlich der Hochfrequenzbeeinträchtigung anderer aus dem Netz versorgter Geräte durch Leitungsübertragung.
    Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Anschlusspunkt zwischen den beiden Dioden über den Pumpkondensator mit einem Punkt zwischen der an dem Mittenabgriff des Gegentaktfrequenzgenerators angeschlossenen Resonanzinduktivität und dem Anschluss der ersten Lampenelektrode verbunden. Diesem Pumpzweig ist erfindungsgemäß ein Trapezkondensator zugeordnet, indem dieser pumpzweigseitig an dem Anschlusspunkt zwischen den Dioden angeschlossen ist.
    Nach einer anderen oder zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung ist der Anschlusspunkt zwischen den beiden Dioden über den Pumpkondensator mit dem Mittenabgriff des Gegentaktfrequenzgenerators verbunden. Analog ist diesem Pumpzweig erfindungsgemäß ein Trapezkondensator zugeordnet, wobei dieser pumpzweigseitig an dem Mittenabgriff zwischen den Dioden angeschlossen ist.
    Eine typische Bemessung für die Kapazität des oder der Trapezkondensatoren kann jeweils ein Fünftel bis ein Zwanzigstel, vorzugsweise ein Zehntel der Kapazität des bzw. der jeweiligen Kondensatoren in den entsprechenden Pumpzweigen sein.
    Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Zur besseren Verständlichkeit wird dabei auch auf den eingangs bereits erwähnten Stand der Technik eingegangen.
    Fig. 1 zeigt ein schematisches Schaltungsdiagramm einer den Oberbegriff des Anspruchs 1 bildenden Schaltung aus dem Stand der Technik.
    Fig. 2 zeigt das Ausführungsbeispiel.
    In beiden Fällen ist als Gleichspannungsquelle ein durch die Diodenbrücke dargestellter Netzgleichrichter gezeigt. An dem Stützkondensator C3 liegt eine mit 100 Hz durchmodulierte gleichgerichtete Spannung an, allgemein eine beliebige Spannung mit Gleichspannungsanteil.
    Die gleichgerichtete Spannung wird über zu einem weiter unten beschriebenen Oberwellenfilter gehörende Dioden D1 bis D4 und über den zwischen die in den Figuren obenliegende Plus- und die untenliegende Minusleitung geschalteten Glättungskondensator C4 einer Halbbrücke aus zwei Bipolartransistoren T1 und T2 zugeführt. Zusammen mit einem nicht gezeigten Steuerübertrager zur Ansteuerung der Basen von T1 und T2 ist dadurch ein Gegentaktfrequenzgenerator gebildet, der, anschaulich gesagt, das Potential des Mittenabgriffs zwischen den Transistoren alternierend auf das Potential der Plus- und das der Minusleitung schiebt. Der Übersichtlichkeit halber sind in den Figuren für das Prinzip der Erfindung nicht wesentliche Schaltungsteile weggelassen, etwa der Steuerübertrager, die weiter unten noch erwähnte Startschaltung, Vorschaltwiderstände u. dgl..
    Der Steuerübertrager ist in den eingangs zitierten Schriften, insbesondere auch bei C.H. Sturm und E. Klein und bei W. Hirschmann, beschrieben und besteht im wesentlichen aus einer Primärwicklung in Reihe mit einer an dem Mittenabgriff zwischen den Transistoren T1 und T2 angeschlossenen Resonanzinduktivität L1 und zwei zueinander gegensinnig gewickelten Sekundärwicklungen in den Ansteuerschaltungen zu den Basen der Transistoren. Die Sättigungsinduktivität ist so ausgelegt, daß sich kurze Schaltpausen zwischen den Leitungsperioden der beiden Transistoren T1 und T2 ergeben.
    Die Startschaltung besteht im wesentlichen aus einem Kondensator, der sich bei der Durchlaßspannung eines DIAC durch diesen in eine der Transistorbasen entlädt und ist gleichfalls in den zitierten Schriften beschrieben.
    Die Transistoren sind jeweils mit Freilaufdioden parallel zur Schaltstrecke zum Ausräumen der Raumladungen in den Transistoren im Sperrzustand versehen.
    Zwischen den Mittenabgriff und den unteren (also Minus-) Außenabgriff des Gegentaktfrequenzgenerators ist eine Reihenschaltung aus der Resonanzinduktivität L1, einer Niederdruckentladungslampe, d.h. ihrer Entladungsstrecke, und eines Kopplungskondensators C5 zur Gleichstromtrennung geschaltet.
    Zwischen den Plusanschluß des Stützkondensators C3 und den Plusanschluß des Glättungskondensators C4 ist eine Parallelschaltung zweier Reihenschaltungen jeweils zweier Dioden D1 und D2 bzw. D3 und D4 geschaltet, wobei die Diodendurchlaßrichtung jeweils der Gleichstromrichtung aus dem Netzgleichrichter entspricht. Zwischen einen Mittenabgriff der Diodenreihenschaltung aus D1 und D2 einerseits und einen Anschlußpunkt zwischen der Resonanzinduktivität L1 und dem entsprechenden Anschluß der Lampe andererseits ist ein Pumpkondensator C1 geschaltet, womit ein erster Pumpzweig eines Oberwellenfilters gebildet ist. Entsprechend ist ein zweiter Pumpzweig aus den Dioden D3 und D4 und dem zwischen ihren Mittenabgriff und den Mittenabgriff des Gegentaktfrequenzgenerators geschalteten Pumpkondensator C2 gebildet.
    Der Pumpzweig D1, D2, C1 greift zwischen L1 und der Lampe ein Hochfrequenzpotential ab, führt über den Kondensator C1 eine Umwandlung in einen Pumpstrom durch und ergänzt mit diesem durch die Dioden D1 und D2 gleichgerichteten Strom die Spannung UG zur Spannung E. Entsprechend arbeitet der andere Pumpzweig D3, D4, C2 unter Verwendung des Potentials am Mittenabgriff der Transistorbrücke.
    Aufgabe dieses Oberwellenfilters mit den Zweigen D1, D2, C1 und D3, D4, C2 ist es, durch Energierückführung zu dem Glättungskondensator C4 eine gegenüber der Spannung UG an dem Stützkondensator C3 möglichst geglättete Spannung E zu erzeugen und dabei eine möglichst sinusförmige Netzstromaufnahme des Netzgleichrichters sicherzustellen. Dabei soll die elektromagnetische Verträglichkeit nicht nur hinsichtlich der Rückkopplung in die Gleichspannungsquelle, hier also über die Gleichrichterschaltung in das Netz, optimiert sein, sondern auch hinsichtlich der elektromagnetischen Abstrahlung. Zu weiteren Einzelheiten wird verwiesen auf die zitierten Druckschriften, insbesondere auf die EP 0 253 224 B1.
    In der in diesem Stand der Technik beschriebenen Schaltung liegt zwischen dem Mittenabgriff des Gegentaktfrequenzgenerators und dem Mittenabgriff zwischen den Dioden D1 und D2 ein hier in Fig. 1 mit CT2 und in dem genannten Dokument mit C7 bezeichneter Kondensator, der eine zusätzliche kapazitive Belastung der Transistorbrücke T1 - T2 darstellt. Das würde auch für einen konventionellen Trapezkondensator des Transistors T1 parallel zur Diode D5 oder jede entsprechende kapazitive Kopplung gelten, die an dem Mittenabgriff des Gegentaktfrequenzgenerators angreift.
    Erfindungsgemäß wird der untere Anschluß des Kondensators CT2 sozusagen verschoben, und zwar hinter den Pumpkondensator C2, so daß der Kondensator in der Fig. 2 zwischen dem Mittenabgriff zwischen D3 und D4 einerseits und der oberen Plusleitung, also dem oberen Außenabgriff des Gegentaktfrequenzgenerators andererseits liegt. Er bildet somit in Reihe mit C2 einen Trapezkondensator für den Gegentaktfrequenzgenerator und darüber hinaus einen Trapezkondensator für den Pumpzweig D3, D4, C2.
    Der im genannten Stand der Technik ebenfalls vorgesehene und dort und in der Fig. 1 mit C6 bezeichnete lampenparallele Resonanzkondensator wird erfindungsgemäß in gleicher Weise hinter einen Pumpkondensator, und zwar hinter den des anderen Pumpzweiges, C1, verschoben. Dort ist er in Fig. 2 gezeigt und mit CT1 bezeichnet.
    Genauer liegt er zwischen dem Mittenabgriff zwischen D1 und D2 einerseits und der unteren Minusleitung, also dem unteren Außenabgriff des Gegentaktfrequenzgenerators, andererseits. Er schließt somit eine lampenparallele kapazitive Strecke von L1 aus über C1, CT1 und C5 zur Resonanzzündung der Lampe. Ferner dient er als Trapezkondensator für den Pumpzweig D1, D2, C1. Es ist auch unmittelbar einsichtig, daß durch die erfindungsgemäße Verschiebung die Strombelastung des Gegentaktfrequenzgenerators an dem lampenseitigen Anschluß der Resonanzinduktivität L1 um den Hochfrequenzstrom durch C6 (aus Fig. 1) vermindert wird.
    Wenn man in der Schaltung in Fig. 1 den lampenparallelen Resonanzkondensator C6 gedanklich wegläßt, ergibt sich ferner ein nur durch Dioden, Transistoren und die Lampe mit dem im Potential letztlich durch das Netz definierten "Rahmen" der Schaltung verbundener Schaltungsteil aus L1, C1, CT2 und C2. Dadurch ergibt sich für kurze Zeiten, in denen keines der Halbleiterbauelemente leitet, ein "frei floatender" (quasi erdfreier) Zustand dieses Schaltungsteils, was zu scharfen Potentialsprüngen führt, wenn der Schaltungsteil sozusagen wieder eingefangen wird (sogenanntes "Schnattern"). Diesbezüglich wirken die Kondensatoren CT1 und CT2 in Fig. 2, und zwar bereits einer von beiden, wiederum als Trapezkondensatoren und verbessern damit die elektromagnetische Verträglichkeit der Gesamtschaltung.
    Eine typische Dimensionierung des gezeigten Ausführungsbeispiels ist wie folgt: C4 liegt bei einigen Mikrofarad; C3 ist um den Faktor 20 bis 30 kleiner; C5 ist wiederum um den Faktor 5 bis 10 kleiner als C3; C1 und C2 sind um den Faktor 30 bis 70 kleiner als C3, betragen also einige Nanofarad; CT1 und CT2 wiederum sind etwa um den Faktor 10 kleiner als C1 bzw. C2; die Induktivität L1 hängt von der Lampe ab und beträgt einige Mikrohenry. Also z.B:
  • C1 = 7,5 nF
  • C2 = 3,3 nF
  • C3 = 220 nF
  • C4 = 6,8 µF
  • C5 = 30 nF
  • CT1 = CT2 = 680 pF
  • L1 = 3,0 µH

    • Claims (6)

    1. Schaltung zum hochfrequenten Betrieb zumindest einer Entladungslampe mit:
      einem kapazitiv (C3) gestützten Netzgleichrichter,
      einem an dem Netzgleichrichter angeschlossenen Gegentaktfrequenzgenerator mit einem Mittenabgriff für eine über eine Resonanzinduktivität (L1) anzuschließende erste Lampenelektrode und mit zwei Außenabgriffen, von denen einer für die andere Lampenelektrode vorgesehen ist,
      einem Glättungskondensator (C4) zwischen den Außenabgriffen des Gegentaktfrequenzgenerators und
      einem aktiven Oberwellenfilter mit zumindest einem kapazitiven Pumpzweig mit einer Reihenschaltung von zwei Dioden (D1, D2; D3, D4) zwischen einem Anschluss des Stützkondensators (C3) des Netzgleichrichters und einem Außenabgriff des Gegentaktfrequenzgenerators, wobei die Durchlassrichtung der Dioden der Netzgleichrichterpolarität entspricht, und mit zumindest einem Pumpkondensator (C1; C2) zur Energierückführung zum Glättungskondensator (C4) von einem lampenseitigen Anschlusspunkt zwischen dem Mittenabgriff des Gegentaktfrequenzgenerators und/oder der Verbindung zwischen der Resonanzinduktivität (L1) und der ersten Lampenelektrode und einem Anschlusspunkt zwischen den zwei Dioden (D1, D2; D3, D4)
         dadurch gekennzeichnet,
      dass zwischen dem Anschlusspunkt zwischen den zwei Dioden (D1, D2; D3, D4) und einem der Außenabgriffe des Gegentaktfrequenzgenerators ein Trapezkondensator (CT1; CT2) vorgesehen ist und somit
      der oder die Pumpkondensatoren (C1; C2) des oder der Pumpzweige die einzigen rein kapazitiv belastend an dem Mittenabgriff des Gegentaktfrequenzgenerators und/oder an der Verbindung zwischen der Resonanzinduktivität und der ersten Lampenelektrode angeschlossenen Kondensatoren sind.
    2. Schaltung nach Anspruch 1, bei der die Entladungslampe eine Niederdruckentladungslampe ist.
    3. Schaltung nach Anspruch 1, bei der der Anschlusspunkt zwischen den beiden Dioden (D1,D2) über den Kondensator (C1) mit einem Punkt zwischen der an dem Mittenabgriff des Gegentaktfrequenzgenerators angeschlossenen Resonanzinduktivität (L1) und dem Anschluss der ersten Lampenelektrode verbunden ist und diesem Pumpzweig ein Trapezkondensator (CT1) zugeordnet ist.
    4. Schaltung nach Anspruch 1, bei der der Anschlusspunkt zwischen den beiden Dioden (D3,D4) über den Kondensator (C2) mit dem Mittenabgriff des Gegentaktfrequenzgenerators verbunden ist und diesem Pumpzweig ein Trapezkondensator (CT2) zugeordnet ist.
    5. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit zwei Pumpzweigen, bei der jedem Pumpzweig ein Trapezkondensator (CT1, CT2) zugeordnet ist.
    6. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der oder die Trapezkondensatoren (CT1; CT2) jeweils etwa ein Zehntel der Kapazität des bzw. der jeweiligen Kondensatoren (C1; C2) in den entsprechenden Pumpzweigen aufweist/aufweisen.
    EP97107207A 1996-05-15 1997-04-30 Hochfrequenzbetriebsschaltung für eine Niederdruckentladungslampe mit verbesserter elektromagnetischer Verträglichkeit Expired - Lifetime EP0808085B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE19619581A DE19619581A1 (de) 1996-05-15 1996-05-15 Hochfrequenzbetriebsschaltung für eine Niederdruckentladungslampe mit verbesserter elektromagnetischer Verträglichkeit
    DE19619581 1996-05-15

    Publications (3)

    Publication Number Publication Date
    EP0808085A2 EP0808085A2 (de) 1997-11-19
    EP0808085A3 EP0808085A3 (de) 1998-11-18
    EP0808085B1 true EP0808085B1 (de) 2001-11-21

    Family

    ID=7794388

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP97107207A Expired - Lifetime EP0808085B1 (de) 1996-05-15 1997-04-30 Hochfrequenzbetriebsschaltung für eine Niederdruckentladungslampe mit verbesserter elektromagnetischer Verträglichkeit

    Country Status (4)

    Country Link
    US (1) US5880564A (de)
    EP (1) EP0808085B1 (de)
    CA (1) CA2205344C (de)
    DE (2) DE19619581A1 (de)

    Families Citing this family (12)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE19725645A1 (de) * 1997-06-18 1998-12-24 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Pumpstützdrossel
    IT1296492B1 (it) 1997-11-21 1999-06-25 Whirlpool Co Sistema per indicare il calore residuo delle griglie di apparecchi domestici di cottura a gas
    US6137234A (en) * 1999-10-18 2000-10-24 U.S. Philips Corporation Circuit arrangement
    US6356034B1 (en) 2000-03-22 2002-03-12 Regal King Manufacturing Limited Low voltage discharge lamp power supply
    CN1190110C (zh) * 2001-04-03 2005-02-16 马士科技有限公司 荧光灯的电子镇流器的输出电路
    US7002301B2 (en) * 2003-10-15 2006-02-21 Lutron Electronics Co., Inc. Apparatus and methods for making capacitive measurements of cathode fall in fluorescent lamps
    TWI281364B (en) * 2004-07-28 2007-05-11 Delta Electronics Inc Electronic ballast
    DE102004045514A1 (de) * 2004-09-20 2006-03-30 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Schaltungsanordnung zum Betrieb mindestens einer Lichtquelle
    US7863827B2 (en) * 2008-05-23 2011-01-04 Osram Sylvania Inc. Ceramic metal halide lamp bi-modal power regulation control
    CN101466191B (zh) * 2009-01-08 2012-07-04 王家诚 大功率并联自激式无极荧光灯高频电子变频器
    CN103491694B (zh) * 2013-08-27 2016-03-09 钟海停 荧光灯节能专用模块
    RU194944U1 (ru) * 2019-08-29 2019-12-30 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ПИЯФ) Ключевой двухтактный генератор гармонических колебаний

    Family Cites Families (2)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE3623749A1 (de) * 1986-07-14 1988-01-21 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Schaltungsanordnung zum betrieb von niederdruckentladungslampen
    US6118225A (en) * 1994-08-22 2000-09-12 U.S. Philips Corporation High frequency discharge lamp operating circuit with resonant power factor correction circuit

    Also Published As

    Publication number Publication date
    DE19619581A1 (de) 1997-11-20
    EP0808085A2 (de) 1997-11-19
    DE59705440D1 (de) 2002-01-03
    EP0808085A3 (de) 1998-11-18
    CA2205344C (en) 2004-09-28
    US5880564A (en) 1999-03-09
    CA2205344A1 (en) 1997-11-15

    Similar Documents

    Publication Publication Date Title
    DE69117008T2 (de) Wechselrichteranordnung
    EP0253224B1 (de) Schaltungsanordnung zum Betrieb von Niederdruckentladungslampen
    CH656753A5 (de) Gleichrichtervorrichtung mit gesiebter ausgangsspannung.
    EP0781077A2 (de) Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Lampe
    EP0808085B1 (de) Hochfrequenzbetriebsschaltung für eine Niederdruckentladungslampe mit verbesserter elektromagnetischer Verträglichkeit
    DE10056022A1 (de) AC-Dc-Wandler
    EP1514456B1 (de) Elektronisches vorschaltgeraet mit ladungspumpe zur aktiven leistungsfaktorkorrektur
    EP0973359A2 (de) Elektronisches Vorschaltgerät mit Einschaltstrombegrenzung
    DE102005016047A1 (de) Umschaltbarer Spannungswandler
    EP1485982B1 (de) Schaltung zur elektrischen leistungsfaktorkorrektur
    DE10310577A1 (de) Nullspannungsfilter für Umrichter mit selbstgeführtem Netzstromrichter (AFE) und Gleichspannungszwischenkreis
    DE19781010B4 (de) Stromversorgungsvorrichtung
    EP1589645A2 (de) Schaltung zum Umwandeln einer Wechselspannung in eine Gleichspannung
    DE10138751B4 (de) Wechselrichter mit schnellschaltenden ansteuerbaren elektronischen Schaltern, insbesondere IGBT-Schaltern, sowie Verfahren zur Ansteuerung eines derartigen Wechselrichters
    EP0263936B1 (de) Sekundärseitig schaltbares Netzgerät
    EP1076405B1 (de) Gleichrichter mit Mittelpunkteinspeisung
    DE69725788T2 (de) Nullspannungsschaltender VHF Serienresonanzwechselrichter mit mehreren Ausgängen
    WO2023134898A1 (de) Ausgangsschaltstufe mit glimmvermeidung
    EP0992113B1 (de) Halbbrückenansteuerung ohne kollektor-vorstromspitze
    EP1540803B1 (de) Elektrische schaltung zur spannungswandlung und verwendung der elektrischen schaltung
    EP1266545B1 (de) Elektronischer transformator
    DE3519414C2 (de) Transistorwechselrichterschaltung
    AT405228B (de) Netzgleichrichterschaltung
    EP1213820A2 (de) Spannungswandler für mehrere unabhängige Verbraucher
    DE10012362B4 (de) Elektronischer Transformator und Verfahren zum Betrieb mindestens einer Lampe

    Legal Events

    Date Code Title Description
    PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: A2

    Designated state(s): BE DE FR GB IT NL

    PUAL Search report despatched

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: A3

    Designated state(s): BE DE FR GB IT NL

    17P Request for examination filed

    Effective date: 19981204

    17Q First examination report despatched

    Effective date: 19990201

    RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

    Free format text: 7H 05B 41/28 A, 7H 02M 1/12 B

    GRAG Despatch of communication of intention to grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

    GRAG Despatch of communication of intention to grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

    GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

    GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

    GRAA (expected) grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: B1

    Designated state(s): BE DE FR GB IT NL

    REG Reference to a national code

    Ref country code: GB

    Ref legal event code: IF02

    REF Corresponds to:

    Ref document number: 59705440

    Country of ref document: DE

    Date of ref document: 20020103

    GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

    Effective date: 20020125

    ET Fr: translation filed
    PLBE No opposition filed within time limit

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

    STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

    Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

    26N No opposition filed
    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: NL

    Payment date: 20060404

    Year of fee payment: 10

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: BE

    Payment date: 20060419

    Year of fee payment: 10

    BERE Be: lapsed

    Owner name: *PATENT-TREUHAND-G.- FUR ELEKTRISCHE GLUHLAMPEN M.

    Effective date: 20070430

    NLV4 Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee

    Effective date: 20071101

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: NL

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20071101

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: BE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20070430

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: FR

    Payment date: 20110427

    Year of fee payment: 15

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: GB

    Payment date: 20110414

    Year of fee payment: 15

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: IT

    Payment date: 20110422

    Year of fee payment: 15

    REG Reference to a national code

    Ref country code: DE

    Ref legal event code: R081

    Ref document number: 59705440

    Country of ref document: DE

    Owner name: OSRAM GMBH, DE

    Free format text: FORMER OWNER: OSRAM GESELLSCHAFT MIT BESCHRAENKTER HAFTUNG, 81543 MUENCHEN, DE

    Effective date: 20111130

    REG Reference to a national code

    Ref country code: DE

    Ref legal event code: R084

    Ref document number: 59705440

    Country of ref document: DE

    Effective date: 20120423

    GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

    Effective date: 20120430

    REG Reference to a national code

    Ref country code: FR

    Ref legal event code: ST

    Effective date: 20121228

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: GB

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20120430

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: FR

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20120430

    Ref country code: IT

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20120430

    REG Reference to a national code

    Ref country code: DE

    Ref legal event code: R081

    Ref document number: 59705440

    Country of ref document: DE

    Owner name: OSRAM GMBH, DE

    Free format text: FORMER OWNER: OSRAM AG, 81543 MUENCHEN, DE

    Effective date: 20130205

    REG Reference to a national code

    Ref country code: DE

    Ref legal event code: R081

    Ref document number: 59705440

    Country of ref document: DE

    Owner name: OSRAM GMBH, DE

    Free format text: FORMER OWNER: OSRAM GMBH, 81543 MUENCHEN, DE

    Effective date: 20130822

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: DE

    Payment date: 20150421

    Year of fee payment: 19

    REG Reference to a national code

    Ref country code: DE

    Ref legal event code: R119

    Ref document number: 59705440

    Country of ref document: DE

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: DE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20161101