EP0922376B1 - Elektronisches vorschaltgerät für gasentladungslampen - Google Patents

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EP0922376B1
EP0922376B1 EP97942836A EP97942836A EP0922376B1 EP 0922376 B1 EP0922376 B1 EP 0922376B1 EP 97942836 A EP97942836 A EP 97942836A EP 97942836 A EP97942836 A EP 97942836A EP 0922376 B1 EP0922376 B1 EP 0922376B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gas discharge
capacitor
electronic ballast
resonance
winding
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP97942836A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0922376A1 (de
Inventor
Norbert Primisser
Felix Tobler
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.)
Tridonic Bauelemente GmbH
Original Assignee
Tridonic Bauelemente GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Tridonic Bauelemente GmbH filed Critical Tridonic Bauelemente GmbH
Publication of EP0922376A1 publication Critical patent/EP0922376A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0922376B1 publication Critical patent/EP0922376B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an electronic ballast for Gas discharge lamps.
  • the invention relates to an electronic one Ballast for gas discharge lamps according to the preamble of claim 1.
  • the Electronic ballast includes one to a supply voltage source connectable rectifier 1, for example a full bridge or Reusable rectifier.
  • a supply voltage source connectable rectifier 1 At one output of the rectifier 1 is one Circuit arrangement of at least one first capacitor 2 and at least one second capacity 3 connected.
  • This capacitor circuit arrangement is with a Series connection of two controllable switches 4 and 5 and a smoothing electrolytic capacitor connected.
  • the two Switches 4 and 5 At the point of connection between the two Switches 4 and 5 are the actual load circuit with the gas discharge lamp to be controlled 8 and a resonance circuit with a resonance inductance 6 and one of the Gas discharge lamp connected in parallel resonant capacitor 7.
  • a choke coil 11 can advantageously between the rectifier 1 and the first capacitor 2 be present.
  • a diode 12 between the first capacitor 2 and the first switch 4 necessary.
  • the function of this circuit is briefly explained below. Is the output voltage of the rectifier is less than the voltage at the series connection of the capacitors 2 and 3, energy from the capacitors 2, 3 to the smoothing capacitor 13 issued. Otherwise, the capacitors 2, 3 via the rectifier 1 generate energy taken from the supply network.
  • the two controllable switches 4 and 5 are known to be alternately on and off, so that depending on the adjustable Switching frequency of the two switches 4 and 5 that output by the rectifier 1 DC voltage converted into a high-frequency AC voltage and the Gas discharge lamp 8 is supplied. Corresponds to the frequency of the supplied AC voltage of the resonance frequency of the resonance inductance 6 and the Resonance capacitor 7 existing series resonance circuit, the Voltage surge at the resonance capacitor 7 to ignite the Gas discharge lamp exploited. On the other hand, by changing the frequency of the AC voltage set the operating point for the gas discharge lamp, and so this be dimmed.
  • Control capacitor functioning second capacitor 3 fulfills two functions. On the one hand determines its capacitance in addition to the inductance 6 and the capacitances of the capacitors 2 and 7 the resonance frequency of the series resonance circuit. On the other hand, it works Capacitor 3 together with the rectifier 1, the return capacitor 2 and the optionally provided throttle 11 as a harmonic filter that the Harmonic radiation in the supply network should be kept as low as possible. Thereby however, there are different or opposing requirements for the Dimensioning of the control capacitor 3, so that when dimensioning it either Reductions in terms of co-determination of the resonance frequency or in terms of Harmonic filter effect must be made. This is especially true during the Preheating and lighting the gas discharge lamp.
  • Fig. 6 shows that at the connection point between the two Capacitors 2 and 3 a current I is fed in from starting the lamp up to whose operation can take very different values, which makes the operating point of the entire circuit arrangement is shifted.
  • the lamp 8 can only on one only from the dimensioning of capacitors 2 and 3 and Series resonant circuit 6 and 7 and the smoothing capacitor 13 dependent operating point work optimally, i.e. the lamp only burns at this single operating point satisfactory and the harmonic content reflected back into the supply network kept within certain limits.
  • the present invention is therefore based on the object of an electronic Specify ballast in which the disadvantages described above are avoided.
  • the object of the present invention is an electronic one Ballast to be specified in which, when dimensioning the second capacitor 3 no cutbacks need to be made and where at the connection point current I fed between capacitors 2 and 3 during ignition or preheating the gas discharge lamp 8 is kept as low as possible.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of the present invention.
  • 6 already provided with the same reference numerals, so that a repeated description of these components can be dispensed with.
  • Fig. 1 it can be seen that, in contrast to the known circuit Resonance capacitor 7 is no longer parallel to the gas discharge lamp 8, but in Series with one of two coupled windings 9, 10 of a transformer is connected. In 1, these two windings 9 and 10 are coupled in opposite directions. However, it will pointed out that the coupling sense is irrelevant for the effect to be sought here is.
  • the left heating filament of the gas discharge lamp lies over the capacitor 3 AC to ground. The filament resistance of the left heating filament is determined by the transformer connected in parallel to the right winding 10 of the transformer, so that the Resonance capacitor 7 via the transformed spiral resistance of the left Heating coil rests on the right heating coil of the gas discharge lamp 8.
  • FIG. 2a shows a variant of the first invention shown in FIG. 1 Embodiment for two gas discharge lamps 8 and 16, the corresponding essential components are duplicated.
  • the second Gas discharge lamp 16 is another transformer with coupled windings 17 and 18 and a further load circuit with the second lamp 16 and another Resonance inductance and a further resonance capacitance 15 are provided.
  • the optional choke coil 11 was dispensed with.
  • the Resonance capacitors 7 and 15 and the second switch 5 a measuring resistor 19th intended. With the help of this resistor 19, both the arc current and the Preheating current can be measured.
  • the arc current determines the brightness of the lamp, so that a measurement of this current for the monitoring and control of the Lamp brightness is of great importance.
  • the resonance inductors 6 and 14 and the Resonance capacitors 7 and 15 at the same potential since they are connected to each other are.
  • the arc current flows through the Measuring resistor 19 during the time when the switch 5 is closed and can thus at this time measured via the voltage drop across the measuring resistor 19 become.
  • the preheating current flows when the lamp is open State of the switch 5 via the resonance capacitors 7, 15 which Resonance inductors 6, 14 and the closed switch 4.
  • the preheating current is of particular interest in the preheating phase, so that with the invention Switching on one and the same both in the preheating phase and in the operating phase Component, namely the measuring resistor 19, the parameter of interest can be measured if the measurement time is selected correctly.
  • the measurability of the parameters of interest in each case via the resistor 19 can are generally transferred to all circuit variants in which the Resonance capacitor is freely accessible, i.e. in an analogous manner, for example the circuit shown in FIG. 1, FIG. 26 or FIG. 5.
  • FIG. 2b shows a further variant of the exemplary embodiment shown in FIG. 1 for two Gas discharge lamps, being for the second gas discharge lamp 16 on its own Transformer was omitted and instead this lamp on the one hand with the second Winding 10 of the transformer of the first lamp 8 connected and on the other hand with a own winding 17 is provided with the windings 9 and 10 of the transformer first gas discharge mask 8 is coupled.
  • the Type of coupling for the effect according to the invention is irrelevant.
  • a symmetrizing element connected upstream of both gas discharge lamps which advantageously from a balun with coils 20 coupled in opposite directions and 21.
  • the balun serves to adjust the lamp currents two gas discharge lamps 8 and 16, so that both lamps evenly during operation burn.
  • the two windings 20 and 21 of the Balancing transformer from the lamp currents of the two gas discharge lamps flowed through in the opposite direction, so that the balun from the lamp currents is magnetized in opposite directions.
  • the second gas discharge lamp shown in Fig. 2a, b 16 is operated as the first gas discharge lamp 8, so that with reference to FIG. 1 described advantageous effects of the invention also on the second Gas discharge lamp 16 apply.
  • Fig. 3 shows a second embodiment of the invention, wherein a transformer with three coupled windings 9, 10 and 22 is used.
  • This embodiment is Particularly advantageous for radio interference suppression, since the gas discharge lamp 8 is above its left connection and the middle transformer winding 22 is set to ground.
  • this embodiment for the measurability of voltages or currents on the individual circuit points advantageous because these sizes in this embodiment can be measured directly, while in the circuits of FIGS. 1 and 6 only one Measurement of these quantities as difference values is possible.
  • three transformer windings are provided around the connection point one between the capacitors 2 and 3 in the case of preheating and in the event of ignition to supply little or no electricity at all.
  • preheating and ignition i.e. if the lamp does not yet flow, the magnetic flux rises into the Transmitter windings 22, 10, which by the through the resonance inductance 6 and caused by the middle and right transformer winding 22, 10 flowing current because they have the same number of turns.
  • the object of the invention is achieved that in the preheating and Ignition operation, the lowest possible current is supplied to the connection point. moreover it can be seen that the capacitor 3 does not match the resonance frequency of the Serial resonance circuit co-determined and thus only taking into account the Avoidance of harmonic reflections in the supply network can be.
  • the number of turns of the left transformer winding 9 can be independent of that of the two other windings 22 and 10 are designed, so that in particular on this winding 9 the current to be fed to the connection point between the capacitors 2 and 3 can be adjusted.
  • FIG. 4 shows a variant of the second embodiment for the operation of two Gas discharge lamps 8 and 16.
  • there are four Transformer windings 9, 18, 22 and 10 required the effect of Circuit according to the invention for each gas discharge lamp based on FIG. 3 described advantageous effect corresponds.
  • a is also in FIG Balancing transformer with oppositely coupled windings 20, 21 for balancing the lamp currents of the two lamps 8, 16 are provided.
  • Fig. 5 shows a third embodiment of the electronic according to the invention Ballast.
  • This exemplary embodiment is a further development of that in FIGS. 1 and 2 shown embodiment, but in addition to the two coupled
  • a third coupled transformer winding 22 is provided for transformer windings 9 and 10 is.
  • the measuring resistor 19 is again in series with the resonance capacitor 7 and the lower controllable switch 5, so that the resonance capacitor via the negligible in terms of size resistor 19 and the capacitor 3 the left connection of the gas discharge lamp 8 is connected and the Resonance capacitor 7 is, as it were, parallel to the gas discharge lamp 8.
  • the gas discharge lamp 8 Exaggerated resonance can be ignited at the resonance capacitor 7.
  • the above ground also abuts the lamp 8.
  • the transmitter takes this over the Resonant capacitor 7 falling voltage with its primary winding 22 and sets them into a corresponding heating voltage on the two coils.
  • each one of the two controllable switches 4 and 5, which are preferably MOS field effect transistors are bridged.

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Discharge Lamp (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Vorschaltgerät für Gasentladungslampen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein elektronisches Vorschaltgerät für Gasentladungslampen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Ein derartiges elektronisches Vorschaltgerät ist beispielsweise aus der AT 386 103 B oder der DE 33 19 739 C2 bekannt und eine Ausführungsform ist in Fig. 6 dargestellt. Das elektronische Vorschaltgerät umfaßt einen an eine Versorgungsspannungsquelle anschließbaren Gleichrichter 1, beispielsweise einen Vollbrücken- oder Mehrweggleichrichter. An einen Ausgang des Gleichrichters 1 ist eine Schaltungsanordnung aus wenigstens einer ersten Kapazität 2 und wenigstens einer zweiten Kapatität 3 angeschlossen. Diese Kondensator-Schaltungsanordnung ist mit einer Serienschaltung aus zwei steuerbaren Schaltern 4 und 5 sowie einem Glättungs-Elektrolytkondensator verbunden. An den Verbindungspunkt zwischen den beiden Schaltern 4 und 5 ist der eigentliche Lastkreis mit der anzusteuernden Gasentladungslampe 8 sowie einem Resonanzkreis mit einer Resonanzinduktivität 6 sowie einem der Gasentladungslampe parallelgeschalteten Resonanzkondensator 7 angeschlossen. Des weiteren kann vorteilhafterweise eine Drosselspule 11 zwischen dem Gleichrichter 1 und dem ersten Kondensator 2 vorhanden sein. Außerdem ist eine Diode 12 zwischen dem ersten Kondensator 2 und dem ersten Schalter 4 notwendig.
Nachfolgend wird kurz die Funktion dieser Schaltung erläutert. Ist die Ausgangsspannung des Gleichrichters kleiner als die Spannung an der Serienschaltung der Kondensatoren 2 und 3, wird Energie von den Kondensatoren 2, 3 an den Glättungskondensator 13 abgegeben. Andernfalls wird von den Kondensatoren 2, 3 über den Gleichrichter 1 Energie aus dem Versorgungsnetz aufgenommen. Die beiden steuerbaren Schalter 4 und 5 sind bekannterweise abwechselnd ein- und ausschaltbar, so daß abhängig von der einstellbaren Schaltfrequenz der beiden Schalter 4 und 5 die von dem Gleichrichter 1 abgegebene Gleichspannung in eine Hochfrequenz-Wechselsspannung umgesetzt und der Gasentladungslampe 8 zugeführt wird. Entspricht die Frequenz der zugeführten Wechselspannung der Rersonanzfrequenz des aus der Resonanzinduktivität 6 und dem Resonanzkondensator 7 bestehenden Serienresonanzkreises, wird die Spannungsüberhöhung an dem Resonanzkondensator 7 zum Zünden der Gasentladungslampe ausgenützt. Andererseits kann durch Verändern der Frequenz der Wechselspannung der Arbeitspunkt für die Gasentladungslampe eingestellt, und so diese gedimmt werden.
Bei der in Fig. 6 gezeigten Schaltung treten jedoch folgende Probleme auf. Der als Steuerkondensator fungierende zweite Kondensator 3 erfüllt zwei Funktionen. Zum einen bestimmt seine Kapazität neben der Induktivität 6 und den Kapazitäten der Kondensatoren 2 und 7 die Resonanzfrequenz des Serienresonanzkreises. Zum anderen wirkt der Kondensator 3 zusammen mit dem Gleichrichter 1, dem Rücklaufkondensator 2 sowie der gegebenenfalls vorgesehenen Drossel 11 als Oberwellenfilter, das die Oberwellenrückstrahlung in das Versorgungsnetz möglichst gering halten soll. Dadurch ergeben sich jedoch unterschiedliche bzw. gegensätzliche Anforderungen an die Dimensionierung des Steuerkondensators 3, so daß bei dessen Dimensionierung entweder Abstriche bzgl. der Mitbestimmung der Resonanzfrequenz oder bzgl. der Oberwellenfilterwirkung gemacht werden müssen. Dies gilt insbesondere während des Vorheizens und Zündens der Gasentladungslampe.
Weiterhin ist Fig. 6 zu entnehmen, daß an dem Verbindungspunkt zwischen den beiden Kondensatoren 2 und 3 ein Strom I eingespeist wird, der vom Starten der Lampe bis zu deren Betrieb stark unterschiedliche Werte annehmen kann, wodurch der Arbeitspunkt der gesamten Schaltungsanordnung verschoben wird. Die Lampe 8 kann jedoch nur an einem einzigen von der Dimensionierung der Kondensatoren 2 und 3 und des Serienresonanzkreises 6 und 7 und des Glättungskondensators 13 abhängigen Arbeitspunkt optimal arbeiten, d.h. nur bei diesem einzigen Arbeitspunkt brennt die Lampe zufriedenstellend und wird der in das Versorgungsnetz zurückgestrahlte Oberwellengehalt innerhalb bestimmter Grenzen gehalten. Insbesondere beim Zünden oder Vorheizen der Lampe 8 fließt über die Resonanzinduktivität 6 und den Resonanzkondensator 7 ein starker Resonanzstrom I in den Verbindungspunkt zwischen den beiden Kondensatoren 2 und 3, so daß die Spannung an dem Kondensator 3 erheblich über denjenigen Wert ansteigt, bei dem der zuvor beschriebene optimale Arbeitspunkt vorhanden ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Vorschaltgerät anzugeben, bei dem die zuvor beschriebenen Nachteile vermieden werden.
Insbesondere liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Vorschaltgerät anzugeben, bei dem bei der Dimensionierung des zweiten Kondensators 3 keine Abstriche gemacht werden müssen und bei dem der an dem Verbindungspunkt zwischen den Kondensatoren 2 und 3 eingespeiste Strom I beim Zünden oder Vorheizen der Gasentladungslampe 8 möglichst gering gehalten wird.
Diese Aufgabe wird durch ein elektronisches Vorschaltgerät gemäß Anspruch 1 gelöst.
Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung an.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
  • Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
  • Fig. 2a und 2b Varianten des ersten Ausführungsbeispiels für die Ansteuerung von zwei Gasentladungslampen,
  • Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
  • Fig. 4 eine Variante des zweiten Ausführungsbeispiels für die Ansteuerung von zwei Gasentladungslampen,
  • Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und
  • Fig. 6 eine beispielhafte Ausführungsform eines bekanntes elektronisches Vorschaltgerätes.
    • Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei sind die bereits anhand Fig. 6 erläuterten Bauelemente mit denselben Bezugszeichen versehen, so daß von einer wiederholten Beschreibung dieser Bauelemente abgesehen werden kann.
    Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß im Gegensatz zu der bekannten Schaltung der Resonanzkondensator 7 nicht mehr parallel zu der Gasentladungslampe 8 liegt, sondern in Serie mit einer von zwei gekoppelten Wicklungen 9, 10 eines Übertragers geschaltet ist. In Fig. 1 sind diese beiden Wicklungen 9 und 10 gegensinnig gekoppelt. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß der Kopplungssinn für den hier anzustrebenden Effekt unerheblich ist. Die linke Heizwendel der Gasentladungslampe liegt über den Kondensator 3 wechselstrommäßig auf Masse. Der Wendelwiderstand der linken Heizwendel wird durch den Übertrager parallel zu der rechten Wicklung 10 des Übertragers geschaltet, so daß der Resonanzkondensator 7 über den transformierten Wendelwiderstand der linken Heizwendel an der rechten Heizwendel der Gasentladungslampe 8 anliegt. Dies bedeutet, daß der Resonanzkondensator 7 über der Lampe 8 liegt und somit wie im bekannten Fall die Spannungüberhöhung an dem Resonanzkondensator 7 zum Zünden der Gasentladungslampe 8 ausgenützt werden kann, wobei jedoch beim Heizen oder Zünden der Lampe 8 der Resonanzstrom nicht unmittelbar dem Verbindungspunkt zwischen den beiden Kondensatoren 2 und 3 zugeführt wird. Zudem ist ersichtlich, daß bei der in Fig. 1 gezeigten erfindungsgemäßen Schaltung der Kondensator 3 nicht mehr die Resonanzfrequenz des Serienresonanzkreises mitbestimmt, so daß er ausschließlich unter Berücksichtigung der Oberwellenrückstrahlung dimensioniert werden kann. Somit treten erfindungsgemäß die im Zusammenhang mit der bekannten Schaltung anhand Fig. 6 beschriebenen Probleme nicht mehr auf.
    Fig. 2a zeigt eine Variante des in Fig. 1 gezeigten ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels für zwei Gasentladungslampen 8 und 16, wobei entsprechend die wesentlichen Bauelemente doppelt vorhanden sind. Somit ist für die zweite Gasentladungslampe 16 ein weiterer Übertrager mit gekoppelten Wicklungen 17 und 18 sowie ein weiterer Lastkreis mit der zweiten Lampe 16 und einer weiteren Resonanzinduktivität und einer weiteren Resonanzkapazität 15 vorgesehen. In Fig. 2a wurde auf die optionale Drosselspule 11 verzichtet. Zusätzlich ist jedoch in Serie mit den Resonanzkondensatoren 7 und 15 sowie dem zweiten Schalter 5 ein Meßwiderstand 19 vorgesehen. Mit Hilfe dieses Widerstandes 19 kann sowohl der Arc-Strom als auch der Vorheizstrom gemessen werden. Der Arc-Strom bestimmt die Helligkeit der Lampe, so daß eine Messung dieses Stromes für die Überwachung und Regelung der Lampenhelligkeit von großer Bedeutung ist. Für den Fall, daß der untere Schalter 5 geschlossen ist, liegen die Resonanzinduktivitäten 6 und 14 sowie die Resonanzkondensatoren 7 und 15 auf demselben Potential, da sie miteinander verbunden sind. Somit fließt nach Zündung der Lampen 8, 16 der Arc-Strom über den Meßwiderstand 19, während der Zeit bei der der Schalter 5 geschlossen ist und kann somit zu diesem Zeitpunkt über die an dem Meßwiderstand 19 abfallende Spannung gemessen werden. Vor Zündung der Gasentladungslampen 8, 16 fließt der Vorheizstrom bei offenem Zustand des Schalters 5 über die Resonanzkondensatoren 7, 15, die Resonanzinduktivitäten 6, 14 sowie den geschlossenen Schalter 4. Der Vorheizstrom ist insbesondere in der Vorheizphase von Interesse, so daß mit der erfindungsgemäßen Schaltung sowohl in der Vorheizphase als auch in der Betriebsphase an ein und demselben Bauelement, nämlich dem Meßwiderstand 19, der jeweils interessierende Parameter gemessen werden kann, wenn der Meßzeitpunkt richtig gewählt wird.
    Die Meßbarkeit der jeweils interessierenden Parameter über den Widerstand 19 kann allgemein auf alle Schaltungsvarianten übertragen werden, in denen der Resonanzkondensator frei zugänglich ist, d.h. in analoger Weise beispielsweise auch auf die in Fig. 1, Fig. 26 oder Fig. 5 gezeigte Schaltung.
    Fig. 2b zeigt eine weitere Variante des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels für zwei Gasentladungslampen, wobei für die zweite Gasentladungslampe 16 auf einen eigenen Übertrager verzichtet wurde und stattdessen diese Lampe einerseits mit der zweiten Wicklung 10 des Übertragers der ersten Lampe 8 verbunden und andererseits mit einer eigenen Wicklung 17 versehen ist, die mit den Wicklungen 9 und 10 des Übertragers der ersten Gasentladungslmape 8 gekoppelt ist. Es wird wiederum darauf hingewiesen, daß die Kopplungsart für die erfindungsgemäße Wirkung unerheblich ist. Des weiteren ist den beiden Gasentladungslampen ein Symmetrierelement vorgeschaltet, welches vorteilhafterweise aus einem Symmetrierübertrager mit gegensinnig gekoppelten Spulen 20 und 21 besteht. Der Symmetrierübertrager dient zum Angleichen der Lampenströme der beiden Gasentladungslampen 8 und 16, so daß im Betriebsfall beide Lampen gleichmäßig brennen. Zu diesem Zweck werden die beiden Wicklungen 20 und 21 des Symmetrierübertragers von den Lampenströmen der beiden Gasentladungslampen entgegengesetzt durchflossen, so daß der Symmetrierübertrager von den Lampenströmen gegensinnig magnetisiert wird.
    Es sei darauf hingewiesen, daß auch die in Fig. 2a, b gezeigte zweite Gasentladungslampe 16 wie die erste Gasentladungslampe 8 betrieben wird, so daß die anhand Fig. 1 beschriebenen vorteilhaften Wirkungen der Erfindung auch auf die zweite Gasentladungslampe 16 zutreffen.
    Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei ein Übertrager mit drei gekoppelten Wicklungen 9, 10 und 22 verwendet wird. Dieses Ausführungsbeispiel ist insbesondere für die Funkentstörung vorteilhaft, da die Gasentladungslampe 8 über ihren linken Anschluß und die mittlere Übertragerwicklung 22 auf Masse gesetzt ist. Zudem ist dieses Ausführungsbeispiel für die Meßbarkeit von Spannungen oder Strömen an den einzelnen Schaltungspunkten vorteilhaft, da dieses Größen in diesem Ausführungsbeispiel direkt gemessen werden können, während in den Schaltungen von Fig. 1 und 6 nur eine Messung dieser Größen als Differenzwerte möglich ist.
    Gemäß Fig. 3 sind drei Übertragerwicklungen vorgesehen, um dem Verbindungspunkt zwischen den Kondensatoren 2 und 3 im Vorheizfall und im Zündfall einen möglichst geringen bzw. überhaupt keinen Strom zuzuführen. Im Vorheiz- und Zündfall, d.h. wenn noch kein Lampenstrom fließt, hebt sich der magnetische Fluß in den Übertragerwicklungen 22, 10 auf, der durch den durch die Resonanzinduktivität 6 und durch die mittlere und rechte Übertragerwicklung 22, 10 fließenden Strom verursacht wird, da diese dieselbe Windungszahl besitzen. Nach Zündung der Gasentladungslampe 8 wird der über die Gasentladungslampe 8 fließende Strom auf die linke Übertragerwicklung 9 übertragen und dem Verbindungspunkt zwischen den beiden Kondensatoren 2 und 3 zugeführt. Somit ist die erfindungsgemäße Aufgabe gelöst, daß im Vorheiz- und Zündbetrieb ein möglichst geringer Strom dem Verbindungspunkt zugeführt wird. Zudem ist ersichtlich, daß der Kondensator 3 nicht die Resonanzfrequenz des Serienresonanzkreises mitbestimmt und somit ausschließlich unter Berücksichtigung der Vermeidung von Oberwellenrückstrahlungen in das Versorgungsnetz dimensioniert werden kann.
    Die Windungszahl der linken Übertragerwicklung 9 kann unabhängig von der der beiden anderen Wicklungen 22 und 10 gestaltet werden, so daß insbesondere über diese Wicklung 9 der dem Verbindungspunkt zwischen den Kondensatoren 2 und 3 einzuspeisende Strom eingestellt werden kann.
    Im Vergleich zu den zuvor beschriebenen Schaltungen ist zusätzlich ein Trennkondensator 23 vorgesehen. Während in Fig. 6 der Mittenpunkt der Halbbrücke zwischen den Schaltern 4 und 5 vor Zündung der Gasentladungslampe 8 durch die Kondensatoren 7 und 3 und nach der Zündung nur durch den Kondensator 3 wechselstrommäßig von Masse abgekoppelt ist, ist dies bei der in Fig. 3 gezeigten Schaltung nach der Zündung nicht der Fall, so daß der Trennkondensator 23 zur Vermeidung von Unsymmetrieen an der aus den Schaltern 4 , 5 und dem Glättungskondensator 13 bestehenden Halbbrücke vorgesehen ist.
    Fig. 4 zeigt eine Variante des zweiten Ausführungsbeispiels für den Betrieb von zwei Gasentladungslampen 8 und 16. Entsprechend sind in diesem Fall vier Übertragerwicklungen 9, 18, 22 und 10 erforderlich, wobei die Wirkung der erfindungsgemäßen Schaltung für jede Gasentladungslampe der anhand Fig. 3 beschriebenen vorteilhaften Wirkung entspricht. Wie bereits in Fig. 2b ist auch in Fig. 4 ein Symmetrierübertrager mit gegensinnig gekoppelten Wicklungen 20, 21 zur Symmetrierung der Lampenströme der beiden Lampen 8, 16 vorgesehen.
    Fig. 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen elektronischen Vorschaltgerätes. Dieses Ausführungsbeispiel ist eine Fortbildung des in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiels, wobei jedoch zusätzlich zu den beiden gekoppelten Übertragerwicklungen 9 und 10 eine dritte gekoppelte Übertragerwicklung 22 vorgesehen ist. Zudem ist wiederum der Meßwiderstand 19 in Serie mit dem Resonanzkondensator 7 und dem unteren steuerbaren Schalter 5 vorhanden, so daß der Resonanzkondensator über den hinsichtlich seiner Größe vernachlässigbaren Widerstand 19 und den Kondensator 3 an den linken Anschluß der Gasentladungslampe 8 angeschlossen ist und der Resonanzkondensator 7 gleichsam parallel zu der Gasentladungslampe 8 liegt. Somit kann auch bei der in Fig. 5 gezeigten Schaltung die Gasentladungslampe 8 durch Resonanzüberhöhung an dem Resonanzkondensator 7 gezündet werden. Zum Vorheizen wird über den Resonanzkondensator 7 eine bestimmte Spannung erzeugt, die über Masse auch über der Lampe 8 anliegt. Der Übertrager nimmt diese über den Resonanzkondensator 7 abfallende Spannung mit seiner Primärwicklung 22 auf und setzt sie in eine entsprechende Heizspannung auf die beiden Wendeln um.
    Durch die Primärwicklung 22 des Übertragers wird der Strom von der Primärwicklung 22 in die Wendelwicklungen 9 und 10 hochtransformiert, so daß umgekehrt die Wendelwiderstände in die Primärwicklung 22 hochtransformiert werden und aufgrund des hohen Widerstandes ein geringer Wechselstrom in der Primärwicklung 22 auftritt. Aus diesem Grund wird während der Heiz- oder Zündphase nur ein sehr geringer Strom dem Verbindungspunkt zwischen den Kondensatoren 2 und 3 zugeführt, wodurch die ursprünglich gestellt Aufgabe gelöst wird.
    In Fig. 5 sind vorteilhafterweise zusätzlich Freilauf- bzw. Überschwingerdioden 24 und 25 vorgesehen, die jeweils einen der beiden steuerbaren Schalter 4 bzw. 5, die vorzugsweise MOS-Feldeffekttransistoren sind, überbrücken.

    Claims (18)

    1. Elektronisches Vorschaltgerät für Gasentladungslampen,
      mit einem an eine Versorgungsspannungsquelle anschließbaren Gleichrichter (1),
      mit einer mit dem Gleichrichter verbundenen Kondensator-Schaltungsanordnung aus wenigstens einem ersten Kondensator (2) und wenigstens einem zweiten Kondensator (3),
      mit einer mit der Kondensator-Schaltungsanordnung verbundenen Serienschaltung aus einem ersten steuerbaren Schalter (4) und einem zweiten steuerbaren Schalter (5), die wechselweise schaltbar sind, und
      mit einem an den Verbindungspunkt des ersten und zweiten Schalters angeschlossenen Lastkreis mit einem Serienresonanzkreis aus einer Resonanzinduktivität (6) und einem Resonanzkondensator (7) sowie einer daran angeschlossenen Gasentladungslampe (8),
      gekennzeichnet durch
      einen Übertrager mit einer ersten Wicklung (9), die mit dem Verbindungspunkt zwischen dem ersten und zweiten Kondensator (2, 3) verbunden ist, und mit einer zweiten Wicklung (10), die mit dem Resonanzkondensator (7) verbunden ist.
    2. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 1,
      daduch gekennzeichnet,
      daß die erste Wicklung (9) des Übertragers zudem mit einer Wendel der Gasentladungslampe (8) und die zweite Wicklung (10) des Übertragers mit der anderen Wendel der Gasentladungslampe verbunden ist. (Fig. 1)
    3. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 1 oder 2,
      gekennzeichnet durch
      einen zwischen den Verbindungspunkt des ersten und zweiten Kondensators (2, 3) und den Verbindungspunkt des ersten und zweiten Schalters (4, 5) geschalteten weiteren Lastkreis mit einem weiteren Serienresonanzkreis aus einer weiteren Resonanzinduktivität (14) und
      einem weiteren Resonanzkondensator (15) sowie einer daran angeschlossenen weiteren Gasentladungslampe (16), und
      einen weiteren Übertrager mit einer ersten Wicklung (17), die mit dem Verbindungspunkt zwischen dem ersten und zweiten Kondensator (2, 3) verbunden ist, und mit einer zweiten Wicklung (18), die mit dem weiteren Resonanzkondensator (15) verbunden ist. (Fig. 2a)
    4. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 1 oder 2,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß zwischen dem Verbindungspunkt des ersten und zweiten Kondensators (2, 3) und dem Verbindungspunkt des ersten und zweiten Schalters (4, 5) ein weiterer Lastkreis geschaltet ist, der eine mit dem Serienresonanzkreis (6, 7) verbundene weitere Gasentladungslampe (16) umfaßt, und
      daß der Übertrager eine dritte Wicklung (17) umfaßt, die mit dem Verbindungspunkt zwischen dem ersten und zweiten Kondensator (2, 3) sowie einer Wendel der weiteren Gasentladungslampe (16) verbunden ist. (Fig. 2b)
    5. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 1 oder 2,
      dadurch gekennzeichnet, daß der Übertrager eine dritte Wicklung (22) umfaßt, die zu der Entladungsstrecke der Gasentladungslampe (8) parallel geschaltet ist. (Fig. 5)
    6. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, daß der Resonanzkondensator (7) bzw. die Resonanzkondensatoren (7, 15) mit dem zweiten Schalter (5) und einem Meßwiderstand (19) verbunden ist bzw. sind.
    7. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 6,
      dadurch gekennzeichnet, daß an dem Meßwiderstand (19) unmittelbar der Arc-Strom und der Vorheizstrom in Abhängigkeit vom Schaltzustand die Schalter 4, 5 meßbar ist.
    8. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, daß der Übertrager eine dritte Wicklung (22) umfaßt,
      wobei die eine Wendel der Gasentladungslampe (8) über die Serienschaltung aus der zweiten Wicklung (10) mit dem Resonanzkondensator (7) mit der anderen Wendel verbunden ist, und
      wobei die dritte Wicklung (22) mit der einen Wendel der Gasentladungslampe (8) verbunden ist. (Fig. 3)
    9. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 8,
      dadurch gekennzeichnet, daß die zweite und dritte Wicklung (10, 22) dieselbe Windungszahl aufweisen.
    10. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 8 oder 9,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß mit der Resonanzinduktivität (6) des Lastkreises ein weiterer Lastkreis mit einem weiteren Resonanzkondensator (15) sowie einer daran angeschlossenen weiteren Gasentladungslampe (16) verbunden ist, und
      daß der Übertrager eine vierte Wicklung (18) aufweist, wobei die eine Wendel der weiteren Gasentladungslampe (16) über eine Serienschaltung aus der vierten Wicklung (18) mit dem weiteren Resonanzkondensator (15) mit der anderen Wendel der weiteren Gasentladungslampe (16) verbunden ist, und wobei die dritte Wicklung (22) mit der einen Wendel der beiden Gasentladungslampen (8, 16) verbunden ist. (Fig. 4)
    11. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 3, 4 oder 10,
      dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Gasentladungslampen (8, 16) ein Symmetrierelement (20, 21), welches von den Lampenströmen der beiden Gasentladungslampen gegensinnig magnetisierbar ist, zugeordnet ist.
    12. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 11,
      dadurch gekennzeichnet, daß das Symmetrierelement ein Symmetrierübertrager ist, dessen gegensinnig wirkenden Wicklungen (20, 21) an ihrem einen Ende miteinander und an ihrem anderen Ende mit der einen Wendel der entsprechenden Gasentladungslampe (8, 16) verbunden sind.
    13. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite steuerbare Schalter (4, 5) ein MOS-Feldeffekttransistor ist.
    14. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Gleichrichter (1) und den ersten Kondensator (2) eine Drosselspule (11) geschaltet ist.
    15. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den ersten Kondensator (2) und den ersten Schalter (4) eine Diode (12) geschaltet ist.
    16. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, daß ein Glättungskondensator (13) zu der Serienschaltung des ersten Schalters (4) mit dem zweiten Schalter (5) parallelgeschaltet ist.
    17. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, daß zu dem ersten und zweiten Schalter (4, 5) jeweils eine Rücklaufdiode (24, 25) parallelgeschaltet ist.
    18. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, daß mit der Resonanzinduktivität (6) bzw. den Resonanzinduktivitäten (6, 14) ein Trennkondensator (23) verbunden ist.
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