NL1020276C2 - Elektronisch voorschakelapparaat voor gasontladingslampen. - Google Patents

Description

Elektronisch voorschakelapparaat voor gasontladingslampen 5 De uitvinding betreft een elektronisch voorschakelapparaat voor gasontladingslampen. Het in de uitvinding beschreven voorschakelapparaat blijkt bij praktijkproeven goede prestaties te leveren bij gebruik van hogedruk metaal halide- en natriumlampen, en bij lagedruk gasontladingslampen, waarin het in de lamp aanwezige kwik in afgekoelde toestand van de lamp in amalgaam wordt gebonden.

10 Bekende elektronische voorschakelapparaten voor gasontladingslampen zijn veelal opgebouwd als aangegeven in fig.1. De wisselspanning, afkomstig van een wisselspanningsbron 1, in het algemeen, de spanning geleverd door het openbare elektriciteitsnet, wordt na hoogfrequent filtering door filter 3, gelijkgericht door gelijkrichter 4, en vervolgens door een Power Factor Corrector 5 omgezet in een afgevlakte gelijkspanning. Power Factor Corrector 5 zorgt hierbij dat de stroom die 15 door de spanningsbron 1 aan het voorschakelapparaat wordt geleverd, voldoet aan de eisen, die ten aanzien van harmonische stromen voor veriichtingsapparaten gelden.

De op beschreven wijze verkregen gelijkspanning wordt door twee vermogenstransistoren 6a en 6b, die aangestuurd worden door stuurschakeling 7, omgezet in een wisselspanning met een veel hogere frequentie dan de voedende wisselspanning uit bron 1. De ontstane blokvormige of, bij 20 aanwezigheid van spanningssteilheidsbegrenzende capaciteiten 6c en 6d en het minder dan overlappend geleiden van vermogenstransistoren 6a en 6b, trapeziumvormige wisselspanning, wordt via een LC-sectie, bestaande uit zelfinductie 8, verder aan te duiden als lampspoel 8 en capaciteit 9, verder aan te duiden als resonantiecapaciteit, naar één elektrode van de te voeden lamp 10 geleid. De tweede elektrode van lamp 10 is via een koppelcondensator 11 verbonden met 25 één van de gelijkspanningsuitgangen van Power Factor Corrector 5.

Voor het starten van de lampen wordt de aanstuurfrequentie voor vermogenstransistoren 6a en 6b zó gekozen dat deze in de buurt ligt van de resonantiefrequentie van de uitgangskring, gevormd door lamspoel 8 en resonantiecapaciteit 9, zodat over deze uitgangskring een voldoende hoge spanning wordt opgebouwd om de aangesloten lamp te laten ontsteken.

30 Bij de gebruikelijke schakelingen voor voorschakelapparaten, zoals in de inleiding beschreven, wordt de LC-kring, bestaande uit lampspoel 8 en resonantiecapaciteit 9 relatief laagohmig uitgevoerd met een karakteristieke impedantie Zo = sqrt(L(8)/C(9)), die in de zelfde orde van grootte ligt als de hoogfrequent vervangweerstand, waarmee een gasontladingslamp in stabiel hoogfrequent bedrijf kan worden gemodelleerd. Dit leidt tot een relatief grote spoel en tot grote 35 stromen door de spoel en de vermogenstransistoren bij het ontsteken van de lampen.

Daardoor ligt de belasting van de transistoren in de ontsteekfase van de lamp vrij hoog en kunnen er betrouwbaarheidsproblemen zijn, of zijn er zeer kostbare vermogenstransistoren nodig, terwijl ook in normaal bedrijf de verliezen in de lampspoel vrij groot zijn, waardoor de interne temperatuur in? 027 δ 2 van het voorschakelapparaat hoog wordt, of er relatief dure constructies moeten worden toegepast om de temperatuur laag genoeg te houden. Dit is vooral van belang in verband met de aanwezigheid van elektrolytische condensatoren in het voorschakelapparaat, die bij een hoge temperatuur een zeer korte levensduur hebben.

5

Een variant op de hiervoor beschreven voorschakelapparaten is bekend uit Amerikaans patent US5914571, waarbij voor de lampontsteking van de hogedruk gasontladingslamp gebruik gemaakt wordt van een resonantiecircuit werkend op de derde harmonische van de aanstuurfrequentie, en voor normaal bedrijf in serie met de lamspoel een resonantiecapaciteit is opgenomen. Bij deze 10 oplossing wordt de hoogte van de ontsteekspanning bepaald door de demping in de resonantiekring die de lampontsteking verzorgt. De hoogte van de ontsteekspanning wordt hierbij meestal beperkt door magnetische verzadigingsverschijnselen in de lamspoel. Verder blijft de belasting van de schakeltransistoren vrij groot, doordat bij dergelijke schakelingen tenminste in een groot deel van de lampontsteekfase grote 'shoot through' stromen in de serieschakeling van de 15 vermogenstransistoren optreden, ten gevolge van het recovery proces dat in de diodes optreedt op het inschakelmoment van de vermogenstransistoren. Dit omdat op het moment van inschakelen van één van de transistoren de stroom nog door de antiparalleldiode van de andere transistor loopt. Dit leidt tot extra verliezen in de schakeltransistoren, en bij bepaalde typen transistoren ook tot een verlaagde betrouwbaarheid. Verder is, in de schakeling volgens patent US5914571, in normaal 20 bedrijf als de gasontladingslamp via het serieresonante circuit, gevormd door de lampspoel en de extra niet in fig. 1 getoonde resonantiecapaciteit wordt gevoed, de spanning over de lampspoel relatief hoog, hetgeen tot een relatief grote spoel met vrij veel verlies leidt, met de hiervoor genoemde nadelen. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ; V.·' ---

Bij de bestaande elektronische voorschakelapparaten zijn de verliezen met name in de in serie met 2 de lamp geschakelde spoel vrij groot, zoals hiervoor uiteengezet.

3

Dit heeft zonder extra kostbare maatregelen een nadelig effect op de in de Power Factor Corrector 4 opgenomen elektrolytische condensator, die door de hoge temperatuur voor sommige 5 toepassingen een te korte levensduur heeft, waardoor het moeilijk is een compact 6 voorschakelapparaat te bouwen. De interne temperatuur van de elektrolytische condensator, 7 bepaald door de interne temperatuur in het voorschakelapparaat, vermeerderd met de 8 temperatuurverhoging ten gevolge van de wisselstroombelasting van de elektrolytische 9 condensator, is namelijk bepalend voor de levensduur van dit type condensator. Hier komt nog bij 10 dat de elektrolytische condensator in de bekende voorschakelapparaten een relatief hoge 11 wisselstroombelasting ondergaat doordat wisselstroom van zowel de converter van de Power

Factor Corrector als van de gelijkspanning naar wisselspanning omzetter die de lampen voedt, door deze condensator lopen. Dit veroorzaakt extra interne temperatuurverhoging van de elektrolytische condensator en een verdere verkorting van de levensduur van deze condensator.

3

Het gevolg is dat de bestaande voorschakelapparaten soms na slechts enkele jaren bedrijf al defect raken, vooral bij toepassingen waarin de lampen in continu bedrijf zijn, dus 168 uur per week werken, of in bijna continu bedrijf.

5

Verder is bij vooral oudere gasontladingslampen het risico van het gelijkrichteffect in de gasontladingslamp aanwezig. Onder bepaalde omstandigheden kan dit gelijkrichteffect het defect raken van het voorschakelapparaat veroorzaken.

Verder is bij de meeste bekende voorschakelapparaten het lampvermogen afhankelijk van de 10 conditie van de gasontladingslamp. Bij hogedruk gasontladingslampen kan dit veranderen als gevolg van verandering in de emissie-eigenschappen van de elektroden, vooral veroorzaakt door het afbranden van de elektroden, waardoor deze korter worden, gedurende de levensduur van de lamp. Bij lagedruk gasontladingslampen speelt de omgevingstemperatuur van de lamp, zonder extra maatregelen, een grote rol bij het door de lamp opgenomen vermogen.

15 Bij toepassing voor verlichtingsdoeleinden is een constante lichtopbrengst wenselijk, terwijl in toepassingen waarbij de ultraviolet straling van de gasontladingslamp gebruikt wordt voor waterreiniging, door gebruik te maken van de bacteriedodende werking van de UV straling, een constante hoeveelheid geëmitteerde UV straling wenselijk is. Dit laatste kan bereikt worden door het lampvermogen te stabiliseren. Bovendien kan het wenselijk zijn het lampvermogen te kunnen 20 verminderen om vermogen te besparen of de lamplevensduur of de levensduur van het voorschakelapparaat te verlengen. In sommige toepassingen kan stabiliseren van de lampstroom door de gasontladingslamp, in plaats van het lampvermogen, wenselijk zijn, bijvoorbeeld in verband met de levensduur van een speciale constructie van de lampelektroden.

25 Verder zijn bestaande elektronische voorschakelapparaten vaak niet geschikt om via lange verbindingsdraden gasontladingslampen te ontsteken, omdat de bedradingscapaciteit van de verbindingsdraden het resonantiecircuit, dat gebruikt wordt voor de lampontsteking, zodanig beïnvloedt, dat de voor een betrouwbare ontsteking benodigde ontsteekspanning niet meer bereikt wordt.

30 Een ander nadeel van bekende elektronische voorschakelapparaten is, dat voeding van hoge druk gasontladingslampen plaatsvindt op een frequentie, waarbij akoestische resonanties in de lamp kunnen optreden, die de lamplevensduur kunnen verkorten, en tot hinderlijke 'lichtflikkerverschijnselen' in de lamp leiden. 1 i.

Het eerste doel van de uitvinding is een elektronisch voorschakelapparaat voor gasontladingslampen mogelijk te maken, waarbij de verliezen in de lampspoel klein zijn, en waarbij tevens de verliezen in, en de belasting van, de vermogenstransistoren, die de door de Power Factor Corrector of een andere gelijkspanningsbron geleverde gelijkspanning in wisselspanning 4 omzetten, laag blijven, vooral in de lampontsteekfase. Op deze wijze kan de betrouwbaarheid gegarandeerd worden, behoeven er geen dure transistoren te worden toegepast en blijft de interne temperatuur van het voorschakelapparaat ook bij een compacte bouwwijze laag.

Het tweede doel van de uitvinding is een elektronisch voorschakelapparaat voor 5 gasontladingslampen mogelijk te maken, waarbij de aangesloten gasontladingslamp ook betrouwbaar ontstoken kan worden als een lange verbindingsleiding tussen voorschakelapparaat en de te voeden lamp is opgenomen.

Het derde doel van de uitvinding is een elektronisch voorschakelapparaat voor 10 gasontladingslampen mogelijk te maken, waarbij geen defecten aan het voorschakelapparaat optreden, als de gasontladingslamp het gelijkrichteffect vertoont.

Het vierde doel van de uitvinding is het aan de gasontladingslamp afgegeven vermogen, of de aan de gasontladingslamp afgegeven stroom, te kunnen stabiliseren op een instelbare waarde binnen 15 ruime grenzen onafhankelijk van veroudering van de lampen, of van de omgevingstemperatuur van de lampen.

Het vijfde doel van de uitvinding is een voorschakelapparaat voor gasontladingslampen mogelijk te maken, waarbij geen nadelige akoestische resonanties kunnen optreden in een op het 20 voorschakelapparaat aangesloten hogedruk gasontladingslamp.

Het zesde doel van de uitvinding is de verliezen in de in de Power Factor Corrector opgenomen elektrolytische condensator laag te houden, waardoor een lange levensduur van het voorschakelapparaat gegarandeerd kan worden.

25

Het eerste doel wordt bereikt door de resonantiefrequentie van de resonantiekring, gevormd door lampspoel 8 en resonantiecapaciteit 9 parallel met de bedradingscapaciteit tussen de te voeden lamp en voorschakelapparaat iets lager te kiezen dan een oneven veelvoud, bij voorkeur gelijk aan drie, van de aanstuurfrequentie voor het beurtelings en niet overlappend in geleiding brengen van 30 vermogenstransistoren 6a en 6b, die stuurschakeling 7 genereert bij het starten van lamp 10. Dit, terwijl ook in bedrijf met ongedimde lamp 10, de genoemde aanstuurfrequentie voor het beurtelings in geleiding brengen van transistoren 6a en 6b, aanzienlijk lager ligt dan de genoemde resonantiefrequentie. En verder door de aanstuurfrequentie voor het beurtelings en niet overlappend in geleiding brengen van genoemde schakeltransistoren actief te regelen, bij voorkeur 35 op een wijze zoals verder in de beschrijving in detail aan te geven, waardoor de verliezen laag blijven en een goede betrouwbaarheid van het voorschakelapparaat wordt bereikt, doordat aan de voorwaarden voor Zero Voltage Transition wordt voldaan.

Λ* ·, ·' ·'. ' , · t « { y ·-* ^ r...... , 5

Het tweede doel wordt bereikt door de frequentieregeling van de ontsteekspanning en de aanstuurfrequentie voor het beurtelings en niet overlappend in geleiding brengen van vermogenstransistoren 6a en 6b zodanig te dimensioneren, dat in de ontsteekfase aan de voorwaarden voor Zero Voltage Transition wordt voldaan, ook bij een langere, van een geaarde 5 afschermmantel voorziene verbindingsleiding van bijvoorbeeld 10 meter lengte tussen voorschakelapparaat en de te voeden lamp.

Het derde doel wordt bereikt door de spanning over koppelcapaciteit 11 in fig.1 of 11a in fig.3 te meten en het voorschakelapparaat uit te schakelen als deze spanning buiten vooraf ingestelde 10 grenzen valt.

Het vierde doel wordt bereikt door stroommeetmiddelen op te nemen in één van de verbindingsleidingen tussen Power Factor Corrector 5 en de serieschakeling van de transistoren 6a en 6b, en de op deze wijze gemeten stroom te vergelijken met de gewenste waarde van de stroom, IS of in geval van lampstroomstabilisatie, stroommeetmiddelen in één van de verbindingsleidingen naar de gasontladingslamp op te nemen, en door op grond van het gemeten verschil tussen gewenste en werkelijke waarde van de genoemde stroom de aanstuurfrequentie van vermogenstransistoren 6a en 6b te variëren op zodanige wijze dat de gewenste waarde van de stroom wordt bereikt.

20

Het vijfde doel wordt bereikt door een relatief hoge bedrijfsfrequentie voor het voorschakelapparaat te kiezen, en tevens het uit de gelijkspanningsvoedingsbron opgenomen vermogen te stabiliseren. Een hoge bedrijfsfrequentie, bijvoorbeeld groter dan 100 kHz minimum frequentie, is mogelijk omdat zowel bij het starten als bij normaal bedrijf, Zero Voltage Transition optreedt bij het 25 inschakelen en uitschakelen van de vermogenstransistoren, waardoor ondanks de hoge bedrijfsfrequentie de schakelverliezen zeer laag blijven.

Het zesde doel wordt bereikt door in serie met tenminste één van de ingangsgelijkspanningsklemmen een smoorspoel op te nemen, bij voorkeur in combinatie met een 30 dempweerstand.

De uitvinding zal nu verder in detail worden beschreven aan de hand van de figuren, waarin getoond: in figuur 1 een algemeen blokschema van een elektronisch voorschakelapparaat van het 35 soort waarop de uitvinding betrekking heeft, in figuur 2 de spannings- en stroomvormen, die optreden bij het genereren van de ontsteekspanning, als de schakeling van fig. 1 volgens de uitvinding wordt aangestuurd, respectievelijk zijn weergegeven de spanning op het knooppunt van transistoren 6a en 6b, ri. o '} ", 1 é··’· 6 de stroom door spoel 8 en de spanning tussen de uitgangsklemmen 13a en 13b, in figuur 3 een schakeling, waarmee de aanstuurwijze van de schakeling volgens de uitvinding kan worden gerealiseerd, in figuur 4 een meer gedetailleerde uitwerking van de schakeling van figuur 3, 5 in figuur 5 een uitvoeringsvorm van de schakeling volgens de uitvinding met mogelijkheid tot voorverhitting van de lampelektroden, in figuur 6 de golfvormen die in de schakeling optreden bij normaal bedrijf en maximaal lampvermogen, in figuur 7 de ontsteekspanning als functie van de aanstuurfrequentie met en zonder extra 10 bedradingscapaciteit.

De werking van de schakeling volgens fig. 1 werd in de inleiding reeds beschreven. De uitvinding heeft betrekking op voorschakelapparaten, die gasontladingslampen voeden, waarbij de top-top waarde van de lampspanning meestal lager ligt dan de gelijkspanning aan de uitgang van Power 15 Factor Corrector 5, of van de gelijkspanning die aan de ingang wordt aangeboden. Een gebruikelijke spanning als het voorschakelapparaat gevoed wordt door 230 V wisselspanning, is 400 VDC voor de uitgang van de Power Factor Corrector en een top-top waarde van de lampspanning van 350 V.

Voor de regeling van het lampvermogen en de lampstartspanning wordt gebruik gemaakt van 20 frequentieregeling.

Bij de dimensionering die gebruikelijk is voor het voorschakelapparaat volgens de uitvinding, en door de eigenschappen van de gasontladingslampen, die door het voorschakelapparaat gevoed worden, leidt een verhoging van de aanstuurfrequentie tot een afname van het lampvermogen of de lampstroom.

25 Als aan de startcondities zoals verderop beschreven, wordt voldaan, leidt ook bij de start een verhoging van de aanstuurfrequentie tot een vermindering van de wisselspanning op de lampuitgangsklem 13a.

Bij de aansturing en dimensionering volgens de uitvinding ligt de resonantiefrequentie van de 30 genoemde resonantiekring iets onder een geheel oneven veelvoud van de aanstuurfrequentie, en de karakteristieke impedantie van de genoemde resonantiekring ligt hierbij hoog in vergelijking met de in de inleiding genoemde voorschakelapparaten, die bij maximum lampvermogen ongeveer op de resonantiefrequentie van de lampspoel en uitgangscapaciteit werken. Dit betekent vooral dat in normaal bedrijf vrijwel geen stroom door resonantiecapaciteit 9 loopt en de stroom door spoel 8 35 lager blijft. Bovendien kan, met behoud van het nominale lampvermogen de zelfinductiewaarde van de spoel bij gelijke aanstuurfrequentie, lager gekozen worden.

Omdat de ontsteking op een veelvoud van de aanstuurfrequentie plaatsvindt, is het opwekken van de benodigde ontsteekspanning met een veel kleinere spoel mogelijk (dat wil zeggen minder : ’ t 7 windingen, een kleinere kerndoorsnede of beide).

Ook in vergelijking met het in patent US5914571 beschreven voorschakelapparaat is de dimensionering van de lampspoel in het voorschakelapparaat volgens de uitvinding aanmerkelijk gunstiger, omdat bij bedrijf van de lamp op maximaal vermogen de spanning over de lampspoel in 5 de schakeling volgens uitvinding aanmerkelijk lager ligt dan bij de serieresonante verbinding tussen sturende wisselspanning en te voeden lamp volgens patent US591457. Hier veroorzaakt opslingering van de spanning op de resonantiefrequentie in normaal bedrijf een relatief hoge spanning over de lampspoel, terwijl in beide gevallen de spoelstroom ongeveer gelijk is aan de lampstroom. Dit leidt bij de lampspoel in de schakeling volgens patent US5914571 tot een relatief 10 grote spoel met vrij veel verlies.

Bij praktische voorschakefapparaten kunnen zo de totale verliezen, in alle componenten tezamen, met name in het ingangsfilter (3), de gelijkrichter (4), de Power Factor Corrector (5), de vermogenstransistoren (6a en 6b), en de lampspoel (8), tot 4 procent van het opgewekte 15 lampvermogen van bij voorbeeld 400 Watt, worden beperkt.

Ook wordt de stroom in de resonantiekring om een bepaalde ontsteekspanning te bereiken, ongeveer met een factor resonantiefrequentie gedeeld door aanstuurfrequentie verkleind - in de voorkeursuitvoering van de schakeling volgens de uitvinding dus met een factor drie - ten opzichte 20 van de gebruikelijke dimensionering en aanstuurwijze, waarbij de aanstuurfrequentie van de lamp bij maximaal vermogen, en bij onsteken ongeveer gelijk zijn, terwijl toch de schakelfrequentie van transistoren 6a en 6b tijdens het ontsteken een lage waarde houdt.

Verder wordt de belasting van de vermogenstransistoren, doordat aan de condities van Zero Voltage Transition wordt voldaan, zeer gunstig; er treden geen 'shoot through' stromen op bij het 25 schakelen. In de afschakelfase is de schakeltransistor al geheel gesperd op het moment dat er nog maar een zeer lage spanning over de transistor staat, bijvoorbeeld 10 % van de ingangsgelijkspanning, terwijl in geleiding komen van de vermogenstransistoren pas plaatsvindt als de stroom door de antiparalleldiode van de transistor loopt. Door de lage schakelfrequentie en het voldoen aan de Zero Voltage Transition blijven de schakelverliezen in de vermogenstransistoren in 30 de startfase zeer laag.

In ftg. 2 zijn spannings- en stroomvormen geschetst die tijdens onbelast bedrijf, als geen lamp is aangesloten, of bij de voorionisatiefase van de lamp, optreden.

De startfrequentie van variabele frequentie oscillator 23 is zodanig ingesteld dat de 35 aanstuurfrequentie voor het beurtelings in geleiding brengen van vermogenstransistoren 6a en 6b iets hoger ligt dan bijvoorbeeld één derde of één vijfde van de resonantiefrequentie van de uitgangskring, gevormd door lampspoel 8, resonantiecapaciteiten 9a, 9b en 9c en de eventuele bedradingscapaciteit van de verbindingsleiding 13a naar massa en naar retourfeiding 13b.

8

Op tijdstip t1 wordt transistor 6b uit geleiding gebracht en zorgt de stroom door spoel 8 ervoor dat condensatoren 6c en 6d worden omgeladen totdat op tijdstip t2 de in transistor 6a aanwezige antiparallel diode in geleiding komt.

Vervolgens stuurt de stuurschakeling 7 transistor 6a geleidend. Op tijdstip t3 wordt transistor 6a uit 5 geleiding gebracht en zorgt de spoelstroom door spoel 8 er weer voor dat condensatoren 6c en 6d worden omgeladen totdat op tijdstip t4 de antiparallel diode van transistor 6b in geleiding komt, waarna transistor 6b weer geleidend gestuurd wordt.

De stuurschakeling regelt de aanstuurfrequentie daarna geleidelijk omlaag, waardoor de amplitude van de uitgangsspanning op lampaansluiting 13a en de spoelstroom door spoel 8 geleidelijk stijgen, 10 zonder dat hierbij grote faseveranderingen optreden, dat wil zeggen dat de hierboven beschreven schakelvolgorde behouden blijft.

In de intervallen t1-t2 en t3-t4 wordt voldaan aan de voorwaarden van wat in de vakliteratuur bekend staat als Zero Voltage Transition, waardoor de schakelverliezen in vermogenstransistoren 6a en 6b laag blijven, en de opgewekte elektromagnetische storing laag blijft.

IS De aanstuurfrequentie blijft dalen totdat de uitgangsspanning op lampaansluiting 13a zo hoog is geworden, dat de regelschakeling 25, weergegeven in fjg.3, een verdere daling van de aanstuurfrequentie voorkomt, zoals hierna in detail zal worden beschreven. Afhankelijk van het lamptype, de conditie en voorgeschiedenis van de lamp en de omgevingsomstandigheden kan de lamp in de startfase de resonantie in de uitgangskring direct zo sterk dempen, dat de maximum 20 waarde van de uitgangsspanning niet bereikt wordt, en de regelschakeling 25 niet actief wordt.

Het verloop van de ontsteekspanning U-ign op lampuitgangsklem 13a en de invloed van een externe bedradingscapaciteit is weergegeven in fig.7. De factor n is een oneven geheel getal, in de voorkeursuitvoering van de schakeling gelijk aan drie. In de voorkeursuitvoering van de schakeling volgens de uitvinding heeft de variabele frequentie oscillator een zekere rustinstelling, 25 corresponderend met een aanstuurfrequentie f-rest voor de vermogenstransistoren. Bij het inschakelen wordt de aanstuurfrequentie verhoogd tot f-start, waarna deze weer geleidelijk afneemt. De ontsteekspanning U-ign verloopt nu als aangegeven in de karakteristieken van fig. 7. De twee uiterste situaties, geen bedradingscapaciteit (C-ext=0) en maximum bedradingscapaciteit, waarvoor het voorschakelapparaat is ontworpen (C-30 ext=max) zijn weergegeven.

Zodra de uitgangsspanning de waarde U-ign,max bereikt, wordt door de invloed van regelschakeling 25 een verdere daling van de aanstuurfrequentie voorkomen. Hiermee wordt niet alleen bereikt dat de ontsteekspanning een goed gedefinieerde waarde heeft, maar tevens dat de met pijltjes aangegeven punten in de karakteristiek nooit worden bereikt. Deze pijltjes geven het 35 punt aan, waar kernverzadiging een plotselinge daling van de zelfinductiewaarde van de lampspoel veroorzaakt, waardoor een plotselinge stijging van de resonantiefrequentie f-res optreedt.

In dit punt ontstaan zeer grote spanningen en stromen en treedt ook geen Zero Voltage Transition meer op, waardoor grote waarden van de eerder genoemde 'shoot through' stromen optreden, > Π 9 waardoor de betrouwbaarheid van het voorschakelapparaat lager wordt.

De frequentie n*f-rest ligt zoals te zien is in de karakteristiek van figuur 7, iets boven f-resmin, op een zodanig punt dat bij maximale externe bedradingscapaciteit de waarde U-ign.max van de ontsteekspanning nog kan worden bereikt.

5

Een praktische uitvoeringsvorm voor het voeden van een 400 Watt metaal halide lamp met een maximum kabellengte van 10 meter tussen voorschakelapparaat en lamp, aangebracht in een geaarde afschermmantel, is als volgt gedimensioneerd: f-resmin = 0,9 * f-resmax 10 3*f-rest = 1,03 * f-resmin f-start = 1,15 * f-rest.

Na ontsteken van de lampen zijn de golfvormen zoals weergegeven in figuur 6.

Op tijdstip t1 wordt transistor 6b gesperd en in het interval t1-t2 sperren zowel transistor 6a als 15 transistor 6b. In dit interval laadt de spoelstroom 1(8) de condensatoren 6c en 6d om. Op tijdstip t2 komt de in transistor 6a aanwezige antiparallel diode in geleiding, waarna de stuurschakeling 7 het kanaal van vermogenstransistor 6a geleidend stuurt. Op tijdstip t3 stuurt stuurschakeling 7 transistor 6a sperrend, gedurende interval t3-t4 worden capaciteiten 6c en 6d omgeladen, waarna de stuurschakeling 7 het kanaal van transistor 6b weer geleidend stuurt.

20 In de intervallen t1-t2 en t3-t4 wordt voldaan aan de voorwaarden voor Zero Voltage Transition.

Aan de golfvormen in figuur 6 is te zien dat de amplitude van de stroom door capaciteit C9 klein is ten opzichte van de lampstroom, waardoor de effectieve waarde van de spoelstroom l(8) in spoel 8 nauwelijks groter is dan de lampstroom 1(10) door de gevoede gasontladingslamp 10, waardoor de verliezen in de spoel 8 zeer laag blijven.

25

In figuur 3 is een mogelijke uitvoeringsvorm van de regel- en stuurschakelingen, waarmee de aanstuurwijze volgens de uitvinding kan worden gerealiseerd, weergegeven.

De vermogenstransistoren 6a en 6b worden via stuurschakeling 7, die stuurimpulsen afgeeft voor het beurtelings en niet overlappend in geleiding brengen van vermogenstransistoren 6a en 6b, 30 geschakeld met een variabele frequentie, die bepaald wordt door variabele frequentie oscillator 23. In serie met gelijkspanningsaansluiting 12b is een stroommeetweerstand 16 aangesloten. De gelijkspanning op de gelijkspanningsaansluitingen 12a en 12b wordt in de gebruikelijke uitvoering geleverd door de in fig.1 aangegeven Power Factor Corrector 5. Deze Power Factor Corrector levert een nagenoeg constante gelijkspanning, doordat de in Power Factor Corrector 5 ingebouwde 35 regelversterker de uit de netwisselspanning opgenomen stroom zodanig regelt, dat de uitgangsspanning op een vaste waarde wordt gestabiliseerd. In regelversterker 22 wordt de gemeten stroom vergeleken met een gewenste waarde. Als er verschillen zijn tussen de gemeten en gewenste waarde van de stroom van Power Factor Corrector 5 naar de aangesloten schakeling, ··> 10 dan wordt de variabele frequentie oscillator 23 zodanig bijgeregeld dat gewenste en werkelijke waarde aan elkaar gelijk worden.

Daardoor wordt een constante stroom en, omdat de uitgangsspanning van de Power Factor Corrector bij benadering constant is, ook een bij benadering constant vermogen opgenomen uit 5 Power Factor Corrector 5. Omdat het conversierendement van de geleverde gelijkspanning naar aan de lamp afgegeven wisselspanning zeer hoog is, bijvoorbeeld tussen 98% bij vol vermogen, en 96 % bij gereduceerd vermogen, wordt op deze wijze tevens het lampvermogen gestabiliseerd.

Door de gewenste vermogenswaarde P-set in regelversterker 22 te veranderen kan het vermogen dat aan de lamp geleverd wordt, ingesteld worden.

10 Eventuele kleine variaties in lampvermogen, tengevolge van beginnende zwakke akoestische resonanties in een hogedruk gasontladingslamp, die ondanks de hogere aanstuurfrequentie zouden kunnen optreden, worden op deze wijze door een snelle vermogensregeling onderdrukt, waardoor ook de genoemde akoestische resonanties geen nadelige effecten veroorzaken.

De waarde P-set kan ook via een niet in figuur 3 getoonde signaalinterface, bijvoorbeeld een 15 analoog signaalniveau, extern worden ingesteld.

In serie met gelijkspanningsaansluiting 12a of 12b kan een spoel 14 opgenomen worden om de wisselstroombelasting van de in Power Factor Corrector 5 opgenomen elektrolytische condensator te verminderen, waardoor deze een langere levensduur krijgt, en tevens de effectieve stroombelasting van stroommeetweerstand 16 ten gevolge van het schakelen van 20 vermogenstransistoren 6a en 6b te verminderen. Hierdoor kan tevens zonder veel filtering de gelijkstroom door stroommeetweerstand 16 gemeten worden. De serieschakeling van vermogenstransistoren 6a en 6b moet dan wel een eigen ontkoppelcapaciteit hebben, die als energiebuffer dient om de wisselstroom die door het schakelen van transistor 6a en 6b ontstaat in een acceptabel kleine wisselspanning over de serieschakeling van deze transistoren te laten 25 resulteren, zodat met name de sperspanning van deze vermogenstransistoren niet overschreden wordt.

In het uitvoeringsvoorbeeld van fig.3 is de bufferfunctie, serieschakeling van capaciteit 11a en 11b, gecombineerd met de gelijkspanningsblokkeerfunctie van koppelcapaciteit 11 in fig.1, die in figuur 3 opgesplitst is in capaciteit 11a en 11b.

30 Weerstand 15 kan toegevoegd worden om resonanties van spoel 14 met koppelcapaciteiten 11a en 11b te dempen.

Resonantiecapaciteit 9 uit fig. 1 is in fig. 3 opgesplitst in 3 capaciteiten 9a, 9b en 9c, waarbij 9b en 9c via de buffercondensatoren met grotere capaciteitswaarde 11a en 11b parallel geschakeld zijn. 35 Verder is de verhouding tussen capaciteitswaarde van capaciteit 9a en capaciteitswaarden van capaciteiten 9b en 9c zodanig dat bij de gewenste ontsteekspanning clipdiodes 17 en 18 net in geleiding komen op de top- en dalwaarden van de uitgangsspanning. Door het in geleiding komen van clipdiodes 17 en 18 gedurende een deel van de hoogfrequente schakelperiode wordt de 11 effectieve resonantiecapaciteit groter en de resonantiefrequentie van de uitgangskring dus lager, en heeft de uitgangsspanning minder neiging om toe te nemen, waardoor de regelstabiliteit van de uitgangsspanningsbegrenzing verbeterd wordt.

Door het periodiek in geleiding komen van clipdiodes 17 en 18 wordt condensator 19 enigszins 5 negatief opgeladen. Tussen de intervallen waarin clipdiode 18 in geleiding is wordt condensator 19 weer enigszins ontladen door weerstand 20. Ais de absolute waarde van de spanning op condensator 19 een vooraf in regelversterker 25 ingestelde waarde overschrijdt, dan wordt variabele frequentie oscillator 23 zodanig bijgeregeld dat de uitgangsspanning nagenoeg constant blijft.

10

Door in serie met één van de uitgangsspanningsklemmen 13a en 13b een stroommeettransformator op te nemen, kan de uitgangsstroom gemeten worden. Via regelversterker 29 wordt variabele frequentie oscillator 23 zodanig aangestuurd dat de uitgangsstroom op een voor lamp en schakeling acceptabele waarde begrensd wordt. Bij een 15 andere dimensionering kan deze schakeling zodanig uitgevoerd worden, dat de schakeling werkzaam is als lampstroomstabilisatieschakeling, De eerder genoemde vermogensbegrenzingsschakeling 22 en stroommeetmiddelen 16 kunnen dan weggelaten worden.

In normaal bedrijf, na het ontsteken van de lamp, staat op het knooppunt van condensatoren 11a 20 en 11b een gelijkspanning die gelijk is aan de helft van de ingangsgelijkspanning die op ingangsklemmen 12a en 12b aangeboden wordt. Als de lamp gelijkrichteffecten gaat vertonen, dan verandert de gelijkspanning op het knooppunt van condensatoren 11a en 11b. Afhankelijk van de richting waarin het gelijkrichtereffect in de gasontladingslamp optreedt, zal de spanning op dit knooppunt stijgen of dalen.

25 Zoals verder in detail zal worden beschreven wordt in een dergelijke situatie de aansturing voor vermogenstransistoren 6a en 6b geblokkeerd.

Als er geen lamp aangesloten is, of als de lamp niet wil starten, dan wordt door meetschakeling 27 gedetecteerd dat de uitgangsspanning hoog blijft en wordt eveneens via tijdsintervalschakeling 28 de gatesturing voor vermogenstransistoren 6a en 6b onderbroken, zoals later in meer detail 30 beschreven.

In fig.4 is een meer gedetailleerde, mogelijke uitwerking van de schakeling, waarop de uitvinding betrekking heeft, weergegeven. De functie van variabele frequentie oscillator 23 wordt hierin vervuld door een IC, bijvoorbeeld type SG3525. Deze oscillator genereert twee stuursignalen voor 35 het beurtelings en niet overlappend in geleiding brengen van vermogenstransistoren 6a en 6b.

Deze stuursignalen worden door gatestuurschakeling 7, welke kan bestaan uit een IC type IR2110, op het voor vermogenstransistoren 6a en 6b gewenste niveau gebracht. De tijd gedurende welke geen van beide vermogenstransistoren 6a en 6b in geleiding zijn, de zogenaamde dode tijd, wordt f', 12 bepaald door condensator 31 en weerstand 30 en vertragingen in IC type SG3525. Weerstand 32 bepaalt samen met condensator 31 de minimum oscillatorfrequentie. Bij de voorkeursuitvoering van de schakeling volgens de uitvinding wordt de oscillatorfrequentie, verder aangeduid als rustfrequentie, in de situatie dat er geen stroom loopt door één van de weerstanden 33, 34 of 35, 5 ingesteld op, of iets onder, één derde van de resonantiefrequentie van de uitgangskring L(8) en C(9).

De oscillatorfrequentie kan worden verhoogd via weerstand 33, die verbonden is met de uitgang van schakeling 22, om het door de schakeling aan de lamp geleverde vermogen te verminderen, via weerstand 34, die verbonden is met de uitgang van schakeling 29 om de lampstroom te 10 begrenzen of te stabiliseren en via weerstand 35, die verbonden is met de uitgang van schakeling 25, om in het ontsteekinterval de uitgangsspanning op een bepaalde waarde te begrenzen. Via weerstand 36 en condensator 37 wordt de oscillatorfrequentie direct na de eerste maal inschakelen en voordat de lampen gestart zijn, op een hogere waarde ingesteld, doordat schakeling 28 het signaal SD laag maakt, waardoor de stuurschakeling 7 kan beginnen met het afgeven van 15 stuurimpulsen voor het beurtelings en niet overlappend geleidend sturen van vermogenstransistoren 6a en 6b. Hierdoor start de schakeling in de Zero Voltage Transition mode, zoals hiervoor beschreven. Door het ontladen van capaciteit 37 nadert de aanstuurfrequentie de rustfrequentie van de oscillator, waarna afhankelijk van het wei of niet aanwezig zijn van een lamp, het type lamp en de lampconditie één van de schakelingen 25, 29 of 22 een verdere daling van de 20 frequentie verhinderd of de frequentie geheel daalt tot de rustfrequentie.

Na het onsteken van de lamp kan, afhankelijk van het lamptype en de dimensionering van de schakeling, eerst schakeling 29 de regeling van de frequentie van oscillatorschakeling verzorgen, en direct of na het opwarmen van de lamp zal schakeling 22 de frequentieregeling overnemen. In uitvoeringsvormen waarin de lampstroom gestabiliseerd wordt, zijn stroommeetweerstand 16, 25 schakeling 22 en weerstand 33 niet opgenomen, en verzorgt schakeling 29 de regeling van de oscillatorfrequentie.

De dimensionering van de schakeling zal voor een optimale werking met een zo hoog mogelijk rendement zó gekozen worden, dat de schakeling bij maximaal lampvermogen zo dicht mogelijk bij de minimum frequentie ligt, maar er moet voldoende reserve zijn om met name variaties in 30 lampeigenschappen weg te kunnen regelen.

Meestal zal daarom de aanstuurfrequentie dicht bij de minimum frequentie liggen, als de lamp op vol vermogen bedreven wordt. De aanstuurfrequentie zal in de meeste gevallen bij maximaal lampvermogen niet meer dan een factor anderhalf boven de minimum frequentie liggen. Beveïligingsschakelingen 26 en 27 kunnen via tijdsintervalschakeling 28 in geval van respectievelijk 35 een te hoge gelijkspanning of een te hoge wisselspanning op respectievelijk de uitgangsklemmen 13b en 13a, na een korte vertragingstijd de stuurimpulsen voor vermogenstransistoren 6a en 6b gedurende langere tijd blokkeren, door een Shut Down (SD) signaal aan stuurschakeling 7 af te geven. Na een wachttijd of na het wegnemen en weer aanbrengen van de netspanning initieert 13 schakeling 28 weer een startpoging.

Tijdsintervalschakeling 28 begrenst het tijdsinterval waarin ontsteekspanning aanwezig is, zoals gesignaleerd door schakeling 27, of het tijdsinterval waarin de gelijkspanning op de uitgang buiten een bepaald venster valt, zoals gesignaleerd door schakeling 26 op een voor S vermogenstransistoren 6a en 6b veilige waarde. De uitgang van tijdsintervalschakeling 28 kan door een hoog signaal SD op de ingang van stuurschakeling 7, het beurtelings geleidend sturen van vermogenstransistoren 6a en 6b blokkeren.

In een eerste mogelijke uitvoeringsvorm van de uitvinding blijven vermogenstransistoren 6a en 6b 10 gesperd, nadat stuurschakeling 7 door signaal SD door tijdsintervalschakeling 28 is geblokkeerd, totdat de ingangsspanning van de schakeling is onderbroken en daarna weer opnieuw wordt aangeboden.

In een andere uitvoeringsvorm worden de vermogenstransistoren 6a en 6b enige tijd nadat ze door tijdsintervalschakeling 28 uitgeschakeld zijn, autonoom weer ingeschakeld, in een zodanige aan/uit 15 tijdsverhouding dat de gemiddelde verliezen in vermogenstransistoren 6a en 6b voldoende laag blijven om defect raken van de vermogenstransistoren te voorkomen.

Er kan een teller in de tijdsintervalschakeling worden opgenomen, die er voor zorgt, dat na een aantal malen inschakelen, de stuurschakeling blijvend blokkeert totdat de netspanning wordt weggenomen.

20 In figuur S is een mogelijke uitvoeringsvorm van de schakeling volgens de uitvinding, weergegeven voor toepassing met een lagedruk gasontladingslamp 10a, waarvan de elektrodes worden voorgegloeid, voordat de ontsteekspanning wordt aangeboden. Hierbij wordt één elektrode van de lamp aangesloten tussen uitgangsklemmen 13a en 13c en de andere elektrode tussen uitgangsklemmen 13b en 13d. Voordat vermogenstransistoren 6a en 6b ingeschakeld worden, 25 bekrachtigt tijdsintervalschakeling 28 relais 40 waardoor beide elektrodes in serie geschakeld worden tussen uitgangsklemmen 13a en 13b. Nadat vermogenstransistoren 6a en 6b enige tijd afwisselend ingeschakeld zijn, worden deze door tijdsintervalschakeling 28 weer uitgeschakeld, waarna korte tijd later ook relais 40 uitgeschakeld wordt. Enige tijd daarna, als zeker is dat het relaiscontact voldoende geopend is, worden vermogenstransistoren 6a en 6b weer afwisselend 30 ingeschakeld, waardoor tussen uitgangsklemmen 13a en 13b de ontsteekspanning verschijnt, op dezelfde wijze geregeld als in het voorgaande beschreven.

In het voorgaande is ervan uitgegaan dat het voorschakelapparaat gevoed wordt uit een wisselspanningsbron. Er zijn situaties, waarin een gelijkspanning beschikbaar is, waaruit de 35 hiervoor beschreven schakeling gevoed wordt. Dit is mogelijk zonder verdere aanpassingen aan de rest van de schakeling, maar in het geval dat het lampvermogen gestabiliseerd wordt, moet de gelijkspanning wel een constante waarde hebben.

14

In de figuren zijn voor de vemnogenstransistoren 6a en 6b vermogenstransistoren van het MOSFET type genomen.

De schakeling volgens de uitvinding kan echter ook gerealiseerd worden met vermogenstransistoren van type IGBT, of van het type bipolaire junctie transistor (BJT), mits 5 parallel aan deze vermogenstransistoren zogenaamde vrijloopdioden worden aangebracht.

Verder is het mogelijk een voorschakelapparaat te realiseren voor het voeden van meerdere gasontladingslampen, waarbij een gemeenschappelijke Power Factor Corrector met voorgeschakeld een filter en gelijkrichter, gevolgd wordt door de schakelingen, zoals hiervoor 10 beschreven.

;/ 7 6

Claims (23)

1. Voorschakelapparaat, voor het starten en bedrijven van een gasontladingslamp met wisselspanning, aan te sluiten tussen een eerste en een tweede lampuitgangsklem (13a en 5 13b) van het voorschakelapparaat, het voorschakelapparaat, bestaande uit: een gelijkspanningsingang, met twee ingangsklemmen (12a, 12b), een serieschakeling van twee vermogenstransistoren (6a en 6b), verbonden tussen de ingangsklemmen van deze gelijkspanningsingang, een stuurschakeling (7), die stuurimpulsen afgeeft aan de genoemde 10 vermogenstransistoren voor het beurtelings en niet overlappend in geleiding brengen van genoemde vermogenstransistoren, een lampspoel (8), enerzijds verbonden met het knooppunt van genoemde vermogenstransistoren, en anderzijds met de eerste lampuitgangsklem (13a), een resonantiecapaciteit(9, 9a, 9b, 9c), tenminste bestaande uit één of meer 15 condensatoren, verbonden enerzijds met de eerste lampuitgangsklem 13a en anderzijds met één of beide genoemde ingangsklemmen, een koppelcapaciteit, bestaande uit één of meer condensatoren (11, 11a, 11b), met een capaciteitswaarde aanzienlijk groter dan die van genoemde resonantiecapaciteit, en verbonden met de tweede lampuitgangsklem (13b) enerzijds en met één of beide klemmen 20 van genoemde gelijkspanningsingang anderzijds, een variabele frequentie oscillator (23), die een frequentie afgeeft aan de genoemde stuurschakeling die bepalend is voor de aanstuurfrequentie waarmee de genoemde vermogenstransistoren periodiek en niet overlappend in geleiding gebracht worden, met het kenmerk, dat voor het starten van de lamp de verhouding tussen de 25 resonantiefrequentie van de resonantiekring, gevormd door genoemde lampspoel (8) en genoemde resonantiecapaciteit (9) en de aanstuurfrequentie voor het beurtelings niet overlappend in geleiding brengen van genoemde vermogenstransistoren (6a, 6b) voor het starten van de gasontladingslamp, iets kleiner is dan een oneven positief geheel getal.

2. Voorschakelapparaat volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de verbindingsleiding tussen het voorschakelapparaat en de te bedrijven gasontladingslamp een relatief grote lengte heeft, waarbij de bedradingscapaciteit van deze verbindingsleiding effectief parallel is geschakeld met de genoemde resonantiecapaciteit, en de in conclusie 1 genoemde resonantiefrequentie de resonantiefrequentie is van de resonantiekring, gevormd door de 35 lampspoel en de parallelschakeling van de resonantiecapaciteit en de bedradingscapaciteit.

3. Voorschakelapparaat volgens conclusie 2, met het kenmerk dat het voorschakelapparaat is gedimensioneerd voor een zekere maximumwaarde van de bedradingscapaciteit, waarbij een zekere minimumwaarde van de genoemde resonantiefrequentie behoort.

4. Voorschakelapparaat volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk dat het genoemde oneven positief geheel getal gelijk is aan drie. 5

5. Voorschakelapparaat volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk dat het genoemde oneven positief geheel getal gelijk is aan vijf.

6. Voorschakelapparaat, volgens één der voorafgaande conclusies, met het kenmerk dat de 10 genoemde aanstuurfrequentie bij bedrijf van de gasontladingslamp op het gespecificeerde maximale vermogen van de gasontladingslamp ligt tussen 90 % van de aanstuurfrequentie bij het starten van de lamp en een waarde die een factor anderhalf hoger ligt.

7. Voorschakelapparaat volgens één der voorafgaande conclusies, met het kenmerk dat een 15 eerste uitgangsspanningsdetectieschakeling (19, 20, 25) is opgenomen, die bij overschrijden van een zekere waarde van de uitgangswisselspanning op genoemde eerste lampuitgangsklem een signaal afgeeft waarmee de frequentie van genoemde variabele frequentie oscillator zodanig wordt beïnvloed, dat een eerste maximum uitgangsspanningswaarde van de uitgangsspanning op de eerste lampuitgangsklem niet 20 wordt overschreden.

8. Voorschakelapparaat volgens conclusie 7, met het kenmerk dat de resonantiecapaciteit (9) bestaat uit een eerste deelresonantiecapaciteit (9a), bestaande uit één of meer condensatoren, enerzijds verbonden met de eerste lampuitgang (13a) en anderzijds de 25 anode van eerste clipdiode(17), met de kathode van een tweede clipdiode (18), en met een tweede deelresonantiecapaciteit, bestaande uit één of meer condensatoren, (9b, 9c), waarvan de andere aansluiting verbonden is met één of beide klemmen van de ingangsgelijkspanning, terwijl de kathode van de eerste clipdiode is verbonden met de positieve ingangsklem van de ingangsgelijkspanning, en de anode van de tweede clipdiode 30 is verbonden met genoemde eerste uitgangsspanningsdetectieschakeling (19,20, 25).

9. Voorschakelapparaat volgens één der voorafgaande conclusies met het kenmerk dat een tweede uitgangsspanningsdetectieschakeling (27) is opgenomen, verbonden met de eerste lampuitgangsklem; waarvan de uitgang is verbonden met een tijdsintervalschakeling, 35 waarbij de tijdsintervalschakeling het afgeven van stuurimpulsen voor het beurtelings niet overlappend in geleiding brengen van de vermogenstransistoren (6a,6b) blokkeert als de uitgangswisselspanning op de eerste lampuitgangsklem een tweede maximum uitgangsspanningswaarde gedurende een zekere tijd overschrijdt, terwijl deze blokkering \V. gehandhaafd wordt.

10. Voorschakelapparaat volgens conclusie 7 of 8 en volgens conclusie 9, met het kenmerk dat de tweede maximum spanningswaarde lager is dan de eerste maximum spanningswaarde. 5

11. Voorschakelapparaat volgens conclusie 9 of 10, met het kenmerk dat de tijdsintervalschakeling enige tijd na het blokkeren van de stuurimpulsen deze stuurimpulsen weer doorlaat, waarbij de frequentie van de stuurimpulsen aan de in conclusie 1 of 2 geformuleerde voorwaarden voldoet. 10

12. Voorschakelapparaat volgens conclusie 11, met het kenmerk dat de tijdsintervalschakeling, als deze een zeker aantal malen de stuurimpulsen heeft geblokkeerd en weer doorgelaten, de stuurimpulsen blijvend blokkeert

13. Voorschakelapparaat volgens één der voorafgaande conclusies met het kenmerk dat een derde uitgangsspanningsdetectieschakeling (26) is opgenomen, verbonden met de tweede lampuitgangsklem (13b), die een signaal afgeeft aan een tijdsintervalschakeling, waarbij de tijdsintervalschakeling het afgeven van stuurimpulsen voor het beurtelings niet overlappend in geleiding brengen van de vermogenstransistoren (6a,6b) blokkeert als de 20 uitgangsgelijkspanning op de tweede lampuitgangsklem gedurende zekere tijd buiten een zeker gelijkspanningsbereik ligt.

14. Voorschakelapparaat volgens conclusie 13, met het kenmerk dat de tijdsintervalschakeling enige tijd na het blokkeren van de stuurimpulsen deze stuurimpulsen weer doorlaat, waarbij 25 de frequentie van de stuurimpulsen aan de in conclusie 1 of 2 geformuleerde voorwaarden voldoet.

15. Voorschakelapparaat volgens conclusie 14, met het kenmerk dat de tijdsintervalschakeling, als deze een zeker aantal malen de stuurimpulsen heeft geblokkeerd en weer doorgelaten, 30 de stuurimpulsen blijvend blokkeert. 1 2 ,' V. >' Voorschakelapparaat volgens één der voorafgaande conclusies met het kenmerk dat parallel aan één of beide vermogenstransistoren spanningssteilheid begrenzende capaciteiten (6c, 6d) zijn opgenomen. 35 2 Voorschakelapparaat volgens één der voorafgaande conclusies met het kenmerk dat in serie tussen één van de ingangsgelijkspanningsklemmen en de rest van de schakeling een stroommeetweerstand (16) is opgenomen, verbonden met een ingangsstroomstabilisatieschakeling (22), die de frequentie van de variabele frequentie oscillator zodanig bijregelt dat de ingangsstroom op een constante ingangsstroomwaarde wordt gestabiliseerd.

18. Voorschakelapparaat volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat genoemde ingangsstroomwaarde instelbaar is.

19. Voorschakelapparaat volgens één der voorafgaande conclusies, met het kenmerk dat lampstroommeetmiddelen (21) zijn aangebracht, die de stroom, geleverd aan de 10 aangesloten gasontladingslamp bepalen, verbonden met een uitgangsstroombegrenzingsschakeling (29), die de frequentie van de variabele frequentie oscillator zodanig beïnvloeden, dat een zekere waarde van de lampstroom niet overschreden wordt.

20. Voorschakelapparaat volgens één der conclusies 1 tot en met 16, met het kenmerk dat lampstroommeetmiddelen (21) zijn aangebracht die de stroom, geleverd aan de aangesloten gasontladingslamp bepalen, verbonden met een uitgangsstroomstabilisatieschakeling (29), welke de frequentie van de variabele frequentie oscillator zodanig beïnvloeden, dat de lampstroom door de gasontladingslamp op een 20 zekere waarde gestabiliseerd wordt.

21. Voorschakelapparaat volgens conclusie 20, met het kenmerk dat de waarde waarop de lampstroom gestabiliseerd wordt, instelbaar is.

22. Voorschakelapparaat volgens één der voorafgaande conclusies, met het kenmerk dat de variabele frequentie oscillator in de toestand dat geen der in voorgaande conclusies genoemde schakelingen, die de frequentie van deze oscillator kunnen beïnvloeden, werkzaam is, is ingesteld op een rustwaarde, waarbij de verhouding tussen de in conclusie 3 genoemde minimumwaarde van de resonantiefrequentie en de door de variabele 30 frequentie oscillator, werkend op de rustwaarde, bepaalde aanstuurfrequentie minder dan 3 procent afwijkt van een oneven positief geheel getal, en dat de oscillatorfrequentie op het moment dat de stuurimpulsen voor het eerst gegeven worden na geblokkeerd te zijn geweest, zodanig wordt verhoogd dat de aanstuurfrequentie met 5 tot 20 % stijgt en daarna weer geleidelijk afneemt tot de rustwaarde, tenzij één der in voorgaande conclusies 35 genoemde schakelingen de frequentie van de variabele frequentie oscillator beïnvloedt. 1 2 Voorschakelapparaat volgens één der voorafgaande conclusies, met het kenmerk dat 2 tussen tenminste één van de ingangsgelijkspanningsklemmen en de rest van de schakeling tenminste één smoorspoel (14) is opgenomen.

24. Voorschakelapparaat volgens conclusie 23, met het kenmerk, dat parallel aan de tenminste één smoorspoel een dempweerstand (15) is opgenomen. 5

25. Voorschakelapparaat volgens één der voorgaande conclusies voor het starten en bedrijven van een gasontladingslamp met twee voorverhitbare elektroden met elk twee aansluitingen, met het kenmerk dat het voorschakelapparaat is voorzien van een derde en een vierde lampuitgangsklem, waarbij één van de lampelektroden wordt aangesloten tussen de eerste 10 en de derde lampuitgangsklem en de andere lampeiektrode van de gasontladingslamp tussen de tweede en de vierde lampuitgangsklem, terwijl de derde en de vierde lampuitgangsklem zijn aan- gesloten op een contact van een relais (40), en het relaiscontact onder invloed van een stuursignaal uit een tijdsintervalschakeling voor het starten van de lampen eerst enige tijd wordt gesloten, gedurende welke tijd tevens de 15 stuurschakeling stuurimpulsen afgeeft voor het beurtelings en niet overlappend in geleiding brengen van de vermogenstransistoren, waarna het contact geopend wordt.

26. Voorschakelapparaat volgens conclusie 25, met het kenmerk dat de tijdsintervalschakeling enige tijd voor het openen van het relaiscontact de stuurimpulsen voor het beurtelings en 20 niet overlappend in geleiding brengen van de vermogenstransistoren, blokkeert, en enige tijd na het openen van het relaiscontact de stuurimpulsen weer toelaat. 27. oorschakelapparaat volgens één der voorafgaande conclusies met het kenmerk dat in het voorschakelapparaat een Power Factor Corrector (5) is opgenomen, waarvan de ingang via 25 een radiofrequent stooronderdrukkingsfilter (3) en een gelijkrichter (4) is verbonden met de ingangswisselspanningsbron (1), terwijl de uitgang van de Power Factor Corrector is verbonden met de genoemde ingangsgelijkspanningsklemmen (12a, 12b). 1 oorschakelapparaat voor het starten en bedrijven van meerdere gasontladingslampen, elk 30 aan te sluiten op twee of vier lampuitgangsklemmen, met het kenmerk, dat het voorschakelapparaat is opgebouwd uit deelschakelingen, welke deelschakelingen zijn uitgevoerd als beschreven in voorgaande conclusies 1 tot en met 26, en waarbij voor elke lamp één deelschakeling wordt gebruikt, terwijl in het voorschakelapparaat een Power Factor Corrector (5) is opgenomen, waarvan de ingang via een radiofrequent 35 stooronderdrukkingsfilter (3) en een gelijkrichter (4) is verbonden met de ingangswisselspanningsbron (1), terwijl de uitgang van de Power Factor Corrector is verbonden met de ingangsgelijkspanningsklemmen van de genoemde deelschakelingen.