NL2007337C2

NL2007337C2 - Voorschakelapparaat voor een gasontladingslamp.

Info

Publication number: NL2007337C2
Application number: NL2007337A
Authority: NL
Inventors: Gerrit Hendrik Eerden; Patrick Alexander Maria Boink
Original assignee: Nedap Nv
Priority date: 2011-09-02
Filing date: 2011-09-02
Publication date: 2013-03-05
Also published as: US20140292199A1; CA2847379C; CN103959916B; JP2014525660A; US9363873B2; JP6138789B2; EP2752097A1; CN103959916A; WO2013032337A1; CA2847379A1; EP2752097B1

Description

CM J/P91725NLOO

Titel: Voorschakelapparaat voor een gasontladingslamp.

De uitvinding heeft betrekking op een voorschakelapparaat voor ten minste één gasontladingslamp omvattende een eerste filament en een tweede filament waarbij het voorschakelapparaat is voorzien van een elektronisch aandrijfcircuit, bij voorkeur voor het opwekken van een eerste wisselspanning tussen het eerste en tweede filament 5 voor het opstarten van de gasontladingslamp en voor het opwekken van een tweede wisselspanning tussen het eerste en tweede filament voor het laten branden van de gasontladingslamp nadat deze is opgestart. Opgemerkt wordt dat een filament van een gasontladingslamp ook wel wordt aangeduid als een gloeidraad van een gasontladingslamp.

10 De uitvinding heeft tevens betrekking op een systeem voorzien van een voorschakelapparaat en ten minste een gasontladingslamp die met het voorschakelapparaat is verbonden. Voorts heeft de uitvinding betrekking op een dergelijk systeem dat is ingericht voor het desinfecteren van water met UV-licht en hiertoe verder is voorzien van een waterdichte behuizing waarin de lamp is opgenomen. 15 Dergelijke voorschakelapparaten en systemen zijn op zich bekend. In het bijzonder is het bekend om met dergelijke voorschakelapparaten een lage druk gasontladingslamp aan te sturen voor het genereren van ultraviolet licht. Dit ultraviolette licht wordt dan in het bijzonder gebruikt bij het desinfecteren van afval- en drinkwater. Lage-druk gasontladingslampen hebben hierbij een voordeel door het 20 hogere rendement in vergelijking met midden- en hoge druk lampen. Er wordt gewerkt aan een nieuwe generatie lage druk amalgaamlampen tot een vermogen van duizend Watt, waarbij het totale rendement van een systeem en dus het energieverbruik, steeds belangrijker wordt.

Probleem bij een lage druk gasontladingslamp voor het genereren van 25 ultraviolet licht is dat de lichtafgifte en daarmee het rendement van de lamp afhankelijk is van de amalgaamtemperatuur waarbij deze amalgaantemperatuur weer afhankelijk is van de watertemperatuur waarin de lamp zich bevindt voor het desinfecteren van het water. Meer in het algemeen is het bij elk type systeem met een gasontladingslamp een probleem dat bij gasontladingslampen de temperatuur van de lamp kan afwijken van de 2 optimale waarde, meer in het bijzonder te laag wordt onder invloed van zijn omgeving met als gevolg dat het rendement van de lamp afneemt.

De uitvinding beoogt ondermeer een oplossing te verschaffen voor dit probleem. Het voorschakelapparaat volgens de uitvinding is hiertoe gekenmerkt in dat 5 het voorschakelapparaat verder is voorzien van een elektronisch verwarmingscircuit voor het, ten minste tijdens het genereren van de tweede wisselspanning, opwekken van een eerste stroom door het eerste filament voor het verwarmen van het eerste filament en/of het opwekken van een tweede stroom door het tweede filament voor het verwarmen van het tweede filament. Volgens de uitvinding worden het eerste filament 10 en/of het tweede filament derhalve eveneens als mogelijke verwarmingsbron voor de gasontladingslamp gebruikt. Het elektronisch verwarmingscircuit kan voor het opwarmen van de lamp een eerste stroom door het eerste filament sturen en/of een tweede stroom door het tweede filament sturen. De eerste stroom en de tweede stroom kunnen ten aanzien van de verwarming een aanvulling zijn op de stroom die stroomt 15 tussen het eerste filament en het tweede filament ten gevolge van de eerste wisselspanning en/of tweede wisselspanning. In het bijzonder geldt hierbij dat het voorschakelapparaat is voorzien van een besturingscircuit voor het besturen van het aandrijfcircuit en/of het verwarmingscircuit. In het bijzonder geldt hierbij dat het besturingscircuit is ingericht voor het regelen van de grootte van de eerste stroom en/of 20 de grootte van de tweede stroom in afhankelijkheid van de grootte van de lampstroom die loopt tussen het eerste filament en het tweede filament als gevolg van de tweede wisselspanning. Meer in het bijzonder geldt hierbij dat het besturingscircuit is ingericht om de grootte van de eerste stroom en/of de grootte van de tweede stroom te vergroten indien de lampstroom afneemt en vice versa. Indien nu bijvoorbeeld de temperatuur van 25 het gas dat zich in de gasontladingslamp bevindt afneemt zal de lampstroom en daarmee het rendement van de lamp ook gaan afnemen. Dit wordt gedetecteerd door het besturingscircuit. Het besturingscircuit zal in reactie hierop de grootte van de eerste stroom en/of de grootte van de tweede stroom vergroten. Dit heeft weer tot gevolg dat het eerste filament en/of het tweede filament extra worden verwarmd waardoor de 30 temperatuur van het gas in de lamp weer zal toenemen. Hierbij kan het zo zijn dat wanneer de lampstroom boven een vooraf bepaalde waarde uitkomt, de grootte van de 3 eerste stroom en/of de grootte van de tweede stroom gelijk wordt aan nul. Indien de lampstroom een grootte heeft die gelijk is aan de vooraf bepaalde waarde is de lampstroom optimaal ingesteld voor het gewenste rendement. Hierbij kan de regeling zo zijn dat wanneer de grootte van de lampstroom kleiner wordt dan de vooraf bepaalde 5 waarde, de grootte van de eerste stroom en /of de grootte van de tweede stroom van nul op een vaste waarde die groter is dan nul, wordt ingesteld. Dit heeft tot effect dat de lamp extra wordt verwarmd totdat de lampstroom weer groter wordt dan de vooraf bepaalde waarde. Uiteraard is het echter ook mogelijk dat wanneer de grootte van de lampstroom kleiner wordt dan de vooraf bepaalde waarde, de grootte van de eerste 10 stroom groter wordt dan nul om vervolgens toe te nemen wanneer de lampstroom verder afneemt. Ditzelfde geldt eveneens voor de grootte van de tweede stroom. Neemt in een dergelijk geval de lampstroom weer toe dan zal de grootte van de eerste stroom en/of de grootte van de tweede stroom weer afnemen en gelijk aan nul worden wanneer de grootte van de lampstroom weer groter wordt dan de vooraf bepaalde waarde.

15 Dergelijke mogelijkheden voor het regelen van de grootte van de eerste stroom en/of de grootte van de tweede stroom vallen elk binnen het kader van de uitvinding. In het bijzonder is het besturingscircuit ingericht om, wanneer de grootte van de lampstroom zich binnen een vooraf bepaald interval bevindt, de grootte van de eerste stroom en/of de grootte van de tweede stroom te vergroten indien de lampstroom afneemt en vice 20 versa waarbij in het bijzonder de grootte van de eerste stroom en de grootte van de tweede stroom nul wordt wanneer de lampstroom groter wordt dan een vooraf bepaalde waarde.

Meer in het bijzonder geldt dat het aandrijfcircuit is ingericht voor het kunnen dimmen van de lamp. In het bijzonder geldt hierbij dat het besturingscircuit dusdanig is 25 ingericht dat een bovenste grens van het interval kleiner wordt wanneer het dimmen van de lamp toe neemt en vice versa. In het bijzonder geldt dat deze bovenste grens gelijk is aan de genoemde vooraf bepaalde waarde. Met andere woorden, indien een lamp wordt gedimd, zal de lampstroom waarbij de lamp het gewenste optimale rendement levert, ook afnemen.

30 In het bijzonder geldt dat de eerste stroom een wisselstroom is en dat de tweede stroom een wisselstroom is.

4

Een probleem dat zich voor kan doen is dat het aansturen van zowel de gasontladingslamp met de tweede wisselspanning als ook de filamenten van de gasontladingslamp met de eerste stroom en/of de tweede stroom voor wat grotere vermogens bij grote afstanden (dat wil zeggen met langere bedrading) tussen het 5 voorschakelapparaat en de lamp niet optimaal is. Dat wil zeggen dat geen optimaal rendement wordt geleverd. Bij lampen van grotere vermogens zijn de filamenten namelijk laag-ohmig. De weerstand en de reactieve impedantie van de bedrading tussen het voorschakelapparaat en de lamp zijn dan, vooral bij hoog-frequente aansturing, al snel groter dan de weerstand van de filamenten. Het is dan lastig met de 10 standaardmethode (resonantie condensator in serie met de fdamenten) om de lamp tijdens voorgloeien, in normaal bedrijf en tijdens dimmen van de juiste stroom en spanningen te voorzien, zeker als er ook nog een flinke variatie in de lampspanning is. Probleempunt is onder meer de maximale spanning over de lamp tijdens voorgloeien, de waarde van en de variaties in de lampstroom in normaal bedrijf en tijdens dimmen bij 15 verschillende lengtes van de lampbedrading, en verliezen in de lampbedrading. Volgens een bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding geldt hiertoe dat het aandrijfcircuit is voorzien van een eerste resonant circuit voor het opwekken van de tweede wisselspanning en dat het verwarmingscircuit is voorzien van een tweede resonant circuit voor het opwekken van de eerste stroom en de tweede stroom. Doordat het 20 aandrijfcircuit en het verwarmingscircuit elk een eigen resonant circuit hebben en dus onafhankelijk van elkaar kunnen worden geregeld, kan de lampstroom enerzijds en de eerste en tweede stroom anderzijds onafhankelijk van elkaar worden ingesteld. In het bijzonder kan de frequentie van de tweede wisselspanning en daarmee de frequentie van de lampstroom enerzijds en de frequentie van de eerste en tweede lampstroom 25 anderzijds onafhankelijk van elkaar worden ingesteld.

Bij voorkeur geldt dat het voorschakelapparaat dusdanig is ingericht dat de eerste stroom en/of de tweede stroom ook kunnen worden opgewekt voor het voorgloeien van de lamp wanneer de lamp nog niet brandt en de tweede wisselspanning ook niet wordt opgewekt. Volgens de hiervoor genoemde uitvoeringsvorm met de twee 30 van elkaar onafhankelijk opererende resonante circuits kan tijdens voorgloeien de eerste stroom en/of de tweede stroom ook onafhankelijk worden ingesteld van de eerste 5 wisselspanning die wordt gebruikt voor het opstarten van de gasontladingslamp. In het bijzonder geldt dan dat voor de lampstroom de frequentie dusdanig kan worden gekozen dat de reactieve componenten (spoelen, condensatoren) klein kunnen zijn, de schakelverliezen niet al te groot worden, en het rendement van de lamp voldoende hoog 5 is en waarbij ook EMC geen probleem is. Bij het verwarmingscircuit kan de frequentie van de eerste stroom en/of de tweede stroom dusdanig worden gekozen dat de impedantie van de lampbedrading en de verliezen in de lampbedrading voldoende laag blijft, en de afmetingen van de reactieve componenten niet al te groot worden en waarbij de gekozen frequentie het liefst boven het hoorbare gebied ligt en beneden de 10 minimum frequentie van de lampstroom.

Bij voorkeur geldt dat een eerste uitgangsklem van het verwarmingscircuit met een eerste uiteinde van de primaire zijde van een eerste transformator is verbonden, een tweede uitgangsklem voor het verwarmingscircuit met een tweede uiteinde van de primaire zijde van een tweede transformator is verbonden, een tweede uiteinde van de 15 primaire zijde van de eerste transformator met een eerste uiteinde van de primaire zijde van de tweede transformator is verbonden, een eerste en tweede uiteinde van een secundaire zijde van de eerste transformator respectievelijk met de eerste en tweede aansluitklem van het eerste filament is verbonden en een eerste en tweede uiteinde van de secundaire zijde van de tweede transformator respectievelijk met de eerste en tweede 20 aansluitklem van het tweede filament is verbonden. Hierdoor is het verwarmingscircuit galvanisch gescheiden van de lamp. In het bijzonder geldt voorts dat een eerste uitgangsklem van het aandrijfcircuit via een eerste weerstand met een eerste klem van een gelijkspanningsbron is verbonden, de eerste uitgangsklem van het aandrijfcircuit via een tweede weerstand met een tweede klem van de gelijkspanningsbron of met aarde is 25 verbonden, een tweede uitgangsklem van het aandrijfcircuit via een derde weerstand met de eerste klem van de gelijkspanningsbron is verbonden, de tweede uitgangsklem van het aandrijfcircuit via een vierde weerstand met de tweede klem van de gelijkspanningsbron of met aarde is verbonden waarbij de eerste uitgangsklem van het aandrijfcircuit via een eerste spanningsdeler met de tweede klem van de 30 gelijkspanningsbron of met aarde is verbonden en de tweede uitgangsklem van het aandrijfcircuit via een tweede spanningsdeler met de tweede klem van de 6 gelijkspanningsbron of met aarde is verbonden voor het meten van de spanning tussen de eerste spanningsdeler en de tweede spanningsdeler voor het uit de meetresultaten van deze meting kunnen berekenen van een lekstroom van de lamp naar aarde en/of voor het uit de meetresultaten van deze meting kunnen berekenen van een gelijkspanning over de 5 lamp en/of voor het uit de meetresultaten bepalen of er een lekstroompad is tussen de eerste en tweede uitgangsklem van het aandrijfcircuit. Hiermee kan het probleem worden opgelost dat als bij een lamp aan het einde van zijn levensduur gelijkricht effecten gaan optreden waardoor één eind van de lamp oververhit raakt en/of het voorschakelapparaat beschadigd wordt.

10 Wanneer de lamp is uitgevoerd als een UV-lamp, wordt deze veelal geplaatst in een glazen behuizing die omringd wordt door het water dat gereinigd moet worden. Het is dan wenselijk om te kunnen detecteren of er water is de sleeve staat omdat de lamp dan niet meer zijn optimale temperatuur kan bereiken en daardoor te weinig UV-licht opwekt. Door de bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding zoals hiervoor 15 omschreven is het mogelijk om de grootte van een eventuele lekstroom naar aarde (via het water) te bepalen. Dit kan vóór het inschakelen van de lamp maar ook in bedrijf.

Ook is het mogelijk te bepalen of er een lekstroompad is tussen beide uitgangsklemmen van het aandrijfcircuit. Het is voor de detectie van water in de sleeve niet meer nodig dat dit water in elektrisch contact staat met de aarde. Dit kan voor het inschakelen van 20 de lamp worden uitgevoerd.

Door in bedrijf met behulp van de spanningsdelers de gelijkspanning over de lamp te meten, kan vastgesteld worden of er gelijkrichting door de lamp optreedt hetgeen kan duiden dat de lamp aan het einde van zijn levensduur is.

Het is van belang om de filamenten en de bedrading van het 25 voorschakelapparaat naar de lamp te kunnen testen. Zo is het van belang om een onderbreking of een kortsluiting van de filamenten te kunnen detecteren, Dit kan worden uitgevoerd met de hierna te beschrijven eerste en tweede test. Verder kan een te lange bedrading tot gevolg hebben dat de wisselstroomweerstand of impedantie van de bedrading groter wordt dan voorzien, waardoor niet meer met de juiste stroom 30 voorgegloeid wordt. Dit voorgloeien wordt uitgevoerd met behulp van de genoemde eerste en tweede stroom. Een te hoge impedantie zou bij de gewenste eerste en tweede 7 stroom een hogere spanning vereisen dan de verwarmingsschakeling kan leveren. Een detectie van een te lange bedrading kan ook met de eerste en tweede test worden uitgevoerd. Verder kan de capaciteit van de bedrading de frequentie verschuiven waarmee de door het voorschakelapparaat, bedrading en lamp gevormde resonantie 5 kring moet worden aangestuurd om de juiste eerste wisselspanning te bereiken. Deze capaciteit van de bedrading of de benodigde ontsteekfrequentie (de frequentie van de eerste spanning) kan vooraf worden bepaald met de eerste of tweede test. Indien de capaciteit van de bedrading bepaald is kan de invloed van deze capaciteit op de genoemde frequentie worden geëlimineerd door de frequentie van de eerste spanning 10 aan te passen aan de invloed van de capaciteit van de bedrading op de resonantiefrequentie.

In een bijzondere uitvoeringsvorm van het voorschakelapparaat geldt nog dat het besturingscircuit is ingericht om de eerste test uit te voeren waarbij het aandrijfcircuit is geactiveerd terwijl het verwarmingscircuit is gedeactiveerd en waarbij 15 een door het besturingscircuit opgewekte derde wisselspanning dusdanig laag is dat bij een kapotte of kortgesloten lamp het aandrijfcircuit niet kapot kan gaan tengevolge van de kapotte of kortgesloten lamp of bedrading en waarbij het besturingscircuit is ingericht voor het uitvoeren van de eerste test om de derde spanning of een spanning die daarmee samenhangt en de lampstroom of een stroom die daarmee samenhangt te 20 meten. Uit de gemeten spanning en stromen kunnen weerstand, zelfinductie en capaciteit van de bedrading die loopt van het aandrijfcircuit naar de lamp inclusief de weerstand, capaciteit en zelfinductie van de lamp worden berekend. Afhankelijk van de resultaten kan worden besloten of en hoe de lamp ontstoken moet worden. Dit besluitvoeringsproces kan middels een vooraf bepaald algoritme in de 25 besturingsinrichting worden uitgevoerd. Tevens geldt volgens een bijzondere uitvoeringsvorm dat het besturingscircuit is ingericht om de tweede test uit te voeren waarbij het aandrijfcircuit is gedeactiveerd terwijl het verwarmingscircuit is geactiveerd en waarbij de opgewekte eerste stroom en/of de opgewekte tweede stroom elk dusdanig laag zijn dat bij een kapotte of kortgesloten lamp of bedrading het verwarmingscircuit 30 niet kapot kan gaan tengevolge van de kapotte of kortgesloten lamp of bedrading en waarbij het besturingscircuit is ingericht voor het uitvoeren van de tweede test om de 8 eerste stroom of een stroom die daarmee samenhangt, de tweede stroom of een stroom die daarmee samenhangt, een spanning aan uitgangsklemmen van het verwarmingscircuit of een spanning die daarmee samenhang te meten. Ook aan de hand van deze gemeten stromen en spanningen kunnen weerstand, zelfinductie en capaciteit 5 van de bedrading van het verwarmingscircuit naar de lamp en inclusief de weerstand, zelfinductie en capaciteit van de lamp worden berekend. Afhankelijk van deze resultaten, eventueel in combinatie met de resultaten van de eerste test, kan worden besloten of en hoe de lamp ontstoken moet worden. Dit kan worden uitgevoerd door de hiervoor genoemde algoritmen.

10 De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekening.

Hierin toont:

Figuur 1 een mogelijke uitvoeringsvorm van een voorschakelapparaat volgens de uitvinding die gekoppeld is aan een gasontladingslamp.

Figuur 2 een verband tussen F en F en Iiamp voor een eerste uitvoeringsvorm 15 van het besturingscircuit;

Figuur 3 een verband tussen F en F en Iiamp voor een tweede uitvoeringsvorm van het besturingscircuit; en

Figuur 4 een verband tussen F en F en Iiamp voor een derde uitvoeringsvorm van het besturingscircuit.

20 Figuur 5 mogelijke verbanden tussen F en F en Famp voor andere uitvoeringsvormen van het besturingscircuit.

Figuur 6 mogelijke verbanden tussen F en F en Ilamp voor een andere uitvoeringsvormen van het besturingscircuit.

Figuur 7-9 tonen respectievelijk elk een uitvoeringsvoorbeeld waarbij twee 25 gasontladingslampen in serie kunnen worden geschakeld.

In figuur 1 is met referentienummer 1 een mogelijke uitvoeringsvorm van een voorschakelapparaat volgens de uitvinding aangeduid. Het voorschakelapparaat is gekoppeld aan een gasontladingslamp 2 voorzien van een eerste filament 4 en een 30 tweede filament 6. De gasontladingslamp 2 is in dit voorbeeld uitgevoerd als een UV- 9 lamp, in het bijzonder een lage druk amalgaam lamp. De lamp heeft in dit voorbeeld een vermogen van 500 Watt bij nominaal 8 Ampère (hierna : Amp).

Het voorschakelapparaat is voorzien van een elektronisch aandrijfcircuit 8 voor het opwekken van een eerste wisselspanning tussen het eerste en tweede filament 5 voor het opstarten van de gasontladingslamp en voor het opwekken van een tweede wisselspanning tussen het eerste en tweede filament voor het laten branden van de gasontladingslamp nadat deze reeds is opgestart. Het aandrijfcircuit is voorzien van een eerste aansluitklem 10 en een tweede aansluitklem 12. De eerste aansluitklem 10 is via een secundaire winding 14 van een transformator 16 met het eerste filament 4 10 verbonden. Meer in het bijzonder is de eerste aansluitklem via een draad 18 met de secundaire winding 14 van de transformator 16 verbonden. De uiteinden van de secundaire winding 14 zijn respectievelijk via draden 20 en 22 met aansluitklemmen 24 en 26 van het eerste filament 4 verbonden. Geheel analoog is de aansluitklem 12 via een draad 28 met een secundaire winding 30 van een tweede transformator 32 verbonden.

15 De uiteinden van de secundaire winding 30 zijn respectievelijk via draden 34 en 36 met respectievelijk een eerste aansluitklem 38 en een tweede aansluitklem 40 van het tweede filament 6 verbonden. Er geldt dus dat de tweede aansluitklem 12 via een tweede transformator 32 met het filament 6 is verbonden.

Het voorschakelapparaat is verder voorzien van een elektronisch 20 verwarmingscircuit 42 voor het, ten minste voor en eventueel tijdens het genereren van de eerste wisselspanning en tijdens het genereren van de tweede wisselspanning, opwekken van een stroom door het eerste filament voor het verwarmen van het eerste filament en/of voor het opwekken van een tweede stroom door het tweede filament verwarmen van het tweede filament. Het verwarmingscircuit verzorgt in dit voorbeeld 25 zowel het voorverwarmen van de beide filamenten als ook het bijverwarmen tijdens dimmen.

Het verwarmingscircuit 42 is voorzien van een eerste uitgangsklem 44 die via een draad 48 met een eerste uiteinde van een primaire winding 50 van de eerste transformator 16 is verbonden. Een tweede uitgangsklem 52 van het verwarmingscircuit 30 is via een draad 54 met een tweede uiteinde van een primaire winding 56 van de tweede transformator 32 verbonden. Een tweede uiteinde van de primaire winding 50 en een 10 eerste uiteinde van de primaire winding 56 (die niet met de draad 54 is verbonden), zijn onderling via een draad 58 met elkaar verbonden.

In dit voorbeeld is het aandrijfcircuit 8 voorzien van een eerste circuit 60 voor het opwekken van een wisselspanning, een transformator 62 en een eerste resonant 5 circuit 64 waaraan de met het eerste circuit opgewekte wisselspanning via de transformator wordt toegevoerd voor het met het eerste resonant circuit opwekken van de tweede wisselspanning en eventueel ook de eerste wisselspanning. De eerste en tweede wisselspanning die met het resonante circuit worden opgewekt zijn enigszins sinusvormig. Daarentegen is de wisselspanning die met behulp van het eerste circuit 60 10 wordt opgewekt bij voorbeeld blokvorming.

Het verwarmingscircuit is voorzien van een tweede circuit 66 voor het opwekken van een wisselspanning (bijvoorbeeld blokvormig) waarbij de opgewekte wisselspanning aan een tweede resonant circuit 68 wordt toegevoerd voor het met het tweede resonante circuit genereren van de eerste stroom en/of de tweede stroom. De 15 eerste en tweede stroom Ii en I2 zijn elk een wisselstroom die de vorm hebben van een sinus.

In dit voorbeeld geldt dat de frequentie van de eerste stroom Ij en de tweede stroom I2 kleiner is dan de frequentie van de eerste en tweede wisselspanning. In dit voorbeeld bedraagt de frequentie van de wisselstroom II en de wisselstroom h 10-20 30kHz.

Het voorschakelapparaat is verder voorzien van een AC/DC convertor waarin, in gebruik een wisselspanning wordt toegevoerd voor het opwekken van een gelijkspanning. De AC/DC convertor vormt aldus een gelijkspanningsbron met een eerste klem 72 en een tweede klem 74. De klemmen 72 en 74 zijn via draden 76, 78 25 verbonden met het eerste circuit 60 en het tweede circuit 66, dat wil zeggen met de ingangszijde van het aandrijfcircuit 8 en het verwarmingscircuit 42. Het voorschakelapparaat is voorts nog voorzien van een besturingscircuit 80 voor het besturen van het eerste circuit 60, het tweede circuit 66 en het meten van de eerste en tweede wisselspanning en de lampstroom en de eerste en tweede stromen en de 30 spanning over de secundaire wikkelingen 14 en 30 van transformatoren 16 en 32. De lampstroom Iiamp. is de stroom die loopt tussen het eerste filament 4 en het tweede 11 filament 6 waardoor de lamp nadat deze is ontstoken brandt. De werking van het voorschakelapparaat zoals deze tot op dit punt is omschreven, is als volgt.

Aan de AC/DC convertor 70 wordt een wisselspanning toegevoerd van bijvoorbeeld 220 Volt. De AC/DC convertor genereert in dit voorbeeld op de klemmen 5 72, 74 een gelijkspanning van 430 Volt. Het besturingscircuit 80 stuurt het eerste circuit 60 dusdanig aan dat een wisselspanning, bijvoorbeeld in de vorm van een blokgolf, wordt opgewekt met een relatief hoge frequentie van bijvoorbeeld 100-200kHz. . De transformator 62 verzorgt een galvanische scheiding tussen het eerste circuit 60 en het eerste resonantie circuit 64. Het resonante circuit 64 krijgt via de transformator 62 de 10 genoemde wisselspanning toegevoerd die door het eerste circuit 60 wordt opgewekt. Op basis van deze wisselspanning genereert het resonante circuit 64 een eerste wisselspanning die de genoemde relatief hoge frequentie heeft. Voor het met de genoemde relatief hoge frequentie opwekken van de eerste wisselspanning met behulp van het resonante circuit 64 en die in dit voorbeeld de vorm heeft van een sinus, stuurt 15 het besturingscircuit 80 met behulp van een microprocessor 100 het resonante circuit dusdanig met de juiste frequentie aan dat de eerste spanning de gewenste amplitude voor het opstarten van de lamp krijgt. . Deze eerste wisselspanning wordt via de draden 18 en 28 aan respectievelijk de secundaire zijde van de eerste transformator 16 en de secundaire zijde van de tweede transformator 32 toegevoerd. Het effect is dat deze 20 wisselspanning via de draden 20, 22 en de draden 34, 36 komt te staan tussen het eerste filament 4 en het tweede filament 6. Dit heeft tot gevolg dat in lamp 2 een elektrische ontlading ontstaat. Nadat in lamp 2 een continu elektrische ontlading tot stand gebracht is stuurt het besturingscircuit 80 het eerste circuit 60 dusdanig aan dat deze een tweede wisselspanning gaat opwekken met een lagere frequentie. In dit voorbeeld een 25 frequentie van 35-100kHz. .. Het gevolg is dat met behulp van het resonante circuit 64 een tweede wisselspanning wordt opgewekt die althans in hoofdzaak sinusvormig is en over de lamp 2 staat, dat wil zeggen dat deze tweede wisselspanning tussen de filamenten 4 en 6 staat. Op basis van deze eerste wisselspanning ontsteekt de lamp en gaat vervolgens de lampstroom Iiamp- stromen tussen het eerste filament 4 en het 30 tweede filament 6 waardoor de lamp brandt. In dit voorbeeld is de nominale lampstroom 8 Amp. Dit betekent dat er door elk van de draden 20 en 22 een stroom van 12 ongeveer 4 Amp. loopt. Geheel analoog betekent dit dat door elk van de draden 34 en 36 een stroom van ongeveer 4 Amp. loopt.

In dit voorbeeld is de lamp een 500W UV-lamp die in een in de tekening schematisch aangeduide glazen behuizing 82 is opgenomen. Deze glazen behuizing 82 5 wordt, in gebruik, in een bassin met water gedompeld voor het desinfecteren van het water met het UV-licht. Indien het water koud wordt zal de lamp 2 gaan afkoelen. Ten gevolge van het afkoelen van de lamp zal de grootte van de lampstroom gaan dalen. De grootte van de lampstroom wordt gedetecteerd met behulp van het besturingscircuit 80 die hiertoe met het resonante circuit 64 is verbonden. In figuur 2 wordt met de 10 gestreepte lijn aangegeven hoe de besturingseenheid de eerste stroom Ii en de tweede stroom h regelt in afhankelijkheid van de grootte van de lampstroom 1^. Wanneer de lampstroom is gedaald van 8 Amp. tot 6 Amp. bewerkstelligt het besturingscircuit 80 dat het verwarmingscircuit 42 wordt ingeschakeld. Het verwarmingscircuit 42 bewerkstelligt vervolgens dat door de draden 48 en 54 een wisselstroom gaat lopen 15 zoals hiervoor uiteen gezet. Eén en ander heeft tot gevolg dat een eerste wisselstroom door het filament 4 gaat lopen via de draden 20 en 22 en dat een tweede wisselstroom gaat lopen door het filament 6 via de draden 34 en 36. De eerste wisselstroom is aangeduid met E en de tweede wisselstroom is aangeduid met E- De eerste wisselstroom I| en de tweede wisselstroom E zijn in dit voorbeeld even groot. De eerste 20 wisselstroom I| heeft, wanneer de lampstroom bijna gelijk is aan 6 Amp. een waarde van 3 of 0 Amp. Eén en ander is schematisch getoond in figuur 2 met behulp van de gestreepte lijn. Het gevolg is dat ten gevolge van de eerste stroom Ii en de tweede stroom I2 die respectievelijk door het eerste fdament 4 en het tweede filament 6 stroomt, de lamp 2, dat wil zeggen het gas in de lamp, zal worden opgewarmd. Wanneer de 25 lampstroom in de lamp verder daalt beneden 6 Amp, bewerkstelligt de besturingsinrichting 80 dat de eerste stroom E en de tweede stroom E zullen gaan stijgen, in dit voorbeeld tot een maximale waarde van 9 Amp. wanneer de lampstroom bijna nul is. Ten gevolge van de stroom E en E zal echter de temperatuur van de lamp weer gaan stijgen met als gevolg dat de lampstroom ook weer zal gaan stijgen. De eerste 30 stroom E en de tweede stroom E zullen dan weer gaan afnemen volgens de gestreepte lijn van figuur 2. Wanneer de lampstroom weer boven 6 Amp. Komt zullen de eerste 13 stroom Ij en de eerste stroom I2 weer gelijk worden aan nul. Doordat de lampstroom op deze wijze altijd tot een waarde boven de 6 Amp. wordt geregeld, heeft dit als effect dat de UV-lamp altijd met een relatief hoog rendement zal werken.

In dit voorbeeld geldt, zoals blijkt uit figuur 2, dat het besturingscircuit is 5 ingericht om, wanneer de grootte van de lampstroom zich in een vooraf bepaald interval A bevindt, de grootte van de eerste stroom en de grootte van de tweede stroom te vergroten indien de lampstroom afneemt en vice versa. Tevens geldt dat de grootte van de eerste stroom en de grootte van de tweede stroom gelijk aan nul wordt wanneer de lampstroom groter wordt dan een vooraf bepaalde waarde. In dit voorbeeld is deze 10 vooraf bepaalde waarde gelijk aan een bovengrens van het interval A, dat wil zeggen gelijk aan 6 Amp. Het interval is in figuur 2 aangegeven met lijnstuk A.

Het besturingscircuit is voorts ingericht om op bekende wijze de lamp2 te dimmen. Hiertoe stuurt het besturingscircuit op bekende wijze het aandrijfcircuit 8 aan. Wanneer de lamp wordt gedimd tot bijvoorbeeld 300W, zal de lampstroom in de lamp 15 ook afnemen. De grootte van Iiamp waarbij de grootte van Ii en de grootte h gaat stijgen (Iiamp-s) wordt kleiner wanneer het dimmen toeneemt. Wanneer de lamp ongedimd brandt is deze grootte van Iiamp-s 6 Amp. Wanneer de lamp wordt gedimd tot zoals aangegeven 300W wordt de grootte van Iiamp-s dan bijvoorbeeld 4 Amp. Wordt de lamp nog verder gedimd dan zal Iiamp-s verder afnemen.. Dit betekent dat het niet langer 20 nodig is de lamp met behulp van de gloeidraden tot een lampstroom van 6Amp. extra te gaan verwarmen maar tot bijvoorbeeld 4Amp.. De daling van de lampstroom is immers niet een gevolg van het dalen van de temperatuur van de lamp, maar een gevolg van het dimmen. Bij het dimmen van de lamp zal het besturingscircuit een ander verband gaan gebruiken tussen de grootte van Ij en I2 enerzijds en de grootte van de lampstroom I^p 25 anderzijds. Het besturingscircuit zorgt er echter in dit geval voor dat, wanneer de lamp bijvoorbeeld wordt gedimd, de eerste stroom I| en de tweede stroom I2 gelijk aan nul zijn tenzij de lampstroom daalt tot beneden de 4 Amp. In dat laatste geval (zie stippellijn in figuur 2) worden de stromen Ii en I2 van nul naar een waarde van ongeveer 5 Amp. ingesteld. Vanaf dat punt zullen de stromen H en I2 verder oplopen bij het dalen 30 van de lampstroom. Gaat de temperatuur weer stijgen, dan zal de lampstroom weer stijgen. Indien de lampstroom weer stijgt dan bewerkstelligt de besturingseenheid dat de 14 grootte van de stroom Ij en de grootte van de stroom I2 weer gaan dalen volgens de stippellijn van figuur 2. Indien de lampstroom weer tot boven de 4 Amp. stijgt dan zal de grootte van de eerste stroom Ii en de grootte van de tweede stroom I2 weer gelijk aan nul worden. Er geldt in dit voorbeeld dat het besturingscircuit dusdanig is ingericht dat 5 een bovengrens van het interval kleiner wordt wanneer het dimmen van de lamp toeneemt en vice versa. In dit voorbeeld wordt de bovengrens van het interval bij dimmen van de lamp verlaagd tot een bepaalde waarde van de lampstroom, bijvoorbeeld tot 4 Amp. zodat het interval ontstaat zoals in figuur 2 is aangegeven met lijnstuk B. De betreffende bovengrens is in dit voorbeeld weer gelijk aan de vooraf 10 bepaalde waarde waarbij geldt dat wanneer de lampstroom groter is dan deze vooraf bepaalde waarde de stroom I | en de stroom E weer gelijk aan nul wordt. In dit voorbeeld geldt dat zowel voor het stijgen van de lampstroom I^p als het dalen van de lampstroom Iiamp de stippellijn curve de grootte van de bijbehorende eerste stroom B en de tweede stroom I2 aanduidt. Uiteraard geldt wanneer de lamp verder wordt gedimd tot 15 een bepaald vermogen dat kleiner is dan 300 W, dat de besturingseenheid bewerkstelligt dat de vooraf bepaalde waarde verder daalt, zoals bijvoorbeeld aangegeven met behulp van de stippelstreep/streeplijn wanneer de lamp verder wordt gedimd tot bijvoorbeeld 200W.

In figuur 3 wordt een ander mogelijk verband tussen Iiamp en de eerste stroom 20 Ii en de tweede stroom I2 getoond. De gestreepte lijn geeft weer aan wanneer de lamp wordt gebruikt bij het nominale vermogen van 500 Watt, dus ongedimd. Hieruit blijkt dat wanneer de lampstroom daalt beneden de 6,2 Amp. in het traject van 6,2-6 Amp. de besturingseenheid bewerkstelligt dat B en B relatief snel oplopen tot 3 Amp. Wanneer de lampstroom verder beneden 6 Amp. daalt, dan nemen B en E minder snel toe.

25 Wanneer de lampstroom in de lamp weer gaat stijgen doordat de temperatuur van de lamp stijgt ten gevolge van het opwarmen, geeft de gestreepte curve ook het verband tussen de grootte van de lampstroom Ilamp en de grootte van de eerste stroom B en de grootte van de tweede stroom E- Ook hierbij geldt dat wanneer de grootte van de lampstroom Ilamp afneemt, de grootte van de eerste stroom B en de grootte van de 30 tweede stroom I2 toeneemt wanneer de lampstroom Iiamp zich in een vooraf bepaald interval bevindt dat zich in dit voorbeeld uitstrekt van 0-6,2 Amp. Wordt de lamp 15 gedimd, dan zal een bovengrens van het interval A afnemen waarna bijvoorbeeld bij een bepaalde mate van dimmenhet interval B wordt toegepast. Tijdens deze mate van dimmen wordt dan de gestippeldelijn gevolgd. Hier geldt wederom dat de grootte van de stroom Ij en I2 zal toenemen wanneer de lampstroom afneemt en vice versa. Ook hier 5 geldt dat bij een daling van de lampstroom tot beneden de 4,2 Amp (bij genoemde mate van dimmen)., de grootte van de stroom Ii en I2 eerst relatief snel toeneemt en daarna bij een verder dalen van de lampstroom de grootte van de stroom Ii en I2 relatief langzaam toeneemt.

In figuur 4 wordt nog een andere mogelijk verband gegeven tussen de 10 lampstroom Iiamp en de grootte van de stroom Ii en I2 die in de besturingseenheid kan zijn geïmplementeerd. In dit voorbeeld geldt dat wanneer de lampstroom bij nominaal vermogen van de lamp daalt tot beneden 6 Amp., de grootte van de stroom Ii en I2 door de besturingseenheid direct op 3 Amp. wordt gezet. Bij een verdere daling van de lampstroom Iiamp blijft de grootte van de stroom Ii en de grootte van de stroom I2 gelijk. 15 Wanneer de temperatuur van de lamp weer zal toenemen zal de lampstroom weer gaan stijgen. Wanneer de lampstroom stijgt tot boven 6 Amp. zal de grootte van de stroom Ij en de grootte van de stroom I2 weer gelijk aan nul worden. Hier geldt dus dat wanneer de grootte van de lampstroom zich binnen een vooraf bepaald interval A bevindt (zie lijnstuk A in figuur 4), de grootte van de eerste stroom en de grootte van de tweede 20 stroom gelijk blijft indien de lampstroom afneemt en vice versa. Tevens geldt dat de grootte van de eerste stroom en de grootte van de tweede stroom nul wordt wanneer de lampstroom groter wordt dan een vooraf bepaalde waarde waarbij in dit voorbeeld deze vooraf bepaalde waarde gelijk is aan de bovengrens van het interval A. Wanneer de lamp wordt gedimd tot een bepaald vermogen wordt bij dat vermogen het verband 25 tussen de grootte van de lampstroom Iiamp en de grootte van de stroom Ii en I2 volgens de stippellijn gegeven. Bij het dimmen van de lamp tot dat bepaalde vermogen ontstaat bijvoorbeeld het interval B zoals in figuur 4 is aangeduid. Ook bij deze mate van dimmen geldt dat wanneer de grootte van de lampstroom zich binnen het vooraf bepaald interval B bevindt, de grootte van de eerste stroom en de grootte van de tweede stroom 30 gelijk blijft indien de lampstroom afneemt en vice versa. Er geldt bovendien dat het besturingscircuit dusdanig is ingericht dat een bovengrens van het interval kleiner wordt 16 wanneer het dimmen van de lamp toeneemt en vice versa, (vergelijk de bovengrens van het interval A met de bovengrens van de interval B in figuur 4). Wel nuttig: de eerste en tweede stroom niet boven een bepaalde waarde (bijv 7Amp.) laten stijgen, als het dalen van de lampstroom daar aanleiding toe zou geven. Het verwarmingscircuit hoeft 5 dan niet geschikt te zijn voor 9Amp. maar slechts 7Amp.Natuurlijk zijn ook andere curves denkbaar.

De stroom waarop II en 12 ingesteld worden als de lampstroom daalt tot beneden de bovengrens van interval A kan afwijken van 3Amp. en de grootte van II en 12 kan afwijken van 9Amp. als de lampstroom to OAmp. zou dalen, zie figuur 5 en figuur 6.

10

In dit voorbeeld geldt dat het aandrijfcircuit 8 en het verwarmingscircuit 42 van elkaar gescheiden individuele circuits zijn die onafhankelijk van elkaar kunnen worden bediend. Daarom is elk circuit voorzien van zijn eigen resonantiecircuit. Dit brengt belangrijke voorbeelden met zich mee. Hierbij wordt alvast opgemerkt dat het 15 verwarmingscircuit de genoemde eerste stroom Ii en de tweede stroom h zoals hierboven besproken, kan opwekken wanneer het aandrijfcircuit de tweede wisselspanning opwekt voor het aansturen van de lamp in bedrijf. Het is echter ook mogelijk, wanneer de lamp niet wordt aangestuurd met behulp van het aandrijfcircuit en/of wanneer de lamp wordt opgestart wanneer het aandrijfcircuit de eerste 20 wisselspanning opwekt, de gloeidraden te verwarmen met het verwarmingscircuit.

Doordat het aandrijfcircuit en het verwarmingscircuit onafhankelijk van elkaar kunnen worden geregeld, ontstaan echter nog verdere belangrijke voordelen. Bij lampen 2 met grotere vermogens zijn de filamentdraden 4, 6 laag-ohmig. De weerstand en de reactieve impedantie van de bedrading 20, 22, 24, 26 zijn dan, vooral bij hoogfrequente 25 aansturing, al gauw groter dan de weerstand van de filamenten 4 en 6. Het is dan lastig om met de standaardmethode (resonantiecondensator in serie met de gloeidraden) de lamp tijdens voorgloeien, in normaal bedrijf en tijdens dimmen, van de juiste stromen en spanningen te voorzien, zeker als er ook nog een flinke variatie in de lampspanning is. Probleempunten zijn onder andere de maximum spanning over de lamp tijdens 30 voorgloeien, en de waarde van en de variatie in de stromen door de filamenten in normaal bedrijf en tijdens dimmen bij verschillende lengtes van de lampbedrading 20, 17 22, 34, 36. Voorts zijn de verliezen in de lampbedrading problematisch. Doordat er een aandrijfcircuit aanwezig is voor de boogontlading (dat wil zeggen voor het genereren van de tweede spanning en de daarbij behorende lampstroom) kan de frequentie zodanig gekozen worden dat de reactieve componenten klein zijn, de schakelverliezen niet al te 5 groot worden, het rendement van de lamp voldoende hoog is, en EMC geen probleem is. Tevens kan met behulp van het verwarmingscircuit de frequentie van de eerste stroom en de tweede stroom zodanig gekozen worden dat de impedantie van en de verliezen in de lampbedrading voldoende laag blijft en de afmetingen van de reactieve componenten niet al te groot worden waarbij deze frequentie het liefst boven het 10 hoorbare gebied ligt. Anders gezegd: doordat de frequenties van de eerste spanning en de tweede spanning enerzijds en de frequentie van de eerste stroom en de tweede stroom anderzijds onafhankelijk van elkaar kunnen worden gekozen, kan één en ander optimaal worden ingesteld. Volgens de hiervoor genoemde uitvoeringsvorm met de twee van elkaar onafhankelijk opererende resonante circuits kan tijdens voorgloeien de eerste 15 stroom en/of de tweede stroom ook onafhankelijk worden ingesteld van de eerste wisselspanning die wordt gebruikt voor het opstarten van de gasontladingslamp. In het bijzonder geldt dan dat voor de lampstroom de frequentie dusdanig kan worden gekozen dat de reactieve componenten (spoelen, condensatoren) klein kunnen zijn, de schakelverliezen niet al te groot worden, en het rendement van de lamp voldoende hoog 20 is en waarbij ook EMC geen probleem is. Bij het verwarmingscircuit kan de frequentie van de eerste stroom en/of de tweede stroom dusdanig worden gekozen dat de impedantie van de lampbedrading en de verliezen in de lampbedrading voldoende laag blijft, en de afmetingen van de reactieve componenten niet al te groot worden en waarbij de gekozen frequentie het liefst boven het hoorbare gebied ligt.

25

In dit voorbeeld geldt voorts nog dat de eerste aansluitklem 10 van aandrijf circuit 8 via een eerste weerstand 82 met de eerste klem 72 van de gelijkspanningsbron 70 is verbonden. Voorts geldt dat de eerste aansluitklem 10 via een tweede weerstand 84 met een tweede klem 74 van de gelijkspanningsbron 70 is verbonden. De tweede 30 aansluitklem 12 van het aandrijfcircuit is via een derde weerstand 86 via een elektronisch schakelaar 101 met de eerste klem 72 van de gelijkspanningsbron 70 18 verbonden. Tevens geldt dat de tweede aansluitklem 12 via een weerstand 88 met de tweede klem 74 van de gelijkspanningsbron 70 verbonden. In dit voorbeeld geldt voorts dat de eerste weerstand 84 is samengesteld uit een serieschakeling van een weerstand 84A en 84B die aldus een eerste spanningsdeler vormen. Tevens geldt dat de weerstand 5 88 is samengesteld uit een serieschakeling van een eerste weerstand 88A en 88B die een tweede spanningsdeler vormen. Er geldt dus tevens dat de eerste aansluitklem 10 via een eerste spanningsdeler (84A,84B) met de tweede klem 74 van de gelijkspanningscbron 70 is verbonden en dat de tweede aansluitklem 12 via een tweede spanningsdeler (88A, 88B) eveneens met de tweede klem 74 van de 10 gelijkspanningsbron 70 is verbonden. De eerste spanningsdeler 84A, 84B geeft op punt 90 een spanning en de tweede spanningsdeler 88A, 88B geeft op punt 92 een spanning. Deze spanningen worden toegevoerd aan het besturingscircuit 80 via een leiding die in de tekening met een m is aangeduid. De weerstanden 82, 84A, 86, 88A zijn hoog-ohmig. Onder hoog-ohmig wordt verstaan een weerstand die groter is dan 1MQ. De 15 weerstanden 84B en 88B zijn elk laag-ohmig uitgevoerd. De verhouding tussen de weerstanden 82, 84A, 86, 88A en 84B, 88B is zodanig dat op de punten 90 en 92 een spanning staat die door microprocessor 100 gemeten kan worden. In dit voorbeeld is de grootte van de weerstand 82, 86, 84a en 88a respectievelijk gelijk aan 2,4MQ. De grootte van de weerstandem 84B en 88B is gelijk aan 10kD(Door de spanning op punt 20 90 en de spanning op punt 92 te meten kan worden berekend of en hoeveel lekstroom er naar aarde loopt via het water waarin de lamp 2 zich bevindt en kan bij een te hoge waarde van de lekstroom besloten worden het circuit uit te schakelen

Voordat de lamp wordt ingeschakeld is het ook mogelijk door het meten van de spanning op respectievelijk de punten 90 en 92 te berekenen of er een lekstroompad 25 is tussen de uitgangsklemmen 10 en 12. Voordat de spanning op de punten 90 en 92 gemeten wordt zal door besturing 80 de elektronische schakelaar 101 aangestuurd worden, hierdoor zal de elektrisch verbinding naar punt 76 onderbroken worden. Na de spanningsmeting wordt de verbinding weer hersteld.Bij het overschrijden van een van te voren gekozen limiet voor deze lekstroom kan dan eventueel een alarm melding worden 30 gegenereerd door de besturing 80. . Het is voor de detectie van het water in de behuizing 82 dan niet meer nodig dat dit water elektrisch in contact staat met de aarde.

19

Ook kan met behulp van de spanningsdelers, dat wil zeggen door respectievelijk de spanning te meten op de punten 90 en 92, de gelijkspanning over de lamp worden gemeten. Indien deze gelijkspanning er is, kan dit betekenen dat de lamp aan het einde van zijn levensduur is waardoor er één einde van de lamp oververhit kan 5 raken en/of het voorschakelapparaat beschadigd kan worden of dat de gloeidraden een te lage temperatuur hebben. Het meten van de gelijkspanning over de lamp door het meten van spanning op respectievelijk de punten 90 en 92 kan leiden tot het afschakelen van de unit indien de gemeten spanning een van te voren ingestelde limiet overschrijdt of dat de gloeistroom verhoogt moet worden. In dit voorbeeld zijn de weerstanden 82 en 10 86 (via een elektronisch schakelaar 101) met de klem 72 van de gelijkspanningsbron verbonden. Het is ook mogelijk om deze weerstanden met aarde te verbinden. Als een alternatief is het ook mogelijk om de weerstanden 84 en 88 met aarde te verbinden in plaats van met de klem 74 van de gelijkspanningsbron. In dat geval kunnen de berekeningen worden uitgevoerd op een zelfde wijze zoals hiervoor besproken.

15 Het is van belang om de filamenten en de bedrading van het voorschakelapparaat naar de lamp te kunnen testen. Zo is het van belang om een onderbreking of een kortsluiting van de filamenten te kunnen detecteren, Dit kan worden uitgevoerd met de hierna te beschrijven eerste en tweede test. Verder kan een te lange bedrading tot gevolg hebben dat de weerstand van de bedrading groter wordt dan 20 voorzien, waardoor niet meer met de juiste stroom voorgegloeid wordt. Dit voorgloeien wordt uitgevoerd met behulp van de genoemde eerste en tweede stroom. Deze spanning kan dan bij de grotere weerstand van de bedrading met zich meebrengen dat de genoemde stroom te klein is voor het voorgloeien. Een detectie van een te lange bedrading kan ook met de eerste en tweede test worden uitgevoerd. Verder kan de 25 capaciteit van de bedrading de frequentie verschuiven waarmee de door het voorschakelapparaat, bedrading en lamp gevormde resonantie kring moet worden aangestuurd om de juiste ontsteekspanning te bereiken. Deze capaciteit van de bedrading of de benodigde ontsteekfrequentie (de frequentie van de eerste spanning) kan vooraf worden bepaald met de eerste of tweede test. Indien de capaciteit van de 30 bedrading bepaald is kan de invloed van deze capaciteit geëlimineerd door het kiezen van de juiste frequentie.

20

In dit voorbeeld geldt tevens nog dat het besturingscircuit 80 is ingericht om de eerste test uit te voeren waarbij het aandrijfcircuit 8 is geactiveerd terwijl het verwarmingscircuit42 is gedeactiveerd. Er geldt bij deze eerste test dat de door het besturingscircuit opgewekte derde wisselspanning en wisselstroom dusdanig laag zijn 5 dat er geen schade aan het voorschakelapparaat kan optreden en er geen ionisatie optreedt in de lamp.. De derde wisselspanning en wisselstroom tussen de uitgangsklemmen 10 en 12 worden gemeten en vervolgens kunnen parallel weerstand, en parallel capaciteit van de bedrading inclusief lamp berekend worden door de microprocessor. Aan de hand van deze resultaten kan dan worden bepaald of en hoe de 10 lamp ontstoken dient te worden. Er geldt dus meer in het algemeen dat het besturingscircuit is ingericht voor het uitvoeren van de eerste test om de derde spanning of een spanning die daarmee samenhangt, en de lampstroom of een stroom die daarmee samenhangt, te meten. Het besturingscircuit kan deze spanningen en stromen bijvoorbeeld zelf rechtstreeks meten. Hierdoor kunnen de parallel weerstand, en parallel 15 capaciteit van de bedrading inclusief de lamp berekend worden. Dit kan als volgt:

Uit de momentane waardes van spanning en stroom kan door vermenigvuldiging en uitmiddeling het vermogen berekend worden. Uit kwadrateren, uitmiddelen en worteltrekken van de momentane waardes kunnen de effectieve waardes van spanning en stroom berekend worden. Schijnbaar vermogen is gelijk aan Irms*Urms. Uit het 20 reeele schijnbaar vermogen en de effectieve spanning en stroom kunnen de resistieve en reactieve weerstand berekend worden, Uit de reactieve weerstand en de frequentie volgt de effectieve parallel capaciteit.

Het besturingscircuit is in dit voorbeeld tevens ingericht om de tweede test uit te voeren waarbij het aandrijfcircuit 8 is gedeactiveerd terwijl het verwarmingscircuit 42 25 is geactiveerd. Voor het uitvoeren van de tweede test is de opgewekte eerste stroom E en de opgewekte tweede stroom E dusdanig laag dat bij een kapotte of kortgesloten lamp of bedrading het verwarmingscircuit niet kapot kan gaan ten gevolge van de kapotte of kortgesloten lamp. De eerste stroom E en de tweede stroom U bedragen in dit voorbeeld 0,l-2Amp. Het besturingscircuit is ingericht voor het uitvoeren van de 30 tweede test om de eerste stroom II of een stroom die daarmee samenhangt, en/of de tweede stroom E of een stroom die daarmee samenhangt, een spanning over de 21 uitgangsklemmen 44, 52 van het verwarmingscircuit of een spanning die daarmee samenhangt, te meten. Op basis van deze gemeten spanningen en stromen kunnen wederom serie weerstand en serie zelfinductie van de bedrading inclusief de serie weerstanden serie zelfinductie van de gloeidraad van de lamp berekend worden. Dit kan 5 als volgt: Uit de momentane waardes van spanning en stroom kan door vermenigvuldiging en uitmiddeling het vermogen berekend worden. Uit kwadrateren, uitmiddelen en worteltrekken van de momentane waardes kunnen de effectieve waardes van spanning en stroom berekend worden. Schijnbaar vermogen is gelijk aan Irms*Urms. Uit het reeele schijnbaar vermogen en de effectieve spanning en stroom 10 kunnen de resistieve en reactieve weerstand berekend worden, Uit de reactieve weerstand en de frequentie volgt de effectieve serie zelfinductie.

De uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor geschetste uitvoeringsvoorbeelden. In dit voorbeeld is het voorschakelapparaat gekoppeld met één 15 lamp. Het is ook mogelijk, en dit wordt door ons ook toegepast, om met behulp van het voorschakelapparaat twee lampen aan te drijven die in serie zijn geschakeld.

Twee lampen 2A en 2B kunnen als volgt in serie schakelen worden geschakeld:

In figuur 1 wordt lamp 2 verwijderd en vervangen door lamp 2A en lamp 2B. Filament 6 van lamp 2A wordt verbonden met filament 4 van lamp 2B. Filament 6 20 van lamp 2A en filament 4 van lamp 2B kunnen op deze manier niet worden voorgegloeid en of bij verwarmd. Filament 4 van lamp 2 A en het filament 6 van lamp 2B kunnen wel worden voorgegloeid en of bij verwarmd zoals besproken aan de hand van figuur 1. Het resultaat is getoond in figuur 7.

25 Een andere manier om de lampen 2A en 2B in serie te schakelen is getoond in figuur 8. Ten opzichte van figuur 1 zijn er twee extra tranformatoren 16’ en 32’ aan het voorschakelapparaat toegevoegd. Filament 4van lamp 2A wordt aangesloten op de secundaire wikkeling van trafo 16 zoals in figuur 1 is getoond voor lamp 2. Filament 6 van lamp 2B wordt aangesloten op de secundaire wikkeling van trafo 32 30 zoals in figuur 1 is getoond voor het filament 6 van de lamp 2. Twee transformatoren 16 ’en 32’ worden toegevoegd aan de schakeling volgens figuur 1 22 waarbij de primaire wikkelingen van de transformatoren 16 , 16 32, 32’in serie met elkaar worden geschakeld. De secundaire wikkelingen van trafo 16 ’ wordt verbonden met het tweede filament 6 van de lamp 2A. De secundaire wikkelingen van trafo 32’ wordt verbonden met het eerste filament van de lamp 2B. De 5 middenaftakkingen van de e transformatoren 16 ’en 32’ worden met elkaar doorverbonden. Alle filamenten kunnen nu worden voorgegloeid en of bij verwarmd zoals besproken aan de hand van figuur 1.

Een andere manier om de lampen 2A en 2B in serie te schakelen is getoond in 10 figuur 9. Ten opzichte van figuur 1 zijn twee transformatoren 116,132 toegevoegd waarvan de secundaire wikkelingen het filament 6 van de lamp 2A en het filament 4 van de lamp 2B voedt. De n midden aftakkingen van de transformatoren 116 en 132 zijn met elkaar doorverbonden. Per transformator zijn er twee primaire wikkelingen die in serie met de draden 20, 22 en 34,36 geschakeld worden. Alle filamenten 15 kunnen nu worden voorgegloeid en of bij verwarmd.

In dit voorbeeld betreft de lamp een UV-lamp. Het is echter eveneens mogelijk om andere typen gasontladingslampen aan te sturen. Voor het eerste circuit 60, een tweede circuit 66, de resonante circuits 64 en 68 kunnen op zich bekende circuits worden 20 toegepast zodat deze hier niet nader worden toegelicht. Andere uitvoeringsvormen van deze circuits behoren dus ook tot de uitvinding.

Claims

1. Voorschakelapparaat voor ten minste één gasontladingslamp omvattende een eerste filament en een tweede filament waarbij het voorschakelapparaat is voorzien van een elektronisch aandrijfcircuit, bij voorkeur voor het opwekken van een eerste wisselspanning tussen het eerste en tweede filament voor het opstarten van de 5 gasontladingslamp en voor het opwekken van een tweede wisselspanning tussen het eerste en tweede filament voor het laten branden van de gasontladingslamp nadat deze is opgestart, met het kenmerk, dat het voorschakelapparaat verder is voorzien van een elektronisch verwarmingscircuit voor het, ten minste tijdens het genereren van de tweede wisselspanning, opwekken van een eerste stroom door het eerste filament voor 10 het verwarmen van het eerste filament en/of het opwekken van een tweede stroom door het tweede filament voor het verwarmen van het tweede filament.

2. Voorschakelapparaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het voorschakelapparaat is voorzien van een besturingscircuit voor het besturen van het 15 aandrijfcircuit en/of het verwarmingscircuit.

3. Voorschakelapparaat volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het besturingscircuit is ingericht voor het regelen van de grootte van de eerste stroom en/of de grootte van de tweede stroom in afhankelijkheid van de grootte van de lampstroom 20 die loopt tussen het eerste filament en het tweede filament als gevolg van de tweede wisselspanning.

4. Voorschakelapparaat volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het besturingscircuit is ingericht om de grootte van de eerste stroom en/of de grootte van de 25 tweede stroom te vergroten indien de lampstroom afneemt en vice versa.

5. Voorschakelapparaat volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het besturingscircuit is ingericht om, wanneer de grootte van de lampstroom zich binnen een vooraf bepaald interval bevindt, de grootte van de eerste stroom en/of de grootte van de tweede stroom te vergroten indien de lampstroom afneemt en vice versa waarbij in het bijzonder de grootte van de eerste stroom en de grootte van de tweede stroom nul wordt wanneer de lampstroom groter wordt dan een vooraf bepaalde waarde waarbij bij 5 voorkeur een bovengrens van het interval kleiner of gelijk is aan de vooraf bepaalde waarde.

6. Voorschakelapparaat volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het aandrijfcircuit is ingericht voor het kunnen dimmen van de lamp. 10

7. Voorschakelapparaat volgens conclusies 5 en 6, met het kenmerk, dat het besturingscircuit dusdanig is ingericht dat een bovengrens van het interval kleiner wordt wanneer een dimmen van de lamp toeneemt en vice versa, waarbij in het bijzonder de bovengrens kleiner of gelijk is aan de vooraf bepaalde waarde. 15

8. Voorschakelapparaat volgens conclusie 5 en volgens conclusie 6 of 7, met het kenmerk, dat het besturingscircuit dusdanig is ingericht dat een ondergrens van het interval nul is of dat het besturingscircuit dusdanig is ingericht dat de ondergrens van het interval kleiner wordt wanneer een dimmen van de lamp toeneemt en vice versa. 20

9. Voorschakelapparaat volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het voorschakelapparaat dusdanig is ingericht dat de eerste stroom en/of de tweede stroom ook kunnen worden opgewekt voor het voorgloeien van de lamp wanneer de lamp nog niet brand en de eerste en tweede wisselspanning nog niet wordt 25 opgewekt.

10. Voorschakelapparaat volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de eerste stroom een wisselstroom is en dat de tweede stroom een wisselstroom is. 30

11. Voorschakelapparaat volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het aandrijfcircuit is voorzien van eerste resonant circuit voor het opwekken van de eerste en tweede wisselspanning en dat het verwarmingscircuit is voorzien van tweede resonant circuit voor het opwekken van de eerste stroom en de tweede stroom. 5

12. Voorschakelapparaat volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat een eerste uitgangsklem van het eerste resonant circuit met aansluitklemmen van het eerste filament is verbonden en dat een tweede uitgangsklem van het eerste resonant circuit met aansluitklemmen van het tweede filament is verbonden en/of dat een eerste 10 uitgangsklem van het tweede resonant circuit en een tweede uitgangsklem van het tweede resonant circuit respectievelijk met een eerste aansluitklem van het eerste filament en een tweede aansluitklem van het eerste filament is verbonden en/of dat de eerste uitgangsklem van het tweede resonant circuit en de tweede uitgangsklem van het tweede resonant circuit respectievelijk met een eerste aansluitklem van het tweede 15 filament en een tweede aansluitklem van het tweede filament is verbonden.

13. Voorschakelapparaat volgens een der conclusies 10-12, met het kenmerk, dat nadat de lamp is ontstoken de frequentie van de tweede spanning hoger is dan de frequentie van de eerste stroom en dat nadat de lamp is ontstoken de frequentie van de 20 tweede spanning hoger is dan de frequentie van de tweede stroom.

14. Voorschakelapparaat volgens ten minste conclusie 10, met het kenmerk, dat een eerste uitgangsklem van het verwarmingscircuit met een eerste uiteinde van de primaire zijde van een eerste transformator is verbonden, een tweede uitgangsklem voor 25 het verwarmingscircuit met een tweede uiteinde van de primaire zijde van een tweede transformator is verbonden, een tweede uiteinde van de primaire zijde van de eerste transformator met een eerste uiteinde van de primaire zijde van de tweede transformator is verbonden, een eerste en tweede uiteinde van een secundaire zijde van de eerste transformator respectievelijk met de eerste en tweede aansluitklem van het eerste 30 filament is verbonden en een eerste en tweede uiteinde van de secundaire zijde van de tweede transformator respectievelijk met de eerste en tweede aansluitklem van het tweede filament is verbonden.

15. Voorschakelapparaat volgens conclusies 12 en 14, met het kenmerk, dat de uitgangsklemmen van het tweede resonant circuit respectievelijk met de 5 uitgangsklemmen van het verwarmingscircuit zijn verbonden en/of dat de uitgangsklemmen van het verwarmingscircuit worden gevormd door de uitgangsklemmen van het tweede resonant circuit..

16. Voorschakelapparaat volgens conclusie 14 of 15, met het kenmerk, dat een 10 eerste uitgangsklem van het aandrijfcircuit via een eerste weerstand met een eerste klem van een gelijkspanningsbron is verbonden, de eerste uitgangsklem van het aandrijfcircuit via een tweede weerstand met een tweede klem van de gelijkspanningsbron of met aarde is verbonden, een tweede uitgangsklem van het aandrijfcircuit via een derde weersstand met de eerste klem van de gelijkspanningsbron 15 is verbonden, de tweede uitgangsklem van het aandrijfcircuit via een vierde weerstand met de tweede klem van de gelijkspanningsbron of met aarde is verbonden waarbij de eerste uitgangsklem van het aandrijfcircuit via een eerste spanningsdeler met de tweede klem van de gelijkspanningsbron of met aarde is verbonden en de tweede uitgangsklem van het aandrijfcircuit via een tweede spanningsdeler met de tweede klem van de 20 gelijkspanningsbron of met aarde is verbonden voor het meten van de spanning tussen de eerste spanningsdeler en de tweede spanningsdeler voor het uit de meetresultaten van deze meting kunnen berekenen van een lekstroom van de lamp naar aarde en/of voor het uit de meetresultaten van deze meting kunnen berekenen van een gelijkspanning over de lamp en/of voor het uit de meetresultaten bepalen of er een lekstroompad is tussen de 25 eerste en tweede uitgangsklem van het aandrijfcircuit. Dit laatste kan gemeten worden door elektronisch schakelaar 101 te bedienen door besturing 80.

17. Voorschakelapparaat volgens conclusies 12 en 16, met het kenmerk, dat de uitgangsklemmen van het eerste resonant circuit respectievelijk met de 30 uitgangsklemmen van het aandrijfcircuit zijn verbonden.

18. Voorschakelapparaat volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het aandrijfcircuit is voorzien van een eerste circuit voor het opwekken van een wisselspanning, een transformator en een eerste resonant circuit waaraan de opgewekte wisselspanning via de transformator wordt toegevoerd voor het met het 5 eerste resonant circuit opwekken van de tweede wisselspanning en eventueel de eerste wisselspanning.

19. Voorschakelapparaat volgens ten minste conclusie 12, met het kenmerk, dat het aandrijfcircuit is voorzien van een eerste circuit voor het opwekken van een 10 wisselspanning, een transformator en het eerste resonant circuit waaraan de opgewekte wisselspanning via de transformatie wordt toegevoerd voor het met het eerste resonant circuit genereren van de tweede wisselspanning en eventueel de eerste wisselspanning.

20. Voorschakelapparaat volgens ten minste conclusie 12, met het kenmerk, dat 15 het verwarmingscircuit is voorzien van een tweede circuit voor het opwekken van een wisselspanning waarbij de opgewekte wisselspanning aan het tweede resonant circuit wordt toegevoerd voor het met het tweede resonant circuit genereren van de eerste stroom en/of de tweede stroom.

21. Voorschakelapparaat volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het voorschakelapparaat is voorzien van een AC/DC converter voor het genereren van een gelijkspanning die aan ingangsklemmen van respectievelijk het aandrijfcircuit en het verwarmingscircuit wordt toegevoerd.

22. Voorschakelapparaat volgens conclusies 19-21, met het kenmerk, dat de met de AC/DC converter opgewekte gelijkspanning respectievelijk aan het eerste circuit en het tweede circuit wordt toegevoerd.

23. Voorschakelapparaat volgens ten minste conclusie 2, met het kenmerk, dat het 30 besturingscircuit is ingericht om een eerste test uit te voeren waarbij het aandrijfcircuit is geactiveerd terwijl het verwarmingscircuit is gedeactiveerd en waarbij een door het besturingscircuit opgewekte derde wisselspanning dusdanig laag is dat bij een kapotte of kortgesloten lamp of bedrading het aandrijfcircuit niet kapot kan gaan tengevolge van de kapotte of kortgesloten lamp of bedrading en waarbij het besturingscircuit is ingericht voor het uitvoeren van de eerste test om de derde spanning of een spanning die 5 daarmee samenhangt en de lampstroom of een stroom die daarmee samenhangt te meten.

24. Voorschakelapparaat volgens ten minste conclusie 2 of 23, met het kenmerk, dat het besturingscircuit is ingericht om een tweede test uit te voeren waarbij het 10 aandrijfcircuit is gedeactiveerd terwijl het verwarmingscircuit is geactiveerd en waarbij de opgewekte eerste stroom en/of de opgewekte tweede stroom elk dusdanig laag zijn dat bij een kapotte of kortgesloten lamp of bedrading het verwarmingscircuit niet kapot kan gaan tengevolge van de kapotte of kortgesloten lamp of bedrading en waarbij het besturingscircuit is ingericht voor het uitvoeren van de tweede test om de eerste stroom 15 of een stroom die daarmee samenhangt, de tweede stroom of een stroom die daarmee samenhangt, een spanning aan uitgangsklemmen van het verwarmingscircuit of een spanning die daarmee samenhang te meten.

25. Voorschakelapparaat volgens ten minste conclusie 23 of 24, met het kenmerk 20 dat aan de hand van de meetresultaten bepaald wordt of en hoe de lamp veilig ingeschakeld kan worden.

26. Voorschakelapparaat volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de lamp een UV gasontladingslamp is.

27. Systeem voorzien van een voorschakelapparaat volgens een der voorgaande conclusies en ten minste één gasontladingslamp die met het voorschakelapparaat is verbonden.

28. Systeem volgens conclusie 27, met het kenmerk, dat de ten minste ene 30 gasontladingslamp een UV-gasontladingslamp is.

29. Systeem volgens conclusie 28, met het kenmerk, dat het systeem is ingericht voor het desinfecteren van water met UV-licht en hiertoe verder is voorzien van een waterdichte behuizing waarin de lamp is opgenomen.