WO2008128576A2 - Schaltungsanordnung zur zündung und zum betrieb einer entladungslampe - Google Patents

Schaltungsanordnung zur zündung und zum betrieb einer entladungslampe Download PDF

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bridge
frequency
ignition
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Joachim MÜHLSCHLEGEL
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Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/288—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps without preheating electrodes, e.g. for high-intensity discharge lamps, high-pressure mercury or sodium lamps or low-pressure sodium lamps
    • H05B41/2881—Load circuits; Control thereof

Definitions

  • the invention relates to a circuit arrangement and an electronic operating device for the ignition and the operation of discharge lamps.
  • Electronic Researchgerä ⁇ te for gas discharge lamps are due to their advantages over conventional ballasts such as higher quality of light, better light output and automatic shutdown of the gas discharge lamps at the end of life more and more used.
  • gas discharge lamps were especially circuits with a full bridge used to operate the lamp with a kind alternie ⁇ Governing DC for high pressure. This is necessary because most high pressure gas discharge lamps can not operate with higher frequency AC currents due to resonances in the burner vessel.
  • a pulse ignition device is usually used, for which a further switch for triggering the ignition pulse is needed. In the case of lamp types which have a comparatively low ignition voltage, resonance ignition methods are also used.
  • a half-bridge branch of the full bridge with an ignition choke and a small-capacity ignition capacitor is used for the resonance ignition.
  • the second half bridge branch with buck converter choke and buck converter filter capacitor (larger capacity) is used.
  • the buck converter stage operates allows the convenient intermittent Be ⁇ drove which zero voltage switching.
  • the object of the invention is therefore to provide a circuit ⁇ arrangement and a method for starting and operating a gas discharge lamp, which no longer has the aforementioned disadvantages.
  • the invention is based on the realization that for the operation of a step-down half-bridge in continuous mode is not necessarily a great capacity for Fil ⁇ -esterification of the resulting ripple voltage is necessary. It has been shown that at a higher operating frequency of the buck converter, the ripple voltage can be largely compensated by an inductance. The residual ripple of the voltage applied to the gas discharge lamp can no longer have a negative effect, since the damping of the gas discharge lamp at high operating frequency becomes so high that it smoothes the applied residual ripple itself. Thus can be applied to these much higher ripple voltage without it ⁇ the gas discharge lamp to adversely affect the lifetime than. [9] The high step-down frequency has another positive effect.
  • the smoothing inductor L2 can have a smaller design due to the high frequency, which saves further costs. Nevertheless, the smoothing inductor L2 by the high switching frequency capable of a large part of the resulting on Resonenazkondensator Cl voltage ripple is to be smoothed, so that at the Gasentla pressure discharge lamp despite the insufficient filtering by capacitor Cl is applied a voltage ripple, which due to its high frequency can be processed well by the gas discharge lamp.
  • the capacitor Cl is dimensioned so that it forms a series resonant circuit together with the lamp inductor Ll, via the excitation of the ignition voltage for the gas discharge lamp is generated.
  • the half-bridge is operated at a frequency near the resonant frequency to excite the series resonant circuit of Ll and Cl, and to generate a high ignition voltage, which is then applied to the lamp 5 via L2.
  • the half-bridge is operated with the usual alternating direct current, wherein a high driving frequency of the transistors is superimposed in order to realize the Tiefsetzereigenschaften.
  • FIG. 1 Circuit diagram of the circuit arrangement according to the invention.
  • FIG. 2 Signal waveforms of a deep-set half-bridge in non-gap operation according to the prior art.
  • FIG. 3 Signal curves of a deep-setting half-bridge according to the invention in intermittent operation.
  • FIG. 4 Circuit diagram of the circuit arrangement according to the invention of the second embodiment.
  • Fig. 1 shows the circuit diagram of the circuit arrangement according to the invention in the first embodiment.
  • the intermediate circuit voltage Uz is applied. It is usually between 380V and 400V.
  • the circuit arrangement consists of a symmetrical half-bridge, which contains two serially arranged switches Sl and S2 with the associated coupling capacitors C3 and C4, which are connected to the intermediate circuit voltage.
  • a series circuit of a lamp inductor Ll, a smoothing inductor L2 and the gas discharge lamp 5 is connected.
  • a resonance capacitor Cl is connected,
  • ADJUSTED SHEET (RULE 91) ISA / EP the other end is on circuit ground 1.
  • the resonance capacitor Cl forms the series resonant circuit 17 together with the lamp inductor L1.
  • the half-bridge In order to ignite the gas discharge lamp 5, the half-bridge is operated at a frequency which is close to the resonance frequency of the series resonant circuit 17. This builds up a high voltage across the capacitor Cl, which thus acts as a firing capacitor.
  • the half-bridge is operated at a low frequency, which is in the range of 100Hz - 1000Hz. This low frequency is superimposed on a high chopper frequency, which is in the range of 20OkHz - 50OkHz. This frequency is necessary in order to down-convert the higher intermediate circuit voltage U z to the lower operating voltage of the gas discharge lamp. Due to this superimposed frequency, a high voltage ripple arises on the same due to the small capacitance value of the capacitor C1.
  • the capacitance value of the capacitor C1 can be determined from the following formula:
  • P L denotes the nominal lamp power.
  • Capacitance C N can range from 4nF to about
  • the capacitance C N moves between 4nF and 1OnF.
  • FIGS. 2 and 3 are considered.
  • the waveforms of some important signals are one
  • ADJUSTED SHEET (RULE 91) ISA / EP Circuit arrangement according to the prior art shown. As already indicated, this circuit arrangement consists of a half-bridge which is operated in a non-positive manner. As a result, very high switching losses occur here.
  • the circuit itself is in principle very similar to the circuit of the present invention. For non-gap operation, a small filter capacitor as used in the present invention is sufficient.
  • the voltage applied to the filter capacitor with the comparatively low voltage ripple is represented by the signal 31.
  • the signal 34 at the same level represents the voltage at the lamp.
  • the already very small voltage ripple is completely compensated by a filter choke and the lamp itself.
  • the signal 32 represents the pulse width modulated half-bridge voltage at point 24.
  • FIG. 3 shows the same signals in the case of the circuit arrangement according to the invention.
  • the half-bridge is operated quasi-resonantly, which makes it possible to switch on the switching transistors with virtually no voltage. Quasi-resonant means in this context that the inductor current is at the boundary between gapless and non-gaping operation.
  • the signal 44 clearly shows the large voltage ripple on the capacitor Cl.
  • the capacitor C1 is
  • ADJUSTED SHEET (RULE 91) ISA / EP fills a double function.
  • the capacitor Cl now serves as a filter capacitor.
  • the throttle Ll is used during the ignition as resonance throttle and during normal operation as a lamp choke.
  • the signal 41 represents the voltage across the lamp. It is still a slight ripple recognizable, but it is not critical by its high frequency for the gas discharge lamp. This shows the difference to the known prior art.
  • the voltage ripple is not compensated by a filter capacitance, but by the filter inductance L2.
  • the signal 42 again represents the half-bridge medium voltage, and the signal 43, the current through the inductor Ll.
  • the capacitances involved during the quasi-resonant transient process consist of the switch capacitances; in the case of MOSFETs these are the drain-source capacitances, the trapezoid capacitances additionally arranged above the switches and the parasitic capacitance of the resonant choke.
  • the capacitances involved in the transient are also referred to as effective half-bridge center point capacitance. This midpoint capacity should be as small as possible. For this it is necessary to keep the participating individual capacities small. This can be done by appropriate Drucktransistoren- as well as by a low-capacitance winding structure of the resonance inductor Ll.
  • the trapezoidal capacitors should also be dimensioned as small as possible.
  • the parameter Ii should be in a range between 0.4 * I N and 0.6 * I N , where I N is the nominal current of the gas discharge lamp.
  • the second embodiment instead of the conventional half-bridge arrangement, an arrangement is used in which two buck converters are connected in parallel. This arrangement is also referred to as a change bottom setter.
  • the first buck converter is active when the lamp current is positive, whereas the second buck converter is active when the lamp current is negative.
  • the buck converters consist of a series circuit of a switching element (S3, S4) and a diode (Dl, D2).
  • a buck converter inductor (Ll, LlI) is connected at its first end.
  • the second end of the buck converter inductor is connected to a resonant capacitor 19, which consists of at least one of the capacitors.
  • ADJUSTED SHEET (RULE 91) ISA / EP Cl and / or CIl and / or C5, connected.

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Description

Beschreibung
[1] Schaltungsanordnung zur Zündung und zum Betrieb einer Entladungslampe.
Technisches Gebiet
[2] Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung und ein elektronisches Betriebsgerät für die Zündung und den Betrieb von Entladungslampen. Elektronische Betriebsgerä¬ te für Gasentladungslampen werden aufgrund ihrer Vorteile gegenüber den konventionellen Vorschaltgeräten wie höhere Lichtqualität, bessere Lichtausbeute und automatische Ab- Schaltung der Gasentladungslampen am Lebensdauerende mehr und mehr eingesetzt. Bislang wurden für Hochdruck- Gasentladungslampen vor allem Schaltungen mit einer Vollbrücke verwendet, die die Lampe mit einer Art alternie¬ renden Gleichstrom betreiben. Dies ist notwendig, da die meisten Hochdruck-Gasentladungslampen mit Wechselströmen höherer Frequenz aufgrund von Resonanzen im Brennergefäß nicht betrieben werden können. Dabei werden zwei grundsätzliche Konfigurationen unterschieden. Einmal die Konfiguration mit einem Tiefsetzsteiler mit nachgeschalteter Vollbrücke, oder eine Vollbrücke mit integrierter Tief¬ setzerfunktionalität. Aus Kostengründen wird letztere seit einiger Zeit vermehrt eingesetzt. Für die Zündung wird üblicherweise ein Impulszündgerät verwendet, für das ein weiterer Schalter zur Auslösung des Zündimpulses ge- braucht wird. Bei Lampentypen, die eine vergleichsweise niedrige Zündspannung besitzen, werden auch Resonanzzündverfahren eingesetzt.
Stand der Technik [3] Dabei wird für die Resonanzzündung ein Halbbrückenzweig der Vollbrücke mit einer Zünddrossel und einem Zündkondensator kleiner Kapazität verwendet. Für die Tiefsetzerstufe welche den niederfrequenten Rechteck- Strom nach dem Zünden der Lampe liefert, wird der zweite Halbbrückenzweig mit Tiefsetzerdrossel und Tiefsetzer- Filterkondensator (größere Kapazität) verwendet. Die Tiefsetzerstufe arbeitet dabei im günstigen lückenden Be¬ trieb welcher Zero Voltage Switching ermöglicht.
[4] Aus der US2004/183463A1 ist eine Schaltung bekannt, die eine Gasentladungslampe mit einer Vollbrücke be¬ treibt, wobei die Vollbrücke in zwei unterschiedlich ar¬ beitende Halbbrückenzweige aufgeteilt ist, von denen ei¬ ner mit niedriger Frequenz betrieben wird, wohingegen der andere auch mit hoher Frequenz betrieben werden kann. Für die Zündung der Gasentladungslampe ist ein LCR- Schwingkreis vorgesehen, der durch den mit Hochfrequenz arbeitenden Halbbrückenzweig angeregt wird.
[5] All diese Anordnungen sind sehr kostenintensiv, da- her wird in jüngerer Zeit vermehrt versucht, die kosten¬ intensive Vollbrücke gegen eine günstigere Halbbrücke zu ersetzen. Diese verwendet für den Betrieb einen kleinem Kondensator. Die Halbbrücke läuft beim Tiefsetzbetrieb hierbei im nichtlückenden Betrieb. Beim nichtlückenden Betrieb ist die Größe der Kondensatorkapazität für die Filterung des Lampenstroms unerheblich. Daher wird hier eine kleine Kapazität, welche als Zündkondensator für die Resonanzzündung dient verwendet. Der nichtlückende Be¬ trieb hat jedoch den Nachteil, dass deutlich höhere Schaltverluste auftreten und er führt zu einer ungünsti¬ gen Dimensionierung der Tiefsetzerdrossel (für die Tief- setzerdrossel wird viel Induktivität benötigt, was zu ei¬ ner großen Bauform bzw. mehr Verlusten führt) . Auch benötigt eine große Drossel mehr Platz und verursacht höhere Kosten .
Aufgabe
[6] Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schaltungs¬ anordnung und ein Verfahren zum Starten und Betreiben einer Gasentladungslampe anzugeben, die die vorgenannten Nachteile nicht mehr aufweist.
Darstellung der Erfindung
[7] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentan¬ spruchs 1 und des Verfahrensanspruchs 7 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
[8] Die Erfindung baut auf der Erkenntnis auf, dass für den Betrieb einer tiefsetzenden Halbbrücke im lückenden Betrieb nicht unbedingt eine große Kapazität für die Fil¬ terung der entstehenden Rippelspannung notwendig ist. Es hat sich gezeigt, dass bei einer höheren Betriebsfrequenz des Tiefsetzstellers die Rippelspannung zum großen Teil durch eine Induktivität kompensiert werden kann. Der Restrippel der Spannung, die an die Gasentladungslampe angelegt wird, kann sich nicht mehr negativ auswirken, da die Dämpfung der Gasentladungslampe bei höherer Betriebs- frequenz so hoch wird, dass sie den angelegten Restrippel selber glättet. Damit kann eine wesentlich höhere Rippelspannung an diese angelegt werden, ohne die Lebensdau¬ er der Gasentladungslampe negativ zu beeinflussen. [9] Die hohe Tiefsetzstellerfrequenz hat einen weiteren positiven Effekt. Die Glättungsdrossel L2 kann aufgrund der hohen Frequenz eine kleinere Bauform haben, was weitere Kosten einspart. Trotzdem ist die Glättungsdrossel L2 durch die hohe Schaltfrequenz in der Lage, einen großen Teil des am Resonenazkondensator Cl entstehenden Spannungsrippeis zu glätten, so dass an der der Gasentla¬ dungslampe trotz der ungenügenden Filterung durch den Kondensator Cl ein Spannungsrippel anliegt, der aufgrund seiner hohen Frequenz von der Gasentladungslampe gut verarbeitet werden kann.
[10] Der Kondensator Cl ist dabei so dimensioniert, dass er zusammen mit der Lampendrossel Ll einen Serienschwingkreis bildet, über dessen Anregung die Zündspannung für die Gasentladungslampe erzeugt wird.
[11] Durch die vorteilhafte kleine Kapazität des Konden¬ sators Cl kann die Induktivität und damit die Bauform der Lampendrossel Ll ebenfalls klein gehalten werden, was weitere Kosten spart.
[12] Zum Starten der Lampe wird die Halbbrücke mit einer Frequenz nahe der Resonanzfrequenz betrieben, um den Serienschwingkreis aus Ll und Cl anzuregen, und eine hohe Zündspannung zu erzeugen, die dann via L2 an die Lampe 5 angelegt wird. Sobald die Lampe gezündet hat, wird die Halbbrücke mit dem üblichen alternierenden Gleichstrom betrieben, wobei eine hohe Ansteuerfrequenz der Transistoren überlagert wird, um die TiefSetzereigenschaften zu realisieren . Kurze Beschreibung der Zeichnung (en)
[13] Fig. 1 Schaltbild der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
[14] Fig. 2 Signalverläufe einer tiefsetzenden Halbbrü- cke im nichtlückenden Betrieb nach dem Stand der Technik.
[15] Fig. 3 Signalverläufe einer erfindungsgemäßen tiefsetzenden Halbbrücke im lückenden Betrieb.
[16] Fig. 4 Schaltbild der erfindungsgemäßen Schaltungs- anordnung der zweiten Ausführungsform.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Erste Ausführungsform
[17] Fig. 1 zeigt das Schaltbild der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung in der ersten Ausführungsform. Zwi- sehen dem Massepunkt 1 und der Spannungsversorgung 3 liegt die Zwischenkreisspannung Uz an. Sie beträgt üblicherweise zwischen 380V und 400V. Die Schaltungsanordnung besteht aus einer symmetrischen Halbbrücke, die zwei seriell angeordnete Schalter Sl und S2 mit den zugehörigen Koppelkondensatoren C3 und C4 enthält, die an die Zwischenkreisspannung angeschlossen sind. Zwischen den Verbindungspunkten 24 der beiden Schalter Sl und S2 und 26 der beiden Kondensatoren C3 und C4 ist eine Serienschaltung aus einer Lampendrossel Ll, einer Glättungsdrossel L2 und der Gasentladungslampe 5 geschaltet. An den Verbindungspunkt 22 der Lampendrossel Ll und der Glättungsdrossel L2 ist ein Resonanzkondensator Cl angeschlossen,
BERICHTIGTES BLATT (REGEL 91) ISA/EP dessen anderes Ende auf Schaltungsmasse 1 liegt. Der Resonanzkondensator Cl bildet zusammen mit der Lampendrossel Ll den Serienschwingkreis 17.
[18] Um die Gasentladungslampe 5 zu zünden, wird die Halbbrücke mit einer Frequenz betrieben, die in der Nähe der Resonanzfrequenz des Serienschwingkreises 17 liegt. Dabei baut sich eine hohe Spannung über dem Kondensator Cl auf, der damit als Zündkondensator wirkt. Sobald die Lampe gezündet hat und sich im Normalbetrieb befindet, wird die Halbbrücke mit einer niedrigen Frequenz, die im Bereich von 100Hz - 1000Hz liegt, betrieben. Dieser niedrigen Frequenz wird eine hohe Chopperfrequenz, die im Bereich von 20OkHz - 50OkHz liegt, überlagert. Diese Frequenz ist notwendig, um die höhere Zwischenkreisspannung Uz auf die niedrigere Brennspannung der Gasentladungslampe herunterzutransformieren. Durch diese überlagerte Frequenz entsteht bedingt durch den kleinen Kapazitätswert des Kondensators Cl ein hoher Spannungsrippel an demselben. Der kapazitätswert des Kondensators Cl lässt sich aus folgender Formel bestimmen:
[19] C1 = C„*-^- N IW
[20] PL bezeichnet hierbei die Lampennennleistung. Die
Kapazität CN kann sich im Bereich zwischen 4nF bis etwa
2OnF bewegen. Bevorzugt bewegt sich die Kapazität CN zwi- sehen 4nF und 1OnF.
[21] Um den Unterschied der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zum Stand der Technik darzustellen, werden die Figuren 2 und 3 betrachtet. In Fig. 2 sind die Signalverläufe einiger wichtiger Signale einer
BERICHTIGTES BLATT (REGEL 91) ISA/EP Schaltungsanordnung nach dem Stand der Technik dargestellt. Diese Schaltungsanordnung besteht, wie Eingangs schon angedeutet, aus einer Halbbrücke, die nichtlückend Betrieben wird. Dadurch treten hier sehr hohe Schaltver- luste auf. Die Schaltung an sich ist im Prinzip sehr ähnlich zur Schaltung der vorliegenden Erfindung. Für den nichtlückenden Betrieb ist ein kleiner Filterkondensator, wie er auch in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ausreichend. Die am Filterkondensator anliegende Spannung mit dem vergleichsweise niedrigen Spannungsrippel ist durch das Signal 31 dargestellt. Das auf gleichem Niveau liegende Signal 34 stellt die Spannung an der Lampe dar. Der an sich schon sehr kleine Spannungsrippel wird durch eine Filterdrossel und die Lampe selber völlig kompen- siert. Das Signal 32 stellt die Pulsweitenmodulierte Halbbrückenspannung im Punkt 24 dar. Diese verursacht einen Strom (Signal 33) durch eine Tiefsetzerdrossel, die in etwa mit der Drossel Ll der vorliegenden Erfindung gleichgesetzt werden kann. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass der an sich schon kleine Filterkondensator für den nichtlückenden Betrieb ausreichend ist, um für die Gasentladungslampe ein qualitativ hochwertiges Signal zu liefern.
[22] Fig. 3 stellt die gleichen Signale bei der erfin- dungsgemäßen Schaltungsanordnung dar. Die Halbbrücke wird quasiresonant betrieben, was ein nahezu spannungsfreies Einschalten der Schalttransistoren ermöglicht. Quasiresonant bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Drosselstrom an der Grenze zwischen lückenden und nichtlückenden Betrieb ist. Das Signal 44 zeigt deutlich den großen Spannungsrippel am Kondensator Cl. Der Kondensator Cl er-
BERICHTIGTES BLATT(REGEL 91) ISA/EP füllt damit eine doppelte Funktion. Während der Zündungsphase stellt er den Resonanz- und damit den Zündkondensator dar. Sobald die Lampe gezündet hat, wechselt die Brücke in den Normalbetrieb, -und der Kondensator Cl dient nun als Filterkondensator. Auch die Drossel Ll dient während der Zündung als Resonanzdrossel und während des Normalbetriebs als Lampendrossel. Das Signal 41 stellt die Spannung über der Lampe dar. Es ist noch ein leichter Rippel erkennbar, jedoch ist er durch seine hohe Frequenz für die Gasentladungslampe unkritisch. Hier zeigt sich der Unterschied zum vorbekannten Stand der Technik. Der Spannungsrippel wird nicht durch eine Filterkapazität kompensiert, sondern durch die Filterinduktivität L2. Das Signal 42 stellt wieder die Halbbrückenmittelspannung dar, sowie das Signal 43 den Strom durch die Drossel Ll.
[23] Um die Verluste der Anordnung bei hohen Frequenzen gering zu halten, ist es notwendig, die während des qua- siresonanten Umschwingvorgangs beteiligten Kapazitäten zu minimieren. Diese setzen sich aus den Schalterkapazitä- ten, bei Mosfets sind das die Drain-Source-Kapazitäten, den zusätzlich über den Schaltern angeordneten Trapezkapazitäten sowie der parasitären Kapazität der Resonanzdrossel zusammen. Die am Umschwingvorgang beteiligten Kapazitäten werden auch als effektive Halbbrückenmittel- punktskapazität bezeichnet. Diese Mittelpunktskapazität sollte möglichst klein sein. Dazu ist es notwendig die beteiligten Einzelkapazitäten klein zu halten. Dies kann durch entsprechende Schalttransistoren- ebenso wie durch einen kapazitätsarmen Wickelaufbau der Resonanzdrossel Ll geschehen. Auch die Trapezkondensatoren sollten so klein wie möglich dimensioniert werden.
BERICHTIGTES BLATT (REGEL 91) ISA/EP [24] Die effektive Halbbrückenmittelpunktskapazität soll-f te, um einen optimalen Betrieb zu gewährleisten folgende!] Ungleichung genügen:
Figure imgf000010_0001
[26] Der Parameter Ii sollte in einem Bereich zwischen 0,4 * IN und 0,6 * IN liegen, wobei IN der Nominalstrom der Gasentladungslampe ist.
Zweite Ausführungsform
[27] Die zweite Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist ähnlich zur ersten Ausführungsform. Es werden daher nur die Unterschiede zur ersten Ausführungsform dargelegt.
[28] In der zweiten Ausführungsform wird anstatt der konventionellen Halbbrückenanordnung eine Anordnung verwen- det, bei der zwei Tiefsetzsteller parallel geschaltet werden. Diese Anordnung wird auch als Wechseltiefsetzer bezeichnet. Der erste Tiefsetzer ist bei positiven Lampenstrom aktiv wohingegen der zweite Tiefsetzer bei negativem Lampenstrom aktiv ist. Die Tiefsetzsteller bestehen aus einer Serienschaltung eines Schaltelements (S3, S4) und einer Diode (Dl, D2) . An dem Verbindungspunkt zwischen Schalter und Diode ist eine Tiefsetzstellerdrossel (Ll, LlI) mit ihrem ersten Ende angeschlossen. Das zweite Ende der Tiefsetzstellerdrossel ist an einen Resonanzkon- densator 19, der sich aus mindestens einer der Kapazitä-
BERICHTIGTES BLATT (REGEL 91) ISA/EP ten Cl und/oder CIl und/oder C5 zusammensetzt, angeschlossen.
BERICHTIGTES BLATT (REGEL 91) ISA/EP

Claims

Ansprüche
1. Schaltungsanordnung zur Zündung und zum Betrieb einer Gasentladungslampe mit einem Wechseltiefsetzer oder einer Halbbrückenanordnung, die als tiefsetzstellender Wechselrichter im quasiresonanten Betrieb arbei- tet, einer Lampendrossel (Ll) und einem Resonanzkon¬ densator (Cl), die einen Schwingkreis (17) bilden und einer Glättungsdrossel (L2), dadurch gekennzeichnet, dass der Resonanzkondensator (Cl) in seinem Wert so dimensioniert ist, dass während des Normalbetriebs der Lampe an ihm ein Spannungsrippel von über 10 OV von Maximum zu Maximum anliegt, wobei die Glättungs¬ drossel (L2) so dimensioniert ist, dass sie den Span¬ nungsrippel zum großen Teil filtern kann, und die Schaltfrequenz gleichzeitig zwischen 20OkHz und 50OkHz beträgt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltfrequenz zwischen 30OkHz und 450 kHz beträgt.
3. Schaltungsanordnung zur Zündung und zum Betrieb einer Gasentladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Halbbrückenanordnung mit Feld¬ effekttransistoren realisiert ist.
4. Schaltungsanordnung zur Zündung und zum Betrieb einer Gasentladungslampe nach Anspruch 3, dadurch gekenn- zeichnet, dass die effektive Halbbrückenmittelpunkts-
kapazität einen Wert C<h besitzt, wobei Ii=0,6
Figure imgf000012_0001
* IN ist, und IN der Nominalstrom der Gasentladungslampe ist.
5. Schaltungsanordnung zur Zündung und zum Betrieb einer Gasentladungslampe nach Anspruch 3, dadurch gekenn- zeichnet, dass die effektive Halbbrückenmittelpunkts¬
kapazität einen Wert CKL1 besitzt, wobei Ii=0,4
Figure imgf000013_0001
* IN ist, und IN der Nominalstrom der Gasentladungslampe ist .
6. Schaltungsanordnung zur Zündung und zum Betrieb einer Gasentladungslampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kapazi- p tat des der Resonanzkondensators Cl aus Cl = CN *——
N 7OW berechnet, wobei PL die Nennleistung der Gasentladungslampe ist und CN im Bereich zwischen 3nF und 12nF liegt.
7. Verfahren zur Zündung und zum Betrieb einer Gasentladungslampe mit einer Halbbrückenanordnung, die als tiefsetzstellender Wechselrichter arbeitet, einer Lampendrossel (Ll) und einem Resonanzkondensator (Cl) , die einen Schwingkreis (17) bilden und einer Glät- tungsdrossel (L2) , dadurch gekennzeichnet, dass zur Zündung der Gasentladungslampe die Halbbrückenanordnung mit einer Frequenz betrieben wird, die nahe der Resonanzfrequenz des Schwingkreises (17) liegt, und nach dem Zünden der Gasentladungslampe (5) die Brücke in einen niederfrequenten Betrieb übergeht, wobei die Halbbrücke mit einer hochfrequenten Ansteuerung über- lagert wird, die in ihrer Frequenz so gewählt wird, dass ein am Resonanzkondensator (Cl) anliegender hoher Spannungsrippel, der über 100V Spitze zu Spitze be¬ trägt, größtenteils durch die Glättungsdrossel (L2) kompensiert wird.
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