Einrichtung zur Steuerung der Helligkeit von Leuchtstofflampen

Abstract

 Die Steuereinrichtung (1) hat Anschlussklemmen (2,3,5, 7,9,10) für den Phasenleiter (L1) und den Nulleiter (N) eines Wechselstromnetzes, für die Ausgangsspannung (up_A) eines Phasenanschnittgeräts (6), für eine Vorschaltdrossel (8) und für die Glühkathoden (11, 12) der Leuchtstofflampe (13), an welche sekundärseitig (14, 15) ein ungesteuerter Heiztransformator (16) angeschlossen ist. Eine erste, von der Ausgangsspannung (u_pA) des Phasenanschnittgeräts (6) gespeiste Triggerschaltuhg (18) enthält eine mit der Steuerelektrode eines Triac (30) verbundene Triggerdiode (22). Der Triac (30) liegt in einem Parallelschwingkreis (31) eines über einen Widerstand (28) von der Netzwechselspannung (_UL1) gegenüber dieser nacheilend aufgeladenen (u_c kondensators (27) und einer durch die Primärwicklung (29) eines lmpulstransformators gebildeten Induktivität. Zwei gleiche Sekundärwicklungen (32, 33) des Impulstransformators liegen in Reihe im Speisekreis der Leuchtstofflampe (13). Die Anschnittflanke der Ausgangsspannung (up_A) des Phasenanschnittgeräts (6) triggert über die Triggerschaltung (18) den Triac (30), so dass durch Entladung des Schwingkreiskondensators (27) eine höherfrequente, gedämpfte Schwingung erzeugt wird, die transformiert die Leuchtstofflampe (13) zündet. Dadurch lässt sich eine zuverlässige Zündung auch bei extrem kleinem Stromflusswinkel erzielen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Steuerung der Helligkeit von Leuchtstofflampen gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Es sind zahlreiche Steuerungseinrichtungen dieser Art bekannt, die jedoch deshalb nachteilig sind, weil sie sich zur Steuerung der Helligkeit von Leuchtstofflampen mit hoher Zündspannung und schlechten Steuereigenschaften, wie beispielsweise den sogenannten Slimline-Röhren mit einem Durchmesser von 26 mm, nicht oder nur mit aufwendigen Hilfsschaltun^gen verwenden lassen, und weil sie nur einen beschränkten Steuerbereich mit nicht ausreichend tiefer Minimalhelligkeit zulassen.

[0003] Mittels Phasenanschnitts des speisenden Netzwechselstroms ist eine Steuerung der Helligkeit nicht möglich, wenn die Glühkathoden der Leuchtstofflampen durch einen Heiztransformator vorgeheizt werden, da die Lampen nicht zünden. Wenn jedoch auf einen Heiztransformator verzichtet wird und dafür ein konventionelles Glimmstartergerät vorgesehen wird, ist eine Zündung der Lampen bei Vollaussteuerung möglich. Mit zusätzlichen Schaltungsmassnahmen im Phasenanschnittgerät ist ein Steuerbereich bis auf etwa 20 % hinunter realisierbar. Da bei Unterschreiten eines bestimmten Lampenstromes die Glühkathoden der Lampen jedoch zu wenig geheizt werden, so dass ihre Emissionsfähigkeit stark sinkt, und damit die Lampen bereits nach wenigen Betriebsstunden zufolge Zerstörung unbrauchbar werden, ist der zulässige Steuerbereich auf etwa 50 % beschränkt.

[0004] Es ist auch bekannt, Leuchtstofflampen mit einem Wechselstrom höherer Frequenz zu speisen, das heisst mit einer oberhalb 20 kHz liegenden Frequenz. Mittels eines elektronischen Vorschaltgeräts wird hierbei die höherfrequente Speisespannung bzw. der höherfrequente Speisestrom zur Steuerung der Helligkeit verändert. Eine ungesteuerte Stromversorgung zur Heizung der Glühkathoden ist hierbei nicht erforderlich. Da durch die vorgeschaltete, mittels Phasenanschnitts oder eines Regeltransformators vorgenommene Spannungs- bzw. Stromsteuerung die abgegebene Leistung des elektronischen Vorschaltgeräts stark reduziert wird und dadurch die aus der gleichen Quelle gespiesene Glühkathodenheizung ungenügend wird, ist der erzielbare Steuerbereich auf etwa 10 % begrenzt.

[0005] Es ist ferner eine Einrichtung bekannt geworden, bei welcher einerseits den Glühkathoden der Leuchtstofflampen zu ihrer Heizung dauernd ein ungesteuerter Strom zugeführt wird, so dass eine Zerstörung der Lampen nicht zu befürchten ist. Andererseits wird der Speisestrom der Lampen mittels Phasenanschnitts gesteuert, wobei zum Zünden und zum Wiederzünden der Lampen bei dem zufolge der Phasenanschnittsteuerung lückenhaften Strom parallel zu den Lampen eine geringe höherfrequente Energie dauernd zugeführt wird. Zufolge dieser höherfrequenten Energie ergibt sich eine minimale Helligkeit, wenn das Phasenanschnittgerät vollständig zurückgesteuert ist. Bei Vollaussteuerung des Phasenanschnittgeräts wird volles Licht erreicht. Da nun für ein sicheres Zünden der Lampen einerseits und ein stabiles Brennen der Lampen im gesteuerten Zustand andererseits eine bestimmte minimale höherfrequente Energie den Lampen zugeführt werden muss, ist der erzielbare Steuerbereich auf etwa 4 % (1:25) beschränkt.

[0006] Es hat sich jedoch gezeigt, dass es in zahlreichen Fällen erwünscht ist, eine wesentlich kleinere steuerbare Minimalhelligkeit zu erreichen, was mit den bekannten Einrichtungen nicht möglich ist.

[0007] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist deshalb, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher die Helligkeit der Leuchtstofflampen ohne Beeinträchtigung der Emissionsfähigkeit ihrer Glühkathoden in einem Bereich von vollem Licht bis zu einer wesentlich unterhalb von 4 % liegenden Minimalhelligkeit kontinuierlich steuerbar ist.

[0008] _

[0009] Zur Lösung dieser Aufgabe weist die Einrichtung gemäss der Erfindung die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale auf.

[0010] Dadurch, dass bei der erfindungsgemässen Einrichtung der Leuchtstofflampe eine höherfrequente Zündenergie hoher Leistung, jedoch nur im Anschnittzeitpunkt jeder Halbwelle der Netzwechselspannung zugeführt wird, kann die Zeitdauer der Einspeisung der höherfrequenten Energie erheblich verkürzt werden. Dadurch kann eine Minimalhelligkeit von weit unter 1 .% erzielt werden. Wenn beim Zurücksteuern des Phasenanschnitts gleichzeitig die Leistung der durch die Triggerschaltung ausgelösten, gedämpften Zündimpulsschwingung in geeigneter Weise reduziert wird, kann der Steuerbereich bis zu einer Minimalhelligkeit von unter 0,01 % erweitert werden. Obwohl die Zündung der Leuchtstofflampe unabhängig vom Zeitpunk des Phasenanschnitts gewährleistet ist, bleibt ihre Emissionsfähigkeit in jedem Zustand der Helligkeitssteuerung unverändert, weil die Glühkathoden der Lampe über eineungesteuerte Stromversorgung, insbesondere einen Heiztransformator, dauernd gespeist werden.

[0011] Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen :

Fig. 1 ein Schaltungsschema einer erfindungsgemässen Einrichtung zusammen mit einem Phasenanschnittgerät, einem Vorschaltgerät und einer Leuchtstofflampe,

Fig. 2a und 2b Diagramme des zeitlichen Verlaufs verschiedener Spannungen im Schaltungsschema der Fig. 1, und

Fig. 3 ein Teil des Schaltungsschemas der Fig. 1 in einer Ausführungsvariante.

[0012] In Fig. 1 ist durch strichpunktierte Linien begrenzt das Schaltungsschema eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen -Steuereinrichtung 1 dargestellt. Die Steuereinrichtung 1 hat verschiedene Anschlussklemmen, nämlich speiseseitig eine Anschlussklemme 2 zum Anschliessen des Phasenleiters L1 eines Wechselstromnetzes, eine Anschlussklemme 3 zum Anschliessen des Nullleiters N des Wechselstromnetzes, eine Anschlussklemme 4 zum Anschliessen des Erdleiters E des Wechselstromnetzes sowie eine Anschlussklemme 5 zum Anschliessen des gesteuerten Ausgangs eines nur schematisch dargestellten Phasenanschnittgeräts 6, das seinerseits an den Phasenleiter L1 und den Nulleiter N des Wechselstromnetzes angeschlossen ist und von üblicher, hier nicht näher erläuterter Bauart ist. Die Steuereinrichtung 1 hat lastseitig weitere Anschlussklemmen, nämlich zwei Anschlussklemmen 7 zum reihenmässigen Anschliessen eines strombegrenzenden Vorschaltgeräts 8, üblicherweise einer Drossel, und zwei Paare von Anschlussklemmen 9 und 10, die dafür vorgesehen sind, mit je einem Glühkathodenwendel 11 bzw. 12 einer Leuchtstofflampe 13 verbunden zu werden.

[0013] Zur dauernden und ungesteuerten Heizung der Glühkathodenwendel 11, 12 liegt an den paarweisen Anschlussklemmen 9 und 10 je eine Sekundärwicklung 14 bzw. 15 eines Heiztransformators 16, dessen Primärwicklung 17 demnach mit den Anschlussklemmen 2 und 3 für den Phasenleiter L1 bzw. den Nulleiter N des Wechselstromnetzes verbunden ist. Es ist ersichtlich, dass der Heiztransformator 16 auch ausserhalb der strichpunktiert umrandeten Steuereinrichtung 1 angeordnet werden könnte, wie dies für das Phasenanschnittgerät 6 und das Vorschaltgerät 8 dargestellt ist. Je eine der paarweisen Anschlussklemmen 9, 10 dient ferner dazu, die angeschlossene Leuchtstofflampe 13 während den Phasenanschnittperioden mit dem Brennspeisestrom des Wechselstromnetzes zu versorgen. Demnach ist eine der Anschlussklemmen 9 über die Anschlussklemmen 7 für das Vorschaltgerät 8 im wesentlichen mit der Anschlussklemme 5, und eine der Anschlussklemmen 10 im wesentlichen mit der Anschlussklemme 3 verbunden.

[0014] Zwischen den gesteuerten Ausgang des angeschlossenen Phasenanschnittgeräts 6 und den angeschlossenen Nulleiter-N des Wechselstromnetzes, ist eine erste Triggerschaltung 18 geschaltet, welche aus der Reihenschaltung eines Widerstands 19, eines ersten Kondensators 20 und eines zweiten Kondensators 21 sowie aus einer an den Verbindungspunkt der beiden Kondensatoren 20, 21 angeschlossenen Triggerdiode 22 besteht. Eine zweite Triggerschaltung 23, welche zwischen den Ausgang des angeschlossenen Vorschaltgeräts 8 und den angeschlossenen Nulleiter N des Wechselstromnetzes geschaltet ist, weist die Reihenschaltung eines Widerstands 24 und eines Kondensators 25 sowie einen Widerstand 26 auf, der den Verbindungspunkt des Widerstands 24 und des Kondensators 25 mit der bereits erwähnten Triggerdiode 22 verbindet.

[0015] Die dargestellte Steuereinrichtung 1 enthält zudem einen weiteren Kondensator 27, welcher durch einen mit dem angeschlossenen Phasenleiter L1 des Wechselstromnetzes über die Anschlussklemme 2 in Verbindung stehenden Widerstand 28 gegenüber dem angeschlossenen Nullleiter N aufladbar ist, und welcher über eine Primärwicklung 29 eines Impulstransformators mittels der Schaltstrecke eines elektronischen Schalters 30, vorzugsweise eines Triac, entladbar ist. An die Steuerelektrode des Triac 30 ist die zu den Triggerschaltungen 18 und 23 gehörige Triggerdiode 22 angeschlossen. Wenn sich der Triac 30 im leitenden Zustand befindet, bilden der Kondensator 27 und die Primärwicklung 29 des Impulstransformators einen gedämpften Schwingkreis 31. Die beim Schliessen des Triac 30 durch den Entladungsstrom des Kondensators 27, welcher durch die Primärwicklung 29 fliesst, angeregte gedämpfte Schwingung hat hierbei eine Frequenz, die wesentlich grösser ist als die Frequenz des Wechselstromnetzes und die beispielsweise oberhalb von 20 kHz liegt.

[0016] Zwei getrennte-Sekundärwicklungen 32 und 33 des genannten Impulstransformators mit der Primärwicklung 29 sind in die Speisezuleitungen der Leuchtstofflampe 13 geschaltet. Sie sind an ihren von der Leuchtstofflampe. 13 abgewandten Enden durch einen Ueberbrückungskondensator 34 miteinander verbunden, so dass die Leuchtstofflampe 13, die beiden Sekundärwicklungen 32 und 33 des Impulstransformators und der Ueberbrückungskondensator 34 einen geschlossenen Zündstromkreis bilden, wie dies nachstehend noch erläutert wird.

[0017] Die Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung 1 im Zusammenhang mit den ebenfalls dargestellten äusseren Bauteilen 6, 8 und 13 sowie dem Wechselstromnetz ist die folgende.

[0018] Das Phasenanschnittgerät 6 gibt an die Anschlussklemme 5 der Steuereinrichtung 1 in an sich bekannter Weise eine Spannung u_PA, deren zeitlicher Verlauf in Fig. 2a im Zeitraum einer Halbwelle zwischen den angegebenen Zeitpunkten t₀ und t₆ für drei verschiedene Einstellungen des Phasenanschnittgeräts dargestellt ist. Im einen Fall, der mit einer ausgezogenen Linie des Spannungsverlaufs dargestellt ist, erfolgt der Phasenanschnitt in einem Zeitpunkt t₃ (relativ grosser Stromflusswinkel). In einem weiteren Fall, der mit einer strichpunktierten Linie des Spannungsverlaufs dargestellt ist, erfolgt der Phasenanschnitt in einem späteren Zeitpunkt t₄ (kleinerer Stromflusswinkel). In einem letzten Fall, der mit einer gestrichelten Linie des Spannungsverlaufs dargestellt ist, erfolgt der Phasenanschnitt in einem Zeitpunkt t₅ kurz vor dem Nulldurchgang der Spannung im Zeitpunkt t₆ (sehr kleiner Stromflusswinkel). Die in den Zeitabschnitten t₀ bis t₂ bzw. t₀ bis t₁ noch anstehende Spannung rührt von dem bei brennender Leuchtstofflampe noch fliessenden Strom her und verschwindet im Nulldurchgang des Stroms (Zeitpunkt t₁ bzw. t₂) mit steiler Flanke, wobei sich diese Flanke mit kleiner werdendem Stromflusswinkel zum Nulldurchgang t₀ verschiebt.

[0019] Die Spannung u_PA weist danach in den im Phasenanschnittgerät 6 eingestellten Zeitpunkten t₃, t₄ oder .t₅ eine senkrechte Flanke 35, 36 bzw.37 auf. In der Steuereinrichtung 1 (Fig. 1) erzeugt das Auftreten beispielsweise der Flanke 35 oder 36 über die Triggerschaltung 18 an der Steuerelektrode des Triac 30 einen Steuerimpuls. Da mit Beginn der betreffenden Halbwelle der Netzwechselspannung u_L1 der Kondensator 27 über den mit der Anschlussklemme 2 verbundenen Widerstand aufgeladen wird, liegt die Spannung u des Kondensators 27 auch über dem Triac 30, so dass dieser durch den Steuerimpuls der Triggerdiode 22 in den leitenden Zustand geschaltet wird. Dadurch kann sich der Kondensator 27 über die nunmehr zu ihm parallel geschaltete Primärwicklung 29 des Impulstransformators entladen. In dem durch die Induktivität der Primärwicklung 29 und die Kapazität des Kondensators 27 gebildeten Parallelschwingkreis wird eine gedämpfte Schwingung erzeugt, deren erste Spannungs- und Stromamplituden relativ hoch sind. Entsprechend leistungsstarke, zeitlich abgeschwächte Schwingungen treten mit additiver Polarität an den Sekundärwicklungen 32 und 33 des Impulstransformators auf, so dass der über das Vorschaltgerät 8 an der Leuchtstofflampe 13 liegenden Speisespannung die transformierte Spannung des Schwingkreises 31 überlagert wird und die Leuchtstofflampe 13 sicher zündet. Nach erfolgter Zündung beginnt, immer innerhalb derselben Halbwelle der Netzwechselspannung und gespiesen aus dem Phasenanschnittgerät 6 sowie begrenzt durch das Vorschaltgerät 8, der reguläre Lampenstrom zu fliessen, bis der natürliche nächste Nulldurchgang des Netzwechselstroms erreicht wird. Nach einer durch die Einstellung des Phasenanschnittgeräts 6 bestimmten Pause (Fig. 2a) läuft in der nächsten Halbwelle der Netzwechselspannung der nämliche Vorgang mit umgekehrter Polarität ab.

[0020] Wie bereits erwähnt, ist mit der in Fig. 1 dargestellten Reiheneinspeisung der vom Schwingkreis 31 erzeugten höherfrequenten, gedämpften Spannung in den Zündstromkreis dieser über die Sekundärwicklungen 32 und 33, die Leuchtstofflampe 13 und den Kondensator 34 geschlossen. Somit wird die an die Leuchtstofflampe 13 angelegte Zündspannung vom Vorschaltgerät ferngehalten. In einem typischen Beispiel beträgt die Frequenz der im Schwingkreis 31 angeregten gedämpften Schwingung etwa 30 kHz und die Dauer der Schwingung etwa 0,5 ms. Da im Zeitpunkt der Triggerung des Triac 30 die Spannung _Uc am Kondensator 27 des Schwingkreises 31 etwa 150 V beträgt und durch die Zuschaltung der Primärwicklung 29 parallel zum Kondensator 27 ein Strom von höher als 0,5 A fliesst, ist der Schwingungszug der erzeugten gedämpften Schwingung sehr leistungsstark, also auch der an die Leuchtstofflampe 13 angelegte, auf eine Spannung von etwa 1000 V transformierte Zündimpuls.

[0021] Statt zweier getrennter Sekundärwicklungen 32, 33 des Impulstransformators kann dieser auch nur eine einzige Sekundärwicklung aufweisen. Durch die in Fig. 1 dargestellte Aufteilung in zwei gleiche Sekundärwicklungen 32, 33 mit additivem Wicklungssinn wird aber der Vorteil erzielt, dass die hohe transformierte Zündspannung des Schwingkreises 31 gegen das Potential des Nulleiters N bzw. gegen das Erdpotential halbiert wird. Auch die Spannungsbeanspruchung am Heiztransformator 16 wird durch die genannte Aufteilung gegenüber dem Erdpotential auf die Hälfte reduziert.

[0022] Neben dem vorgängig beschriebenen Betriebszustand, in welchem gemäss dem Diagramm der Fig. 2a die Flanke 35 oder 36 der angeschnittenen Halbwelle entsprechend der jeweiligen Einstellung des Phasenanschnittgeräts 6 (_Fig. 1) an irgend einer mittleren Stelle t₃ bzw. t₄ zwischen den beiden aufeinanderfolgenden Nulldurchgängen der Netzspannung u_L1 liegt, jedoch nicht in unmittelbarer Nähe eines dieser Nulldurchgänge, sind noch die Betriebszustände in Betracht zu ziehen, die vorliegen, wenn der Stromflusswinkel sehr klein ist (Zurücksteuern des Phasenanschnittgeräts 3 auf den Zeitpunkt t₅ in Fig. 2a) oder maximal ist (Vollsteuerung des Phasenanschnittgeräts).

[0023] Inbezug auf den erstgenannten Fall eines sehr kleinen eingestellten Stromflusswinkels ist zu berücksichtigen, dass die am Kondensator 27 liegende, über den Widerstand 28 zugeführte Spannung u_C gegenüber der vom Phasenleiter L1 des Wechselstromnetzes geführten Netzspannung u_L1, aus welcher die Kondensatorspannung u_C abgeleitet ist, nacheilend phasenverschoben ist. Im Diagramm der Fig. 2b sind die zeitlichen Verläufe der beiden Spannungen u_L1 und u_C in einer Halbwelle dargestellt, welche derjenigen des Diagramms der Fig. 2a zwischen den Zeitpunkten t₀ und t₆ entspricht. In der Fig. 2b sind die Werte der in den Phasenanschnitt-Zeitpunkten t₃, t₄ und t₅ der Fig. 2a am Kondensator 27 liegenden Spannungen u_C vor der Triggerung bzw. Entladung des Kondensators 27 durch die Primärwicklung 29 angedeutet. Daraus ist ersichtlich, dass die Spannung u im Zeitpunkt t₅ kurz vor dem Nulldurchgang der Netzspannung uL1 im Zeitpunkt t₅ noch verhältnismässig gross ist, so dass auch dann, wenn das Phasenanschnittgerät 6 praktisch vollständig zurückgesteuert wird (Zeitpunkt t₅ mit Flanke 37 in Fig. 2a), eine für die Zündung der Leuchtstofflampe 13 ausreichende Zündimpulsleistung erzeugt wird. Mit anderen Worten kann mit der vorliegenden Steuereinrichtung 1 auch dann eine sichere Zündung der Leuchtstofflampe 13 erzielt werden, wenn mit dem Phasenanschnittgerät 6 ein sehr kleiner Stromflusswinkel, d.h. eine sehr geringe Helligkeit von wesentlich unter 1 %, eingestellt wird.

[0024] Wenn bei solchen Verhältnissen eines sehr kleinen eingestellten Stromflusswinkels die an der Anschlussklemme 5 anstehende Netzwechselspannung nicht mehr ausreicht, um in der gezündeten Leuchtstofflampe 13 einen Brennstrom aufrecht zu erhalten,bewirkt die abklingende, über die Sekundärwicklung 32, 33 des Impulstransformators eingespeiste höherfrequente Zündschwingung ein kurzes Weiterbrennen der Leuchtstofflampe 13, so dass eine geringe Lichthelligkeit aufrechterhalten bleibt. Da gemäss dem Diagramm der Fig. 2b mit einer weiteren Verkleinerung des Phasenanschnittwinkels, das heisst einer weiteren Annäherung des Phasenanschnitts an den Nulldurchgang der Netzspannung u_L1, die am Kondensator 27 liegende Spannung abnimmt und somit die Leistung der der Leuchtstofflampe zugeführten höherfrequenten Schwingung abnimmt, erfolgt eine weitere Reduktion der Helligkeit. Dadurch wird es möglich, kontinuierlich eine Minimalhelligkeit von weniger als 0,01 % zu erreichen.

[0025] Wenn die Leuchtstofflampe aus dem Zustand geringer Helligkeit in einen Zustand grösserer Helligkeit gesteuert wird, indem mit dem Phasenanschnittgerät 6 ein grösserer Stromflusswinkel gemäss einer Verschiebung vom Zeitpunkt t₅ zum Zeitpunkt t₄ eingestellt wird, verschiebt sich der Zündmoment nach vorne. Damit wird aber gemäss dem Diagramm der Fig. 2b die am Kondensator 27 liegende Spannung-u_C grösser. Dies hat die vorteilhafte Folge, dass die Leuchtstofflampe 13 bei eingestelltem höheren Lichtniveau stabil brennt. Durch eine geeignete Wahl der Werte des Widerstands 28 und des Kondensators 27 kann somit eine optimale Phasenverschiebung der am Kondensator 27 liegenden Spannung u gegenüber der Netzwechselspannung u_L1 erhalten werden, wodurch ein stabiles Brennen der Leuchtstofflampe und ein grosser Steuerbereich für deren Helligkeit erzielt wird.

[0026] Inbezug auf den zweiten Fall eines maximalen eingestellten Stromflusswinkels, der auch vorliegt, wenn das Phasenanschnittgerät 6 überbrückt wird, liegt an der Anschlussklemme 5 der Steuereinrichtung 1 eine reine Sinusspannung an, da sich die Zeitpunkte t₂ und t₃ im Diagramm der Fig. 2a einander bis zur Deckung der beiden Flanken annähern. In diesem Fall ist die steile Anschnittflanke 35 für die Triggerung der Zündschwingung durch die Triggerschaltung 18 und den Triac 30 nicht mehr vorhanden, so dass die Leuchtstofflampe 13 an sich nicht gezündet wird.

[0027] Um auch bei einer solchen am Phasenanschnittgerät 6 eingestellten Vollaussteuerung ein sicheres Zünden der Leuchtstofflampe 13 zu erzielen, ist die zweite Triggerschaltung 23 vorgesehen, welche sich die über den beiden-Speiseleitungen der Leuchtstofflampe 13 bzw. die am Ueberbrückungskondensator 34 liegende Spannung zunutze macht. Im Normalbetrieb liegt am Kondensator 34 im wesentlichen die Brennspannung der Leuchtstofflampe, welche erheblich kleiner als die Netzspannung u_L1 ist. Der Spannungsteiler mit dem Widerstand 24 und dem Kondensator 25 der Triggerschaltung 23 ist so dimensioniert, dass in diesem Fall die über den Widerstand 26 an der Triggerdiode 22 anliegende, geteilte Brennspannung der Leuchtstofflampe 13 die Triggerspannung der Diode 22 nicht erreicht.

[0028] Wenn aber die Leuchtstofflampe 13 nicht brennt, das heisst durch das Vorschaltgerät 8 kein Strom fliesst, ist die am Ueberbrückungskondensator 34 liegende Spannung bei voll ausgesteuertem Phasenanschnittgerät 6 identisch der Netzspannung uL₁. Da diese Spannung wesentlich höher als die Brennspannung der Leuchtstofflampe ist, reicht die am Kondensator 25 liegende Spannung aus, um über die Triggerdiode 22 periodische Einschaltungen des Triac 30 auszulösen, bis aufgrund der dadurch erzeugten gedämpften Schwingungen die Leuchtstofflampe 13 gezündet hat. Sobald die Leuchtstofflampe brennt, wird die zweite Triggerschaltung 23 mangels ausreichender Triggerspannung inaktiv. Hierbei ist noch zu bemerken, dass im Zeitpunkt der Einschaltung des Triac 30, der gemäss dem Diagramm der Fig. 2b etwas vor dem Zeitpunkt t₃ liegt bzw. durch entsprechende Wahl der Werte der Bauelemente der Triggerschaltung 23 liegen soll, die Spannung _Uc am Kondensator 27 trotz Nacheilung ausreichend gross ist, um einen leistungsstarken Zündimpuls zu erzeugen.

[0029] In der Triggerschaltung 18 bestimmt der sich aus den Kondensatoren 20 und 21 zusammensetzende Spannungsteiler im wesentlichen die an die Triggerdiode 22 gelangende Minimalspannung zu deren Steuerung. In Zeitpunkten, in welchen die an der Triggerschaltung 18 anliegende Spannung u _PA so hoch ist, dass die Triggerdiode 22 Schaden nehmen könnte, begrenzt der Widerstand 19 den durch die Kondensatoren 20 und 21 fliessenden Strom, so dass die Steuerspannung an der Triggerdiode 22 auf einen sicheren Wert begrenzt wird.

[0030] Die in Fig. 1 dargestellte Einspeisung der höherfrequenten Zündenergie über die Sekundärwicklungen 32 und 33 in Reihe zum die Leuchtstofflampe 13 speisenden Wechselstromnetz hat an sich den Nachteil, dass die Sekundärwicklungen 32, 33 für den vollen Lampenstrom dimensioniert werden müssen. Statt dieser Reiheneinspeisung ist auch eine Parallelankopplung des Ausgangs des Schwingkreises 31 an den Stromkreis der Leuchtstofflampe 13 möglich. In Fig. 3 ist der für diesen Fall geänderte Teil der Steuereinrichtung 1 der Fig. 1 schematisch dargestellt.

[0031] Der dargestellte Teil zeigt wiederum die Leuchtstofflampe 13 mit Glühkathodenwendeln 11 und 12, welche über Anschlussklemmen 9 bzw. 10 von den Sekundärwicklungen 14 und 15 des Heiztransformators 16 der Fig. 1 mit Heizstrom gespeist sind. Ferner ist das über die Anschlussklemmen 7 in die phasenanschnittgesteuerte Netzspeiseleitung geschaltete Vorschaltgerät 8 in^-Ueber- - einstimmung mit Fig. 1 dargestellt.

[0032] Der die zum Schwingkreis 31 der Fig. 1 gehörende Primärwicklung 29 aufweisende Impulstransformator hat eine einzige Sekundärwicklung 38, welche einerseits an die mit der Anschlussklemme 3 für den Nulleiter N (Fig. 1) verbundene Nulleitung angeschlossen und andererseits über einen Kondensator 39 mit der nicht an dieser Nulleitung liegenden Glühkathodenwendel 11 bzw. mit einer der Anschlussklemmen 9 verbunden ist. Der in Fig. 1 dargestellte Ueberbrückungskondensator 34 entfällt selbstverständlich. Die übrigen Schaltungsteile der Fig. 1 sind im wesentlichen unverändert vorhanden (in Fig. 3 nicht dargestellt).

[0033] Es ist ersichtlich, dass in der Einrichtung nach Fig. 3 die an der Sekundärwicklung 38 auftretende Zündschwingung parallel in den Netzspeisekreis der Leuchtstofflampe 13 eingespeist wird. Zufolge des Sperrkondensators 39, der einen verhältnismässig kleinen Kapazitätswert hat, da er für die Durchleitung der wesentlich höherfrequenten Zündschwingung dimensioniert ist, fliesst der Strom der Leuchtstofflampe 13 nicht über die Sekundärwicklung 38. Dagegen bestehen die Nachteile, dass im Verhältnis zur Kapazität des Kopplungskondensators 39 nicht vernachlässigbare parasitäre Wicklungskapazitäten der Heizsekundärwicklungen 14, 15 und des Vorschaltgeräts 8 gegen das Erd- bzw. Nulleiterpotential die verfügbare, effektiv an der Leuchtstofflampe 13 wirksame Spannung der-Zündschwingungen herabsetzen, so dass sich weniger gute Zündeigenschaften ergeben. Zudem liegt die Spannung der Zündschwingungen am Vorschaltgerät 8 an, so dass dessen Wicklung für eine beträchtlich höhere als die eigentliche Betriebsspannung dimensioniert werden muss. Jedoch sind auch mit der Schaltung nach Fig. 3 wesentlich bessere Steuereigenschaften für die Leuchtstofflampe 13, insbesondere bezüglich minimaler Helligkeit, erzielbar, als mit den eingangs erwähnten, bekannten Steuereinrichtungen.

Ansprüche

1. Einrichtung zur Steuerung der Helligkeit von Leuchtstofflampen mittels eines einstellbaren Phasenanschnitts jeder Spannungshalbwelle eines speisenden Wechselstromnetzes, wobei der vom Zeitpunkt des Phasenanschnitts bis zum nächsten Nulldurchgang der Spannungshalbwelle geschaltete Strom über ein strombegrenzendes Vorschaltgerät der Leuchtstofflampe zugeführt wird, wobei ferner die Kathoden der Leuchtstofflampe dauernd und ungesteuert vom Wechselstromnetz geheizt werden, und wobei Mittel vorhanden sind, um der Leuchtstofflampe zu ihrer Zündung höherfrequente Energie zuzuführen, gekennzeichnet durch eine von der Spannung der phasenangeschnittenen Halbwelle der Netzwechselspannung speisbare Triggerschaltung und einen mit der Triggerschaltung verbundenen aufladbaren, gedämpften Schwingkreis, an welchen die Leuchtstofflampe wechselstrommässig anschliessbar ist, wobei die durch die Triggerschaltung ausgelöste gedämpfte Schwingung des Schwingkreises eine höhere Frequenz als die Frequenz der Netzwechselspannung hat und zu Beginn eine solche elektrische Leistung aufweist, die zur Zündung der Leuchtstofflampe ausreicht.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingkreis einen Kondensator und eine über einen elektronischen Schalter an den Kondensator anschaltbare Induktivität enthält, wobei der elektronische Schalter zu seiner Steuerung an die Triggerschaltung angeschlossen ist, und dass der Kondensator zu seiner periodischen Aufladung über einen Ladewiderstand an die Netzwechselspannung anschliessbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktivität die Primärwicklung eines Impulstransformators ist, dessen mindestens eine Sekundärwicklung an einen Speisestromkreis für die Leuchtstofflampe angeschlossen ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärwicklung des Impulstransformators in Reihe in den Speisestromkreis für die Leuchtstofflampe geschaltet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Impulstransformator zwei getrennte Sekundärwicklungen hat, welche je auf einer Seite von Anschlüssen für die Leuchtstofflampe in den Speisestromkreis für die Leuchtstofflampe geschaltet sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärwicklung des Impulstransformators galvanisch getrennt, beispielsweise über einen Kondensator, parallel an den Speisestromkreis für die Leuchtstofflampe geschaltet ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator des Schwingkreises und sein Ladewiderstand derart dimensioniert sind, dass die am Kondensator liegende Ladespannung gegenüber der Netzwechselspannung nacheilend phasenverschoben ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Spannung der phasenangeschnittenen Halbwelle der Netzwechselspannung speisbare Triggerschaltung ein spannungsteilendes Widerstands-Kondensatorglied und eine Schaltdiode enthält.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Triggerschaltung für die Auslösung der gedämpften Schwingung des Schwingkreises vorhanden ist, welche zu ihrer Speisung parallel an den Speisestromkreis für die Leuchtstofflampe angeschlossen ist, um die gedämpfte Schwingung zur Zündung der Leuchtstofflampe dann auszulösen, wenn die Spannungshalbwelle des Wechselstromnetzes keine Phasenanschnittsflanke hat.

10. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Triggerschaltung ein spannungsteilendes Widerstands-Kondensatorglied und eine Schaltdiode enthält.

Zeichnung