Schaltungsanordnung

Abstract

 Es wird eine Schaltungsanordnung zum hochfrequenten Betrieb einer oder mehrerer parallel zueinander geschalteter Nieder­druckentladungslampen angegeben. Die Schaltungsanordnung weist einen Netzgleichrichter mit nachgeschaltetem aktiven Oberschwingungsfilter, einen nachgeschalteten Glättungskon­densator und einen jeder Niederdruckentladelampe zugeordneten Hochfrequenzgenerator auf. Der Hochfrequenzgenerator ist ein Eintakt-Hochfrequenzgenerator, der einen Schalttransistor (T1), eine Schaltinduktivität (L1) und einen Schwingungskon­densator (C1) aufweist, und der, über zwei Dioden (D5, D6) vom Netz entkoppelt, an dem Glättungskondensator (C0) betrie­ben ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum hochfre­quenten Betrieb einer oder mehrerer parallel zueinander ge­schalteter Niederdruckentladungslampen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

[0002] Derartige Schaltungsanordnungen sind an sich bekannt (DE-OS 36 23 749, DE-OS 36 11 611 und DE-OS 37 00 421). Diese Schaltungen können zwar eine Niederdruckentladungslampe hoch­frequent speisen und die bestehenden Vorschriften bezüglich der Netzstromform erfüllen, erfordern dafür aber noch einen erheblichen Bauteileaufwand. Die gewünschten Schaltungs­effekte in den bekannten Schaltungen beruhen auf der Funktion einer Gegentaktendstufe in Verbindung mit mindestens vier Di­oden und drei Kondensatoren.

[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zum hochfrequenten Betrieb von Niederdruckentladungslampen zu schaffen, die mit einem minimalen Bauteileaufwand auskommt.

[0004] Diese Aufgabe ist durch die in dem Kennzeichen des Haupt­anspruches angegebenen Merkmale gelöst.

[0005] Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kommt mit weniger Bauteilen als die bekannten Schaltungsanordnungen aus, da der Hochfrequenzgenerator als Eintakt-Hochfrequenzgenerator auf­gebaut ist, der nur einen Schalttransistor, eine Schaltinduk­tivität, einen Schwingkondensator und zwei Dioden aufweist. Durch die Kombination dieses Eintakt-Hochfrequenzgenerators mit dem aktiven Oberschwingungsfilter kann ein annäherungs­weise sinusförmiger Netzstrom erreicht werden, und anderer­seits ergeben sich ein Lampenstrom und eine Lampenspannung, die zum Betreiben der Niederdruckentladungslampe geeignet sind.

[0006] Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäpen Schal­tungsanordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Oberschwingungsfilter eine Längsinduktivität, einen Pumpkon­desator und zwei Entkopplungsdioden aufweist. Der Schalttran­sistor schaltet den Pumpkondensator zwischen der Längsinduk­tivität und einer der Entkopplungsdioden gegen Be­zugspotential. Mit diesem aktiven Oberschwingungsfilter wird der Netzstrom mit jedem Lampentakt sinusförmig moduliert. Mit jedem Lampentakt wird während der Einschaltphase dem Netz eine zu dem jeweiligen Momentanwert der Netzspannung propor­tionale Energiemenge entnommen und dem Glättungskondensator über die eine der beiden Entkopplungsdioden zugeführt. Damit wird durch das Oberschwingungsfilter eine sinusförmig modu­lierte Netzstromaufnahme gewährleistet.

[0007] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfin­dungsgemäßen Schaltungsanordnung ist der Pumpkondensator vom Kollektor- bzw. Drainanschluß des Schalttransistors über die eine Entkopplungsdihde parallel zur Schaltinduktivität und der anderen Entkopplungsdiode geschaltet, wobei der Wiederan­stieg der Spannung an dem Schalttransistor durch das Reso­ nanzverhalten, bestimmt durch die Schaltinduktivität und den Pumpkondensator, vorgegeben ist. Dabei ist weiterhin vorteil­haft, wenn der Eintakt-Hochfrequenzgenerator in Resonanzfre­quenz, bestimmt durch die Schaltinduktivität und den Pumpkon­densator, betrieben ist. Durch diese Schaltung des Schalttransistors wird ein vorteilhaftes Ausschaltentla­stungsnetzwerk geschaffen.

[0008] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfin­dungsgemäßen Schaltungsanordnung ist der Pumpkondensator über die beiden Entkopplungsdioden parallel zu der Schaltindukti­vität geschaltet, so daß die Amplitude der negativen Strom­halbwelle in der Lampe reduziert wird und der Scheitelfaktor des Lampenstroms verbessert wird.

[0009] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfin­dungsgemäßen Schaltungsanordnung ist der Schalttransistor durch eine elektronische Steuerschaltung angesteuert, die in vorteilhafter Weise einen elektronischen Oszillator und einen Pulsbreitenmodulator aufweist. Dabei bildet die elektronische Steuerschaltung eine elektronische Schnittstelle. Der elek­tronische Oszillator und der Pulsbreitenmodulator können elektronisch gestartet und gestoppt werden und ihre Impuls­breite bzw. Frequenz ist über ein elektronisches Steuersignal einstellbar. Damit ergibt sich eine Schnittstelle, die für verschiedene Anwenderoptionen erwünscht ist.

[0010] Wenn die Kapazität des Pumpkondensators den nach der Formel

wobei :
P (ges) = Lampenleistung
T (Netz) = Netzfrequenz (Periodenzeit)
T (Lampe) = Lampenfrequenz (Periodenzeit)
û = Spitzenwert der Netzspannung (Amplitude)
ω = Kreisfrequenz
U₀ = Gleichspannung am Glättungskondensator
berechneten Maximalwert nicht überschreitet, wird gewährlei­stet, daß die aus dem Netz aufgenommene Leistung in dem Lam­pengenerator durch Lampenleistung und Schaltverluste abgenom­men wird. Eine überschüssige Energiespeicherung und damit eine unzulässige Überhöhung der Spannung am Glättungskonden­sator werden somit vermieden.

[0011] Eine weitere verbesserte Schaltungsanordnung ermöglicht den Start mit vorgeheizten Elektroden und bietet zudem entspre­chende Sicherheits funktionen und den Schutz vor Überspannung und Überströmen, wie sie z.B. bei Ausfall einer Lampe auftre­ten können. Dazu weist die Schaltinduktivität zwei zusätzli­che Sekundärwicklungen auf, die in Abhängigkeit von der Lam­penspannung über je einen Thyristor auf die jeweilige Heizwendel der Lampe geschaltet werden und mit ihren Spannun­gen die Heizwendel heizen.

[0012] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfin­dungsgemäßen Schaltungsanordnung ist die Steuerelektronik so ausgeführt, daß bei jedem erstmaligen Inbetriebsetzen der Schaltung die Schaltfrequenz des Eintakt-Hochfrequenzwandlers zunächst erhöht wird, um dann im 1/10-Sekundenbereich stetig auf die eigentliche Taktfrequenz reduziert zu werden, so daß bei jeder Neu-Inbetriebnahme ein erhöhter Heizstrom zur Ver­fügung steht.

[0013] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfin­dungsgemäßen Schaltungsanordnung wird sowohl die Spannung am Kollektor des Schalttransistors als auch die Elektronik-Ei­genversorgungsspannung in ihrer jeweiligen Höhe erfaßt und bei eventueller Überspannung durch Zünden eines Thyristors zum Kurzschließen der Anlaufschaltung und der Ansteuerung des Schalttransistors benutzt. Damit ist ein gefahrloses Außerbe­triebsetzen der Schaltung möglich.

[0014] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfin­dungsgemäßen Schaltungsanordung befindet sich in Reihe zum Emitter des Schalttransistors ein Widerstand, dessen Span­nungsabfall bei Überströmen zum Ausschalten des Schalttransi­stors führt und somit eine Stromüberbeanspruchung verhindert.

[0015] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfin­dungsgemäßen Schaltungsanordnung wird über einen Vorwider­stand aus der gleichgerichteten Netzspannung eine Elektronik­vorsorgungsspannung abgeleitet, die bei Erreichen eines höchstzulässigen Grenzwertes zur Elektronikversorgungsspan­nung mit einem Thyristor durchgeschaltet wird, so daß dieser über den Elektronikversorgungsstrom in Selbsthaltung gehen kann. Durch diese Schaltung kann die erstmalige Elektronik­versorgung mit mimimalem Aufwand solange realisiert werden, bis die taktabhänge Eigenversorgung die Spannungsversorgung übernehmen kann.

[0016] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfin­dungsgemäßen Schaltungsanordnung befindet sich eine weitere Sekundärwicklung entweder auf der Schaltinduktivität oder auf der Schutzinduktivität, über die eine Wechselspannung abge­griffen wird. Diese Wechselspannung - mit einer Einweggleich­richterschaltung gleichgerichtet - stellt dann die Eigen­Elektronikversorgungsspannung zur Verfügung.

[0017] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der bei­liegenden Zeichnungen beschrieben. Für gleiche Teile wurden gleiche Bezugszeichen gewählt. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Schaltungsanordnung mit Oberschwingungsfilter für eine Niederdruckentla­dungslampe;

Fig. 2 ein Schaltbild einer Schaltungsanordnung mit Heizkondensator und mit Oberschwingungsfilter zum Betrieb einer Niederdruckentladungslampe;

Fig. 3 ein Schaltbild einer Schaltungsanordnung mit Heizkondensator und mit Oberschwingungsfilter zum Betrieb mit zwei parallel geschalteten Nieder­druckentladungslampen;

Fig. 4 ein Schaltbild einer Schaltungsanordnung mit Heizwicklung und mit Oberschwingungsfilter zum Betrieb einer Niederdruckentladungslampe;

Fig. 5 Liniendiagramme für Netzstrom und -spannung in der Schaltungsanordnung nach Fig. 2;

Fig. 6 die harmonische Analyse des Netzstromes;

Fig. 7 Lampenstrom und -spannung in der Schaltungsanord­nung nach Fig. 2;

Fig. 8 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungs­beispiels der Schaltungsanordnung mit den einzel­nen Schaltungsabschnitten;

Fig. 9 ein Schaltbild der Schaltungsanordnung der zwei zusätzlichen Sekundär-Heizwicklungen mit Thyri­storaufschaltung auf die Heizwendeln und die Überstromerfassung;

Fig. 10 ein Schaltbild der Schaltungsanordnung zur Erfas­sung der Überspannung am Kollektor des Schalttransistors und an der Elektronikversor­gung; und

Fig. 11 ein Schaltbild der Schaltungsanordnung zur Erzeu­gung der Elektronik-Eigenversorgungsspannung.

[0018] Das Blockschaltbild in Fig. 1 gibt den Prinzipaufbau der Schaltungsanordnung für den hochfrequenten Betrieb einer Nie­derdruckentladungslampe LL1 wieder.

[0019] Die Schaltungsanordnung beinhaltet ein Hochfrequenzfilter 1, einen Netzgleichrichter 2, einen Eintakt-Hochfrequenzgenera­tor mit einem Schalttransistor T1 und einer elektronischen Steuerschaltung 6 zur Ansteuerung des Eintakt-Hochfrequenzge­nerators sowie einen Glättungskondensator 4 und ein aktives Oberschwingungsfilter 3.

[0020] Das Oberschwingungsfilter 3 besteht aus einer Längsinduktivi­tät L2, einem Pumpenkondensator C2, den Entkopplungsdioden D6 und D5 und dem Schalttransistor T1 des Eintakt-Hochfrequenz­generators.

[0021] Fig. 2 zeigt das Schaltbild einer Schaltungsanordnung mit dem Oberschwingungsfilter 3 zum Betrieb der Niederdruckentla­dungslampe LL1. Am Eingang des Netzes befindet sich das Hoch­frequenzfilter 1, dem der Netzgleichrichter 2 in 2-pulsiger, ungesteuerter Brückenschaltung folgt. Der über eine elektro­nische Steuerschaltung 6 betriebene Eintakt-Hochfrequenzgene­rator besteht aus dem Schalttransistor T1, einer Schaltin­duktivität L1 und einem Schwingkondesator C1.

[0022] Die Elektroden der Lampe LL1 sind mit einer Seite E1, H1 an die Schaltinduktivität L1 ,und den Glättungskondensator CO und mit der anderen Seite E2, H2 an den Schwingkondensator C1 an­geschlossen. Die Elektroden der Heizkreise H1 und H2 können, wie in Fig. 2 gezeigt ist, über einen Heizkondensator C3 ver­bunden werden; oder es kann getrennt mit E1-H1 und E2-H2 je­weils eine Heizwicklung als Teilwicklung der Schaltindukti­vität L1 angeschlossen sein, wie in Fig. 4 gezeigt ist.

[0023] Der hochfrequent betriebene Eintaktwandler liefert bei lei­tendem Schalttransistor über den Schwingungskondensator C1 aus dem Pluspol des Glättungskondensators C0 einen Anteil der positiven Stromhalbwelle der Lampe. Gleichzeitig lädt die Schaltinduktivität L1 einen Energieteil proportional der Ein­schaltzeit des Schalttransistors T1. Im ausgeschalteten Zu­stand des Schalttransistors T1 bildet sich über Lampe, Schwingkondensator C1 und Schaltinduktivität L1 ein Schwing­kreis aus, der zunächst bei gleicher Stromrichtung in der Schaltinduktivität L1 die negative Stromhalbwelle der Lampe und danach bei Stromrichtungsumkehr in der Schaltinduktivität L1 durch Entladen des Schwingungskondensators C1 den restli­chen Anteil der positiven Stromhalbwelle in der Lampe er­zeugt. Der Glättungskondensator CO ist dabei über die Ent­kopplungsdiode D6 von der Netzspannung entkoppelt.

[0024] Die Schaltungsanordnung weist weiterhin ein aktives Ober­schwingungsfilter auf, das aus der in der Plusleitung befind­lichen Längsinduktivität L2, dem Pumpkondensator C2 und den Entkopplungsdioden D5 und D6 besteht.

[0025] Die Funktionsweise des aktiven Oberschwingungsfilters in Ver­bindung mit dem hochfrequent betriebenen Eintakt-Lampengene­rator ist im folgenden näher erläutert.

[0026] Beim "Ein"-schalten des Schalttransistors T1 wird der Pumpen­kondensator C2 über die Längsinduktivität L2 bis zur Span­nungshöhe an dem Glättungskondensator C0 aufgeladen. Der La­destrom wird dem Netz entnommen. Damit ist in der Längsinduk­tivität L2 ein Energieteil gespeichert, der nach beendeter Aufladung des Pumpenkondesators C2 an den Eintakt-Hochfre­quenzgenerator, die Lampe und den Glättungskondensator CO ab­gegeben wird. Die Energiemenge je Takt ist dabei proportional zu der Spannungszeitfläche an der Längsinduktivität L2 und wird durch die Differenz der Netzspannungsmomentanwerte und der Spannung an dem Pumpkondesator C2, die durch den vor­weggehenden "Ausschalt"-takt in negativer Polarität ansteht, bestimmt. Durch den Einfluß der Netzspannungsmomentanwerte wird der Netzstrom mit jedem Lampentakt sinusförmig modu­liert. Die Energieabgabe der Längsinduktivität L2 erfolgt durch Entmagnetisieren der Längsinduktivität L2. Dazu polt sich die Spannung an der Längsinduktivität L2 um und erreicht einen Spannungswert gleich der Differenz aus der Spannung am Glättungskondensator C0 und dem jeweiligen Momentanwert der Netzspannung.

[0027] Mit dem "Aus"-schalten des Schalttransistors T1 beginnt eine zweite Phase in der Wirkung des Pumpkondensators C2. Der in der Schaltinduktivität L1 fließende Strom kommutiert vom Schalttransistor T1 zum Teil auf den Pumpkondensator C2 als Entlade- und Umschwingstrom und zum anderen Teil auf den Schwingkondensator C1 und die Niederdruckentladungslampe, die damit ihre negative Stromhalbwelle erhält. Der Pumpkondensa­tor C2 wirkt somit als Ausschaltentlastungsnetzwerk für den Schalttransistor T1. Die Spannung am Kollektor- bzw. Drainan­schluß des Schalttransistors T1 kann sich damit nur so schnell ändern, wie der Pumpkondensator C2 mit seiner Reso­nanzfrequenz, bestimmt durch die Kapazität des Pumpkondensa­tors C2 und den Induktivitätswert der Schaltinduktivität L1, umgeladen wird. Durch diese Begrenzung des Wiederanstiegs der Spannung am Schalttransistor T1 werden dessen Ausschaltverlu­ste erheblich reduziert.

[0028] Die negative Stromhalbwelle im Schwingkondensator C1 und der Niederdruckentladungslampe LL1 wird um den Stromteil redu­ziert, der von der Schaltinduktivität L1 als Umladestrom auf den Pumpkondesator C2 kommutiert. Damit verbessert sich der Scheitelfaktor des Lampenstroms und somit die Lebensdauer der Niederdruckentladungslampe.

[0029] Die elektronische Steuerschaltung 6 des Schalttransistors be­steht aus einem elektronischen Oszillator und einem Pulsbrei­tenmodulator, der elektronisch gestartet und gestoppt werden kann und dessen Pulsbreite bzw. Frequenz über ein elektroni­ sches Steuersignal einstellbar ist. Dadurch läßt sich eine elektronische Schnittstelle realisieren, wie sie für ver­schiedene Anwenderoptionen erforderlich ist.

[0030] Fig. 3 zeigt eine Schaltungsanordnung zum hochfrequenten Be­treiben von zwei parallel geschalteten Niederdruckentladungs­lampen LL1 und LL2. Der der Niederdruckentladungslampe LL1 zugeordnete Schaltungsteil besteht aus den Entkopplungsdioden D5.1 und D6.1, der Schaltinduktivität L1.1, dem Schwingkon­densator C1.1. und dem Heizkondensator C3.1. Der der Nieder­druckentladungslampe LL2 zugeordnete Schaltungsteil besteht aus den Entkopplungsdioden D5.2 und D6.2, der Schaltindukti­vität L1.2, dem Schwingkondensator C1.2 und dem Heizkonden­sator C3.2.

[0031] Fig. 4 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Schal­tung von Fig. 2. Zur Beheizung der Niederdruckentladungslampe LL1 sind zwei Heizwicklungsabschnitte L3, L4 vorgesehen, die jeweils zwischen den Anschlüssen E1 und H1 bzw. E2 und H2 der Niederdruckentladungslampe LL1 liegen. Bei dieser Schaltungs­anordnung führt der Stromweg bei eingesetzter Niederdruckent­ladungslampe LL1 von der Diode D6 über die Anschlüsse H1 und E1 der Niederdruckentladungslampe LL1, die Schaltinduktivität L1 und die Diode D5 zu dem Schalttransistor T1. Wenn die Nie­derdruckentladungslampe LL1 aus der Schaltung herausgenommen wird, wird die Strecke E1 - H1 durch die Heizwicklung über­brückt, während andererseits die an der Schaltinduktivität L1 anstehende Energie nicht mehr entladen werden kann. Daher ist als Leerlaufschutz eine weitere Diode D7 vorgesehen, die zwi­schen der Schaltinduktivität L1 und dem Glättungskondensator C0 liegt und den Einschaltstromweg unterbricht.

[0032] Die Fig. 5 bis 7 zeigen Strom- und Spannungsdiagramme einer tatsächlich ausgeführten Schaltungsanordnung nach Fig. 2. Fig. 5 ist ein Ozillogramm für Netzspannung und Netzstrom der Schaltung nach Fig. 2. Die Stromkurve I zeigt einen annähe­rungsweise sinusförmigen Verlauf des Netzstroms. Ohne das Oberschwingungsfilter in der Schaltung von Fig. 2 ergibt sich ein Strom während 1/10 bis 1/15 der Halbwelle. Eine solche Stromspitze würde zu Netzrückwirkungen führen, die aufgrund von gesetzlichen Regelungen eingegrenzt werden müssen. Auf­grund des Oberschwingungsfilters wird das Maximum des Stromes verkleinert und der Strom wird auf die ganze Halbwelle ver­teilt, so daß sich die gewünschte Annäherung an eine sinus­förmige Stromkurve ergibt.

[0033] Fig. 6 zeigt die harmonische Analyse des Netzstromes, der in Fig. 5 gezeigt ist. Der Oberschwingungsanteil des Netzstromes liegt dabei weit unter den nach VDE/IEC zulässigen Grenz­werten.

[0034] Fig. 7 zeigt Lampenstrom und Lampenspannung einer Schaltungs­anordnung nach Fig. 2. Die Kurven des Lampenstroms I und der Lampenspannung U zeigen jeweils auf der positiven Halbwelle eine einer Sinuskurve überlagerte Spitze. Diese Spitze ent­spricht der Einschaltzeit des Transistors T1. In der Praxis hat sich gezeigt, daß die Niederdruckentladungslampe mit ei­nem derartigen Strom bzw. einer derartigen Spannung betrieben werden kann, ohne daß sich nachteilige Nebenwirkungen oder eine kürzere Lebensdauer ergeben würde.

[0035] Das Blockschaltbild in Fig. 8 gibt den Prinzipaufbau einer weiteren Schaltungsanordnung für den hochfrequenten Betrieb einer Niederdruckentladungslampe LL1 wieder. Die Bezugszei­chen a - j in Fig. 8 sind auch in Fig. 9 - 11 verwendet, um die Verbindungspunkte der verschiedenen Schaltungsblöcke in Fig. 8 zu zeigen. Die Schaltungsanordnung beinhaltet ein Hochfrequenzfilter 10, einen Netzgleichrichter 12, ein akti­ves Oberschwingungsfilter 13, einen Glättungskondensator 14, einen Eintakt-Hochfrequenz-Lampengenerator 15, eine Steuer­elektronik 16, eine Treiberschaltung 17, eine Überspannungs­überwachung 18, eine Anlaufschaltung 19 und eine Elektronik­versorgung 20.

[0036] Fig. 9 zeigt das Schaltbild der Schaltungsanordnung der zwei zusätzlichen Sekundär-Heizwicklungen L3 und L4, die mit den Thyristoren Q4 und Q5 auf die Heizwendeln E2, H2 und E1, H1 geschaltet werden. Die Aufschaltung ist abhängig von dem Be­triebszustand der Lampe. Eine noch nicht gezündete oder im Startvorgang befindliche Lampe zeigt eine erhöhte Betriebs- und Zündspannung, die als Sekundär-Spannung auch an den Wick­lungen L3 und L4 transformiert zur Verfügung steht und als Triggerspannung benutzt wird. Über den Spannungsteiler R1/R2 und R3/R4 wird der Zündpunkt für die Thyristoren Q4 und Q5 abgeleitet.

[0037] Bei Nennbetriebsspannung der Lampe wird die Triggerspannung nicht mehr erreicht, so daß die Heizung dafür ständig ausge­schaltet bleibt. Steigt die Betriebsspannung der Lampe, z. B. bei tiefen Betriebstemperaturen oder bei gedimmter Lampe, wird die Triggerspannung erreicht, wodurch sich die Heizung der Wendeln automatisch zuschaltet. Bei Ausfall der Heizwen­deln auf Unterbrechung verhindern die Dioden D12 und D13 eine unzulässig hohe Strombeanspruchung der Spannungsteilerwider­stände.

[0038] Das Startverhalten kann durch Erhöhung der Schaltfrequenz des Eintakt-Hochfrequenz-Lampengenerators weiter verbessert wer­den, denn jeder Schalttakt liefert einen Heizstromimpuls. Die Frequenzerhöhung ist in Abhängigkeit vom jeweils erstmaligen Anlegen der Elektronikversorgungsspannung an die Steuerelek­tronik realisiert.

[0039] Fig. 9 zeigt weiterhin die Überstromerfassung des Emitter­stromes von T1 über den Spannungsabfall an dem Widerstand RO, der in Reihe zum Emitter geschaltet ist. Wird ein bestimmter Stromgrenzwert erreicht, wirkt der entsprechende Spannungsab­fall auf die Steuerelektronik 16 in der Art ein, daß die Treiberschaltung 17 abgeschaltet und damit der Schalttransi­stor T1 ausgeschaltet wird. Diese Schaltungsanordnung wirkt somit als eine elektronische Überstromsicherung.

[0040] Fig. 10 zeigt einen Schaltungsausschnitt der Schaltungsanord­nung zur Überspannungserfassung. Die Kollektorspannung des Schalttransistors wird über den Spannungsteiler R5/R6 und die Diode D15 auf die Triggerdiode Q1 geschaltet. In logischer "ODER"-Verknüpfung kann die Triggerdiode Q1 in Abhängigkeit von der Höhe der Elektronikversorgungsspannung auch über die Diode D16 geschaltet werden. Der Kondensator C13 verhindert dabei ein Ansprechen der Triggerschaltung auf nur kurzfristig auftretende Spannungsspitzen und bietet bei Durchschaltung der Triggerdiode den erforderlichen Zündstrom für den Thyris­tor Q2. Wird der Thyristor Q2 mittels eines Triggerimpulses gezündet, so fällt er über den Widerstand R7 in Selbsthal­tung.

[0041] Gleichzeitig schließt er über die Diode D17 den Ausgang der Steuerelektronik und über die Diode D18 den Ausgang der An­laufschaltung kurz. Damit ist der Eintakt-Hochfrequenz-Lam­pengenerator abgeschaltet. Ein erneuter Start der Lampe ist erst nach erfolgter Netztrennung, d.h. durch Aufheben der Selbsthaltung des Thyristorstromes Q2, möglich.

[0042] Fig. 11 zeigt den Schaltungsausschnitt der Schaltungsanord­nung zur Anlaufschaltung 19 und zur Elektronik-Selbstversor­gung 20. Mit jedem Einschalten der Netzspannung wird der Kon­densator C14 über den Widerstand R10 und die Diode D10 auf­geladen. Über den Spannungsteiler R8/R9 wird ein maximal zu­lässiger Spannungswert an C14 vorgegeben, bei dem der Thyris­tor Q3 diese Spannung auf die Elektronikversorgung zuschal­tet.

[0043] Damit kann der Eintakt-Hochfrequenz-Lampengenerator anschwin­gen und nach dem Sperrwandler-Prinzip über die magnetisch ge­koppelten Spulen L1-L5 bzw. alternativ L6-L5 die Elektronik-­Eigenversorgung übernehmen. Die Spannungsstabilisation er­folgt im Block 20 (Fig. 8) in einfacher Art mit Hilfe eines Längstransistors.

Ansprüche

1. Schaltungsanordnung zum hochfrequenten Betrieb einer oder mehrerer parallel zueinander geschalteter Nieder­druckentladungslampen, wobei die Schaltungsanordnung einen Netzgleichrichter mit nachgeschaltetem aktiven Oberschwingungsfilter, einen nachgeschalteten Glät­tungskondensator und einen jeder Niederdruckentlade­lampe zugeordneten Hochfrequenzgenerator aufweist, da­durch gekennzeichnet, daß der Hochfrequenzgenerator ein Eintakt-Hochfrequenzgenerator ist, der einen Schalttransistor (T1), eine Schaltinduktivität (L1) und einen Schwingkondensator (C1) aufweist und der über zwei Dioden (D5, D6) vom Netz entkoppelt an dem Glät­tungskondensator (C0) betrieben ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß das aktive Oberschwingungsfilter eine Längsinduktivität (L2), einen Pumpkondensator (C2) und zwei Entkopplungsdioden (D5, D6) aufweist, wobei der Netzstrom mit dem Lampentakt sinusförmig moduliert wird.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­kennzeichnet, daß der Pumpkondesator (C2) vom Kol­lektor- bzw. Drainanschluß des Schalttransistors (T1) über die eine Entkopplungsdiode (D6) parallel zu der Schaltinduktivität (L1) und die andere Entkopplungsdi­ode (D5) geschaltet ist, wobei der Wiederanstieg der Spannung an dem Schalttransistor (T1) durch das Reso­nanzverhalten, bestimmt durch die Schaltinduktivität (L1) und den Pumpkondensator (C2), vorgegeben ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintakt-Hochfrequenzge­ nerator in Resonanzfrequenz, bestimmt durch die Schalt­induktivität (L1) und dem Schwingungskondensator (C1), betrieben wird.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpkondensator (C2) über die beiden Entkopplungsdioden (D5, D6) parallel zu der Schaltinduktivität (L1) geschaltet ist.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalttransistor (T1) durch eine elektronische Steuerschaltung (6) gesteuert ist.

7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich durch die elektroni­sche Steuerschaltung (6) eine elektronische Schnitt­stelle bildet.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Steuerschaltung (6) einen elektroni­schen Oszillator und einen Pulsbreitenmodulator auf­weist.

9. Schaltungsanordnung nach einem der Anprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltinduktivität (L1) zwei zusätzliche Sekundärwicklungen (L3) und (L4) be­sitzt, die je über einen Thyristor in Abhängigkeit von der Lampenspannung auf die jeweilige Heizwendel der Lampe geschaltet werden.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­zeichnet, daß mit Hilfe einer Steuerelektronik (16) bei jedem erstmaligen Inbetriebnehmen der Schaltung die Schaltfrequenz des Eintakt-Hochfrequenzgenerators er­höht wird, um dann im 1/10-Sekundenbereich stetig auf die eigentliche Taktfrequenz reduziert zu werden.

11. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Überspannung am Kollektor des Schalttransistors (T1) über einen Spannungsteiler (R5/R6) und die Diode (D15) als auch die Überspannung einer Elektronikversorgung (10) über (D16) zum Triggern über eine Triggerdiode (Q1) eines Thyristors (Q2) benutzt werden, der seinerseits eine Anlaufschaltung (19) und die Steuerschaltung (16) des Schalttransistors außer Funktion setzt.

12. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schutz der Schaltung vor Überströmen der Emitterstrom des Schalttransistors (T1) als Spannungsfeld an einen Widerstand (RO) erfaßt wird und ein dem Spannungsabfall entsprechendes Signal der Steuerschaltung (16) zugeführt wird, die den Schalttransistor abschaltet, wenn der Spannungsabfall einen vorgegebenen Wert überschreitet.

13. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anlegen der Netzspan­nung die Schaltung automatisch über einen Widerstand (R10) und eine Diode (D10) an einen Kondensator (C14) die Elektronikversorgungsspannung bis zur höchstzuläs­sigen Grenze aufbaut, um dann mit einem Thyristor (Q3) auf die Elektronikversorgung (20) geschaltet zu werden.

14. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß mit jedem Lampentakt über eine weitere Sekundärwicklung (L5) auf der Schaltinduktivität (L1) oder auf einer Schutzinduktivi­tät (L6) eine Wechselspannung abgenommen und über einen Gleichrichter (D19) als Elektronik-Eigenversorgung zur Verfügung gestellt wird.

Zeichnung