[0001] Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
I. Stand der Technik
[0002] Eine derartige Schaltungsanordnung ist beispielsweise in der europäischen Offenlegungsschrift
EP 0 682 464 A1 beschrieben. Diese Offenlegungsschrift offenbart einen selbstschwingenden
Wechselrichter mit einer Startschaltung, die zum Anschwingen des Wechselrichters dient.
Außerdem weist die Schaltungsanordnung auch eine Vorrichtung zum Deaktivieren der
Startschaltung auf. Diese Vorrichtung enthält als wesentliches Element einen Transistor,
dessen Schaltstrecke im eingeschalteten Zustand einen Nebenschluss zum Ladekondensator
der Startschaltung bildet. Nach dem Anschwingen des Wechselrichters wird der Transistor
eingeschaltet und die Startvorrichtung deaktiviert.
[0003] Die europäische Offenlegungsschrift EP 0 753 987 A1 beschreibt eine Schaltungsanordnung
mit einem Wechselrichter zum Beaufschlagen einer oder mehrerer Lampen mit einer mittel-
oder hochfrequenten Versorgungsspannung und mit einer Startschaltung, die zum Anlauf
der Wechselrichteroszillation dient. Außerdem weist diese Schaltungsanordnung auch
eine Vorrichtung zum Deaktivieren der Startschaltung auf. Diese Vorrichtung besteht
aus einem Widerstand und einer Diode, über die der Kondensator der Startvorrichtung
nach dem Anschwingen des Wechselrichters entladen wird, so dass die Startvorrichtung
keine weiteren Triggerimpulse für die Ansteuerung des Wechselrichters erzeugen kann.
Bei defekter oder zündunwilliger Lampe wird der Wechselrichter mit Hilfe einer bistabilen
Abschaltungsvorrichtung stillgelegt. Um die bistabile Abschaltungsvorrichtung rückzusetzen
und so einen Neustart des Wechselrichters zu ermöglichen, muss die Spannungsversorgung
des Wechselrichters oder der Lampe zumindest kurzzeitig unterbrochen werden.
II. Darstellung der Erfindung
[0004] Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte
Schaltungsanordnung zum Betrieb von elektrischen Lampen bereitzustellen.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen
beschrieben.
[0006] Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung besitzt einen Wechselrichter zur Erzeugung
einer mittel- oder hochfrequenten Versorgungsspannung für eine oder mehrere Lampen
und eine Startschaltung für den Wechselrichter sowie eine Vorrichtung zum Deaktivieren
der Startschaltung, wobei die Startschaltung ein spannungsabhängiges Schaltmittel
und einen Kondensator aufweist. Die Vorrichtung zum Deaktivieren der Startschaltung
besitzt ein Schaltmittel, dessen Schaltstrecke parallel zum Kondensator der Startvorrichtung
angeordnet ist. Zur Steuerung dieses Schaltmittels ist die Vorrichtung zum Deaktivieren
der Startschaltung erfindungsgemäß mit einem Schwellwertschalter versehen. Durch diese
Maßnahme wird eine Deaktivierung der Startschaltung auch bei nicht anschwingendem
Wechselrichter gewährleistet. Außerdem wird mittels des Schwellwertschalters eine
Zeitverzögerung zwischen der Erzeugung der ersten Startimpuls durch die Startschaltung
und der Deaktivierung der Startschaltung ermöglicht. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme
kann ferner eine einfachere und kostengünstigere Abschaltungsvorrichtung verwendet
werden, um den Wechselrichter bei defekter Lampe abzuschalten.
[0007] Der Schwellwertschalter ist vorteilhafterweise so angeordnet und die Vorrichtung
zum Deaktivieren der Startschaltung ist vorteilhafterweise so ausgebildet, dass nach
dem Ausschalten der Versorgungsspannung für den Wechselrichter die Rücksetzdauer des
Schwellwertschalters beziehungsweise die Rücksetzdauer der Vorrichtung zum Deaktivieren
der Startschaltung kürzer ist als die Ausschwingdauer des Wechselrichters. Damit wird
gewährleistet, dass die Schaltungsanordnung unmittelbar nach dem Ausschalten der Versorgungsspannung
ohne Verzögerung wieder in Betrieb genommen werden kann. Außerdem ist der Schwellwertschalter
vorteilhafterweise so angeordnet und die Vorrichtung zum Deaktivieren der Startschaltung
ist vorteilhafterweise so ausgebildet, dass nach dem Einschalten der Versorgungsspannung
für den Wechselrichter der Schwellwertschalter zeitverzögert gegenüber der Startschaltung
aktiviert wird. Dadurch wird sichergestellt, dass die Startschaltung zumindest ein
oder zwei Triggerimpulse zum Anschwingen des Wechselrichters erzeugen kann, bevor
sie mittels des Schwellwertschalters deaktiviert wird.
[0008] Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung besteht darin, dass
anstelle einer bistabilen Abschaltungsvorrichtung eine als Schwellwertschalter ausgebildete
Abschaltungsvorrichtung verwendet werden kann, die kostengünstiger ist und einen einfacheren
Aufbau besitzt. Die als Schwellwertschalter ausgebildete Abschaltungsvorrichtung ist
zwar nicht bistabil und kann insbesondere ohne weitere Maßnahmen keinen stabilen Abschaltzustand
gewährleisten. Da aber die Vorrichtung zum Deaktivieren der Startschaltung ein Mittel
aufweist, das, bei eingeschalteter Versorgungsspannung für den Wechselrichter und
nach dem Ansprechen der Abschaltungsvorrichtung, zur Aufrechterhaltung des deaktivierten
Zustandes der Startschaltung dient, und die Vorrichtung zum Deaktivieren der Startschaltung
mit der als Schwellwertschalter ausgebildeten Abschaltungsvorrichtung zusammenwirkt,
wird bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sichergestellt, dass nach dem Ansprechen
der Abschaltungsvorrichtung die Oszillation des Wechselrichters dauerhaft beendet
wird und ein Neustart der Oszillation des Wechselrichters erst nach einem erneuten
Einschalten der Versorgungsspannung für den Wechselrichter oder für die Lampe möglich
ist.
[0009] Um die obengenannte zeitlich verzögerte Deaktivierung der Startschaltung mittels
des zur Vorrichtung zum Deaktivieren der Startschaltung gehörenden Schwellwertschalters
zu realisieren, weisen die Startschaltung und die Vorrichtung zum Deaktivieren der
Startschaltung vorteilhafterweise unterschiedlich dimensionierte RC-Glieder auf. Die
Zeitkonstanten der beiden vorgenannten RC-Glieder sind so aufeinander abgestimmt,
dass nach dem Einschalten der Versorgungsspannung für den Wechselrichter die Schwellenspannung
des Triggerbauteils der Startvorrichtung früher erreicht wird als die Schwellenspannung
des zur Vorrichtung zum Deaktivieren der Startschaltung gehörenden Schwellwertschalters.
Zu diesem Zweck ist die Zeitkonstante des zur Startschaltung gehörenden RC-Gliedes
vorteilhafterweise kleiner als die Zeitkonstante des zur Vorrichtung zum Deaktivieren
der Startschaltung gehörenden RC-Gliedes.
[0010] Um eine ausreichend kurze Rücksetzdauer der Vorrichtung zum Deaktivieren der Startschaltung
zu erzielen, ist vorteilhafterweise parallel zu dem zur Vorrichtung zum Deaktivieren
der Startschaltung gehörenden RC-Glied ein Entladewiderstand angeordnet, der zum Entladen
des Kondensators bei ausgeschalteter Versorgungsspannung für den Wechselrichter dient.
Der Entladewiderstand und der Kondensator des vorgenannten RC-Gliedes sind so dimensioniert,
dass das Produkt aus dem Widerstandswert des Widerstandes und dem Kapazitätswert des
Kondensators kleiner als 500 ms und vorzugsweise sogar kleiner als 100 ms ist. Dadurch
ist der vorgenannte Kondensator nach dem Abklingen der Oszillation des Wechselrichters
nahezu vollständig entladen.
[0011] Als zentrales Bauteil weist die Vorrichtung zum Deaktivieren der Startvorrichtung
ein vorteilhafterweise als Transistor ausgebildetes Schaltmittel auf, dessen Schaltstrecke
parallel zum Kondensator des zur Startschaltung gehörenden RC-Gliedes angeordnet ist,
wobei der zur Vorrichtung zum Deaktivieren der Startvorrichtung gehörende Schwellwertschalter
mit der Steuerelektrode des Transistors und mit dem Kondensator des zur Vorrichtung
zum Deaktivieren der Startschaltung gehörenden RC-Gliedes verbunden ist. Die Schaltstrecke
dieses Transistors bildet im niederohmigen Schaltzustand einen Nebenschluss zum Kondensator
der Startvorrichtung und sorgt daher für ein Entladen des Startschaltung gehörenden
Kondensators oder verhindert das erneute Aufladen dieses Kondensators.
[0012] Das bereits oben erwähnte Mittel, das, bei eingeschalteter Versorgungsspannung für
den Wechselrichter und nach dem Ansprechen der Abschaltungsvorrichtung, zur Aufrechterhaltung
des deaktivierten Zustandes der Startschaltung dient, besteht vorteilhafterweise aus
einer elektrischen Verbindung zwischen der Spannungsversorgung des Wechselrichters
und der Steuerelektrode des Transistors, wobei die vorgenannte elektrische Verbindung
über den zur Vorrichtung zum Deaktivieren der Startschaltung gehörenden Schwellwertschalter
geführt ist. Dadurch verharrt der Transistor im eingeschalteten Zustand, nachdem die
Oszillation des Wechselrichters durch die Abschaltungsvorrichtung beendet wurde. Die
Startschaltung verbleibt daher im deaktivierten Zustand.
[0013] Um eine möglichst sofortige Deaktivierung der Startschaltung nach dem Anschwingen
der Oszillation des Wechselrichters zu erzielen, wird der Steuertransformator des
selbstschwingenden Oszillators (bzw. eine Zusatzwicklung auf einer Lampendrossel)
benutzt, dessen Primärwicklung in einem Lastkreis des Wechselrichters angeordnet ist
und dessen Sekundärwicklung zur Steuerung der Steuerelektrode des zur Vorrichtung
zum Deaktivieren der Startschaltung gehörenden Transistors dient. Mit Hilfe des Transformators
wird das Anschwingen des Wechselrichters überwacht und der vorgenannte Transistor
entsprechend angesteuert.
III. Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
[0014] Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher
erläutert. Die Figur zeigt in schematischer Darstellung einen Schaltplan des bevorzugten
Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
[0015] Die in der Figur abgebildete Schaltungsanordnung dient zum Betrieb einer Niederdruckentladungslampe
mit einer elektrischen Leistungsaufnahme von ca. 18 W. Diese Schaltungsanordnung besitzt
einen selbstschwingenden Halbbrückenwechselrichter, der im wesentlichen von den alternierend
schaltenden Transistoren 1, 2 und den Freilaufdioden 12, 13 sowie von dem Ringkerntransformator
3-5 gebildet wird. Der Ringkerntransformator 3-5 dient zur Steuerung der Transistoren
1 und 2. Zu diesem Zweck ist die Primärwicklung 3 des Ringkerntransformators in dem
als Serienresonanzkreis ausgebildeten Lastkreis des Halbbrückenwechselrichters angeordnet,
während die Sekundärwicklungen 4 und 5 jeweils über einen Basisvorwiderstand 6 beziehungsweise
7 mit einer Basiselektrode eines Halbbrückenwechselrichtertransistors 1 bzw. 2 verbunden
sind. Die Steuervorrichtung für die Transistoren 1 und 2 wird durch die Emitterwiderstände
8 und 9, die Widerstände 10, 11 sowie den Kondensator 22, der die Schaltverluste bei
den Transistoren 1, 2 reduziert, komplettiert. Der Lastkreis ist an den Mittenabgriff
zwischen den Transistoren 1, 2 des Halbbrückenwechselrichters angeschlossen. Er enthält
zusätzlich zur Primärwicklung 3 des Ringkerntransformators einen Koppelkondensator
14, eine Resonanzinduktivität 15 und einen Resonanzkondensator 16. Die Anschlüsse
17-20 für die Elektrodenwendeln der Niederdruckentladungslampe 21 sind derart angeordnet,
dass die Entladungsstrecke der Niederdruckentladungslampe 21 parallel zum Resonanzkondensator
16 geschaltet ist. Die Spannungsversorgung des Halbbrückenwechselrichters erfolgt
durch Gleichrichten der Netzwechselspannung mit Hilfe eines aus vier Dioden 23-26
bestehenden Brückengleichrichters und eines Kondensators 27, der parallel zum Gleichspannungsausgang
des Brückengleichrichters 23-26 angeordnet ist. An dem Kondensator 27 steht daher
eine geglättete Gleichspannung als Spannungsversorgung für den Halbbrückenwechselrichter
bereit. Der Koppelkondensator 14 wird nach dem Einschalten der Spannungsversorgung
über den Widerstand 51 aufgeladen. Eine aus einem Kondensator 28 und einer stromkompensierten
Drossel 29 bestehende Filterschaltung, die mit den Netzspannungsanschlüssen 30, 31
und mit dem Wechselspannungseingang des Brückengleichrichters 23-26 verbunden ist,
dient zur Funkentstörung der Schaltungsanordnung. Außerdem besitzt die Schaltungsanordnung
eine Startvorrichtung für den Halbbrückenwechselrichter, die im wesentlichen aus dem
Widerstand 32 und dem Kondensator 33 sowie dem Diac 34 besteht. Die Startschaltung
dient zur Initiierung der Oszillation des Halbbrückenwechselrichters, indem sie nach
dem Einschalten der Spannungsversorgung für den Halbbrückenwechselrichter Triggerimpulse
für die Basiselektrode des Transistors 2 generiert.
[0016] Der oben beschriebene Teil der Schaltungsanordnung gemäß des bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist bekannt und beispielsweise in dem eingangs zitierten Stand der Technik beschrieben.
Der Aufbau und die Funktion dieses Teils der Schaltungsanordnung sollen daher hier
nicht näher erläutert werden.
[0017] Die Schaltungsanordnung weist ferner eine Vorrichtung zum Deaktivieren der Startschaltung
und eine Abschaltungsvorrichtung zur Stillegung des Halbbrückenwechselrichters bei
defekter Lampe auf. Die Vorrichtung zum Deaktivieren der Startschaltung besteht aus
dem Transistor 35, dessen Schaltstrecke parallel zum Kondensator 33 der Startschaltung
angeordnet ist, aus dem RC-Glied 36, 37, das parallel zum RC-Glied 32, 33 geschaltet
ist, aus dem Widerstand 38, der zum Entladen des Kondensators 37 bei abgeschalteter
oder unterbrochener Spannungsversorgung dient, aus der Zenerdiode 39, deren Kathode
einerseits über den Widerstand 36 und die Anschlüsse 17, 18 sowie über eine Elektrodenwendel
der Lampe 21 mit dem positiven Pol des Kondensators 27 und andererseits mit dem auf
dem höheren Potential befindlichen Anschluss des Kondensators 37 verbunden ist und
deren Anode mit der Basis des Transistors 35 verbunden ist, und aus dem Basisvorwiderstand
40, über den die Basis des Transistors 35 mit der Sekundärwicklung 5 des Ringkerntransformators
verbunden ist.
[0018] Die Abschaltungsvorrichtung zur Stillegung des Halbbrückenwechselrichters ist als
Schwellwertschalter ausgebildet und besteht aus dem Transistor 41, dessen Schaltstrecke
parallel zu der Serienschaltung aus dem Basisvorwiderstand 7 des Transistors 2 und
der Sekundärwicklung 5 geschaltet ist, aus dem Diac 42, der beim Erreichen seiner
Schwellenspannung Triggerimpulse für die Basis des Transistors 41 generiert, aus den
Vorwiderständen 43, 44, aus dem Kondensator 45, der zur Spannungsversorgung des Diacs
42 und der Basis des Transistors 41 dient, aus den Spannungsteilerwiderständen 46,
47, mit deren Hilfe eine zur Betriebsspannung der Lampe 21 proportionale Spannung
erzeugt wird und mit deren Hilfe die Schwellenspannung zum Aktivieren der Abschaltungsvorrichtung
festgelegt wird, aus dem Kondensator 48, der zur Auskopplung des Gleichstromanteils
im Lampenstrom dient, und aus den als Stromventilen dienenden Gleichrichterdioden
49, 50.
[0019] Eine geeignete Dimensionierung der Bauteile der Schaltungsanordnung ist in der Tabelle
angegeben.
[0020] Unmittelbar nach dem Einschalten der Spannungsversorgung werden der Koppelkondensator
14 über den Widerstand 51 und der Kondensator 33 der Startschaltung über den Widerstand
32 aufgeladen. Sobald der Spannungsabfall am Kondensator 33 die Schwellenspannung
des Diac 34 erreicht hat, erzeugt der Diac 34 Triggerimpulse für die Basis des Transistors
2. Dadurch wird die Oszillation des Halbbrückenwechselrichters ausgelöst. Die beiden
Transistoren 1, 2 des Halbbrückenwechselrichters schalten alternierend, so dass in
dem Lastkreis ein mittel- bzw. hochfrequenter Strom fließt. Die Frequenz dieses Stroms
ist durch die Schaltfrequenz der Transistoren 1, 2 bestimmt. Da der Lastkreis als
Serienresonanzkreis ausgebildet ist, kann an dem Resonanzkondensator 16 mittels der
Methode der Resonanzüberhöhung die zum Zünden der Gasentladung in der Lampe 21 erforderliche
Zündspannung bereitgestellt werden. Nach erfolgter Zündung der Gasentladung ist der
Kondensator 16 durch die dann leitfähige Entladungsstrecke der Niederdruckentladungslampe
21 kurzgeschlossen.
[0021] Die Startschaltung wird unmittelbar nach dem Anschwingen des Halbbrückenwechselrichters
mittels der in den Lastkreis geschalteten Primärwicklung 3 und der Sekundärwicklung
5 des Ringkerntransformators deaktiviert. Sobald der Halbbrückenwechselrichter seine
Oszillation begonnen hat, fließt im Lastkreis und insbesondere durch die Primärwicklung
3 ein mittel- bzw. hochfrequenter Strom, der in der Sekundärwicklung 5 eine entsprechende
Spannung zur Steuerung der Basen der Transistoren 2 und 35 induziert. Der Transistor
35 wird daher über seinen Basisvorwiderstand 40 eingeschaltet und dadurch kann sich
der Kondensator 33 über den Transistor 35 entladen, so dass die Schwellenspannung
des Diac 34 nicht mehr erreicht wird und der Diac 34 keine weiteren Triggerimpulse
erzeugt. Aufgrund der Ansteuerung durch die Transformatorwicklungen 3, 5 schaltet
der Transistor 35 im gleichen Rhythmus wie der Transistor 2. Allerdings wird der Kondensator
33 dadurch nicht nennenswert aufgeladen.
[0022] Wie bereits oben offenbart wurde, wird die Basis des Transistors 35 zusätzlich auch
über das RC-Glied 36, 37 und die Zenerdiode 39 angesteuert. Der Kondensator 37 wird
über den Widerstand 36 nach dem Einschalten der Spannungsversorgung zeitgleich mit
dem Kondensator 33 aufgeladen. Da die Zeitkonstante des RC-Gliedes 36, 37 aber größer
als die Zeitkonstante des RC-Gliedes 32, 33 der Startschaltung ist, wird am Kondensator
33 die zum Durchschalten des Diac 34 erforderliche Schwellenspannung früher bereitgestellt,
als am Kondensator 37 die zum Durchschalten der Zenerdiode 39 erforderliche Schwellenspannung.
Der Diac 34 kann daher zumindest ein oder zwei Triggerimpulse zur Steuerung der Basis
des Transistors 2 generieren, bevor der Kondensator 37 auf die Schwellenspannung der
Zenerdiode 39 aufgeladen ist und der Transistor 35 über die Zenerdiode 39 eingeschaltet
wird. Für den Fall, dass die Oszillation des Halbbrückenwechselrichters mittels der
Triggerimpulse des Diacs 34 nicht gestartet werden kann und damit eine Steuerung des
Transistors 35 mittels der Transformatorwicklungen 3, 5 nicht möglich ist, wird der
Transistor 35 daher, nachdem der Kondensator 37 auf die Schwellenspannung der Zenerdiode
39 aufgeladen ist, über die Zenerdiode 39 eingeschaltet und der Kondensator 33 der
Startschaltung über den Transistor 35 entladen. Die Startschaltung wird somit in jedem
Fall deaktiviert. Nach dem Einschalten des Transistors 35 über die Zenerdiode 39 verharrt
der Transistor 35 im eingeschalteten Zustand, auch nachdem die Spannung am Kondensator
37 unter die Schwellenspannung der Zenerdiode 39 gesunken ist, weil die Zenerdiode
39 über den Strompfad, der die Bauteile 5, 40, 39, 36 und die Anschlüsse 17, 18 sowie
die daran angeschlossene Elektrodenwendel der Lampe 21 enthält, an den Elektrolytkondensator
27 angeschlossen ist und dadurch der durchgeschaltete Zustand der Zenerdiode 39 aufrechterhalten
wird. Erst durch ein erneutes Einschalten der Spannungsversorgung der Schaltungsanordnung
bzw. des Halbbrückenwechselrichters oder durch eine kurzzeitige Unterbrechung des
vorgenannten Strompfades, beispielsweise durch ein Auswechseln der Lampe 21, kann
der Transistor 35 gesperrt und die Startschaltung erneut aktiviert werden.
[0023] Nachstehend wird die Funktion der Abschaltungsvorrichtung und deren Zusammenwirken
mit der Vorrichtung zum Deaktivieren der Startschaltung näher erläutert.
[0024] Die Abschaltungsvorrichtung überwacht mittels der Spannungsteilerwiderstände 46,
47 und des Kondensators 48 sowie der Gleichrichterdiode 49 die positive Halbwelle
des Wechselspannungsanteils der Betriebsspannung der Niederdruckentladungslampe 21.
Der Kondensator 48 ist nur für den Wechselspannungsanteil der Lampenbetriebsspannung
durchlässig. Die negative Halbwelle dieses Wechselspannungsanteils wird durch die
Diode 50 auf Masse geklemmt. Am Widerstand 47 liegt eine zur positiven Halbwelle des
Wechselspannungsanteils der Lampenbetriebsspannung proportionale Spannung an. Auf
den gleichen Spannungswert wird auch der Kondensator 45 aufgeladen. Für den Fall einer
zündunwilligen oder defekten Lampe 21 oder für den Fall, dass die Betriebsspannung
der Lampe 21 alterungsbedingt übermäßig angewachsen ist, erreicht der Spannungsabfall
am Kondensator 45 die Schwellenspannung des Diacs 42. Der Diac 42 generiert daraufhin
Triggerimpulse für die Basis des Transistors 41. Der Transistor 41 wird dadurch über
den Widerstand 43, den Diac 42 und den Basisvorwiderstand 44 eingeschaltet und entzieht
der Basis des Transistors 2 das Steuersignal, so dass die Oszillation des Halbbrückenwechselrichters
beendet wird. Der Transistor 41 bleibt nur so lange im eingeschalteten Zustand bis
sich der Kondensator 45 so weit entladen hat, dass der Spannungsabfall am Kondensator
45 kleiner als die Schwellenspannung des Diacs 42 ist. Danach kehrt der Transistor
41 in den gesperrten Zustand zurück. Da die Startschaltung durch Entladen des Kondensators
33 über den eingeschalteten Transistor 35 deaktiviert ist, kann der Diac 34 keine
Triggerimpulse für ein erneutes Anschwingen des Halbbrückenwechselrichters erzeugen.
Der Halbbrückenwechselrichter ist damit dauerhaft stillgelegt, obwohl der Basis des
Transistors 2 nur für eine relativ kurze Zeitspanne das Steuersignal entzogen wurde.
Um ein erneutes Anschwingen des Halbbrückenwechselrichters zu ermöglichen, muss zunächst
durch Rücksetzen des Transistors 35 in den gesperrten Zustand die Startschaltung reaktiviert
werden. Das lässt sich durch eine kurzzeitige Unterbrechung der Spannungsversorgung
der Schaltungsanordnung oder durch ein Auswechseln der Lampe 21 erreichen.
[0025] Nach dem Unterbrechen der Spannungsversorgung beträgt die Dauer zum Abklingen der
Oszillation des Halbbrückenwechselrichters ungefähr 0,5 s bis 1 s. Die beiden Bauteile
37, 38 sind derart dimensioniert, dass der Kondensator 37 am Ende der Oszillation
des Halbbrückenwechselrichters nahezu vollständig entladen ist.
[0026] Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das oben näher erläuterte Ausführungsbeispiel.
[0027] Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann beispielsweise zusätzlich ein Temperaturkompensationsglied
aufweisen, das zur Anpassung der Abschaltschwelle der Abschaltungsvorrichtung an die
temperaturabhängige Brennspannung der Lampe 21 dient. Es hat sich gezeigt, dass die
Betriebsspannung der Lampe mit wachsender Temperatur abnehmen kann. Um die Abschaltschwelle
der Abschaltungsvorrichtung entsprechend anzupassen, ist ein Temperaturkompensationsglied
vorgesehen, das aus der entsprechend dimensionierten Parallelschaltung eines ohmschen
Widerstandes mit einem Heißleiter besteht. Diese Parallelschaltung kann beispielsweise
beim Knotenpunkt, der durch die Bauteile 48, 49, 50 definiert ist, in die erfindungsgemäße
Schaltungsanordnung integriert werden.
[0028] Außerdem kann zwischen den Anschlüssen 18 und 20 der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
beispielsweise ein Kaltleiter angeordnet sein, um vor dem Zünden der Gasentladung
in der Lampe 21 eine Vorheizung ihrer Elektrodenwendeln zu ermöglichen.
[0029] Ferner kann die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zusätzlich auch ein Oberwellenfilter
gemäß der Patentschrift EP 0 244 644 aufweisen, um eine sinusförmige Netzstromentnahme
zu gewährleisten. In diesem Fall kann die Abschaltungsvorrichtung zusätzlich zur Lampenbetriebsspannung
auch den Spannungsabfall am Kondensator 27 überwachen, indem beispielsweise der positive
Anschluss des Kondensators 27 über eine in Rückwärtsrichtung gepolte Zenerdiode mit
dem durch die Bauteile 43, 45 und 49 definierten Knotenpunkt verbunden wird.
[0030] Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann außerdem auch derart ausgebildet sein,
dass sie zum Betrieb von mehreren in Reihe oder parallel geschalteten Niederdruckentladungslampen
geeignet ist. Die erfindungsgemäße Abschaltungsvorrichtung kann ferner auch in Schaltungsanordnungen
zum Betrieb von Hochdruckentladungslampen oder Halogenglühlampen verwendet werden.
Tabelle
Dimensionierung der elektrischen Bauteile gemäß des bevorzugten Ausführungsbeispiels |
1, 2 |
BUJ105A |
3, 4, 5 |
7/2/2 Windungen |
6, 7 |
6,8 Ω |
8, 9 |
0,47 Ω |
10,11 |
33 Ω |
12, 13 |
BYD33J |
14, 28 |
220 nF |
15 |
1,5 mH |
16 |
10 nF |
22 |
3,3 nF |
23-26 |
1N4007 |
27 |
4,7 µF |
29 |
2x39 mH |
32 |
1,2 MΩ |
33, 37 |
100 nF |
35 |
BC847A |
36, 51 |
2 MΩ |
38, 44, 47 |
220 kΩ |
40 |
68 kΩ |
41 |
BC368 |
43 |
100 Ω |
45 |
22 µF |
46 |
470 kΩ |
48 |
2,2 nF |
49, 50 |
1N4148 |
1. Schaltungsanordnung zum Betrieb von elektrischen Lampen, wobei die Schaltungsanordnung
einen Wechselrichter zur Erzeugung einer mittel- oder hochfrequenten Versorgungsspannung
für eine oder mehrere Lampen (21) und eine Startschaltung für den Wechselrichter sowie
eine Vorrichtung zum Deaktivieren der Startschaltung aufweist, wobei die Startschaltung
ein spannungsabhängiges Schaltelement (34) und einen Kondensator (33) umfasst, und
wobei die Vorrichtung zum Deaktivieren der Startschaltung ein Schaltmittel (35) umfasst,
dessen Schaltstrecke parallel zum Kondensator (33) der Startschaltung angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Deaktivieren der Startschaltung einen Schwellwertschalter (39)
zur Steuerung des Schaltmittels (35) aufweist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwertschalter (39) derart angeordnet ist und die Vorrichtung zum Deaktivieren
der Startschaltung derart ausgebildet ist, dass nach dem Ausschalten der Versorgungsspannung
für den Wechselrichter die Rücksetzdauer des Schwellwertschalters (39) beziehungsweise
die Rücksetzdauer der Vorrichtung zum Deaktivieren der Startschaltung kürzer ist als
die Ausschwingdauer des Wechselrichters.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwertschalter (39) so angeordnet ist und die Vorrichtung zum Deaktivieren
der Startschaltung so ausgebildet ist, dass nach dem Einschalten der Versorgungsspannung
für den Wechselrichter der Schwellwertschalter (39) zeitverzögert gegenüber der Startschaltung
aktiviert wird.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung eine als Schwellwertschalter ausgebildete Abschaltungsvorrichtung
aufweist, die zum Abschalten des Wechselrichters bei defekter oder zündunwilliger
Lampe (21) dient, und die Vorrichtung zum Deaktivieren der Startschaltung ein Mittel
aufweist, das, bei eingeschalteter Spannungsversorgung für den Wechselrichter und
nach dem Ansprechen der Abschaltungsvorrichtung, zur Aufrechterhaltung des deaktivierten
Zustandes der Startschaltung dient.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Startschaltung einen Widerstand (32) aufweist, der mit dem Kondensator (33) der
Startschaltung ein RC-Glied bildet, und die Vorrichtung zum Deaktivieren der Startvorrichtung
ein RC-Glied (36, 37) besitzt, wobei die Zeitkonstante des RC-Gliedes (32, 33) der
Startschaltung kleiner als die Zeitkonstante des RC-Gliedes (36, 37) der Vorrichtung
zum Deaktivieren der Startvorrichtung ist.
6. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zum Kondensator (37) des RC-Gliedes der Vorrichtung zum Deaktivieren der
Startvorrichtung ein Widerstand (38) angeordnet ist, der zum Entladen des Kondensators
(37) bei ausgeschalteter Versorgungsspannung für den Wechselrichter dient, wobei der
Widerstand (38) und der Kondensator (37) so dimensioniert sind, dass das Produkt aus
dem Widerstandswert des Widerstandes (38) und dem Kapazitätswert des Kondensators
(37) kleiner als 500 ms ist.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltmittel (35) der Vorrichtung zum Deaktivieren der Startvorrichtung als Transistor
ausgebildet ist, dessen Schaltstrecke parallel zum Kondensator (33) des zur Startschaltung
gehörenden RC-Gliedes (32, 33) angeordnet ist, wobei der Schwellwertschalter (39)
mit der Steuerelektrode des Transistors (35) und mit dem Kondensator (37) des zur
Vorrichtung zum Deaktivieren der Startschaltung gehörenden RC-Gliedes (36, 37) verbunden
ist.
8. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Aufrechterhaltung des deaktivierten Zustandes der Startschaltung bei
eingeschalteter Spannungsversorgung für den Wechselrichter und nach dem Ansprechen
der Abschaltungsvorrichtung aus einer elektrischen Verbindung zwischen der Spannungsversorgung
des Wechselrichters und der Steuerelektrode des Transistors (35) besteht, die über
den zur Vorrichtung zum Deaktivieren der Startschaltung gehörenden Schwellwertschalter
(39) geführt ist.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung einen Transformator aufweist, dessen Primärwicklung (3) in
einem Lastkreis des Wechselrichters angeordnet ist und der eine Sekundärwicklung (5)
besitzt, die zur Ansteuerung des Transistors (35) dient.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperaturkompensationsglied vorgesehen ist, das mit dem Spannungseingang der
Abschaltungsvorrichtung verbunden ist und das dazu dient, die Abschaltschwelle der
Abschaltungsvorrichtung an die temperaturabhängige Änderung der Lampenbrennspannung
anzupassen.