DE102009035371B4 - Elektronisches Vorschaltgerät zum Betreiben mindestens einer Entladungslampe - Google Patents
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Abstract
Elektronisches Vorschaltgerät (10) zum Betreiben mindestens einer Entladungslampe mit – einem Eingang mit einem ersten und einem zweiten Eingangsanschluss zum Koppeln mit einer Versorgungsgleichspannung (E1), wobei der zweite Eingangsanschluss mit einem externen Bezugspotential (Mext) verbunden ist; – einem Lastkreis (RL) mit einem Ausgang mit einem ersten und einem zweiten Ausgangsanschluss zum Anschließen der mindestens einen Entladungslampe; – einem Drosselwandler (12), der eine Wandlerdrossel (L1), eine Wandlerdiode (D1) und einen Wandlerschalter (S1) umfasst, wobei die Wandlerdrossel (L1) seriell zwischen den ersten Eingangsanschluss (E1) und den Lastkreis (RL) gekoppelt ist; – einer Ansteuerschaltung, die ausgelegt ist, den Wandlerschalter (S1) im Betrieb mit einem HF-Signal anzusteuern; wobei eine erste Kapazität (Chi) definiert ist durch die Bereiche des elektronischen Vorschaltgeräts (10), die im Betrieb mit einer HF-Spannung verbunden sind, wodurch eine erste Spannung (Uchi) definiert ist, die im Betrieb über der ersten Kapazität (Chi) bezogen auf das externe Bezugspotential (Mext) abfällt; und wobei eine zweite Kapazität (Clo) definiert ist durch die Bereiche des elektronischen Vorschaltgeräts (10), die im Betrieb HF-mäßig bezogen auf ein internes Bezugspotential (Mint) mit einer DC-Spannung versorgt werden; wobei zwischen das interne (Mint) und das externe Bezugspotential (Mext) mindestens eine Kompensationsinduktivität (Lk) gekoppelt ist, über der im Betrieb eine zweite Spannung (Uclo) abfällt, die zu der ersten Spannung (Uchi) gegenphasig ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsinduktivität (Lk) gewählt ist zu Lk = 0,9 bis 1,1·(L1·Chi/Clo),wobei Chi die erste Kapazität, Clo die zweite Kapazität, Lk die Kompensationsinduktivität, und L1 die Induktivität der Wandlerdrossel darstellt.
Description
- Technisches Gebiet
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Vorschaltgerät zum Betreiben mindestens einer Entladungslampe mit einem Eingang mit einem ersten und einem zweiten Eingangsanschluss zum Koppeln mit einer Versorgungsgleichspannung, wobei der zweite Eingangsanschluss mit einem externen Bezugspotential verbunden ist, einem Lastkreis mit einem Ausgang mit einem ersten und einem zweiten Ausgangsanschluss zum Anschließen der mindestens einen Entladungslampe, einem Drosselwandler, der eine Wandlerdrossel, eine Wandlerdiode und einen Wandlerschalter umfasst, wobei die Wandlerdrossel seriell zwischen den ersten Eingangsanschluss und den Lastkreis gekoppelt ist, einer Ansteuerschaltung, die ausgelegt ist, den Wandlerschalter im Betrieb mit einem HF-Signal anzusteuern, wobei eine erste Kapazität definiert ist durch die Bereiche des elektronischen Vorschaltgeräts, die im Betrieb mit einer HF-Spannung verbunden sind, wodurch eine erste Spannung definiert ist, die im Betrieb über der ersten Kapazität bezogen auf das externe Bezugspotential abfällt, und wobei eine zweite Kapazität definiert ist durch die Bereiche des elektronischen Vorschaltgeräts, die im Betrieb HF-mäßig bezogen auf ein internes Bezugspotential mit einer DC-Spannung versorgt werden.
- Stand der Technik
- In derartigen elektronischen Vorschaltgeräten werden mittels der Drosselwandler Spannungen von einigen 100 V mit Frequenzen von ca. 30 kHz bis 1 MHz geschaltet. Drosselwandler sind dabei Wandler, bei denen während jedes Arbeitstakts Strom aus der Versorgungsspannung entnommen beziehungsweise dorthin zurückgespeist wird. Zwei bedeutsame Vertreter sind der Buck- und der Boost-Wandler. Derartige Wandler weisen eine Wandlerdrossel, eine Wandlerdiode und einen Wandlerschalter auf, wobei die Wandlerdrossel seriell zwischen den ersten Eingangsanschluss und den Lastkreis gekoppelt ist. Beim oben beschriebenen hochfrequenten Schalten hoher Spannungen entstehen sowohl leitungsgebundene als auch abgestrahlte elektromagnetische Störungen, die unterhalb der Grenzwerte der einschlägigen EMV-Verordnungen liegen müssen. Es wird unterschieden zwischen Gleichtaktstörungen, so genannten Y-Störungen, auf der einen Seite, bei denen der Ladungsausgleich über die Netzleitungen gleichphasig erfolgt, sowie Gegentaktstörungen, so genannte X-Störungen, auf der anderen Seite, bei denen der Ladungsausgleich über die Netzleitungen gegenphasig erfolgt.
- Zur Reduktion leitungsgebundener Gleichtaktstörungen werden häufig stromkompensierte Drosseln im Netzeingang verwendet. In schwierigen Fällen ist diese Maßnahme häufig jedoch nicht ausreichend. Aus der
EP 0 763 276 B1 ist zur weiteren Verbesserung ein Verfahren zur aktiven Kompensation von Gleichtaktstörungen bekannt. Basierend auf der Lehre dieser Druckschrift kann beispielsweise eine zur hochfrequenten Halbbrückenspannung gegenphasige Spannung erzeugt werden. Da beide Spannungen kapazitiv auf die Umgebung einkoppeln, werden die dadurch verursachten Störungen aufgrund ihrer gegenläufigen Phasenlage kompensiert. Insbesondere in Drosselwandlern, wie sie in erfindungsgemäßen elektronischen Vorschaltgeräten eingesetzt werden, wird dieses Prinzip jedoch bisher nicht erfolgreich angewandt, da die Erzeugung einer gegenphasigen Spannung nur mit großem Aufwand möglich ist. Insbesondere bei Frequenzanteilen über 1 MHz funktioniert die Kompensation nicht mehr befriedigend, da die beteiligten Ströme infolge der beteiligten Kapazitäten nicht beliebig phasenstarr sind. - Aus der
US 5 969 481 A ist ein elektronisches Vorschaltgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt mit einem Drosselwandler, der eine Kompensationsdrossel aufweist, die eine zur Wandlerdrossel gegenläufige Spannung kompensiert. - Aus der
DE 20 2006 002 761 U1 ist ein Hochsetztreiber bekannt, der eine Zusatzwicklung auf der Wandlerdrossel aufweist, die als Kompensationsdrossel fungiert. - Besonders problematisch sind die bereits erwähnten leitungsgebundenen Gleichtaktstörungen in Geräten der Schutzklasse 2, die ohne metallisches Gehäuse und ohne Schutzleiteranschluss die Grenzwerte der einschlägigen EMV-Verordnungen einhalten müssen. In Geräten mit einem Metallgehäuse wird im Gegensatz dazu bis zu einem bestimmten Grad ein interner Ladungsausgleich über das Metallgehäuse ermöglicht.
- Darstellung der Erfindung
- Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes elektronisches Vorschaltgerät derart weiterzubilden, das es sich durch möglichst wenig Gleichtaktstörungen auszeichnet, insbesondere auch bei Realisierung ohne metallisches Gehäuse.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch ein elektronisches Vorschaltgerät mit den Merkmalen von Patentanspruch 1.
- Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass unterschiedliche Kapazitäten für die Entstehung von Gleichtaktstörungen verantwortlich sind: Eine erste Kapazität ist definiert durch die Bereiche des elektronischen Vorschaltgeräts, die im Betrieb mit einer HF-Spannung verbunden sind. Dadurch fällt im Betrieb über dieser ersten Kapazität eine erste Spannung ab, die auf das externe Bezugspotential bezogen ist. Daneben ist eine zweite Kapazität definiert durch die Bereiche des elektronischen Vorschaltgeräts, die im Betrieb HF-mäßig bezogen auf ein internes Bezugspotential mit einer DC-Spannung versorgt werden. Gelingt es nunmehr das interne Bezugspotential des Geräts gegenphasig zur Störquelle, d. h. der Spannung, die über der ersten Kapazität abfällt, zu verändern, so können dadurch die Gleichtaktstörungen verringert, im Idealfall gänzlich kompensiert werden.
- Erfindungsgemäß wird deshalb zwischen das interne und das externe Bezugspotential mindestens ein Bauelement gekoppelt, über dem im Betrieb eine zweite Spannung abfällt, die zu der ersten Spannung gegenphasig ist. Mit anderen Worten entsteht infolge der ersten Kapazität ohne dieses zusätzliche Bauelement ein über die erste Kapazität zum externen Bezugspotential fließender HF-Strom. Dies resultiert in den besagten Störungen. Wird nun der Schaltungsteil, der ohne das zusätzliche Bauelement gegenüber dem externen Bezugspotential keine Störungen aufweist, das heißt der Schaltungsteil, der durch die zweite Kapazität gekennzeichnet ist, durch das Einfügen des zusätzlichen Bauelements dazu gebracht, dass ein HF-Strom zum externen Bezugspotential fließt, der gegenüber dem durch die erste Kapazität erzeugten HF-Strom gegenphasig ist, so können die besagten Störungen reduziert oder sogar eliminiert werden. Erst durch die Einfügung des zusätzlichen Bauelements entfaltet daher die zweite Kapazität HF-mäßig eine Wirkung. Mit dem zusätzlichen Bauelement wird damit ein Spannungshub bei dem Schaltungsteil eingeführt, der ohne das zusätzliche Bauelement auf einem konstanten Potential liegen würde. Vorliegend wird diese letztgenannte Wirkung durch geeignete Auslegung ausgenutzt, um die störende Wirkung aufgrund der ersten Kapazität zu reduzieren oder sogar zu kompensieren.
- Durch diese Maßnahme wird die Qualität der Funkentstörung insbesondere auch von Geräten der Schutzklasse 2 mit geringem Aufwand deutlich verbessert. Wegen des größeren Abstands zu den Grenzwerten der einschlägigen EMV-Normen werden auch entstörtechnisch kritische Einbausituationen beherrschbar. Für elektronische Vorschaltgeräte, die bisher nur in Leuchten der Schutzklasse 1 verwendbar waren, kann der Einsatzbereich auf Geräte der Schutzklasse 2 erweitert werden.
- Erfindungsgemäß stellt das mindestens eine Bauelement eine Kompensationsinduktivität dar. Dadurch wird eine besonders kostengünstige Realisierung der Erfindung ermöglicht.
- Erfindungsgemäß ist dabei die Kompensationsinduktivität gewählt zu Lk = 0,9 bis 1,1·(L1·Chi/Clo), wobei die Kompensationsinduktivität bevorzugt gewählt ist zu Lk = L1·Chi/Clo, wobei Chi die erste Kapazität, Clo die zweite Kapazität, Lk die Kompensationsinduktivität und L1 die Induktivität der Wandlerdrossel darstellt.
- Bevorzugt beträgt die Kompensationsinduktivität das 0,01 bis 0,9-Fache der Induktivität der Wandlerdrossel. Dadurch ergibt sich eine deutliche Abgrenzung zu den aus dem Stand der Technik bekannten stromkompensierten Drosseln, die auf einem völlig anderen Prinzip basieren. Bei stromkompensierten Drosseln müssen nämlich die beiden Drosseln dieselbe Induktivität aufweisen, um eine Magnetisierung durch den Netzwechselstrom zu vermeiden.
- Besonders bevorzugt ist parallel zu der Kompensationsinduktivität ein Snubber gekoppelt. Durch diesen lässt sich das Kompensationsverhalten bei sehr hohen Frequenzen, beispielsweise ab 5 MHz, verbessern. Bevorzugt umfasst der Snubber dabei die Serienschaltung eines Kondensators und eines ohmschen Widerstands.
- Besonders bevorzugt ist die Kompensationsinduktivität mit der Wandlerdrossel gekoppelt. Dadurch wird eine magnetische Kopplung erreicht, wodurch die elektrischen Eigenschaften, insbesondere das Frequenzverhalten, der beiden Induktivitäten angeglichen werden. Besonders bevorzugt ist die Kompensationsinduktivität dabei auf demselben Kern gewickelt wie die Wandlerdrossel.
- Wandlerdrosseln weisen häufig eine Zusatzwicklung zur Erkennung der Entmagnetisierung der Wandlerdrossel auf. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: Bei dieser stellt diese Zusatzwicklung die Kompensationsinduktivität dar. Dadurch muss keine zusätzliche Induktivität verwendet werden, wodurch sich der Wickelaufbau deutlich vereinfacht. Induktivitäten, die für den Einsatz in Drosselwandlern mit Hilfswicklung zur Erkennung der Entmagnetisierung entwickelt wurden, können zur Realisierung der vorliegenden Erfindung unverändert übernommen werden. Die Umsetzung der vorliegenden Erfindung lässt sich allein durch Anpassung der Leiterplatte implementieren. Bei besonders bevorzugten Ausführungsformen weist das elektronische Vorschaltgerät kein metallisches Gehäuse und/oder keinen Schutzleiteranschluss auf.
- Wie bereits erwähnt, kann der Drosselwandler einen Boost-Wandler darstellen, wobei die Wandlerdiode seriell zwischen die Wandlerdrossel und den Lastkreis gekoppelt ist, wobei der Verbindungspunkt zwischen der Wandlerdrossel und der Wandlerdiode über den Wandlerschalter mit dem internen Bezugspotential gekoppelt ist.
- Kurze Beschreibung der Zeichnung(en)
- Im Nachfolgenden werden nunmehr Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
-
1 in schematischer Darstellung eine Studie eines elektronischen Vorschaltgeräts; -
2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektronischen Vorschaltgeräts; -
3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektronischen Vorschaltgeräts; und -
4 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektronischen Vorschaltgeräts. - Bevorzugte Ausführung der Erfindung
-
1 zeigt in schematischer Darstellung eine Studie zur vorliegenden Erfindung am Beispiel eines elektronischen Vorschaltgeräts mit einem Drosselwandler. Das elektronische Vorschaltgerät10 wird eingangsseitig aus einer Gleichspannungsquelle E1 gespeist. In der Praxis kann die Gleichspannungsquelle E1 eine Wechselspannungsquelle darstellen, auf die ein Gleichrichter folgt. Der Drosselwandler12 umfasst eine Wandlerdrossel L1, eine Wandlerdiode D1 sowie einen Wandlerschalter S1, der von einer nicht dargestellten Ansteuerschaltung angesteuert wird, wie es dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt ist. Nach der Wandlerdrossel ist ein Speicherkondensator C1 angeordnet, dem der Lastkreis RL parallelgeschaltet ist. - Der Minuspol der Gleichspannungsquelle E1 ist mit einem externen Bezugspotential Mext gekoppelt, während der Schalter S1 des Drosselwandlers
12 , die Kapazität C1 sowie der Lastkreis RL mit einem internen Bezugspotential Mint gekoppelt sind. - Vorliegend ist in Serie zu der Wandlerdrossel L1 eine Kompensationsinduktivität LK geschaltet. Die an den beiden Induktivitäten anliegenden Spannungen sind unter der Annahme idealer Bauelemente exakt proportional zueinander.
- In der Standardkonfiguration eines Buck- oder Boost-Konverters ist L1 mit dem positiven Ausgang der Spannungsquelle E1 gekoppelt. Wird nun die Kompensationsinduktivität LK seriell zur Wandlerdrossel L1 gekoppelt, so gewinnt man zunächst nichts. Relativ zum internen Bezugspotential Mint des elektronischen Vorschaltgeräts sind die an der Wandlerdrossel L1 und der Kompensationsinduktivität LK anliegenden Spannungen U1 und UK in Phase. Ihre Amplituden haben das Verhältnis U1/UK.
- Es ist offensichtlich, dass die Ströme durch die Wandlerdrossel L1 und die Kompensationsinduktivität LK zu jedem Zeitpunkt die gleiche Amplitude und Phase haben. Somit ist auch die zeitliche Ableitung des Stroms in beiden Fällen gleich.
- Mit Bezug auf
2 ist nunmehr bei einem erfindungsgemäßen Vorschaltgerät die Kompensationsinduktivität LK zwischen das externe Bezugspotential Mext und das interne Bezugspotential Mint gekoppelt. Mit Bezug auf das externe Bezugspotential Mext fällt über der Wandlerdrossel L1 eine Spannung Uchi und über der Kompensationsinduktivität LK eine Spannung Uclo ab. Bei einer positiven Flanke über der Wandlerdrossel L1, zum Beispiel beim Ausschalten des Wandlerschalters S1, ergibt sich eine negative Flanke über der Kompensationsinduktivität LK. Vom externen Bezugspotential Mext aus gesehen verringert sich also der Hub der Spannung über der Wandlerdrossel L1. - Aus prinzipiellen Gründen heraus wird die Verbindung zwischen der Wandlerdrossel L1, dem Wandlerschalter S1 sowie der Wandlerdiode D1 immer möglichst kurz gehalten. Die Koppelkapazität zur Umgebung ist vorliegend mit Chi bezeichnet und daher vergleichsweise klein. Zur Koppelkapazität Chi tragen damit alle Bereiche des elektronischen Vorschaltgeräts bei, die im Betrieb des elektronischen Vorschaltgeräts mit einer HF-Spannung versorgt werden.
- Hingegen tragen alle Bauelemente, die im Betrieb des elektronischen Vorschaltgeräts HF-mäßig bezogen auf das interne Bezugspotential Mint mit einer DC-Spannung versorgt werden, zu einer zweiten Koppelkapazität Clo bei.
- Eine vollständige Kompensation der kapazitiven Ströme durch die Koppelkapazitäten Chi und Clo findet statt, wenn gilt: d/dtUchi(t)·Chi = d/dtUclo(t)·Clo.
- Daraus ergibt sich eine vollständige Kompensation, wenn die Kompensationsinduktivität LK gewählt wird zu:
LK = L1·Chi/Clo. - Da die Kapazität Clo sehr viel größer als Chi ist, ist für eine Kompensation nur ein geringer Spannungshub ΔUChi erforderlich. Dieser kann leicht mit induktiven Bauelementen kleiner Bauform oder mittels einer Zusatzwicklung auf der Wandlerdrossel L1 erzeugt werden.
- In der in
3 dargestellten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vorschaltgeräts ist die Kopplung zwischen der Wandlerdrossel L1 und der Kompensationsinduktivität LK durch die Verbindungslinie zwischen diesen beiden Induktivitäten L1, LK angedeutet. - Die in
3 dargestellte Ausführungsform umfasst überdies einen Snubber Sn, der seinerseits die Serienschaltung eines Kondensators CS und eines ohmschen Widerstands RS umfasst und parallel zur Induktivität LK gekoppelt ist. Dieser Snubber Sn ermöglicht eine Verbesserung der Kompensation bei hohen Frequenzbereichen, bevorzugt ab 5 MHz. - In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt die Kapazität CS 1,5 nF, der ohmsche Widerstand RS beträgt 6,8 Ω.
- In der vorausgehenden Beschreibung wurde von idealen Bauelementen ausgegangen. Tatsächlich haben die Induktivitäten L1, LK aber unterschiedliche parasitäre Parallelkapazitäten, die bei höheren Frequenzen die vollständige Kompensation verhindern. Je nach gewünschtem Kompensationsgrad werden daher gegebenenfalls zusätzliche einfache Maßnahmen erforderlich, um eine gute Entstörung über den gesamten notwendigen Frequenzbereich zu bewirken. Üblich sind etwa Kondensatoren, Widerstände oder kleine Ferritperlen, die parallel oder in Reihe zu den Induktivitäten L1, LK, sowie den Schalter S1 und die Diode D1 geschaltet werden.
- Bei der in
4 dargestellten Ausführungsform gelten die mit Bezug auf2 und3 eingeführten Bezugszeichen, soweit sie die gleichen oder ähnliche Bauelemente betreffen, weiter. Es wird lediglich auf die Unterschiede eingegangen. Hier ist die Kompensationsinduktivität LK realisiert durch eine Hilfswicklung, die normalerweise zur Erkennung der Entmagnetisierung der Wandlerdrossel L1 dient. Zu diesem Zweck ist die Hilfswicklung LK einerseits mit dem internen Mint, andererseits mit dem externen Bezugspotential Mext verbunden. Obgleich die Kompensationsinduktivität LK erfindungsgemäß verwendet wird, kann sie weiterhin zur Erkennung der Entmagnetisierung der Wandlerdrossel L1 dienen. Dazu wird die über der Kompensationsinduktivität LK abfallende Spannung UZCD an den Eingang ZCD einer entsprechenden Steuervorrichtung gekoppelt.
Claims (10)
- Elektronisches Vorschaltgerät (
10 ) zum Betreiben mindestens einer Entladungslampe mit – einem Eingang mit einem ersten und einem zweiten Eingangsanschluss zum Koppeln mit einer Versorgungsgleichspannung (E1), wobei der zweite Eingangsanschluss mit einem externen Bezugspotential (Mext) verbunden ist; – einem Lastkreis (RL) mit einem Ausgang mit einem ersten und einem zweiten Ausgangsanschluss zum Anschließen der mindestens einen Entladungslampe; – einem Drosselwandler (12 ), der eine Wandlerdrossel (L1), eine Wandlerdiode (D1) und einen Wandlerschalter (S1) umfasst, wobei die Wandlerdrossel (L1) seriell zwischen den ersten Eingangsanschluss (E1) und den Lastkreis (RL) gekoppelt ist; – einer Ansteuerschaltung, die ausgelegt ist, den Wandlerschalter (S1) im Betrieb mit einem HF-Signal anzusteuern; wobei eine erste Kapazität (Chi) definiert ist durch die Bereiche des elektronischen Vorschaltgeräts (10 ), die im Betrieb mit einer HF-Spannung verbunden sind, wodurch eine erste Spannung (Uchi) definiert ist, die im Betrieb über der ersten Kapazität (Chi) bezogen auf das externe Bezugspotential (Mext) abfällt; und wobei eine zweite Kapazität (Clo) definiert ist durch die Bereiche des elektronischen Vorschaltgeräts (10 ), die im Betrieb HF-mäßig bezogen auf ein internes Bezugspotential (Mint) mit einer DC-Spannung versorgt werden; wobei zwischen das interne (Mint) und das externe Bezugspotential (Mext) mindestens eine Kompensationsinduktivität (Lk) gekoppelt ist, über der im Betrieb eine zweite Spannung (Uclo) abfällt, die zu der ersten Spannung (Uchi) gegenphasig ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsinduktivität (Lk) gewählt ist zuLk = 0,9 bis 1,1·(L1·Chi/Clo), - Elektronisches Vorschaltgerät (
10 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsinduktivität (Lk) gewählt ist zuLk = L1·Chi/Clo, - Elektronisches Vorschaltgerät (
10 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsinduktivität (Lk) das 0,01- bis 0,9-fache der Induktivität der Wandlerdrossel (L1) darstellt. - Elektronisches Vorschaltgerät (
10 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu der Kompensationsinduktivität (Lk) ein Snubber (Sn) gekoppelt ist. - Elektronisches Vorschaltgerät (
10 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Snubber (Sn) die Serienschaltung eines Kondensators (CS) und eines ohmschen Widerstands (RS) umfasst. - Elektronisches Vorschaltgerät (
10 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsinduktivität (Lk) mit der Wandlerdrossel (L1) gekoppelt ist. - Elektronisches Vorschaltgerät (
10 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsinduktivität (Lk) auf demselben Kern gewickelt ist wie die Wandlerdrossel (L1). - Elektronisches Vorschaltgerät (
10 ) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandlerdrossel (L1) eine Zusatzwicklung zur Erkennung der Entmagnetisierung der Wandlerdrossel (L1) aufweist, wobei diese Zusatzwicklung die Kompensationsinduktivität (Lk) darstellt. - Elektronisches Vorschaltgerät (
10 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Vorschaltgerät (10 ) kein metallisches Gehäuse und/oder keinen Schutzleiteranschluss aufweist. - Elektronisches Vorschaltgerät (
10 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drosselwandler einen Boost-Wandler (12 ) darstellt, wobei die Wandlerdiode (D1) seriell zwischen die Wandlerdrossel (L1) und den Lastkreis (RL) gekoppelt ist, wobei der Verbindungspunkt zwischen der Wandlerdrossel (L1) und der Wandlerdiode (D1) über den Wandlerschalter (S1) mit dem internen Bezugspotential (Mint) gekoppelt ist.
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US5969481A (en) * | 1997-09-30 | 1999-10-19 | Motorola Inc. | Power supply and electronic ballast with high efficiency voltage converter |
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