DE19635686A1 - Vorschaltanordnung für Leuchtstofflampen mit wählbaren Leistungspegeln - Google Patents
Vorschaltanordnung für Leuchtstofflampen mit wählbaren LeistungspegelnInfo
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/36—Controlling
- H05B41/38—Controlling the intensity of light
- H05B41/40—Controlling the intensity of light discontinuously
- H05B41/42—Controlling the intensity of light discontinuously in two steps only
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft Leuchtstofflampen und Ballastschal
tungen bzw. Vorschaltanordnungen dafür, und insbesondere
solche Lampen und Vorschaltanordnungen, in welchen der Lei
stungspegel der Lampe vom Benutzer gewählt werden kann.
Typische Leuchtstofflampen, beispielsweise für die Innen
beleuchtung von Büros, verwenden eine ziemlich einfache in
duktive Vorschaltanordnung zum Regeln des Stromflusses
durch die Lampen. Der Stromfluß wird auf einen in etwa kon
stanten Wert geregelt bzw. stabilisiert, was zu einer kon
stanten Lampenleistung führt. Die Kathoden solcher Lampen
sind typischerweise heizdrahtbeheizt und somit doppelendig.
Die Kathoden sind für eine Dauerbeheizung ausgelegt, so
lange die Lampen leitend sind.
Ziemlich ausgeklügelte Ballastschaltungen wurden entworfen,
um einen Benutzer in die Lage zu versetzen, den Strompegel
und somit den Leistungspegel der Lampen zu verändern. Der
artige Ballastschaltungen erfordern jedoch zusätzlich dazu,
daß sie selbst teuer sind, die Installation durch bei
spielsweise ausgebildete Elektriker. Dieses addiert sich zu
den Kosten derartiger Schaltungen hinzu.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorschaltanordnung
(Ballastschaltung) zu schaffen, welche in Verbindung mit
einer vorhandenen Vorschaltanordnung verwendet werden kann,
um einen Benutzer einer Leuchtstofflampe in die Lage zu
versetzen, mehrere Leistungspegel der Lampe zu wählen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist das Bereitstellen
einer Ballastschaltung, die einfach zwischen die Heizdraht-
Heizwicklung einer bestehenden Ballastschaltung und die Ka
thode einer Lampe geschaltet werden kann.
Ein weitere Aufgabe der Erfindung ist das Bereitstellen ei
ner Ballastschaltung, welche in einer bevorzugten Aus
führungsform keine Installation durch ausgebildetes Perso
nal erfordert.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine
Leistungspegel-Wählschaltung in Verbindung mit einer Lam
penschaltung geschaffen, welche eine Leuchtstofflampe mit
einer ersten und zweiten Kathode mit Widerstandsheizungs-
Heizdrähten, die jeweils an einem entsprechenden Ende einer
Lampenröhre im Abstand angeordnet sind, erste und zweite
Energieversorgungsleitungen, um die Kathoden jeweils mit
einer Wechselstromenergiequelle zu verbinden, deren Lei
stung selektiv freigegeben und durch einen Hauptschalter
unterbrochen werden kann, und eine Vorschalt- bzw. Ballast
drossel enthält, die mit einer der Energiezuführungsleitun
gen in Reihe geschaltet ist und mehrere Heizdraht-Heizwick
lungen zum Zuführen von Zuführen von Energie zu den Katho
den enthält. Die Leistungspegel-Wählschaltung ist zwischen
einer ersten Kathode und einer Heizdraht-Heizwicklung ange
ordnet.
Die Leistungspegel-Wählschaltung enthält eine mit der Heiz
draht-Heizwicklung verbundene Energieaufnahmeschaltung, um
Energie davon aufzunehmen. Ferner ist eine Heizdraht-
Versorgungsschaltung zum kontinuierlichen Zuführen verfüg
barer Energie an die erste Kathode vorgesehen. Eine Schal
tungsanordnung mit wählbarer Impedanz ist in Serie zwischen
die ersten Energiezuführungsleitung und die erste Kathode
geschaltet und reagiert auf eine vorbestimmte Dauer einer
Unterbrechung der Energie aus der Wechselstromquelle zu den
Energiezuführungsleitungen, um eine andere Impedanz der
eine wählbare Impedanz aufweisenden Schaltung zu wählen und
dadurch einen anderen Leistungspegel der Lampe zu wählen.
Die vorstehenden und weitere Aufgaben und Vorteile der Er
findung werden aus der nachstehenden Beschreibung, wenn
diese in Verbindung mit den Zeichnungen gelesen wird, deut
lich, in welchen:
Fig. 1 ein Schaltbild einer Leuchtstofflampe und ihrer
Ballastschaltung in Übereinstimmung mit einer Ausführungs
form der Erfindung ist;
Fig. 1A eine Detailansicht einer Leistungspegel-Wähl
schaltung 24 von Fig. 1 ist, die in Blockform dargestellt,
und in einer Hülse an dem Ende einer Leuchtstofflampe un
tergebracht ist;
Fig. 1B eine Detailschaltbild-Ansicht des Transformators
T2 von Fig. 1 ist;
Fig. 1C eine Detailansicht einer alternativen Schaltung
zwischen Knoten 36A und 36B von Fig. 1 ist, die eine zu
sätzliche Leuchtstofflampe 12′ in Serie zu der Lampe 12 von
Fig. 1 geschaltet darstellt;
Fig. 2 ein Schaltbild, teilweise in Blockform, einer
bevorzugten Implementation einer Hochfrequenz-Zerhackerschaltung
34 von Fig. 1 ist;
Fig. 2A eine Ansicht einer B-H Schleifenkurve für die in
Fig. 2 dargestellten Transformatorwicklungen T2A und T2B
ist;
Fig. 3 eine schematische Schaltung, teilweise in
Blockform, ist, um eine bevorzugte Form einer Impedanzwähl
schaltung 28 in Fig. 1 zu implementieren;
Fig. 3A eine Spannungs/Strom-Charakteristik eines bevor
zugten Schaltbauteils 84 für die Verwendung in der Schal
tung von Fig. 3 darstellt.
Fig. 1 stellt eine Schaltung 10 dar, die eine Leucht
stofflampe 12 und eine Vorschaltanordnung (Ballast
schaltung) zum Zuführen von Energie zur Lampe von einer
Wechselstromenergiequelle 14 enthält. Energiezufüh
rungsleitungen 16 und 18 sind zur Aufnahme von Energie von
der Quelle 14 geschaltet und liefern ein solche Energie an
die Lampe 12. Ein Hauptschalter 20, wie z. B. ein üblicher
Wandschalter, ist in der Energiezuführungsleitung 16 zwi
schengeschaltet und gibt die Energie abhängig von seinem
Schaltzustand (d. h. Ein oder Aus) an die Lampe frei oder
unterbricht sie.
Eine Vorschalt- bzw. Ballastdrossel T1A und ein Vorschalt
bzw. Ballastkondensator 22 konditionieren den an die Lampe
12 gelieferten Strom in einer an sich bekannten Weise. An
dere Ballastdrosselanordnungen werden dem Fachmann auf dem
Gebiet bekannt sein, wie z. B. eine (nicht dargestellte) mit
einer Autotransformator-Ballastdrossel. Mit der Ballast
drossel T1A sind Heizdraht-Heizwicklungen T1B und T1C für
die Versorgung der heizdrahtbeheizten Kathoden mit Energie
gekoppelt. Die Wicklungen T1B und T1C sind dafür gedacht,
solange Heizdrahtbeheizungsenergie an die Lampenkathoden zu
liefern, wie der Hauptschalter eine Lieferung von Lampen
energie von der Energiequelle 14 zuläßt.
In einer (nicht dargestellten) Konfiguration nach dem Stand
der Technik wäre die Heizdrahtwicklung T1B direkt über der
Kathode 12A der Lampe angeschlossen, d. h. in derselben Art
wie die Heizdrahtwicklung T1C parallel zur Kathode 12B der
Lampe geschaltet ist. Zwischen der Heizdrahtwicklung T1B
und der Kathode 12A ist jedoch eine Leistungspegel-Wähl
schaltung 24 gemäß der Erfindung angeordnet. Wie nachfol
gend beschrieben wird, versetzt die Leistungspegel-Wähl
schaltung 24 einen Benutzer der Lampe in die Lage, eine
Auswahl unter verschiedenen Leistungspegeln der Lampe durch
Betätigung des Hauptschalters 20 zu treffen.
Die Schaltung 24 ist in sich zwischen der Heizdrahtwicklung
T1B und der Kathode 12A abgeschlossen; d. h. sie benötigt
keine Verbindung zu einer zusätzlichen Schaltung außer der
Heizdrahtwicklung T1B und der Kathode 12A. Demzufolge kann
gemäß Darstellung in Fig. 1A eine derartige Leistungspegel-
Wählschaltung 24 bequem in einer Hülsenanordnung 26 unter
gebracht werden, die so über das linksseitig dargestellte
Ende eine kürzeren als standardmäßigen Leuchtstofflampe 12
paßt, daß die sich ergebende Lampenlänge standardmäßig ist.
Die Hülsenanordnung 26 wird bevorzugt an dem einem Ende der
Lampe verklebt. Die so modifizierte Lampe 12 kann dann in
eine bestehende Fassung ohne Veränderung der bereits vor
handenen Ballastschaltung eingesetzt werden. Die Anschlüsse
26A der Hülsenanordnung 26 sind so angepaßt, daß sie über
der Heizdrahtwicklung T1B gemäß Darstellung in Fig. 1 ange
schlossen werden, während die doppelendige (d. h., die heiz
drahtbeheizte) Kathode 12A mit der in Blockform dargestell
ten Schaltung 24 verbunden wird. Die Verbindungen von der
Schaltung 24 zu den Hülsenanschlüssen 26A und von der
Schaltung 24 zu der Kathode 12A sind als horizontale ge
strichelte Linien dargestellt. Natürlich kann die
Leistungspegel-Wählschaltung 24 auf andere Arten untergebracht
werden, wie z. B. in einer Lampenfassung zusammen mit der
anderen Ballastschaltung für die Lampe.
Gemäß Fig. 1 führt die Leistungspegel-Wählschaltung 24 zwei
getrennte Funktionen aus. Einerseits enthält sie eine
Schaltungsanordnung 28 mit wählbarer Impedanz, die zwischen
der Energiezuführungsleitung 16 und der Lampenkathode 12A
in Reihe geschaltet ist. Im allgemeinen ist dann, wenn der
schematisch dargestellte Schalter 30 zu Beginn geschlossen
ist, während die Lampe mit Energie versorgt wird, der Lam
penstrom maximal, da die Impedanz durch den Schalter 30
sehr niedrig ist. Ein Benutzer schaltet dann den Haupt
schalter 20 für eine vorgegebene Dauer (z. B. die "Aus-
Zeit") aus und schaltet ihn dann wieder ein. (Die Aus-Zeit
liegt typisch zwischen einer Sekunde und einer Minute.) Wie
es später im Detail unter Bezugnahme auf die nachstehende
Fig. 3 noch erläutert wird, reagiert der Schalter 30 auf
die erwähnte Aus-Zeit des Hauptschalters 20 und schaltet in
einen offenen Zustand um. Dieses erzeugt eine Anordnung,
welche einen den Schalter 30 überbrückenden Kondensator 32
in serieller Schaltung mit der Energieversorgung für die
Lampe 12 anstelle des Schalter 30 mit der niedrigen Impe
danz enthält. Die Leistung der Lampe sinkt daher auf einen
niedrigeren Pegel. Wenn ein Benutzer dann den Hauptenergie
schalter 20 für eine weitere Aus-Zeit vorbestimmter Dauer,
typischerweise ebenfalls zwischen einer Sekunde und einer
Minute, ausschaltet, schaltet der Schalter 30 in einen
leitenden Zustand niedriger Impedanz zurück.
Ein zweite von der Leistungspegel-Wählschaltung 24 ausge
führte Funktion ist die kontinuierliche Zuführung von Ener
gie zu der Kathode 12A der Lampe 12, während die Lampe von
der Quelle 14 mit Energie versorgt wird. Dieses ist notwen
dig, um die Widerstandsheizungsfunktion der Kathode 12A
aufrechtzuerhalten, um einen korrekten Lampenbetrieb und
einen Schnellstart der Lampe sicherzustellen, sollte sie
kurzzeitig ausgeschaltet werden. Diese Funktion führt eine
Hochfrequenz-(HF)-Zerhackerschaltung 34 aus, welche Energie
von der Heizdrahtwicklung T1B bezieht und über einen Trans
formator T₂ Energie an die Kathode 12A liefert. Der Trans
formator T₂ enthält zwei Primärwicklungen T2A und T2B, so
wie sie detaillierter in Fig. 1B dargestellt sind. Die HF-
Zerhackerschaltung 34 wird nachstehend vollständiger unter
Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben.
Fig. 1C stellt eine weitere Leuchtstofflampe 12′ zusätzlich
zu der Lampe 12 dar, die zwischen den Knoten 36A und 36B in
Serie mit der Lampe 12 geschaltet ist. Eine solche Schal
tung kann die Schaltung zwischen den Knoten 36A und 36B in
Fig. 1 ersetzen und zu einer ähnlichen Leistungspegelrege
lung der Lampe 12′ führen. Dieses beruht darauf, daß der
Strom durch die in Serie geschaltete Lampe 12′ derselbe ist
wie der Strom durch die Impedanzwählschaltung 28. Die Lampe
12′ würde den Heizdrahtwicklungen T1B und T1C der Lampe 12
entsprechende Heizdrahtwicklungen T1D und T1E erfordern.
Weitere in Serie mit der Lampe 12 geschaltete (nicht darge
stellte) Lampen könnten ebenfalls verwendet werden.
Fig. 2 stellt eine Implementation der auch in Fig. 1 ge
zeigten Hochfrequenz-(HF)-Zerhackerschaltung 34 angeschlos
sen an die Heizdrahtwicklung T1B dar. Der von der Wicklung
T1B gelieferte Wechselstrom wird in einer Vollwellenbrücke
40 gleichgerichtet und von einem Kondensator 42 gefiltert,
um einen Gleichstrom an einen Oszillator 44, wie z. B. einen
Royer-Oszillator, zu liefern, dessen Funktion per se im
Fachgebiet bekannt ist. Der Oszillator 44 enthält Transfor
matorwicklungen T2A und T2B gemäß Darstellung in Fig. 2,
eine Wicklung T2C gemäß Darstellung in Fig. 1 und eine
Wicklung T2D gemäß Darstellung in Fig. 3. Dieses Wicklungen
werden aus einer Kombination von Metall und Glas gebildet
und weisen eine quadratische B-H-Schleife gemäß Darstellung
in vereinfachter Form in Fig. 2A auf.
In dem Oszillator 44 werden MOSFETS′s 46 und 48 zu einem
abwechselnden Leiten veranlaßt und bewirken somit einen ab
wechselnden Stromfluß durch die Wicklungen T2A und T2B.
Eine derartige Leitung durch diese Wicklungen bewirkt eine
Leitung in der in Fig. 1 dargestellten gekoppelten Wicklung
T2Cc um Heizdraht-Heizenergie an die Kathode 12A zu lie
fern. Die MOSFETS′s 46 und 48 werden jeweils von Wider
stände 50 und 52 und Zenerdioden 54 und 56 aufweisenden
Vorspann- bzw. Arbeitspunktschaltungen gesteuert. Die Aus
wahl von Werten für die vorstehenden Komponenten bewirkt
ein abwechselndes Schalten bei einer gewünschten Frequenz,
wie z. B. 50 kHz, während die Frequenz der Quelle 14 (Fig.
1) bei 60 Hz liegt. Indem die Betriebsfrequenz des Trans
formators T₂ ausreichend unterschiedlich von der Frequenz
der Quelle 14 gehalten wird, ist jede parasitische (z. B.
kapazitive) Kopplung bei der Frequenz der Quelle 14 zwi
schen der HF-Zerhackerschaltung 34 und der Wicklung T2C
(Fig. 1) vernachlässigbar. Repräsentative Komponentenwerte
für den Oszillator 44 werden nachstehend noch spezifiziert.
In Fig. 3 ist ein Schaltbild für die Implementierung einer
bevorzugten Form einer Impedanzwählschaltung 28 von Fig. 1
dargestellt. Eine Vollwellenbrücke 60 richtet Strom aus der
Transformatorwicklung T2D gleich und erzeugt eine Gleich
spannung zwischen einem Knoten 62 und Referenz oder Masse
64 für die Schaltung 28. (Die Masse 64 ist an mehreren
Stellen in Fig. 3 dargestellt). Die Energieversorgungs
schaltung 66, welche Energie an einem mit VDD bezeichneten
Knoten bereitstellt, wird zuerst beschrieben. VDD stellt
gemäß nachstehender Beschreibung die zum Betrieb weiterer
Komponenten der Impedanzwählschaltung 28 verwendete Span
nung dar.
Nach dem Herausströmen aus dem Knoten 62 fließt ein gleich
gerichteter Strom aus der Brücke 60 durch eine pn-Diode 68
und einen Widerstand 70, um einen Kondensator 72 auf eine
gewünschte, von der Nennspannung einer Zenerdiode 74 be
grenzte Spannung (VDD) aufzuladen. Der Kondensator 72 darf
sich über einen Widerstand 76 mit einer Zeitkonstante ent
laden, welche im Vergleich zu einer Zeitkonstante relativ
groß ist, die nachstehend für den Betrieb des Rest der
Schaltung 28 beschrieben wird.
Bei Betrachtung des Rests der Schaltung 28 wird ein Tief
paßfilter 76 von Kondensatoren 78 und 80 zusammen mit einem
Widerstand 82 gebildet. Das Filter 76 liefert einen Strom
an ein Schaltbauteil 84, wie z. B. einen "Silicon Bilateral
Switch" (SBS) ( = Zweiseitenthyristor), z. B. ein Bauteil
Nr. MBS 4992 hergestellt von Motorola of Phoenix, Arizona.
Die Durchbruchspannung des Schaltbauteils 84 soll bevorzugt
niedriger als die maximale Spannung VDD der von der Zener
diode 74 eingestellten Energieversorgungsschaltung 66 sein.
Ein SBS weist eine gewünschte Schaltcharakteristik gemäß
Darstellung in Fig. 3A auf, wobei der Haltestrom IH des
Bauteils (z. B. 200 bis 300 µA) nicht wesentlich größer als
der Durchbruchstrom IB0 des IB0-Bausteins (z. B. 100 µA)
ist. Die obere Elektrode des Schaltbauteils 84 ist über
eine Zwischenschaltung 86 mit dem Gate 30A der Schaltvor
richtung 30 verbunden.
Das Schaltvorrichtung 30 und der Kondensator 32, welcher
die Schaltvorrichtung 30 überbrückt, entsprechen dem gleich
bezeichneten Schalter und Kondensator in Fig. 1. Da wegen
der Eigendiode 30B eines MOSFET′s der Schalter 30 keine
Ströme in der Umkehrrichtung blockiert, wird eine Vollwel
lenbrücke 38 verwendet, um Gleichstrom zu dem Schalter 30
von den Knoten 36A und 92 nur in der Vorwärtsrichtung zu
liefern. Die Schaltung in Fig. 3 zwischen den Knoten 36A
und 92 implementiert die Impedanzwählschaltung 28 von Fig.
1, die zwischen den Knoten 36A und 92 angeschlossen ist.
Die Zwischenschaltung 86 stellt sicher, daß die Spannung an
dem Gate 30A stabil bleibt, bis das Schaltbauteil 84 den
Zustand ändert. Die Schaltung 80 kann die positiv flanken
getriggerte erste Flipflop-Stufe 88 und die negativ
flankengetriggerte Schmitt-Eingangstufe (mit Hysterese) ei
nes Standard CMOS N-Stufen-Sequentiellzählerchips MC 14020B
erhältlich von der bereits erwähnten Firma Motorola aufwei
sen.
Die Eingangs- und Ausgangsspannungen der Schmitt-Ein
gangsstufe 90 sind in Fig. 3 als Spannungen VEIN bzw. VAUS
dargestellt. Wie dargestellt, wird VEIN positiv, wenn VAUS
negativ wird, und umgekehrt. Demzufolge hat dann, wenn En
ergie an die Eingangswicklung angelegt wird, d. h. wenn der
Hauptenergieschalter 20 (Fig. 1) eingeschaltet wird, die
positiv werdende Spannung VEIN keinen Einfluß auf die
Schmitt-Eingangsstufe 90. Nur wenn der Strom in dem Schalt
bauteil unter den Haltestrom IH des Bauteils (Fig. 3A)
fällt, weist die Eingangsspannung VEIN eine negative Flanke
auf, was die Schmitt-Eingangsstufe 90 zum Erzeugen eines
positiven Ausgangssignals veranlaßt, das wiederum das posi
tiv flankengetriggerte Flipflop 88 zur Zustandsänderung und
den Schalter 30 zur Zustandsänderung veranlaßt.
Die Werte der Komponenten des Tiefpaßfilter 76 bestimmen
die Zeitkonstante für die Reduzierung des an den Schaltbau
stein 84 gelieferten Stroms, wenn die Energie von der
Quelle 14 (Fig. 1) durch einen den Hauptenergieschalter 20
öffnenden Benutzer unterbrochen wird. Es sind solche Werte
gewählt, daß sich ein Strom zum Schaltbaustein 84 ergibt,
der unter dessen Haltestrom IH innerhalb einer vorbestimm
ten Dauer fällt, welche üblicherweise bei etwa einer Se
kunde liegen kann. Andererseits muß der Hauptschalter wie
der eingeschaltet werden, bevor die Spannung des Kondensa
tor 72 der Energieversorgungsschaltung 66 unter den minima
len Versorgungspegel VDD für die Schaltung 86 fällt. Die
Zeitkonstante für die Entladung des Kondensators 72 kann so
gewählt sein, daß sie über eine Minute an Aus-Zeit für den
Hauptenergieschalter zuläßt bevor ein zu niedrige Versor
gungsspannung VDD erreicht wird. Demzufolge kann ein Benut
zer eine Änderung der Impedanz der Schaltung 28 mit der
wählbaren Impedanz von Fig. 3 durch Ausschalten des Haupt
schalters für länger als z. B. ein Sekunde und dann durch
Wiedereinschalten in weniger als z. B. eine Minute bewirken.
Um die Impedanz der Schaltung 28 mit der wählbaren Impedanz
wieder zu ändern, wiederholt der Benutzer das Ausschalten
des Hauptschalters für eine Dauer von wiederum mehr als
z. B. einer Sekunde und dann durch Wiedereinschalten in we
niger als z. B. eine Minute.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind zusätzlich
zu den vorstehend vorgetragenen Details die Schalt
kreiswerte für ein Paar in Serie geschalteter Leucht
stofflampen (Fig. 1C) mit jeweils bis 40 Watt und einer
Wechselstromversorgungsquelle von 120 Veff wie folgt: Wick
lung T2A und T2B (z. B., Fig. 1B), jeweils 6 Windungen;
Wicklung T2C, 12 Windungen; Filterkondensator 42 (Fig. 2),
220 F; Widerstände 50 und 52, jeweils 100 Ohm; Zenerdioden
54 und 56, Nennspannung von 5,1 Volt; MOSFET′s 46 und 48,
Typ IRF 7102 MOSFET von International Rectifier Company of
El Segundo, California; Kondensator 78 (Fig. 3), 22 F; Wi
derstand 82, 10 kOhm; Kondensator 80, 0,01 F; SBS-Schalt
bauteil 84, Durchbruchnennspannung bei 8 Volt, erhältlich
unter der Produktbezeichnung MBS 4992 von der vorstehend
erwähnten Firma Motorola; Schalter 30, Typ IRFR 420 MOSFET,
erhältlich von der vorstehend erwähnten Firma International
Rectifier Company; Überbrückungskondensator 32, 0,47 F;
Widerstand 70, 100 kOhm; Kondensator 72, 100 F; Widerstand
76, 1 Mohm; und Zenerdiode 74, Nennspannung bei 10 Volt.
Nachdem nun die Schaltung unter Bezugnahme auf spezifische
Ausführungsformen im Rahmen eines Beispiels beschrieben
wurde, werden dem Fachmann auf diesem Gebiet viele Modifi
kationen und Änderungen auffallen. Beispielsweise ist, ob
wohl die Impedanzwählschaltung 28 nur mit einen einpoligen
Schalter 30 mit nur einem den Kondensator überbrückenden
Kondensator 32 dargestellt wurde, die Verwendung von mehre
ren und/oder komplizierteren (z. B. Doppel oder Dreifach)-
Schaltern und mehreren Kondensatoren denkbar. Dieses würde
der Impedanzwählschaltung 28 ermöglichen, selektiv eine
Null-Impedanz oder eine beliebige von einer Vielzahl kapa
zitiver Impedanzen zwischenzuschalten, welche alle in der
vorstehend erwähnten Art der Energieunterbrechung zu der
Lampe für eine vorgegebene Dauer verfügbar sind. Jede un
terschiedliche Impedanz würde zu einem unterschiedlichen
Leistung der Lampen) führen.
Claims (18)
1. Lampenschaltung mit einer Leuchtstofflampe (12), die
erste und zweite Kathoden mit Widerstandsheizungs-Heizdräh
ten aufweist, die jeweils an einem entsprechenden Ende ei
ner Lampenröhre im Abstand angeordnet sind, erste und
zweite Energieversorgungsleitungen (16, 18), um die Katho
den jeweils mit einer Wechselstromenergiequelle zu verbin
den, deren Leistung durch einen Hauptschalter (20) selektiv
freigegeben und unterbrochen werden kann, und eine Vor
schalt- bzw. Ballastdrossel (T1A) enthält, die mit einer
der Energiezuführungsleitungen in Reihe geschaltet ist und
mehrere Heizdraht-Heizwicklungen zum Zuführen von Energie
zu den Kathoden enthält,
gekennzeichnet durch eine Leistungspegel-Wählschaltung (24), die zwischen eine erste Kathode (12A) und eine Heiz draht-Heizwicklung (T1B) geschaltet ist, enthaltend:
gekennzeichnet durch eine Leistungspegel-Wählschaltung (24), die zwischen eine erste Kathode (12A) und eine Heiz draht-Heizwicklung (T1B) geschaltet ist, enthaltend:
- (a) eine mit der Heizdraht-Heizwicklung (T1B) gekoppelte Energieaufnahmeschaltung (34), um Energie von ihr aufzuneh men,
- (b) eine Heizdraht-Versorgungsschaltung (34) zum kontinu ierlichen Zuführen verfügbarer Energie zur ersten Kathode (12A), und
- (c) eine Schaltungsanordnung (28) mit wählbarer Impedanz, die zwischen der ersten Energiezuführungsleitung und der ersten Kathode in Reihe geschaltet ist und auf eine vorbe stimmte Dauer einer Unterbrechung der Energie aus der Wech selstromquelle zu den Energiezuführungsleitungen anspricht und eine andere Impedanz der Impedanzwählschaltung (28) und dadurch einen anderen Leistungspegel der Lampe wählt.
2. Lampenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Impedanzwählschaltung (28) auf eine weitere
vorbestimmte Dauer der Energieunterbrechung von der Wech
selstromquelle an die Energieversorgungsleitungen anspricht
und eine weitere Impedanz der Impedanzwählschaltung aus
wählt., um so einen anderen Leistungspegel der Lampe zu wäh
len.
3. Lampenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Heizdraht-Versorgungsschaltung enthält:
- (a) eine primäre Transformatorwicklung (T2A), und
- (b) eine sekundäre Transformatorwicklung (T2B), die für eine Aufnahme von Energie aus der primären Transformator wicklung gekoppelt ist und mit der ersten Kathode (12A) in Reihe geschaltet ist und dieser Energie zuführt,
- (c) wobei die sekundäre und primäre Transformatorwicklung bei einer Frequenz betreibbar sind, bei welcher jede para sitische Kopplung zwischen diesen bei der Frequenz der Wechselstromversorgungsquelle vernachlässigbar ist.
4. Lampenschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß:
- (a) die Heizdraht-Versorgungsschaltung (34) eine zusätzli che sekundäre Wicklung (T2B) enthält, die so gekoppelt ist, daß sie Energie von der primären Transformatorwicklung auf nimmt, und
- (b) die zusätzliche sekundäre Wicklung Energie an die Impe danzwählschaltung (28) liefert.
5. Lampenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Leistungspegel-Wählschaltung insgesamt vier
elektrische Verbindungen zur externen Schaltung aufweist,
wobei zwei von der Heizdraht-Heizwicklung weg und zwei zur
ersten Kathode hinführen.
6. Lampenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Leistungspegel-Wählschaltung (24) in einer
Hülse (36) untergebracht ist, welche über ein zylindrisches
Ende der Leuchtstofflampe (12) paßt.
7. Lampenschaltung mit einer Leuchtstofflampe (12), die
erste und zweite Kathoden mit Widerstandsheizungs-Heizdräh
ten aufweist, die jeweils an einem entsprechenden Ende ei
ner Lampenröhre im Abstand angeordnet sind, ersten und
zweiten Energieversorgungsleitungen (16, 18), um die Katho
den jeweils mit einer Wechselstromenergiequelle zu verbin
den, deren Leistung durch einen Hauptschalter (20) selektiv
freigegeben und unterbrochen werden kann, und eine Vor
schalt- bzw. Ballastdrossel (T1A) enthält, die in mit einer
der Energiezuführungsleitungen in Reihe geschaltet ist und
mehrere Heizdraht-Heizwicklungen zum Zuführen von Energie
zu den Kathoden enthält,
gekennzeichnet durch eine Leistungspegel-Wählschaltung (24), die zwischen eine erste Kathode (12A) und eine Heiz draht-Heizwicklung (T1B) geschaltet ist, enthaltend:
gekennzeichnet durch eine Leistungspegel-Wählschaltung (24), die zwischen eine erste Kathode (12A) und eine Heiz draht-Heizwicklung (T1B) geschaltet ist, enthaltend:
- (a) eine mit der Heizdraht-Heizwicklung (T1B) gekoppelte Energieaufnahmeschaltung (34), um Energie von ihr aufzuneh men,
- (b) eine Heizdraht-Versorgungsschaltung (34) zum kontinu ierlichen Zuführen verfügbarer Energie zur ersten Kathode (12A), und
- (c) eine Schaltungsanordnung (28) mit wählbarer Impedanz, die zwischen der ersten Energiezuführungsleitung und der ersten Kathode in Reihe geschaltet ist und auf wiederholte vorbestimmte Unterbrechungsdauern der Energie aus der Wech selstromquelle zu den Energiezuführungsleitungen anspricht und zwischen einer ersten und einer zweiten Impedanz der Impedanzwählschaltung (28) umschaltet und dadurch zwei un terschiedliche Leistungspegel der Lampe bereitstellt.
8. Lampenschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß die erste und zweite Impedanz eine Null-Impedanz
enthalten.
9. Lampenschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß die Impedanzwählschaltung (28) aufweist:
- (a) einen ersten Schalter und einen Kondensator, der den Schalter überbrückt und mit der Lampe verbunden ist, um eine niedrige Impedanz bzw. eine höhere Impedanz bereit zustellen;
- (b) einen zweiten Schalter, der leitend bleibt, solange der Lampe zugeführt wird, und der nicht-leitend wird, nachdem die Energie für die Lampe für eine erste vorbestimmte Zeit dauer unterbrochen wurde; und
- (c) eine Schaltung, die feststellt, wenn der zweite Schal ter nicht-leitend wird, und die daraufhin den ersten Schal ter so steuert, daß er seinen Leitungszustand ändert.
10. Lampenschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, daß die Heizdraht-Versorgungsschaltung aufweist:
- (a) eine primäre Transformatorwicklung;
- (b) eine sekundäre Transformatorwicklung, die für die Auf nahme von Energie aus der primären Transformatorwicklung gekoppelt ist und mit der ersten Kathode in Reihe geschal tet ist, um Energie an diese zu liefern;
- (c) eine zusätzliche sekundäre Wicklung, die für die Auf nahme von Energie aus der primären Transformatorwicklung gekoppelt ist;
- (d) wobei die zusätzliche sekundäre Wicklung Energie an die Impedanzwählschaltung (28) liefert.
11. Lampenschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß die Leistungspegel-Wählschaltung insgesamt vier
elektrische Verbindungen zur externen Schaltung aufweist,
wobei zwei von der Heizdraht-Heizwicklung weg und zwei zu
der ersten Kathode hinführen.
12. Lampenschaltung nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Leistungspegel-Wählschaltung in einer
Hülse untergebracht ist, welche über ein zylindrisches Ende
der Leuchtstofflampe paßt.
13. Leistungspegel-Wählschaltung für eine Lampenschaltung,
welche eine Leuchtstofflampe mit einer ersten und zweiten
Kathode mit Widerstandsheizungs-Heizdrähten, die jeweils an
einem entsprechenden Ende einer Lampenröhre liegend beab
standet sind, erste und zweite Energieversorgungsleitungen,
um die Kathoden jeweils mit einer Wechselstromenergiequelle
zu verbinden, deren Leistung selektiv freigegeben und durch
einen Hauptschalter unterbrochen werden kann, und eine Bal
lastdrossel enthält, die mit einer der Energiezuführungs
leitungen in Reihe geschaltet ist und mehrere Heizdraht-
Heizwicklungen zum Zuführen von Energie zu den Kathoden
enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungspegel-Wähl schaltung zwischen eine erste Kathode und eine Heizdraht- Heizwicklung geschaltet ist und aufweist:
dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungspegel-Wähl schaltung zwischen eine erste Kathode und eine Heizdraht- Heizwicklung geschaltet ist und aufweist:
- (a) eine mit der Heizdraht-Heizwicklung verbundene Ener gieaufnahmeschaltung, um Energie davon aufzunehmen;
- (b) eine Heizdraht-Versorgungsschaltung zum kontinuier lichen Zuführen verfügbarer Energie zur ersten Kathode; und
- (c) eine Schaltungsanordnung (28) mit wählbarer Impedanz, die zwischen der ersten Energiezuführungsleitung und der ersten Kathode in Reihe geschaltet ist und auf eine vorbe stimmte Dauer einer Unterbrechung der Energie aus der Wech selstromquelle zu den Energiezuführungsleitungen anspricht und eine andere Impedanz der Impedanzwählschaltung (28) und dadurch einen anderen Leistungspegel der Lampe wählt.
14. Leistungspegel-Wählschaltung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Impedanzwählschaltung (28) auf eine
weitere vorbestimmte Dauer der Energieunterbrechung von der
Wechselstromquelle an die Energieversorgungsleitungen an
spricht und eine weitere Impedanz der Impedanzwählschaltung
wählt, um so einen unterschiedlichen Leistungspegel der
Lampe zu wählen.
15. Leistungspegel-Wählschaltung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Heizdraht-Versorgungsschaltung ent
hält:
- (a) eine primäre Transformatorwicklung; und
- (b) eine sekundäre Transformatorwicklung, die für die Auf nahme von Energie aus der primären Transformatorwicklung gekoppelt ist und mit der ersten Kathode in Reihe geschal tet ist, um Energie an diese zu liefern;
- (c) wobei die sekundäre und primäre Transformatorwicklung bei einer Frequenz betreibbar sind, bei welcher jede para sitäre Kopplung zwischen diesen bei der Frequenz der Wech selstromversorgungsquelle vernachlässigbar ist.
16. Leistungspegel-Wählschaltung nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, daß:
- (a) die Heizdraht-Versorgungsschaltung eine zusätzliche se kundäre Wicklung enthält, die so gekoppelt ist, daß sie En ergie von der primären Transformatorwicklung aufnimmt, und (b) die zusätzliche sekundäre Wicklung Energie an die Impe danzwählschaltung liefert.
17. Leistungspegel-Wählschaltung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Leistungspegel-Wählschaltung insge
samt vier elektrische Verbindungen zu der externen Schal
tung aufweist, wobei zwei von der Heizdraht-Heizwicklung
weg und zwei zu der ersten Kathode hinführen.
18. Leistungspegel-Wählschaltung nach Anspruch 17, gekenn
zeichnet durch
- (a) ein Gehäuse, in welchem die Leistungspegel-Wählschal tung untergebracht ist;
- (b) wobei das Gehäuse eine Hülse aufweist, welche über ein zylindrisches Ende einer Leuchtstofflampe paßt.
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1996
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