DE19715341C1 - Elektronisches Vorschaltgerät mit automatischem Wiederanlauf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein fremdgesteuertes elektro­ nisches Vorschaltgerät, dessen Wechselrichterfrequenz von einem gesteuerten Oszillator vorgegeben wird.

Zum Betrieb von Niederdruck-Gasentladungslampen wer­ den zunehmend Vorschaltgeräte eingesetzt, die die betref­ fende Gasentladungslampe nicht nur zünden und mit der erforderlichen Spannung und dem gewünschten Strom belie­ fern, sondern darüber hinaus den Betrieb der Lampe über­ wachen. Bspw. ist aus der DE 44 10 492 A1 ein elektroni­ sches Vorschaltgerät mit einem freischwingendem Wechsel­ richter bekannt geworden, der bei Überschreitung einer maximalen Lampenspannung stillgesetzt wird. Dazu ist an dem mit Wechselspannung beaufschlagten Anschluss der Ent­ ladungslampe ein Spannungsteiler angeschlossen dessen Ausgang über eine Vierschichtdiode an das Gate eines Thy­ ristors gelegt ist. Der Thyristor ist an einem Basisan­ schluss der Wechselrichterhalbbrücke angeschlossen und sperrt den Wechselrichter, wenn er gezündet wird. Über­ schreitet die an der Gasentleitungslampe anstehende Span­ nung einen Schwellwert, schaltet der Thyristor somit den Wechselrichter ab. Der Thyristor wird über einen Wider­ stand mit Strom aus der Zwischenkreisspannung versorgt und hält somit im leitenden Zustand. Zur Wiederinbetrieb­ nahme des elektronischen Vorschaltgeräts ist nach Lampen­ wechsel eine wenigstens kurzzeitige Trennung des Vor­ schaltgeräts vom Netz erforderlich. Häufig wird jedoch ein automatischer Wiederanlauf gewünscht, d. h. nach Lam­ penwechsel soll das elektronische Vorschaltgerät ohne weitere Maßnahmen wieder betriebsbereit sein und die Nie­ derdruck-Gasentladungslampe mit Strom bzw. Spannung ver­ sorgen.

Dazu ist bspw. aus der EP 0 239 793 B1 die Schaltung eines freischwingenden elektronischen Vorschaltgeräts bekannt geworden, bei dem fehlerhaftes, zu erhöhten Lam­ penspannungen führendes Verhalten einer Gasentladungslam­ pe über den erhöhten Spannungsabfall an einer Resonanzin­ duktivität erfasst wird, die mit der Lampe in Reihe liegt. Die Resonanzinduktivität koppelt mit einer Sekun­ därwicklung, die über eine Triggerschaltung an die Steu­ erelektrode eines Thyristors angeschlossen ist. Dieser erdet im Fehlerfall die Basis eines Wechselrichter­ transistors, um die Wechselrichterschaltung inaktiv zu schalten. Über eine Widerstandskombination wird der Thy­ ristor aus der Zwischenkreisspannung mit einem Haltestrom versorgt. Nach Lampenwechsel wird dieser kurzzeitig von einem Kommutierungskondensator übernommen, der bei her­ ausgenommener Lampe mit einem Anschluss über einen Wi­ derstand auf die Zwischenkreisspannung aufgeladen wird. Bei Einsetzen einer Lampe schaltet deren Wendel den auf­ geladenen Anschluss gegen Masse, wobei der Kondensator mit seinem anderen Anschluss den durch den Thyristor fliessenden Strom kurzzeitig übernimmt, so dass dieser verlischt und die Generatorschaltung erneut anlaufen kann.

Es handelt sich hier um eine freischwingende Steuer­ schaltung.

Um eine möglichst präzise Einstellung der an der Lampe umgesetzten Leistung bzw. der anliegenden Spannung und der fliessenden Ströme vornehmen zu können und um Rückwirkungen von Eigenschaften der Gasentladungslampe auf den Betrieb des Vorschaltgeräts zu vermeiden, geht der Trend zu fremdgesteuerten Vorschaltgeräten die mit vorgegebener Frequenz arbeiten. Ein solches Vorschaltge­ rät ist bspw. aus der EP 0 727 921 A2 bekannt. Das elek­ tronische Vorschaltgerät enthält eine Generatorschaltung zur Erzeugung einer Lampenwechselspannung, wobei die Ge­ neratorschaltung über einen Steuereingang stillsetzbar ist. An diesen ist eine Spannungsüberwachung angeschlos­ sen, die die Generatorschaltung abschaltet, wenn eine Ma­ ximalspannung an der Lampe überschritten ist. Konkreter ist eine entsprechende Generatorschaltung aus den Appli­ kationshinweisen für den L 6569 der SGS Thomson Micr­ oelektronics bekannt. Der dort beschriebene Generator weist Steueranschlüsse zur Steuerung einer Wechselrich­ terhalbbrücke auf, und arbeitet bei einer Betriebsspan­ nung von bspw. 15 Volt. Wird diese Betriebsspannung unter einen vorgegebenen Schwellwert UVLO abgesenkt, sperrt der Schaltkreis die angeschlossene Wechselrichterhalbbrücke. Das Absenken der Betriebsspannung kann über einen Thyri­ stor erfolgen, der dann aus der Zwischenkreisspannung weiter mit einem Haltestrom versorgt wird.

Um einen Wiederanlauf der Schaltung zu bewirken, muss diese vom Netz getrennt werden bis der Haltestrom abgeklungen und der Thyristor frei geworden ist.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung ein elektronisches fremdgesteuertes Vorschaltgerät zu schaf­ fen, das bei defekter Lampe abschaltet und nach Lampen­ wechsel automatisch wieder anläuft.

Diese Aufgabe wird durch ein elektronisches Vor­ schaltgerät mit den Merkmalen des Patenanspruchs 1 ge­ löst.

Das elektronische Vorschaltgerät weist eine von ei­ ner Ansteuerschaltung gesteuerte Halbbrücke auf, an deren Ausgang ein oder mehrere Niederdruck-Gasentladungslampen angeschlossen sind. Bei mehreren Gasentladungslampen sind diese in Reihe geschaltet. Die Ansteuerschaltung legt die Frequenz, mit der die Wechselrichterhalbbrücke arbeitet fest, so dass Störeinflüsse in Folge von Toleranzen von Lampenparametern auf die Betriebsfrequenz weitgehend aus­ geschlossen oder reduziert sind.

Die Ansteuerschaltung wird mit einer Versorgungs­ spannung versorgt, die über einen gesteuerten Schalter mit Selbsthaltecharakteristik auf einen Wert gesenkt wer­ den kann, der einen Schwellwert UVLO (Undervoltage­ lockout) unterschreitet. Der gesteuerte Schalter wird von einer Überwachungsschaltung für die Lampenspannung ge­ steuert. Überschreitet die Lampenspannung ein zulässiges Maß, wird dies als Kennzeichen dafür gewertet, dass die Lampe defekt ist, und der gesteuerte Schalter senkt die Betriebsspannung der Ansteuerschaltung unter UVLO.

Der zweite gesteuerte Schalter, der ebenfalls an die Versorgungsspannung der Ansteuerschaltung angeschlossen ist, kann, wenn er aktiviert ist, diese noch weiter ab­ senken. Um dieses sicherzustellen, ist dem ersten gesteu­ erten Schalter eine einen festen Potentialversatz erzeugende Schaltung in Reihe geschaltet. Diese Schaltung kann bspw. eine Z-Diode sein, so dass bei Aktivierung des ersten Schalters die Versorgungsspannung etwa auf die Z- Spannung zusammenbricht. Der zweite gesteuerte Schalter senkt nun wenn er aktiviert wird, die Versorgungsspannung unter diese Z-Spannung, wodurch der selbsthaltende Schal­ ter stromlos wird und somit sperrt. Der zweite gesteuerte Schalter wird von einer Überwachungsschaltung aktiviert, die einen Sensorstromkreis aufweist, der über wenigstens eine Lampenwendel führt. Ist die Wendel gebrochen oder die Lampe gezogen (d. h. von dem elektronischen Vorschalt­ gerät getrennt), wird der zweite Schalter aktiviert wo­ durch das elektronische Vorschaltgerät nach wie vor stillgesetzt ist. Der erste selbsthaltende Schalter, der die Überspannungsabschaltung vorgenommen hat, ist jedoch wieder gesperrt. Wenn nun eine intakte Lampe mit dem Vor­ schaltgerät verbunden wird, wird über den über die Heiz­ wendel führenden Strompfad der zweite Schalter gesperrt, und die Ansteuerschaltung erthält wieder ihre volle Ver­ sorgungsspannung. Sie steuert nun die Wechselrichterhalb­ brücke so an, dass die eingesetzte Lampe gezündet wird und brennt.

Die Absenkung der Versorgungsspannung der Ansteuer­ schaltung auf einen relativ großen von Null verschiedenen Wert unterhalb der Schwellspannung UVLO zur Inaktivierung ermöglich es, den selbsthaltenden ersten Schalter wieder zu sperren, ohne den zweiten gesteuerten Schalter ganz durchschalten (sehr niederohmig machen) zu müssen. Es genügt, wenn dieser das Potential lediglich etwas weiter absenkt. Die entsprechende Überwachungsschaltung kann deshalb relativ hochohmig ausgeführt werden, was Rückwir­ kungen auf die Niederdruckgasentladungslampe und die er­ forderliche Verlustleistung reduziert.

Ist der erste gesteuerte Schalter durch eine durch zwei Transistoren unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps gebil­ dete Schaltung gebildet, wie sie in Anspruch 2 genannt ist, werden sehr niedrige Halteströme ermöglicht, was die Verlustleistung in einem zu der Zwischenkreisspannung führenden Versorgungswiderstand minimiert. Außerdem er­ gibt sich eine kostengünstige Lösung. Bedarfsweise kann jedoch auch ein entsprechend ausgesuchter Thyristor ver­ wendet werden.

Die einem im Wesentlichen festen Potentialversatz erzeugende Schaltung kann durch eine Z-Diode oder ein anderweitiges Bauelement gebildet werden, das eine ver­ gleichbare Kennlinie aufweist. Es genügt dabei, wenn der erzeugte Potentialversatz nährungsweise konstant ist, wie es bspw. der Fall ist, wenn der dynamische Widerstand des Bauelements nicht Null aber relativ gering ist.

Der zweite gesteuerte Schalter ist vorzugsweise ein als Emitterfolger geschalteter pnp-Transistor dessen Ba­ sis hochohmig gegen Masse geschaltet ist. Außerdem ist die Basis an einen Fühlkreis angeschlossen, der mit hoch­ ohmigen Vorwiderständen über wenigstens eine Wendel der Gasentladungslampe führt. Wird dieser Fühlkreis unterbro­ chen, genügt der geringe über dem Basisvorwiderstand des Transistors nach Masse fliessende Strom, um diesen aus seinem Sperrzustand in einen Zustand zu überführen, in dem er leitet und den Haltestrom des Thyristors über­ nimmt. Der Transistor braucht dabei nicht voll durchge­ schaltet oder gar gesättigt zu werden. Dies ergibt eine sehr leistungsarme Schaltung.

Insbesondere bei Zweiflammigem Betrieb ist die Fest­ legung der Zeitkonstanten nach Anspruch 17 vorteilhaft. Es wird dadurch sichergestellt, dass bei Fehlerfällen, in denen eine oder beide Gasentladungslampen in Gleichrich­ terbetrieb übergehen, der erste Schalter sicher schließt ohne von dem zeiten Schalter wieder gelöscht zu werden.

Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen und ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispie­ len sowie dazugehörigen Zeichnungen. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes elektronisches Vor­ schaltgerät für Einlampenbetrieb in einer schematischen Darstellung seiner Schaltung, unter Weglassung nicht er­ findungswesentlicher Schaltungsteile, und

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes elektronisches Vor­ schaltgerät zum Betrieb zweier in Reihe geschalteter Nie­ derdruck-Gasentladungslampen im vereinfachten Prinzip­ schaltbild ebenfalls unter Weglassung nicht erfindungs­ wesentlicher Schaltungsteile.

In Fig. 1 ist ein elektronisches Vorschaltgerät 1 im Prinzipschaltbild dargestellt, dass den Betrieb einer Niederdruckgasentladungslampe 2 dient. Das elektronische Vorschaltgerät 1 weist eine Netzgleichrichter- und Wand­ lerschaltung 3 auf, die eine Zwischenkreisspannung von ungefähr 400 Volt gegen Masse 4 abgibt. Zur Erzeugung der zum Betrieb der Niederdruckgasentladungslampe 2 erforder­ lichen symmetrischen Wechselspannung aus der Zwischen­ kreisspannung, dient eine Wechselrichterhalbbrücke 6, die im vorliegenden Beispiel durch zwei MOSFETs 7, 8 gebildet ist. Die Wechselbrückenhalbbrücke 6 ist zwischen die Zwi­ schenkreisspannung und Masse 4 geschaltet.

Zur Ansteuerung der Wechselrichterhalbbrücke 6 dient eine vorzugsweise einen integrierten Schaltkreis, wie bspw. den L 6569 von SGS-Thomson enthaltende Ansteuer­ schaltung 11, die zwei mit den Gates der MOSFETs 7, 8 verbundene Ausgangsanschlüsse 12, 13 aufweist. Die inte­ grierte Schaltung der Ansteuerschaltung 11 ist mit einer nicht weiter dargestellten Außenbeschaltung versehen, die eine bestimmte Arbeitsfrequenz einstellt. Dies bedeutet, dass an den Ausgangsanschlüssen 12, 13 im Gegentakt An­ steuersignale für die MOSFETs 7, 8 mit einer gegebenen Frequenz so anliegen, das die MOSFETs 7, 8 abwechselnd, jedoch nicht überlappend öffnen oder leitend werden.

Die Ansteuerschaltung 11 weist einen Versorgungs­ spannungsanschluss V_CC auf, über den sie mit Versorgungs­ spannung und gleichzeitig mit Information darüber verse­ hen wird, ob sie die MOSFETs 7, 8 ansteuern oder sperren soll: Überschreitet die Versorgungsspannung V_CC einen festgelegten Schwellwert UVLI (Undervoltage-lockin) steuert die Ansteuerschaltung 11 die MOSFETs 7, 8 alter­ nierend mit einer Frequenz auf und zu, die durch die Au­ ßenbeschaltung vorgegeben ist. Unterschreitet die Versor­ gungsspannung V_CC den Schwellwert UVLO, werden beide MOS­ FETs 7, 8 gesperrt.

Die Erzeugung der Versorgungsspannung erfolgt wenn das elektronische Vorschaltgerät 1 läuft, d. h. die Nie­ derdruckgasentladungslampe 2 leuchtet aus der von der Wechselrichterhalbbrücke 6 erzeugten Rechteckspannung. Dazu dienen zwei Kondensatoren C1 und C2, die beide mit jeweils einem Anschluss mit einem Verbindungspunkt 16 verbunden sind, der den Ausgang der Wechselrichterhalb­ brücke 6 bildet. Der Verbindungspunkt 16 ist durch die Verbindung von Source und Drain von den MOSFETs 7, 8 ge­ bildet. Über mit den Kondensatoren C1 und C2 in Reihe geschaltete Dioden D1, D2 werden mit der Wechselrichter­ frequenz von ungefähr 30 kHz Ladungspakete auf einen ge­ gen Masse 4 geschalteten Glättungs- oder Pufferkonden­ sator C3 gepumpt, von dem die Versorgungsspannung zu dem entsprechenden Versorgungsspannungsanschluss der Ansteu­ erschaltung 11 geführt ist. Eine Spannungsüberhöhung wird durch eine Z-Diode DZ1 verhindert, die mit der Anode von D1 verbunden und mit ihrer eigenen Anode gegen Masse ge­ schaltet ist.

Um die Erzeugung der Versorgungsspannung für die Ansteuerschaltung 11 zu ermöglichen, noch bevor die Wech­ selrichterhalbbrücke 6 angesteuert ist und wechselrich­ tet, ist ein Widerstand R1 vorgesehen, der mit einem Ende mit der Zwischenkreisspannung und mit seinem anderen Ende mit dem Kondensator C3 verbunden ist. Über den Widerstand R1 wird der Kondensator C3 mit einem geringen Strom ge­ laden, bis die Spannung an dem Kondensator C3 die Schwellspannung UVLI überschreitet und die Ansteuerschal­ tung 11 anläuft.

Die von dem elektronischen Vorschaltgerät 1 zu be­ treibende Gasentladungslampe 2 ist mittelbar über eine Resonanzdrossel L1 und einen Koppelkondensator C4 an den Verbindungspunkt 16 angeschlossen, der den Ausgang der Wechselrichterhalbbrücke 6 bildet und mit der von der An­ steuerschaltung 11 vorgegebenen Frequenz zwischen der Zwischenkreisspannung und Masse hin- und hergeschaltet wird. Die Reihenschaltung der Resonanzdrossel L1 und des Koppelkondensators C4 ist über eine nicht weiter darge­ stellte Lampenfassung mit einem Anschluss 21 der Gasent­ ladungslampe 2 verbunden. Der Anschluss führt über eine in der Gasentladungslampe 2 liegende Wendel 22 zu einem Anschluss 23 nach außen, der über einen Resonanzkondensa­ tor C5 an einem weiteren Anschluss 24 der Gasentladungs­ lampe 2 angeschlossen ist, der zu einer Wendel 25 und über diese zu einem Anschluss 26 geführt ist, der mit der Zwischenkreisspannung verbunden ist.

Während die Resonanzdrossel L1 und der Resonanzkon­ densator C5 einen Reihenresonanzkreis bilden, der im un­ gedämpften Resonanzfall an der Gasentladungslampe 2 eine Spannung abfallen lässt, die die Zwischenkreisspannung überschreiten kann, dient der Koppelkondensator C4 ledig­ lich der gleichstrommäßigen Trennung der Gasentladungs­ lampe 2 von der Wechselrichterhalbbrücke 6, so dass der Lampenstrom keinen Gleichanteil erhält.

Zur Überwachung der an der Gasentladungslampe 2 ab­ fallenden Spannung dient eine Spannungsüberwachungsschal­ tung 27, die über einen hochohmigen Widerstand R2 mit dem lampenseitigen Ende der Resonanzdrossel L1 verbunden ist. Die Spannungsüberwachungsschaltung 27 enthält eingangs­ seitig noch einen Eingangswiderstand R3, der mit dem Widerstand R2 einen Spannungsteiler bildet, und der gegen Masse 4 geschaltet ist. Dem Eingangswiderstand R3 ist eine Spannungsverdopplerschaltung 28 nachgeschaltet, die an ihrem Ausgang 29 ein Gleichspannungssignal abgibt das der Lampenspannung entspricht. Der Ausgang 29 ist mit einem Steuereingang 31 eines ersten steuerbaren Schalters 32 verbunden, der mit einem Ende gegen Masse 4 geschaltet ist. Sein anderes Ende ist über eine Spannungsversatz­ schaltung 33 mit der Versorgungsspannung der Ansteuer­ schaltung 11 verbunden. Der Schalter 32 wird durch einen npn-Transistor T1 und einen pnp-Transistor T2 gebildet. Der Emitter von T1 liegt an Masse 4 und sein Kollektor ist mit der Basis von T2 verbunden. Der Kollektor von T2 ist an die Basis von T1 angeschlossen, die außerdem über einen Widerstand R4 und einen Kondensator C5 gegen Masse 4 geschaltet ist. Die Basis von T2 ist über einen Wider­ stand R5 und einen Kondensator C6 mit seinem Emitter ver­ bunden. Die Transistoren T1 und T2 bilden eine bistabile Schaltung, die entweder einen nicht leitenden Zustand einnimmt, bei dem die Strecke von dem Emitter von dem Transistor T2 zu dem Emitter des Transistors T1 gesperrt ist (Sperrzustand) oder leitet (Leitzustand). Durch ein Spannungssignal an dem Steuereingang 31 wird der Schalter 32 über eine Z-Diode DZ3 von seinem Sperrzustand in sei­ nen Leitzustand überführt, der so lange aufrecht erhalten wird, bis ein durch die Widerstände R4, R5 einstellbarer geringer Haltestrom unterschritten ist. In Leitzustand liegt der Emitter des Transistors T2 nahezu auf Masse 4.

Die Spannungsversatzschaltung 33 die im einfachsten Fall durch eine Z-Diode DZ2 gebildet wird, weist einen Spannungsabfall auf, der geringer ist als die Schwell­ spannung UVLO. Damit wird die Ansteuerschaltung 11 deak­ tiviert, wenn der Schalter 32 leitet. Stellt die Span­ nungsüberwachungsschaltung 27 eine zu hohe Spannung an der Gasentladungslampe 2 fest, schaltet sie den Schalter 32 in seinen leitenden Zustand, wodurch dieser die An­ steuerschaltung 11 durch Absenken der Versorgungsspannung V_CC unter UVLO sperrt.

Um einen Wiederanlauf nach Lampenwechsel zu ermögli­ chen, ist die Versorgungsspannung V_CC zusätzlich über ei­ nen optionalen Widerstand R7 mit einem steuerbaren Schalter 34 verbunden, der gegen Masse 4 geschaltet ist. Der Schalter 34 ist kein Schalter im binären Sinne, son­ dern weist einen nichtleitenden Zustand auf, in dem der Strompfad von dem Widerstand R7 zu Masse 4 gesperrt ist, sowie einen weiteren Zustand in dem ein gewisser Strom­ fluss zugelassen wird, wobei der Innenwiderstand des Schalters 34 hier durchaus noch einen relativ großen Wert haben kann.

Der Schalter 34 wird durch eine Schaltung gebildet, deren Hauptteil ein pnp-Transistor T3 ist. Sein Emitter ist mit dem Widerstand R7 verbunden und sein Kollektor liegt an Masse 4. Seine Basis ist über einen Widerstand R8 und einen Kondensator C7 mit Masse verbunden. Der Wi­ derstand R8 bildet einen Basisvorwiderstand, der einen Basisstrom einstellt, der so bemessen ist, dass der sich ergebende Emitterstrom größer ist, als der von dem Wider­ stand R1 gelieferte und dem Schalter 32 aufgenommene Strom. Über eine Schutzdiode D3 ist die Basis des Transi­ stors T3 mit einem Stromfühlpfad 35 verbunden, der einen Widerstand R9 enthält und zu dem Anschluss 24 führt. Von diesem geht der Stromfühlpfad über die Wendel 25 zu der Zwischenkreisspannung. Ist der Stromfühlpfad 35 an irgendeiner Stelle unterbrochen, bspw. indem die Gasent­ ladungslampe 2 aus ihrer Fassung herausgenommen und damit der weg von dem Anschluss 26 zu dem Anschluss 24 unter­ brochen ist, erhält der Transistor T3 Basisstrom über den Widerstand R8. Der Transistor T3 wird dabei soweit lei­ tend, dass er über den Widerstand R7 den von R1 geliefer­ ten Strom übernehmen kann. Ist hingegen eine Gasent­ ladungslampe 2 in die Fassung eingesetzt, erhöht sich das Potential an der Basis des Transistors T3 soweit, dass dieser an seinem Emitter eine Spannung liefert, die grö­ ßer ist als die Versorgungsspannung V_CC, womit der Schal­ ter 34 nicht leitet, d. h. offen ist.

Das in soweit beschriebene elektronische Vorschalt­ gerät 1 arbeitet, insbesondere hinsichtlich des Wiederan­ laufs bei Lampenwechsel, wie folgt:

Bei ordnungsgemäßem Betrieb der Gastentladungslampe 2 steht als Versorgungsspannung V_CC für die Ansteuer­ schaltung 11 eine Spannung an, die den Schwellwert UVLO überschreitet. Die Wechselrichterhalbbrücke 6 stellt eine Wechselspannung bereit, mit der die Niederdruckgasentla­ dungslampe 2 gezündet und betrieben wird. Über den Wider­ stand R2 erfasst die Spannungsüberwachungsschaltung 27 eine Spannung, die geringer ist als ein vorgegebener Ma­ ximalwert. Folglich übersteigt die an dem Steuereingang 31 des Schalter 32 anliegende Spannung eine Zündspannung nicht, die erforderlich ist, um den Schalter 32 niederoh­ mig zu schalten. Zeigt die Niederdruckgasentladungslampe 2 jedoch einen Fehler der die Brennspannung unzulässig ansteigen lässt, wird dies von der Spannungsüberwachungs­ schaltung 27 erfasst und der Schalter 32 wird durch ein Signal an seinem Steuereingang 31 gezündet. Er wird damit niederohmig und verbindet die Anode der Z-Diode DZ2 mit Masse 4. Die Versorgungsspannung V_CC fällt dadurch auf ei­ nen Wert unterhalb der Schwellspannung UVLO, womit die Ansteuerschaltung 11 die Wechselrichterhalbbrücke 6 voll­ ständig sperrt. Dieser Zustand bleibt durch die Selbst­ haltung des Schalters 32 erhalten. Ein entsprechender Selbsthaltestrom wird über den Widerstand R1 aus der Zwi­ schenkreisspannung geliefert.

Solange die defekte Niederdruckgasentladungslampe 2 in die Fassung eingesetzt und somit an das Vorschaltgerät 1 angeschlossen bleibt, fliesst über die Wendel 25 und den Stromfühlpfad 35 ein geringer Strom zu der Basis des Transistors T3 wodurch dieser nach wie vor sperrt. Hat jedoch die Wendel 25 einen Wendelbruch oder wird die Ga­ sentladungslampe 2 aus der Fassung herausgenommen, wird der Stromfühlpfad unterbrochen wodurch der Transistor T3 mehr oder weniger leitet und das Potential an dem Versor­ gungsspannungseingang der Ansteuerschaltung 11 unter das von der Z-Diode DZ2 vorgegebene Potential weiter absenkt. Damit sperrt der Schalter 32, der keinen Haltestrom mehr erhält. Die Ansteuerschaltung 11 bleibt jedoch nach wie vor inaktiv. Erst wenn wieder eine Gasentladungslampe 2 an das Vorschaltgerät 1 angeschlossen, d. h. in die be­ treffende Lampenfassung eingesetzt wird, wird der Strom­ fühlpfad 35 geschlossen und der Transistor T3 wird nicht leitend, d. h. der Schalter 34 öffnet. Damit kann die Ver­ sorgungsspannung V_CC über den Widerstand R1 wieder aufge­ baut werden, wodurch das Vorschaltgerät 1 in seinen nor­ malen Betrieb kommt.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 2 veranschaulicht. Ohne erneute Beschreibung und Bezugnahme werden, soweit Übereinstimmung besteht, glei­ che Bezugszeichen verwendet, wobei die Beschreibung ent­ sprechend gilt. Der Unterschied zu dem vorstehend be­ schriebenen Vorschaltgerät 1 liegt lediglich darin, dass anstelle der Niederdruckgasentladungslampe 2, zwei in Reihe geschaltete Gasentladungslampen 2a, 2b vorgesehen sind. Deren miteinander verbundenen Wendeln 22a, 25b wer­ den über einen Transformator oder Übertrager M, geheizt, der mit dem Resonanzkondensator C5 in Reihe geschaltet ist. Außerdem führt der Stromfühlpfad 35 über die Wick­ lung des Übertragers M die mit dem Resonanzkondensator C5 in Reihe geschaltet ist. Um den hochohmigen Stromfühlpfad zu schliessen, ist dem Kondensator C5 ein Widerstand R10 parallel geschaltet, der wie alle Widerstände, die höhe­ ren Spannungsdifferenzen ausgesetzt sind, in der Praxis durch eine Reihenschaltung von Einzelwiderständen gebil­ det ist.

Claims (17)

1. Elektronisches Vorschaltgerät (1), insbesondere zum Betrieb von Niederdruck-Gasentladungslampen (2),
mit einer Gleichspannungsquelle (3), die zur Strom­ versorgung wenigstens einer Gasentladungslampe (2) dient, die als Elektroden zwei Wendeln (22, 25) aufweist,
mit wenigstens einer an die Gleichspannungsquelle (3) angeschlossenen Halbbrücke (6), die an einem Aus­ gangsanschluß (16) eine Wechselspannung abgibt und deren Ausgangsanschluß (16) über Koppelmittel (L1, C4) mit der wenigstens einen Gasentladungslampe (2) verbunden ist,
mit einer für die Halbbrücke (6) vorgesehenen An­ steuerschaltung (11), die über Steueranschlüsse (12, 13) mit der Halbbrücke (6) verbunden ist und diese mit fest­ legbarer Frequenz ansteuert und die einen an eine Versor­ gungsspannung (V_CC) angeschlossenen Versorgungsspannungs­ eingang aufweist,
wobei die Ansteuerschaltung (11), wenn die Versor­ gungsspannung einen ersten Schwellwert (UVLI) überschrei­ tet, eine aktive Betriebsart einnimmt, in der sie die Halbbrücke (6) mit gegebener Frequenz ansteuert, und
wobei die Ansteuerschaltung (11), wenn die Versor­ gungsspannung (V_CC) einen zweiten Schwellwert (UVLO) un­ terschreitet, eine passive Betriebsart einnimmt, in der sie die Halbbrücke (6) sperrt,
mit einem ersten gesteuerten Schalter (32) mit Selbsthaltecharakteristik, der an die Versorgungsspannung (V_CC) gegen Masse (4) angeschlossen ist, um diese unter den zweiten Schwellwert (UVLO) zu vermindern, wenn er geschlossen ist,
wobei der erste gesteuerte Schalter (32) mit einer bei geschlossenem Schalter (32) einen im Wesentlichen festen Potentialversatz erzeugenden Schaltung (33) in Reihe geschaltet ist und von einer ersten Überwachungs­ schaltung (27), die einen unzulässigen Zustand an der wenigstens einen Gasentladungslampe (2) erfasst, ge­ schlossen wird, so dass die Versorgungsspannung (V_CC) un­ ter den zweiten Schwellwert (UVLO), jedoch nicht auf Null abgesenkt wird, und
mit einem an die Versorgungsspannung (V_CC) gegen Mas­ se (4) angeschlossen zweiten gesteuerten Schalter (34), der einen nichtleitenden und einen wenigstens beschränkt leitenden Zustand aufweist und der an eine zweite Über­ wachungsschaltung (35), die einen Stromfluss durch wenig­ stens eine Wendel (25) jeder Gasentladungslampe (2) er­ fasst, derart angeschlossen ist, dass der Schalter (34) die Versorgungsspannung (V_CC) der Ansteuerschaltung (11) weiter absenkt als der erste Schalter (32), wenn kein Stromfluß durch die Wendel (25) festgestellt wird.

2. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der erste gesteuerte Schalter (32) durch einen pnp-Transistor (T2) und einen npn-Transistor (T1) gebildet ist, deren Basis und Kollektor wechselweise mit­ einander verbunden sind und deren Emitter die äußeren Anschlüsse der Schaltstrecke des Schalters (32) bilden, wobei eine Basis einen Steuereingang (31) bildet.

3. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die einen im Wesentlichen festen Potenti­ alversatz erzeugende Schaltung (33) durch eine Z-Diode (DZ1) gebildet ist.

4. Vorschaltgerät nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Z-Diode (DZ1) eine Durchbruchspannung aufweist, die nur geringfügig geringer ist, als der zwei­ te Schwellwert (UVLO).

5. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der erste gesteuerte Schalter (32) ein Thyristor ist.

6. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der zweite gesteuerte Schalter (34) ein Transistor (T3) ist.

7. Vorschaltgerät nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der zweite gesteuerte Schalter (34) ein als Emitterfolger geschalteter pnp-Transistor (T3) ist, dessen Emitter mit der Versorgungsspannung (V_CC) und des­ sen Kollektor mit der Masse (4) verbunden ist.

8. Vorschaltgerät nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Basis des Emitterfolgers (T3) mit ei­ nem hochohmigen Widerstand (R8) gegen Masse (4) geschal­ tet ist.

9. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die zweite Überwachungsschaltung (35) zur Erfassung des Stromflusses durch wenigstens eine Wendel (25) der wenigstens einen Gasentladungslampe (2) durch einen Strompfad (35) gebildet ist, der von der Gleich­ spannungsquelle (3) über die wenigstens eine Wendel (25) und wenigstens einen hochohmigen Widerstand (R9) zu dem Steuereingang des zweiten Schalters (34) führt.

10. Vorschaltgerät nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine hochohmige Wi­ derstand (R9) an die Basis des Transistors (T3) ange­ schlossen ist.

11. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass zwischen der Gleichspannungsquelle (3) und der Halbbrücke (6) zwei Gasentladungslampen (2a, 2b) in Reihe geschaltet sind.

12. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Gasentladungslampe (2) an einen span­ nungsüberhöhenden Reihenresonanzkreis (L1, C5) ange­ schlossen ist.

13. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Koppelmittel zum Anschluß der Gasent­ ladungslampe an die Halbbrücke einen Koppelkondensator (C4) zur Unterdrückung von Gleichstromanteilen umfassen.

14. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die erste Überwachungsschaltung (27) zur Überwachung der Spannung an der Gasentladungslampe (2) einen hochohmigen Strompfad (R2) aufweist, der ausgehend von einem Ende einer Resonanzdrossel (L1), die mit ihrem anderen Ende an die Halbbrücke (6) angeschlossen ist, zu einem gegen Masse (4) geschalteten Widerstand (R3) führt und mit diesem einen Spannungsteiler (R2, R3) bildet.

15. Vorschaltgerät nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, dass an den Spannungsteiler (R2, R3) eine Gleichrichterschaltung (28) angeschlossen ist.

16. Vorschaltgerät nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Gleichrichterschaltung (28) einen Aus­ gang (29) aufweist, der mit dem Steueranschluss (31) des ersten steuerbaren Schalters (32) verbunden ist.

17. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der zweite Schalter (34) eine Einschalt­ zeitkonstante (τ1) aufweist, die größer ist als eine Ein­ schaltzeitkonstante (τ2) des ersten Schalters (27).