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EP0003528A1 - Electronic device for controlling the light intensity of a gaseous discharge lamp without a heated cathode - Google Patents

Electronic device for controlling the light intensity of a gaseous discharge lamp without a heated cathode Download PDF

Info

Publication number
EP0003528A1
EP0003528A1 EP79100202A EP79100202A EP0003528A1 EP 0003528 A1 EP0003528 A1 EP 0003528A1 EP 79100202 A EP79100202 A EP 79100202A EP 79100202 A EP79100202 A EP 79100202A EP 0003528 A1 EP0003528 A1 EP 0003528A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lamp
voltage
control voltage
current
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP79100202A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0003528B1 (en
Inventor
Hanspeter Coufal
Walter Bänziger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Elstrom Control System AG
ELSTROM ELECTRONIC AG
Original Assignee
Elstrom Control System AG
ELSTROM ELECTRONIC AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CH148878A external-priority patent/CH627899A5/en
Priority claimed from CH367978A external-priority patent/CH628766A5/en
Application filed by Elstrom Control System AG, ELSTROM ELECTRONIC AG filed Critical Elstrom Control System AG
Publication of EP0003528A1 publication Critical patent/EP0003528A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0003528B1 publication Critical patent/EP0003528B1/en
Expired legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • 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
    • H05B41/39—Controlling the intensity of light continuously
    • H05B41/392—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor
    • H05B41/3921—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations
    • H05B41/3924—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations by phase control, e.g. using a triac
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current 
    • G05F1/12—Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is AC
    • G05F1/40—Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is AC using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices
    • G05F1/42—Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is AC using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices discharge tubes only
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S315/00—Electric lamp and discharge devices: systems
    • Y10S315/04—Dimming circuit for fluorescent lamps

Definitions

  • the present invention relates to an electronic device for regulating the brightness of an electrical gas discharge lamp supplied from an AC network without a hot cathode, with a circuit arrangement for controlling the electrical energy supplied to the lamp by changing the ignition angle within each AC half-wave as a function of an adjustable DC control voltage.
  • Numerous types of electronic devices for regulating the brightness of filament lamps are known and customary. They work according to the principle of so-called leading edge control, in which the ignition angle, measured from the zero crossing of the current, is controlled within each AC half-wave.
  • leading edge control in which the ignition angle, measured from the zero crossing of the current, is controlled within each AC half-wave.
  • phase control there are those in which the firing angle can be changed as a function of an adjustable DC control voltage.
  • a circuit arrangement for phase angle control of the type described is used for regulating the brightness of a gas discharge lamp without a hot cathode, for example a mercury vapor lamp or high-pressure sodium vapor lamp, it becomes apparent that when the brightness is regulated down, there is a risk of the lamp being completely extinguished, in particular if there are voltage fluctuations in the down-regulated brightness state or there are brief voltage interruptions in the AC network. Is once the gas discharge lamp goes out, it can only be switched on again after it has cooled to the ambient temperature and can thus be switched on.
  • the object of the present invention is now to provide a relatively simple electronic device for regulating the brightness of an electric gas discharge lamp, with which device it is reliably prevented that the lamp goes out completely when the brightness is regulated down.
  • a device of the type mentioned at the outset which has an additional circuit arrangement for generating a control voltage which is dependent on the current strength of the current flowing through the gas discharge lamp, for automatically ensuring a given minimum current strength of the current flowing through the lamp, regardless of the level of the current DC control voltage.
  • the DC control voltage is preferably fed to a voltage divider which is composed of a fixed resistor and a variable resistor which is electronically controlled by the control voltage, a connection point between the fixed resistor and the variable resistor being connected to an ignition angle control input of the first-mentioned circuit arrangement.
  • the device is a two-pole system and can therefore be arranged in a simple manner similar to an ordinary on / off switch in the course of the one feed current conductor to the gas discharge lamp, which is why no additional installations are required.
  • the device with the mentioned features according to the invention is excellent for.
  • Brightness regulation of a mercury vapor lamp is suitable, the brightness of the lamp being able to be regulated down to about 3% of the brightness at full nominal output, without the risk of the lamp being inadvertently completely extinguished.
  • control voltage for the minimum current fuse is made dependent solely on the current strength of the current flowing through the lamp and is dimensioned in such a way that the lamp does not go out when the control DC voltage is set to the value for minimum brightness at normal operating temperature, i.e. at the full rated output of the lamp then there is only a relatively small reduction in the brightness of the high-pressure sodium lamp. With the progressive cooling of the lamp, the minimum current intensity could be reduced and thus the brightness of the lamp could be further reduced without the risk of an undesired complete extinguishing of the lamp.
  • the electronic device to be designed in such a way that the additional circuit arrangement also includes devices for generating one of those above the triac. has the voltage-dependent component of the control voltage for automatic control of the minimum current strength of the current flowing through the lamp in adaptation to the characteristics of the lamp.
  • This design of the device according to the invention allows, in a surprisingly simple and practical manner, to make the control voltage used to ensure the minimum current strength of the high-pressure sodium vapor lamp not only dependent on the current intensity of the current flowing through the lamp but also indirectly on the respective temperature of the lamp, because the AC voltage lying above the triac always changes inversely to the voltage lying above the lamp and the latter is dependent on the respective lamp temperature.
  • An additional conductor for detecting the voltage above the lamp is not necessary; the facility is still a bipolar.
  • the brightness of a high-pressure sodium vapor lamp can be regulated in a large range from full brightness at nominal power down to less than 1% thereof, without the risk of undesired extinguishing of the lamp.
  • Fig. 1 20 denotes a mercury lamp, the brightness of which is to be regulated.
  • a choke 21 is in the usual way for limiting the current flowing through the lamp below a maximum value.
  • An electronic device 22 and a potentiometer R1 with two end connections 23, 24 and an adjustable tap 25 serve to regulate the brightness of the mercury vapor lamp 20.
  • the tap 25 By adjusting the tap 25, the brightness of the lamp 20 can be between a maximum value and a minimum value that is only about 3 % of the maximum value is arbitrary.
  • the electronic device 22 has two mains connection terminals 26, 27 for connecting to an AC network with a voltage of, for example, 220 V, furthermore two lamp connection terminals 28, 29 for connecting the mercury vapor lamp 20 and the choke 21, and three control line connection terminals 31, 3?, 33 for Connect control conductors that lead to connections 23, 24, 25 of potentiometer R1.
  • the one mains connection terminal 26 and the one lamp connection terminal 28 are connected directly to one another.
  • a triac TR1 Between the other mains connection terminal 27 and the second lamp connection terminal 29, a triac TR1, a high-frequency blocking inductor L1 and the primary winding L2 of a current transformer 30 are connected in series.
  • capacitors C1, C2 and the series connection of a capacitor C3 and a resistor R2 are provided.
  • the triac TR1 has a control electrode 34, which must be supplied with an ignition pulse in each half-wave of the mains AC voltage in order to bring about the current flow.
  • the following circuit arrangement which is known per se, is provided for generating the ignition pulses:
  • a commercially available integrated circuit IC1 for example of the type TCA 280 A from Philips, is connected to the mains connection terminal 26 on the one hand with its connection 13 via a resistor R3 and a rectifier diode D1, and on the other hand with its connection 16 connected directly to the mains connection terminal 27 in order to be supplied with electrical energy from the AC mains.
  • the ground conductor 35 of the circuit arrangement is also connected to the connection 16.
  • the integrated circuit IC1 provides a constant DC voltage at a connection 11, which is, for example, + 14 V with respect to the ground conductor 35.
  • a capacitor C4 located between the connection 11 and the ground conductor 35 smoothes the DC voltage.
  • the sawtooth voltage is synchronized with the half-waves of the AC line voltage in that a current path containing a resistor R6 is connected between the line terminal 26 and a trigger input 1 of the integrated circuit IC1.
  • a reverse voltage connection 3 of the integrated circuit IC1 is connected via a resistor R7 to the electrode 36 of the triac TR1 facing away from the ground conductor 35, which means that the beginning of the increase in the sawtooth voltage does not lie before the zero crossing of the current in the supply circuit of the mercury vapor lamp.
  • the control line connection 31 is connected by means of a conductor 37 to the connection 11 of the integrated circuit IC1 carrying the constant direct voltage, while the control line connection 32 is connected to the ground conductor 36, so that the constant direct voltage of e.g. 14 V lies.
  • the control line connection 33 connected to the potentiometer tap 25 is connected via a resistor R8 and a conductor 38 to an ignition angle control input 5 of the integrated circuit IC1.
  • the level of the DC voltage at input 5 determines the ignition angle or ignition point within each AC voltage half-wave.
  • the ignition pulses appear at an output 10 of the integrated circuit IC1. This output 10 is connected to the control electrode 34 of the triac TR1 via a resistor R9.
  • Each ignition pulse begins when the instantaneous value of the sawtooth voltage at connection 6 matches the DC voltage at the ignition angle control input 5.
  • the duration of each ignition pulse is determined by a resistor-capacitor combination R10, R11, C6, which is connected to further connections 7, 8 and to the Earth conductor 35 is connected.
  • the potentiometer tap 25 is located directly at the end connection 23 of the potentiometer R1, the ignition angle is greatest and the brightness of the mercury vapor lamp 20 is lowest.
  • an additional circuit arrangement is provided in the device 22, which automatically ensures that the intensity of the current flowing through the mercury vapor lamp never falls below a certain minimum value. The additional circuit arrangement for minimum current protection is described below.
  • the current transformer 30 has a secondary winding L3, which is loaded with a parallel resistor R 13 and is connected to the input terminals 40, 41 of a rectifier arrangement 42.
  • the rectifier arrangement 42 has a positive output terminal 43 connected to the ground conductor 35 and a negative output terminal 44. Between the output terminals 43, 44, a Zener diode D2 for deriving overvoltages in the event of a short circuit in the supply circuit of the mercury lamp 20, a load resistor R14 and a capacitor C7 for smoothing the rectified voltage are connected in parallel.
  • the negative output terminal 44 of the rectifier arrangement 42 is connected via a voltage divider comprising a resistor R15, a potentiometer R16 and a further resistor R17 to the conductor 37, on which the constant DC voltage of, for example, + 14 V is applied.
  • the potentiometer R16 has an adjustable tap 45, at which a control voltage U, which is dependent on the current intensity in the supply circuit of the mercury vapor lamp, is tapped.
  • This control voltage U R is fed to the base of a pnp transistor T1, the emitter of which is connected to the ground conductor 35 and the collector of which is connected via a resistor R12 to the conductor 38 leading to the ignition angle control input 5 of the integrated circuit IC1.
  • the collector-emitter path of the transistor T1 serves as a variable resistor whose resistance value can be controlled electronically by the control voltage U R at the base.
  • the resistance value of the resistor R12 is much smaller than that of the resistor R8 and is practically negligible.
  • the voltage supplied to the ignition angle control input 5 of the integrated circuit IC1 by means of the conductor 38 is tapped off.
  • a diode D3 is connected between the base and the emitter of the transistor T1 and is poled in such a way that it prevents the occurrence of negative polarity voltages at the base of the transistor.
  • a resistor R19 is connected between the reference voltage conductor 37 and the control voltage conductor 38.
  • Another resistor R20 and a charging capacitor C8 connected in parallel lie between the ground conductor 35 and the control voltage conductor 38.
  • an AC voltage is induced which corresponds to the strength of the Feed circuit of the mercury lamp 20 flowing current is proportional.
  • the induced AC voltage is rectified in the rectifier arrangement 42 and smoothed by the capacitor C7.
  • a direct voltage which is substantially proportional to the lamp current and is therefore negative across the capacitor C7 is negative with respect to the ground conductor 35.
  • This DC voltage is related to the constant positive DC voltage on the conductor 37 by means of the series connection of the resistor R15, the potentiometer R16 and the resistor R17.
  • the tap 45 of the potentiometer R16 can be adjusted so that for a given, relatively low strength of the in the supply circuit of the mercury vapor lamp 20 current flowing, the influences of the negative voltage at the output terminal 44 of the rectifier arrangement 42 on the one hand and the positive reference voltage on the conductor 37 on the other hand just cancel out the potential at the tap 45.
  • the rectified voltage at the output terminal 44 of the rectifier arrangement 42 is more negative compared to the ground conductor 35.
  • the ignition angle is increased by increasing the DC control voltage U s to such an extent that the current strength in the supply circuit of the lamp 20 threatens to drop below the above-mentioned minimum value, the negative potential increases at the output terminal 44 of the rectifier arrangement 42 with respect to the ground conductor so far that a positive potential with respect to the ground conductor 35 arises at the tap 45 of the potentiometer R16 and at the base of the transistor T1.
  • the collector-emitter path of the transistor T1 is controlled in a conductive state.
  • the voltage divider R8, R12, T1 takes effect and the DC voltage at point 39 becomes lower than the control DC voltage U S set at the potentiometer R1 at point 39.
  • the ignition angle also decreases accordingly, as a result of which the energy supply to the lamp 20 is increased and thereby a further decrease in the current strength in the supply circuit of the lamp is counteracted.
  • the tap 45 of the potentiometer R16 is adjusted to match the individual properties of the lamp 20 to be controlled so that when the DC control voltage U s is increased to its maximum value, the current-dependent control voltage voltage U R assumes a value which is sufficient in order to prevent the extinction of the lamp 20 with certainty.
  • the minimum current strength in the supply circuit of the lamp must be chosen as low as possible.
  • the control range of the automatic current-dependent ignition angle control must therefore be set certain limits. This is achieved through resistors R12, R19 and R20.
  • the automatic control described to ensure a given minimum current in the feed circuit of the mercury vapor lamp 20 also comes into effect when the current would drop below the permissible minimum value for reasons other than by adjusting the potentiometer R1, e.g. in the event of fluctuations in the AC mains voltage or in the event of brief voltage drops.
  • the capacitor C8 ensures that a cold start of the mercury vapor lamp 20 is also readily possible if the tap 25 of the potentiometer R1 is set to minimum lamp brightness, ie is located directly at the end connection 23 of the potentiometer. After connecting the mains connection terminals 26, 27 to the AC mains, the capacitor C8 is charged only gradually, for example within 20 seconds, via the resistor R19. Since the voltage across capacitor C8 is initially zero and then rises slowly, the firing angle is initially zero, regardless of the setting of the tap 25 of the potentiometer R1. The mercury vapor lamp 20 is thus supplied with the full current for a few seconds after it is switched on, so that the lamp quickly reaches its operating temperature, after which the current gradually levels itself out to the value determined by the DC control voltage U s or the control voltage U R.
  • each of these lamps is assigned its own device 22, while the DC control voltage U s can be generated for all these devices 22 by means of a single potentiometer R1, the end connection 24 and tap 25 of which are connected to the control line connection terminals 32 and 33 of all devices 22 are connected.
  • a potentiometer R1 common to all devices 22, it is of course also possible to provide another source for the generation and delivery of the DC control voltage U S.
  • the second exemplary embodiment of the subject matter of the invention serves to regulate the brightness of a high-pressure sodium lamp, which in turn is designated by 20 in FIG. 2 and has assigned a current limiting choke 21.
  • 2 again shows an electronic device 22 and a potentiometer R1 with an adjustable tap 25 for arbitrarily changing the brightness of the lamp 20.
  • the difference from the exemplary embodiment described with reference to FIG. 1 lies only in the electronic device 22. Although this contains exactly the same and identically labeled circuit arrangements as in the case of the example according to FIG. 1, it also contains the further circuit means and explained below electronic components.
  • Another voltage divider which is formed from two resistors R21 and R22, is located parallel to the voltage divider R15, R16, R17.
  • the connection point 47 between the resistors R21 and R22 is connected to the base of a second transistor T2, the collector-emitter path of which is connected in parallel to that of the transistor T1.
  • a diode D4 which is poled in such a way that it prevents the occurrence of voltages of negative polarity at the base of the transistor T2.
  • the input 50, 51 of a second rectifier arrangement 52 is connected in parallel with the triac TR1 located in the supply circuit of the high-pressure sodium vapor lamp 20.
  • the positive output terminal 53 of the rectifier arrangement 52 is connected to the ground conductor 35 and the negative output terminal 54 to the one end of a voltage divider composed of two resistors R25 and R26.
  • the other end of the voltage divider R25, R26 is connected to the conductor 37, on which the constant DC voltage of e.g. + 14 V is.
  • the connection point 55 between the two resistors R25 and R26 is connected to the base of the transistor T1 via a resistor R27 and a diode D5.
  • a smoothing capacitor C9 and a Zener diode D6 for deriving overvoltages are each connected between the connection point 55 and the ground conductor 35. If the rectifier arrangement 52 simply consists of a diode for one-way rectification, the input terminal 50 and the positive output terminal 53 as well as their connections to the ground conductor 35 are omitted in the diagram shown, since the ground conductor 35 itself then forms the relevant connection.
  • the mode of operation of the device according to FIG. 2 is basically the same as that described with reference to FIG. 1, insofar as the parts of the circuit arrangement are the same. Therefore, for the sake of simplicity, only the mode of operation of the additional circuit arrangements and electrical components compared to FIG. 1 is explained below.
  • the control voltage U R1 at the base of the transistor T1 is composed of two components, namely a first component, which is obtained by means of the current converter 30, the rectifier arrangement 42 and the voltage divider R15, R16, R17 in the manner already described and from which Strength of the current flowing through the high-pressure sodium vapor lamp is dependent, and a second component, which is obtained by means of the second rectifier arrangement 52 and the voltage divider R25, R26 and is dependent on the voltage lying above the triac TR1.
  • the control voltage U R2 at the base of the second transistor T2 is obtained exclusively by means of the current converter 30, the rectifier arrangement 42 and the voltage divider R21, R22 and is therefore solely dependent on the strength of the current flowing through the lamp 20.
  • the tap 45 of the potentiometer R16 is to be set such that when the DC control voltage U s is rapidly increased to its maximum value, the current-dependent component of the control voltage U R1 assumes a value which is sufficient to extinguish the sodium vapor Prevent high-pressure lamp 20 with certainty even if the lamp 20 has its normal operating temperature in accordance with the full power.
  • the latter gradually takes on a lower temperature, the voltage above the lamp 20 decreasing in parallel with the reduction in temperature, in accordance with the special burning characteristics of a high-pressure sodium lamp .
  • the sum of the voltages across the lamp 20, the choke coils L1 and 21, the primary winding L2 of the current transformer 30 and the triac TR1 is always the same as the mains voltage at the terminals 26, 27. Since, with the help of the component of the control voltage U R19 , which is dependent on the current intensity in the lamp supply circuit , the minimum current intensity is kept practically constant, the voltage across the choke coils L1 and 21 and across the primary winding L2 of the current transformer 30 remains practically constant.
  • the two resistors R21 and R22 are dimensioned such that there is then a voltage equilibrium at the tap 47, that is, the potential with respect to the ground conductor 35 is zero if the current strength in the supply circuit of the lamp 20 is just sufficient to reliably prevent the lamp from going out completely after the brightness has been reduced to the minimum value.
  • the mode of operation of the transistor T2 is otherwise analogous to the mode of operation of the transistor T1 as detailed above, depending on the strength of the current flowing through the lamp 20.
  • the resistors R12, R19 and R20 additionally limit the ignition angle adjustment range.
  • the automatic control described to ensure a given minimum current in the supply circuit of the high-pressure sodium vapor lamp 20 also comes into effect if the current would drop below the permissible minimum value for reasons other than by adjusting the potentiometer R1, e.g. in the event of fluctuations in the AC mains voltage or in the event of brief voltage drops.
  • the capacitor C8 ensures that a cold start of the high-pressure sodium lamp 20 is readily possible even if the tap 25 of the potentiometer R1 is set to minimum lamp brightness, i.e. is located directly at the end connection 23 of the potentiometer.
  • each of these lamps is assigned its own device 22.
  • the control direct voltage U s can be generated for all these devices 22 by means of a single potentiometer R1 whose end connection 24 and tap 25 are connected to the control line connection terminals 32 and 33 of all devices 22.
  • a potentiometer R1 common to all devices 22, it is of course also possible to provide another source for the generation and delivery of the DC control voltage U s .
  • the described embodiments of the device according to the invention are e.g. Suitable for the brightness regulation of mercury vapor lamps or high pressure sodium vapor lamps in interior, roadway and tunnel lighting systems.
  • one or the other embodiment of the device described can also be used to regulate the brightness of other electric gas discharge lamps, depending on their burning characteristics.

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Abstract

Zum Steuern der einer elektrischen Gasentladungslampe (20) ohne Glühkathode zugeführten elektrischen Energie in Abhängigkeit von einer Steuergleichspannung (US) ist eine Schaltungsanordnung (IC1, R3-R11, C4-C6, D1) vorhanden, mit deren Hilfe der Zeitpunkt oder Winkel der Zündung eines Triac (TR1) innerhalb jeder Wechselspannungshalbwelle veränderbar ist. Um zu verhüten, daß beim Einstellen einer minimalen Helligkeit der Lampe (20) diese unbeabsichtigt gänzlich erlöscht, ist eine zusätzliche Schaltungsanordnung (30, 42, R12-R20, C7, D3 T1) vorgesehen, durch die eine gegebene Mindeststromstärke des durch die Lampe (20) fließenden Stromes sichergestellt wird, unabhängig von der Höhe der Steuergleichspannung (US). Die zusätzliche Schaltungsanordnung weist einen Stromwandler (30) und eine Gleichrichteranordnung (42) zur Erzeugung einer von der Lampenstromstärke abhängigen Regelspannung (UR) auf, die einen elektronisch veränderbaren Widerstand (T1) steuert. Letzterer beeinflußt die für die Zündwinkelsteuerung maßgebende Spannung, wenn die Lampenstromstärke unter den erlaubten Minimalwert sinkt, derart daß einem weiteren Absinken der Stromstärke automatisch entgegengewirkt wird. Die Einrichtung ist z. B. für die Helligkeitsregulierung von Innenraum- und Fahrbahn- und Tunnel-Beleuchtungsanlagen mit Quecksilberdampflampen oder Natriumdampf-Hochdrucklampen bestimmt.A circuit arrangement (IC1, R3-R11, C4-C6, D1) is provided for controlling the electrical energy supplied to an electrical gas discharge lamp (20) without a hot cathode as a function of a control direct voltage (US), with the aid of which the instant or angle of ignition of a Triac (TR1) is changeable within each AC half-wave. In order to prevent a minimum brightness of the lamp (20) from being completely extinguished unintentionally, an additional circuit arrangement (30, 42, R12-R20, C7, D3 T1) is provided, by means of which a given minimum current intensity of the lamp ( 20) flowing current is ensured, regardless of the level of the DC control voltage (US). The additional circuit arrangement has a current converter (30) and a rectifier arrangement (42) for generating a control voltage (UR) which is dependent on the lamp current and which controls an electronically variable resistor (T1). The latter influences the voltage decisive for the ignition angle control when the lamp current drops below the permitted minimum value, so that a further drop in the current is automatically counteracted. The facility is e.g. B. intended for the brightness regulation of interior and road and tunnel lighting systems with mercury vapor lamps or high pressure sodium vapor lamps.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Einrichtung zur Helligkeitsregulierung einer aus einem Wechselstromnetz gespeisten elektrischen Gasentladungslampe ohne Glühkathode, mit einer Schaltungsanordnung zum Steuern der der Lampe zugeführten elektrischen Energie durch Zündwinkelveränderung innerhalb jeder Wechselspannungshalbwelle in Abhängigkeit von einer einstellbaren Steuergleichspannung.The present invention relates to an electronic device for regulating the brightness of an electrical gas discharge lamp supplied from an AC network without a hot cathode, with a circuit arrangement for controlling the electrical energy supplied to the lamp by changing the ignition angle within each AC half-wave as a function of an adjustable DC control voltage.

Elektronische Einrichtungen zur Helligkeitsregulierung von Glühfadenlampen sind in zahlreichen Ausführungsarten bekannt und gebräuchlich. Sie arbeiten nach dem Prinzip der sogenannten Phasenanschnittsteuerung, bei welcher der Zündwinkel, gemessen vom Nulldurchgang des Stromes an, innerhalb jeder Wechselspannungshalbwelle gesteuert wird. Unter den bekannten Schaltungsanordnungen zur Phasenanschnittsteuerung gibt es solche, bei denen der Zündwinkel in Abhängigkeit von einer einstellbaren Steuergleichspannung veränderbar ist.Numerous types of electronic devices for regulating the brightness of filament lamps are known and customary. They work according to the principle of so-called leading edge control, in which the ignition angle, measured from the zero crossing of the current, is controlled within each AC half-wave. Among the known circuit arrangements for phase control, there are those in which the firing angle can be changed as a function of an adjustable DC control voltage.

Wenn man eine Schaltungsanordnung zur Phasenanschnittsteuerung der geschilderten Art für die Helligkeitsregulierung einer Gasentladungslampe ohne Glühkathode,z.B. einer Quecksilberdampflampe oder Natriumdampf-Hochdrucklampe, einsetzt, zeigt sich, dass beim Herunterregulieren der Helligkeit die Gefahr des gänzlichen Erlöschens der Lampe besteht, insbesondere wenn im herabregulierten Helligkeitszustand Spannungsschwankungen oder kurzzeitige Spannungsunterbrechungen im Wechselstromnetz auftreten. Ist die Gasentladungslampe einmal erlöscht, so kann sie erst nach dem Abkühlen auf die Umgebungstemperatur wieder gezündet und somit eingeschaltet werden.If a circuit arrangement for phase angle control of the type described is used for regulating the brightness of a gas discharge lamp without a hot cathode, for example a mercury vapor lamp or high-pressure sodium vapor lamp, it becomes apparent that when the brightness is regulated down, there is a risk of the lamp being completely extinguished, in particular if there are voltage fluctuations in the down-regulated brightness state or there are brief voltage interruptions in the AC network. Is once the gas discharge lamp goes out, it can only be switched on again after it has cooled to the ambient temperature and can thus be switched on.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nun die Schaffung einer verhältnismässig einfachen elektronischen Einrichtung zur Helligkeitsregulierung einer elektrischen Gasentladungslampe, mit welcher Einrichtung zuverlässig verhütet ist, dass die Lampe beim Herabregulieren ihrer Helligkeit vollständig erlöscht.The object of the present invention is now to provide a relatively simple electronic device for regulating the brightness of an electric gas discharge lamp, with which device it is reliably prevented that the lamp goes out completely when the brightness is regulated down.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss durch eine Einrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die eine zusätzliche Schaltungsanordnung aufweist zum Erzeugen einer von der Stromstärke des durch die Gasentladungslampe fliessenden Stromes abhängigen Regelspannung zum automatischen Sicherstellen einer gegebenen Mindeststromstärke des durch die Lampe fliessenden Stromes, unabhängig von der Höhe der Steuergleichspannung.This object is achieved according to the invention by a device of the type mentioned at the outset, which has an additional circuit arrangement for generating a control voltage which is dependent on the current strength of the current flowing through the gas discharge lamp, for automatically ensuring a given minimum current strength of the current flowing through the lamp, regardless of the level of the current DC control voltage.

Vorzugsweise ist die Steuergleichspannung einem Spannungsteiler zugeführt, der aus einem Festwiderstand und einem veränderbaren, durch die Regelspannung elektronisch gesteuerten Widerstand zusammengesetzt ist, wobei ein Verbindungspunkt zwischen dem Festwiderstand und dem veränderbaren Widerstand mit einem Zündwinkel-Steuereingang der erstgenannten Schaltungsanordnung in Verbindung steht.The DC control voltage is preferably fed to a voltage divider which is composed of a fixed resistor and a variable resistor which is electronically controlled by the control voltage, a connection point between the fixed resistor and the variable resistor being connected to an ignition angle control input of the first-mentioned circuit arrangement.

Die Einrichtung ist ein Zweipol und kann daher in einfacher Weise ähnlich wie ein gewöhnlicher Ein-/Aus-Schalter im Zuge des einen Speisestromleiters zur Gasentladungslampe angeordnet werden, weshalb keine zusätzlichen Installationen erforderlich sind.The device is a two-pole system and can therefore be arranged in a simple manner similar to an ordinary on / off switch in the course of the one feed current conductor to the gas discharge lamp, which is why no additional installations are required.

Die Einrichtung mit den genannten erfindungsgemässen Merkmalen ist vorzüglich für die. Helligkeitsregulierung einer Quecksilberdampflampe geeignet, wobei die Helligkeit der Lampe bis auf etwa 3 % der Helligkeit bei voller Nennleistung herabregulierbar ist, ohne dass die Gefahr eines unbeabsichtigten gänzlichen Erlöschens der Lampe besteht.The device with the mentioned features according to the invention is excellent for. Brightness regulation of a mercury vapor lamp is suitable, the brightness of the lamp being able to be regulated down to about 3% of the brightness at full nominal output, without the risk of the lamp being inadvertently completely extinguished.

Nun hat sich gezeigt, dass bei der Helligkeitsregulierung einer Natriumdampf-Hochdrucklampe zusätzliche Probleme auftreten. Der Grund hierfür ist in der grossen Verschiedenheit der Charakteristiken einer Quecksilberdampflampe und einer Natriumdampf-Hochdrucklampe zu suchen. Bei einer Natriumdampf-Hochdrucklampe ist die minimal zulässige Stromstärke in starkem Mass von der jeweiligen Temperatur der Lampe abhängig. Die Minimalstromstärke ist bei der normalen Betriebstemperatur der Lampe relativ hoch und nimmt mit sinkender Lampentemperatur ab. Bei dem Verändern der Lampenstromstärke durch Zündwinkelveränderung mittels der Steuergleichspannung tritt eine Aenderung der Lampentemperatur infolge der thermischen Trägheit der Lampe erst mit beträchtlicher zeitlicher Verzögerung auf. Wenn man die Regelspannung für die Minimalstromsicherung allein von der Stromstärke des durch die Lampe fliessenden Stromes abhängig macht und derart bemisst, dass die Lampe nicht erlöscht, wenn bei normaler Betriebstemperatur, d.h. bei voller Nennleistung der Lampe, die Steuergleichspannung auf den Wert für minimale Helligkeit eingestellt wird, dann resultiert eine nur verhältnismässig geringe Reduktion der Helligkeit der Natriumdampf-Hochdrucklampe. Mit fortschreitender Abkühlung der Lampe könnte die Minimalstromstärke vermindert und damit die Helligkeit der Lampe weiter reduziert werden, ohne dass hierbei die Gefahr eines unerwünschten gänzlichen Erlöschens der Lampe auftritt.It has now been shown that additional problems arise when regulating the brightness of a high-pressure sodium lamp. The reason for this is to be found in the wide variety of characteristics of a mercury vapor lamp and a sodium vapor high pressure lamp. In the case of a high-pressure sodium vapor lamp, the minimum permissible current intensity depends to a large extent on the respective temperature of the lamp. The minimum current is relatively high at the normal operating temperature of the lamp and decreases as the lamp temperature drops. When the lamp current is changed by changing the ignition angle by means of the DC control voltage, a change in the lamp temperature due to the thermal inertia of the lamp only occurs with a considerable time delay. If the control voltage for the minimum current fuse is made dependent solely on the current strength of the current flowing through the lamp and is dimensioned in such a way that the lamp does not go out when the control DC voltage is set to the value for minimum brightness at normal operating temperature, i.e. at the full rated output of the lamp then there is only a relatively small reduction in the brightness of the high-pressure sodium lamp. With the progressive cooling of the lamp, the minimum current intensity could be reduced and thus the brightness of the lamp could be further reduced without the risk of an undesired complete extinguishing of the lamp.

Daher ist in Weiterentwicklung der vorliegenden Erfindung vorgesehen, die elektronische Einrichtung so auszugestalten, dass die zusätzliche Schaltungsanordnung auch Einrichtungen zum Erzeugen einer von der über dem Triac liegen- . den Spannung abhängigen Komponente der Regelspannung aufweist zum automatischen Regeln der Mindeststromstärke des durch die Lampe fliessenden Stromes in Anpassung an die Charakteristik der Lampe.Therefore, a further development of the present invention provides for the electronic device to be designed in such a way that the additional circuit arrangement also includes devices for generating one of those above the triac. has the voltage-dependent component of the control voltage for automatic control of the minimum current strength of the current flowing through the lamp in adaptation to the characteristics of the lamp.

Diese Ausbildung der erfindungsgemässen Einrichtung erlaubt in überraschend einfacher und praktikabler Weise, die zur Sicherstellung der Minimalstromstärke der Natriumdampf-Hochdrucklampe dienende Regelspannung nicht nur von der Stromstärke des durch die Lampe fliessenden Stromes sondern indirekt auch von der jeweiligen Temperatur der Lampe abhängig zu machen, weil die über dem Triac liegende Wechselspannung stets umgekehrt zu der über der Lampe liegenden Spannung ändert und die letztere von der jeweiligen Lampentemperatur abhängig ist. Ein zusätzlicher Leiter zum Erfassen der über der Lampe liegenden Spannung ist nicht nötig; die Einrichtung ist nach wie vor ein Zweipol. Mit dieser weiterentwickelten Ausbildungsform der erfindungsgemässen Einrichtung lässt sich die Helligkeit einer Natriumdampf-Hochdrucklampe in einem grossen Bereich von voller Helligkeit bei Nennleistung bis herab zu weniger als 1 % davon regulieren, ohne dass die Gefahr eines unerwünschten Löschens der Lampe besteht.This design of the device according to the invention allows, in a surprisingly simple and practical manner, to make the control voltage used to ensure the minimum current strength of the high-pressure sodium vapor lamp not only dependent on the current intensity of the current flowing through the lamp but also indirectly on the respective temperature of the lamp, because the AC voltage lying above the triac always changes inversely to the voltage lying above the lamp and the latter is dependent on the respective lamp temperature. An additional conductor for detecting the voltage above the lamp is not necessary; the facility is still a bipolar. With this further developed embodiment of the device according to the invention, the brightness of a high-pressure sodium vapor lamp can be regulated in a large range from full brightness at nominal power down to less than 1% thereof, without the risk of undesired extinguishing of the lamp.

Weitere Merkmale und Einzelheiten zweckdienlicher Ausführungsarten des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Ansprüchen, aus der nun folgenden Beschreibung und aus den zugehörigen Zeichnungen, in welchen die elektrischen Schaltschemata von bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemässen Einrichtung zur Helligkeitsregulierung einer Gasentladungslampe rein beispielsweise veranschaulicht sind.

  • Fig. 1 zeigt als erstes Beispiel das elektrische Schaltschema einer Einrichtung zur Helligkeitsregulierung einer Quecksilberdampflampe;
  • Fig. 2 zeigt als zweites Beispiel das elektrische Schaltschema einer Einrichtung zur Helligkeitsregulierung einer Natriumdampf-Hochdrucklampe.
Further features and details of expedient embodiments of the subject of the invention result from the claims, from the following description and from the associated drawings, in which the electrical circuit diagrams of preferred embodiments of the The device according to the invention for regulating the brightness of a gas discharge lamp is illustrated purely by way of example.
  • 1 shows as a first example the electrical circuit diagram of a device for regulating the brightness of a mercury vapor lamp;
  • 2 shows as a second example the electrical circuit diagram of a device for regulating the brightness of a high-pressure sodium lamp.

In Fig. 1 ist mit 20 eine Quecksilberdampflampe bezeichnet, deren Helligkeit reguliert werden soll.In Reihe mit der Quecksilberdampflampe 20 liegt in üblicher Weise eine Drossel 21 zur Begrenzung des durch die Lampe fliessenden Stromes unter einen Höchstwert.In Fig. 1, 20 denotes a mercury lamp, the brightness of which is to be regulated. In series with the mercury lamp 20, a choke 21 is in the usual way for limiting the current flowing through the lamp below a maximum value.

Zur Helligkeitsregulierung der Quecksilberdampflampe 20 dienen eine elektronische Einrichtung 22 und ein Potentiometer R1 mit zwei Endanschlüssen 23, 24 und einem verstellbaren Abgriff 25. Durch Verstellen des Abgriffes 25 lässt sich die Helligkeit der Lampe 20 zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert, der nur noch etwa 3 % des Maximalwertes beträgt, willkürlich regulieren.An electronic device 22 and a potentiometer R1 with two end connections 23, 24 and an adjustable tap 25 serve to regulate the brightness of the mercury vapor lamp 20. By adjusting the tap 25, the brightness of the lamp 20 can be between a maximum value and a minimum value that is only about 3 % of the maximum value is arbitrary.

Die elektronische Einrichtung 22 weist zwei Netzanschlutzklemmen 26, 27 zum Anschliessen an ein Wechselstromnetz mit einer Spannung von z.B. 220 V auf, ferner zwei Lampenanschlussklemmen 28, 29 zum Anschliessen der Quecksilberdampflampe 20 und der Drossel 21, sowie drei Steuerleitungsanschlussklemmen 31, 3?, 33 zum Anschliessen von Steuerleitern, die zu den Anschlüssen 23, 24, 25 des Potentiometers R1 führen. Innerhalb der Einrichtung 22 sind die eine Netzanschlussklemme 26 und die eine Lampenanschlussklemme 28 direkt miteinander verbunden. Zwischen der andern Netzanschlussklemme 27 und der zweiten Lampenanschlussklemme 29 sind ein Triac TR1, eine Hochfrequenzsperrdrossel L1 und die Primärwicklung L2 eines Stromwandlers 30 in Serie eingeschaltet. Zur Unterdrückung von Hochfrequenzstörspannungen sind Kondensatoren C1, C2 und die Reihenschaltung eines Kondensators C3 und eines Widerstandes R2 vorhanden.The electronic device 22 has two mains connection terminals 26, 27 for connecting to an AC network with a voltage of, for example, 220 V, furthermore two lamp connection terminals 28, 29 for connecting the mercury vapor lamp 20 and the choke 21, and three control line connection terminals 31, 3?, 33 for Connect control conductors that lead to connections 23, 24, 25 of potentiometer R1. Within the device 22, the one mains connection terminal 26 and the one lamp connection terminal 28 are connected directly to one another. Between the other mains connection terminal 27 and the second lamp connection terminal 29, a triac TR1, a high-frequency blocking inductor L1 and the primary winding L2 of a current transformer 30 are connected in series. To suppress high-frequency interference voltages, capacitors C1, C2 and the series connection of a capacitor C3 and a resistor R2 are provided.

Der Triac TR1 weist eine Steuerelektrode 34 auf, welcher in jeder Halbwelle der Netzwechselspannung ein Zündimpuls zugeführt werden muss, um den Stromfluss herbeizuführen. Für die Erzeugung der Zündimpulse ist die folgende an sich bekannte Schaltungsanordnung vorgesehen: Eine handelsübliche integrierte Schaltung IC1, z.B. des Typs TCA 280 A der Firma Philips, ist einerseits mit ihrem Anschluss 13 über einen Widerstand R3 und eine Gleichrichterdiode D1 an die Netzanschlussklemme 26 und anderseits mit ihrem Anschluss 16 direkt an die Netzanschlussklemme 27 angeschlossen, um mit elektrischer Energie aus dem Wechselstromnetz versorgt zu werden. Mit dem Anschluss 16 ist auch der Masseleiter 35 der Schaltungsanordnung verbunden. An einem Anschluss 11 stellt die integrierte Schaltung IC1 eine konstante Gleichspannung zur Verfügung, die in bezug auf den Masseleiter 35 z.B. + 14 V beträgt. Ein zwischen dem Anschluss 11 und dem Masseleiter 35 liegender Kondensator C4 bewirkt eine Glättung der Gleichspannung. Zwischen dem Anschluss 11 und den miteinander direkt verbundenen Anschlüssen 2 und 6 der integrierten Schaltung IC1 liegt die Reihenschaltung eines Widerstandes R4 und eines Einstellwiderstandes R5, während zwischen dem Masseleiter 35 und den genannten Anschlüssen 2 und 6 ein Kondensator C5 eingeschaltet ist. Hierdurch entsteht an den Klemmen 2 und . 6 eine Sägezahnspannung, deren Anstiegssteilheit mittels des Einstellwiderstandes R5 in gewissen Grenzen veränderbar ist. Die Sägezahnspannung ist mit den Halbwellen der Netzwechselspannung synchronisiert, indem zwischen der Netzanschlussklemme 26 und einem Triggereingang 1 der integrierten Schaltung IC1 ein einen Widerstand R6 enthaltender Strompfad eingeschaltet ist. Ein Sperrspannungsanschluss 3 der integrierten Schaltung IC1 steht über einen Widerstand R7 mit der vom Masseleiter 35 abgewandten Elektrode 36 des Triac TR1 in Verbindung, wodurch erreicht ist, dass der Beginn des Anstieges der Sägezahnspannung jeweils nicht vor dem Nulldurchgang des Stromes im Speisestromkreis der Quecksilberdampflampe liegt.The triac TR1 has a control electrode 34, which must be supplied with an ignition pulse in each half-wave of the mains AC voltage in order to bring about the current flow. The following circuit arrangement, which is known per se, is provided for generating the ignition pulses: A commercially available integrated circuit IC1, for example of the type TCA 280 A from Philips, is connected to the mains connection terminal 26 on the one hand with its connection 13 via a resistor R3 and a rectifier diode D1, and on the other hand with its connection 16 connected directly to the mains connection terminal 27 in order to be supplied with electrical energy from the AC mains. The ground conductor 35 of the circuit arrangement is also connected to the connection 16. The integrated circuit IC1 provides a constant DC voltage at a connection 11, which is, for example, + 14 V with respect to the ground conductor 35. A capacitor C4 located between the connection 11 and the ground conductor 35 smoothes the DC voltage. Between the connection 11 and the directly connected connections 2 and 6 of the integrated circuit IC1 there is a series connection of a resistor R4 and an adjusting resistor R5, while a capacitor C5 is connected between the ground conductor 35 and the mentioned connections 2 and 6. This creates at terminals 2 and. 6 is a sawtooth voltage, the rise steepness of which changes within certain limits by means of the adjusting resistor R5 is cash. The sawtooth voltage is synchronized with the half-waves of the AC line voltage in that a current path containing a resistor R6 is connected between the line terminal 26 and a trigger input 1 of the integrated circuit IC1. A reverse voltage connection 3 of the integrated circuit IC1 is connected via a resistor R7 to the electrode 36 of the triac TR1 facing away from the ground conductor 35, which means that the beginning of the increase in the sawtooth voltage does not lie before the zero crossing of the current in the supply circuit of the mercury vapor lamp.

Der Steuerleitungsanschluss 31 ist mittels eines Leiters 37 mit dem die konstante Gleichspannung führenden Anschluss 11 der integrierten Schaltung IC1 verbunden, während der Steuerleitungsanschluss 32 an den Masseleiter 36 angeschlossen ist, so dass über dem Potentiometer R1 die konstante Gleichspannung von z.B. 14 V liegt. Der mit dem Potentiometerabgriff 25 verbundene Steuerleitungsanschluss 33 ist über einen Widerstand R8 und einen Leiter 38 an einen Zündwinkel-Steuereingang 5 der integrierten Schaltung IC1 angeschlossen. Die Höhe der am Eingang 5 liegenden Gleichspannung bestimmt den Zündwinkel oder Zündzeitpunkt innerhalb jeder Wechselspannungshalbwelle. Die Zündimpulse erscheinen an einem Ausgang 10 der integrierten Schaltung IC1. Dieser Ausgang 10 ist über einen Widerstand R9 mit der Steuerelektrode 34 des Triac TR1 verbunden. Jeder Zündimpuls beginnt bei Uebereinstimmung des Momentanwertes der Sägezahnspannung am Anschluss 6 mit der Gleichspannung am Zündwinkel-Steuereingang 5. Die Dauer jedes Zündimpulses ist durch eine Widerstands-Kondensator-Kombination R10, R11, C6 bestimmt, welche an weitere Anschlüsse 7, 8 und an den Masseleiter 35 angeschlossen ist.The control line connection 31 is connected by means of a conductor 37 to the connection 11 of the integrated circuit IC1 carrying the constant direct voltage, while the control line connection 32 is connected to the ground conductor 36, so that the constant direct voltage of e.g. 14 V lies. The control line connection 33 connected to the potentiometer tap 25 is connected via a resistor R8 and a conductor 38 to an ignition angle control input 5 of the integrated circuit IC1. The level of the DC voltage at input 5 determines the ignition angle or ignition point within each AC voltage half-wave. The ignition pulses appear at an output 10 of the integrated circuit IC1. This output 10 is connected to the control electrode 34 of the triac TR1 via a resistor R9. Each ignition pulse begins when the instantaneous value of the sawtooth voltage at connection 6 matches the DC voltage at the ignition angle control input 5. The duration of each ignition pulse is determined by a resistor-capacitor combination R10, R11, C6, which is connected to further connections 7, 8 and to the Earth conductor 35 is connected.

Die bisher beschriebene Schaltungsanordnung zum Steuern des Triac TR1 ist bekannt, weshalb hier auf eine eingehende Erläuterung ihrer Wirkungsweise verzichtet werden kann. Zur Erleichterung des Verständnisses genügt es zu erwähnen, dass je nach der Stellung des Abgriffes 25 am Potentiometer R1 eine mehr oder weniger hohe Steuergleichspannung Us zwischen den Anschlüssen 32 und 33 liegt. Ist diese Steuerspannung US gleich Null, d.h. befindet sich der Abgriff 25 unmittelbar bei dem mit dem Masseleiter 35 verbundenen Endanschluss 24 des Potentiometers R1, so ist der Zündwinkel Null. Die Zündimpulse am Ausgang 10 der integrierten Schaltung IC1 beginnen dann jeweils unmittelbar nach jedem Nulldurchgang der Netzwechselspannung, weshalb die Quecksilberdampflampe 20 mit voller Leistung gespeist wird und ihre maximale Helligkeit erreicht. Verstellt man den Abgriff 25 des Potentiometers R1 mehr und mehr gegen den andern Endanschluss 23 des Potentiometers hin, so nimmt die zwischen den Anschlüssen 32 und 33 liegende Steuergleichspannung Us zu, wodurch der Zündwinkel entsprechend vergrössert wird und die Zündimpulse eine zunehmende Verzögerung nach den Nulldurchgängen der Netzwechselspannung erfahren. Folglich fliesst jeweils nur noch während eines Teiles jeder Halbperiode der Wechselspannung Strom durch den Triac TR1 und durch die Quecksilberdampflampe 20, so dass deren Helligkeit reduziert ist.The previously described circuit arrangement for controlling the triac TR1 is known, which is why it is not necessary to explain its mode of operation in detail here. To facilitate understanding, it suffices to mention that, depending on the position of the tap 25 on the potentiometer R1, there is a more or less high DC control voltage U s between the connections 32 and 33. If this control voltage U S is equal to zero, ie if the tap 25 is located directly at the end connection 24 of the potentiometer R1 connected to the ground conductor 35, the firing angle is zero. The ignition pulses at the output 10 of the integrated circuit IC1 then begin immediately after each zero crossing of the AC mains voltage, which is why the mercury vapor lamp 20 is supplied with full power and reaches its maximum brightness. If you tap the tap 25 of the potentiometer R1 more and more towards the other end connection 23 of the potentiometer, the control DC voltage U s between the connections 32 and 33 increases, which increases the ignition angle accordingly and increases the ignition pulses after the zero crossings experienced the AC voltage. Consequently, current flows through the triac TR1 and through the mercury lamp 20 only during part of each half cycle of the AC voltage, so that its brightness is reduced.

Wenn der Potentiometerabgriff 25 unmittelbar bei dem Endanschluss 23 des Potentiometers R1 liegt, ist der Zündwinkel am grössten und die Helligkeit der Quecksilberdampflampe 20 am kleinsten. Um in diesem Fall ein unbeabsichtigtes Erlöschen der Quecksilberdampflampe zu verhüten, ist in der Einrichtung 22 eine zusätzliche Schaltungsanordnung vorhanden, die automatisch dafür sorgt, dass die Stärke des durch die Quecksilberdampflampe fliessenden Stromes niemals einen bestimmten Mindestwert unterschreitet. Im folgenden wird die zusätzliche Schaltungsanordnung zur Minimalstromsicherung beschrieben.If the potentiometer tap 25 is located directly at the end connection 23 of the potentiometer R1, the ignition angle is greatest and the brightness of the mercury vapor lamp 20 is lowest. In order to prevent the mercury vapor lamp from going out unintentionally in this case, an additional circuit arrangement is provided in the device 22, which automatically ensures that the intensity of the current flowing through the mercury vapor lamp never falls below a certain minimum value. The additional circuit arrangement for minimum current protection is described below.

Der Stromwandler 30 weist eine Sekundärwicklung L3 auf, die mit einem Parallelwiderstand R 13 belastet und an die Eingangsklemmen 40, 41 einer Gleichrichteranordnung 42 angeschlossen ist. Die Gleichrichteranordnung 42 weist eine mit dem Masseleiter 35 verbundene positive Ausgangsklemme 43 und eine negative Ausgangsklemme 44 auf. Zwischen den Ausgangsklemmen 43, 44 sind eine Zenerdiode D2 zum Ableiten von Ueberspannungen im Falle eines Kurzschlusses im Speisestromkreis der Quecksilberdampflampe 20, ein Belastungswiderstand R14 und ein Kondensator C7 zum Glätten der gleichgerichteten Spannung parallel eingeschaltet. Die negative Ausgangsklemme 44 der Gleichrichteranordnung 42 steht über einen Spannungsteiler aus einem Widerstand R15, einem Potentiometer R16 und einem weiteren Widerstand R17 mit dem Leiter 37 in Verbindung, an welchem die konstante Gleichspannung von z.B. + 14 V liegt. Das Potentiometer R16 weist einen verstellbaren Abgriff 45 auf, an welchem eine von der Stromstärke im Speisestromkreis der Quecksilberdampflampe abhängige Regelspannung U, abgegriffen ist. Diese Regelspannung UR ist der Basis eines p-n-p-Transistors T1 zugeführt, dessen Emitter mit dem Masseleiter 35 verbunden und dessen Kollektor über einen Widerstand R12 an den zum Zündwinkel-Steuereingang 5 der integrierten Schaltung IC1 führenden Leiter 38 angeschlossen ist. Die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T1 dient als veränderbarer Widerstand, dessen Widerstandswert elektronisch durch die an der Basis liegende Regelspannung UR steuerbar ist. Die Widerstände R8 und R12 sowie die als Widerstand dienende Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T1 bilden zusammen einen Spannungsteiler, über welchem die zwischen den Anschlüssen 32, 33 liegende und mittels des Potentiometers R1 einstellbare Steuergleichspannung Us liegt. Der Widerstandswert des Widerstandes R12 ist viel kleiner als jener des Widerstandes R8 und praktisch vernachlässigbar. Am Verbindungspunkt 39 zwischen dem Widerstand R8 und der Reihenschaltung des Widerstandes R12 und des Transistors T1 ist die mittels des Leiters 38 dem Zündwinkel-Steuereingang 5 der integrierten Schaltung IC1 zugeführte Spannung abgegriffen. Letztere ist einerseits von der Stellung des Abgriffes 25 des Potentiometers R1 und anderseits von dem jeweiligen Widerstandswert der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T1 abhängig. Eine Diode D3 ist zwischen die Basis und den Emitter des Transistors T1 eingeschaltet und so gepolt, dass sie das Auftreten von Spannungen negativer Polarität an der Basis des Transistors verhütet. Zwischen dem Bezugsspannungsleiter 37 und dem Steuerspannungsleiter 38 ist ein Widerstand R19 eingeschaltet. Ein weiterer Widerstand R20 und ein diesem parallel geschalteter Ladekondensator C8 liegen zwischen dem Masseleiter 35 und dem Steuerspannungsleiter 38.The current transformer 30 has a secondary winding L3, which is loaded with a parallel resistor R 13 and is connected to the input terminals 40, 41 of a rectifier arrangement 42. The rectifier arrangement 42 has a positive output terminal 43 connected to the ground conductor 35 and a negative output terminal 44. Between the output terminals 43, 44, a Zener diode D2 for deriving overvoltages in the event of a short circuit in the supply circuit of the mercury lamp 20, a load resistor R14 and a capacitor C7 for smoothing the rectified voltage are connected in parallel. The negative output terminal 44 of the rectifier arrangement 42 is connected via a voltage divider comprising a resistor R15, a potentiometer R16 and a further resistor R17 to the conductor 37, on which the constant DC voltage of, for example, + 14 V is applied. The potentiometer R16 has an adjustable tap 45, at which a control voltage U, which is dependent on the current intensity in the supply circuit of the mercury vapor lamp, is tapped. This control voltage U R is fed to the base of a pnp transistor T1, the emitter of which is connected to the ground conductor 35 and the collector of which is connected via a resistor R12 to the conductor 38 leading to the ignition angle control input 5 of the integrated circuit IC1. The collector-emitter path of the transistor T1 serves as a variable resistor whose resistance value can be controlled electronically by the control voltage U R at the base. The resistors R8 and R12 and the collector-emitter path of the transistor T1, which serves as a resistor, together form a voltage divider, via which the one between the connections 32, 33 lies and adjustable DC control voltage U s by means of the potentiometer R1. The resistance value of the resistor R12 is much smaller than that of the resistor R8 and is practically negligible. At the connection point 39 between the resistor R8 and the series circuit of the resistor R12 and the transistor T1, the voltage supplied to the ignition angle control input 5 of the integrated circuit IC1 by means of the conductor 38 is tapped off. The latter is dependent on the one hand on the position of the tap 25 of the potentiometer R1 and on the other hand on the respective resistance value of the collector-emitter path of the transistor T1. A diode D3 is connected between the base and the emitter of the transistor T1 and is poled in such a way that it prevents the occurrence of negative polarity voltages at the base of the transistor. A resistor R19 is connected between the reference voltage conductor 37 and the control voltage conductor 38. Another resistor R20 and a charging capacitor C8 connected in parallel lie between the ground conductor 35 and the control voltage conductor 38.

Die Wirkungsweise der beschriebenen zusätzlichen Schaltungsanordnung ist wie folgt:

  • Solange die Regelspannung U, an der Basis des Transistors T1 gleich Null oder nicht positiv ist in bezug auf den Masseleiter 35 (negativ kann sie wegen der Diode D3 nicht werden),ist die Kollektor-Emitter-Strecke des Tran- sistors T1 hochohmig, weshalb dann der Transistor T1 keinen Einfluss auf die Helligkeitssteuerung mittels der Steuergleichspannung Us ausübt.
The operation of the additional circuit arrangement described is as follows:
  • As long as the control voltage U, at the base of the transistor T1 is equal to zero or not is positive with respect to the ground conductor 35 (it can negatively because of the diode D3 will not), the collector-emitter path of the T r Toggle sistors T1 high impedance , which is why the transistor T1 then has no influence on the brightness control by means of the DC control voltage U s .

In der Sekundärwicklung L3 des Stromwandlers 30 wird eine Wechselspannung induziert, die der Stärke des im Speisestromkreis der Quecksilberdampflampe 20 fliessenden Stromes proportional ist. Die induzierte Wechselspannung wird in der Gleichrichteranordnung 42 gleichgerichtet und durch den Kondensator C7 geglättet. Somit liegt über dem Kondensator C7 eine der Lampenstromstärke im wesentlichen proportionale Gleichspannung, die gegenüber dem Masseleiter 35 negativ ist. Diese Gleichspannung wird mittels der Reihenschaltung aus dem Widerstand R15, dem Potentiometer R16 und dem Widerstand R17 in Beziehung gesetzt mit der konstanten positiven Gleichspannung am Leiter 37. Der Abgriff 45 des Potentiometers R16 lässt sich so einstellen, dass bei einer gegebenen, relativ niedrigen Stärke des im Speisestromkreis der Quecksilberdampflampe 20 fliessenden Stromes die Einflüsse der negativen Spannung an der Ausgangsklemme 44 der Gleichrichteranordnung 42 einerseits und der positiven Bezugsspannung am Leiter 37 anderseits auf das Potential am Abgriff 45 sich gerade aufheben. Bei allenhöheren Stromstärken des durch die Lampe 20 fliessenden Stromes, insbesondere wenn diese mit voller Leistung betrieben wird, ist die gleichgerichtete Spannung an der Ausgangsklemme 44 der Gleichrichteranordnung 42 stärker negativ gegenüber dem Masseleiter 35. Hierdurch wird das vorstehend beschriebene Spannungsgleichgewicht am Abgriff 45 des Potentiometers R16 in der Weise gestört, dass das Potential am Abgriff 45 negativ würde gegenüber dem Masseleiter 35, wenn dies nicht durch die Diode D3 verhütet wäre. An das Basis des Transistors T1 liegt dann folglich keine positive Regelspannung UR9 und die Helligkeitsregulierung der Lampe 20 wird allein durch die Steuergleichspannung Us bestimmt.In the secondary winding L3 of the current transformer 30, an AC voltage is induced which corresponds to the strength of the Feed circuit of the mercury lamp 20 flowing current is proportional. The induced AC voltage is rectified in the rectifier arrangement 42 and smoothed by the capacitor C7. A direct voltage which is substantially proportional to the lamp current and is therefore negative across the capacitor C7 is negative with respect to the ground conductor 35. This DC voltage is related to the constant positive DC voltage on the conductor 37 by means of the series connection of the resistor R15, the potentiometer R16 and the resistor R17. The tap 45 of the potentiometer R16 can be adjusted so that for a given, relatively low strength of the in the supply circuit of the mercury vapor lamp 20 current flowing, the influences of the negative voltage at the output terminal 44 of the rectifier arrangement 42 on the one hand and the positive reference voltage on the conductor 37 on the other hand just cancel out the potential at the tap 45. At all higher currents of the current flowing through the lamp 20, in particular when the lamp is operated at full power, the rectified voltage at the output terminal 44 of the rectifier arrangement 42 is more negative compared to the ground conductor 35. As a result, the voltage balance described above on the tap 45 of the potentiometer R16 disturbed in such a way that the potential at the tap 45 would become negative with respect to the ground conductor 35 if this were not prevented by the diode D3. Consequently, there is no positive control voltage U R9 at the base of the transistor T1 and the brightness regulation of the lamp 20 is determined solely by the DC control voltage U s .

Wenn man durch Erhöhung der Steuergleichspannung Us den Zündwinkel so weit vergrössert, dass die Stromstärke im Speisestromkreis der Lampe 20 unter den oben erwähnten Mindestwert zu sinken droht, nimmt das negative Potential an der Ausgangsklemme 44 der Gleichrichteranordnung 42 in bezug auf den Masseleiter so weit ab, dass am Abgriff 45 des Potentiometers R16 und an der Basis des Transistors T1 ein gegenüber dem Masseleiter 35 positives Potential entsteht. Hierdurch wird die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T1 in einen leitenden Zustand gesteuert. Dies hat zur Folge, dass der Spannungsteiler R8, R12, T1 wirksam wird und die Gleichspannung am Punkt 39 gegenüber dem Masseleiter 35 niedriger wird als die am Potentiometer R1 eingestellte Steuergleichspannung US. Da die amPunkt 39 herrschende Spannung mit jener am Zündwinkel-Steuereingang 5 der integrierten Schaltung IC1 identisch ist, nimmt auch der Zündwinkel entsprechend ab, wodurch die Energiezufuhr zur Lampe 20 erhöht und dadurch einem weiteren Absinken der Stromstärke im Speisestromkreis der Lampe entgegengewirkt wird.If the ignition angle is increased by increasing the DC control voltage U s to such an extent that the current strength in the supply circuit of the lamp 20 threatens to drop below the above-mentioned minimum value, the negative potential increases at the output terminal 44 of the rectifier arrangement 42 with respect to the ground conductor so far that a positive potential with respect to the ground conductor 35 arises at the tap 45 of the potentiometer R16 and at the base of the transistor T1. As a result, the collector-emitter path of the transistor T1 is controlled in a conductive state. The result of this is that the voltage divider R8, R12, T1 takes effect and the DC voltage at point 39 becomes lower than the control DC voltage U S set at the potentiometer R1 at point 39. Since the voltage prevailing at point 39 is identical to that at the ignition angle control input 5 of the integrated circuit IC1, the ignition angle also decreases accordingly, as a result of which the energy supply to the lamp 20 is increased and thereby a further decrease in the current strength in the supply circuit of the lamp is counteracted.

Man erkennt, dass beim Absinken der Stärke des durch die Lampe 20 fliessenden Stromes unter den Wert, bei welchem am Abgriff 45 des Potentiometers R16 ein Spannungsgleichgewicht herrscht, automatisch eine Gegenregelung erfolgt und somit selbsttätig eine bestimmte Mindeststromstärke aufrechterhalten wird, und zwar auch dann, wenn aufgrund der am Potentiometer R1 eingestellten Steuergleichspannung Us sich eine noch niedrigere Stromstärke ergeben würde, bei welcher die Gefahr eines unbeabsichtigten gänzlichen Erlöschens der Lampe bestünde. Die automatische Regelung in Abhängigkeit von der Stromstärke im Speisestromkreis der Lampe 20 hat somit Vorrang gegenüber der Regulierung von aussen mittels des Potentiometers R1. In der Praxis wird der Abgriff 45 des Potentiometers R16 in Anpassung an die individuellen Eigenschaften der zu steuernden Lampe 20 so eingestellt, dass bei einem Erhöhen der Steuergleichspannung Us auf ihren Maximalwert die stromabhängige Regelspannung UR einen Wert annimmt, der ausreicht, um das Erlöschen der Lampe 20 mit Sicherheit zu verhüten. Damit aber dann die Helligkeit der Quecksilberdampflampe 20 auf einen noch tolerierbaren Wert reduziert ist, muss die Mindeststromstärke im Speisestromkreis der Lampe möglichst tief gewählt werden. Somit sind dem Regelbereich der automatischen stromabhängigen Zündwinkel-Regelung bestimmte Grenzen zu setzen. Dies ist durch die Widerstände R12, R19 und R20 erreicht.It can be seen that when the strength of the current flowing through the lamp 20 drops below the value at which there is a voltage equilibrium at the tap 45 of the potentiometer R16, a counter regulation takes place automatically and a certain minimum current strength is thus automatically maintained, even if Due to the control direct voltage U s set on the potentiometer R1, an even lower current would result, at which there would be the risk of the lamp being inadvertently completely extinguished. The automatic regulation as a function of the current strength in the supply circuit of the lamp 20 thus has priority over the regulation from the outside by means of the potentiometer R1. In practice, the tap 45 of the potentiometer R16 is adjusted to match the individual properties of the lamp 20 to be controlled so that when the DC control voltage U s is increased to its maximum value, the current-dependent control voltage voltage U R assumes a value which is sufficient in order to prevent the extinction of the lamp 20 with certainty. However, in order that the brightness of the mercury vapor lamp 20 is then reduced to a still tolerable value, the minimum current strength in the supply circuit of the lamp must be chosen as low as possible. The control range of the automatic current-dependent ignition angle control must therefore be set certain limits. This is achieved through resistors R12, R19 and R20.

Die beschriebene automatische Regelung zur Sicherstellung einer gegebenen Mindeststromstärke im Speisestromkreis der Quecksilberdampflampe 20 kommt auch dann zur Wirkung, wenn die Stromstärke aus anderen Gründen als durch Verstellen des Potentiometers R1 unter den zulässigen Mindestwert sinken würde, z.B. bei Schwankungen der Wechselstromnetzspannung oder bei kurzzeitigen Spannungseinbrüchen.The automatic control described to ensure a given minimum current in the feed circuit of the mercury vapor lamp 20 also comes into effect when the current would drop below the permissible minimum value for reasons other than by adjusting the potentiometer R1, e.g. in the event of fluctuations in the AC mains voltage or in the event of brief voltage drops.

Es ist noch zu erwähnen, dass die Helligkeitsänderungen der Quecksilberdampflampe 20 zeitlich hinter der Stromänderung nachhinkt wegen der thermischen Trägheit der Lampe.It should also be mentioned that the changes in brightness of the mercury vapor lamp 20 lag behind the change in current due to the thermal inertia of the lamp.

Der Kondensator C8 gewährleistet, dass ein Kaltstart der Quecksilberdampflampe 20 auch dann ohne weiteres möglich ist, wenn der Abgriff 25 des Potentiometers R1 auf minimale Lampenhelligkeit eingestellt ist, d.h. sich unmittelbar beim Endanschluss 23 des Potentiometers befindet. Nach dem Anschliessen der Netzanschlussklemmen 26, 27 an das Wechselstromnetz wird nämlich der Kondensator C8 nur allmählich, z.B. innert 20 Sekunden, über den Widerstand R19 aufgeladen. Da die Spannung über dem Kondensator C8 anfänglich gleich Null ist, und nachher nur langsam ansteigt, ist auch der Zündwinkel anfänglich Null, unabhängig von der Einstellung des Abgriffes 25 des Potentiometers R1. Die Quecksilberdampflampe 20 wird somit während einigen Sekunden nach dem Einschalten mit der vollen Stromstärke gespeist, so dass die Lampe rasch ihre Betriebstemperatur erreicht, wonach die Stromstärke sich allmählich auf den durch die Steuergleichspannung Us bzw. die Regelspannung UR bestimmten Wert einpegelt.The capacitor C8 ensures that a cold start of the mercury vapor lamp 20 is also readily possible if the tap 25 of the potentiometer R1 is set to minimum lamp brightness, ie is located directly at the end connection 23 of the potentiometer. After connecting the mains connection terminals 26, 27 to the AC mains, the capacitor C8 is charged only gradually, for example within 20 seconds, via the resistor R19. Since the voltage across capacitor C8 is initially zero and then rises slowly, the firing angle is initially zero, regardless of the setting of the tap 25 of the potentiometer R1. The mercury vapor lamp 20 is thus supplied with the full current for a few seconds after it is switched on, so that the lamp quickly reaches its operating temperature, after which the current gradually levels itself out to the value determined by the DC control voltage U s or the control voltage U R.

Wenn mehrere Quecksilberdampflampen in ihrer Helligkeit gesteuert werden sollen, wird einer jeden dieser Lampen eine eigene Einrichtung 22 zugeordnet, Die Steuergleichspannung Us hingegen kann für alle diese Einrichtungen 22 mittels eines einzigen Potentiometers R1 erzeugt werden, dessen Endanschluss 24 und Abgriff 25 mit den Steuerleitungsanschlussklemmen 32 und 33 sämtlicher Einrichtungen 22 verbunden sind. Anstelle eines für alle Einrichtungen 22 gemeinsamen Potentiometers R1 kann natürlich auch eine andere Quelle für die Erzeugung und Lieferung der Steuergleichspannung US vorgesehen sein.If a plurality of mercury vapor lamps are to be controlled in terms of their brightness, each of these lamps is assigned its own device 22, while the DC control voltage U s can be generated for all these devices 22 by means of a single potentiometer R1, the end connection 24 and tap 25 of which are connected to the control line connection terminals 32 and 33 of all devices 22 are connected. Instead of a potentiometer R1 common to all devices 22, it is of course also possible to provide another source for the generation and delivery of the DC control voltage U S.

Das zweite Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dient zur Helligkeitsregulierung einer Natriumdampf-Hochdrucklampe, die in Fig. 2 wiederum mit 20 bezeichnet ist und eine Strombegrenzungsdrossel 21 zugeordnet hat. Weiter sind in Fig. 2 wieder eine elektronische Einrichtung 22 und ein Potentiometer R1 mit einem verstellbaren Abgriff 25 zum willkürlichen Verändern der Helligkeit der Lampe 20 ersichtlich. Der Unterschied gegenüber dem mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel liegt nur in der elektronischen Einrichtung 22. Diese enthält zwar genau die gleichen und gleich bezeichneten Schaltungsanordnungen wie im Falle des Beispiels nach Fig. 1, aber darüber hinaus noch die nachstehend erläuterten weiteren Schaltungsmittel und elektronischen Bauteile.The second exemplary embodiment of the subject matter of the invention serves to regulate the brightness of a high-pressure sodium lamp, which in turn is designated by 20 in FIG. 2 and has assigned a current limiting choke 21. 2 again shows an electronic device 22 and a potentiometer R1 with an adjustable tap 25 for arbitrarily changing the brightness of the lamp 20. The difference from the exemplary embodiment described with reference to FIG. 1 lies only in the electronic device 22. Although this contains exactly the same and identically labeled circuit arrangements as in the case of the example according to FIG. 1, it also contains the further circuit means and explained below electronic components.

Parallel zum Spannungsteiler R15, R16, R17 liegt ein weiterer Spannungsteiler, der aus zwei Widerständen R21 und R22 gebildet ist. Der Verbindungspunkt 47 zwischen den Widerständen R21 und R22 ist mit der Basis eines zweiten Transistors T2 verbunden, dessen Kollektor-Emitter-Strecke jener des Transistors T1 parallel geschaltet ist. Zwischen Basis und Emitter des zweiten Transistors T2 liegt eine Diode D4, die so gepolt ist, dass sie das Auftreten von Spannungen negativer Polarität an der Basis des Transistors T2 verhütet.Another voltage divider, which is formed from two resistors R21 and R22, is located parallel to the voltage divider R15, R16, R17. The connection point 47 between the resistors R21 and R22 is connected to the base of a second transistor T2, the collector-emitter path of which is connected in parallel to that of the transistor T1. Between the base and emitter of the second transistor T2 there is a diode D4 which is poled in such a way that it prevents the occurrence of voltages of negative polarity at the base of the transistor T2.

Parallel zu dem im Speisestromkreis der Natriumdampf-Hochdrucklampe 20 liegenden Triac TR1 ist der Eingang 50, 51 einer zweiten Gleichrichteranordnung 52 geschaltet. Die positive Ausgangsklemme 53 der Gleichrichteranordnung 52 ist mit dem Masseleiter 35 und die negative Ausgangsklemme 54 mit dem einen Ende eines Spannungsteilers aus zwei Widerständen R25 und R26 verbunden. Das andere Ende des Spannungsteilers R25, R26 ist an den Leiter 37 angeschlossen, an welchem die konstante Gleichspannung von z.B. + 14 V liegt. Der Verbindungspunkt 55 zwischen den beiden Widerständen R25 und R26 steht über einen Widerstand R27 und eine Diode D5 mit der Basis des Transistors T1 in Verbindung. Ferner sind ein Glättungskondensator C9 und eine Zenerdiode D6 zum Ableiten von Ueberspannungen je zwischen den Verbindungspunkt 55 und den Masseleiter 35 eingeschaltet. Falls die Gleichrichteranordnung 52 in einfacher Weise lediglich aus einer Diode für Einweggleichrichtung besteht, entfallen im dargestellten Schema die Eingangsklemme 50 und die positive Ausgangsklemme 53 wie auch deren Verbindungen zum Masseleiter 35, da dann der Masseleiter 35 selbst die betreffende Verbindung bildet.The input 50, 51 of a second rectifier arrangement 52 is connected in parallel with the triac TR1 located in the supply circuit of the high-pressure sodium vapor lamp 20. The positive output terminal 53 of the rectifier arrangement 52 is connected to the ground conductor 35 and the negative output terminal 54 to the one end of a voltage divider composed of two resistors R25 and R26. The other end of the voltage divider R25, R26 is connected to the conductor 37, on which the constant DC voltage of e.g. + 14 V is. The connection point 55 between the two resistors R25 and R26 is connected to the base of the transistor T1 via a resistor R27 and a diode D5. Furthermore, a smoothing capacitor C9 and a Zener diode D6 for deriving overvoltages are each connected between the connection point 55 and the ground conductor 35. If the rectifier arrangement 52 simply consists of a diode for one-way rectification, the input terminal 50 and the positive output terminal 53 as well as their connections to the ground conductor 35 are omitted in the diagram shown, since the ground conductor 35 itself then forms the relevant connection.

Die Wirkungsweise der'Einrichtung gemäss Fig. 2 ist grundsätzlich gleich wie mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben wurde, soweit es sich um übereinstimmende Teile der Schaltungsanordnung handelt. Deshalb wird der Einfachheit wegen im folgenden nur noch die Wirkungsweise der gegenüber Fig.1 zusätzlich vorhandenen Schaltungsanordnungen und elektrischen Bauteile erläutert.The mode of operation of the device according to FIG. 2 is basically the same as that described with reference to FIG. 1, insofar as the parts of the circuit arrangement are the same. Therefore, for the sake of simplicity, only the mode of operation of the additional circuit arrangements and electrical components compared to FIG. 1 is explained below.

Die an der Basis des Transistors T1 liegende Regelspannung UR1 setzt sich aus zwei Komponenten zusammen, nämlich einer ersten Komponente, die mittels des Stromwandlers 30, der Gleichrichteranordnung 42 und des Spannungsteilers R15, R16, R17 auf die bereits beschriebene Weise gewonnen wird und von der Stärke des durch die Natriumdampf-Hochdrucklampe fliessenden Stromes abhängig ist, sowie einer zweiten Komponente, die mittels der zweiten Gleichrichteranordnung 52 und des Spannungsteilers R25, R26 gewonnen wird und von der über dem Triac TR1 liegenden Spannung abhängig ist. Die an der Basis des zweiten Transistors T2 liegende Regelspannung UR2 wird ausschliesslich mittels des Stromwandlers 30, der Gleichrichteranordnung 42 und des Spannungsteilers R21, R22 gewonnen und ist deshalb allein von der Stärke des durch die Lampe 20 fliessenden Stromes abhängig.The control voltage U R1 at the base of the transistor T1 is composed of two components, namely a first component, which is obtained by means of the current converter 30, the rectifier arrangement 42 and the voltage divider R15, R16, R17 in the manner already described and from which Strength of the current flowing through the high-pressure sodium vapor lamp is dependent, and a second component, which is obtained by means of the second rectifier arrangement 52 and the voltage divider R25, R26 and is dependent on the voltage lying above the triac TR1. The control voltage U R2 at the base of the second transistor T2 is obtained exclusively by means of the current converter 30, the rectifier arrangement 42 and the voltage divider R21, R22 and is therefore solely dependent on the strength of the current flowing through the lamp 20.

Erzeugung und Wirkung der erstgenannten Komponente der Regelspannung UR1 sind gleich wie oben mit Bezug auf die Regelspannung UR beschrieben wurde. Es ist hier lediglich noch zu erwähnen, dass der Abgriff 45 des Potentiometers R16 so einzustellen ist, dass bei einem raschen Erhöhen der Steuergleichspannung Us auf ihren Maximalwert die stromabhängige Komponente der Regelspannung UR1 einen Wert annimmt, der ausreicht, um das Erlöschen der Natriumdampf-Hochdrucklampe 20 mit Sicherheit auch dann zu verhüten, wenn die Lampe 20 ihre normale Betriebstemperatur entsprechend der Volleistung hat.Generation and effect of the first-mentioned component of the control voltage U R1 are the same as described above with reference to the control voltage U R. It should only be mentioned here that the tap 45 of the potentiometer R16 is to be set such that when the DC control voltage U s is rapidly increased to its maximum value, the current-dependent component of the control voltage U R1 assumes a value which is sufficient to extinguish the sodium vapor Prevent high-pressure lamp 20 with certainty even if the lamp 20 has its normal operating temperature in accordance with the full power.

Ueber die Erzeugung und die Wirkung der zweitgenannten Komponente der Regelspannung UR1 ist folgendes zu sagen:

  • Am Eingang 50, 51 der zweiten Gleichrichteranordnung 52 herrscht die über dem Triac TR1 liegende Wechselspannung. Letztere ist praktisch gleich Null, wenn die Lampe 20 mit voller Leistung gespeist wird, d.h. wenn der Zündwinkel gleich Null ist. Wird der Zündwinkel durch Erhöhung der mittels des Potentiometers R1 einstellbaren Steuergleichspannung Us vergrössert zwecks Verminderung der Helligkeit der Lampe 20, so nimmt die Wechselspannung über dem Triac TR1 zu, wobei gleichzeitig die Ausgangsklemme 54 der Gleichrichteranordnung 52 in bezug auf den Masseleiter 35 negativ wird. Am einen Ende des Spannungsteilers R25, R26 liegt dann das negative Potential der Ausgangsklemme 54 und am anderen Ende das positive Potential des Bezugsspannungsleiters 37. Die Spannung am Abgriff 55 des Spannungsteilers R25, R26 liegt irgendwo zwischen den genannten Potentialen und wird durch den Kondensator C9 geglättet. Solange die Spannung am Abgriff 55 gegenüber dem Masseleiter positiv ist, hat dies keinen Einfluss auf die Regelspannung UR1, weil die Diode D5 positive Spannungen des Abgriffes 55 von der Basis des Transistors T1 fernhält. Die beiden Widerstände R25 und R26 sind nun derart bemessen, dass am Abgriff 55 ein Spannungsgleichgewicht, d.h. die Spannung Null gegenüber dem Masseleiter 35 herrscht, wenn der Strom im Speisestromkreis der Natriumdampf-Hochdrucklampe 20 auf die vorstehend erläuterte Mindeststromstärke reduziert ist, die nötig ist, um die Lampe 20 mit Sicherheit vor dem gänzlichen Erlöschen zu bewahren, wenn die Lampe noch ihre normale Betriebstemperatur entsprechend der Volleistung hat. Dies ist immer dann der Fall, wenn nach einem Betrieb der Lampe mit Volleistung, d.h. beim Zündwinkel Null, der Zündwinkel durch Erhöhung der Steuergleichspannung US verhältnismässig rasch vergrössert wird, um die Helligkeit der Lampe auf den Minimalwert herabzuregulieren.
The following can be said about the generation and the effect of the second-mentioned component of the control voltage U R1 :
  • At the input 50, 51 of the second rectifier arrangement 52 there is the alternating voltage lying above the triac TR1. The latter is practically zero when the lamp 20 is fed at full power, ie when the ignition angle is zero. If the ignition angle is increased by increasing the control direct voltage U s which can be set by means of the potentiometer R1 in order to reduce the brightness of the lamp 20, the alternating voltage across the triac TR1 increases, the output terminal 54 of the rectifier arrangement 52 simultaneously becoming negative with respect to the ground conductor 35. The negative potential of the output terminal 54 is then at one end of the voltage divider R25, R26 and the positive potential of the reference voltage conductor 37 at the other end. The voltage at the tap 55 of the voltage divider R25, R26 lies somewhere between the potentials mentioned and is smoothed by the capacitor C9 . As long as the voltage at the tap 55 is positive with respect to the ground conductor, this has no influence on the control voltage U R1 , because the diode D5 keeps positive voltages of the tap 55 away from the base of the transistor T1. The two resistors R25 and R26 are now dimensioned such that a voltage equilibrium prevails at the tap 55, that is to say the voltage is zero with respect to the ground conductor 35, when the current in the supply circuit of the high-pressure sodium lamp 20 is reduced to the minimum current intensity explained above, which is necessary to safely prevent the lamp 20 from completely extinguishing when the lamp is still at its normal operating temperature in accordance with the full power. This is always the case if after operating the lamp with full power, ie at zero ignition angle, the ignition angle is increased relatively quickly by increasing the control direct voltage U S in order to regulate the brightness of the lamp down to the minimum value.

Nach dem Herabsetzen des durch die Lampe 20 fliessenden Stromes auf die vorstehend beschriebene Mindeststromstärke bei normaler Betriebstemperatur der Lampe nimmt die letztere allmählich eine tiefere Temperatur an, wobei parallel zur Temperaturverminderung die über der Lampe 20 liegende Spannung sinkt, entsprechend der speziellen Brenncharakteristik einer Natriumdampf-Hochdrucklampe. Die Summe der Spannungen über der Lampe 20, den Drosselspulen L1 und 21, der Primärwicklung L2 des Stromwandlers 30 und dem Triac TR1 ist stets gleich der an den Klemmen 26, 27 liegenden Netzspannung. Da mit Hilfe der von der Stromstärke im Speisestromkreis der Lampe abhängigen Komponente der Regelspannung UR19 wie vorstehend erläutert, die Mindeststromstärke praktisch konstant gehalten wird, bleibt die Spannung über den Drosselspulen L1 und 21 und über der Primärwicklung L2 des Stromwandlers 30 praktisch konstant. Demzufolge muss beim Absinken der über der Lampe 20 liegenden Spannung beim Abkühlen der Lampe die Spannung über dem Triac TR1 in gleichem Mass ansteigen. Dabei wird das Potential der Ausgangsklemme 54 der Gleichrichteranordnung 52 zunehmend negativer in bezug auf den Masseleiter 35, und das Spannungsgleichgewicht am Abgriff 55 des Spannungsteilers R25, R26 wird in dem Sinne gestört, dass der Abgriff 55 gegenüber dem Masseleiter 35 negativ wird, und zwar umso stärker, je weiter die Natriumdampf-Hochdrucklampe 20 sich abkühlt. Sobald der Abgriff 55 auf die beschriebene Weise negativ wird, fliesst vom Abgriff 45 des Potentiometers R16 ein Strom über die Diode D5 und den Widerstand R27 zum Abgriff 55 ab, wodurch die gegenüber dem Masseleiter 35 positive Regelspannung UR1 an der Basis des Transistors T1 vermindert wird. Dies hat eine entsprechende Erhöhung des Widerstandswertes der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T1 zur Folge, wodurch die am Zündwinkel-Steuereingang 5 der integrierten Schaltung IC1 liegende Spannung erhöht und der Zündwinkel vergrössert wird. Das Ergebnis ist eine weitere Reduktion der Energiezufuhr zur Lampe 20, so dass deren Helligkeit weiter abnimmt.After the current flowing through the lamp 20 has been reduced to the above-described minimum current at normal operating temperature of the lamp, the latter gradually takes on a lower temperature, the voltage above the lamp 20 decreasing in parallel with the reduction in temperature, in accordance with the special burning characteristics of a high-pressure sodium lamp . The sum of the voltages across the lamp 20, the choke coils L1 and 21, the primary winding L2 of the current transformer 30 and the triac TR1 is always the same as the mains voltage at the terminals 26, 27. Since, with the help of the component of the control voltage U R19 , which is dependent on the current intensity in the lamp supply circuit , the minimum current intensity is kept practically constant, the voltage across the choke coils L1 and 21 and across the primary winding L2 of the current transformer 30 remains practically constant. Accordingly, when the voltage above the lamp 20 drops when the lamp cools, the voltage across the triac TR1 must rise to the same extent. The potential of the output terminal 54 of the rectifier arrangement 52 becomes increasingly negative with respect to the ground conductor 35, and the voltage balance at the tap 55 of the voltage divider R25, R26 is disturbed in the sense that the tap 55 becomes negative with respect to the ground conductor 35, and all the more so stronger, the further the high-pressure sodium vapor lamp 20 cools. As soon as the tap 55 becomes negative in the manner described, a current flows from the tap 45 of the potentiometer R16 via the diode D5 and the resistor R27 to the tap 55, as a result of which the control voltage U R1 at the base of the transistor T1 which is positive with respect to the ground conductor 35 is reduced becomes. This results in a corresponding increase in the resistance value of the collector-emitter path of the transistor T1, as a result of which the ignition angle control input 5 of the integrated circuit IC1 lying voltage increases and the ignition angle is increased. The result is a further reduction in the energy supply to lamp 20, so that its brightness continues to decrease.

Es ist ersichtlich, dass beim Ansteigen der über dem Triac TR1 liegenden Wechselspannung infolge Abkühlung der mit verminderter Stromstärke gespeisten Natriumdampf-Hochdrucklampe 20 automatisch eine Regelung einsetzt, durch welche die selbsttätig sichergestellte Mindeststromstärke durch die Lampe reduziert wird. Auf diese Weise ist ermöglicht, die Helligkeit der Natriumdampf-Hochdrucklampe 20 bis auf eine vernachlässigbar kleine Resthelligkeit von weniger als 1 % der Helligkeit bei Volleistung zu reduzieren, ohne dass die Gefahr eines unerwünschten gänzlichen Erlöschens der Lampe besteht. Die Abnahme der Helligkeit der Lampe erfolgt dabei allmählich entsprechend der fortschreitenden Abkühlung der Lampe bis auf eine Minimaltemperatur, die sich schliesslich bei der verminderten Energiezufuhr einstellt. Da die Regelspannung UR1 sowohl vom Lampenstrom als indirekt auch von der Spannung über der Lampe abhängt, berücksichtigt die beschriebene Mindeststromstärke-Regelung die tatsächliche Leistungsaufnahme der mit reduzierter Helligkeit betriebenen Natriumdampf-Hochdrucklampe 20.It can be seen that when the alternating voltage lying above the triac TR1 rises as a result of the cooling of the high-pressure sodium vapor lamp 20 supplied with reduced current, a control system is automatically set up by means of which the automatically ensured minimum current through the lamp is reduced. This makes it possible to reduce the brightness of the high-pressure sodium vapor lamp 20 to a negligibly low residual brightness of less than 1% of the brightness when the lamp is at full power without the risk of the lamp being completely extinguished undesirably. The decrease in the brightness of the lamp takes place gradually in accordance with the progressive cooling of the lamp to a minimum temperature, which finally occurs with the reduced energy supply. Since the control voltage U R1 depends both on the lamp current and indirectly, and on the voltage across the lamp, the described minimum current regulation takes into account the actual power consumption of the high-pressure sodium vapor lamp 20 operated with reduced brightness.

Mit Hilfe des zweiten Transistors T2 und der mittels des Spannungsteilers R21, R 22 gewonnenen Regelspannung UR2 wird sichergestellt, dass die Stärke des durch die Lampe fliessenden Stromes auch dann noch einen bestimmten Mindestwert aufweist, wenn die Lampe auf die oben beschriebene Weise auf ihre Minimalhelligkeit gesteuert worden ist. Die beiden Widerstände R21 und R22 sind derart bemessen, dass am Abgriff 47 dann ein Spannungsgleichgewicht herrscht, d.h. das Potential in bezug auf den Masseleiter 35 gleich Null ist, wenn die Stromstärke im Speisestromkreis der , Lampe 20 gerade noch ausreicht, um die Lampe nach dem Herabsetzen ihrer Helligkeit auf den Minimalwrt mit Sicherheit vor einem gänzlichen Erlöschen zu bewahren. Die Wirkungsweise des Transistors T2 ist im übrigen analog der oben ausführlich dargelegten Wirkungsweise des Transistors T1 in Abhängigkeit von der Stärke des durch die Lampe 20 fliessenden Stromes.With the help of the second transistor T2 and the control voltage U R2 obtained by means of the voltage divider R21, R 22 it is ensured that the strength of the current flowing through the lamp still has a certain minimum value when the lamp is at its minimum brightness in the manner described above has been controlled. The two resistors R21 and R22 are dimensioned such that there is then a voltage equilibrium at the tap 47, that is, the potential with respect to the ground conductor 35 is zero if the current strength in the supply circuit of the lamp 20 is just sufficient to reliably prevent the lamp from going out completely after the brightness has been reduced to the minimum value. The mode of operation of the transistor T2 is otherwise analogous to the mode of operation of the transistor T1 as detailed above, depending on the strength of the current flowing through the lamp 20.

Auch im zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 bewirken die Widerstände R12, R19 und R20 eine zusätzliche Begrenzung des Zündwinkel-Verstellbereiches.In the second exemplary embodiment according to FIG. 2, the resistors R12, R19 and R20 additionally limit the ignition angle adjustment range.

Die beschriebene automatische Regelung zur Sicherstellung einer gegebenen Mindeststromstärke im Speisestromkreis der Natriumdampf-Hochdrucklampe 20 kommt auch dann zur Wirkung, wenn die Stromstärke aus anderen Gründen als durch Verstellen des Potentiometers R1 unter den zulässigen Mindestwert sinken würde, z.B. bei Schwankungen der Wechselstromnetzspannung oder bei kurzzeitigen Spannungseinbrüchen.The automatic control described to ensure a given minimum current in the supply circuit of the high-pressure sodium vapor lamp 20 also comes into effect if the current would drop below the permissible minimum value for reasons other than by adjusting the potentiometer R1, e.g. in the event of fluctuations in the AC mains voltage or in the event of brief voltage drops.

Wie beim ersten Ausführungsbeispiel gewährleistet der Kondensator C8, dass ein Kaltstart der Natriumdampf-Hochdrucklampe 20 auch dann ohne weiteres möglich ist, wenn der Abgriff 25 des Potentiometers R1 auf minimale Lampenhelligkeit eingestellt ist, d.h. sich unmittelbar beim Endanschluss 23 des Potentiometers befindet.As in the first exemplary embodiment, the capacitor C8 ensures that a cold start of the high-pressure sodium lamp 20 is readily possible even if the tap 25 of the potentiometer R1 is set to minimum lamp brightness, i.e. is located directly at the end connection 23 of the potentiometer.

Wenn mehrere Natriumdampf-Hochdrucklampen in ihrer Helligkeit gesteuert werden sollen, wird einer jeden dieser Lampen eine eigene Einrichtung 22 zugeordnet, Die Steuergleichspannung Us hingegen kann für alle diese Einrichtungen 22 mittels eines einzigen Potentiometers R1 erzeugt werden, dessen Endanschluss 24 und Abgriff 25 mit den Steuerleitungsanschlussklemmen 32 und 33 sämtlicher Einrichtungen 22 verbunden sind. Anstelle eines für alle Einrichtungen 22 gemeinsamen Potentiometers R1 kann natürlich auch eine andere Quelle für die Erzeugung und Lieferung der Steuergleichspannung Us vorgesehen sein.If the brightness of several high-pressure sodium vapor lamps is to be controlled, each of these lamps is assigned its own device 22. The control direct voltage U s, on the other hand, can be generated for all these devices 22 by means of a single potentiometer R1 whose end connection 24 and tap 25 are connected to the control line connection terminals 32 and 33 of all devices 22. Instead of a potentiometer R1 common to all devices 22, it is of course also possible to provide another source for the generation and delivery of the DC control voltage U s .

Die beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemässen Einrichtung sind z.B. für die Helligkeitsregulierung von Quecksilberdampflampen bzw. Natriumdampf-Hochdrucklampen in Innenraum-, Fahrbahn- und Tunnel-Beleuchtungsanlagen geeignet. Ausser für die Helligkeitsregulierung von Quecksilberdampflampen bzw. Natriumdampf-Hochdrucklampen kann die eine oder die andere beschriebene Ausführungsform der Einrichtung auch für die Regulierung der Helligkeit anderer elektrischer Gasentladungslampen verwendet werden, je nach deren Brenncharakteristiken.The described embodiments of the device according to the invention are e.g. Suitable for the brightness regulation of mercury vapor lamps or high pressure sodium vapor lamps in interior, roadway and tunnel lighting systems. In addition to regulating the brightness of mercury vapor lamps or high-pressure sodium vapor lamps, one or the other embodiment of the device described can also be used to regulate the brightness of other electric gas discharge lamps, depending on their burning characteristics.

Claims (15)

1. Elektronische Einrichtung zur Helligkeitsregulierung einer aus einem Wechselstromnetz gespeisten elektrischen Gasentladungslampe ohne Glühkathode, mit einer Schaltungsanordnung zum Steuern der der Lampe zugeführten elektrischen Energie mittels eines im Speisestromkreis der Lampe angeordneten Triac, dessen Zündwinkel innerhalb jeder Wechselspannungshalbwelle in Abhängigkeit von einer einstellbaren Steuergleichspannung veränderbar ist, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Schaltungsanordnung (30, 42, R12-R17, C7, D3, T1; R21, R22, D4, T2) zumErzeugen einer von der Stromstärke des durch die Gasentladungslampe (20) fliessenden Stromes abhängigen Regelspannung (UR; UR1, U R2) zum automatischen Sicherstellen einer gegebenen Mindeststromstärke des durch die Lampe (20) fliessenden Stromes, unabhängig von der Höhe der Steuergleichspannung (US).1. Electronic device for regulating the brightness of an electrical gas discharge lamp supplied from an AC network without a hot cathode, with a circuit arrangement for controlling the electrical energy supplied to the lamp by means of a triac arranged in the lamp supply circuit, the firing angle of which can be changed within each AC half-wave as a function of an adjustable DC control voltage, characterized by an additional circuit arrangement (30, 42, R12-R17, C7, D3, T1; R21, R22, D4, T2) for generating a control voltage (U R ; U R1 ) which is dependent on the current intensity of the current flowing through the gas discharge lamp (20) , U R2 ) for automatically ensuring a given minimum current intensity of the current flowing through the lamp (20), regardless of the level of the control direct voltage (U S ). 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Schaltungsanordnung eine Gleichrichterschaltung (42) und einen Stromwandler (30) aufweist, dessen Primärwicklung (L2) im Speisestromkreis der Gasentladungslampe (20) liegt und dessen Sekundärwicklung (L3) mit dem Eingang (40, 41) der Gleichrichteranordnung (42) verbunden ist, und dass vom Ausgang (43, 44) der Gleichrichteranordnung (42) die von der Stromstärke des durch die Lampe (20) fliessenden Stromes abhängige Regelspannung (UR; UR19 UR2) abgeleitet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the additional circuit arrangement has a rectifier circuit (42) and a current transformer (30), the primary winding (L2) of which is in the feed circuit of the gas discharge lamp (20) and the secondary winding (L3) with the input ( 40, 41) of the rectifier arrangement (42), and that from the output (43, 44) of the rectifier arrangement (42) the control voltage (U R ; U R1 9 U R2. ) Which is dependent on the current intensity of the current flowing through the lamp (20) ) is derived. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelspannung (UR; UR1, UR2) an einem Abgriff (45; 47) eines Spannungsteilers (R15, R16, R17; R21, R22)abgenommen ist, dessen beide Enden an entgegengesetzt gepolte Anschlüsse (44, 37) des Ausganges der Gleichrichteranordnung (42) einerseits und einer Bezugsspannungsquelle (IC1, 35, 37) anderseits angeschlossen sind, während die jeweils andern Anschlüsse (43, 35) des Ausganges der Gleichrichteranordnung (42) und der Bezugsspannungsquelle miteinander in Verbindung stehen.3. Device according to claim 2, characterized in that the control voltage (U R ; U R1 , U R2 ) at an Ab handle (45; 47) of a voltage divider (R15, R16, R17; R21, R22) is removed, the two ends of which are connected to oppositely polarized connections (44, 37) of the output of the rectifier arrangement (42) on the one hand and a reference voltage source (IC1, 35, 37) are connected on the other hand, while the respective other connections (43, 35) of the output of the rectifier arrangement (42) and the reference voltage source are connected to one another. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuergleichspannung (Us) einem Spannungsteiler (R8, T1) zugeführt ist, der aus einem Festwiderstand (R8) und einem veränderbaren, durch die Regelspannung (UR) elektronisch gesteuerten Widerstand (T1) zusammengesetzt ist, und dass ein Verbindungspunkt (39) zwischen dem Festwiderstand (R8) und dem veränderbaren Widerstand (T1) mit einem Zündwinkel-Steuereingang (5) der erstgenannten Schaltungsanordnung (IC1, R3-R11, C4-C6, D1) in Verbindung steht.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the DC control voltage (U s ) is supplied to a voltage divider (R8, T1) which consists of a fixed resistor (R8) and a variable, by the control voltage (U R ) electronically controlled resistor (T1), and that a connection point (39) between the fixed resistor (R8) and the variable resistor (T1) with an ignition angle control input (5) of the first-mentioned circuit arrangement (IC1, R3-R11, C4-C6, D1) is connected. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der veränderliche Widerstand durch die Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors (T1) gebildet ist, an dessen Basis die Regelspannung (UR) liegt.5. Device according to claim 4, characterized in that the variable resistance is formed by the emitter-collector path of a transistor (T1), at the base of which the control voltage (U R ) is located. 6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass an den Zündwinkel-Steuereingang (5) ein Ladekondensator (C8) und ein zugehöriger Ladewiderstand (R19) angeschlossen sind, so dass jeweils beim Einschalten der Gasentladungslampe (20) der Zündwinkel immer zunächst Null ist und erst mit einer zeitlichen Verzögerung den durch die Steuergleichspannung (US) und die Regelspannung (UR) festgelegten Wert annimmt.6. Device according to claim 4 or 5, characterized in that a charging capacitor (C8) and an associated charging resistor (R19) are connected to the ignition angle control input (5), so that the ignition angle is always first when the gas discharge lamp (20) is switched on Is zero and only takes on the value determined by the DC control voltage (U S ) and the control voltage (U R ) with a time delay. 7. Einrichtung nach Anspruch 1, insbesondere zur'Helligkeitsregulierung einer Natriumdampf-Hochdrucklampe, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Schaltungsanordnung auch Einrichtungen (52, R25-R27, C9, D3, D5) zum Erzeugen einer von der über dem Triac (TR1) liegenden Spannung abhängigen Komponente der Regelspannung (UR1) aufweist zum automatischen Regeln der Mindeststromstärke des durch die Lampe (20) fliessenden Stromes in Anpassung an die Charakteristik der Lampe (20).7. Device according to claim 1, in particular for ' brightness regulation of a high-pressure sodium vapor lamp, characterized in that the additional circuit arrangement also means (52, R25-R27, C9, D3, D5) for generating one of the triac (TR1) Voltage-dependent component of the control voltage (U R1 ) has for automatically regulating the minimum current of the current flowing through the lamp (20) in adaptation to the characteristics of the lamp (20). 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dassde zusätzliche Schaltungsanordnung eine erste und eine zweite Gleichrichteranordnung (42; 52) sowie einen Stromwandler (30) aufweist, dass die Primärwicklung (L2) des Stromwandlers (30) im Speisestromkreis der Lampe (20) liegt und der Eingang (40, 41) der ersten Gleichrichteranordnung (42) an die Sekundärwicklung (L3) des Stromwandlers angeschlossen ist, dass der Eingang (50, 51) der zweiten Gleichrichteranordnung (52) parallel zu dem im Speisestromkreis der Lampe (20) angeordneten Triac (TR1) liegt, und dass vom Ausgang (43, 44) der ersten Gleichrichteranordnung (42) eine von der Stromstärke des durch die Lampe (20) fliessenden Stromes abhängige Komponente der Regelspannung (UR1) und vom Ausgang (53, 54) der zweiten Gleichrichteranordnung (52) die von der Spannung über dem Triac (TR1) abhängige Komponente der Regelspannung (UR1) abgeleitet ist.8. Device according to claim 7, characterized in that the additional circuit arrangement has a first and a second rectifier arrangement (42; 52) and a current transformer (30), that the primary winding (L2) of the current transformer (30) in the supply circuit of the lamp (20) and the input (40, 41) of the first rectifier arrangement (42) is connected to the secondary winding (L3) of the current transformer, that the input (50, 51) of the second rectifier arrangement (52) is parallel to that in the supply circuit of the lamp (20) arranged triac (TR1), and that from the output (43, 44) of the first rectifier arrangement (42) a component of the control voltage (U R1 ) which is dependent on the current intensity of the current flowing through the lamp (20) and on the output (53, 54 ) of the second rectifier arrangement (52) which is derived from the voltage across the triac (TR1) dependent component of the control voltage (U R1 ). 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Schaltungsanordnung weiter eine Bezugsspannungsquelle (IC1, 35, 37) sowie einen ersten und einen zweiten Spannungsteiler (R15, R16, R17; R25, R26) aufweist, dass gleich gepolte Ausgangsanschlüsse (43, 53) der ersten und der zweiten Gleichrichteranordnung (42, 52) miteinander und mit dem entgegengesetzt gepolten Ausgangsanschluss (35) der Bezugsspannungsquelle (IC1, 35, 37) verbunden sind, dass der anders gepolte Ausgangsanschluss (44, 54) der ersten und der zweiten Gleichrichteranordnung (42, 52) je mit einem Ende des erstenlzw. zweiten Spannungsteilers (R15, R16, R17; R25, R26) verbunden ist und die andern Enden der beiden Spannungsteiler miteinander und mit dem zweiten Ausgangsanschluss (37) der Bezugsspannungsquelle verbunden sind, und dass die beiden Komponenten der Regelspannung (UR1) je an einem Abgriff (45, 55) des ersten bzw. zweiten Spannungsteilers (R15, R16, R17; R25, R26) abgegriffen sind.9. Device according to claim 8, characterized in that the additional circuit arrangement further comprises a reference voltage source (IC1, 35, 37) and a first and a second voltage divider (R15, R16, R17; R25, R26), that the same polarized output connections (43 , 53) of the first and the second rectifier arrangement (42, 52) are connected to each other and to the oppositely polarized output terminal (35) of the reference voltage source (IC1, 35, 37), that the differently polarized output terminal (44, 54) of the first and the second rectifier arrangement (42, 52) each have one end of the first or second second voltage divider (R15, R16, R17; R25, R26) is connected and the other ends of the two voltage dividers are connected to one another and to the second output terminal (37) of the reference voltage source, and that the two components of the control voltage (U R1 ) are each connected to one Tap (45, 55) of the first and second voltage divider (R15, R16, R17; R25, R26) are tapped. 10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuergleichspannung (US) einem dritten Spannungsteiler (R8, T1) zugeführt ist, der aus einem Festwiderstand (R8) und einem veränderbaren, durch die Regelspannung (UR1) elektronisch gesteuerten Widerstand (T1) zusammengesetzt ist, und dass ein Verbindungspunkt (39) zwischen dem Festwiderstand (R8) und dem veränderbaren Widerstand (T1) mit einem Zündwinkel-Steuereingang (5) der erstgenannten Schaltungsanordnung (IC1, R3-R11, C4-C6, D1) in Verbindung steht.10. The device according to claim 8 or 9, characterized in that the control DC voltage (U S ) is fed to a third voltage divider (R8, T1), which consists of a fixed resistor (R8) and a variable, electronically controlled by the control voltage (U R1 ) Resistor (T1) is composed, and that a connection point (39) between the fixed resistor (R8) and the variable resistor (T1) with an ignition angle control input (5) of the first-mentioned circuit arrangement (IC1, R3-R11, C4-C6, D1 ) is connected. 11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der veränderbare Widerstand durch die Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors (T1) gebildet ist, an dessen Basis die beiden Komponenten der Regelspannung (U R1) gelegt sind.11. The device according to claim 10, characterized in that the variable resistor is formed by the collector-emitter path of a transistor (T1), at the base of which the two components of the control voltage ( U R1 ) are applied. 12. Einrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zum veränderbaren Widerstand (T1) ein zweiter veränderbarer Widerstand (T2) liegt, der durch eine allein von der Stärke des durch die Lampe (20) fliessenden Stromes abhängige zweite Regelspannung (UR2) elektronisch gesteuert ist.12. The device according to claim 10 or 11, characterized in that parallel to the variable resistor (T1) is a second variable resistor (T2), the is electronically controlled by a second control voltage (U R2 ) which is dependent solely on the strength of the current flowing through the lamp (20). 13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite veränderbare Widerstand durch die Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors (T2) gebildet ist, an dessen Basis die zweite Regelspannung (UR2) liegt.13. The device according to claim 12, characterized in that the second variable resistor is formed by the collector-emitter path of a transistor (T2), at the base of which the second control voltage (U R2 ) is located. 14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zum ersten Spannungsteiler (R15, R16, R17) ein vierter Spannungsteiler (R21, R22) liegt, an dessen Abgriff (47) die zweite Regelspannung (UR2) abgegriffen ist.14. Device according to claim 13, characterized in that parallel to the first voltage divider (R15, R16, R17) is a fourth voltage divider (R21, R22), at the tap (47) of which the second control voltage (U R2 ) is tapped. 15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass an den Zündwinkel-Steuereingang (5) ein Ladekondensator (C8) und ein zugehöriger Ladewiderstand (R19) angeschlossen sind, so dass jeweils beim Einschalten der Gasentladungslampe (20) der Zündwinkel zunächst Null ist und erst mit einer zeitlichen Verzögerung den durch die Steuergleichspannung (Us) und die Regelspannung (UR1, UR2) festgelegten Wert annimmt.15. Device according to one of claims 10 to 14, characterized in that a charging capacitor (C8) and an associated charging resistor (R19) are connected to the ignition angle control input (5), so that the ignition angle each time the gas discharge lamp (20) is switched on is initially zero and only with a time delay assumes the value determined by the DC control voltage (U s ) and the control voltage (U R1 , U R2 ).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996005712A1 (en) * 1994-08-09 1996-02-22 A. Ahlstrom Corporation Method for controlling the function of a dimmer and dimmer
WO1997043881A1 (en) * 1996-05-10 1997-11-20 Philips Electronics N.V. Dimmable ballast

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2476410A1 (en) * 1979-12-19 1981-08-21 Elam Ltd SUPPLY CIRCUIT, IN PARTICULAR OF A DISCHARGE LAMP
AU8929682A (en) * 1982-01-11 1983-07-21 Cornell-Dubilier Electronics Inc. Magnetic ballast with thyristor control
US4437043A (en) 1982-11-22 1984-03-13 Cornell-Dubilier Electric Corporation Lighting control for high intensity discharge lamp
EP0139641A1 (en) * 1983-04-04 1985-05-08 MOSTELLER, Lawson Paul Jr. Device for automatic control of power to an electrical load and circuits therefor
DE3408426A1 (en) * 1984-03-08 1985-09-12 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg CIRCUIT ARRANGEMENT FOR AC OPERATION OF HIGH PRESSURE GAS DISCHARGE LAMPS
US5043635A (en) * 1989-12-12 1991-08-27 Talbott Edwin M Apparatus for controlling power to a load such as a fluorescent light
AU648130B2 (en) * 1990-12-03 1994-04-14 Allied-Signal Inc. A wide dimming range gas discharge lamp drive system
GB2319406A (en) * 1996-11-12 1998-05-20 Uvp Inc Dimming a medium pressure arc lamp; UV lamp standby mode
EP1986475B1 (en) * 2005-03-22 2010-02-03 Lightech Electronics Industries Ltd. Igniter circuit for an HID lamp
CN102648663B (en) * 2009-12-08 2016-04-06 皇家飞利浦电子股份有限公司 For the driver of solid state lamp

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3989976A (en) * 1975-10-07 1976-11-02 Westinghouse Electric Corporation Solid-state hid lamp dimmer
US3991344A (en) * 1975-03-18 1976-11-09 Westinghouse Electric Corporation Solid-state dimmer for dual high pressure discharge lamps

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5028752A (en) * 1973-07-13 1975-03-24

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3991344A (en) * 1975-03-18 1976-11-09 Westinghouse Electric Corporation Solid-state dimmer for dual high pressure discharge lamps
US3989976A (en) * 1975-10-07 1976-11-02 Westinghouse Electric Corporation Solid-state hid lamp dimmer

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996005712A1 (en) * 1994-08-09 1996-02-22 A. Ahlstrom Corporation Method for controlling the function of a dimmer and dimmer
WO1997043881A1 (en) * 1996-05-10 1997-11-20 Philips Electronics N.V. Dimmable ballast

Also Published As

Publication number Publication date
EP0003528B1 (en) 1981-09-30
US4320326A (en) 1982-03-16
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DK427379A (en) 1979-10-10

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