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EP0620700A1 - Electronic ballast - Google Patents

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Publication number
EP0620700A1
EP0620700A1 EP93106095A EP93106095A EP0620700A1 EP 0620700 A1 EP0620700 A1 EP 0620700A1 EP 93106095 A EP93106095 A EP 93106095A EP 93106095 A EP93106095 A EP 93106095A EP 0620700 A1 EP0620700 A1 EP 0620700A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
circuit
voltage
lamp
arrangement according
pulse width
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.)
Withdrawn
Application number
EP93106095A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Heinrich Korte
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to EP93106095A priority Critical patent/EP0620700A1/en
Publication of EP0620700A1 publication Critical patent/EP0620700A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC using static converters
    • H05B41/295—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps with preheating electrodes, e.g. for fluorescent lamps
    • H05B41/298—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
    • H05B41/2981—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions
    • H05B41/2985—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions against abnormal lamp operating conditions
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a circuit arrangement for the high-frequency operation of a low-pressure discharge lamp.
  • Ballasts for high-frequency low-pressure discharge lamps have the task of controlling the preheating of the lamp electrodes before the discharge lamp is ignited and the lamp operation after the ignition.
  • the current flow in the lamp circuit is determined by the switching behavior of a switching transistor, which in turn is controlled by a control circuit.
  • the switching transistor has to conduct the current through the lamp circuit both in the preheating phase before ignition of the discharge lamp and during lamp operation. In the event of malfunctions, overvoltages can occur due to the switching inductances contained in the lamp circuit, which can destroy the switching transistor if the reverse voltage is exceeded. It is to reduce the risk of transistor breakdown in the event of overvoltages possible to use transistors with high reverse voltage, which is disadvantageous, however, since such transistors with high reverse voltage are characterized by a deteriorated switching behavior.
  • the object of the present invention is therefore to provide an improved circuit arrangement with which a safe starting behavior of low-pressure discharge lamps and safe lamp operation under protection against overvoltages and overcurrents is made possible.
  • FIG. 1 shows, as circuit components of the circuit arrangement according to the invention, a voltage supply 10, a lamp generator 20, a control circuit 30, which is the pulse width regulator 32, the current limiting circuit 34 and the voltage limiting circuit 36, and a start-up circuit 40. These modules are described in detail below.
  • the voltage supply is designed as a standard rectifier circuit, which consists of the bridge rectifier D1 - D4 and the downstream smoothing capacitors C1, C2.
  • the rectifier is supplied with mains voltage.
  • the lamp generator 20 is constructed as a single-ended high-frequency generator with a switching transistor T2.
  • the lamp generator contains a lamp resonant circuit (L1, L2, C4, C5) which is formed by the switching inductance L1 and a series resonant circuit consisting of the resonant capacitor C4, the auxiliary inductor L2 and the heating capacitor C5.
  • the function of the series resonant circuit (C4, L2, C5) is that when the lamp is not yet ignited, an increased voltage across the capacitor C5 has a favorable effect on the ignition, while on the other hand the auxiliary inductance L2 serves to reduce the lamp current peak value during lamp operation.
  • the clock frequency of the switching transistor T2 is selected so that it corresponds to the resonance frequency of the lamp resonant circuit (L1, L2, C4, C5).
  • the power supply to the lamp generator 20 takes place via the lamp electrode LE1 of the low-pressure discharge lamp LL, so that, in the event of lamp failure, e.g. B. by a blown electrode or other interruption, the entire circuit arrangement remains free of voltage.
  • the switching transistor T2 operated with the resonant frequency of the lamp resonant circuit (L1, L2, C4, C5) is controlled by the pulse width controller 32, which is the actual control component the control circuit forms.
  • the pulse width controller 32 has both the function of generating the switching clock for the switching transistor T2 and also comparing an actual voltage derived from the lamp generator with an internal target voltage and regulating the width of the switch-on pulses of the clocked switching transistor T2 accordingly.
  • the TARGET voltage can be permanently set via an internal reference voltage source REF.
  • the actual voltage is generated using the current limiting circuit 34.
  • the voltage drop across the emitter resistor R4 of the switching transistor is rectified and smoothed and applied to the control input IST of the pulse width regulator 32.
  • the function of the current limiting circuit 34 is such that when the current through the switching transistor T2 increases, the voltage across the emitter resistor R4 rises, so that the level of the ACTUAL controlled variable increases in comparison with the TARGET voltage, whereupon the pulse width controller 32 increases the width of the switch-on pulses of the switching transistor T2 reduced. This ensures that the current through the transistor T2 and the current through the lamp generator 20 are kept almost constant, so that the power of the fluorescent lamp LL and thus its brightness is constant.
  • the control circuit 30 further includes a voltage limiting circuit 36, which serves to avoid overvoltages on the switching transistor T2.
  • the collector voltage of the switching transistor T2 is applied to the base of the transistor T1 via a voltage divider R2, R3. If one is exceeded critical voltage at the collector of the switching transistor T2, the base-emitter voltage of the transistor T1 is also exceeded, so that it becomes conductive and thus the internal reference voltage applied to the pulse width regulator input SOLL is reduced.
  • the ACTUAL control variable derived from the emitter resistor R4 is compared with a reduced TARGET voltage and the transistor ON time is accordingly reduced until the voltage at the collector of the switching transistor T2 has dropped below the critical value.
  • the control circuit 30 requires a supply voltage of around 16 V. During the operation of the fluorescent lamp LL, this supply voltage is supplied by the secondary inductance L10 of the switching inductance L1. Before the fluorescent lamp LL is ignited, the supply voltage is provided by the starting circuit 40.
  • the start-up circuit 40 is connected to the mains voltage supply via the resistors R10, R11 and the lamp filaments LE1, LEZ.
  • the capacitor C7 is charged via the resistors R10 and R11.
  • the thyristor T5 is ignited and the energy stored in the capacitor C7 is delivered to the control circuit.
  • the thyristor T5 remains fired. Otherwise, T5 blocks after capacitor C7 has discharged and charging of C7 begins again.
  • connection of the charging resistors R10, R11 of the capacitor C7 via the lamp filaments LE means that the circuit cannot attempt to start if the lamp filaments LE1, LEZ are defective.
  • the functionality of the heating filaments is automatically checked when the lamp is started up, so that the circuit arrangement according to the invention can only start operation with an intact fluorescent lamp LL.
  • a ballast for operating low-pressure discharge lamps of low power is created by the circuit arrangement according to the invention. This is advantageous because, for. B. the currently valid regulations in Germany allow the operation of electronic ballasts up to an input power of 25 W without a separate circuit for harmonic reduction is necessary.

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Abstract

A circuit arrangement for radio-frequency operation of a low-pressure discharge lamp LL contains a voltage supply 10, a lamp generator 20, a switching transistor T2 and a control circuit 30 having a pulse-width regulator 32. For regulating the width of the switching-on pulses of the switching transistor T2, an instantaneous voltage provided by a current-limiting circuit 34 is compared with a reference voltage, the reference voltage being limited by a voltage limiting circuit 36 when overvoltages occur at the switching transistor T2. The control circuit 30 is supplied, before the discharge lamp LL is switched on, by a starting circuit 40 and, during operation of the discharge lamp LL, by a secondary inductance L10. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum hochfrequenten Betrieb einer Niederdruckentladungslampe.The present invention relates to a circuit arrangement for the high-frequency operation of a low-pressure discharge lamp.

Vorschaltgeräte für hochfrequent betriebene Niederdruckentladungslampen besitzen die Aufgabe, vor Zündung der Entladungslampe das Vorheizen der Lampenelektroden und nach der Zündung den Lampenbetrieb zu steuern. Dazu wird der Stromfluß im Lampenstromkreis durch das Schaltverhalten eines Schalttransistors bestimmt, der seinerseits durch eine Steuerschaltung angesteuert wird. Beim Betrieb derartiger Vorschaltgeräte treten die folgenden Probleme auf:Ballasts for high-frequency low-pressure discharge lamps have the task of controlling the preheating of the lamp electrodes before the discharge lamp is ignited and the lamp operation after the ignition. For this purpose, the current flow in the lamp circuit is determined by the switching behavior of a switching transistor, which in turn is controlled by a control circuit. The following problems occur when operating such ballasts:

Der Schalttransistor hat sowohl in der Vorheizphase vor Zündung der Entladungslampe als auch während des Lampenbetriebes den Strom durch den Lampenstromkreis zu leiten. Dabei können im Falle von Störungen wegen der in dem Lampenstromkreis enthaltenen Schaltinduktivitäten Überspannungen auftreten, wodurch bei Überschreitung der Sperrspannung des Schalttransistors dieser zerstört werden kann. Um die Gefahr des Transistordurchschlags bei Überspannungen zu vermindern, ist es möglich, Transistoren mit hoher Sperrspannung einzusetzen, was jedoch nachteilig ist, da derartige Transistoren mit hoher Sperrspannung sich durch ein verschlechtertes Schaltverhalten auszeichnen.The switching transistor has to conduct the current through the lamp circuit both in the preheating phase before ignition of the discharge lamp and during lamp operation. In the event of malfunctions, overvoltages can occur due to the switching inductances contained in the lamp circuit, which can destroy the switching transistor if the reverse voltage is exceeded. It is to reduce the risk of transistor breakdown in the event of overvoltages possible to use transistors with high reverse voltage, which is disadvantageous, however, since such transistors with high reverse voltage are characterized by a deteriorated switching behavior.

Die Gefahr von Überspannungen besteht jedoch nicht nur während der Zündphase, sondern auch während des Lampenbetriebes, falls zum Beispiel die Lampe ausfällt oder der Strom aus anderen Gründen unterbrochen wird.However, there is a risk of overvoltages not only during the ignition phase, but also during lamp operation if, for example, the lamp fails or the power is interrupted for other reasons.

Ein weiteres Problem besteht darin, daß ein zuverlässiges Zündverhalten und ein gleichmäßiger Lampenbetrieb nur dann erreicht werden können, wenn die im Lampenstromkreis eingesetzten Bauelemente möglichst genau ihren Nenn-Daten entsprechen und langzeitstabil arbeiten. Dies erfordert den Einsatz von verhältnismäßig teuren Bauelementen mit geringen Herstellungstoleranzen.Another problem is that reliable ignition behavior and uniform lamp operation can only be achieved if the components used in the lamp circuit correspond as closely as possible to their nominal data and work with long-term stability. This requires the use of relatively expensive components with low manufacturing tolerances.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine verbesserte Schaltungsanordnung anzugeben, mit der ein sicheres Startverhalten von Niederdruckentladungslampen und ein sicherer Lampenbetrieb unter Schutz vor Überspannungen und Überströmen ermöglicht wird.The object of the present invention is therefore to provide an improved circuit arrangement with which a safe starting behavior of low-pressure discharge lamps and safe lamp operation under protection against overvoltages and overcurrents is made possible.

Diese Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordnung zum hochfrequenten Betrieb einer Niederdruckentladungslampe mit den im Hauptanspruch enthaltenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved by a circuit arrangement for the high-frequency operation of a low-pressure discharge lamp with the features contained in the main claim. Advantageous embodiments of the circuit arrangement according to the invention result from the subclaims.

Der Aufbau und die Funktion eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung werden im folgenden im einzelnen anhand der beigefügten Fig. 1 beschrieben.The structure and function of an exemplary embodiment of the circuit arrangement according to the invention are described in detail below with reference to the attached FIG. 1.

Fig. 1 zeigt als Schaltungsbestandteile der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung eine Spannungsversorgung 10, einen Lampengenerator 20, eine Steuerschaltung 30, die den Pulsweitenregler 32, die Strombegrenzungschaltung 34 und die Spannungsbegrenzungsschaltung 36 enthält, und eine Anlaufschaltung 40. Diese Baugruppen werden im folgenden im einzelnen beschrieben.1 shows, as circuit components of the circuit arrangement according to the invention, a voltage supply 10, a lamp generator 20, a control circuit 30, which is the pulse width regulator 32, the current limiting circuit 34 and the voltage limiting circuit 36, and a start-up circuit 40. These modules are described in detail below.

Die Spannungsversorgung ist als Standard-Gleichrichterschaltung ausgeführt, die aus dem Brückengleichrichter D1 - D4 und den nachgeschalteten Glättungskondensatoren C1, C2 besteht. Der Gleichrichter wird mit Netzspannung versorgt.The voltage supply is designed as a standard rectifier circuit, which consists of the bridge rectifier D1 - D4 and the downstream smoothing capacitors C1, C2. The rectifier is supplied with mains voltage.

Der Lampengenerator 20 ist als Eintakt-Hochfrequenz-Generator mit einem Schalttransistor T2 aufgebaut. Der Lampengenerator enthält einen Lampenschwingkreis (L1, L2, C4, C5) der durch die Schaltinduktivität L1 und einen Serienschwingkreis, bestehend aus dem Schwingkondensator C4, der Hilfsinduktivität L2 und dem Heizkondensator C5, gebildet wird.The lamp generator 20 is constructed as a single-ended high-frequency generator with a switching transistor T2. The lamp generator contains a lamp resonant circuit (L1, L2, C4, C5) which is formed by the switching inductance L1 and a series resonant circuit consisting of the resonant capacitor C4, the auxiliary inductor L2 and the heating capacitor C5.

Die Funktion des Serienschwingkreises (C4, L2, C5) besteht darin, daß sich bei noch nicht gezündeter Lampe eine erhöhte Spannung über dem Kondensator C5 zündbegünstigend auswirkt, wobei andererseits während des Lampenbetriebes die Hilfsinduktivität L2 der Reduzierung des Lampenstromscheitelwertes dient.The function of the series resonant circuit (C4, L2, C5) is that when the lamp is not yet ignited, an increased voltage across the capacitor C5 has a favorable effect on the ignition, while on the other hand the auxiliary inductance L2 serves to reduce the lamp current peak value during lamp operation.

Die Taktfrequenz des Schalttransistors T2 ist so gewählt, daß sie der Resonanzfrequenz des Lampenschwingkreises (L1, L2, C4, C5) entspricht.The clock frequency of the switching transistor T2 is selected so that it corresponds to the resonance frequency of the lamp resonant circuit (L1, L2, C4, C5).

Die Stromversorgung des Lampengenerators 20 erfolgt über die Lampenelektrode LE1 der Niederdruckentladungslampe LL, sodaß im Falle des Lampenausfalls z. B. durch eine durchgebrannte Elektrode oder eine anderweitige Unterbrechung die gesamte Schaltungsanordnung spannungsfrei bleibt.The power supply to the lamp generator 20 takes place via the lamp electrode LE1 of the low-pressure discharge lamp LL, so that, in the event of lamp failure, e.g. B. by a blown electrode or other interruption, the entire circuit arrangement remains free of voltage.

Der mit der Resonanzfrequenz des Lampenschwingkreises (L1, L2, C4, C5) betriebene Schalttransistor T2 wird durch den Pulsweitenregler 32 angesteuert, der die eigentliche Regelkomponente der Steuerschaltung bildet. Der Pulsweitenregler 32 besitzt sowohl die Funktion, den Schalttakt für den Schalttransistor T2 zu erzeugen als auch eine vom Lampengenerator abgeleitete IST-Spannung mit einer internen SOLL-Spannung zu vergleichen und entsprechend die Breite der Einschaltimpulse des getakten Schalttransistors T2 zu regeln. Dabei kann die SOLL-Spannung über eine interne Referenzspannungsquelle REF fest eingestellt werden.The switching transistor T2 operated with the resonant frequency of the lamp resonant circuit (L1, L2, C4, C5) is controlled by the pulse width controller 32, which is the actual control component the control circuit forms. The pulse width controller 32 has both the function of generating the switching clock for the switching transistor T2 and also comparing an actual voltage derived from the lamp generator with an internal target voltage and regulating the width of the switch-on pulses of the clocked switching transistor T2 accordingly. The TARGET voltage can be permanently set via an internal reference voltage source REF.

Die IST-Spannung wird mit Hilfe der Strombegrenzungsschaltung 34 erzeugt. Dazu wird die am Emitter-Widerstand R4 des Schalttransistors abfallende Spannung gleichgerichtet und geglättet an den Regeleingang IST des Pulsweitenreglers 32 angelegt. Die Funktion der Strombegrenzungsschaltung 34 erfolgt derart, daß bei steigendem Strom durch den Schalttransistor T2 die Spannung über dem Emitter-Widerstand R4 steigt, so daß der Pegel der IST-Regelgröße im Vergleich zur SOLL-Spannung steigt, woraufhin der Pulsweitenregler 32 die Breite der Einschaltimpulse des Schalttransistors T2 verringert. Damit wird erreicht, daß der Strom durch den Transistor T2 und der Strom durch den Lampengenerator 20 nahezu konstant gehalten werden, so daß auch die Leistung der Leuchtstofflampe LL und somit deren Helligkeit gleichbleibend ist. Dadurch werden die Erscheinungen, welche sich bei herkömmlichen Vorschaltgeräten als nachteilige Einflüsse auswirken, wie z. B. Netzspannungsschwankungen oder Bauteiltoleranzen (insbesondere in den Schaltinduktivitäten), beseitigt werden. Der Einsatz von billigeren Bauteilen mit höheren Toleranzen wird ermöglicht, wobei gleichzeitig fertigungsbedingte Leistungsunterschiede zwischen mehreren, mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung versehenen Geräten vermieden werden.The actual voltage is generated using the current limiting circuit 34. For this purpose, the voltage drop across the emitter resistor R4 of the switching transistor is rectified and smoothed and applied to the control input IST of the pulse width regulator 32. The function of the current limiting circuit 34 is such that when the current through the switching transistor T2 increases, the voltage across the emitter resistor R4 rises, so that the level of the ACTUAL controlled variable increases in comparison with the TARGET voltage, whereupon the pulse width controller 32 increases the width of the switch-on pulses of the switching transistor T2 reduced. This ensures that the current through the transistor T2 and the current through the lamp generator 20 are kept almost constant, so that the power of the fluorescent lamp LL and thus its brightness is constant. As a result, the phenomena, which have an adverse effect on conventional ballasts, such as. B. mains voltage fluctuations or component tolerances (especially in the switching inductances) can be eliminated. The use of cheaper components with higher tolerances is made possible, at the same time avoiding production-related performance differences between several devices provided with the circuit arrangement according to the invention.

Die Steuerschaltung 30 enthält weiterhin eine Spannungsbegrenzungsschaltung 36, die der Vermeidung von Überspannungen am Schalttransistor T2 dient. Dazu wird die Kollektorspannung des Schalttransistors T2 über einen Spannungsteiler R2, R3 an die Basis des Transistors T1 angelegt. Bei Überschreiten einer kritischen Spannung am Kollektor des Schalttransistors T2 wird die Basis-Emitter-Spannung des Transistors T1 ebenfalls überschritten, so daß dieser leitend wird und damit die an dem Pulsweitenreglereingang SOLL anliegende interne Referenzspannung verringert wird. Die vom Emitter-Widerstand R4 abgeleitete IST-Regelgröße wird dabei mit einer verringerten SOLL-Spannung verglichen und dementsprechend die Transistor-Einschaltzeit solange verringert, bis die Spannung am Kollektor des Schalttransistors T2 unterhalb des kritischen Wertes abgesunken ist.The control circuit 30 further includes a voltage limiting circuit 36, which serves to avoid overvoltages on the switching transistor T2. For this purpose, the collector voltage of the switching transistor T2 is applied to the base of the transistor T1 via a voltage divider R2, R3. If one is exceeded critical voltage at the collector of the switching transistor T2, the base-emitter voltage of the transistor T1 is also exceeded, so that it becomes conductive and thus the internal reference voltage applied to the pulse width regulator input SOLL is reduced. The ACTUAL control variable derived from the emitter resistor R4 is compared with a reduced TARGET voltage and the transistor ON time is accordingly reduced until the voltage at the collector of the switching transistor T2 has dropped below the critical value.

Die Steuerschaltung 30 benötigt eine Versorgungsspannung von rund 16 V. Während des Betriebes der Leuchtstofflampe LL wird diese Versorgungsspannung von der Nebeninduktivität L10 der Schaltinduktivität L1 geliefert. Vor Zündung der Leuchtstofflampe LL wird die Versorgungsspannung von der Anlaufschaltung 40 bereitgestellt.The control circuit 30 requires a supply voltage of around 16 V. During the operation of the fluorescent lamp LL, this supply voltage is supplied by the secondary inductance L10 of the switching inductance L1. Before the fluorescent lamp LL is ignited, the supply voltage is provided by the starting circuit 40.

Die Anlaufschaltung 40 ist über die Widerstände R10, R11 und die Lampenwendeln LE1, LEZ mit der Netzspannungsversorgung verbunden. Über die Widerstände R10 und R11 wird der Kondensator C7 aufgeladen. Bei Erreichen der Durchbruchspannung des Diac D5 wird der Thyristor T5 gezündet und die im Kondensator C7 gespeicherte Energie an die Steuerschaltung abgegeben. Sobald die Spannungsversorgung durch die Nebeninduktivität L10 genügend Strom liefert, bleibt der Thyristor T5 gezündet. Andernfalls sperrt T5 nach Entladung des Kondensators C7 und der Ladevorgang von C7 beginnt erneut.The start-up circuit 40 is connected to the mains voltage supply via the resistors R10, R11 and the lamp filaments LE1, LEZ. The capacitor C7 is charged via the resistors R10 and R11. When the breakdown voltage of the diac D5 is reached, the thyristor T5 is ignited and the energy stored in the capacitor C7 is delivered to the control circuit. As soon as the voltage supply through the secondary inductor L10 supplies sufficient current, the thyristor T5 remains fired. Otherwise, T5 blocks after capacitor C7 has discharged and charging of C7 begins again.

Durch den Anschluß der Ladewiderstände R10, R11 des Kondensators C7 über die Lampenwendeln LE wird erreicht, daß die Schaltung keinen Startversuch durchführen kann, falls die Lampenwendeln LE1, LEZ defekt sind. Dadurch wird automatisch bei Inbetriebnahme der Lampe die Funktionstüchtigkeit der Heizwendeln geprüft, so daß die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung nur mit intakter Leuchtstofflampe LL den Betrieb aufnehmen kann.The connection of the charging resistors R10, R11 of the capacitor C7 via the lamp filaments LE means that the circuit cannot attempt to start if the lamp filaments LE1, LEZ are defective. As a result, the functionality of the heating filaments is automatically checked when the lamp is started up, so that the circuit arrangement according to the invention can only start operation with an intact fluorescent lamp LL.

Durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung wird ein Vorschaltgerät zum Betrieb von Niederdruckentladungslampen kleiner Leistung geschaffen. Dies ist vorteilhaft, da z. B. die derzeit in Deutschland gültigen Vorschriften den Betrieb von elektronischen Vorschaltgeräten bis zu einer Eingangsleistung von 25 W erlauben, ohne daß eine gesonderte Schaltung zur Oberwellenreduzierung notwendig ist.A ballast for operating low-pressure discharge lamps of low power is created by the circuit arrangement according to the invention. This is advantageous because, for. B. the currently valid regulations in Germany allow the operation of electronic ballasts up to an input power of 25 W without a separate circuit for harmonic reduction is necessary.

Es ist jedoch möglich, die dargestellte Spannungsversorgung je nach Leistungsgröße und Grenzwertvorgabe mit einem Funkentstörfilter zu versehen.However, it is possible to provide the voltage supply shown with a radio interference filter depending on the power size and limit value specification.

Schaltungstechnische Modifikationen der dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sind denkbar. So z. B. kann die dargestellte Netzspannungsversorgung-Emittergleichrichter durch entsprechende Gleichspannungsversorgung ersetzt werden. Weiterhin ist es möglich, den Pulsweitenregler 32 durch eine mit Einzelbauteilen aufgebaute Schaltung zu ersetzen.Circuitry modifications of the illustrated embodiment of the circuit arrangement according to the invention are conceivable. So z. B. the mains voltage supply emitter rectifier shown can be replaced by a corresponding DC voltage supply. Furthermore, it is possible to replace the pulse width controller 32 by a circuit constructed with individual components.

Claims (10)

Schaltungsanordnung zum hochfrequenten Betrieb einer Niederdruckentladungslampe (LL) mit einer Spannungsversorgung (10), einem Lampengenerator (20), einem Schalttransistor (T2) und einer Steuerschaltung (30), die einen Oszillator mit einem Pulsweitenregler (32) zur Erzeugung eines Schalttaktes, eine Strombegrenzungsschaltung (34) und eine Spannungsbegrenzungsschaltung (36) enthält, wobei der Schalttransistor (T2) mit dem Schalttakt derart ansteuerbar ist, daß die Niederdruckentladungslampe mit im wesentlichen konstanter Leistung betrieben wird.Circuit arrangement for high-frequency operation of a low-pressure discharge lamp (LL) with a voltage supply (10), a lamp generator (20), a switching transistor (T2) and a control circuit (30), which is an oscillator with a pulse width regulator (32) for generating a switching clock, a current limiting circuit (34) and a voltage limiting circuit (36), wherein the switching transistor (T2) can be controlled with the switching clock in such a way that the low-pressure discharge lamp is operated with an essentially constant power. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lampengenerator (20) durch einen Eintakt-Hochfrequenzgenerator mit einem Lampenschwingkreis (L1,L2,C4,C5) gebildet wird, wobei die Taktfrequenz des Schalttransistors (T2) gleich der Resonanzfrequenz des Lampenschwingkreises (L1,L2,C4,C5) ist.Circuit arrangement according to Claim 1, characterized in that the lamp generator (20) is formed by a single-ended high-frequency generator with a lamp resonant circuit (L1, L2, C4, C5), the clock frequency of the switching transistor (T2) being equal to the resonant frequency of the lamp resonant circuit (L1, L2, C4, C5). Schaltungsanordhung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lampenschwingkreis (L1,L2,C4,C5) durch eine Induktivität (L1) und einen Serienschwingkreis gebildet wird, wobei der Serienschwingkreis aus einem Schwingkondensator (C4), einer Induktivität (L2) und einen Heizkondensator (C5) besteht.Circuit arrangement according to claims 1 and 2, characterized in that the lamp resonant circuit (L1, L2, C4, C5) is formed by an inductor (L1) and a series resonant circuit, the series resonant circuit comprising an oscillating capacitor (C4) and an inductor (L2) and a heating condenser (C5). Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strombegrenzungsschaltung (34) geeignet ist, eine dem Stromfluß durch den Schalttransistor (T2) proportionale Ist-Spannung am Pulsweitenregler (32) bereitzustellen.Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the current limiting circuit (34) is suitable for providing an actual voltage at the pulse width regulator (32) which is proportional to the current flow through the switching transistor (T2). Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pulsweitenregler (32) eine Referenzspannungsquelle aufweist.Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the pulse width regulator (32) has a reference voltage source. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsbreite des Schalttaktes in Abhängigkeit von der Ist-Spannung und der Referenzspannung durch den Pulsweitenregler (32) derart regelbar ist, daß bei sinkender Ist-Spannung die Impulsbreite erhöht wird.Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the pulse width of the switching clock as a function of the actual voltage and the reference voltage can be regulated by the pulse width regulator (32) in such a way that the pulse width is increased when the actual voltage drops. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzspannung in Abhängigkeit von der am Schalttransistor (T2) anliegenden Spannung durch die Spannungsbegrenzungsschaltung (36) veränderbar ist.Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the reference voltage can be changed by the voltage limiting circuit (36) as a function of the voltage applied to the switching transistor (T2). Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Versorgungsschaltung des Pulsweitenreglers, die vor dem Start der Niederdruckentladungslampe (LL) durch eine Anlaufschaltung (40) und während des Betriebs der Niederdruckentladungslampe (LL) durch eine Nebeninduktivität (L10) der Schaltinduktivität (L1) gebildet wird.Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized by a supply circuit of the pulse width regulator, which is formed by a starting circuit (40) before the start of the low-pressure discharge lamp (LL) and by a secondary inductance (L10) of the switching inductance (L1) during operation of the low-pressure discharge lamp (LL) becomes. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlaufschaltung (40) einen Kondensator (C7), der durch die Spannungsversorgung aufladbar ist, und einen Thyristor (T5) enthält, der mit der am Kondensator (C7) anliegenden Spannung über einen Diac (D5) zündbar ist, wobei nach Zündung des Thyristors (T5) die Spannung am Kondensator (C7) die Versorgungsspannung des Pulsbreitenreglers (32) bildet.Circuit arrangement according to Claim 8, characterized in that the starting circuit (40) contains a capacitor (C7) which can be charged by the voltage supply, and a thyristor (T5) which is connected to the voltage across the capacitor (C7) via a diac (D5 ) is ignitable, the voltage on the capacitor (C7) forming the supply voltage of the pulse width regulator (32) after the thyristor (T5) has been ignited. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (C7) über eine Reihenschaltung aufladbar ist, die durch die Elektroden der Niederdruckentladungslampe (LL) und zwei Widerständen (R10, R11) gebildet wird.Circuit arrangement according to Claim 9, characterized in that the capacitor (C7) can be charged via a series circuit which is formed by the electrodes of the low-pressure discharge lamp (LL) and two resistors (R10, R11).
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