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EP1938670B1 - Elektronisches vorschaltgerät und verfahren zum betreiben einer elektrischen lampe - Google Patents

Elektronisches vorschaltgerät und verfahren zum betreiben einer elektrischen lampe Download PDF

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Publication number
EP1938670B1
EP1938670B1 EP06807224A EP06807224A EP1938670B1 EP 1938670 B1 EP1938670 B1 EP 1938670B1 EP 06807224 A EP06807224 A EP 06807224A EP 06807224 A EP06807224 A EP 06807224A EP 1938670 B1 EP1938670 B1 EP 1938670B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lamp
heating
circuit
electric lamp
operating
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.)
Not-in-force
Application number
EP06807224A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1938670A1 (de
EP1938670B8 (de
Inventor
Kay Schmidtmann
Bernhard Schemmel
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.)
Osram GmbH
Original Assignee
Osram GmbH
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 Osram GmbH filed Critical Osram GmbH
Publication of EP1938670A1 publication Critical patent/EP1938670A1/de
Publication of EP1938670B1 publication Critical patent/EP1938670B1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1938670B8 publication Critical patent/EP1938670B8/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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

Definitions

  • the present invention relates to an electronic ballast for operating an electric lamp, which has a first and a second lamp filament, wherein the lamp filaments for heating during a preheating phase of the electric lamp are electrically connected to a heating circuit of the electronic ballast.
  • the invention also relates to a method for operating an electric lamp with such an electronic ballast.
  • Electric lamps are known in various designs and types. Thus, a variety of different electronic ballasts are also known due to this diversity.
  • An electronic operating device which has a heating circuit with a heating transformer, and the heating circuit can adjust the preheating.
  • An already known electric lamp is the amalgam fluorescent lamp.
  • This has an advantage in that over a wide temperature range, the luminous flux is over 90%.
  • This positive effect of the amalgam fluorescent lamps which can occur more or less depending on the structure of this lamp, can be greatly reduced by a heating circuit for heating the lamp filaments of this lamp in an operating phase.
  • This heating circuit is arranged in the electronic ballast with which the corresponding electric lamp is operated.
  • switchable heating circuits are known during the operating phase, which, however, can only be realized by a very complex and therefore cost-intensive solution.
  • the present invention is therefore based on the object to provide an electronic ballast, in which the negative influence of a heating circuit for heating lamp filaments of an electric lamp in the operating phase of the electric lamp can be at least reduced.
  • it is an object to at least be able to reduce the abovementioned disadvantage in the case of amalgam fluorescent lamps.
  • An inventive ballast for operating an electric lamp comprises a heating circuit which is designed for heating lamp filaments of the electric lamp during a preheating phase.
  • the lamp filaments are electrically connected to the heating circuit.
  • An essential concept of the invention is that the heating circuit is designed such that the heating current generated by this heating circuit in an operating phase of the electric lamp by changing the resonance excitation of a resonant circuit which is part of the heating circuit, with a value between 20% and 60% the lamp current of the electric lamp is dimensioned.
  • the operating phase follows in time the preheating phase and the ignition of the electric lamp.
  • the heating circuit during the operating phase of the electrical Turn off the lamp completely and therefore it is no longer necessary to provide a complex circuit design for it.
  • the heating circuit is designed such that it has a resonance state in a preheating phase, which ensures higher heating currents, wherein the high heating currents are reduced in an operating phase. The heating circuit then no longer has a resonance state in the operating phase.
  • the heating current generated by the heating circuit in the operating phase of the electric lamp with a value between 33% and 53% of the lamp current of the electric lamp can be dimensioned.
  • the adjustable in the operating phase value is between 37% and 48% of the lamp current of the electric lamp.
  • the heating circuit advantageously has a first inductance as a lamp inductor and a first and a second auxiliary inductance, wherein the first additional inductance is electrically connected to a first end of the first lamp filament and the second additional inductance is electrically connected to a first end of the second lamp filament.
  • a resonance circuit is connected at least between the first additional inductance and the first end of the first lamp filament.
  • the resonant circuit essentially has a resonance state in the case of operating conditions to be set in a preheating phase of the electric lamp.
  • the resonance circuit has to be set operating conditions in the operating phase of the electric lamp on a different from the preheating phase operating state.
  • the resonance circuit has a non-resonance state. This means that only in the preheating phase due to the resonant state reached there, a maximum heating current can be delivered to the lamp filaments.
  • the resonance circuit During the transition from the preheating phase into the operating phase, in which the operating frequency, which can be greater than 70 kHz in the preheating phase, is reduced to a lower value, then the resonance circuit also assumes an operating state which is far from the resonance state. As a result, the output to the lamp filaments heating current is significantly reduced.
  • the operating conditions to be set designate and include the operating conditions and settings required during the preheat phase and phase of operation for proper and safe operation.
  • the resonance circuit and thus the entire heating circuit is out of resonance and the influence on the luminous flux of the electric lamp at high temperatures in the operating phase can be significantly reduced, even prevented in the optimal case.
  • the resonant circuit preferably comprises a heating inductor and a heating capacitor which are connected in series. It is preferred if the resonance circuit is designed such that in each case a series circuit of a heating inductance and a heating capacitor is connected between the two additional inductances and the corresponding ends of the lamp filaments. In a quasi-symmetrical configuration, a series connection of a heating capacitor and a heating inductor are thus connected in each case at the first ends of the lamp filaments.
  • the heating circuit can thus be tuned in an effective manner in a preheat phase and in an operating phase.
  • the electric lamp is designed as an amalgam fluorescent lamp.
  • the very positive amalgam eflect (approximately 90% of the luminous flux over a wide temperature range) can be used optimally here and the negative influence of the heating circuit in the operating phase can be significantly reduced.
  • a method for operating an electric lamp with an electronic ballast which has a heating circuit for heating at least one lamp filament of the electric lamp, the heating current of the heating circuit during a phase of operation of the electric lamp to a value between 20% and 60% of the lamp current the electric lamp is set.
  • Advantageous embodiments of the electronic ballast are, insofar as transferable, to be regarded as advantageous embodiments of the method according to the invention.
  • FIG. 1 is an inventive electronic ballast 1 for operating an electric lamp 2, which is formed in the embodiment as amalgam luminescent lamp shown.
  • the electric lamp 2 has a first lamp filament 21 and a second lamp filament 22. Both the first lamp filament 21 and the second lamp filament 22 each include a first end 21 a and 22 a and a second end 21 b and 22 b.
  • the electronic ballast 1 has a heating circuit 3 for heating the two lamp filaments 21 and 22 during a preheating phase of the electric lamp 2.
  • the heating circuit 3 is electrically connected to both the first lamp filament 21 and the second lamp filament 22.
  • the heating circuit 3 comprises a lamp inductor, which is designed as a first inductor 30.
  • This inductor 30 is electrically connected to a first circuit node S1.
  • the heating circuit 3 comprises a first additional inductance 31 a and a second additional inductance 31 b.
  • the first additional inductance 31a is also connected to the first circuit node S1.
  • the first additional inductance 31 a is connected in a circuit branch, which is electrically contacted with the first end 21 a of the first lamp coil 21.
  • the second additional inductance 31 b is connected to a second circuit node S2 and connected in a circuit branch, which is electrically contacted with the first end 22a of the second lamp filament 22.
  • the heating circuit 3 comprises a resonance circuit 32a and 32b, wherein the resonance circuit 32a is connected between the first auxiliary inductance 31a and the first end 21a of the first lamp filament 21.
  • the resonant circuit 32a comprises a heating inductor 321a and a series-connected heating capacitor 322a.
  • a corresponding resonance circuit 32b is connected between the second additional inductance 31b and the first end 22a of the second lamp filament 22, which likewise has a heating inductor 321b and a heating capacitor 322b in a series connection.
  • the circuits 32a and 32b are to be considered as a single common resonant circuit.
  • a resonance capacitor 4 with the second end 21 b of the first lamp coil 21 is electrically contacted.
  • a coupling capacitor 5 is electrically connected to the resonance capacitor 4 on the one hand and to the second circuit node S2 on the other hand.
  • the voltage is supplied via the intermediate circuit voltage U ZW .
  • the circuit shown is merely exemplary and can be configured in many ways in order to achieve the reduction of the heating current in the operating phase compared to the preheating.
  • the resonant circuits 32a and 32b are Parameters of the components 321a, 322a and 321b, 322b designed so that in the preheat phase of the electric lamp, a resonance state is set and thus the heating circuit 3 is substantially in a resonant state. It can thereby be achieved that a very high heating current can be delivered to the two lamp filaments 21 and 22.
  • the heating circuit 3 is designed such that during this phase of operation, the heating current generated by this heating circuit 3 has a value which is proportionately between 20% and 60% of the lamp current of the electric lamp 2. This value is preferably between 33% and 53% of the lamp current. In a further advantageous embodiment, this value can be between 37% and 48% of the lamp current, whereby a further improvement can be achieved at each interval to the effect that a very high luminous flux can be provided over a wide temperature range.
  • FIG. 2 is shown in a schematic manner the dependence of the luminous flux of the embodiment formed as an amalgam fluorescent lamp electric lamp 2 as a function of temperature.
  • the luminous flux at relatively high temperatures in a configuration with a turned-off heating or switched off heating circuit 3 (solid line) in the operating phase of the electric lamp 2 is substantially gleichver founded with a luminous flux curve according to the invention (dashed curve ), during which during the operating phase of the electric lamp 2, a reduction of the heating current a corresponding fraction of the lamp current is performed.

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Vorschaltgerät zum Betreiben einer elektrischen Lampe, welche eine erste und eine zweite Lampenwendel aufweist, wobei die Lampenwendeln zum Heizen während einer Vorheizphase der elektrischen Lampe mit einer Heizschaltung des elektronischen Vorschaltgeräts elektrisch verbunden sind. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Lampe mit einem derartigen elektronischen Vorschaltgerät.
    • Stand der Technik
  • Elektrische Lampen sind in vielfältiger Ausgestaltung und unterschiedlichen Typs bekannt. So sind auch aufgrund dieser Unterschiedlichkeit eine Vielzahl von unterschiedlichen elektronischen Vorschaltgeräten bekannt. Die Vielzahl an unterschiedlichen elektrischen Lampen, wie Gasentladungslampen, beispielsweise Niederdruckentladungslampen, erfordern unterschiedliche Betriebsbedingungen und daher auch unterschiedliche elektronische Vorschaltgeräte.
  • Aus der DE 199 61 102 A1 ist ein elektronisches Betriebsgerät bekannt, welches eine Heizschaltung mit einem Heiztransformator aufweist, und die Heizschaltung den Vorheizstrom einstellen kann.
  • Aus der US2002/0011791A1 ist eine Kompaktleuchtstofflampe mit einer Betriebselektronik bekannt, die die Vorheizung der Lampenwendeln über eine Resonanz bewerkstelligt.
  • Aus der GB 2 337 644 A schließlich ist eine Schaltungsanordnung zum Betrieb von Leuchtstofflampen bekannt, die eine Heizschaltung mit einem Heiztransformator aufweist, und die im Betriebszustand den Heizstrom absenkt.
  • Eine ebenfalls bereits bekannte elektrische Lampe ist die Amalgam-Leuchtstofflampe. Diese weist einen Vorteil dahingehend auf, dass in einem großen Temperaturbereich der Lichtstrom über 90% liegt. Dieser positive Effekt der Amalgam-Leuchtstofflampen, welcher je nach Aufbau dieser Lampe mehr oder weniger auftreten kann, kann durch eine Heizschaltung zum Heizen der Lampenwendeln dieser Lampe in einer Betriebsphase stark reduziert werden. Diese Heizschaltung ist in dem elektronischen Vorschaltgerät, mit dem die entsprechende elektrische Lampe betrieben wird, angeordnet. Durch eine derartige Heizschaltung, welche in der Betriebsphase einen negativen Einfluss auf den Lichtstrom der Amalgam-Leuchtstofflampe aufweist, wird der Lichtstrom derartiger Amalgam-Leuchtstofflampen im oberen Temperaturbereich deutlich früher reduziert wird, als bei einem als Referenz betrachteten elektronischen Vorschaltgerät.
  • Um diese negative Beeinflussung durch die Heizschaltung zum Heizen der Lampenwendeln reduzieren zu können, sind während der Betriebsphase abschaltbare Heizschaltungen bekannt, welche jedoch nur durch eine sehr aufwändige und somit auch kostenintensive Lösung realisiert werden können.
  • Bisher konnte der vollständig positive Effekt bei Amalgam-Leuchtstofflampen nur dann ausgenützt werden, wenn das elektronische Vorschaltgerät während der Betriebsphase der elektrischen Lampe keinen zusätzlichen Heizstrom durch die Lampenwendeln schickt; d. h. die Heizschaltung (Vorheizung) ist in der Betriebsphase der elektrischen Lampe vollständig abgeschaltet. Die bereits oben erwähnte aufwändige Schaltungskonzeptionierung dafür erfordert eine aufwändige Zusatzschaltung mit abschaltbarem Heizkreis. Dazu ist es im Allgemeinen erforderlich, einen eigenen Heiztransformator zu verwenden, der über ein schaltbares Element ein- und ausgeschaltet werden kann.
    • Darstellung der Erfindung
  • Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, ein elektronisches Vorschaltgerät zu schaffen, bei dem der negative Einfluss einer Heizschaltung zum Heizen von Lampenwendeln einer elektrischen Lampe in der Betriebsphase der elektrischen Lampe zumindest reduziert werden kann. Insbesondere ist es Aufgabe, den oben genannten Nachteil bei Amalgam-Leuchtstofflampen zumindest reduzieren zu können.
  • Diese Aufgabe wird durch ein elektronischen Vorschaltgerät, welches die Merkmale nach Patentanspruch 1 aufweist, und ein Verfahren, welches die Merkmale nach Patentanspruch 11 aufweist, gelöst.
  • Ein erfindungsgemäßes Vorschaltgerät zum Betreiben einer elektrischen Lampe umfasst eine Heizschaltung, welche zum Heizen von Lampenwendeln der elektrischen Lampe während einer Vorheizphase ausgebildet ist. Die Lampenwendeln sind mit der Heizschaltung elektrisch verbunden. Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass die Heizschaltung derart ausgebildet ist, dass der von dieser Heizschaltung in einer Betriebsphase der elektrischen Lampe erzeugte Heizstrom durch Veränderung der Resonanzanregung einer Resonanzschaltung, die Bestandteil der Heizschaltung ist, mit einem Wert zwischen 20 % und 60 % des Lampenstroms der elektrischen Lampe dimensionierbar ist. Die Betriebsphase folgt zeitlich der Vorheizphase und der Zündung der elektrischen Lampe. Durch die Reduzierung des Heizstroms auf einen Bruchteil des Lampenstroms in der Betriebsphase der elektrischen Lampe kann erreicht werden, dass ein sehr hoher Lichtstrom auch bei relativ hohen Temperaturen, welche in der Betriebsphase der elektrischen Lampe auftreten, bereitgestellt werden kann. Mit dem erfindungsgemäßen elektronischen Vorschaltgerät ist es somit nicht mehr erforderlich, die Heizschaltung während der Betriebsphase der elektrischen Lampe vollständig abzuschalten und daher ist es auch nicht mehr erforderlich, eine aufwändige Schaltungskonzeptionierung dafür bereitstellen zu müssen. Indem der Heizstrom im Vergleich zur Vorheizphase während der Betriebsphase deutlich reduziert wird und anteilsmäßig in dem Bereich zwischen 20 % und 60 % des Lampenstroms eingestellt wird, kann der Erzielung eines relativ hohen Lichtstroms über einen großen Temperaturbereich während der Betriebsphase der elektrischen Lampe Rechnung getragen werden. Bevorzugt ist die Heizschaltung derart ausgebildet, dass sie in einer Vorheizphase einen Resonanzzustand aufweist, welcher für höhere Heizströme sorgt, wobei die hohen Heizströme in einer Betriebsphase reduziert werden. Die Heizschaltung weist dann in der Betriebsphase keinen Resonanzzustand mehr auf.
  • In bevorzugter Weise ist der von der Heizschaltung in der Betriebsphase der elektrischen Lampe erzeugte Heizstrom mit einem Wert zwischen 33 % und 53 % des Lampenstroms der elektrischen Lampe dimensionierbar. In vorteilhafter Weise liegt der in der Betriebsphase einstellbare Wert zwischen 37 % und 48 % des Lampenstroms der elektrischen Lampe. Diese Verkleinerungen der genannten Intervalle ermöglichen eine nochmalige Verbesserung im Hinblick auf ein möglichst hohes Erreichen eines Lichtstroms mit geringem Schaltungsaufwand.
  • In vorteilhafter Weise weist die Heizschaltung eine erste Induktivität als Lampendrossel und eine erste und eine zweite Zusatzinduktivität auf, wobei die erste Zusatzinduktivität mit einem ersten Ende der ersten Lampenwendel und die zweite Zusatzinduktivität mit einem ersten Ende der zweiten Lampenwendel elektrisch verbunden ist.
  • In vorteilhafter Weise ist zumindest zwischen der ersten Zusatzinduktivität und dem ersten Ende der ersten Lampenwendel eine Resonanzschaltung geschaltet. In bevorzugter Weise weist die Resonanzschaltung bei einzustellenden Betriebsbedingungen in einer Vorheizphase der elektrischen Lampe im Wesentlichen einen Resonanzzustand auf. Die Resonanzschaltung weist bei einzustellenden Betriebsbedingungen in der Betriebsphase der elektrischen Lampe einen von der Vorheizphase unterschiedlichen Betriebszustand auf. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn in der Betriebsphase der elektrischen Lampe die Resonanzschaltung einen Nicht-Resonanzzustand aufweist. Dies bedeutet, dass lediglich in der Vorheizphase aufgrund des dort erreichten Resonanzzustands ein maximaler Heizstrom an die Lampenwendeln abgegeben werden kann. Beim Übergang von der Vorheizphase in die Betriebsphase bei dem auch die Betriebsfrequenz, welche in der Vorheizphase größer 70 kHz liegen kann, auf einen niedrigeren Wert reduziert wird, nimmt dann auch die Resonanzschaltung einen Betriebszustand ein, welcher fern vom Resonanzzustand ist. Dadurch wird der an die Lampenwendeln abgegebene Heizstrom deutlich reduziert.
  • Mit den einzustellenden Betriebsbedingungen sind die während der Vorheizphase und der Betriebsphase für einen ordnungsgemäßen und sicheren Betrieb üblichen Betriebsbedingungen und die dazu erforderlichen Einstellungen bezeichnet und umfasst.
  • Während der Betriebsphase ist die Resonanzschaltung und somit auch die gesamte Heizschaltung außer Resonanz und der Einfluss auf den Lichtstrom der elektrischen Lampe bei hohen Temperaturen in der Betriebsphase kann deutlich reduziert, im optimalen Falle sogar verhindert werden.
  • Die Resonanzschaltung umfasst in bevorzugter Weise eine Heizinduktivität und einen Heizkondensator, welche in Reihe geschaltet sind. Bevorzugt ist es, wenn die Resonanzschaltung derart ausgebildet ist, dass zwischen den beiden Zusatzinduktivitäten und den entsprechenden Enden der Lampenwendeln jeweils eine Reihenschaltung aus einer Heizinduktivität und einem Heizkondensator geschaltet ist. In quasi symmetrischer Ausgestaltung sind somit jeweils an den ersten Enden der Lampenwendeln eine Reihenschaltung aus einem Heizkondensator und einer Heizinduktivität geschaltet. Die Heizschaltung kann somit in effektiver Weise in einer Vorheizphase und in einer Betriebsphase abgestimmt werden.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführung ist die elektrische Lampe als Amalgam-Leuchtstofflampe ausgebildet. Bei einer derartigen Ausgestaltung der elektrischen Lampe kann gerade hier der sehr positive Amalgam-Eflekt (etwa 90 % des Lichtstroms über einen großen Temperaturbereich) optimal genutzt werden und der negative Einfluss der Heizschaltung in der Betriebsphase deutlich reduziert werden.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Lampe mit einem elektronischen Vorschaltgerät, welches eine Heizschaltung zum Heizen von zumindest einer Lampenwendel der elektrischen Lampe aufweist, wird der Heizstrom der Heizschaltung während einer Betriebsphase der elektrische Lampe auf einen Wert zwischen 20% und 60 % des Lampenstroms der elektrischen Lampe eingestellt.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen des elektronischen Vorschaltgeräts sind, soweit übertragbar, auch als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnung(en)
  • Im nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1 ein erfindungsgemäßes elektronisches Vorschaltgerät; und
    • Figur 2 eine Darstellung des Lichtstroms einer Amalgam-Leuchtstofflampe in Abhängigkeit der Temperatur.
    Bevorzugte Ausführung der Erfindung
  • In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes elektronisches Vorschaltgerät 1 zum Betreiben einer elektrischen Lampe 2, welche im Ausführungsbeispiel als Amalgam-Leuchstofflampe ausgebildet ist, gezeigt. Die elektrische Lampe 2 weist eine erste Lampenwendel 21 und eine zweite Lampenwendel 22 auf. Sowohl die erste Lampenwendel 21 als auch die zweite Lampenwendel 22 umfassen jeweils ein erstes Ende 21 a bzw. 22a und ein zweites Ende 21 b bzw. 22b.
  • Darüber hinaus weist das elektronische Vorschaltgerät 1 eine Heizschaltung 3 zum Heizen der beiden Lampenwendeln 21 und 22 während einer Vorheizphase der elektrischen Lampe 2 auf. Die Heizschaltung 3 ist sowohl mit der ersten Lampenwendel 21 als auch mit der zweiten Lampenwendel 22 elektrisch verbunden.
  • Wie in Figur 1 dargestellt umfasst die Heizschaltung 3 eine Lampendrossel, welche als erste Induktivität 30 ausgebildet ist. Diese Induktivität 30 ist mit einem ersten Schaltungsknoten S1 elektrisch verbunden. Darüber hinaus umfasst die Heizschaltung 3 eine erste Zusatzinduktivität 31 a und eine zweite Zusatzinduktivität 31 b. Wie zu erkennen ist, ist die erste Zusatzinduktivität 31 a ebenfalls mit dem ersten Schaltungsknoten S1 verbunden. Darüber hinaus ist die erste Zusatzinduktivität 31 a in einen Schaltungszweig geschaltet, welcher mit dem ersten Ende 21 a der ersten Lampenwendel 21 elektrisch kontaktiert ist.
  • Des Weiteren ist die zweite Zusatzinduktivität 31 b mit einem zweiten Schaltungsknoten S2 verbunden und in einen Schaltungszweig geschaltet, welcher mit dem ersten Ende 22a der zweiten Lampenwendel 22 elektrisch kontaktiert ist.
  • Wie im Ausführungsbeispiel in Figur 1 gezeigt ist, umfasst die Heizschaltung 3 eine Resonanzschaltung 32a und 32b, wobei die Resonanzschaltung 32a zwischen der ersten Zusatzinduktivität 31a und dem ersten Ende 21a der ersten Lampenwendel 21 geschaltet ist. Die Resonanzschaltung 32a umfasst eine Heizinduktivität 321 a und einen in Reihe dazu geschalteten Heizkondensator 322a. In analoger und symmetrischer Weise ist zwischen der zweiten Zusatzinduktivität 31 b und dem ersten Ende 22a der zweiten Lampenwendel 22 eine entsprechende Resonanzschaltung 32b geschaltet, welche ebenfalls eine Heizinduktivität 321b und einen Heizkondensator 322b in einer Reihenschaltung aufweist. Im Ausführungsbeispiel sind die Schaltungen 32a und 32b als eine einzige gemeinsame Resonanzschaltung zu betrachten.
  • Wie des Weiteren aus der Darstellung in Figur 1 zu erkennen ist, ist im Ausführungsbeispiel ein Resonanzkondensator 4 mit dem zweiten Ende 21 b der ersten Lampenwendel 21 elektrisch kontaktiert. Des Weiteren ist ein Koppelkondensator 5 mit dem Resonanzkondensator 4 einerseits und mit dem zweiten Schaltungsknoten S2 andererseits elektrisch verbunden. Die Spannungsversorgung erfolgt über die Zwischenkreisspannung UZW. Die in Figur 1 gezeigte Schaltungsanordnung ist lediglich beispielhaft und kann in vielfältiger Weise ausgestaltet sein, um die Reduzierung des Heizstroms in der Betriebsphase im Vergleich zur Vorheizphase erreichen zu können.
  • Im Hinblick auf die Bereitstellung eines sehr hohen Lichtstroms über einen großen Temperaturbereich auch während der Betriebsphase der elektrischen Lampe 2 sind die Resonanzschaltungen 32a und 32b, insbesondere die physikalischen Parameter der Bauteile 321a, 322a und 321b, 322b dahingehend ausgelegt, dass in der Vorheizphase der elektrischen Lampe ein Resonanzzustand eingestellt wird und somit auch die Heizschaltung 3 im Wesentlichen in einem Resonanzzustand ist. Dadurch kann erreicht werden, dass ein sehr hoher Heizstrom an die beiden Lampenwendeln 21 und 22 abgegeben werden kann. Beim Übergang von der Vorheizphase in die Betriebsphase der elektrischen Lampe 2 wird die Betriebsfrequenz reduziert, wodurch die Resonanzschaltungen 32a und 32b den in der Vorheizphase eingenommenen Resonanzzustand verlassen und in einen von dem Resonanzzustand deutlich unterschiedlichen Betriebszustand übergehen. Dadurch wird die Abstimmung der Heizschaltung 3 derart verändert, dass in der Betriebphase ein deutlich reduzierter Strom an die Lampenwendeln 21 und 22 abgegeben wird. Die Heizschaltung 3 ist erfindungsgemäß derart ausgestaltet, dass während dieser Betriebsphase der von dieser Heizschaltung 3 erzeugte Heizstrom einen Wert aufweist, welcher anteilsmäßig zwischen 20 % und 60 % des Lampenstroms der elektrischen Lampe 2 ist. In bevorzugter Weise liegt dieser Wert zwischen 33 % und 53 % des Lampenstroms. In einer weiteren vorteilhafteren Ausgestaltung kann dieser Wert zwischen 37 % und 48 % des Lampenstroms liegen, wodurch bei jedem Intervall jeweils eine weitere Verbesserung dahingehend erreicht werden kann, dass ein sehr hoher Lichtstrom über einen großen Temperaturbereich bereitgestellt werden kann.
  • In Figur 2 ist in schematischer Weise die Abhängigkeit des Lichtstroms der im Ausführungsbeispiel als Amalgam-Leuchtstofflampe ausgebildeten elektrischen Lampe 2 in Abhängigkeit der Temperatur dargestellt. Wie aus dem Diagramm zu erkennen ist, ist der Lichtstrom bei relativ hohen Temperaturen bei einer Ausbildung mit einer abgeschalteten Wendelheizung bzw. abgeschalteten Heizschaltung 3 (durchgezogene Linie) in der Betriebsphase der elektrischen Lampe 2 im Wesentlichen gleichverlaufend mit einer Lichtstromkurve gemäß der Erfindung (gestrichelte Kurve), bei der während der Betriebsphase der elektrischen Lampe 2 eine Reduzierung des Heizstroms auf einen entsprechenden Bruchteil des Lampenstroms durchgeführt wird. Darüber hinaus kann aus dem Diagramm entnommen werden, dass durch die Erfindung eine deutliche Verbesserung des Lichtstromverlaufs, insbesondere bei hohen Temperaturen, im Vergleich zu einer Ausgestaltung erreicht werden kann, in der während der Betriebsphase der elektrischen Lampe 2 die Wendelheizung bzw. die Heizschaltung 3 vollständig und somit quasi ohne reduzierte Heizstromabgabe betrieben wird (punktierte Linie).

Claims (7)

  1. Elektronisches Vorschaltgerät zum Betreiben einer elektrischen Lampe (2), welche eine erste (21) und eine zweite Lampenwendel (22) aufweist, wobei die Lampenwendeln (21, 22) zum Heizen mit einer Heizschaltung (3) elektrisch verbunden sind, aufweisend:
    - eine Heizschaltung (3), die eine erste (31 a) und eine zweite Zusatzinduktivität (31 b) sowie mindestens eine Resonanzschaltung (32a, 32b) aufweist, wobei
    - die erste Zusatzinduktivität (31 a) mit einem ersten Ende (21 a) der ersten Lampenwendel (21) und die zweite Zusatzinduktivität (31 b) mit einem ersten Ende (22a) der zweiten Lampenwendel (22) elektrisch verbunden ist,
    - die Heizschaltung (3) derart ausgebildet ist, dass der von dieser Heizschaltung (3) in einer Betriebsphase der elektrischen Lampe (2) erzeugte Heizstrom mit einem Wert zwischen 20 % und 60 % des Lampenstroms der elektrischen Lampe (2) dimensionierbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - das elektronische Vorschaltgerät zum Betreiben einer Amalgam-Leuchtstofflampe ausgebildet ist,
    - die Resonanzschaltung (32a) zumindest zwischen der ersten Zusatzinduktivität (31 a) und dem ersten Ende (22a) der ersten Lampenwendel (21) geschaltet ist, und
    - der Heizstrom über die Anregung der Resonanzschaltung dimensionierbar ist.
  2. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der von der Heizschaltung (3) in der Betriebsphase der elektrischen Lampe (2) erzeugte Heizstrom mit einem Wert zwischen 33 % und 53 % des Lampenstroms der elektrischen Lampe (2) dimensionierbar ist.
  3. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der von der Heizschaltung (3) in der Betriebsphase der elektrischen Lampe (2) erzeugte Heizstrom mit einem Wert zwischen 37 % und 48 % des Lampenstroms der elektrischen Lampe (2) dimensionierbar ist.
  4. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Resonanzschaltung (32a; 32b) bei einzustellenden Betriebsbedingungen in einer Vorheizphase des Betriebs der elektrischen Lampe (2) im Wesentlichen einen Resonanzzustand aufweist.
  5. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Resonanzschaltung (32a; 32b) bei einzustellenden Betriebsbedingungen in der Betriebsphase der elektrischen Lampe (2) einen Zustand aufweist, welcher zum Zustand in der Vorheizphase unterschiedlich ist.
  6. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Resonanzschaltung (32a; 32b) zumindest eine Heizinduktivität (321a; 321b) und einen Heizkondensator (322a; 322b) aufweist, welche in Reihe geschaltet sind.
  7. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Resonanzschaltung (32a; 32b) derart ausgebildet ist, dass zwischen den beiden Zusatzinduktivitäten (31a; 31 b) und den entsprechenden Enden (21 a; 22a) der Lampenwendeln (21, 22) jeweils eine Reihenschaltung aus einer Heizinduktivität (321a; 321b) und einem Heizkondensator (322a; 322b) geschaltet ist.
EP06807224A 2005-10-17 2006-10-12 Elektronisches vorschaltgerät und verfahren zum betreiben einer elektrischen lampe Not-in-force EP1938670B8 (de)

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