DE4005776C2 - Schaltungsanordnung zum Starten und zum Betrieb einer Gasentladungslampe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, wie sie aus der US 44 64 606 be­ kannt ist.

Sie betrifft insbesondere eine elektronische Bauelemente enthaltende Schaltungsanordnung zur Umwandlung von Gleichspannung in eine hochfrequente Wechselspannung, die zugleich strombegrenzende Funktion hat und unterschiedliche Spannungen (Zünd- und Brennspannung) sowie unterschiedliche Ströme (Heiz- und Brennstrom) abgibt, so daß Lampen negativer Spannungscharakteristik mit zwei wendelförmigen Elektroden, z. B. Leuchtstofflampen mit vier elektrischen Anschlüssen an Gleichspannungsquellen betrieben werden können. Solche Schaltungsanordnungen werden im Gegensatz zu den Drosseln als elektronische Vorschaltgeräte bezeichnet.

Derartige Schaltungsanordnungen sind in großer Menge bekanntgeworden. In aller Regel sind diese als selbsterregte Schwingkreise ausgebildet, bei denen die Frequenz der Spannung an der Lampe durch induktive, kapazitive und ohmsche Glieder bestimmt wird. Zugleich sind diese Schaltungen als Resonanzkreise so dimensioniert, daß zum Zünden der Lampe eine verhältnismäßig hohe Spannung zur Verfügung steht, die sich nach dem Zünden auf die Brennspannung der Lampe reduziert. Ebenfalls ist erforderlich, daß zwischen dem Einschalten der Stromzufuhr und dem Zünden der Lampe eine gewisse Zeit vergeht, in der ein zur Erwärmung der Elektroden der Lampe ausreichender Strom fließen kann (Vorheizzeit), der danach auf den Brennstrom umgeschaltet wird. Solche Schaltungsanordnungen sind z. B. aus den DE-OSen 34 05 450 und 34 41 992 bekannt geworden.

Bei diesen bekannten Schaltungsanordnungen entsteht wegen der Vernetzung der Aufgaben - Erzeugung einer ausreichenden Zündspannung, Erzeugung eines ausreichenden Vorheizstromes in einem bestimmten Vorheizzeitraum und Absenken des Heizstromes nach Zündung auf Brennstrom - eine sehr hohe Komplexität, die eine optimale Lösung der Einzelfunktionen nicht oder nur auf Kosten eines guten Wirkungsgrades möglich macht. Bei vielen Schaltungen wird auf eine Vorheizung verzichtet sind nur Wert auf eine hohe Zündspannung gelegt, was die Lebensdauer der Lampe reduziert, siehe z. B. die DE-OS 34 05 450. Bei anderen Schaltungen fließt während des Betriebes weiterhin ein gewisser Heizstrom, siehe z. B. die in der DE-OS 34 41 992 beschriebene Schaltungsanordnung, was unnötige Verluste ohne Erhöhung der Lichtausbeute bedeutet. Elektronische Vorschaltgeräte mit temperaturabhängigen Widerständen im Heizstromkreis sind nicht in der Lage, sofort nach dem Ausschalten erneut zu starten oder starten dann nicht lampenschonend.

Häufig liegt die Zündspannung nicht ausreichend weit oberhalb der Nennspannung, so daß eine ältere Lampe nicht sicher gezündet werden kann. Um diesen Mangel auszugleichen, werden gelegentlich Zündhilfen, d. h. Metallteile in Lampennähe, eingesetzt, die durch einen kapazitiven Ableitstrom das Durchzünden der Gasentladung fördern. Oft werden die Metallteile zwecks Zündhilfe mit hohem elektrischen Potential beaufschlagt, was bedenklich ist und weswegen die VDE-Vorschriften 0710 häufig nicht eingehalten werden können.

Nicht selten ergeben sich ungünstige Frequenzen des Betriebsstromes an der Lampe, wenn Zünd- und Brennspannung und Zünd- und Brennstrom zur Grundlage der Bemessung und Ausgestaltung der Schaltungsanordnung gemacht werden. Diese Frequenzen können im Hörbereich oder in Bereichen liegen, die aufwendige Funkentstörmaßnahmen erforderlich machen.

Ein Teil der bekannten Schaltungsanordnungen speist außerdem einen Gleichstromanteil in die Lampe ein, was sich u. a. wegen der Kataphorese nachteilig auf die Lampenlebensdauer auswirkt. Nebenbedingungen wie Leerlauf-Sicherheit der Schaltungsanordnung (Betrieb ohne Lampe) oder Kurzschlußfestigkeit (Betrieb mit defekter Lampe) werden häufig ebenfalls nicht erfüllt.

Aus der FR-PS 2 524 244 ist eine Schaltungsanordnung bekannt geworden, die einen Transformator mit einer Primärwicklung enthält, an dessen einem Ende ein Transistor angeschlossen ist, dessen Basis von einem Multivibrator angesteuert wird. Zum einen kann dieser Multivibrator nicht ohne weiteres mit einer digitalen Ansteuerschaltung verglichen werden und zum anderen handelt es sich bei der bekannten Schaltungsanordnung auch nicht um eine Gegentaktschaltung, da lediglich ein Transistor verwendet wird. Bei empfindlichen Kompaktleuchtstofflampen ist eine Vorheizung nötig, so daß insbesondere bei solchen Lampen die Schaltungsanordnung der FR-PS 25 42 244 nicht anwendbar ist, da diese ausdrücklich auf eine Vorheizung verzichten will.

Aus der US 4464,606 ist eine Pulsweitenmodulierte Zimmerschaltung für Gasentladungslampen bekannt, bei der über eine Logikschaltung 2 Transistoren im Gegentakt angesteuert werden, wodurch ein Wechselstrom in der Primärwicklung des Lampentransformators erzeugt wird. Sekundärwicklungen bewirken eine ununterbrochene Heizung der Lampenelektroden und parallel dazu die Brennspannung der Lampen.

Aus der US 45 72 988 ist ferner bekannt, die zur Anregung der Primärwicklung dienenden Transistoren durch Entkopplungsdioden vor wechselseitiger Stromeinspeisung zu schützen. Als Transistoren können auch Feldeffekttransistoren (FET) verwendet werden. Die Zündung der Lampen erfolgt durch eine spezielle Startschaltung (60).

Aus der GB-A-20 53 592 ist bekannt den Heizstromkreis über eine Brückenschaltung zu schalten, so daß vom Heizbetrieb auf den Lampenbetrieb umgeschaltet werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist demgemäß, die Zündung und den Betrieb der Lampe zu optimieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Für die Lösung der Erfindung wurde ausgenützt, daß es neuerdings digitale Bauelemente gibt, die es gestatten, die Steuerungsfunktionen von der übrigen Leistungselektronik abzukoppeln. In bevorzugter Weise kann auch der Oszillator als integrierter Schaltkreis ausgebildet sein, der mit der nachgeschalteten digitalen Ansteuerschaltung als Einheit ausgebildet sein kann. Dabei ist die Frequenz des Lampenstromes einstellbar, wobei sie zur Erzielung einer Kurzschlußfestigkeit auf die Resonanzfrequenz des - sekundärseitigen - Lampenstromkreises eingestellt wird. Zur Erzielung eines Dimmereffektes können die Pulsbreite und damit die Tastlücken der Ansteuersignale der steuerbaren Halbleiterschalter ausgesteuert werden. Erfindungsgemäß wird durch die Ansteuerschaltung eine bestimmte Vorheizeit eingestellt, während der durch Veränderung der Pulsbreiten vor der Zündung der Gasentladungslampe (16) auch noch eine geeignete Höhe des Vorheizzstromes eingestellt werden kann. Auch ermöglicht die Erfindung eine Abschaltung des Versorgungsstromes bei defekter oder fehlender Lampe oder bei überhöhter Eingangsspannung.

MOSFET-Transistoren enthalten eingebaut sog. Inversdioden, mit dem Zweck, einen eventuellen Rückstrom abzuleiten. Dadurch wirken MOSFET'S nur in einer Stromrichtung als Ausschalter. Wenn einer der MOSFET's abgeschaltet wird, während der andere wegen des Gegentaktbetriebes schon abgeschaltet war, bewirkt diese rasche Stromänderung an sich eine hohe Induktionsspannung in der Primärwicklung des Transformators. Eine Potentialdifferenz kann sich jedoch nicht ausbilden, da über die Inversdiode des bereits abgeschalteten MOSFET'S ein Ableitstrom fließt. Daß eine Spannung, die höher ist als die an der Primärwicklung anliegende Eingangsspannung, zustande kommt, ist zwar zum Betrieb der Gasentladungslampe nicht erforderlich, erlaubt andererseits aber auch nicht eine Ausnutzung der durch das Abschalten erzeugten Spannungsspitzen zur Lampenzündung.

Gemäß der Erfindung werden die MOSFET'S im Leistungseingang mit Dioden entgegen der Durchlaßrichtung der Inversdioden beschaltet. Hierdurch wird eine vollständige Schalterfunktion erreicht, so daß der genannte Ableitstrom nicht fließen kann. Es kommen induktive Spannungsspitzen bis zu 100 V zustande, was sekundärseitig entsprechend dem Übertragungsverhältnis des Transformators zu einer ausreichend hohen Zündspannung führt. Diese Induktionsspannungen und damit die Zündspannungen sind nur mit den Dioden möglich. Ohne diese Dioden wird eine ausreichend hohe Zündspannung nicht generiert.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dem Anspruch 6 zu entnehmen. Danach können anstatt eines Paares MOSFET'S zwei und mehr zusätzliche Paare vorgesehen werden, die mit je einer Primärwicklung des Transformators in Gegentaktschaltung zusammenwirken. Die Anzahl der Primärwicklungen entspricht der Anzahl der Paare. Damit kann eine Lampe mit unterschiedlicher Energie versorgt werden. Vorzugsweise dann, wenn zwei MOSFET-Paare vorgesehen sind, kann die Lampe mittels eines Paares in Normalbetrieb und mittels des anderen Paares in Notbetrieb (Notbeleuchtung) betrieben werden.

Zur Unterbrechung des Heizstromkreises werden üblicherweise Glimmzünder, temperaturabhängige Widerstände oder Relais benutzt. Glimmstarter können einen flackerfreien Start nicht bewirken; bei temperaturabhängigen Widerständen wird auch nach Beendigung der Vorheizvorganges ein wenn auch geringer (Heiz-)Strom weiterfließen und bei der Verwendung von Relais können Zündspannungen oberhalb einer bestimmten Höhe, z. B. 1,2 kV, nicht verwendet werden.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung mit dem Gleichrichter und dem Transistor kann der Vorheizstrom definitiv abgeschaltet werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, daß der zweite steuerbare Halbleiterschalter ein Hochspannungs-MOSFET sein kann. Hierdurch ergeben sich die Vorteile, daß der Schalter im Gegensatz zu einem bipolaren Leistungstransistor praktisch leistungslos ansteuerbar ist. Bei einem bipolaren Leistungstransistor vorzusehende Spannungsbegrenzungselemente können dann entfallen, da der MOSFET selbst Avalanche-fest ist, so daß es zulässig ist, ihn bis zu gewissen Impulsenergien die Spannung am Drain selbst begrenzen zu lassen.

Wesentlich ist auch, daß sich mit dem zweiten steuerbaren Halbleiterschalter und einem diesen ansteuernden Zeitglied, das sich in der Ansteuerschaltung für die ersten steuerbaren Halbleiterschalter befindet, die Vorheizzeit entsprechend dem benutzten Lampentyp variieren läßt. Für übliche Zweistiftsockel-Leuchtstofflampen kann die Vorheizzeit einfach auf ca. 0,4-0,8 sec. und u. U. bis 1,2 sec. eingestellt werden.

Die besonderen Vorteile der Erfindung sind folgende:

Durch die digitalen Impulse der Ansteuerschaltung mit denen die ersten steuerbaren Halbleiterschalter angesteuert werden, werden die verschiedenen Funktionen und Aufgaben, wie Zünden und Betrieb der Lampe, entkoppelt und sind somit einzeln optimal lösbar. Die Veränderbarkeit der Frequenz kann trotz Toleranzen in den einzelnen Bauteilen oder für entsprechend der Lampenleistung unterschiedlich bemessene Bauteile immer dazu führen, daß der sekundärseitige Lampenkreis in Resonanz schwingt.

Die Tastlückensteuerung hat zur Folge, daß der Übertrager nicht nur als Transformator wirkt, sondern zugleich die Funktion einer Induktivität als Schwingkreisspule der Tastlücke übernimmt. Hierdurch werden weitere Induktivitäten im Lampenstromkreis überflüssig. Aufgrund der Pulsbreiten- oder Tastlückensteuerung und zwar durch Verkleinerung der Tastlücke, welche beim Vorheizvorgang von der digitalen Ansteuerschaltung vorgenommen wird, kann der Heizstrom erhöht werden. Insbesondere durch diese Einstellbarkeit der Tastlücke kann jedes elektronische Vorschaltgerät nach der Erfindung auf unterschiedliche Lampenleistungen kalibriert werden, und zwar unabhängig von Toleranzen der einzelnen Bauteile und in gewissen Grenzen auch unabhängig vom Lampentyp. Eine Ausnutzung der Tastlückensteuerung zum Dimmen ist ohne weiteres möglich.

Die digitale Steuerung der Vorheizung führt zu optimalen Bedingungen im Augenblick der Zündung der Lampe, so daß es ohne weiteres möglich ist, ohne Beeinträchtigung der Lebensdauer der Lampe mit hohen, sehr kurzen Spannungsimpulsen eine Zündung herbeizuführen, wodurch auch bei tiefen Temperaturen ein flackerfreier Start ermöglicht ist.

Die Beschaltung der MOSFET'S mit den Dioden in Reihe führt zu einer vorteilhaften Anordnung zur Erzeugung der Zündspannungsimpulse. Zusätzliche Zündhilfen sind nicht erforderlich.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung besteht darin, daß sie nur mit sehr geringem Aufwand und ohne Wirkungsgradverlust verpolungssicher gemacht werden kann.

Die digitale Ansteuerung der MOSFET'S erlaubt eine einfache Realisierung von Sicherungsfunktionen wie z. B. Abschalten der Schaltungsanordnung bei überhöhter Spannungen der Gleichspannungsversorgung und/oder beim vergeblichen Versuch, eine defekte oder nicht vorhandene Lampe zu zünden.

Die Verwendung eines Transistors oder in bevorzugter Weise eines MOSFET'S als zweiter steuerbarer Halbleiterschalter im Heizkreis in Verbindung mit dem Brückengleichrichter vermeidet nachteilige Folgen vorangegangener Startversuche, wie sie bei bekannten Anordnungen mit temperaturabhängigen Widerständen oder bei Glimmstartern auftreten, und es wird auch eine Verschlechterung des Wirkungsgrades durch einen dauernd fließenden Heizreststrom vermieden.

Da bei unterschiedlichen Lampenleistungen lediglich die Zünd- und Brennspannung unterschiedlich sind, der Zündvorgang im Prinzip jedoch gleich ist, kann die digitale Ansteuerschaltung unverändert in Vorschaltgeräten für unterschiedliche Lampen eingesetzt werden. Insbesondere dann, wenn die in der Schaltungsanordnung zusammenfaßbaren Teile in einer integrierten Schaltungsanordnung in einem einzigen Bauteil (ASIC) zusammengefaßt werden, ergeben sich große Platz- und Kosteneinsparungen.

An Hand der Zeichnung, in der einige Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen und weitere Vorteile näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,

Fig. 2 eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung mit zwei MOSFET-Paaren.

Die Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild, in dem alle für den Betrieb und die Zündung einer als Leuchtstofflampe ausgebildeten Gasentladungslampe erforderlichen Komponenten eingezeichnet sind.

Eingangsseitig besitzt die in der Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung ein eine Induktivität und eine Kapazität aufweisendes Glied 1, kurz LC-Glied 1 genannt, welches, da als solches bekannt, nicht näher dargestellt ist. Mit diesem LC-Glied 1 werden einlaufende Störungen abgefangen, Spannungseinbrüche in der Schaltungsanordnung im Betrieb abgepuffert und Funkstörungen beseitigt. Die somit geglättete Ausgangsspannung des LC-Gliedes 1 wird einem Spannungserzeuger 2 zugeführt. Die Schaltungsanordnung enthält weiterhin einen Taktoszillator 3, dem ein verstellbarer Widerstand 4 zugeordnet ist, mit dem die im Taktoszillator 3 erzeugten Frequenzen verändert werden können. Der Ausgang des Taktoszillators 3 ist mit einer digitalen Ansteuerschaltung 5 verbunden, welche mehrere integrierte Schaltkreise enthält. Die digitale Ansteuerschaltung 5 steuert zwei MOSFET'S 6 und 7, deren Leistungsausgänge einerseits mit Masse und andererseits mit den Enden der Primärwicklung 9 eines Transformators 8 verbünden sind. In die Verbindungsleitungen zwischen der Primärwicklung 9 und den MOSFET'S 6, 7 sind Dioden 11 und 12 eingeschaltet, die einen Stromfluß lediglich von der Primärwicklung 9 zu den jeweiligen MOSFET'S 6 und 7 zulassen, wodurch eine eindeutige Schaltfunktion erzielt und eine Kommutierung des Stromes auf der Primärseite auf die in den MOSFET'S enthaltenen Inversdioden verhindert wird. Der Taktoszillator 3 und die digitale Ansteuerschaltung 5 werden von dem Spannungserzeuger 2 mit Energie versorgt.

Die Sekundärwicklung 10 des Transformators 8 ist mit den Elektroden 14 und 15 einer Leuchtstofflampe 16 (im folgenden kurz Lampe 16 genannt) verbunden, wobei zwischen der Sekundärwicklung 10 und der Elektrode 14 ein Kondensator 17 eingeschaltet ist. Die Sekundärwicklung 10 bildet mit dem Kondensator 17 und der Lampe 16 einen Schwingkreis, der eine bestimmte Resonanzfrequenz aufweist, auf die die Frequenz, die durch den Taktoszillator 3 generiert wird, mittels des verstellbaren Widerstandes 4 abgestimmt wird.

Der digitalen Ansteuerschaltung 5 ist ebenfalls ein veränderbarer Widerstand 13 zugeordnet, mit dem die Pulsbreite der Ansteuersignale, die von der digitalen Ansteuerschaltung 5 abgegeben werden, verändert werden kann. Die Pulsbreite oder die Tastlücken der Ansteuersignale für die MOSFET'S kann bzw. können so eingestellt werden, daß die Lampe 16 die vorn Hersteller der Lampe 16 geforderte Nennleistung aufnimmt.

Parallel zur Lampe 16 ist ein Vollwellen-Brückengleichrichter 18 geschaltet, wobei die Elektroden 14 und 15 an den Knotenpunkten 19 und 20 der einen Diagonalen angeschlossen sind. An den anderen Knotenpunkten 21 und 22 ist einerseits Masse und andererseits der Kollektor eines Transistors 23 angeschlossen, dessen Emitter mit Masse verbunden ist. Die Basis ist mit der digitalen Ansteuerschaltung 5 verbunden und erhält von dort ihre Ansteuersignale über eine Leitungsverbindung 24.

Setzt man anstatt des Transistors 23 einen MOSFET als zweiten steuerbaren Halbleiterschalter ein, dann wird am Knotenpunkt 22 das Drain angeschlossen; das Gate ist mit der Ansteuerschaltung 5 verbunden und wird von dieser angesteuert.

Die sekundäre Hauptinduktivität des Transformators 8 bildet, wie oben erwähnt, mit dem Kondensator 17 und dem Widerstand der Lampe 16 einen Schwingkreis, dem während der Einschaltphase der MOSFET'S 6 und 7 Energie zugeführt wird und der in den Tastlücken frei schwingen kann.

Zum Start der Lampe 16 wird der Transistor 23 angesteuert, so daß ein Stromfluß entsprechend der Ansteuerung der MOSFET'S 6 und 7 durch die Elektroden 14 und 15 entsteht, der zur Heizung der Elektroden 14 und 15 dient. Durch die digitale Ansteuerschaltung 5 kann der Vorheizstrom durch Änderung der Tastlücken erhöht werden, in dem die Tastlücken verkleinert werden. Die Zeitsteuerung innerhalb der digitalen Ansteuerschaltung 5 beendet die Vorheizung, indem der Transistor 23 abgeschaltet wird. Definitiv wird danach kein den Wirkungsgrad der Schaltungsanordnung verschlechternder Reststrom über den Transistor 23 fließen.

In der digitalen Ansteuerschaltung 5 ist weiterhin eine Komponente enthalten, die als Schutzbeschaltung dient. Diese setzt die Steuerspannung der MOSFET'S 6 und 7 zu Null, wenn entweder die über eine Verbindungsleitung 25, die sich hinter dem LC-Glied 1 an die Stromversorgung anschließt, abgegriffene geglättete Eingangsspannung je nach Auslegung 15 V oder 30 V überschreitet, also eine Überspannung auftritt, oder die über eine am Kollektor des Transistors 23 angeschlossene Verbindungsleitung 26 abgegriffene Lampenspannung die Lampenbrennspannung wesentlich überschreitet, z. B. weil die Lampe defekt oder nicht vorhanden ist, d. h. keine Zündung erfolgt ist.

Unterschiedliche Lampentypen benötigen unterschiedliche Vorheizzeiten bzw. unterschiedliche Heizenergien. Da sich der Strom nur schwierig auf den genau erforderlichen Wert einstellen läßt, ist die Vorheizzeitänderung die günstigste Lösung.

Die Wirkungsweise der Zündung sei nun im folgenden beschrieben:
Nach Beendigung der Vorheizphase ist der Widerstand R der Lampe 16 näherungsweise unendlich, solange die Lampe 16 nicht zündet, und die Sekundärseite des Transformators 8 läuft leer. Nun sei der MOSFET 6 abgeschaltet und der MOSFET 7 in leitendem Zustand. Dadurch steigen der Strom durch die Primärwicklung 9 des Transformators 8 und gemäß 1/2 L×i² (mit L = Induktivität des Transformators 8 und i = Strom) auch die im Transformator 8 gespeicherte Energie. Das abrupte Ausschalten des MOSFET'S 7 erzeugt eine hohe Induktionsspannung in der Primärwicklung 9, was eine hohe Primärspannung, die bis zu 100 V erreichen kann, zwischen den Enden der Primärwicklung ergibt. Wenn das Übersetzungsverhältnis bei einer Primärwindungszahl von 6 und einer Sekundärwindungszahl von 150 1 : 25 ist, dann erhält man sekundärseitig eine Spannung von 100×25 V = 2500 V. Natürlich könnte diese Zündspannung auch durch eine geeignete Begrenzungsschaltung auf ca. 1,2 kV begrenzt werden. Die Anordnung der MOSFET'S ohne die Dioden 11 und 12 führt dazu, daß eine ausreichende Zündungsspannung nicht generiert werden kann, da dann, wenn die Drain-Source-Spannung an den MOSFET'S negativ wird, die Inversdioden in den MOSFET'S zu leiten beginnen. Die Arbeitsweise der Schaltungsanordnung im Normalbetrieb ist aber die gleiche und nur zur Zündung müssen besondere Maßnahmen getroffen werden.

Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, zwei MOSFET-Paare vorzusehen, die durch geeignete Tastlückensteuerung über zwei getrennte Ausgänge der Ansteuerschaltung 5 angesteuert werden können, so daß sich ein Normal- und ein Notbetrieb ergeben kann. Diese Schaltungsanordnung ist in Fig. 2 dargestellt. An die digitale Ansteuerschaltung 5 sind zwei Paare MOSFET'S 6A, 7A und 6B, 7B mit ihrem Gate angeschlossen, so daß die Ansteuerschaltung 5 je nach Bedarf beide Paare in Gegentaktschaltung ansteuern kann. Dabei sind das Paar der MOSFET'S 6A und 7A mit einer ersten Primärwicklung 9A und das andere Paar MOSFET'S 6B, 7B mit einer zweiten Primärwicklung 9B verbunden. Die Primärwicklungen 9A und 9B befinden sich auf dem gleichen Kern des Transformators 8. Die Umschaltung von dem einen Paar MOSFET'S 6A und 7A auf das andere erfolgt innerhalb der Ansteuerschaltung 5.

Claims (8)

1. Schaltungsanordnung zum Starten und zum Betrieb ei­ ner Gasentladungslampe an einer Gleichspannungsversorgung, mit einem Oszillator zur Erzeugung eines Signals, mit einer vom Oszillator an­ gesteuerten, digitale Impulse abgebenden Ansteuerschaltung für an den Enden der Primärwicklung eines Transformators angeschlos­ sene erste steuerbare Halbleiterschalter, mit denen der Transformator in Gegentaktschaltung betrieben wird, wobei die Frequenz des Oszillators auf die Resonanzfrequenz des die Sekundärwicklung, einen im Lampenstromkreis befindlichen Konden­ sator und die Gasentladungslampe enthaltenden Schwingkreises an­ paßbar ist, dergestalt, daß im Lampenstromkreis Resonanz erzielt ist, mit einem Heizstromkreis für die Elektroden der Gasent­ ladungslampe, dadurch gekennzeichnet, daß
die ersten Halbleiterschalter (6, 7) MOSFET-Transi­ storen sind, deren Leistungseingänge mit dem jeweiligen Ende der Primärwicklung (9) des Transformators (8) verbunden sind,
in jeder Verbindungsleitung zwischen den Enden der Pri­ märwicklung (9) und den zugehörigen MOSFET-Transistoren (6, 7) je eine Diode (11, 12) angeordnet ist, die jeweils einen Strom­ fluß lediglich von der Primärwicklung (9) über die Diode (11, 12) zu dem zugehörigen Leistungseingang des MOSFET-Transistors (6, 7) gestattet,
in dem Heizstromkreis ein Gleichrichter (18) und in Reihe dazu ein zweiter steuerbarer Halbleiterschalter (23) eingesetzt ist, welcher den Heizstrom für die Gasentladungslampe (16) nach einer bestimmten Vorheizzeit unterbricht,
die digitale Ansteuerschaltung (5) ein Zeitglied zur Bestimmung der Vorheizzeit der Gasentladungslampe (16) aufweist, und
vor der Zündung der Gasentladungslampe (16) die Ansteuerschaltung (5) während der Vorheizzeit die Pulsbreite der Ansteuersignale für die ersten steuerbaren Halbleiterschalter (6, 7; . . .) vergrößert, so daß in dieser Phase ein Heizstrom, der dem Nennheizstrom der Gasentladungslampe (16) entspricht, durch die Elektroden der Gasentladungslampe fließt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die digitale Ansteuerschaltung (5) einen Pulsbreitenmodulator zur Bestimmung der Ansteuerzeiten der ersten Halbleiterschalter (6, 7) enthält.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastlücken und damit das Tastverhältnis der Ansteuersignale der ersten Halbleiterschalter (6, 7) zur Einstellung eines bestimmten Stromflusses in der Gasentladungslampe (16) veränderbar ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die digitale Ansteuerschaltung (5) eine Sicherheitsabschaltung der ersten Halbleiterschalter (6, 7) durchführt, wenn die Spannung an der Gasentladungslampe (16) nach erfolgloser Zündung den Sollwert der Brennspannung wesentlich überschreitet.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die digitale Ansteuerschaltung (5) eine Sicherheitsabschaltung der ersten steuerbaren Halbleiterschalter (6, 7) durchführt, wenn die Spannung der Gleichspannungsversorgung für die Schaltungsanordnung einen vorgegebenen Wert überschreitet.

6. Schaltungsanordnung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich weitere MOSFET'S (6B, 7B) von der Ansteuerschaltung (5) ansteuerbar sind, deren Leistungseingänge mit je einer weiteren Primärwicklung (9B) des Transformators (8) in Gegentaktschaltung verbunden sind.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter (18) ein Brückengleichrichter ist.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Halbleiterschalter (23) mit seiner Schaltstrecke in der Diagonalen des Brückengleichrichters (18) liegt.