DE4010435A1 - Mains connection device for fluorescent lamp - has inverse regulator for prodn. of constant operating voltage, and electronic switch in series branch to load in series with diode - Google Patents

Mains connection device for fluorescent lamp - has inverse regulator for prodn. of constant operating voltage, and electronic switch in series branch to load in series with diode

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DE4010435A1 DE19904010435 DE4010435A DE4010435A1 DE 4010435 A1 DE4010435 A1 DE 4010435A1 DE 19904010435 DE19904010435 DE 19904010435 DE 4010435 A DE4010435 A DE 4010435A DE 4010435 A1 DE4010435 A1 DE 4010435A1
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    • 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

Abstract

The electronic switch (T) is controlled by a regulating circuit (12), which compares an actual signal (Uist) with a desired signal (URef), and corresp. alters the opening and/or closing times of the switch according to the signal deviation. The actual signal (Uist) corresponds to the operating voltage (UB). The actual signal corresp. to the operating voltage (UB) is obtained, with a voltage (U1) at the electronic switch (T) and the diode (D), from which a voltage signal (UX) is subtracted, which only corresponds to the supply voltage (UV) with an inserted fluorescent lamp (LL). The voltage signal (UX) is taken from an electrode connection (19) for the fluorescent lamp (LL), which lies at a voltage across the relevant lamp electrode (E2), and the fluorescent lamp removed is without voltage. USE/ADVANTAGE - With lamp removed or non functioning lamp, voltage at lamp connections has large safety distance to unsafe voltages.

Description

Die Erfindung betrifft ein Vorschaltgerät für eine Leuchtstofflampe der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to a ballast for a Fluorescent lamp in the preamble of the claim 1 specified Art.

Für den Betrieb von Leuchtstofflampen werden Vorschalt­ geräte benutzt, die die für die Stromversorgung be­ nötigte Lampenspannung aus der Netzspannung erzeugen und darüberhinaus auch das Zünden der Leuchtstofflampe bewirken. Die von dem Vorschaltgerät erzeugte Betriebs­ spannung ist eine Gleichspannung, die höher sein kann als die Netzspannung. Zur Erzeugung dieser Betriebs­ spannung können beispielsweise Hochsetzsteller oder auch Inversregler benutzt werden. Bei beiden Typen von Gleichspannungserzeugern wird von der Versorgungs­ spannung eine Induktivität über einen elektronischen Schalter mit Strom versorgt. Wird der elektronische Schalter in den Sperrzustand gesteuert, dann entlädt sich die Induktivität über eine Diode auf einen Konden­ sator. Bei einem Inversregler sind der elektronische Schalter und die Diode in einem Serienzweig zur Last angeordnet, während die Induktivität in einen Parallel­ zweig zur Last geschaltet ist. Bei einem derartigen Inversregler hat die am Ausgang erzeugte Betriebs­ spannung die umgekehrte (reversierte) Polarität der am Eingang anstehenden Versorgungsspannung. Ein Vorteil besteht darin, daß durch entsprechende Steuerung des elektronischen Schalters die Betriebsspannung sowohl größer als auch kleiner gemacht werden kann als die Versorgungsspannung.For the operation of fluorescent lamps, ballast devices used for the power supply Generate necessary lamp voltage from the mains voltage and also the ignition of the fluorescent lamp cause. The operation generated by the ballast voltage is a DC voltage that can be higher than the mains voltage. To generate this operating Voltage can, for example, step-up converter or inverse controllers can also be used. In both types of DC voltage generators are powered by the supply voltage an inductance via an electronic Switch powered. Will the electronic Switch controlled in the locked state, then discharged  the inductance via a diode on a condenser sator. In the case of an inverse controller, the electronic ones are Switch and the diode in a series branch to the load arranged while the inductor in a parallel branch is connected to the load. With such a Inverse controller has the operation generated at the output voltage the reverse (reversed) polarity of am Input pending supply voltage. An advantage consists in that by appropriate control of the electronic switch the operating voltage both can be made larger as well as smaller than that Supply voltage.

Bei einem Inversregler kann der elektronische Schalter im Rahmen einer Spannungsregelung derart gesteuert werden, daß die erzeugte Betriebsspannung einen kon­ stanten Wert annimmt. Hierzu kann der Istwert der Be­ triebsspannung mit einem Sollwert oder Referenzwert verglichen werden und die Abweichung zwischen Istwert und Sollwert kann als Regelsignal zur Veränderung der Öffnungs- oder Schließzeiten des elektronischen Schal­ ters benutzt werden.With an inverse regulator, the electronic switch controlled as part of a voltage regulation be that the generated operating voltage a con constant value. For this, the actual value of the Be drive voltage with a setpoint or reference value be compared and the deviation between the actual value and setpoint can be used as a control signal to change the Opening or closing times of the electronic scarf ters can be used.

Bei Vorschaltgeräten für Leuchtstofflampen wird un­ abhängig davon, ob eine Leuchtstofflampe in die Lampen­ fassung eingesetzt ist oder nicht, ständig die Be­ triebsspannung erzeugt, so daß an den Elektroden­ anschlüssen der Lampenfassungen auch dann die volle Lampenspannung ansteht, wenn keine Leuchtstofflampe eingesetzt ist. Das Vorschaltgerät mit allen darin ent­ haltenen elektrischen Komponenten wird also ständig mit der vollen Betriebsspannung versehen. Es kann sogar vorkommen, daß in diesem Zustand die Betriebsspannung unzulässig hoch ansteigt, wodurch eine Gefährdung ent­ steht. For ballasts for fluorescent lamps is un depending on whether a fluorescent lamp in the lamps is inserted or not, the Be driving voltage generated so that on the electrodes connections of the lamp sockets then also the full Lamp voltage is present when there is no fluorescent lamp is used. The ballast with all ent holding electrical components is therefore always with the full operating voltage. It can even occur that the operating voltage in this state increases inadmissibly high, which entails a hazard stands.  

Ein Problem besteht also bei Vorschaltgeräten darin, daß bei nicht funktionierender Leuchtstofflampe, also wenn kein Lampenstrom fließt, an den Lampenelektroden relativ hohe Spannungen gegen Erdpotential anstehen können. Wenn das Vorschaltgerät derart ausgebildet ist, daß ein Pol des Gleichrichters mit dem einen Elektro­ denanschluß verbunden ist, dann ändert sich das Poten­ tial dieses Elektrodenanschlusses im Takt der Wechsel­ spannung zwischen 0 Volt und dem Betrag der Versorgungs­ spannung. An dem anderen Elektrodenanschluß entsteht ein Potential, das demjenigen des ersten Elektroden­ anschlusses entspricht, zuzüglich der Lampenspannung, die in Bezug auf die Netzfrequenz hochfrequent ist. Dadurch entstehen an dem zweiten Elektrodenanschluß im Falle einer nicht funktionierenden Lampe Potentiale, die höher sind als die üblicherweise zulässigen Span­ nungen gegen Erdpotential.So a problem with ballasts is that if the fluorescent lamp does not work, that is if no lamp current flows, on the lamp electrodes there are relatively high voltages against earth potential can. If the ballast is designed in such a way that one pole of the rectifier with one electric is connected, then the poten changes tial of this electrode connection in time with the change voltage between 0 volts and the amount of supply tension. At the other electrode connection arises a potential that that of the first electrodes corresponds to the connection, plus the lamp voltage, which is high-frequency in relation to the mains frequency. This creates at the second electrode connection in In the case of a malfunctioning lamp potentials, which are higher than the usually permitted span against earth potential.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Vor­ schaltgerät der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, bei dem mit einfachen Mit­ teln erreicht wird, daß bei herausgenommener oder nicht funktionierender Lampe die Spannung an den Lampen­ anschlüssen einen großen Sicherheitsabstand zu unzuläs­ sigen Spannungen hat.The invention has for its object a Switching device in the preamble of claim 1 to create specified type in which with simple Mit is achieved that with removed or not working lamp the voltage on the lamps connections to a large safety distance tensions.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 an­ gegebenen Merkmalen.This object is achieved with the invention in the characterizing part of claim 1 given characteristics.

Bei dem erfindungsgemäßen Vorschaltgerät wird als Regelgröße nicht die konstantzuhaltende Betriebs­ spannung unmittelbar abgegriffen und benutzt, sondern der Istwert der Betriebsspannung wird durch Differenz­ bildung errechnet, indem von dem Spannungsabfall, der am elektronischen Schalter und an der Diode entsteht, ein Spannungssignal subtrahiert wird, welches normaler­ weise der (ungeregelten) Versorgungsspannung ent­ spricht. Das Spannungssignal wird von einem Elektroden­ anschluß abgenommen, welcher nur bei eingesetzter Leuchtstofflampe Spannung erhält. Eine Leuchtstofflampe hat an jedem Ende eine Heizelektrode mit zwei Kontak­ ten. Entsprechend haben die Lampenfassungen für jede Lampenelektrode zwei Elektrodenanschlüsse. Das Span­ nungssignal wird von demjenigen Elektrodenanschluß ab­ genommen, der bei eingesetzter Leuchtstofflampe seine Versorgungsspannung über die Elektrode und über den anderen Elektrodenanschluß bezieht. Folglich ist dieser Elektrodenanschluß, wenn keine Leuchtstofflampe einge­ setzt ist, spannungslos, so daß das Spannungssignal zu Null wird. Dadurch wird der Subtrahend zu Null, so daß der Minuend gleichzeitig das Ergebnis der Subtraktion bildet. Die Regelschaltung erhält somit als Ist-Signal eine Spannung, die größer ist als die Betriebsspannung.In the ballast according to the invention is as Control variable not the constant operation to be kept voltage tapped and used immediately, but the actual value of the operating voltage is determined by difference  education calculated by the voltage drop that on the electronic switch and on the diode, a voltage signal is subtracted, which is more normal the (unregulated) supply voltage speaks. The voltage signal is from an electrode connection removed, which only when inserted Fluorescent lamp receives voltage. A fluorescent lamp has a heating electrode with two contacts at each end Accordingly, the lamp holders have for everyone Lamp electrode two electrode connections. The chip voltage signal is from that electrode connection taken, its when the fluorescent lamp is inserted Supply voltage over the electrode and over the another electrode connection. Hence this is Electrode connection if no fluorescent lamp is switched on sets is de-energized so that the voltage signal to Becomes zero. This makes the subtrahend zero, so that the minuend at the same time the result of the subtraction forms. The control circuit thus receives an actual signal a voltage that is greater than the operating voltage.

Demzufolge ist die Regelschaltung bestrebt, den elek­ tronischen Schalter in der Weise zu steuern, daß die Betriebsspannung sich verringert. Durch die geringere Betriebsspannung bei herausgenommener Leuchtstofflampe kann es automatisch zu keiner Gefährdung kommen. Wird wieder eine Leuchtstofflampe eingesetzt, so wird die Betriebsspannung auf den benötigten hohen Wert ge­ bracht, so daß das Vorschaltgerät unverzüglich betriebs­ bereit ist, ohne daß es zusätzlicher manueller Ein­ griffe bedürfte.Accordingly, the control circuit strives to the elek control tronic switch in such a way that the Operating voltage is reduced. By the lesser Operating voltage when the fluorescent lamp is removed there is automatically no danger. Becomes a fluorescent lamp is used again, so the Operating voltage to the required high value brings so that the ballast immediately operational is ready without additional manual on handles needed.

Zur Vermeidung von Überspannungen ist in weiterer Aus­ gestaltung der Erfindung, die selbständige Bedeutung hat, eine die Betriebsspannung oder die Lampenspannung überwachende Überwachungsschaltung vorgesehen, die im Fall einer Überspannung die Betriebsspannung abschaltet oder verringert. Hierbei wird davon ausgegangen, daß die Lampenspannung, also die Spannung zwischen den Lampenelektroden, relativ groß ist, wenn kein Lampen­ strom fließt. Es kann vorkommen, daß die in die Elek­ trodenfassungen eingesetzte Leuchtstofflampe defekt ist, so daß zwar eine Leuchtstofflampe eingesetzt ist, jedoch kein Lampenstrom fließt. In diesem Fall bewirkt die zuvor erläuterte Regelschaltung kein Herunterregeln der Betriebsspannung. An der einen Lampenelektrode entsteht eine Spannung, deren Verlauf und Größe der einen Halbwelle der Wechselspannung entspricht, und an der anderen Lampenelektrode entsteht ein Überlagerungs­ potential, das jeweils dem Potential der ersten Lampen­ elektrode entspricht, wobei diesem Potential noch die relativ hochfrequente Lampenspannung überlagert ist. Die Überlagerungsspannung kann, falls kein Lampenstrom fließt, unzulässig hohe Werte annehmen, was durch die Überwachungsschaltung erkannt wird. Die Überwachungs­ schaltung schaltet dann die Betriebsspannung ab oder verringert sie, so daß unzulässig hohe Spannungen an jedem der Elektrodenanschlüsse vermieden werden.To avoid overvoltages is in further off design of the invention, the independent meaning  has one, the operating voltage or the lamp voltage monitoring monitoring circuit provided in the In the event of an overvoltage, switch off the operating voltage or reduced. It is assumed that the lamp voltage, i.e. the voltage between the Lamp electrodes, is relatively large when no lamps electricity flows. It can happen that the in the Elek Trode sockets used fluorescent lamp defective is so that although a fluorescent lamp is used, however no lamp current flows. In this case the control circuit explained above does not down-regulate the operating voltage. On one lamp electrode creates a tension, the course and size of which corresponds to a half wave of the AC voltage, and on the other lamp electrode is superimposed potential, the potential of the first lamps electrode corresponds, with this potential still relatively high-frequency lamp voltage is superimposed. The overlay voltage can, if no lamp current flows, assume impermissibly high values, which by the Monitoring circuit is recognized. The surveillance circuit then switches the operating voltage off or reduces them, so that impermissibly high voltages each of the electrode connections can be avoided.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.The following is a reference to the figures Embodiment of the invention explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 die Schaltung des Inversreglers des Vorschalt­ gerätes, Fig. 1, the circuit of the inverse control of the ballast device,

Fig. 2 die als Verbraucher an den Inversregler ange­ schlossene Betriebsschaltung für die Leucht­ stofflampe, Figure 2 Fluorescent lamp. The attached as the consumer to the controller connected inverse operation circuit for the light,

Fig. 3 ein Spannungsdiagramm der im Inversregler auf­ tretenden und für die Regelung benutzten Span­ nungen, Figure 3 of the calculations. A voltage diagram in inverse control to passing and used for the control chip,

Fig. 4 eine Teildarstellung der Betriebsschaltung von Fig. 2 mit zusätzlicher Überwachungsschaltung für die Betriebsspannung und Fig. 4 is a partial representation of the operating circuit of Fig. 2 with additional monitoring circuit for the operating voltage and

Fig. 5 eine Teildarstellung der Betriebsschaltung nach Fig. 2 mit zusätzlicher Überwachungsschaltung für die Lampenspannung. Fig. 5 is a partial illustration of the operation circuit of FIG. 2 with an additional monitoring circuit for the lamp voltage.

Gemäß Fig. 1 ist der Inversregler 10 über einen Doppel­ weggleichrichter 11 an das Wechselspannungsversorgungs­ netz angeschlossen. Der Doppelweggleichrichter 11 liefert an seinem Ausgang eine pulsierende Gleich­ spannung. Der an den Ausgang des Gleichrichters ange­ schlossene Kondensator C1 dient als Glättungs- und Ent­ störkondensator. An diesem Kondensator steht die unge­ regelte Versorgungsspannung UV an.According to Fig. 1 of the inverse regulator 10 is connected via a double-wave rectifier 11 to the alternating voltage supply network. The full-wave rectifier 11 supplies a pulsating DC voltage at its output. The capacitor C 1 connected to the output of the rectifier serves as a smoothing and interference capacitor. The unregulated supply voltage U V is applied to this capacitor.

Der Inversregler 10 enthält die an den Pluspol des Gleichrichters 11 angeschlossene Leitung a, die keine Schaltelemente und Impedanzen enthält und bis zu dem in Fig. 2 dargestellten Verbraucher bzw. bis zur Leucht­ stofflampe durchgeht, und die an den Minuspol des Gleichrichters 11 angeschlossene Leitung b, die über den elektronischen Schalter T und die Diode D mit der Leitung c verbunden ist. Der elektronische Schalter T ist ein Transistor oder ein anderes elektronisches Schaltelement, das von einer Steuerschaltung IC1 ge­ steuert ist. Die Verbindung zwischen dem elektronischen Schalter T und der Diode D ist an den einen Pol einer Induktivität L1 angeschlossen, deren anderer Pol mit Leitung a verbunden ist. Zwischen die Leitungen a und c ist ein Kondensator C2 geschaltet. An diesem Konden­ sator entsteht die geregelte Betriebsspannung UB mit zur Versorgungsspannung UV entgegengesetzter Polarität. Dies bedeutet, daß Leitung a den Pluspol der Versor­ gungsspannung UV und gleichzeitig den Minuspol der Be­ triebsspannung UB bildet.The inverse controller 10 contains the line a connected to the positive pole of the rectifier 11 , which contains no switching elements and impedances and goes through to the consumer shown in FIG. 2 or to the fluorescent lamp, and the line b connected to the negative pole of the rectifier 11 , which is connected to the line c via the electronic switch T and the diode D. The electronic switch T is a transistor or another electronic switching element which is controlled by a control circuit IC 1 ge. The connection between the electronic switch T and the diode D is connected to one pole of an inductor L 1 , the other pole of which is connected to line a. A capacitor C 2 is connected between lines a and c. The regulated operating voltage U B with the opposite polarity to the supply voltage U V arises at this capacitor. This means that line a forms the positive pole of the supply voltage U V and at the same time the negative pole of the operating voltage U B.

Wenn der Schalter T geschlossen ist, fließt ein Strom von Leitung a durch die Induktivität L1 und den Schal­ ter T zu Leitung b. Wird dieser Stromweg durch Öffnen des Schalters T unterbrochen, dann versucht die Induk­ tivität L1 diesen Strom aufrechtzuerhalten. Dabei liefert sie einen Strom durch die Diode D, wodurch der Kondensator C2 aufgeladen wird. Je länger die Leitend­ zeiten des Schalters T sind, umso größer ist die am Kondensator C2 erzeugte Betriebsspannung UB. Durch ent­ sprechende Steuerung des elektronischen Schalters kann erreicht werden, daß die Betriebsspannung größer oder auch kleiner ist als die Versorgungsspannung UV.When switch T is closed, a current flows from line a through inductor L 1 and switch T to line b. If this current path is interrupted by opening the switch T, then the inductance L 1 tries to maintain this current. It supplies a current through the diode D, whereby the capacitor C 2 is charged. The longer the conductive times of the switch T, the greater the operating voltage U B generated at the capacitor C 2 . By appropriate control of the electronic switch can be achieved that the operating voltage is greater or less than the supply voltage U V.

Zur Regelung der Betriebsspannung UB könnte der Istwert dieser Betriebsspannung dem Regler 12 zugeführt und dort mit einer Sollspannung URef oder Referenzspannung verglichen werden. Mit der von der Regelschaltung 12 gelieferten Regelabweichung wird die Steuerschaltung für den Schalter T in der Weise gesteuert, daß diese Regelabweichung einen Minimalwert nahe 0 Volt annimmt.To regulate the operating voltage U B , the actual value of this operating voltage could be supplied to the controller 12 and compared there with a target voltage U Ref or reference voltage. With the control deviation supplied by the control circuit 12 , the control circuit for the switch T is controlled in such a way that this control deviation assumes a minimum value close to 0 volts.

Erfindungsgemäß wird der der Regelschaltung 12 zuge­ führte Istwert Uist der Betriebsspannung in dem Subtra­ hierer 13 nach folgender Beziehung errechnet:According to the actual value supplied to the control circuit 12 , the operating voltage in the subtra here 13 is calculated according to the following relationship:

Uist = U1-UX.U is = U 1 -U X.

Hierin ist U1 der Spannungsabfall an dem elektronischen Schalter T und der Diode D und UX ist eine Spannung, die normalerweise, also bei eingesetzter Leuchtstoff­ lampe, die Versorgungsspannung UV ist und die bei her­ ausgenommener Leuchtstofflampe den Wert Null (oder einen von Null verschiedenen sehr geringen Wert) hat.Herein, U 1 is the voltage drop at the electronic switch T and the diode D and U X is a voltage which is normally, that is to say when the fluorescent lamp is inserted, the supply voltage U V and which is zero (or one from zero) when the fluorescent lamp is excluded various very low value).

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Betriebsspannung UB entsprechend der obigen Gleichung errechnet werden kann. Wenn man berücksichtigt, daß die Spannung UX (oder UV) der Spannung U1 entgegengesetzt gerichtet ist, ergibt sich die Betriebsspannung UB aus der vekto­ riellen Summe der beiden Spannungen U1 und UV.From Fig. 3 it can be seen that the operating voltage U B can be calculated according to the above equation. If one takes into account that the voltage U X (or U V ) of the voltage U 1 is directed in the opposite direction, the operating voltage U B results from the vectorial sum of the two voltages U 1 and U V.

Der Subtrahierer (bzw. Summierer) 13 erhält als Bezugs­ spannung die Spannung an Leitung c, also das Potential des Pluspols der Betriebsspannung UB. Der eine Eingang A des Subtrahierers 13 ist mit Leitung b verbunden, so daß an diesem Eingang die Spannung U1 ansteht, die dem Spannungsabfall an Schalter T und Diode D entspricht. Der Eingang B ist mit einer Leitung d verbunden, an der die Spannung UX ansteht. Normalerweise ist Leitung d mit Leitung a verbunden, so daß gilt:The subtractor (or summer) 13 receives the reference voltage, the voltage on line c, that is the potential of the positive pole of the operating voltage U B. One input A of subtractor 13 is connected to line b, so that voltage U 1 is present at this input, which corresponds to the voltage drop across switch T and diode D. The input B is connected to a line d on which the voltage U X is present. Line d is normally connected to line a, so that:

UX = UV.U X = U V.

Der Subtrahierer 13 erzeugt ein Signal Uist, das normalerweise (also bei eingesetzter Leuchtstofflampe) dem Istwert der Betriebsspannung UB entspricht. Die Steuerschaltung IC1 steuert bei eingesetzter Leucht­ stofflampe den Schalter T in der Weise, daß die Be­ triebsspannung UB exakt auf dem durch die Spannung URef vorgegebenem Sollwert gehalten wird. The subtractor 13 generates a signal U ist , which normally (that is, with a fluorescent lamp inserted) corresponds to the actual value of the operating voltage U B. The control circuit IC 1 controls when the fluorescent lamp is inserted, the switch T in such a way that the operating voltage U B is kept exactly at the setpoint given by the voltage U Ref .

Die in Fig. 2 dargestellte Betriebsschaltung für die Leuchtstofflampe LL empfängt an den Leitungen a und c die Betriebsspannung UB und sie enthält einen Wechsel­ richter 14 mit zwei in bekannter Weise an die Leitungen a und c angeschlossenen elektronischen Schaltern 15 und 16, die von einer Steuerschaltung IC2 wechselseitig ein- und ausgeschaltet werden, so daß am Ausgang des Wechselrichters abwechselnd positives und negatives Potential auftritt. Der Ausgang des Wechselrichters 14 ist über einen Kondensator 17 und eine Induktivität L2 mit dem einen Elektrodenanschluß der einen Lampen­ elektrode E1 verbunden. Die zweite Elektrode E2 der Leuchtstofflampe LL ist mit einem Elektrodenanschluß 18 an Leitung a angeschlossen, während ihr anderer Elek­ trodenanschluß 19 mit Leitung d verbunden ist. An diesem dem Wechselrichter 14 abgewandten Elektroden­ anschluß, der erst beim Einsetzen der Leuchtstofflampe LL über die Elektrode E2 mit Leitung a verbunden wird, wird das Spannungssignal UX abgegriffen.The operating circuit for the fluorescent lamp LL shown in FIG. 2 receives the operating voltage U B on the lines a and c and it contains an inverter 14 with two electronic switches 15 and 16 connected to the lines a and c in a known manner, by one Control circuit IC 2 can be switched on and off alternately, so that positive and negative potential alternately occurs at the output of the inverter. The output of the inverter 14 is connected via a capacitor 17 and an inductor L 2 to the one electrode connection of the lamp electrode E 1 . The second electrode E 2 of the fluorescent lamp LL is connected to an electrode connection 18 on line a, while its other electrode connection 19 is connected to line d. At this electrode connection facing away from the inverter 14 , which is connected to the line a only when the fluorescent lamp LL is inserted via the electrode E 2 , the voltage signal U X is tapped.

Die Elektroden E1 und E2 sind durch einen Schalter T2 miteinander verbunden, welcher von der Steuerschaltung IC3 gesteuert wird. Diese Steuerschaltung IC3 liefert Meldesignale an die Steuerschaltung IC2 des Wechsel­ richters 14. Der Schalter T2 und die Steuerschaltung IC3 sind an die dem Wechselrichter abgewandten Elek­ trodenanschlüsse angeschlossen, so daß sie über die Elektroden E1 und E2 nur dann mit Spannung versorgt werden, wenn eine Leuchtstofflampe LL eingesetzt ist.The electrodes E 1 and E 2 are connected to each other by a switch T 2 , which is controlled by the control circuit IC 3 . This control circuit IC 3 delivers signal signals to the control circuit IC 2 of the inverter 14th The switch T 2 and the control circuit IC 3 are connected to the electrode connections facing away from the inverter, so that they are only supplied with voltage via the electrodes E 1 and E 2 when a fluorescent lamp LL is used.

Nach dem Einschalten des Vorschaltgerätes wird der Schalter T2 zunächst in den leitenden Zustand ge­ schaltet, so daß ein Stromweg parallel zur Leucht­ stofflampe geschlossen ist. In diesem Zustand werden die Lampenelektroden E1 und E2 vorgeheizt. Hierbei arbeitet die Steuerschaltung IC2 mit einer relativ niedrigen Umschaltfrequenz für die Schalter 15 und 16. Nach einer von der Steuerschaltung IC3 überwachten Vor­ heizzeit erzeugt die Steuerschaltung IC3 eine Folge von Burst-Impulsen, in denen der Schalter T2 kurzzeitig hintereinander periodisch geöffnet und geschlossen wird. Dabei entsteht durch die Wirkung der Induktivität L2 eine hohe Zündspannung zwischen den Lampenelektro­ den. Nachdem die Leuchtstofflampe während der Erzeugung der Burst-Impulse gezündet ist, liefert die Steuerschal­ tung IC3 nach Beendigung der Burst-Impulse an die Steuerschaltung IC2 ein Signal, durch das die Steuer­ schaltung IC2 auf die Betriebsfrequenz umgeschaltet wird, die höher ist als die Vorheizfrequenz.After switching on the ballast, the switch T 2 is first switched to the conductive state, so that a current path parallel to the fluorescent lamp is closed. In this state, the lamp electrodes E 1 and E 2 are preheated. The control circuit IC 2 operates here with a relatively low switching frequency for the switches 15 and 16 . After a heating time monitored by the control circuit IC 3 , the control circuit IC 3 generates a sequence of burst pulses in which the switch T 2 is periodically opened and closed one after the other. The effect of inductance L 2 creates a high ignition voltage between the lamp electrodes. Once the fluorescent lamp is ignited pulses burst during the generation of, provides the control TIC IC 3 after completion of the burst pulses to the control circuit IC 2, a signal by which circuit the control IC is switched to the operating frequency 2, which is higher than the preheating frequency.

Bei in die Lampenfassungen eingesetzter Leuchtstoff­ lampe LL ist der mit der Leitung d verbundene Elektro­ denanschluß 19 an die Leitung a angeschlossen, so daß das Spannungssignal UX gleich der Versorgungsspannung UV ist.When used in the lamp sockets fluorescent lamp LL is connected to the line d denin 19 connected to line a, so that the voltage signal U X is equal to the supply voltage U V.

Ist dagegen keine Leuchtstofflampe LL eingesetzt, dann ist die Ausgangsspannung Uist des Subtrahierers 13 nicht mehr gleich UB sondern gleich U1. Da die Spannung U1 größer ist als UB steuert die Regelschaltung 12 den elektronischen Schalter T in der Weise an, daß die Be­ triebsspannung UB verringert wird. Die in Fig. 2 darge­ stellte Betriebsschaltung wird also bei herausgenom­ mener Leuchtstofflampe mit einer verringerten Betriebs­ spannung versorgt und bleibt im betriebsfähigen Warte­ zustand. Sobald eine Leuchtstofflampe LL eingesetzt ist, wird die Betriebsspannung automatisch wieder auf ihren Sollwert eingeregelt. If, on the other hand, no fluorescent lamp LL is used, then the output voltage U ist of the subtractor 13 is no longer U B but U 1 . Since the voltage U 1 is greater than U B , the control circuit 12 controls the electronic switch T in such a way that the operating voltage U B is reduced. The operating circuit shown in FIG. 2 is thus supplied with a reduced operating voltage when the fluorescent lamp is removed and remains in the operational waiting state. As soon as a fluorescent lamp LL is inserted, the operating voltage is automatically adjusted back to its setpoint.

Das Vorschaltgerät kann auch für den gleichzeitigen Betrieb mehrerer Leuchtstofflampen geeignet sein, wobei das Spannungssignal UX jeweils dann der Versorgungs­ spannung UV entspricht, wenn mindestens eine der Leuchtstofflampen eingesetzt ist. Hierbei sind die Elektrodenanschlüsse 19 sämtlicher Lampenfassungen, ggf. über Entkopplungsdioden, untereinander verbunden.The ballast can also be suitable for the simultaneous operation of several fluorescent lamps, the voltage signal U X corresponding to the supply voltage U V when at least one of the fluorescent lamps is used. Here, the electrode connections 19 of all the lamp holders are connected to one another, possibly via decoupling diodes.

Bei der bisher beschriebenen Schaltung des Vorschalt­ gerätes nach den Fig. 1 und 2 erfolgt eine Ver­ ringerung der Betriebsspannung UB dann, wenn keine Leuchtstofflampe LL eingesetzt ist, d. h. wenn das Potential der Leitung a nicht über eine Lampenelektrode E2 an den Elektrodenanschluß 19 übertragen wird. Die Fig. 4 und 5 zeigen modifizierte Ausführungsformen der Betriebsschaltung nach Fig. 2, wobei zusätzlich Maß­ nahmen getroffen sind, um in dem Fall, daß eine defekte Leuchtstofflampe eingesetzt ist und somit kein Lampen­ strom fließt, Überspannungen an den Elektrodenan­ schlüssen zu vermeiden.In the previously described circuit of the ballast apparatus according to FIGS. 1 and 2 are a Ver ringerung the operating voltage U B when no fluorescent lamp LL is used that is, when the potential of the line a does not have a lamp electrode E 2 is transmitted to the electrode terminal 19 becomes. FIGS. 4 and 5 show modified embodiments of the operation circuit of Fig. 2, wherein additionally measure measures are taken in order in the event that a defective fluorescent lamp is used and therefore no lamp current flows, circuits at the electrodes on to avoid overvoltages.

Gemäß Fig. 4 ist eine Überwachungsschaltung 20 zwischen die Leitungen a und c geschaltet, an denen die Be­ triebsspannung UB ansteht. Die Überwachungsschaltung 20 besteht aus einer Zenerdiode 21, einem Vorwiderstand 22 und einem Optokoppler 23, wobei die Zenerdiode 21, der Vorwiderstand 23 und der Lichtsender 24 des Opto­ kopplers 23 in Reihe geschaltet sind. Die Zenerdiode 21 hat eine Durchbruchspannung von z. B. 200 V, d. h. die Reihenschaltung wird stromleitend, wenn die Betriebs­ spannung UB über 200 V ansteigt. In diesem Fall wird der Lichtsender 24 des Optokopplers 23 erregt. Der elektronische Schalter 25 des Optokopplers 23 schaltet dann einen Eingang der Steuerschaltung IC2 an Leitung a. Wenn dies geschieht, sperrt die Steuerschaltung IC2 beide Schalter 15, 16 des Wechselrichters 14, so daß die Generatorspannung UG zu Null wird. Die Betriebsspannung UB steigt daraufhin noch weiter, weil die Last ent­ fallen ist, so daß der Abschaltzustand beibehalten wird. Wird die defekte Leuchtstofflampe herausgenommen, dann wird in der oben beschriebenen Weise durch den Regler 12 (Fig. 1) die Betriebsspannung UB verringert, so daß der Optokoppler 23 aberregt wird und den Wechselrichter 14 wieder freigibt. Nach Einsetzen einer neuen Leuchtstofflampe erfolgt durch die Steuerschal­ tung IC3 das Vorheizen und das Zünden sowie das anschließende Umschalten in die Betriebsphase. Die neue Leuchtstofflampe ist dann sofort funktionsfähig, ohne daß irgendwelche Schaltmaßnahmen manuell durchgeführt werden müssen.According to FIG. 4, a monitoring circuit 20 is connected between the lines a and c, at which the loading operating voltage U B is present. The monitoring circuit 20 consists of a Zener diode 21 , a series resistor 22 and an optocoupler 23 , the Zener diode 21 , the series resistor 23 and the light transmitter 24 of the opto coupler 23 being connected in series. The Zener diode 21 has a breakdown voltage of z. B. 200 V, that is, the series connection becomes conductive when the operating voltage U B rises above 200 V. In this case, the light transmitter 24 of the optocoupler 23 is excited. The electronic switch 25 of the optocoupler 23 then switches an input of the control circuit IC 2 on line a. If this happens, the control circuit IC 2 blocks both switches 15 , 16 of the inverter 14 , so that the generator voltage U G becomes zero. The operating voltage U B then rises further because the load has dropped, so that the switch-off state is maintained. If the defective fluorescent lamp is removed, then the operating voltage U B is reduced in the manner described above by the regulator 12 ( FIG. 1), so that the optocoupler 23 is de-energized and the inverter 14 is released again. After inserting a new fluorescent lamp, the control circuit IC 3 preheats and ignites and then switches to the operating phase. The new fluorescent lamp is then immediately functional without any switching measures having to be carried out manually.

Die Überwachungsschaltung 20 kann alternativ auch einen Vergleicher enthalten, der die Betriebsspannung UB mit einem Referenzwert vergleicht und der an die Steuer­ schaltung IC2 ein Abschaltsignal liefert, wenn die Betriebsspannung den Referenzwert übersteigt.The monitoring circuit 20 can alternatively also contain a comparator which compares the operating voltage U B with a reference value and which delivers a switch-off signal to the control circuit IC 2 when the operating voltage exceeds the reference value.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine Überwachungsschaltung 20a die Lampenspannung UL über­ wacht. Zu diesem Zweck sind die Eingangsanschlüsse der Überwachungsschaltung 20a mit den Elektrodenanschlüssen für die Lampenelektroden E1 und E2 verbunden. Damit die Überwachungsschaltung 20a durch die Burst-Impulse während des Startens der Leuchtstofflampe nicht an­ spricht, enthält sie an ihrem Eingang ein Zeitglied 26 in Form eines RC-Gliedes, das Eingangssignale unter­ drückt, die kürzer sind als etwa 1000 ms. Die Burst- Impulse beim Startvorgang werden über etwa 400 ms erzeugt. Die Zeitkonstante des Zeitgliedes 26 ist somit wesentlich größer als die Frequenz der Lampenspannung beim Lampenstart. Fig. 5 shows an embodiment in which a monitoring circuit 20 a monitors the lamp voltage U L. For this purpose, the input connections of the monitoring circuit 20 a are connected to the electrode connections for the lamp electrodes E 1 and E 2 . So that the monitoring circuit 20 a does not respond to the burst pulses during the start of the fluorescent lamp, it contains at its input a timer 26 in the form of an RC element, which suppresses input signals that are shorter than about 1000 ms. The burst pulses during the start process are generated over approximately 400 ms. The time constant of the timing element 26 is thus substantially greater than the frequency of the lamp voltage when the lamp is started.

Dem Zeitglied 26 ist eine Schwellwertschaltung 27 nachgeschaltet, die auf einen bestimmten Schwellenwert eingestellt ist und die ein Ausgangssignal liefert, wenn die Lampenspannung UL dauerhaft den Schwellenwert übersteigt. Der Schwellwertschalter 27 steuert einen elektronischen Schalter 28, der im Fall einer Über­ spannung der Steuerschaltung IC2 ein Steuersignal zuführt, woraufhin die Steuerschaltung IC2 die Schalter 15, 16 des Wechselrichters 14 in den Sperrzustand steuert.The timer 26 is followed by a threshold circuit 27 which is set to a certain threshold value and which provides an output signal when the lamp voltage U L permanently exceeds the threshold value. The threshold switch 27 controls an electronic switch 28 , which supplies a control signal in the event of an overvoltage to the control circuit IC 2 , whereupon the control circuit IC 2 controls the switches 15 , 16 of the inverter 14 into the blocking state.

Wenn sich die Lampenspannung UL infolge einer defekten Leuchtstofflampe über den Schwellenwert der Schwell­ wertschaltung 27 hinaus erhöht, spricht die Über­ wachungsschaltung 20a an und schaltet dadurch den Wechselrichter 14 ab. Wenn die defekte Leuchtstofflampe herausgenommen wird, wird auch hier über den Regler 12 (Fig. 1) die Betriebsspannung UB verringert, so daß nach dem Einsetzen einer neuen Leuchtstofflampe und nach Beendigung der Vorheiz- und Zündphase der Regler die Betriebsspannung UB auf den für den Lampenbetrieb erforderlichen Wert einstellt.When the lamp voltage U L as a result of a defective fluorescent lamp above the threshold value circuit increases the threshold 27 also speaks the monitoring circuit 20 a and thereby turns off the inverter 14 from. If the defective fluorescent lamp is removed, the operating voltage U B is also reduced here via the regulator 12 ( FIG. 1), so that after the insertion of a new fluorescent lamp and after the preheating and ignition phase of the regulator the operating voltage U B is reduced to sets the lamp operation required value.

Die Überwachungsschaltungen der Fig. 4 und 5 sind zwar bevorzugt in Verbindung mit der beschriebenen Regelung der Betriebsspannung anwendbar, jedoch können sie auch bei einem elektronischen Vorschaltgerät benutzt werden, bei dem eine Erkennung des Vorhandenseins einer Leucht­ stofflampe in der Lampenfassung und eine entsprechende Spannungsabsenkung bei Nicht-Vorhandensein einer Lampe nicht vorgesehen sind.The monitoring circuits of FIGS. 4 and 5 are preferably in conjunction with the described regulation of the operating voltage applied, but they can also be used in an electronic ballast, in which a detection of the presence of a fluorescent lamp in the lamp socket and a corresponding voltage drop when not -The presence of a lamp is not provided.

Claims (5)

1. Vorschaltgerät für eine Leuchtstofflampe, mit einem Inversregler (10) zur Erzeugung einer konstanten Betriebsspannung (UB), wobei der Inversregler in einem Serienzweig zur Last einen elektronischen Schalter (T) in Reihe mit einer Diode (D) und in einem Parallelzweig zur Last eine Induktivität (L1) aufweist und der elektronische Schalter (T) von einer Regelschaltung (12) ge­ steuert ist, die ein der Betriebsspannung (UB) entsprechendes Ist-Signal (Uist) mit einem Soll- Signal (URef) vergleicht und entsprechend der Signalabweichung die Öffnungs- und/oder Schließ­ zeiten des Schalters (T) verändert, dadurch gekennzeichnet, daß das der Betriebsspannung (UB) entsprechende Ist-Signal dadurch gewonnen wird, daß von der Spannung (U1) an dem elektronischen Schalter (T) und der Diode (D) ein Spannungssignal (UX) subtra­ hiert wird, das nur bei eingesetzter Leuchtstoff­ lampe (LL) der Versorgungsspannung (UV) ent­ spricht, und daß das Spannungssignal (UX) von einem Elektrodenanschluß (19) für die Leuchtstoff­ lampe (LL) abgenommen wird, der über die betref­ fende Lampenelektrode (E2) an Spannung liegt und bei herausgenommener Leuchtstofflampe spannungslos ist.1. Ballast for a fluorescent lamp, with an inverse regulator ( 10 ) for generating a constant operating voltage (U B ), the inverse regulator in a series branch to load an electronic switch (T) in series with a diode (D) and in a parallel branch Load has an inductance (L 1 ) and the electronic switch (T) is controlled by a control circuit ( 12 ) which generates an actual signal (U ist ) corresponding to the operating voltage (U B ) with a desired signal (U Ref ) compares and changes the opening and / or closing times of the switch (T) according to the signal deviation, characterized in that the actual signal corresponding to the operating voltage (U B ) is obtained in that the voltage (U 1 ) on the electronic Switch (T) and the diode (D) is subtracted from a voltage signal (U X ) which speaks ent only when the fluorescent lamp (LL) is inserted into the supply voltage (U V ), and that the voltage signal (U X ) is from one Electrode connection ( 19 ) for the fluorescent lamp (LL) is removed, which is connected to the voltage via the lamp electrode (E 2 ) concerned and is without voltage when the fluorescent lamp is removed. 2. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lampenelektrode (E2) von der das Spannungssignal (UX) abgenommen wird, bei einge­ setzter Leuchtstofflampe (LL) mit einem Pol der Versorgungsspannung (UV) und einem Pol der Be­ triebsspannung (UB) verbunden ist. 2. Ballast according to claim 1, characterized in that the lamp electrode (E 2 ) from which the voltage signal (U X ) is taken, with inserted fluorescent lamp (LL) with one pole of the supply voltage (U V ) and one pole of the loading drive voltage (U B ) is connected. 3. Vorschaltgerät, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Betriebs­ spannung (UB) oder die Lampenspannung (UL) über­ wachende Überwachungsschaltung (20, 20a) vorgesehen ist, die im Fall einer Überspannung die Betriebs­ spannung (UB) auf einen unter dem Betriebssollwert liegenden Wert verringert.3. Ballast, in particular according to claim 1 or 2, characterized in that the operating voltage (U B ) or the lamp voltage (U L ) via monitoring monitoring circuit ( 20 , 20 a) is provided, the operating voltage in the event of an overvoltage (U B ) reduced to a value below the operating setpoint. 4. Vorschaltgerät nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Betriebsschaltung für die Leuchtstofflampe (LL) einen Wechselrichter (14) enthält, dessen Steuerschaltung (IC2) von der Überwachungsschaltung (20; 20a) im Fall einer fest­ gestellten Überspannung derart gesteuert ist, daß sie die Schalter (15, 16) des Wechselrichters (14) sperrt.4. Ballast according to claim 3, characterized in that the operating circuit for the fluorescent lamp (LL) contains an inverter ( 14 ), the control circuit (IC 2 ) of the monitoring circuit ( 20 ; 20 a) controlled in the event of a detected overvoltage is that it blocks the switches ( 15 , 16 ) of the inverter ( 14 ). 5. Vorschaltgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Lampenspannung (UL) überwachende Überwachungsschaltung (20a) ein Zeitglied (26) enthält, dessen Zeitkonstante oder Verzögerungszeit wesentlich größer ist als die Frequenz der Lampenspannung beim Lampenstart.5. Ballast according to claim 3 or 4, characterized in that the lamp voltage (U L ) monitoring monitoring circuit ( 20 a) contains a timing element ( 26 ) whose time constant or delay time is substantially greater than the frequency of the lamp voltage at lamp start.
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