DE102005030007B4

DE102005030007B4 - Method for preheating a number of heating coils

Info

Publication number: DE102005030007B4
Application number: DE200510030007
Authority: DE
Inventors: Sebastian Johannes Bartlakowski
Original assignee: Elektrotechnik Kk GmbH; Kk Elektrotechnik GmbH
Current assignee: KK ELEKTROTECHNIK GMBH, 71522 BACKNANG, DE
Priority date: 2005-06-18
Filing date: 2005-06-18
Publication date: 2013-05-29
Anticipated expiration: 2025-06-19
Also published as: DE102005030007A1

Abstract

Verfahren zum Vorheizen einer Anzahl von Heizwendeln (20, 22, 58) einer Entladungslampe (18), wobei eine erste Heizwendel (20) an einen ersten Vierpol (12, 40) und mindestens eine zweite Heizwendel (22) an jeweils einen zweiten Vierpol (14, 50) angeschlossen ist, bei dem die Eigenschaften der Eingänge der Vierpole (12, 14, 40, 50), die von einem Strom durchflossen sind, derart gewählt sind, dass an den Eingängen jeweils eine ausreichend hohe Spannung abfällt, so dass sich jeweils eine ausreichend hohe Eingangsleistung zum Vorheizen der jeweilig angeschlossenen Heizwendel (20, 22, 58) ergibt, wobei der zweite Vierpol (14, 50) die Beendigung der Vorheizphase initiiert, die Vorheizung abschaltet und seinen Eingang niederohmig setzt, wobei die Information darüber zu dem ersten Vierpol (12, 40) übertragen wird, der dann ebenfalls das Vorheizen beendet und das Zünden der Entladungslampe (18) bewirkt.A method for preheating a number of heating coils (20, 22, 58) of a discharge lamp (18), wherein a first heating coil (20) is connected to a first quadrupole (12, 40) and at least one second heating coil (22) is connected to a second quadrupole (16). 14, 50) is connected, in which the properties of the inputs of the four-poles (12, 14, 40, 50), which are traversed by a current, are selected such that at the inputs in each case a sufficiently high voltage drops, so that in each case a sufficiently high input power for preheating the respectively connected heating coil (20, 22, 58) results, the second quadrupole (14, 50) initiating the termination of the preheating phase, switching off the preheating and setting its input to low resistance, the information about it first quadrupole (12, 40) is transmitted, which then also terminates the preheating and causes the ignition of the discharge lamp (18).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorheizen einer Anzahl von Wendeln einer Entladungslampe und eine Schaltungsanordnung zum Vorheizen einer Heizwendel einer Entladungslampe.The invention relates to a method for preheating a number of filaments of a discharge lamp and a circuit arrangement for preheating a heating coil of a discharge lamp.

Zum Betreiben von Entladungslampen, wie bspw. Leuchtstofflampen, werden sogenannte elektronische Vorschaltgeräte eingesetzt (EVG), mit denen beim Einschalten der Leuchtstofflampe zunächst ein Vorheizen, dann ein Zünden und anschließend ein Betrieb der Leuchtstofflampe durchgeführt wird.To operate discharge lamps, such as fluorescent lamps, so-called electronic ballasts are used (ECG), with which when switching on the fluorescent lamp, first a preheating, then an ignition and then an operation of the fluorescent lamp is performed.

Während das an einen Anschluss der Leuchtstofflampe angeschlossene EVG ein Zünden und Betreiben der Leuchtstofflampe realisiert und dazu eine geeignete elektrische Größe anlegt, ist es erwünscht, an allen Anschlüssen und somit an allen Heizwendeln der Leuchtstofflampe ein Vorheizen zu ermöglichen. Hierzu ist es jedoch erforderlich, an allen Anschlüssen eine ausreichend hohe Leistung zum Vorheizen der jeweiligen Heizwendel zur Verfügung zu stellen. Weiterhin ist es notwendig, die Information, dass die Vorheizphase beendet ist, die typischerweise nur an dem mit dem EVG verbundenen Anschluss vorliegt, bei den anderen Anschlüssen bzw. Heizwendeln bereitzustellen.While the electronic ballast connected to a terminal of the fluorescent lamp realizes ignition and operation of the fluorescent lamp and for this purpose applies a suitable electrical variable, it is desirable to allow preheating at all terminals and thus at all heating filaments of the fluorescent lamp. For this purpose, however, it is necessary to provide a sufficiently high power for preheating the respective heating coil at all connections. Furthermore, it is necessary to provide the information that the preheating phase is terminated, which is typically present only at the connection connected to the ECG, to the other connections or heating coils.

Aus der Druckschrift DE 198 53 138 C1 ist eine Schaltungsanordnung zum energiesparenden Betreiben einer Leuchtstoffröhre sowie eine Verwendung einer solchen Schaltungsanordnung bekannt. Bei der beschriebenen Schaltungsanordnung ist eine Reihenschaltung aus einer Drossel, einem EVG und einer Wendel vorgesehen, die zu einer Wechselstromquelle parallel geschaltet ist. Ein Vorheizkonzept ist dieser Druckschrift jedoch nicht zu entnehmen.From the publication DE 198 53 138 C1 a circuit arrangement for energy-efficient operation of a fluorescent tube and a use of such a circuit arrangement is known. In the described circuit arrangement, a series connection of a choke, a ballast and a coil is provided, which is connected in parallel with an AC power source. However, a preheating concept can not be found in this document.

Die Druckschrift WO 2003/024162 A1 beschreibt ein Verfahren zum Vorheizen einer Anzahl von Heizwendeln einer Entladungslampe, wobei eine erste Heizwendel an einen ersten Vierpol und eine zweite Heizwendel an einen zweiten Vierpol angeschlossen ist Die Eigenschaften der Eingänge der Vierpole, die von einem Strom durchflossen sind, sind derart gewählt, dass an den Eingängen jeweils eine ausreichend hohe Spannung abfällt, so dass sich jeweils eine ausreichend hohe Eingangsleistung zum Vorheizen der jeweilig angeschlossenen Heizwendel ergibt.The publication WO 2003/024162 A1 describes a method for preheating a number of heating filaments of a discharge lamp, wherein a first heating coil is connected to a first quadrupole and a second heating coil to a second quadrupole. The characteristics of the inputs of the quadrupoles, which are traversed by a current, are selected such that The inputs each fall a sufficiently high voltage, so that in each case a sufficiently high input power for preheating the respective connected heating coil results.

Die Druckschrift US 2005/0067973 A1 beschreibt eine Anordnung zum Vorheizen einer Entladungslampe, die einen Stromrichter aufweist, der als Impedanzwandler fungiert.The publication US 2005/0067973 A1 describes an arrangement for preheating a discharge lamp having a power converter, which acts as an impedance converter.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Vorheizen einer Anzahl von Heizwendeln einer Entladungslampe, wobei eine erste Heizwendel an einen ersten Vierpol und mindestens eine zweite Heizwendel an jeweils einen zweiten Vierpol angeschlossen ist, sieht vor, dass die Eigenschaften der Eingänge der Vierpole, die von einem Strom durchflossen werden, derart gewählt sind, dass an den Eingängen jeweils eine ausreichend hohe Spannung abfällt und ein ausreichend hoher Strom durch die Eingänge fließt, so dass sich jeweils eine ausreichend hohe Eingangsleistung ergibt, so dass die jeweilig angeschlossenen Heizwendel, auf die die Eingangsleistung übertragen wird, vorgeheizt werden können.The method according to the invention for preheating a number of heating filaments of a discharge lamp, wherein a first heating coil is connected to a first quadrupole and at least one second heating coil is connected to a respective second quadrupole, provides that the characteristics of the inputs of the quadrupoles, which are traversed by a current , Are selected such that at the inputs in each case a sufficiently high voltage drops and a sufficiently high current flows through the inputs, so that in each case a sufficiently high input power results, so that the respectively connected heating coil to which the input power is transmitted preheated can be.

Es ist vorgesehen, dass der zweite Vierpol die Beendigung des Vorheizens veranlasst. Hierbei schaltet er das Vorheizen ab und setzt seinen Eingang niederohmig. Die Information, dass das Vorheizen beendet ist, wird dann zu dem ersten Vierpol übertragen, so dass ein Zünden der Entladungslampe erfolgen kann. Die Informationsübertragung kann bspw. folgendermaßen erfolgen: Da der Eingang des zweiten Vierpols niederohmig gesetzt ist, sinkt die Gesamtimpedanz und der Strom erhöht sich. Dies kann von dem ersten Vierpol erkannt werden.It is envisaged that the second quadrupole will cause the preheating to cease. In this case it switches off the preheating and sets its input to low impedance. The information that the preheating has ended is then transmitted to the first quadrupole so that the discharge lamp can be ignited. The information transmission can be carried out, for example, as follows: Since the input of the second quadrupole is set to low impedance, the total impedance decreases and the current increases. This can be recognized by the first quadrupole.

Üblicherweise sind der Eingang des ersten Vierpols und der Eingang bzw. die Eingänge des mindestens einen zweiten Vierpols zusammen mit einem Zweipol in Reihe, parallel zu einer Versorgungsspannung geschaltet.Usually, the input of the first quadrupole and the input or the inputs of the at least one second quadrupole are connected in series, parallel to a supply voltage, together with a two-terminal pole.

In Ausgestaltung ist vorgesehen, dass eine Angleichung der Impedanz am Eingang des ersten Vierpols zu der Impedanz des jeweiligen Eingangs des mindestens einen zweiten Vierpols durchgeführt wird. Die Impedanzen werden dabei so eingestellt, dass sich eine Gesamtimpedanz ergibt, die einen ausreichend hohen Stromfluss ermöglicht, so dass sich an den Eingängen der Vierpole eine ausreichend hohe Leistung ergibt. Hierbei wird eine Versorgungsspannung auf die in Reihe geschalteten Eingänge des ersten Vierpols und des mindestens einen zweiten Vierpols und den Zweipol sowie ggf. auf eine KVG- oder VVG-Drossel und einen eventuell vorhandenen Serienkondensator aufgeteilt. Dabei erfolgt die Angleichung typischerweise dadurch, dass die Eingangsimpedanz an dem mindestens zweiten Vierpol an die Eingangsimpedanz des ersten Vierpols angeglichen wird. Vorzugsweise wird die Angleichung derart durchgeführt, so dass die Eingangsimpedanzen der jeweiligen Vierpole gleich groß gewählt sind, damit jeweils gleiche Leistungen bereitgestellt sind.In an embodiment, it is provided that an adjustment of the impedance at the input of the first quadrupole to the impedance of the respective input of the at least one second quadrupole is performed. The impedances are adjusted so that there is an overall impedance that allows a sufficiently high current flow, so that there is a sufficiently high power at the inputs of the four poles. In this case, a supply voltage to the series-connected inputs of the first quadrupole and the at least one second quadrupole and the two-pole and possibly to a KVG or VVG throttle and a possibly existing series capacitor is divided. In this case, the adjustment typically takes place in that the input impedance at the at least second quadrupole is matched to the input impedance of the first quadrupole. Preferably, the equalization is carried out in such a way that the input impedances of the respective four poles are chosen to be equal, so that in each case the same powers are provided.

Vorzugsweise erfolgt die Angleichung dadurch, dass in dem mindestens einen zweiten Vierpol eine Impedanzwandlung durchgeführt wird. Diese Impedanzwandlung wird beispielsweise durch einen Stromrichter in dem mindestens einen zweiten Vierpol realisiert. Hierbei ist auch zu beachten, dass die Heizwendel im Vorheizbetrieb eine relativ geringe Spannung und einen relativ hohen Strom benötigt. Dies wird insbesondere bei dem mindestens einen zweiten Vierpol durch die realisierte Impedanzwandlung mittels des Stromrichters berücksichtigt. Hierfür geeignete Stromrichter haben die Eigenschaft, dass ihre Eingangsimpedanz bei einer angeschlossenen Last über das Tastverhältnis steuerbar ist. Dieses wird so eingestellt, dass sich die benötigte Eingangsimpedanz ergibt.Preferably, the adjustment takes place in that an impedance conversion is performed in the at least one second quadrupole. This impedance conversion is realized for example by a power converter in the at least one second quadrupole. It should also be noted that the heating coil in preheating a relative low voltage and a relatively high current needed. This is taken into account in particular in the case of the at least one second quadripole by the realized impedance transformation by means of the power converter. Suitable converters for this purpose have the property that their input impedance can be controlled via the duty cycle for a connected load. This is set to give the required input impedance.

Als Versorgungsspannung dient in der Regel eine Netzspannung. Diese fällt über den Eingängen der Vierpole, ggf. einem Zweipol und eventuell über eine Drossel und einen Serienkondensator ab.As a supply voltage is usually a mains voltage. This drops over the inputs of the four poles, possibly a two-terminal and possibly via a choke and a series capacitor.

Üblicherweise wird zum Heizen der Heizwendeln eine Wirkleistung von etwa 4 W, in der Regel jeweils etwa 2 W bei zwei Heizwendeln, umgesetzt.Usually, for the heating of the heating coils an active power of about 4 W, usually about 2 W at two heating coils, implemented.

Zum Beenden des Vorheizens bzw. zum Abschalten der Vorheizung wird der Stromrichter in dem Vierpol abgeschaltet und anschließend können Eingänge eines Vierpols, an dem die Heizwendel angeschlossen ist, derart eingestellt werden, dass die Eingangsimpedanz des Vierpols geringer ist als die Impedanz der angeschlossenen Heizwendel.To terminate the preheating or to switch off the preheating of the power converter is switched off in the quadrupole and then inputs of a quadrupole to which the heating coil is connected, be set such that the input impedance of the quadrupole is less than the impedance of the connected heating coil.

Dies kann bspw. dadurch erreicht werden, dass die Eingänge des Vierpols an der Heizwendel kurzgeschlossen werden. Hierzu kann ein Schalter verwendet werden.This can be achieved, for example, by short-circuiting the inputs of the quadrupole to the heating coil. For this purpose, a switch can be used.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Entladungslampe mit einer Anzahl von Heizwendeln weist eine Anzahl von Vierpolen auf, die jeweils an eine der Heizwendeln anzuschließen sind, wobei die Eigenschaften der Eingänge der Vierpole derart gewählt sind, dass, wenn die Eingänge von einem Strom durchflossen sind, an den Eingängen eine ausreichend hohe Spannung abfällt, so dass sich jeweils eine ausreichend hohe Eingangsleistung zum Vorheizen der jeweilig angeschlossenen Heizwendel ergibt.The circuit arrangement according to the invention for operating a discharge lamp with a number of heating coils has a number of quadrupoles which are each to be connected to one of the heating coils, wherein the properties of the inputs of the quadrupoles are chosen such that, when the inputs are traversed by a current, at the inputs a sufficiently high voltage drops, so that in each case a sufficiently high input power for preheating the respective connected heating coil results.

Dabei ist vorgesehen, dass der zweite Vierpol die Beendigung des Vorheizens veranlasst. Hierbei schaltet er das Vorheizen ab und setzt seinen Eingang niederohmig. Die Information, dass das Vorheizen beendet ist, wird dann zu dem ersten Vierpol übertragen, so dass ein Zünden der Entladungslampe erfolgen kann. Die Informationsübertragung kann bspw. folgendermaßen erfolgen: Da der Eingang des zweiten Vierpols niederohmig gesetzt ist, sinkt die Gesamtimpedanz und der Strom erhöht sich. Dies kann von dem ersten Vierpol erkannt werden.It is provided that the second quadrupole causes the completion of preheating. In this case it switches off the preheating and sets its input to low impedance. The information that the preheating has ended is then transmitted to the first quadrupole so that the discharge lamp can be ignited. The information transmission can be carried out, for example, as follows: Since the input of the second quadrupole is set to low impedance, the total impedance decreases and the current increases. This can be recognized by the first quadrupole.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.The invention is illustrated by means of embodiments in the drawing and will be explained in more detail below.

1 zeigt eine Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Entladungslampe. 1 shows a circuit arrangement for operating a discharge lamp.

2 zeigt eine weitere Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Entladungslampe. 2 shows a further circuit arrangement for operating a discharge lamp.

3 zeigt eine alternative Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Entladungslampe. 3 shows an alternative circuit arrangement for operating a discharge lamp.

4 zeigt einen ersten Vierpol zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. 4 shows a first quadrupole for carrying out the method according to the invention.

5 zeigt einen zweiten Vierpol zu Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. 5 shows a second quadrupole for carrying out the method according to the invention.

6 zeigt unterschiedliche Ausführungsformen von Stromrichtern. 6 shows different embodiments of power converters.

In 1 ist eine Schaltungsanordnung, insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Zu erkennen ist eine Drossel L1 als konventionelles Vorschaltgerät (KVG) oder als verlustarmes Vorschaltgerät (VVG), ein erster Vierpol 12, ein zweiter Vierpol 14 und ein Zweipol 16, der in diesem Fall als überbrückter Starter ausgebildet ist. Weiterhin zu erkennen ist eine Entladungslampe 18 mit einer ersten Heizwendel 20 und einer zweiten Heizwendel 22 sowie eine Netzspannungsversorgung 24.In 1 is a circuit arrangement, in total with the reference numeral 10 referred to, for carrying out the method according to the invention. A choke L1 can be seen as a conventional ballast (CCG) or as a low-loss ballast (VVG), a first quadripole 12 , a second quadrupole 14 and a two-pole 16 , which in this case is designed as a bridged starter. Furthermore, a discharge lamp can be seen 18 with a first heating coil 20 and a second heating coil 22 as well as a mains voltage supply 24 ,

Die Netzspannung fällt über der Drossel L1, den Eingängen E1 und E2 des ersten Vierpols 12 und den Eingängen E3 und E4 des zweiten Vierpols 14 ab. Da die Drossel im Vergleich zu den Vierpolen 12 und 14 wesentlich niederohmiger ist, fällt fast die gesamte Netzspannung an den Vierpolen ab. Ein Strom I, der sich durch den Quotienten aus Netzspannung und Summe aller Impedanzen ergibt, fließt durch die Eingänge E1 und E2 des ersten Vierpols 12 und die Eingänge E3 und E4 des zweiten Vierpols 14. In Abhängigkeit der über die Eingänge E1 und E2 bzw. E3 und E4 abfallenden Spannung ergibt sich somit für die beiden Vierpole 12 und 14 jeweils eine Eingangsleistung, die zum Vorheizen der angeschlossenen Heizwendel 20 oder 22 ausreichend ist.The mains voltage drops above the choke L1, the inputs E1 and E2 of the first quadripole 12 and the inputs E3 and E4 of the second quadrupole 14 from. Because the throttle compared to the quadrupole 12 and 14 is much lower impedance, falls almost the entire mains voltage at the quadripole. A current I, which results from the quotient of mains voltage and sum of all impedances, flows through the inputs E1 and E2 of the first quadrupole 12 and the inputs E3 and E4 of the second quadrupole 14 , As a function of the voltage drop across the inputs E1 and E2 or E3 and E4, the result is thus for the two four-poles 12 and 14 one input power each, for preheating the connected heating coil 20 or 22 is sufficient.

Die Eingangsleistung am ersten Vierpol 12 wird über dessen Ausgänge A1 und A2 der ersten Heizwendel 20 über ein EVG, das eine an einen Resonanzkreis angeschlossene Halbbrücke aufweist, zum Vorheizen zur Verfügung gestellt. Dabei wird ein Teil des Stroms im Resonanzkreis über Aufteilung von Kapazitäten (siehe 4) auf die Heizwendel 20 übertragen. Dies stellt aber nur eine mögliche Methode zum Vorheizen dar. Entsprechend wird die Eingangsleistung an den Eingängen E3 und E4 des zweiten Vierpols der zweiten Heizwendel 22 der Entladungslampe zum Vorheizen bereitgestellt.The input power at the first quadrupole 12 is via the outputs A1 and A2 of the first heating coil 20 via an ECG having a half-bridge connected to a resonant circuit, provided for preheating. In this case, part of the current in the resonant circuit is distributed via the distribution of capacities (see 4 ) on the heating coil 20 transfer. However, this represents only one possible method for preheating. Accordingly, the input power at the inputs E3 and E4 of the second quadrupole of the second heating coil 22 the discharge lamp provided for preheating.

Die Eigenschaften der Eingänge E1, E2 und E3, E4 der beiden Vierpole 12 und 14 sind derart gewählt, dass sich jeweils eine ausreichend hohe Eingangsleistung zum Vorheizen der beiden Heizwendeln 20 und 22 ergibt.The characteristics of the inputs E1, E2 and E3, E4 of the two four poles 12 and 14 are chosen such that in each case a sufficiently high input power for preheating the two heating coils 20 and 22 results.

In 2 ist eine weitere Schaltungsanordnung 30 dargestellt, die sich etwas von der Schaltungsanordnung der 1 unterscheidet. Wiederum ist ein erster Vierpol 12, ein zweiter Vierpol 14 ein Zweipol 16 und eine Entladungslampe 18 mit einer ersten Heizwendel 20 und einer zweiten Heizwendel 22 zu erkennen. Bei der dargestellten Schaltungsanordnung fällt die Netzspannung über einem Kondensator C1, der als Kompensationskondensator dient, der Drossel L2, dem ersten Vierpol 12 und dem zweiten Vierpol 14 ab.In 2 is another circuit arrangement 30 shown, which is slightly different from the circuitry of the 1 different. Again, a first quadrupole 12 , a second quadrupole 14 a two pole 16 and a discharge lamp 18 with a first heating coil 20 and a second heating coil 22 to recognize. In the illustrated circuit arrangement, the mains voltage drops across a capacitor C1, which serves as a compensation capacitor, the inductor L2, the first quadrupole 12 and the second quadrupole 14 from.

Bei einer in 3 dargestellten Schaltungsanordnung 36 fällt die Netzspannung über einer Drossel L3, dem ersten Vierpol 12 und dem zweiten Vierpol 14 ab. Zusätzlich ist ein Kondensator C2 vorgesehen, der parallel zur Netzspannungsversorgung 24 geschaltet ist.At an in 3 illustrated circuit arrangement 36 the mains voltage drops above a choke L3, the first quadrupole 12 and the second quadrupole 14 from. In addition, a capacitor C2 is provided, which is parallel to the mains voltage supply 24 is switched.

In 4 ist ein erster Vierpol 40 im Detail dargestellt. Dieser umfasst einen Gleichrichter 42, eine Steuerung 43 und ein EVG 44.In 4 is a first quadrupole 40 shown in detail. This includes a rectifier 42 , a controller 43 and an electronic ballast 44 ,

In 5 ist ein zweiter Vierpol 50 detailliert dargestellt. Zu erkennen ist ein Gleichrichter 52, eine Steuerung 53, ein Lampenstromsensor 54 und ein Stromrichter 56.In 5 is a second quadrupole 50 shown in detail. To recognize is a rectifier 52 , a controller 53 , a lamp current sensor 54 and a power converter 56 ,

Im Betrieb wird die Eingangsspannung Ue am ersten Vierpol 40 gleichgerichtet und anschließend wird eine Heizwendel 46 mit Hilfe des EVG 44, das die gleichgerichtet Eingangsspannung Ue in eine hochfrequente Spannung Ua wandelt, konventionell vorgeheizt. Hierzu dient die an der Heizwendel 46 abfallende hochfrequente Spannung Ua und der durch die Heizwendel 46 fließende Strom.In operation, the input voltage Ue at the first quadrupole 40 rectified and then a heating coil 46 with the help of the TOE 44 that converts the rectified input voltage Ue into a high frequency voltage Ua, conventionally preheated. This is done by the heating coil 46 falling high-frequency voltage Ua and by the heating coil 46 flowing electricity.

Im zweiten Vierpol 50 wird die Leistung Ua·Ia, die der Leistung Ie'·Ue' am Eingang des Stromrichters 56 entspricht, einer Heizwendel 58 zugeführt.In the second quadrupole 50 is the power Ua · Ia, that of the power Ie '· Ue' at the input of the converter 56 corresponds, a heating coil 58 fed.

Über die Steuerung 43 wird das Ende der Vorheizphase und ein Zünden der Entladungslampe ausgelöst. Nach dem Zünden erfolgt der Betrieb der Entladungslampe. Der Strom auf der Ausgangsseite des ersten Vierpols 40 fließt in die Ausgangsseite des zweiten Vierpols 50 und wird dort von dem Lampenstromsensor 54 erkannt. Dieser Sensor 54 veranlasst ein Abschalten der Vorheizung und ein Kurzschließen des Gleichrichters 52 des zweiten Vierpols 50, somit scheint der Eingang des zweiten Vierpols 50 kurzgeschlossen, so dass der Eingang niederohmig ist. Während des Vorheizens wird in einem Energiespeicher, bspw. in einem Kondensator, in dem Gleichrichter Leistung aufgenommen. Die dadurch gespeicherte Energie kann, bis der Eingang des zweiten Vierpols niederohmig eingestellt ist, zur Verfügung gestellt werden. Dies ist notwendig, da das EVG nicht genügend Leistung liefern kann, solange der Eingang des zweiten Vierpols 50 hochohmig ist, um die Enladungslampe im Betrieb zu halten.About the controller 43 the end of the preheating phase and an ignition of the discharge lamp is triggered. After ignition, the operation of the discharge lamp takes place. The current on the output side of the first quadrupole 40 flows into the output side of the second quadrupole 50 and is there from the lamp current sensor 54 recognized. This sensor 54 causes a shutdown of the preheater and a short-circuiting of the rectifier 52 of the second quadrupole 50 , thus the entrance of the second quadrupole appears 50 shorted so that the input is low impedance. During preheating, power is absorbed in an energy store, for example in a capacitor, in the rectifier. The stored energy can be provided until the input of the second quadrupole is set to low impedance. This is necessary because the electronic ballast can not deliver enough power as long as the input of the second quadrupole 50 is high impedance to keep the lamp in operation.

Grundsätzlich wird die Beendigung der Vorheizphase von dem zweiten Vierpol 50 initiiert. Dieser schaltet dann die Vorheizung ab und setzt seinen Eingang niederohmig. Die Information darüber wird dann zu dem ersten Vierpol übertragen, der dann ebenfalls das Vorheizen beendet und das Zünden der Entladungslampe bewirkt.Basically, the termination of the preheat phase of the second quadrupole 50 initiated. This then shuts off the preheater and sets its input low impedance. The information about it is then transmitted to the first quadrupole, which then also stops the preheating and causes the ignition of the discharge lamp.

In 6 sind unterschiedliche Ausführungen von Stromrichtern dargestellt, die in einer erfindungsgemäßen Anordnung zum Vorheizen einer Heizwendel eingesetzt werden können. Bei diesen Stromrichtern ist die Eingangsimpedanz eine Funktion des Tastverhältnisses und der Ausgangsleistung. Das Tastverhältnis ist einstellbar und dient als Steuergröße.In 6 different versions of power converters are shown, which can be used in an inventive arrangement for preheating a heating coil. In these converters, the input impedance is a function of the duty cycle and the output power. The duty cycle is adjustable and serves as a control variable.

Nach Beenden des Vorheizens wird die Eingangsimpedanz derart eingestellt, dass diese gegen Null geht. Dies hat zur Folge, dass die Spannung am Eingang gegen Null geht. Die Eingangsimpedanz der Anordnung ist dann wesentlich kleiner als die Impedanz der angeschlossenen Heizwendel.After preheating is completed, the input impedance is adjusted to zero. As a result, the voltage at the input goes to zero. The input impedance of the arrangement is then substantially smaller than the impedance of the connected heating coil.

Claims

Verfahren zum Vorheizen einer Anzahl von Heizwendeln (20, 22, 58) einer Entladungslampe (18), wobei eine erste Heizwendel (20) an einen ersten Vierpol (12, 40) und mindestens eine zweite Heizwendel (22) an jeweils einen zweiten Vierpol (14, 50) angeschlossen ist, bei dem die Eigenschaften der Eingänge der Vierpole (12, 14, 40, 50), die von einem Strom durchflossen sind, derart gewählt sind, dass an den Eingängen jeweils eine ausreichend hohe Spannung abfällt, so dass sich jeweils eine ausreichend hohe Eingangsleistung zum Vorheizen der jeweilig angeschlossenen Heizwendel (20, 22, 58) ergibt, wobei der zweite Vierpol (14, 50) die Beendigung der Vorheizphase initiiert, die Vorheizung abschaltet und seinen Eingang niederohmig setzt, wobei die Information darüber zu dem ersten Vierpol (12, 40) übertragen wird, der dann ebenfalls das Vorheizen beendet und das Zünden der Entladungslampe (18) bewirkt.Method for preheating a number of heating coils ( 20 . 22 . 58 ) a discharge lamp ( 18 ), wherein a first heating coil ( 20 ) to a first quadrupole ( 12 . 40 ) and at least one second heating coil ( 22 ) to a respective second quadrupole ( 14 . 50 ), in which the characteristics of the inputs of the quadrupole ( 12 . 14 . 40 . 50 ), which are traversed by a current, are selected such that at the inputs in each case a sufficiently high voltage drops, so that in each case a sufficiently high input power for preheating the respective connected heating coil ( 20 . 22 . 58 ), the second quadrupole ( 14 . 50 ) initiates the termination of the preheat phase, shuts off the preheat, and sets its input to low resistance, the information about it to the first quadrupole ( 12 . 40 ) transfer which then also stops the preheating and the ignition of the discharge lamp ( 18 ) causes.

Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Eingänge des ersten Vierpols (12, 40) und die Eingänge des mindestens einen zweiten Vierpols (14, 50) zusammen mit einem Zweipol (16) in Reihe, parallel zu einer Versorgungsspannung geschaltet sind.Method according to Claim 1, in which the inputs of the first quadrupole ( 12 . 40 ) and the inputs of the at least one second quadrupole ( 14 . 50 ) together with a bipolar ( 16 ) are connected in series, parallel to a supply voltage.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine Angleichung der Impedanz am Eingang des ersten Vierpols (12, 40) und der Impedanz des jeweiligen Eingangs des mindestens einen zweiten Vierpols (14, 50) erfolgt.Method according to Claim 1 or 2, in which an equalization of the impedance at the input of the first quadrupole ( 12 . 40 ) and the impedance of the respective input of the at least one second quadrupole ( 14 . 50 ) he follows.

Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Angleichung dadurch erfolgt, dass in dem mindestens einen zweiten Vierpol (14, 50) eine Impedanzwandlung durchgeführt wird.Method according to Claim 3, in which the alignment is carried out in that in the at least one second quadrupole ( 14 . 50 ) an impedance conversion is performed.

Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Impedanzwandlung durch einen Stromrichter (56) realisiert wird.Method according to Claim 4, in which the impedance transformation by a power converter ( 56 ) is realized.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem als Versorgungsspannung eine Netzspannung dient.Method according to one of Claims 1 to 5, in which a mains voltage is used as the supply voltage.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem zum Vorheizen der Heizwendeln (20, 22, 58) eine Wirkleistung von etwa 4 W umgesetzt wird.Method according to one of claims 1 to 6, wherein for preheating the heating coils ( 20 . 22 . 58 ) an active power of about 4 W is implemented.

Verfahren nach Anspruch 7, bei dem ein zweiter Vierpol (14, 50) vorgesehen ist und an der ersten Heizwendel (20) eine Wirkleistung von etwa 2 W zum Vorheizen und an der zweiten Heizwendel (22) ebenfalls eine Wirkleistung von etwa 2 W zum Vorheizen umgesetzt wird.Method according to Claim 7, in which a second quadrupole ( 14 . 50 ) is provided and at the first heating coil ( 20 ) an active power of about 2 W for preheating and on the second heating coil ( 22 ) also an active power of about 2 W is converted to preheat.

Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Entladungslampe (18) mit einer Anzahl von Heizwendeln (20, 22, 58), die eine Anzahl von Vierpolen (12, 14, 40, 50) aufweist, die jeweils an eine der Heizwendeln (20, 22, 58) der Entladungslampe (18) anzuschließen sind, wobei die Eigenschaften der Eingänge der Vierpole (12, 14, 40, 50) derart gewählt sind, dass, wenn sie von einem Strom durchflossen sind, an den Eingängen eine ausreichend hohe Spannung abfällt, so dass sich jeweils eine ausreichend hohe Eingangsleistung zum Vorheizen der jeweilig angeschlossenen Heizwendel (20, 22, 58) ergibt, wobei der zweite Vierpol (14, 50) dazu ausgestaltet ist, die Beendigung der Vorheizphase zu initiieren, die Vorheizung abzuschalten und seinen Eingang niederohmig zu setzen, wobei die Information darüber zu dem ersten Vierpol (12, 40) zu übertragen ist, der dazu ausgestaltet ist, dann ebenfalls das Vorheizen zu beenden und das Zünden der Entladungslampe (18) zu bewirken.Circuit arrangement for operating a discharge lamp ( 18 ) with a number of heating coils ( 20 . 22 . 58 ) containing a number of quadrupoles ( 12 . 14 . 40 . 50 ), each to one of the heating coils ( 20 . 22 . 58 ) of the discharge lamp ( 18 ), the characteristics of the inputs of the quadrupoles ( 12 . 14 . 40 . 50 ) are selected such that, if they are traversed by a current, at the inputs a sufficiently high voltage drops, so that in each case a sufficiently high input power for preheating the respective connected heating coil ( 20 . 22 . 58 ), the second quadrupole ( 14 . 50 ) is arranged to initiate the termination of the preheat phase, to shut off the preheat and to set its input to low impedance, the information about it being related to the first quadripole ( 12 . 40 ), which is then configured to then likewise end the preheating and ignite the discharge lamp ( 18 ) to effect.