DE19961102A1

DE19961102A1 - Elektronisches Vorschaltgerät

Info

Publication number: DE19961102A1
Application number: DE19961102A
Authority: DE
Inventors: Dmitry Pinchuk; David Yoskovich
Original assignee: Clalight Israel Ltd
Current assignee: Clalight Israel Ltd
Priority date: 1998-12-18
Filing date: 1999-12-17
Publication date: 2000-07-13
Also published as: GB2347028A; WO2000038031A1; US6111369A; GB2347028B; US6348769B1; GB9930069D0; AU1678100A

Abstract

Ein elektronisches Vorschaltgerät zum Vorsehen einer elektrischen Energie für eine oder mehrere Fluoreszenzlampen mit elektrischen Entladungsheizdrähten. Das Vorschaltgerät enthält eine Vorwärmeschaltung mit einer ersten Resonanzfrequenz, die zum Vorwärmen der Heizdrähte gekoppelt ist. Eine Zündansteuerschaltung mit einer zweiten Resonanzfrequenz ist zum Zünden einer elektrischen Endladung durch ein Gas zwischen den Heizdrähten gekoppelt. Eine Schaltungsanordnung für eine Leistungssteuereinheit sieht nacheinander eine Leistung zu den Vorwärme- und Zündansteuerschaltungen vor, um eine oder mehrere Lampen zu zünden. Die Schaltungsanordnung für eine Leistungssteuereinheit sieht zuerst eine Leistung zu der Vorwärmeschaltung bei im wesentlichen der ersten Resonanzfrequenz vor und anschließend eine Leistung zu der Zündansteuerschaltung beim wesentlichen der zweiten Resonanzfrequenz durch einen gleitenden Betriebsfrequenzübergang von dem Vorwärmen zu dem Zünden vor. Das Vorschaltgerät weist ebenso eine spannungsgesteuerte Vorwärmeschaltung auf und die Schaltungskonfiguration ist zum Zünden der Lampen auch für den Fall in der Lage, bei dem einer oder beide Heizdrähte gebrochen sind.

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Schaltanordnung für elektronische Vorschaltgeräte zur Verwendung mit Floureszenzlampen, und insbesondere ein elektronisches Vorschaltgerät, das zum Verlängern der Lebensdauer von Lampen durch den Betrieb einer Leistungssteuereinheit entworfen ist, die zwei komplementäre Hochfrequenzen verwendet, wobei sie eine erste Frequenz für ein Heizdrahtvorwärmen bei einer fest eingestellten Spannungssteuerung verwendet und eine zweite komplementäre Frequenz für eine Lampenzündung nach einer Übergangsperiode zur Frequenzeinstellung verwendet.

Hintergrund der Erfindung

Im Stand der Technik bekannt ist die Verwendung einer Vorschaltgerätschaltung, um zwei Heizdrähte einer Fluoreszenz bzw. Entladungslampe auf eine derart hohe Temperatur zu erwärmen, daß wenn ein elektrisches Feld zwischen den zwei Heizdrähten angelegt ist, sie leichter Elektronen emittieren bzw. aussenden und das Gas in der Lampe ionisieren. Als Reaktion auf die Aussendung, die aufgrund des durch das Gas fließenden elektrischen Stroms erzeugt wird, fluoresziert die Phosphorbeschichtung der inneren Oberfläche der Lampe und emittiert sichtbares Licht. Das Vorschaltgerät steuert typischerweise sowohl die anfängliche Zündung als auch den stationären Betrieb der Lampe.

Elektronische Vorschaltgeräte verwenden diese Vorwärmeschaltungsanordnung vor der Lampenzündung, um durch ein Erhöhen der Konzentration an Elektronen mit einem ausreichenden Energieniveau, um von dem Metallheizdraht entladen zu werden, wenn eine Start- oder Zündspannung daran angelegt wird, die Lebensdauer der Lampenheizdrähte und somit eine Lampenlebensdauer zu verlängern. Typischerweise verwenden herkömmliche Vorwärmeschaltungen für den Betrieb ein Stromsteuerungsverfahren, um den Heizdrahterwärmungsstrom auf einen konstanten Wert zu halten. Die resultierende Heizdrahtverlustleistung entspricht der allgemeinen Gleichung P = I²×R, wobei P die Verlustleistung in dem Heizdraht ist, I ein konstanter Strom und R der Heizdrahtwiderstand.

Wenn die Lampe neu ist, ist der Kaltwiderstand des Heizdrahtes signifikant nied riger als sein Wert, nachdem die Lampe über einem Zeitraum in Gebrauch gewesen ist. Gemäß der vorstehenden Heizdrahtverlustleistungsgleichung verursacht somit die Alte rung des Heizdrahtes eine erhöhte Verlustleistung. Die Lampe wird mit der Zeit schwä cher, da diese erhöhte Verlustleistung ein beschleunigte Verschlechterung des Heizdrahtes bewirkt, bis der Heizdraht schließlich bricht und die Lampe nicht mehr zündet.

Beispiele für elektronische Vorschaltgeräte, die stromgesteuerte Vorwärmeschal tungsanordnungen beinhalten, enthält das US Patent 5,656,891 von Luger et al., welches eine ununterbrochen variable Heizleistung offenbart, und das US Patent 5500,576 von Russell, welches bei Verwendung einer Stromsteuerung eine vorbestimmte Lampen aufwärmzeit offenbart. Die PCT Veröffentlichung WO 97/133391 offenbart die Ver wendung von Niederspannungswicklungen eines Übertragers, um ausreichend Strom zum Vorwärmen der Heizdrähte zuzuführen.

Ein im Stand der Technik bekannter Entwurf für ein elektronisches Vorschaltgerät ist es ebenso, eine Lampensteuerschaltung vorzusehen, welche während der Vorwärme phase der Lampe mit einer Frequenz arbeitet, und mit einer unterschiedlichen Frequenz im stationären Betrieb arbeitet. In dem US Patent 4553,071 von Boyd wird ein Vor schaltgerät offenbart, das eine abgestimmte Schaltung aufweist, welche den Strom wäh rend des Aufwärmens begrenzt, und wenn sich der Lampenheizdrahtwiderstand erhöht, entwickelt die abgestimmte Schaltung eine Startspannung für eine Lampenzündung.

US Patent 5,686,798 von Mattas sieht im Unterschied zu Vorschaltgeräten, wel che mit mehr als einer Frequenz betrieben werden und verwenden, um zu bestimmen, wann zwischen den Frequenzen zu schalten ist, Schaltungsanordnungen für eine Rückführung zum Abzutasten bzw. zum Erfassen, wann eine Lampenzündung aufgetreten ist, eine einzige Antriebssignalfrequenz vor.

US Patent 4,641,061 von Munson offenbart ein Vorschaltgerät, das bei einer aus gewählten Frequenz betrieben wird, die hoch genug ist, eine Startspannung zu entwickeln, wobei sie unterhalb der Resonanzfrequenz der mit der Lampe gekoppelten LC- Schaltung liegt. Nachdem eine Leitung durch die Lampen gestartet worden ist, wird die Frequenz auf eine Frequenz verringert, die im wesentlichen unterhalb der ausgewählten Frequenz liegt, um den Stromfluß zu begrenzen.

US Patent 5,021,714 von Swanson et al. offenbart eine Schaltung zum Starten und Betreiben von Fluoreszenzlampen mit einer niederfrequenten AC-Leistungsquelle. Ein Vorschaltgerät erzeugt eine Spannung, deren Frequenzen eine Vielzahl von Harmoni schen der Leistungsquellenfrequenz enthält, wobei die Spannung bewirkt, daß ein Kon densator und ein Kathodenheizübertrager als Reaktion auf die Harmonischen in Reso nanz fallen. Die Resonanzspannung wird an die Fluoreszenzlampen angelegt, um den Beginn ihre Entladung zu unterstützen, und danach werden die Lampen bei der AC-Lei stungsquellenfrequenz betrieben.

Das US Patent 5,723,953 von Nerone et al. offenbart ein Vorschaltgerät für Hoch spannungsgasentladungslampen, das eine die Lampe beinhaltende Resonanzlastschal tung enthält, und zwei Resonanzimpedanzen enthält, deren Werte die Betriebsfrequenz der Resonanzlastschaltung bestimmt. Hochspannungsschalter werden verwendet, um die Lampenheizdrähte während der Vorwärmephase zu unterbrechen.

Die US Patente 5,208511 und 5,175,470 von Garbowicz offenbaren ein Fluores zenzlampensystem, welches ein Vorschaltgerät mit primären und sekundären Wicklun gen und einen Schalter für jede Elektrode jeder Lampe in dem Lampensystem enthält. Jeder Schalter arbeitet aufgrund der Spannung an seiner zugehörigen Lampe derart, daß nach einem Einschalten der Lampe der Schalter die Verbindung seiner zugehörigen Elektrode zu einer Heizwicklung unterbricht.

Außerdem beschreiben die US Patente 5,015,923 von Nilssen, 5,563,473 von Mattas et al. und 5,677,602 von Paul et al. andere elektronische Vorschaltgeräte zur Verwendung mit Fluoreszenzlampen.

Wie vorhergehend beschrieben, besteht der Lampenbetrieb aus einer Heizdraht vorwärmephase und einer Lampenzündphase. Bei der Lampenzündphase, welche auf die Heizdrahtvorwärmephase folgt, wird eine relativ hohe Spannung an die Lampe an gelegt. Herkömmliche elektronische Vorschaltgeräte, welche auf eine Schalteranord nung zur Handhabung des Übergangs zwischen diesen Phasen beruhen, wie beispiels weise der Anpasser (pre-conditioner) des oben erwähnten Mattas Patentes, liefern kei nen Hinweis dazu, wie die tatsächlichen Heizdrahtbedingungen nach der Vorwärme phase erzielt werden. Das heißt, wenn eine ausreichende Heizdrahtvorwärmung stattge funden hat, wird lediglich eine relativ niedrige Startspannung zum Zünden der Lampe benötigt und der Heizdraht wird dadurch nicht übermäßig belastet bzw. gestreßt. Wo hingegen wenn die Heizdrahtvorwärmung nicht ausreichend stattgefunden hat, wird typischerweise eine höhere Startspannung zum Zünden der Lampe benötigt, und diese höhere Startspannung bei bestehenden Entwürfen für Vorschaltgeräte wird eine Bela stung der Heizdrähte während der Zündung entwickeln, wodurch die Lebensdauer des Heizdrahtes und somit die Lebensdauer der Lampe verkürzt wird.

Wenn ein Lampenheizdraht einmal gebrochen ist, ist die Brauchbarkeitsdauer der Lampe effektiv zu Ende. Das Anlegen einer Startspannung an eine derartige Lampe kann gefährlich sein, da gefährlich hohe Spannungen an den Lampensockelanschlüssen erzeugt werden können. In dem US Patent 5,747,941 von Shackle et al. wird ein elek tronisches Vorschaltgerät offenbart, welches einen Startzyklus verhindert, wenn die Lampenheizdrähte nicht intakt sind.

Wie aus den obigen Ausführungen ersichtlich, ist es zum Verlängern der Lam penlebensdauer für einen Entwurf von elektronischen Vorschaltgeräten notwendig, daß (1) die Probleme bezüglich einer Konstantstromsteuerung als Einrichtung für eine Heizdrahtvorwärmung gelöst werden, da die resultierende Heizdrahtverlustleistung sich mit fortschreitenden Lampenalter erhöht, und (2) daß ein Übergang zur Lampenzündung in der Art vorgesehen wird, daß ein vorzeitiges Anlegen der Lampenzündspannung vor dem Abschluß der Vorwärmephase verhindert wird.

Es ist daher wünschenswert, die vorstehend genannten Probleme bezüglich des Vorwärmens und der Zündung in Zusammenhang mit bestehenden elektronischen Vor schaltgeräteentwürfen zu lösen und einen effizienten, kompakten und billigen Entwurf für ein elektronisches Vorschaltgerät zu schaffen, der in der Lage ist, die Lampenle bensdauer zu verlängern.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Vorschaltgeräte schaltung zur Verwendung beim Betrieb einer Fluoreszenzlampe zu schaffen, um den die Lampenlebensdauer zu verlängern.

Es ist eine andere Aufgabe einiger Aspekte der vorliegenden Erfindung, verbes serte Geräte und Verfahren zum Vorwärmen, Zünden und Aufrechterhalten eines effizi enten stationären Betriebs einer Fluoreszenzlampe zu schaffen.

Es ist weiterhin eine Aufgabe einiger Aspekte der vorliegenden Erfindung verbes serte Geräte und Verfahren zum Erzeugen eines gleitenden (d. h. mit langsamer Gra dientenänderung) Übergangs zwischen der Vorwärmephase, der Zündphase und der stationären Phase des Fluoreszenzlampentriebs zu schaffen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein elektronisches Vorschaltgerät zum Vorsehen einer elektrischen Energie für eine oder mehrere Fluoreszenzlampen mit elektrischen Entladungsheizdrähten vorgesehen, wobei das Vorschaltgerät aufweist:
eine Vorwärmeschaltung mit einer ersten Resonanzfrequenz, die zum Vorwärmen der Heizdrähte gekoppelt ist;
eine Zündansteuerschaltung mit einer zweiten Resonanzfrequenz, die zum Zünden einer elektrischen Entladung in einem Gas zwischen den Heizdrähten gekoppelt ist; und
eine Schaltungsanordnung für eine Leitungssteuereinheit, welche nacheinander Leistung für die Vorwärme- und Zündansteuerschaltungen zum Zünden einer oder meh rerer Lampen vorsieht, wobei zuerst eine Leistung in einer Vorwärmephase bei einer Konstantspannungskonfiguration zu der Vorwärmeschaltung bei im wesentlichen der ersten Resonanzfrequenz vorgesehen wird und anschließend eine Leistung in einer Zündphase zu der Zündansteuerschaltung bei im wesentlichen der zweiten Resonanz frequenz vorgesehen wird.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist ein elektroni sches Vorschaltgerät für mindestens eine Fluoreszenzlampe vorgesehen, welches zwei abgestimmte Resonanzschaltungen, eine Vorwärmeschaltung und eine Zündansteuer schaltung aufweist. Die zwei Resonanzschaltungen besitzen zwei im wesentlichen un terschiedliche Resonanzfrequenzen F1 und F2, die auf ein Spannungssignal reagieren, das durch ein Signalgeneratorabschnitt einer Leistungssteuereinheitschaltung erzeugt wird. Das Spannungssignal weist vorzugsweise zu einer vorgegebenen Zeit im wesentli chen nur eine Frequenzkomponente auf, so daß die erste und zweite Resonanzschaltung nicht gleichzeitig miteinander in Resonanz fallen. Dieser Aufbau stellt sicher, daß ein Vorwärmen abgeschlossen ist, bevor das Zündsignal angelegt werden kann.

Eine Resonanz der ersten Resonanzschaltung bewirkt vorzugsweise, daß eine re lativ hohe "Vorwärme"-Spannung parallel an den Heizdrähten der Lampe erzeugt wird. Diese Spannung treibt einen Strom durch die Heizdrähte, um eine Widerstandserwär mung der Heizdrähte zu bewirken. Während dieser Resonanzzeitdauer wird die Span nung an der Lampe (im Unterschied zur Spannung an jedem Heizdraht) vorzugsweise auf einen relativ niedrigen Wert gehalten, um eine Vorzündung der Lampe zu verhin dern. Der Signalgenerator fährt typischerweise ununterbrochen fort, das Signal bei F1 (der Frequenz entsprechend der Resonanzfrequenz der ersten Resonanzschaltung) aus zugeben, während die Temperatur der Heizdrähte sich erhöht.

Die Spannung an den Heizdrähten wird derart gesteuert, daß sie relativ konstant ist. Gemäß den Grundlagen der Erfindung erhöht die Verwendung einer Spannungs steuerung anstelle einer herkömmlichen Stromsteuerung die Lampenlebensdauer stark. Da bekannt ist, daß mit dem Heizdrahtalter ihr Widerstand steigt, sinkt die Verlustlei stung in dem Heizdraht mit der Zeit, gemäß der äquivalenten Heizdrahtverlustleistungs gleichung für eine Spannung, P = V² : R, da V nun konstant ist, was wiederum die Le bensdauer des Heizdrahtes und somit die der Lampe verglichen mit Konstantstromsteuer verfahren stark erhöht.

Wenn die Heizdrähte eine Temperatur erreicht haben, die zum Zünden des Gases innerhalb der Lampe geeignet ist, wechselt das Ausgangssignal des Signalgenerators vorzugsweise gleitend (d. h. mit langsamer Gradientenänderung) von F1 zu F2, um: (a) im wesentlichen die Resonanz in der ersten Schaltung zu beenden und dadurch die Spannung zu verringern, welche die Erwärmung der Heizdrähte bewirkt; und (b) eine Resonanz in der zweiten Schaltung zu initiieren, die einen starken Spannungsabfall an der Lampe bewirkt, wodurch eine Elektronenentladung bewirkt wird, welche einen Strom entwickelt, der zum Zünden des Gases innerhalb der Leitung zwischen den Heizdrähten fließt. Das Zeitintervall für eine Vorwärmung ist derart voreingestellt, daß sichergestellt ist, daß eine ausreichende Heizdrahtvorwärmung stattgefunden hat, bevor eine Zündsignal angelegt wird.

Danach setzt der Signalgenerator vorzugsweise die gleitende Veränderung in sei ner Ausgangsfrequenz zu einer dritten Frequenz F3 fort, welche relativ nah bei f2, aber relativ weit von F1 entfernt liegt, um eine stationäre Betriebsphase des Vorschaltgeräts zu beginnen, gekennzeichnet durch: (a) Vorsehen eines Stroms, der zum Betrieb der Lampe notwendig ist; und (b) eine verbesserte Effizienz bezüglich herkömmlicher Vor schaltgeräte aufgrund relativ niedriger Leistungsverluste an den Heizdrähten während des stationären Betriebs. Eine zusätzliche Lampenlebensdauer wird ebenso durch ein Minimieren einer Heizdrahtverlustleistung während des stationären Betriebs der Lampe erzielt.

Das Vorschaltgerät der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich somit von den herkömmlichen Vorschaltgeräten (z. B. dem zuvor beschriebenen US Patent 5,208,511), welche Schalter zum Steuern einer Vorwärmung und Zündung verwenden, und nicht jeweils zwei Resonanzschaltungen, um diese Funktion durchzuführen. Durch ein Ver wenden von mindestens zwei Resonanzschaltungen mit jeweiligen Resonanzfrequenzen, welche zum in Resonanz fallen zu verschiedenen Zeitpunkten aufgrund eines Steuer signals für ein Vorwärmen, eine Zündung und einen stationären Betrieb einer oder meh rerer Fluoreszenzlampen angesteuert werden, können Vorschaltgeräte gemäß der vorlie genden Erfindung im allgemeinen weniger kostenaufwendig und zuverlässiger als her kömmliche Vorschaltgeräte hergestellt werden.

In einigen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sieht das Vorschaltgerät eine Spannung zum Vorwärmen, Zünden und Aufrechterhalten des sta tionären Betriebs von zwei oder mehr Fluoreszenzlampen vor. Vorzugsweise sind zwei oder mehr Lampen in Serie verbunden und die Heizdrähte darin sind parallel verbunden. Die Heizdrähte werden weiterhin vorzugsweise parallel vorgewärmt und ein Strom fließt während der Zünd- und stationären Phasen in Reihe durch die Lampen.

Vorzugsweise wird der Spannungsabfall an den Lampen (im Gegensatz zum Spannungsabfall an den Heizdrähten) auf einen niedrigen Wert während der Vorwärme phase gehalten, um eine Vorzündung, d. h., ein Zünden der Lampen vor der Erreichung einer geeigneten Heizdrahttemperatur, zu verhindern. Wie vorstehend diskutiert, be schädigt eine Vorzündung die Heizdrähte, wodurch sich die Lebensdauer der Fluores zenzlampen verkürzt.

Der Elektronenfluß durch die Heizdrähte (aber nicht durch das ionisierte Gas), welcher auf einen hohen Wert während der Vorwärmephase gehalten wird, wird weiter hin vorzugsweise während des stationären Betriebs im wesentlichen verringert, was zu einem verringerten elektrischen Leistungsverbrauch und einer längeren Heizdrahtle bensdauer und damit Lampenlebensdauer führt.

Vorzugsweise ist die Vorwärmeschaltung mit den Heizdrähten parallel gekoppelt. Weiterhin vorzugsweise sieht das Vorschaltgerät eine Energie für zwei oder mehr Fluo reszenzlampen vor, so daß die Zündansteuerschaltung mit den Heizdrähten der zwei oder mehr Lampen in Reihe gekoppelt ist.

Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der im Anschluß hierin beschriebene Vorschaltgeräteentwurf mit Lampen, die über die Zündansteuerschaltung in Reihe sind, und Heizdrähten, die über die Vorwärmeschaltung parallel sind, dahingehend einmalig, daß auch bei einem gebrochenen Heizdraht eine ausreichende Zündspannung an den Lampen zum Zünden angelegt wird. Dies ist für den Fall eines einzigen gebrochenen Heizdrahtes zu, bei dem es ein teilweises Vorwärmen durch den zweiten Heizdraht gibt, der die Elektronenentladung ermöglicht. Dies trifft ebenso für viele Fälle zu, bei denen beide Heizdrähte gebrochen sind. Dieses Merkmal verlängert weiterhin eine Lampenle bensdauer.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform dient die Schaltungsanordnung für eine Leistungssteuereinheit als eine Ansteuerung bzw. Treiberschaltung, welche die Fre quenz, bei welcher sie eine Leistung vorsieht, von der ersten Resonanzfrequenz zu der zweiten Resonanzfrequenz gleitend variiert, um ein Erwärmen zu beenden und eine Zündung zu beginnen.

Im Anschluß an eine Zündung variiert die Schaltungsanordnung für eine Lei stungssteuereinheit vorzugsweise die Ausgangsfrequenz zu einer dritten Frequenz, um einen Strom durch das Gas zu fließen zu lassen bzw. zu treiben und zu bewirken, daß eine oder mehr Lampen Licht emittieren. Die Größe des Stroms, der mit der dritten Fre quenz betrieben wird, ist niedriger als die Größe des Stroms, der mit der zweiten Fre quenz betrieben wird.

Wenn die Schaltungsanordnung für eine Leistungssteuereinheit die Leistung bei der ersten Resonanzfrequenz vorsieht, ist der Spannungsabfall, der durch die Zündan steuerschaltung zwischen den Heizdrähten erzeugt wird, vorzugsweise niedriger als ein Zündschwellwert der einen oder mehreren Lampen.

Nach einem Zünden einer oder mehrerer Lampen ist bei der bevorzugten Ausfüh rungsform eine durch die Vorwärmschaltung erzeugte Energie, die durch die Heizdrähte verteilt wird (d. h. an den Heizdrähten durch Dissipation verloren geht), im wesentlichen weniger als eine durch die Zündansteuerschaltung erzeugte Energie, die in dem Gas zwischen den Heizdrähten verteilt wird (d. h. durch Dissipation verloren geht).

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zum Vorsehen einer elektrischen Energie für eine oder mehrere Fluoreszenzlampen mit Heizdrähten vorgesehen, das folgende Schritte enthält:
Erzeugen eines Ansteuerstroms bei einer ersten Frequenz zum Vorwärmen der Heizdrähte einer oder mehrerer Lampen; und
Verändern des Ansteuerstroms auf eine zweite Frequenz zum Zünden einer elek trischen Entladung zwischen den Heizdrähten innerhalb einer oder mehrerer Lampen.

Vorzugsweise enthält ein Erzeugen des Ansteuerstroms bei der ersten Frequenz ein Erzeugen eines Resonanzstromflusses in der Vorwärmschaltungsanordnung, die mit einer oder mehreren Fluoreszenzlampen gekoppelt ist, um einen Strom durch die Heizdrähte zu treiben.

Weiterhin enthält ein Erzeugen des Ansteuerstroms bei der zweiten Frequenz vor zugsweise ein Erzeugen des Flusses eines Resonanzstroms in einer Zündansteuerschal tungsanordnung, die mit einer oder mehreren Fluoreszenzlampen gekoppelt ist, um ei nen Strom durch ein Gas zwischen den Heizdrähten in einer oder mehreren Lampen zu treiben.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält ein Verändern des Ansteuer stroms ein gleitendes Modulieren der Frequenz des Ansteuerstroms von der ersten Fre quenz zu der zweiten Frequenz.

Der gleitende Übergang von der ersten Frequenz zu der zweiten Frequenz bewirkt eine Zündung der Lampen, wenn sich die geeignete Spannung an der zweiten Reso nanzschaltung, die die Zündansteuerschaltung aufweist, entwickelt hat. Da die Vorwär meschaltung die Heizdrähte ausreichend erwärmt hat, übt diese Spannung keine über mäßige Belastung auf die Heizdrähte aus, wodurch die Lampenlebensdauer verlängert wird.

Vorzugsweise wird der Ansteuerstrom von der zweiten Frequenz zu einer dritten Frequenz geändert, um dem Strom durch das Gas zu treiben und zu bewirken, daß eine oder mehrere Lampen Licht emittieren. Weiterhin vorzugsweise ist die Größe des Stroms, der mit der dritten Frequenz betrieben wird, niedriger als die Größe des Stroms, der mit der zweiten Frequenz betrieben wird.

Überdies weiterhin vorzugsweise beinhaltet ein Ansteuern bzw. Betreiben des Stroms bei der ersten Resonanzfrequenz ein Vorsehen von Energie für eine oder meh rere Lampen derart, daß der Spannungsabfall, der durch die Zündansteuerschaltung zwi schen den Heizdrähten erzeugt wird, geringer ist als ein Zündschwellwert der einen oder mehreren Lampen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält ein Verändern des Stroms zu der zweiten Frequenz ein Vorsehen von Energie für eine oder mehrere Lampen derart, daß nach ihrer Zündung, eine durch die Vorwärmeschaltung erzeugte Energie, die an den Heizdrähten durch Dissipation verloren geht, im wesentlichen geringer ist als eine durch die Zündansteuerschaltung erzeugte Energie, die in dem Gas zwischen den Heizdrähten durch Dissipation verloren geht.

Wie zuvor erwähnt ergeben sich die Vorteile des erfindungsgemäßen elektroni schen Vorschaltgeräts, die in einer verlängerten Lampenlebensdauer liegen, aufgrund der spannungsgesteuerten Vorwärmeschaltung und des gleitenden Betriebsfrequenz übergangs von einem Vorwärmen zu einer Zündung. Außerdem ist das erfindungsge mäße elektronische Vorschaltgerät in der Lage die Lampen auch für den Fall zu zünden, bei denen Heizdrähte gebrochen sind. Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Zeichnung und Beschreibung ersichtlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Für ein besseres Verständnis der Erfindung bezüglich ihrer Ausführungsformen wird im folgenden auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen, in welcher gleiche Bezugszeichen durchgehend entsprechende Elemente oder Abschnitte bezeichnen, und in welcher:

Fig. 1 einen vereinfachten Stromlaufplan einer Fluoreszenzlampe mit einer elek tronischen Vorschaltgerätschaltung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 einen Graphen zeigt, der eine Signalfrequenz, die innerhalb der Lampe in Fig. 1 in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugt wird; als Funktion der Zeit zeigt.

Fig. 3a-d Kurvenverläufe zeigen, die dem Betrieb der elektronischen Vorschaltge rätschaltung aus der Fig. 1 jeweils in Abhängigkeit zur Ausgangsfrequenz, Lampenspan nung, Heizdrahtspannung und Heizdrahtverlustleistung als eine Funktion der Zeit dar stellen;

Fig. 4a-b komplementäre Abschnitte eines detaillierten Stromlaufplans einer be vorzugten Ausführungsform der elektronischen Vorschaltgerätschaltung aus der Fig. 1 zeigen;

Tabelle 1 Testresultate elektronischer Vorschaltgeräte von unterschiedlichen Her stellern einschließlich der vorliegenden Erfindung zeigt; und

Tabelle 2 eine Liste der Bauteile und typischen Werte für einen Zusammenbau ei ner bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Fluoreszenzlampe 20 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die zwei Fluoreszenzlicht lampen 22 und 32 und eine elektronische Vorschaltgerätschaltung 60 aufweist, die mit den Lampen zum Vorsehen einer Leistung zu ihnen gekoppelt ist. Ein Vorschaltgerät 60 weist vorzugsweise auf: (a) eine Schaltungsanordnung für eine Leistungssteuereinheit mit einem Signalgenerator 58, der an einen AC/DC-Wandler 64, einer Frequenzsteuer schaltung 66 und eine Schutzschaltungsanordnung 68 gekoppelt ist; (b) eine Resonanz vorwärmeschaltung 40, die mit dem Generator 58 gekoppelt ist; und (c) eine Resonanz zündansteuerschaltung 52, die mit dem Generator 58 gekoppelt ist.

Gemäß den Grundlagen der vorliegenden Erfindung verwendet ein Vorschaltge rätaufbau eine parallele Verbindung der Heizdrähte 24, 26 und 34, 36 der jeweiligen Lampen 22 und 32 über die zweiten Wicklung des Übertragers 50, und eine Serienver bindung der Lampen 22, 32 über den Ausgang des elektronischen Vorschaltgeräts 60 selbst.

Wie es im folgenden beschrieben wird, läuft der Betrieb einer elektronischen Vor schaltgerätschaltung 60 aufgrund des Ansteuerfrequenzausgangssignals des Generators 58 in drei Phasen, entsprechend einer Vorwärmephase, einer Zündphase und einer sta tionären Phase, ab.

Wie es nachfolgend näher beschrieben wird, sind beim Betrieb Lampen 22 und 32 mit einer Vorwärmeschaltung 40 derart parallel gekoppelt, daß während der Vorwärme phase die Schaltung 40 in Resonanz fällt und ein Strom durch die Heizdrähte 24 und 26 in der Lampe 22 und durch Heizdrähte 34 und 36 in der Lampe 32 getrieben wird, um eine Widerstandserwärmung der Heizdrähte auf eine Temperatur zu bewirken, die zur Zündung des Gases innerhalb der jeweiligen Lampen geeignet ist. Umgekehrt arbeitet während der Zündphase eine Zündansteuerschaltung 52 in Resonanz bzw. in Resonanz nähe, und die Lampen 22 und 32 werden gezündet und in einer Entladungsbetriebsweise durch einen Strom aufrechterhalten, der durch die in Resonanz gefallene Zündansteuer schaltung 52 durch die Heizdrähte und ionisierten Gase in den in Reihe verbundenen Lampen 22 und 32 getrieben wird. Durch ein geeignetes Einstellen der Werte der Bau teile innerhalb der Resonanzschaltungen 40 und 52 fällt jeweils nur eine der Schaltun gen zu einem gegebenen Zeitpunkt aufgrund des Ausgangssignals des Signalgenerators 58 in Resonanz. Die Verwendung von zwei Resonanzschaltungen mit getrennten Reso nanzbetriebsweisen sieht die signifikanten Vorteile dieser Ausführungsform der vorlie genden Erfindung im Vergleich zu herkömmlichen Vorschaltgeräten vor, wie im fol genden erläutert wird.

Eine Vorwärmeresonanzschaltung 40 mit einer Resonanzfrequenz F1 weist vor zugsweise einen Kondensator 48 in Reihe mit einem primären Übertrager 50 auf. Wenn die Frequenz des Signals von dem Generator 58 nahe bei F1 ist, ist der Spannungsabfall an dem primären Übertrager 50 relativ hoch (typischerweise ungefähr 1000 Volt (Ef fektivwert)), und diese Spannung wird durch den Übertrager über das dadurch erzeugte magnetische Feld reflektiert bzw. übertragen, was bewirkt, daß ein Strom durch die zweiten Übertrager 42, 44 und 46 fließt, die dazu induktiv gekoppelt sind. Der in den sekundären Übertragern 42, 44 und 46 induzierte Stromfluß sendet einen Strom jeweils durch einen Heizdraht 24, Heizdrähte 26 und 34, und einen Heizdraht 36, um darin das gewünschte Vorwärmen zu erzeugen.

Die Heizdrähte 24, 26, 34 und 36 weisen jeweils einen Aufbau auf, der ein Paar von elektrischen Leitungen bzw. Zuleitungen (in-leads) 33 mit einem niedrigen Wider stand zur externen Verbindung mit dem Lampengehäuse aufweist, wobei ein Wider standserwärmungsabschnitt 35 zwischen ihnen verbunden ist.

Wie es unter Bezugnahme auf Fig. 3c im weiteren beschrieben ist, wird die Span nung VF, die an den Heizdrähten entwickelt wird, aufgrund eines Spannungssteue rungsverfahrens relativ konstant gehalten.

F1 liegt vorzugsweise im Bereich von 40 bis 60 kHz. Die gewünschte Frequenz wird typischerweise durch ein Einstellen eines Kondensators 48 auf eine Kapazität zwi schen ungefähr 1 bis ungefähr 8 nF und durch Auswählen einer Wicklung für einen primären Übertrager 50 mit einer Induktivität zwischen ungefähr 2 und ungefähr 8 mH. Das Verhältnis der Induktivität des primären Übertragers 50 und der Induktivität jedes der sekundären Übertrager liegt vorzugsweise zwischen ungefähr 50 : 1 und ungefähr 100 : 1 und ist typischerweise näherungsweise 70 : 1. Wie für einen Fachmann ersichtlich, ist die Verwendung einer Vorwärmeschaltung 40, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, lediglich eine von mehreren Möglichkeiten, eine Resonanzschaltung herzustellen, welche Heizdrähte in einer Fluoreszenzlampe vorwärmt.

Wenn die Vorwärmeschaltung 40 nahe der Resonanz ist, sind die jeweiligen Spannungsabfälle an dem primären Übertrager 50 und dem Kondensator 48 hoch, aber in unterschiedlichen Richtungen, d. h., der Spannungsabfall am Kondensator 48, der von einem Punkt 49 an seiner einen Seite zu einem Punkt 47 an seiner anderen Seite gemes sen wird, ist im allgemeinen ähnlich zu dem Spannungsabfall an dem primären Übertra ger 50, gemessen vom Punkt 49 zum Punkt 51 an der anderen Seite des primären Über tragers 50. Somit ergibt sich, auch wenn es einen relativ hohen Stromfluß durch den primären Übertrager 50 während einer Resonanz der Schaltung 40 gibt, trotzdem ledig lich einen sehr kleinen Spannungsabfall zwischen dem Punkt 47 und dem Punkt 51.

Daher gibt es während der Resonanz, die zu der Vorwärmephase gehört, lediglich einen kleinen Spannungsabfall an den Lampen 22 und 32, die in Serie zwischen den Punkten 47 und 51 gekoppelt sind. Der resultierende kleine Spannungsabfall ist er wünscht, da er die uneffiziente und möglicherweise schädigende Vorzündung der Lam pen 22 und 32 verhindert. Gleichzeitig ist die Spannung an den einzelnen Heizdrähten selbst hoch.

Die durch eine Resonanzfrequenz F2 gekennzeichnete Zündansteuerschaltung 52 weist vorzugsweise eine Induktionsspule 56 auf, die mit dem Generator 58 und einem Kondensator 54 gekoppelt ist, wobei der Kondensator zusätzlich mit den Punkten 47 und 51 gekoppelt ist. Während der Vorwärmephase, wenn der Ausgang des Generators 58 die Frequenz F1 aufweist, ist die Schaltung 52 im allgemeinen nicht in Resonanz. Der Spannungsabfall am Kondensator 54 während der Vorwärmephase ist wegen der Resonanz der Schaltung 40 relativ niedrig, wie vorstehend beschrieben.

Nachdem ein vorbestimmter Intervall vergangen ist, ist die Vorwärmephase been det und die Ausgangsfrequenz des Generators 48 wird vorzugsweise gleitend von F1 auf F2 geändert, was bewirkt, daß die Vorwärmeschaltung 40 aufhört, in Resonanz zu sein und bewirkt, daß die Zündansteuerschaltung 52 beginnt in Resonanz zu fallen. Als Re aktion auf den Beginn der Resonanz in Schaltung 52 erhöht sich der Spannungsabfall am Kondensator 54 -, welcher im wesentlichen gleich dem Spannungsabfall an den Lampen 22 und 32 ist - auf eine Größe bzw. einen Wert, der typischerweise als die Zündspannung bezeichnet wird, welche ausreichend ist, um die Zündung der vorge wärmten Heizdrähte zu initiieren. Außerdem bewirkt die Beendigung der Resonanz in der Schaltung 40 eine signifikante Verringerung des Spannungsabfalls an den sekundä ren Übertragern 42, 44 und 46 und eine entsprechende Verringerung des Stromfluß von den sekundären Übertragern zu den Heizdrähten der Lampe 22 und 32.

Der gleitende Frequenzübergang zwischen den ersten und zweiten Resonanzfre quenzen F1 und F2 tritt vorzugsweise mit einem Gradienten von ungefähr 30 KHz/5 msec auf, zu dem ist ein geeignete Einstellung dieses Wertes durch fachmänni sche Entwurfsverfahren erzielbar, um einen gleitenden Übergang zu erhalten. Das Zeit intervall des Gradienten kann innerhalb eines +/- 20% Bereichs variieren.

Um eine stationäre Phase zu beginnen, geht das Ausgangssignal des Generators 58 im Anschluß an die Zündung optional gleitend zu einer dritten Frequenz F3 über, die normalerweise mehr bei F2 als bei F1 liegt. Zur Veranschaulichung und nicht zur Be schränkung werden typische Werte für F1, F2 und F3 mit 40-60 kHz, 25-35 kHz bzw. 22-32 kHz angegeben. Die Schaltung 52 fällt vorzugsweise nahe bei F3 in Resonanz und erzeugt einen relativ stabilen Strom durch die Lampen 22 und 32 während der sta tionären Phase.

Für die meisten Anwendungen der vorliegenden Erfindung ist der Generator 58 mit einem AC/DC-Wandler 64 gekoppelt und wird durch diesen gespeist, welcher eine Gleichstromspannung liefert, die vorzugsweise größer als der Scheitelwert einer Wech selspannungs-(AC)-Versorgungsleitung 62 ist, die das Vorschaltgerät 60 mit Elektrizität versorgt. Zur Veranschaulichung und nicht zur Beschränkung: Wenn die Leitungsspan nung näherungsweise 230 V Wechselspannung ist, liefert der AC/DC-Wandler 64 typi scherweise näherungsweise 400 V Gleichspannung. Außerdem führt der AC/DC- Wandler 64 vorzugsweise eine Leistungsfaktorkorrektur der Wechselstromeingangs spannung in herkömmlicher Weise durch, um eine gewünschte Gleichstromausgangs spannung herzustellen.

Die Frequenzsteuerschaltung 66 zur, die mit dem Generator 58 gekoppelt ist, er zeugt vorzugsweise ein Spannungssignal, dessen Größe die Ausgangsfrequenz des Signalgenerators 58 bestimmt, um zu bewirken, daß die Vorwärmeschaltung 40 und die Zündansteuerschaltung 52 in Resonanz fallen, damit sie ihre jeweiligen Funktionen zu den geeigneten Zeitpunkten durchführen. Der Generator 58 besteht typischerweise aus einer standardisierten Halbbrückentreiberschaltung, wie sie im Stand der Technik be kannt ist, einem Stromsensor und einer Schaltungsanordnung, um die Ausgangsfrequenz des Generators 58 aufgrund des von der Frequenzsteuerschaltung 66 kommenden Signals. Es ist ersichtlich, daß es viele Möglichkeiten zum Erzeugen eines Signals mit variierenden Frequenzen gibt, um zu bewirken, daß die zwei Schaltungen in Resonanz fallen und die Ausführungsform, die in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein Beispiel für eine dieser Möglichkeiten.

Eine Schutzschaltungsanordnung 68, die mit einem Generator 58 und einem AC/DC-Wandler 64 gekoppelt ist, überwacht vorzugsweise den Stromfluß von dem Generator 58 und bewirkt, daß der AC/DC-Wandler 64 im wesentlichen die Ausgabe für den Fall eines übermäßigen Strombedarfs von dem Generator beendet (wodurch die Fluoreszenzlampe 20 ausgeschaltet wird).

Fig. 2 zeigt einen Graphen, der schematisch die Frequenz des Signals, das durch den Generator 58 erzeugt worden ist, als eine Funktion der Zeit gemäß einer bevorzug ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. (Der Graph ist nicht maßstabs getreu.) Wie vorstehend beschrieben entsprechend die Frequenzen F1, F2 und F3 je weils der Vorwärme-, Zünd- bzw. stationären Phase der Lampe 20. Nach einer anfängli chen Startzeitdauer von ungefähr 0,5 Sekunden (nicht gezeigt) beginnt typischerweise die Vorwärmephase, welche ungefähr 1,5 Sekunden dauert. Nach Beendigung der Vor wärmephase beträgt die Gesamtzeit für einen Übergang von F1 nach F3 typischerweise ungefähr 100 ms, obgleich längere oder kürzere Zeitabstände für einige Anwendungen geeignet sein können. Für die meisten Anwendungen der vorliegenden Erfindungen weist der Graph im allgemeinen eine sigmoidale bzw. S-Form auf, wie in Fig. 2 gezeigt, die durch weiche Übergänge zwischen den einzelnen Phasen gekennzeichnet ist.

Wie für den Fachmann ersichtlich, können viele Verfahren (die analoge und/oder digitale Schaltanordnungen verwenden) verwendet werden, um ein Signal zu erzeugen, dessen Frequenz sich gleitend zwischen zwei fest eingestellten Werten verändert. Z. B. kann der Generator 58 aus einem Transistor bestehen, der von einem Steuerstrom ge steuert wird, so daß er einen variablen Widerstand vorsieht, und somit das Frequenzaus gangssignal moduliert werden.

Herkömmliche Verfahren und Geräte zum Steuern des Vorwärmens und Zündens eines Vorschaltgeräts verwenden typischer Weise: (a) eine Resonanzschaltung und ver ursachen dadurch eine hohe, schädigende Leistungsaufnahme an den Heizdrähten wäh rend des stationären Betriebs, oder (b) eine Resonanzschaltung und zusätzliche Schalter, um die Leistungsaufnahme an den Heizdrähten während des stationären Betriebs zu verringern (z. B. wie in den oben erwähnten US Patenten 5,208,511 und 5,175,470 of fenbart). Um den Verbrauch an Elektrizität während des stationären Betriebs zu vernn gem, verwendet die vorliegende Erfindung zwei Resonanzschaltungen anstelle der Schalter, die in dem Stand der Technik verwendet werden. Die zwei Resonanzschaltun gen weisen vorzugsweise Bauteile wie Induktoren und Kondensatoren auf, welche typi scherweise signifikant billiger und zuverlässiger als Schalter sind.

Nach Zündung der Lampen 22 und 32 ist die durch die Vorwärmeschaltung 40 er zeugte Energie, die durch die Heizdrähte 24, 26, 34 und 36 durch Dissipation verloren geht vorzugsweise wesentlich geringer als die durch die Elektronen-Entladungsschal tung 52 erzeugte Energie, die in dem Gas zwischen den Heizdrähten durch Dissipation verloren geht.

Die durch die Kurvendiagramme in den Fig. 3a-3d gezeigt, kann der Betrieb des elektronischen Vorschaltgeräts 60 in den verschiedenen Phasen des Betriebs beginnend mit den Vorwärmephasen, gefolgt von den Zünd- und stationären Phasen beschrieben werden. Die Kurvendiagramme stellen den Betrieb hinsichtlich der Ausgangsfrequenz des Signalgenerators 58 (Fig. 3a), der Lampenspannung VL (Fig. 3d), der Heizdrahtspannung VF (Fig. 3c) und der Heizdrahtverlustleistung PF (Fig. 3d) dar.

Gemäß den Fig. 3a-3d ist die Ausgangsfrequenz des Signalgenerators 58 (Fig. 3a) während der Vorwärmestufe F1 und beträgt typischerweise 40-60 kHz. Die Lampen spannung FL (Fig. 3b) während dieser Stufe ist relativ niedrig, wodurch eine Vorzün dung vermieden wird. Während der Vorwärmephase werden die Heizdrähte durch ein spannungsgesteuertes Verfahren derart erwärmt, daß die Spannung VF an den Heizdrähten (Fig. 3c) so gesteuert wird, daß sie relativ konstant ist.

Die Zeitdauer, innerhalb welcher die an die Heizdrähte angelegte Spannung bis zu ihrem maximalen Wert ansteigt, liegt innerhalb des Standardwerts, wie er in dem euro päischen Leistungsstandard EN 60929 festgelegt ist. Aufgrund des Lampentyps und der elektronischen Bauteiletoleranzen kann diese Zeitdauer von 20% bis 40% der Vorwär mephase variieren. Wenn die Spannung einmal ihren Maximalwert erreicht hat, bleibt sie relativ konstant, vorzugsweise innerhalb eines +/- 10% Bereichs, obgleich auch an dere geeignete Fluktuationsbereiche durch Anwendung fachmännischen Könnens er zielbar sind.

Im Gegensatz zu Entwürfen des Stands der Technik, bei denen eine Stromsteue rung verwendet wird, wie bei dem Hintergrund der vorliegenden Erfindung beschrieben, verringert sich die Verlustleistung in den Heizdrähten 24, 26 und 34, 36 mit dem sich beim Erwärmen erhöhenden Heizdrahtwiderstand gemäß der Gleichung P = V²/R erhöht (Fig. 3d), wodurch die Lampenlebensdauer verlängert wird. Auch für den Fall, daß der Heizdrahtkaltwiderstand einer benutzten Lampe höher ist als der, der zu einer neuen Lampe gehört, führt dies bei dem Spannungssteuerungsansatz nicht zu Problemen, da die Verlustleistung sich beim Erwärmen verringert. Eine verringerte Verlustleistung bewirkt eine geringere Abnutzung der Heizdrähte während des Vorwärmens, wodurch sich die Lebensdauer der Lampe verlängert.

Wie in der Zusammenfassung erwähnt, gibt der Stand der Technik der elektroni schen Vorschaltgeräte keinen Hinweis auf die Bedingungen, die in der Lampe vor ei nem Beginnen des Übergangs von der Vorwärmephase zu der Zündungsphase herr schen, und daher wird eine hohe Zündspannung angelegt, die eine Belastung der Heizdrähte verursacht.

Im Gegensatz dazu sieht die vorliegende Erfindung einen gleitenden, ununterbro chenen Übergang zwischen Vorwärmephasen und Zündungsphasen beim Betrieb vor.

Dies ergibt sich daraus, daß wenn die Ansteuerfrequenz von der ersten Resonanzfre quenz mit der Zeit abwärts verschoben bzw. eingestellt wird, der Punkt an welchen die Lampenbedingungen zum Erzielen einer Zündung geeignet sind, automatisch erreicht wird, unabhängig davon, ob es die genaue Resonanzfrequenz der Zündansteuerschal tung 52 ist. Durch eine Verringerung der Ansteuerfrequenz wird die genaue Frequenz, bei welcher eine Zündung erzielt wird, passiert, wenn die Frequenz schlußendlich bis auf eine dritte Frequenz für die stationäre Phase des Betriebs verringert wird.

Somit weist die Zündspannung (Fig. 3b), die an den Lampen entwickelt wird, ei nen Wert auf, der gerade ausreichend ist, eine Zündung zu bewirken, ohne daß eine Be lastung auf die Heizdrähte ausgeübt wird.

Wenn die stationäre Stufe erreicht ist, bewirkt die Abwärtsverschiebung der Vor wärmefrequenz zu der stationären Frequenz, daß die Vorwärmeschaltung 40 sich von ihrer Resonanzfrequenz wegbewegt und der Übertrager 50 und der Kondensator 48 nicht länger mit der Resonanzfrequenz betrieben werden. Sie stellen daher eine hohe Impedanz dar und es entwickelt sich lediglich ein kleiner Strom in dem Zweig der Vor wärmeschaltung 40, so daß die Spannung, die an der primären Wicklung des Wandlers 50 anliegt, eine kleine Spannung ist. Durch Reflexion bzw. Aufnahme durch die sekun dären Wicklungen 42, 44 und 46 des Übertragers 50 legt diese kleine Spannung eine niedrige Spannung an den Heizdrähten 24, 26, 34 und 36 an (Fig. 3c). Die an die Heizdrähte angelegte niedrige Spannung ist individuell d. h. einzeln angelegt, während eine höhere Spannung an den Lampen in Serie angelegt ist. Somit werden die Heizdrähte selbst nicht bei irgendeiner signifikanten Spannung betrieben und dieses schützt und bewahrt daher die Lampenlebensdauer. Dies ist das Gegenteil der Bedin gungen, wie sie in der Vorwärmephase bestehen.

Die niedrige Spannung, die an den Heizdrähten während der stationären Phase an gelegt ist, führt zu einem hocheffizienten Leistungsverhalten.

Während der Zündphase und des Übergangs zu der Zündphase wird eine Zündung auftreten, wenn die Zündansteuerschaltung 52 eine hohe Spannung entwickelt, da ihre Resonanzfrequenz nun bei der zweiten Ansteuerfrequenz F2 angelangt ist. Diese hohe Spannung wird an den Lampen 22 und 32 in Serie angelegt und nicht an den einzelnen Heizdrähten. Gleichzeitig mit der Erniedrigung der Heizdrahtspannung erhöht sich die Spannung an dem Lampensatz 22, 32.

Da der Signalgenerator 58 zu einer gegebenen Zeit lediglich eine Frequenz er zeugt, können nicht beide Bedingungen gleichzeitig zutreffen. Somit werden die Vor wärme- und Zündungsphasen getrennt gehalten, und lediglich wenn die Vorwärmephase zu Ende ist, ist eine Zündung möglich, so daß keine Vorzündung auftritt.

Ein einmaliges Merkmal des erfinderischen Entwurfs betrifft die Schaltungskonfi guration, bei welcher die Lampenheizdrähte parallel zu der Vorwärmeschaltung 40 und die Lampen 22, 32 in Reihe mit der Zündansteuerschaltung 52 verbunden sind. Diese Konfiguration ermöglicht eine Lampenzündung, bei der eine oder beide Lampen heizdrähte gebrochen sind, um die Lampenlebensdauer zu verlängern.

Für den Fall eines einzigen gebrochenen Heizdrahtes ist bei der erfindungsge mäßen Konfiguration ein Vorheizen möglich, da der andere Heizdraht, welcher Intakt geblieben ist, parallel zu der Vorwärmeschaltung 40 verbunden ist und somit ein Vor wärmeniveau vorsieht, welches die Lampe beim Zünden unterstützt.

Für den Fall, daß beide Heizdrähte gebrochen sind, wird trotzdem durch die Zündansteuerschaltung 52 zwischen den Punkten 47 und 51 an eine Zuleitung 33 des jeweilig gebrochenen Heizdrahtes eine Zündspannung angelegt, da die Lampen 22, 32 in Reihe verbunden sind. In vielen Fällen ist diese Zündspannung ausreichend, um die Lampen unter Kaltstartbedingungen zu zünden und dies ist als "Sofortstart" ("instant start") bekannt.

Der einzigartige Aspekt dieser Fähigkeit, die Lampen trotz zweier gebrochener Heizdrähte zu zünden, beruht auf zwei Tatsachen: 1. Die Schaltungskonfiguration er möglicht ein Anlegen der Zündspannung an mindestens eine der Eingangsleitungen 33 des Heizdrahts, und 2. der Widerstandserwärmungsabschnitt 35 der Heizdrähte bildet keinen Teil der Resonanzschaltung, so daß kein Strompfad durch sie hindurch benötigt wird. Dieser Entwurf unterscheidet sich von herkömmlichen Entwürfen für elektroni sche Vorschaltgeräte, die zum Vorwärmen eine Stromsteuerung verwenden, bei denen in vielen Fällen ein einziger gebrochener Heizdraht die Resonanzschaltung unterbricht und damit keine Zündung gestattet.

Es wurde ein Leistungsvergleich zwischen dem erfindungsgemäßen elektroni schen Vorschaltgerät gegenüber herkömmlichen elektronischen Vorschaltgerätentwür fen durchgeführt, wobei ein Testen mit schnellen Zyklen (rapid-cycle testing) verwendet worden ist, um zu bestimmen, wie viele Ein/Aus-Lampenzyklen jedes Gerät vorsehen kann, bevor es einen Lampenfehler verursacht. Ein Ein/Aus-Testen ist das Standardver fahren zum Feststellen der rechnerischen Lebensdauer von Fluoreszenzlampen, wie sie durch die Illuminating Engineering Society of North America im Standard IES LM-40-1987 festgelegt worden ist. Die Betriebsfähigkeitsannahme dieser Testverfahren ist die, daß je öfter eine Lampe ein- und ausgeschaltet werden kann, desto länger ist ihre zu erwartende Lebensdauer.

Die zum Testen mit schnellen Zyklen gehörenden Parameter, welche bei dem zu vor erwähnten Standard angegeben sind, sind der Zündzeitzyklus, welcher die Zeit zwi schen aufeinanderfolgenden Zündungen angibt, und die Dauer des Einschaltzustands.

Gemäß Tabelle 1 werden im Folgenden die Ergebnisse eines strengen und wieder holten Testens über eine signifikante Zeitdauer von vier elektronischen Vorschaltgerä ten verschiedener Hersteller gezeigt, worunter auch das vorliegende erfindungsgemäße elektronische Vorschaltgerät 60 ist, wobei die Test mit einer Vielzahl von Lampen und Herstellern durchgeführt worden sind. Die Test wurden mit einem vorgegebenen Los an Lampen von verschiedenen Herstellern durchgeführt, wobei statistische Testverfahren angewendet wurden, um sicherzustellen, daß jeder Lampentyp auf jedem Vorschaltgerät unter den gleichen Bedingungen getestet wurde.

Tabelle 1

Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, daß das vorliegende erfindungsgemäße elektronische Vorschaltgerät 60 ein beinahe siebenmal öfteres Ein- und Ausschalten von Lampen ge stattet, als die Typen, die durch den Hersteller A vorgesehen sind, welcher die Zahl an gibt, die der vorliegenden Erfindung am nächsten kommt. Dies läßt sich konservativ zu einer Gesamterwartung der doppelten Lampenlebensdauer verglichen mit den anderen Herstellern von Hochfrequenzvorschaltgeräten abschätzen bzw. übertragen.

Wenn z. B. der Hersteller einer langlebigen Lampe erwartet, daß bei Verwendung mit einem magnetischen Vorschaltgerät das typische Leistungsverhalten seiner Lampe bei einer 90%igen Überlebensrate die erwartete Lebensdauer 9500 Stunden beträgt, oder 12000 Stunden, wenn sie mit einem herkömmlichen elektronischen Vorschaltgerät be trieben wird, dann ist die zu erwartende Lebensdauer einer Lampe, die das erfindungs gemäße elektronische Vorschaltgerät 60 verwendet, ungefähr 24.000 Stunden bei einer normalen Benutzung in herkömmlichen Anwendungen.

Gemäß Fig. 4a bis 4b werden detaillierte Stromlaufpläne einer bevorzugten Aus führungsform der elektronischen Vorschaltegerätschaltung 60 zur Verwendung mit zwei Phasenregelkreisen (PLL) mit einer Nennleistung von jeweils 55 Watt gezeigt. Gemäß den vorstehend beschriebenen Grundlagen kann das Vorschaltgerät 60 durch die An wendung von herkömmlichen elektronischen Entwurfsverfahren auf einer Leiterplatte (nicht gezeigt) implementiert und zur Verwendung in einem Vorschaltgerät einer Lampe mit einer, zwei, drei oder vier fluoreszierenden Lampen angeordnet werden.

Die Leiterplatte kann für eine Verwendung in einer der folgenden Konfiguratio nen entworfen sein, welche im Stand der Technik für den T8-Bereich bekannt sind: 1 × 18 W, 2 × 18 W, 3 × 18 W, 4 × 18 W, 1 × 36 W, 2 × 36 W, 3 × 36 W, 1 × 58 W, 2 × 58 W, 1 × 70 W oder 2 × 70 W. Die erste dieser Nummern gibt die Lampenanzahl an und die zweite gibt die elektrische Leistung der Lampen an. Die Leiterplatte kann ebenso angeordnet wer den, um mit kompakten Phasenregelkreis-(PLL)-Lampen, beispielsweise den 1 × 55 W, 2 × 55 W Kompaktkonfigurationen, 1 × 36 W, 2 × 36 W Kompaktkonfigurationen und den 1 × 40 W, 2 × 40 W Kompaktkonfigurationen, wie sie im Stand der Technik bekannt sind, betrieben zu werden. Die Leiterplatte wird vorzugsweise mit einer Eingangsspannung von 230 Volt Wechselstrom bei 50 Hertz und kann mit einer Eingangsspannung zwi schen 198 Volt und 264 Volt Wechselstrom betrieben werden. Mit geeigneten Verände rungen kann die Leiterplatte so modifiziert werden, daß sie 110 Volt Wechselstrom bei 60 Hertz akzeptiert.

Eine Klemmleiste J2 in Fig. 4b weist Verbindungspunkte für eine oder mehrere Lampen, die mit der Leiterplatte verwendet werden, auf. Einige der Bauteile auf der Leiterplatte entsprechen Bauteilen in dem Vorschaltgerät 60, das in Fig. 1 gezeigt ist. Zum Beispiel entsprechen L4, L5 und C18 jeweils dem Induktor 56, dem primären Übertrager 50 und dem Kondensator 54. Außerdem führt der Kondensator C19 die Funktion des Kondensators 48 (Fig. 1) aus.

Der AC/DC-Wandler 64 mit einer Leistungsfaktorkorrektur kann durch Verwen dung einer integrierten Schaltung U1 von KA 7524 Samsung, die eine 12 Volt Gleich spannungsausgang aufweist, implementiert werden. Der Eingang zum Vorschaltgerät 60 ist mit der Phase, dem neutralen Leiter und der Erde an der Klemmleiste J1 verbunden und ein RFI-Eingangsfilter wird durch den Induktor L1 und den Kondensatoren C1, C2 und C3 vorgesehen. Ein Doppelweggleichrichter ist durch die Dioden D1 bis D4 vorge sehen.

Der Signalfrequenzgenerator 58, der einen Abschnitt der Schaltungsanordnung 66 für eine Frequenzsteuerung ausbildet, kann durch Verwendung eines Chips U2 vom Typ ER2155 verwendet werden, der als ein Multivibrator und Treiber angeordnet ist.

Die Frequenzsteuerschaltung 66 arbeitet als Steuerung der Frequenz des Genera tors 58 durch ein Verändern des Widerstands des FET Q4, welcher parallel zu dem Wi derstand R21 verbunden ist. Dieser Äquivalenzwiderstand bzw. Ersatzwiderstand be stimmt zusammen mit dem Kondensator C14 die Frequenz des Generators 58. Am An fang ist der FET Q4 ausgeschaltet, so daß die Frequenz des Generators 58 durch den Widerstand R21 und den Kondensator C14 bestimmt wird, was eine hohe Frequenz vor sieht, die in der Vorwärmephase verwendet wird. Der Kondenstor C20 wird durch den Widerstand R17 aufgeladen, so daß er eine Spannung in Richtung 12v aufbaut.

Wenn die Spannung am Kondensator C20 ungefähr 8 Volt erreicht, wird der Tran sistor Q5 in Sättigung gefahren, und der Äquivalenzwiderstand des FET Q4 und des Widerstands R21 wird verringert, und die Frequenz des Generators 58 wird ebenso ver ringert. Wenn dies eintritt, wird die Zündphase eingeleitet, wie es in Fig. 3a gezeigt ist. Die Verringerung der Frequenz des Generators 58 bewirkt, daß die Zündansteuerschal tung 52 in Resonanz fällt, wobei die Spannung an den Lampen erhöht wird, so daß diese zünden.

Wenn der Transistor Q5 gesättigt ist, dann ist der Widerstand R21 kurzgeschlos sen und die stationäre Phase erreicht (Fig. 3a).

Die Schutzschaltung 68 ist dann in Betrieb, wenn der Ausgang des Frequenzgene rators 58 an FETs Q2 und Q3 überlastet ist, um seine Beschädigung zu verhindern. Der Widerstand R150 ist zum Abtasten der Ausgangsbelastung als eine Spannung verbun den, welche die Kondensatoren C23 und C21 auflädt, und wenn diese Spannung fort fährt sich zu bilden, dient eine Darlington-Transistoranordnung Q6-Q7 als eine Klemme an dem Signalfrequenzgenerator 58, die ihn veranlaßt in einen Schutzmodus einzutreten, bei welchem er abgeschnitten ist.

Die untenstehende Tabelle 2 zeigt eine Liste von geeigneten Bauteilen und Werten, welche dem entsprechen, was herkömmlicherweise beim Zusammenbau der Leiterplatte verwendet wird, obgleich es für einen Fachmann ersichtlich ist, daß die Grundlagen der vorliegenden Erfindung mit verschiedenen Bauteilen und einem unterschiedlichen Lay out der Leiterplatte realisiert werden können.

Obgleich die Erfindung im Bezug auf bestimmte Ausführungsformen davon be schrieben worden ist, ist es ersichtlich, daß die Beschreibung nicht als Beschränkung zu verstehen ist, da sich nun weitere Abwandlungen dem Fachmann von selbst darbieten, und es ist beabsichtigt, derartige Abwandlungen, wie sie innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche fallen, zu schützen.

TABELLE II

Claims

1. Elektronisches Vorschaltgerät zum Vorsehen von elektrischer Energie für minde stens eine Fluoreszenzlampe mit ersten und zweiten elektrischen Entladungs heizdrähten, von denen jeder einen Widerstandserwärmungsabschnitt und ein Paar von elektrischen Zuleitungen aufweist, wobei das Vorschaltgerät aufweist:
eine Vorwärmeschaltung mit einer ersten Resonanzfrequenz, die zum Vorwärmen mit den Heizdrähten gekoppelt ist;
eine Zündansteuerschaltung mit einer zweiten Resonanzfrequenz, die zum Zünden einer elektrischen Entladung in einem Gas zwischen den Heizdrähten gekoppelt ist; und
eine Schaltungsanordnung für eine Leistungssteuereinheit, welche nacheinander Leistung zu den Vorwärme- und Zündansteuerschaltungen vorsieht, um minde stens eine Lampe zu zünden, wobei zuerst eine Leistung in einer Vorwärmephase zu der Vorwärmeschaltung bei im wesentlichen der ersten Resonanzfrequenz vor gesehen ist und anschließend eine Leistung in einer Zündphase zu der Zündan steuerschaltung bei im wesentlichen der zweiten Resonanzfrequenz vorgesehen ist.

2. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, wobei die Vorwärmeschaltung jeweils parallel mit jedem Heizdraht gekoppelt ist.

3. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, wobei das Vorschaltgerät Energie für eine Viel zahl von Fluoreszenzlampen vorsieht, so daß die Zündansteuerschaltung über der Vielzahl der Lampen gekoppelt ist, welche in Serie zwischen den Heizdrähten an gegenüberliegenden Seiten jeder Lampe verbunden ist.

4. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, wobei die Schaltungsanordnung für eine Lei stungssteuereinheit die Frequenz, bei welcher sie eine Leistung vorsieht, von der ersten Resonanzfrequenz zu der zweiten Resonanzfrequenz nach Abschluß der Vorwärmephase und Beginn der Zündphase gleitend verändert.

5. Vorschaltgerät nach Anspruch 4, wobei die gleitende Veränderung der Frequenz zwischen der ersten Resonanzfrequenz und der zweiten Resonanzfrequenz mit einem Gradienten von ungefähr 30 kHz/5 msec auftritt.

6. Vorschaltgerät nach Anspruch 4, wobei die gleitende Veränderung der Frequenz zwischen den ersten und zweiten Resonanzfrequenzen eine gleichzeitige Resonanz der Vorwärme- und Zündansteuerschaltungen verhindert, wodurch eine Vorzündung der mindestens einen Lampe verhindert wird.

7. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, wobei die Schaltungsanordnung für eine Lei stungssteuereinheit in einer stationären Phase, die auf die Zündung folgt, ihre Ausgangsfrequenz zu einer dritten Frequenz verändert, um einen Strom durch das Gas zu treiben und zu bewirken, daß die mindestens eine Lampe Licht aussendet, wobei die Größe der bei der dritten Frequenz vorgesehenen Leistung niedriger als die Größe der bei der zweiten Frequenz vorgesehenen Leistung ist.

8. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, wobei der Spannungsabfall, der durch die Zündansteuerschaltung zwischen den ersten und zweiten Heizdrähten erzeugt wird, geringer ist als ein Zündschwellwert der mindestens einen Lampe ist, wenn die Schaltungsanordnung für eine Leistungssteuereinheit die Leistung bei der er sten Resonanzfrequenz vorsieht.

9. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, wobei nach Zündung der mindestens einen Lampe eine durch die Vorwärmeschaltung erzeugte Energie, die durch die Heizdrähte durch Dissipation verloren geht, im wesentlichen geringer ist als eine durch die Zündansteuerschaltung erzeugte Energie, die in dem Gas zwischen den Heizdrähten durch Dissipation verloren geht.

10. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, wobei die Vorwärmeschaltung für ein vorbe stimmtes Intervall zum Erwärmen der Heizdrähte betrieben wird.

11. Vorschaltgerät nach Anspruch 10, wobei das vorbestimmte Intervall in einem Be reich von 0,5 bis 1,5 Sekunden liegt.

12. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, wobei die Vorwärmeschaltung eine jeweilige im wesentlichen konstante Spannung an jeden der Heizdrähte während der Vorwär mephase anlegt, so daß sich eine Verlustleistung der Heizdrähte verringert, wenn sich ihr Widerstand erhöht, um die Lampenlebensdauer zu verlängern.

13. Vorschaltgerät nach Anspruch 12, wobei der Heizdrahtwiderstand sich aufgrund des Vorwärmens erhöht.

14. Vorschaltgerät nach Anspruch 12, wobei der Heizdrahtwiderstand sich aufgrund des Alterns erhöht.

15. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, wobei jede der Vorwärmeschaltung und der Zündansteuerschaltung eine Resonanzschaltung ist, wobei die Lampe derart ver bunden ist, daß der Heizdraht keinen Strompfad in irgendeiner der Resonanzschaltungen vorsieht.

16. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, wobei die Zündansteuerschaltung eine Zünd spannung zum Zünden der Lampe in der Zündphase entwickelt, wobei die Zünd spannung an das Lampenheizdrahtpaar angelegt wird, um die Lampe ungeachtet eines Bruchs eines Heizdrahtes erfolgreich zu starten.

17. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, wobei die Zündansteuerschaltung eine Zünd spannung zum Zünden der Lampe in der Zündphase entwickelt, wobei die Zünd spannung an das Lampenheizdrahtpaar angelegt wird, um die Lampe ungeachtet eines Bruchs beider Heizdrähte erfolgreich zu starten.

18. Vorschaltgerät nach Anspruch 3, wobei die Vielzahl der Lampen ein Paar von in Serie verbundenen Lampen aufweisen, und wobei die Zündansteuerschaltung eine Zündspannung zum Zünden des Lampenpaares in der Zündphase entwickelt, wo bei die Zündspannung an dem Lampenheizdrahtpaar des in Serie verbundenen Lampenpaars angelegt ist, um die Lampe ungeachtet eines Bruchs zwischen drei oder vier Heizdrähten erfolgreich zu starten.

19. Vorschaltgerät nach Anspruch 3, wobei die Vielzahl von Lampen vier in Serie verbundene Lampen aufweisen, und wobei die Zündansteuerschaltung eine Zünd spannung zum Zünden der Lampen in der Zündphase entwickelt, wobei die Zünd spannung an einem Lampenheizdrahtpaar der in Serie verbunden Lampen ange legt wird, um die Lampe ungeachtet eines Bruchs zwischen drei oder vier Heizdrähten erfolgreich zu starten.

20. Vorschaltgerät nach Anspruch 7, wobei die stationäre Phase des Betriebs durch ein Anlegen einer relativ niedrigen Spannung an die einzelnen Heizdrähte ge kennzeichnet ist.

21. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, wobei die erste Resonanzfrequenz im Bereich von ungefähr 40 kHz-60 kHz liegt.

22. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, wobei die zweite Resonanzfrequenz in dem Be reich von ungefähr 25-35 kHz liegt.

23. Vorschaltgerät nach Anspruch 7, wobei die dritte Frequenz in dem Bereich von ungefähr 22-32 kHz liegt.

24. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, wobei die Vorwärmeschaltung jeweils mit jedem der Heizdrähte in einer parallelen Verbindung gekoppelt ist.

25. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, wobei die Zündansteuerschaltung mit den Heizdrähten der Lampe in einer Serienverbindung gekoppelt ist.

26. Elektrisches Vorschaltgerät zum Vorsehen einer elektrischen Energie für minde stens eine Fluoreszenzlampe mit ersten und zweiten elektrischen Entladungs heizdrähten, welche jeweils einen Widerstanderwärmungsabschnitt und ein Paar von elektrischen Zuleitungen aufweisen, wobei das Vorschaltgerät aufweist:
eine Vorwärmeschaltung mit einer ersten Resonanzfrequenz, die zum Vorwärmen der Heizdrähte gekoppelt ist;
eine Zündansteuerschaltung mit einer zweiten Resonanzfrequenz, die zum Zünden einer elektrischen Entladung in einem Gas zwischen den Heizdrähten gekoppelt ist; und
eine Schaltungsanordnung für eine Leistungssteuereinheit, welche nacheinander eine Leistung zu den Vorwärme- und Zündansteuerschaltungen vorsieht, um die mindestens eine Lampe zu zünden, wobei zuerst eine Leistung in einer Vorwär mephase zu der Vorwärmeschaltung bei im wesentlichen der ersten Resonanzfre quenz vorgesehen ist und anschließend eine Leistung in einer Zündphase zu der Zündansteuerschaltung bei im wesentlichen der zweiten Resonanzfrequenz vorge sehen ist,
wobei die Vorwärmeschaltung während der Vorwärmephase eine im wesentlichen konstante Spannung an die Heizdrähte anlegt, so daß sich eine Verlustleistung der Heizdrähte verringert, wenn sich ihr Widerstand erhöht, um die Lampenlebens dauer zu verlängern.

27. Vorschaltgerät nach Anspruch 26, wobei die Schaltungsanordnung für eine Lei stungssteuereinheit die Frequenz, bei welcher sie eine Leistung vorsieht, von der ersten Resonanzfrequenz zu der zweiten Resonanzfrequenz nach Beendigung der Vorwärmephase und Beginn der Zündphase gleitend verändert.

28. Vorschaltgerät nach Anspruch 27, wobei die Vorwärmeschaltung jeweils mit je dem der Heizdrähte parallel gekoppelt ist.

29. Vorschaltgerät nach Anspruch 28, wobei das Vorschaltgerät eine Energie für eine Vielzahl von Fluoreszenzlampen vorsieht, so daß die Zündansteuerschaltung über eine Vielzahl von Lampen gekoppelt ist, welche in Serie zwischen den Heizdräh ten an gegenüberliegenden Seiten jeder Lampe verbunden sind.

30. Elektrisches Vorschaltgerät zum Vorsehen einer elektrischen Energie für eine Vielzahl von Fluoreszenzlampen, die jeweils erste und zweite elektrische Entla dungsheizdrähte aufweisen, von denen jeder einen Widerstandserwärmungsab schnitt und ein Paar von elektrischen Zuleitungen aufweist, wobei das Vorschalt gerät aufweist:
ein Vorwärmeschaltung mit einer ersten Resonanzfrequenz, die zum Vorwärmen der Heizdrähte gekoppelt ist;
eine Zündansteuerschaltung mit einer zweiten Resonanzfrequenz, die zum Zünden einer elektrischen Entladung in einem Gas zwischen den Heizdrähten gekoppelt ist; und
eine Schaltungsanordnung für ein Leistungssteuereinheit, welche nacheinander eine Leistung zu den Vorwärme- und Zündansteuerschaltungen vorsieht, um so eine Vielzahl von Lampen zu zünden, wobei zuerst eine Leistung in der Vorwär mephase zu der Vorwärmeschaltung bei im wesentlichen der ersten Resonanzfre quenz vorgesehen ist und anschließend eine Leistung in einer Zündphase zu der Zündansteuerschaltung bei im wesentlichen der zweiten Resonanzfrequenz vorge sehen ist,
wobei die Vorwärmeschaltung an jeden der Heizdrähte während der Vorwärme phase eine im wesentlichen konstante Spannung anlegt, so daß sich eine Verlust leistung der Heizdrähte verringert, wenn sich ihr Widerstand erhöht, und
die Schaltungsanordnung für eine Leistungssteuereinheit die Frequenz, bei wel cher sie eine Leistung vorsieht, von der ersten Resonanzfrequenz zu der zweiten Resonanzfrequenz nach Beendigung der Vorwärmephase und Beginn der Zünd phase gleitend verändert,
die Vorwärmeschaltung jeweils parallel mit jedem der Heizdrähte gekoppelt ist, und
die Zündansteuerschaltung über eine Vielzahl von Lampen verbunden ist, welche zwischen den Heizdrähten an gegenüberliegenden Seiten jeder Lampe verbunden ist,
wobei das elektronische Vorschaltgerät in Ein-Aus-Schaltungszyklen betreibbar ist, von denen jeder die Vorwärmephase und die Zündphase aufweist,
wobei die Ein-Aus-Schaltungszyklen zwischen ungefähr sieben- und zehnmal so oft wiederholbar sind, als bei anderen allgemein erhältlichen Vorschaltgeräten, die eine stromgesteuerte Vorwärmung benutzen,
wobei das elektronische Vorschaltgerät eine elektrische Entladung vorsieht, um die Vielzahl von Fluoreszenzlampen für eine Lebensdauer zu zünden, die unge fähr doppelt so hoch ist, wie die bestehender Lampen.

31. Verfahren zum Vorsehen einer elektrischen Energie für mindestens eine Fluores zenzlampe mit Heizdrähten, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Erzeugen eines Antriebsstroms bei einer ersten Frequenz zum Vorwärmen der Heizdrähte der mindestens einen Lampe; und
Verändern des Antriebsstroms zu einer zweiten Frequenz, um eine elektrische Entladung zwischen den Heizdrähten innerhalb der mindestens einen Lampe zu zünden.

32. Verfahren nach Anspruch 31, wobei der Schritt eines Erzeugens des Antriebs stroms bei der ersten Frequenz ein Erzeugen eines Resonanzstromflusses in der Vorwärmeschaltung aufweist, die mit den Heizdrähten der einen oder mehreren Fluoreszenzlampen gekoppelt ist, um den Strom durch die Heizdrähte zu treiben.

33. Verfahren nach Anspruch 31, wobei der Schritt des Erzeugens des Antriebsstroms bei der zweiten Frequenz ein Erzeugen eines Resonanzstromflusses in der Zündansteuerschaltung aufweist, die mit der mindestens einen Fluoreszenzlampe gekoppelt ist, um den Strom durch ein Gas zwischen den Heizdrähten in der min destens einen Lampe zu treiben.

34. Verfahren nach Anspruch 31, wobei der Schritt eines Veränderns des Antriebs stroms ein gleitendes Modulieren der Frequenz des Antriebsstroms von der ersten Frequenz zur zweiten Frequenz aufweist.

35. Verfahren nach Anspruch 34, wobei die gleitend modulierte Veränderung der Fre quenz zwischen den ersten und zweiten Frequenzen eine Vorzündung der minde stens einen Lampe verhindert.

36. Verfahren nach Anspruch 31, das weiterhin den Schritt eines Veränderns des An triebsstroms von der zweiten Frequenz zu einer dritten Frequenz aufweist, um ei nen Strom durch das Gas zu treiben und zu bewirken, daß die mindestens eine Lampe Licht aussendet, wobei die Größe des Stroms, der bei der dritten Frequenz fließt, niedriger als die Größe des Stroms ist, der bei der zweiten Frequenz fließt.

37. Verfahren nach Anspruch 31, wobei der Schritt eines Betreibens des Stroms bei der ersten Resonanzfrequenz ein Vorsehen von Energie für eine oder mehrere Lampen aufweist, so daß der Spannungsabfall, der durch die Zündansteuer schaltung an der einen oder mehreren Lampen erzeugt worden ist, niedriger ist als ein Zündschwellwert der einen oder mehreren Lampen.

38. Verfahren nach Anspruch 31, wobei der Schritt eines Veränderns des Stroms zu der zweiten Frequenz ein Vorsehen von Energie für eine oder mehrere Lampen aufweist, so daß nach deren Zündung eine durch die Vorwärmeschaltung erzeugte Energie, die an den Heizdrähten durch Dissipation verloren geht, im wesentlichen niedriger ist, als eine durch die Zündansteuerschaltung erzeugte Energie, die in dem Gas zwischen den Heizdrähten durch Dissipation verloren geht.

39. Verfahren nach Anspruch 31, wobei der Erzeugungsschritt für ein vorbestimmtes Intervall zum Erwärmen der Heizdrähte durchgeführt wird.

40. Verfahren nach Anspruch 31, wobei das vorbestimmte Intervall in dem Bereich von 0,5-1,5 Sekunden liegt.

41. Verfahren nach Anspruch 31, wobei der Erzeugungsschritt ein Anlegen einer je weiligen im wesentlichen konstanten Spannung an jeden der Heizdrähte enthält, so daß sich eine Verlustleistung der Heizdrähte vernngert, wenn sich ihr Wider stand erhöht.

42. Verfahren nach Anspruch 31, wobei der Veränderungsschritt eine Zündspannung zum Zünden der Lampe entwickelt, wobei die Zündspannung an einem Lampen heizdrahtpaar angelegt wird, um die Lampe ungeachtet eines Bruchs eines Heizdrahts erfolgreich zu starten.

43. Verfahren nach Anspruch 31, wobei der Veränderungsschritt eine Zündspannung zum Zünden der Lampe entwickelt, wobei die Zündspannung an ein Lampen heizdrahtpaar angelegt wird, um die Lampe ungeachtet eines Bruchs beider Heizdrähte erfolgreich zu starten.

44. Verfahren nach Anspruch 31, wobei nach der Lampenzündung eine relativ nied rige Spannung an den einzelnen Heizdrähten angelegt wird.

45. Verfahren nach Anspruch 31, wobei die erste Resonanzfrequenz in dem Bereich von ungefähr 40 kHz-60 kHz liegt.

46. Verfahren nach Anspruch 31, wobei die zweite Resonanzfrequenz in dem Bereich von ungefähr 25-35 kHz liegt.

47. Verfahren nach Anspruch 31, wobei die dritte Frequenz in dem Bereich von unge fähr 22-32 kHz liegt.

48. Verfahren nach Anspruch 31, wobei der Antriebsstrom bei der ersten Frequenz mit den Heizdrähten der mindestens einen Lampe in einer parallelen Verbindung gekoppelt ist.

49. Verfahren nach Anspruch 31, wobei der Antriebsstrom bei der zweiten Frequenz an die Heizdrähte der mindestens einen Lampe in einer Serienverbindung angelegt wird.

50. Verfahren nach Anspruch 31, wobei der Erzeugungsschritt ein Anlegen einer je weiligen im wesentlichen konstanten Spannung an jedem der Heizdrähte enthält,
so daß sich eine Verlustleistung der Heizdrähte verringert, wenn sich ihr Wider stand erhöht,
wobei der Schritt eines Veränderns des Antriebsstroms ein gleitendes Modulieren der Frequenz des Antriebsstroms von der ersten Frequenz zu der zweiten Frequenz aufweist, und
wobei die Erzeugungs- und Veränderungsschritte wiederholt in Ein-Aus-Schal tungszyklen durchgeführt werden,
wobei die Ein-Aus-Schaltungszyklen zwischen ungefähr sieben- und zehnmal so oft wiederholbar sind, als bei anderen allgemein erhältlichen Vorschaltgeräten, die eine stromgesteuerte Vorwärmung benutzen,
was eine elektrische Entladung zum Zünden der Fluoreszenzlampe für eine Le bensdauer vorsieht, die ungefähr doppelt so hoch ist, wie die bestehender Lampen.