DE3880658T2

DE3880658T2 - Selbstregulierendes, gegen Nichtbelastung geschütztes Ballastsystem.

Info

Publication number: DE3880658T2
Application number: DE88300404T
Authority: DE
Inventors: Jacques Marie Hanlet
Original assignee: Intent Patents AG
Current assignee: Intent Patents AG
Priority date: 1983-06-01
Filing date: 1988-01-19
Publication date: 1994-03-10
Anticipated expiration: 2008-01-20
Also published as: IN164012B; AU581481B2; CA1220249A; AU561377B2; US4503362A; EP0186931B1; AU592032B2; MY102289A; EP0186931A1; US4733135A; DE3880658D1; ES2046290T3; ATE88850T1; IN165652B; EP0325009B1; JPS61176097A; EP0210310A1; EP0210310B1; AU3738285A; JPH0680598B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Ballastsystem für Fluoreszenz- oder Gasentladungsröhren.
Elektronische Ballastsysteme für Gasentladungs- oder Fluoreszenzröhren sind in der Technik bekannt, zum Beispiel beschreibt die Patentoffenlegung EP-A-021 0310 ein System mit; einem an die Leistungsversorgung anschließbaren Filterschaltkreis für die Erzeugung eines im wesentlichen glatten Ausgangsgleichstroms und zur Unterdrückung der Rückkopplung der von dem System erzeugten harmonischen Frequenzen; einem von dem Ausgang des Filterschaltkreises betriebenen Oszillator, der einen Oszillatorautotransformator aufweist, der eine Primärwicklung hat, die in Reihe mit einem Kondensator über den Ausgang des Filterschaltkreises gelegt ist, wobei die Primärwicklung einen mit einem Abgriff versehenen Abschnitt hat, der mit einem Umschaltkreis in Reihe über den Ausgang des Filterschaltkreises gelegt ist, und wobei der Oszillatorautotransformator eine Sekundärwicklung hat, um einen Steuerstrom für den Umschaltkreis zu erzeugen; einer Reguliereinrichtung, die einen Ringkerntransformator aufweist, der eine erste Wicklung hat, die in Reihe mit dem mit einem Abgriff versehenen Abschnitt der Primärwicklung des Autotransformators geschaltet ist, und eine zweite Wicklung (55) hat, die in Reihe mit der Sekundärwicklung des Autotransformators geschaltet ist, um den von der Sekundärwicklung erzeugten Steuerstrom zu modifizieren; und einer Einrichtung zur Erzeugung einer Ausgangsspannung über der Gasentladungsröhre in Abhängigkeit von einem oszillierenden Strom durch die Primärwicklung des Autotransformators. Im besonderen gilt für dieses System, daß die Ausgangsspannung für die Gasentladungsröhre erhalten wird, indem die Röhre in Reihe mit dem Oszillatorkondensator gelegt wird. Ein solches System leidet jedoch unter dem Nachteil, daß die Entfernung der Gasentladungs- oder Fluoreszenzröhre aus dem Schaltkreis übergroße Ausgangsspannungen des Schaltkreises bewirkt, die einen schädlichen Effekt auf die Lebensdauer des Systems haben können.
Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die die Ausgangsspannung erzeugende Einrichtung einen separaten Transformator aufweist, der eine Primärwicklung hat, die in Reihe mit dem Filterschaltkreis und dem Oszillator verbunden ist und der eine Sekundärwicklung hat, die an die Enden der Gasentladungsröhre anschließbar ist. Wenn folglich die Gasentladungsröhre entfernt wird (oder sonstwie zu einem offenen Stromkreis wird), wird die Verbraucherimpedanz an dem separaten Transformator sehr groß und daher wird auch die spiegelbildliche Impedanz bzw. Reflexionsimpedanz der Primärwicklung sehr hoch, was, weil die Primärwicklung in Reihe geschaltet ist, den Strom durch die Primärwicklung und den Oszillator reduziert und die Ausgangsspannung für die Gasentladungsröhre begrenzt.
Das elektronische Ballastsystem dieser Erfindung wird weiterhin beschrieben mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, in denen die einzige Figur eine elektrische Schemazeichnung des sich selbst regulierenden, nullastgeschützten elektronischen Ballastsystems in einer zu bevorzugenden Ausführungsform ist.
Es wird auf die Figur Bezug genommen, wo sich selbst regulierende, nullastgeschützte elektronische Ballastsystem 10, welches mit einer Leistungsversorgung 12 verbunden ist und mindestens eine Gasentladungsröhre 66 betätigen kann, gezeigt ist. Die Gasentladungsröhre 66 kann ein System vom Standardfluoreszenztyp mit ersten und zweiten Fäden 68 bzw. 70 sein. Das sich selbst regulierende, nullastgeschützte elektronische Ballastsystem 10 ist so ausgestattet, daß es die Eingangs- und Ausgangsleistung der Gasentladungsröhre 66 auf einen im wesentlichen vorbestimmten Wert hält, welcher während des Betriebes relativ konstant und welcher im wesentlichen konstant und unabhängig von den Toleranzen der elektrischen Bauteile von einem elektronischen Ballastsystem zum anderen ist.
Alles in allem ist das sich selbst regulierende, nullastgeschützte elektronische Ballastsystem 10 vorgesehen für die Maximierung der Effizienz der Lichtausbeute der Gasentladungsröhre 66 hinsichtlich einer Leistungseingabe von der Leistungsversorgung 12. Zusätzlich sorgt das sich selbst regulierende, nullastgeschützte elektronische Ballastsystem 10 für eine im wesentliche konstante Lichtabgabe in der Größenordnung von ungefähr ± 3%, ungeachtet der Spannungsschwankungen, weil nämlich der Ausgang der Gasentladungsröhre 66 auf eine Rechteckwellenform des pulsierenden Treiberstroms anspricht, im Gegensatz zu einer Rechteckwellenform der Eingangsspannung.
Wie in den folgenden Abschnitten zu sehen sein wird, ist die Ausgangsspannung des elektronischen Ballastsystems 10 begrenzt und wesentlich reduziert, wenn die Gasentladungsröhre 66 elektrisch aus dem Schaltkreis entfernt ist.
Wichtig ist, daß das elektronische Ballastsystem zuallererst für eine Einstellungssteuerung sorgt, welche das Erfordernis beseitigt, Transistoren bestimmter Verstärkung einzustellen oder vorauszuwählen, damit eine vergleichsweise konstante Lichtausbeute gewährleistet ist, die im wesentlichen unabhängig ist von Fertigungstoleranzen, die mit der Herstellung der beinhalteten elektronischen Komponenten verbunden sind.
Die Ausgangsspannung wird unter ihren normalen Betriebswert gesenkt, wenn die Gasentladungsröhre 66 elektrisch aus dem Schaltkreis entfernt wird, sei es durch ihren Ausfall oder durch ihre physische Entfernung aus dem System.
Zusätzlich sorgt das sich selbst regulierende, nullastgeschützte elektronische Ballastsystem 10 für einen Frequenzkontrollmechanismus, der die induktiven Eigenschaften des invertierenden Transformators 40 und den von der Sekundärwicklung 160 des Transformators 100 sowie des Kondensators 130 gebildeten Schwingkreises nutzt, eine Frequenzstabilisierung erlaubt und den Vorteil hat, dem elektronischen Ballastsystem 10 zu gestatten, in normaler Weise, ohne störendes sichtbares Flackern, zu arbeiten.
Im speziellen wird dank der durch das sich selbst regulierende, nullastgeschützte elektronische Ballastsystem 10 erzielten höheren Effizienz der Betrieb der Gasentladungsröhre 66 auf einem minimalen Niveau aufrechterhalten. Wichtig für die Zuverlässigkeit des Systems 10 ist die Minimierung der elektrischen Komponenten, verbunden mit der Einfachheit des Schaltungsaufbaus in Zusammenhang mit dem Ballastsystem 10. Diese Verminderung der Teile bewirkt eine zunehmende Zuverlässigkeit des sich selbst regulierenden, nullastgeschützten elektronischen Ballastsystems 10 und zugleich eine Maximierung der Lebenszeit der Gasentladungsröhre 66.
Mit Bezug auf die Figur des elektronischen Ballastsystems 10, hat dieses zum Betrieb der Gasentladungsröhre eine Leistungsversorgung 12, welche einen Filterschaltkreis 11, der an die Leistungsversorgung 12 gekoppelt ist, aufweist, um ein im wesentlichen gleichgerichtetes Strom-Spannungs-Signal aufzubauen und um von dem elektronischen Ballastsystem erzeugte harmonische Frequenzen zu unterdrücken.
In dem Gesamtkonzept weist weiterhin das sich selbst regulierende, nullastgeschützte elektronische Ballastsystem 10 einen Induktionsschaltkreis 15 auf, der elektrisch an den Filterschaltkreis 11 gekoppelt ist, um die Größe eines pulsierenden, vom Umschaltnetzwerk 13 erzeugten Treiberstromes festzulegen. Wie in den folgenden Abschnitten im Detail ausgeführt wird, weist der Induktionsschaltkreis 15 den nullastschützenden Schaltkreis 99 auf, um eine Spannung über die Gasentladungsröhre 66 aufzubauen, die auf den pulsierenden Treiberstrom anspricht und um die Ausgangsspannung auf einen vorbestimmten Wert zu halten, wenn die Gasentladungsröhre 66 elektrisch nicht mit dem Ballastsystem 10 verbunden ist. Der Induktionsschaltkreis 15 ist an den Einstellungskontrollschaltkreis 17 gekoppelt, um einen Verstärkungswert des Umschaltnetzwerkes 13 auf einen vorbestimmten Stand zu halten. Also ist der Filterschaltkreis 11 mit der Leistungsversorgung 12 verbunden, um (1) ein im wesentlichen glattes, gleichgerichtetes Strom-Spannungs-Signal aufrecht zu erhalten und um (2) vom elektronischen Ballastsystem 10 erzeugte harmonische Frequenzen zu unterdrücken.
Der Induktionsschaltkreis 15 weist außerdem die Basistreiberwicklung 48 auf, zur Erzeugung eines Schaltsignals. Das Umschaltnetzwerk 13 erzeugt einen pulslerenden Treiberstrom, der auf die in der die Basis steuernde Wicklung 48 erzeugten Signale anspricht.
Wie weiter beschrieben werden wird, ist der nullastschützende Schaltkreis 99 an den Filterschaltkreis 11 gekoppelt und enthält eine abgestimmte Sekundärwindung 160 für Hochspannung, um diese an den Enden der Gasentladungsröhre unter Ansprechen auf den regulierten Treiberstrom zu erzeugen.
Mit weiterem Bezug auf die Figur, so ist dort die Leistungsversorgung 12 gezeigt, die eine elektrische Leistungseinspeisung für das sich selbst regulierende, nullastgeschützte elektronische Ballastsystem 10 bereitstellt. In der in der Figur gezeigten Ausführungsform kann die Leistungsversorgung 12 eine Wechselspannungsquelle mit einer Standardspannung wie zum Beispiel 120, 240, 270 Volt sein, oder irgendeine akzeptable standardisierte Versorgungsspannung, die mit etwa 50,0 oder 60,0 Hz erzeugt wird. Ganz allgemein kann die Leistungsversorgung 12 eine elektrische Gleichspannungs-/Gleichstromquelle sein, die durch die Entfernung einiger Schaltungs- und Filterteile in einer in der Technik wohlbekannten Art und Weise intern oder extern an das sich selbst regulierende, nullastgeschützte elektronische Ballastsystem 10 angeschlossen wird.
Zum Zwecke der Veranschaulichung wird in den folgenden Abschnitten die Leistungsversorgung 12 als 210-240 Volt, 50,0 Hz Wechselspannungsquelle angesprochen und in der zu beschreibenden Ausführungsform verwendet werden.
Die Leistung für das System 10 wird von der Leistungsversorgung über den Schalter 14, der ein Standardschaltbauteil, wie zum Beispiel ein einpoliger, einhebeliger(Aus-)Schalter, sein kann, zugeführt. Vom Schalter 14 wird die Leistung zu der Drossel 32 und dem Kondensator 28 des harmonischen Filters geleitet. Der Kondensator 28 des harmonischen Filters Istin paralleler Verbindung mit der Leistungsversorgung 12 gekoppelt und ist so bemessen, daß er Hochfrequenzanteile kurzschließt, die von dem elektronischen Ballastsystem 10 zu der Leistungsversorgung 12 rückgeführt würden. Die Drossel 32 ist in serieller Verbindung gekoppelt mit der Leistungsversorgung 12 und dem Gleichrichterschaltkreis 16, der benutzt wird, die Vollweggleichrichtung der Wechselspannung der Leistungsversorgung zu gewährleisten.
Der Gleichrichterschaltkreis 16 kann ein Vollwellenbrückenschaltkreis sein, wie er gut bekannt und Standard in der Technik ist. In der gezeigten Ausführungsform wird der Vollwellenbrückenschaltkreis 16 gebildet von den Diodenbauteilen 18, 20, 22 und 24, um so die notwendige Gleichrichtung der Wechselspannung der Leistungsversorgung 12 sicherzustellen. Die Diodenbauteile 18, 20, 22 und 24 können aus einer Anzahl von Standarddiodenbauteilen gewählt werden und in einer Anordnung des sich selbst regulierenden, nullastgeschützten Ballastsystems 10 sind die Diodenbauteile 18, 20, 22 und 24 vom Standardtyp IN4005.
Die Gleichrichtung durch den Vollwellenbrückenschaltkreis 16 liefert ein pulsierendes Gleichspannungssignal, welches mit der Ausgangsleitung 26 weitergeleitet wird, welche an den Parallelkondensator 34 angelegt wird. Das Filternetzwerk 11 filtert die Eingangs- und Ausgangsspannungen des Gleichrichterschaltkreises 16 und ist elektrisch mit dem Brückenschaltkreis 16 durch die Eingangsleitung 19 und die Ausgangsleitung 26 verbunden. Der Brückengleichrichterschaltkreis 16 ist an die Rückleitung 64 gekoppelt, welche für die entgegengesetzten Enden des Brückenschaltkreises 16 die Rückleitung der Gleichstromversorgung bildet und wodurch die Einspeisung von Gleichspannungsleistung in den Parallelkondensator 34 des Filternetzwerks 11 gewährleistet ist.
Der glättende Filterteil des Filternetzwerks 11 weist eine Drossel 32 und einen Parallelkondensator 34 auf. Die Drossel 32 ist mit einem Ende an die Leistungsversorgung 12 und mit dem anderen Ende an den Gleichrichterschaltkreis über die Eingangsleitung 19 angeschlossen. Wie zu sehen ist, ist der Parallelkondensator 34 über die Ausgangsleitung 26 mit dem Ausgang des Gleichrichterschaltkreise 16 parallel geschaltet. Der Parallelkondensator 34 ist mit einem Ende mit der Ausgangsleitung 26 des Gleichrichterschaltkreises 16 verbunden und mit dem anderen Ende mit der Gleichstromrückleitung 64.
In Zusammenarbeit bewirken der Parallelkondensator 34 und die Drossel 32, daß die vom Vollwellengleichrichter gelieferte, mit 100 Hz pulsierende Gleichspannung gemittelt wird. Zusätzlich hält diese Kombination im wesentlichen den Stromabfluß auf einen mittleren Werte ohne einen Verlustwinkel (Leistungsfaktor) zu erzeugen, der entweder nicht hinnehmbar vorauseilt oder nicht hinnehmbar nacheilt. Schädliche Voreilung oder Nacheilung kann auftreten, wenn eine große Kapazität oder eine große Induktivität als einzige Filtereinrichtung zur Glättung einer pulslerenden Gleichspannung benutzt wird.
Falls zur Veranschaulichung die Drossel 32 nicht in dem sich selbst regulierenden, nullastgeschützten elektronischen Ballastsystem 10 enthalten wäre, würde der Parallelkondensator 34 während jedes Zyklusses, wenn der Kondensator 34 beginnt sich aufzuladen, einen Anstiegsstrom ziehen, gemeinhin Stoßstrom genannt. Durch die Einbeziehung der Drossel 32 speichert die Induktivität während jedes Halbzyklusses Energie, um Strom für die Anfangsaufladung des Parallelkondensators 34 zu liefern, was, von der Strom-/Spannungsquelle 12 aus gesehen, zu einem im wesentlichen glatten, mittleren Strom führt. In der hier dargebotenen Ausführungsform kann die Drossel eine Induktivität von ungefähr 2,0 Henry mit weniger als 40,0 Ohm Widerstand sein und der Parallelkondensator 34 ist ein gemeinhin erhältlicher 250-Volt-Elektrolytkondensator von 100,0 Mikrofarad.
Das Filternetzwerk 11 enthält den Kondensator 28 des harmonischen Filters, welcher in Kombination mit der Drossel 32 die von dem Induktionschaltkreis 15 erzeugten harmonischen Frequenzen wesentlich reduziert. Die Anpassung des Kondensators 28 des harmonischen Filters in Kombination mit der Drossel 32 wurde so vorgenommen, daß eine bedeutende Verminderung der Amplitude von mindestens der ersten fünf harmonischen Frequenzen, die von der Gleichspannungsversorgung des Ballastsystems 10 eingekoppelt werden, gewährleistet ist. Wie es typisch für Filter dieser Art ist, werden auch harmonische Frequenzen, die Vielfache dieser ersten fünf harmonischen Frequenzen sind, reduziert.
In der hier dargebotenen Ausführungsform ist der Kondensator 28 des harmonischen Filters ein 400-Volt-Mylar-Kondensatortyp mit ungefähr 1,5 Mikrofarad, welcher über die Drossel 32 parallel zur Leistungsversorgung 12 und dem Brückenschaltkreis 16 geschaltet ist.
Die nullastschützende Schaltung 99 ist zwischen das Filternetzwerk 11 und den Induktionsschaltkreis 15 geschaltet. Die nullastschützende Schaltung 99 weist den Transformator 100 mit der Primärwindung 125 und der abgestimmten Sekundärwicklung 160 für Hochspannung, sowie mit einem Paar Wicklungen 140 und 150 zur Erregung der Heizfäden auf. Die abgestimmte Sekundärwicklung 160 zur Abgabe von Hochspannung ist parallel mit dem Abstimmkondensator 130 geschaltet, um einen Schwingkreis zur Erzeugung der Ausgangsspannung für die Gasentladungsröhre 66 zu bilden. Die Fadenerregungswicklungen 150 und 140 sind mit den Heizfäden 70 bzw. 68 der Gasentladungsröhre 66 verbunden.
In der hier dargebotenen Ausführungsform besteht die nullastschützende Schaltung 99 aus dem Transformator 100, wobei das Kernmaterial eine mit Ferroxcube 2616 bezeichnete Ferritzusammenstellung ist, und die Primärwicklung 125 aus 29 Windungen besteht und die abgestimmte Sekundärwicklung zur Abgabe von Hochspannung 50 Windungen hat und jede der Fadenerregungswicklungen 140 und 150 aus jeweils einer Windung besteht. Der Transformator 100 besitzt einen linearen Kern und sättigt nicht. Der Abstimmkondensator 130 ist ein Kondensator mit zehn Nanofarad.
Der Steuerschaltkreis 17 für die Selbstregulierung ist zwischen die nullastschützende Schaltung 99 und das invertierende Netzwerk 15 geschaltet. Der Selbstregulierungsschaltkreis 17 beinhaltet den Vorschaltkondensator (ersten Kondensator) 54, den Ringkerntransformator 56 und den Parallelwiderstand 51. Der Parallelwiderstand 51 ist parallel -u der ersten Wicklung 55 des Ringkerntransformators 56 geschaltet. Neben der Tatsache, daß die erste Wicklung 55 des Ringkerntransformators 56 parallel zu dem Parallelwiderstand 51 geschaltet ist, ist sie mit einem Ende an die Rückleitung 64 und mit dem zweiten Ende an den Basiskopplungskondensators 54 angeschlossen. Der Basiskopplungskondensator 54 ist mit einem Ende an die erste Wicklung 55 des Ringkerntransformators 56 und mit dem entgegengesetzten Ende an die die Basis treibende Wicklung 48 des Induktionsschaltkreises 15 angeschlossen.
Obwohl nicht wichtig für das hier beschriebene Erfindungskonzept, kann der Parallelwiderstand 51 einen Wert von ungefähr 200 Ohm haben. Der Ringkerntransformator 56 kann eine Zusammensetzung des Ferritkernmaterials haben, die ein mit 3B7-266T125 oder 3B7-266CT125 bezeichnetes Ferroxcube ist, wobei die erste Wicklung 55 zwölf Windungen aus Nummer 28-Draht hat und die zweite Wicklung 57 aus einer einzigen Windung besteht, die gebildet wird von der Gleichspannungsleistungseingangs- oder Filterausgangsleitung 36, die durch die Achse des Ringkerns führt. Der die Basis treibende Kondensator 54 kann ein 100-Volt-Mylar-Kondensatortyp mit 0,22 Mikrofarad sein.
Die Reihenschaltung der ersten Wicklung 55 des Ringkerntransformators 56 und des die Basis ankoppelnden Kondensators 54 stellt einen Rückleitungspfad für das die Basis treibende Signal des Umschaltnetzwerks 13 dar, sobald das sich selbst regulierende, nullastgeschützte elektronische Ballastsystem 10 in einen oszillierenden Zustand übergeht.
Das sich selbst regulierende, nullastgeschützte elektronische Ballastsystem 10 weist ferner das Umschaltnetzwerk 13 auf, welches zur Erzeugung eines pulsierenden Stromes zu der Induktionsschaltung 15 rückgekoppelt ist. Wie in den folgenden Abschnitten zu sehen sein wird, weist das Umschaltnetzwerk 13 eine Reguliereinrichtung auf, um die Leistungsabgabe der Gasentladungsröhre 66 auf einen vorbestimmten und in der Folge konstanten Wert zu halten.
Das Umschaltnetzwerk 13 weist einen Transistor 72 auf, der in Rückkopplung auf die Vorspann- oder Triggerregulierwicklung 48 des invertierenden Transformators 40 geschaltet ist. Diese Ankopplung erlaubt die Umschaltung eines Stromsignals, welches auf ein erzeugtes Vorspannsignal anspricht. Mit Bezug auf die Vorspannregulierwicklung 48 des invertierenden Transformators 40 geht der Strom, der in das erste Ende der Vorspannregulierwicklung eintritt, durch die Wicklung 48 zur Basis 78 des Transistors 72. Der Transistor 72 weist die Basis 78, bzw. den Kollektor 74 bzw. den Emitter 76 auf.
Es versteht sich, daß das sich selbst regulierende, nullastgeschützte elektronische Ballastsystem 10 dazu bestimmt ist, eine Konsistenz in der Abgabe sichtbaren Lichts, als auch eine Leistungszufuhr zu der Gasentladungsröhre 66 zu gewährleisten, indem der Strom des Kollektors 74 im wesentlichen konstant gehalten wird, unabhängig von der Stromverstärkung eines bestimmten Transistors 72, der in dem elektronischen Ballastsystem 10 benutzt wird.
Es wurde entschieden, daß die Lichtabgabe nicht mehr als ± 3% schwanken soll, wenn die Stromverstärkung des in dem System benutzten Transistors 72 im Extremfall zwischen 10 und 60 variieren kann. Es versteht sich weiterhin, daß, obwohl das System 10 wie es in der vorgeführten Ausführungsform gezeigt wird, eine einzelne Gasentladungsröhre 66 betreibt, das Prinzip, wie es hier beschrieben wird, ein allgemeines Konzept darstellt und in dualen Systemen angewendet werden kann, weil in solchen Fällen die Transistorstromverstärkungen nicht notwendigerweise paarweise angepaßt werden müssen.
Zu Beginn sichert eine positive, der Basis 78 durch den Widerstand 53 zugeführte Spannung einen kleinen, aber ausreichenden anfänglichen Stromfluß durch die Basis 78, um die Leitung durch den Transistor 72 einzuleiten. Ein Wert von 1,0 Megaohm wurde erfolgreich für den Widerstand 53 benutzt.
Wenn der Transistor 72 in den leitenden oder "an" Zustand geht, fließt Strom von der Leistungsversorgung 12 durch die Drossel 32, den Brückenschaltkreis 16 und die Primärwicklung 125 des Transformators 100 zur Gleichstromausgangsleitung 36. Die Gleichstromausgangsleitung 36 ist mit der Primärwicklung 42 des invertierenden Transformators 40 verbunden und geht durch die Achse des Kerns des Ringtransformators 56. Dieser Strom geht durch den ersten Teil 46 der Primärwicklung 42 zu der Abgriffsleitung 25, welche mit dem Kollektor 74 des Schalttransistors 72 verbunden ist.
Der Strom fließt durch den Transistor 72 vom Kollektor 74 zum Emitter 76 und dann vom Emitter 76 durch die Rückleitung 64. Der von dem Umschalttransistor 72 bewirkte Anstieg im Kollektorstrom induziert eine Spannung in der Vorspannungssteuerwicklung 48, welche mit der Basis 78 des Transistors 72 verbunden ist. Der Basisstrom fließt von der Basis 78 zum Emitter 76 Im Transistor 72 und vom Emitter 78 zur Rückleitung 64.
Zur Vervollständigung des Stromkreises fließt der Strom durch die erste Wicklung 55 des Ringtransformators 56 und durch den die Basis ankoppelnden Kondensator 54. Die eben beschriebene Reihenschaltung der Elemente erzeugt eine pulsartige Basisansteuerung des Umschalttransistors 72 von einem "an"-Zustand zu einem "aus"-Zustand nach einer vorbestimmten Zeitdauer.
Der Puls, welcher den Umschalttransistor 72 ansteuert, steuert die Dauer der "an"-Zeit während der Betriebsfrequenz des sich selbst regulierenden, nullastgeschützten elektronischen Ballastsystems 10. Am Ende dieses Pulses geht der Transistor 72 in einen "aus"-Zustand und die Pulsableitung mittels des Kondensators 54 liefert ein negatives Signal an die Basis 78, welches durch die Diode 38 in seiner Höhe begrenzt wird. Die im invertierenden Transformator 40 gespeicherte Energie wird über die Primärwicklung 42 auf den Kondensator 62 und über diesen auf die Rückleitung 64 entladen.
Gleichzeitig wird eine Spannung in jeder der Sekundärwicklungen des Transformators 100 induziert, wenn der Kollektorstrom durch die Primärwicklung 125 des Transformators 100 fließt. Die in den Fadenerregungswicklungen 140 und 150 induzierte Spannung bewirkteinen Stromfluß durch die entsprechenden Fäden 68 und 70 der Gasentladungsröhre 66.
Die in der abgestimmten Hochspannungssekundärwicklung 160 induzierte Spannung ist über den Abstimmkondensator 130 und die Gasentladungsröhre 66 angeschlossen. Die an diesem Punkt des Zyklusses induzierte Spannung ist ausreichend, die Entladung in der Gasentladungsröhre 66 aufrechtzuerhalten, aber nicht ausreichend, die Entladung selbst zu auszulösen.
Zur Wiederholung, der Transistor 72 wird anfänglich in einen "an"-Zustand durch den kleinen Strom geschaltet, der von der Ausgangsleitung 36, durch den Widerstand 53, die Basissteuerwicklung 48 zur Basis 78 des Transistors 72 fließt. Dies gewährleistet einen Stromfluß von der Ausgangsleitung 36 durch den ersten Abschnitt 46 der Primärwicklung 42, Leitung 25, Kollektor 74, Emitter 76 und dann zur Rückleitung 64.
Wegen des eben Erläuterten erhöht sich das Magnetfeld in dem Ferritmagnetkern des Transformators 40 von im wesentlichen Null auf einen vorbestimmten Wert der magnetischen Induktion B auf der Hystereseschleife in einer derartigen Weise, daß der Schaltkreis in einer linearen Region der Charakteristik arbeitet. Die Veränderung des Magnetfeldes induziert eine Spannung in den den magnetischen Kern des Transformators 40 umgebenden Wicklungen, die proportional zu der Anzahl der Windungen einer bestimmten Wicklung ist. Die Wicklungen sind derartig gekoppelt, daß die an die Basis 78 angelegte positive Spannung erhöht wird, wodurch der Stromfluß in der aus dem Kollektor 74, Emitter 76 und allen damit in Reihe geschalteten Teilen bestehenden Schleife erhöht wird, bis der Strom einen Höchstwert erreicht, der durch die Impedanz des ersten Abschnittes 46 und dem Spannungsniveau auf der Leitung 36 bestimmt wird.
Wenn der Strom in dem Pfad von Kollektor 74 und Emitter 76 aufhört anzusteigen, bricht die den vorbestimmten Wert B erreicht habende magnetische Induktion abrupt zusammen und induziert eine Spannung entgegengesetzter Polarität in der Basissteuerwicklung 48, wodurch der Fluß durch den Kollektor 74 und den Emitter 76 beendet wird.
Zu diesem Zeitpunkt sind die induzierten Spannungen groß und klassischerweise gleich der Summe der Induktivitäten, multipliziert mit der zeitlichen Ableitung des fließenden Stromes. Die Summe der Induktivitäten ist gleich der Summe der Induktivitäten der primären Transformatorwicklung 125, des ersten Abschnittes 46, des zweiten Abschnittes der Primärwicklung 44 und dem zweifachen der Gegeninduktivität zwischen den Abschnitten 46 und 44, woraus eine Entladungsfrequenz resultiert, die gleich dem einhalbfachen der Quadratwurzel aus der mit der Kapazität des Kondensators 62 multiplizierten Summe der Induktivitäten ist.
Der Entladungsstrom nimmt eine sinusförmige Form an, abhängig von dem Inversen der Entladungsfrequenz, welches gleich der "aus"-Zeit ist und gleich der Zeit ist, die es braucht, die während der "an"-Zeit gespeichert Energie zu entladen, nämlich dem einhalbfachen der Summe der Induktivitäten multipliziert mit dem Quadrat des Stromes. Ein weiteres Mal findet ein plötzlicher Abfall der magnetischen Induktion statt, wobei die Richtung des Stromes entgegengesetzt zu diesem Teil der Sinuswelle ist. Die im wesentlichen gleichzeitigen bzw. augenblicklichen Spannungen und Ströme sind groß genug, die entweder positiven oder negativen Startspannungen in der Wicklung 160 zu induzieren.
Die Größe der Spannung über der Windung 160 des Transformators 100 ist gleich der Gegeninduktivität zwischen der Primärwicklung 125 und der Wicklung 160 multipliziert mit dem Stromfluß durch die Windung 125 und dem zweifachen der Entladungsfrequenz.
Es versteht sich, daß die elektromotorischen Kräfte über die Wicklungen 125 und 160 gegenphasig sind und die in den Wicklungen 140,150 sowie 160 fließenden Ströme sind derartig, daß sie Änderungen des magnetischen Flusses in der Primärwindung 125 entgegenwirken. Dies hat den Effekt einer Reduzierung der Impedanz der Primärwicklung 125 und erlaubt es, einen größeren Strom in der diesen induzierenden Schleife fließen zu lassen. Wenn also ein Strom in irgendeiner Sekundärwicklung fließt, steigt der Strom in der Primärwicklung 125 an. Wenn die Entladungsröhre 66 aus dem Schaltkreis entfernt wird, fließt kein Strom in den Wicklungen 140, 150 oder 160 und die Impedanz der Primärwicklung 125 steigt, wodurch der Stromfluß in der Schaltungsschleife, die die Primärwicklung 125, den ersten Abschnitt 46 und den Transistor 72 beinhaltet, wesentlich erniedrigt wird.
Das Umschaltnetzwerk 13 weist ferner die Schaltdiode 38 auf, die parallel zur Basis-Emitter-Verbindung des Transistors 72 geschaltet ist und wie zu sehen ist, ist die Polung der Schaltdiode 38 vorgesehen, negative Spannungen daran zu hindern, den Transistor 72 zu beschädigen. Die Schaltdiode 38 kann ein kommerziell erhältlicher IN4005-Typ sein und ist so geschaltet, daß ihre Polung entgegengesetzt zu der von der Basis-Emitter-Verbindung des Transistors 72 gebildeten ist.
Die Primärwicklung 42 des invertierenden Transformators 40 ist eine Wicklung mit Abgriff, die in einer Autotransformatoranordnung geschaltet ist, so daß die im zweiten Abschnitt 44 der Primärwicklung induzierte Spannung in Reihe eingekoppelt wird und sich zu der Spannung über den ersten Abschnitt 46 der Primärwicklung addiert.
Die Gesamtspannung über die Primärwicklung 42 liegt an dem Kondensator 62 an, welcher in Reihe mit der Primärwicklung 42 geschaltet ist. Offensichtlich, wie in der Figur zu sehen ist, ist der Kondensator mit einem Ende an die Primärwicklung 42 des invertierenden Transformators 40 angeschlossen und weiterhin mit seinem anderen Ende an die Rückleitung 64 angeschlossen. Für die Zwecke der hier beschriebenen Ausführungsform kann der Kondensator 62 für die Entladung der in dem invertierenden Transformator während der "an"-Phase des Transistors 72 gespeicherten Energie während der "aus"-Phase des Transistors 72 ein 1,0 Kilovolt-Mylar-Kondensator von 3,5 Nanofarad sein.
Die Primärwicklung 125 des nullastschützenden Transformators 100 ist, wie oben beschrieben, ein Teil in der Reihenschaltung von Bauteilen, durch die der Kollektorstrom des Transistors 72 fließt. Daher ist die Größe des Stromes in jedem dieser Bauteile identisch und der Höchstwert für diesen Strom ist gleich der Versorgungsgleichspannung an der Ausgangsleitung 36 dividiert durch die Summe der Reihenimpedanzen in dem Strompfad.
Die Impedanz der Primärwicklung 125 des Transformators 100 ist eine Funktion der Impedanz der Wicklung selbst und der spiegelbildlichen Impedanz der Sekundärwicklungen. Wenn die abgestimmte Sekundärwicklung 160 zur Abgabe von Hochspannung aufgeladen wird, ist die resultierende Impedanz der Primärwicklung 125 auf ihrem kleinsten Wert. Die Fadenerregungswicklungen 140 und 150 haben einen zu vernachlässigenden Effekt auf die spiegelbildliche Impedanz, weil jede nur aus einer Windung besteht. Ist die Impedanz der Primärwicklung 125 auf ihrem niedrigsten Wert, ist der Kollektorstrom also auf seinem Höchstwert, wobei angenommen wird, daß die Versorgungsgleichspannung ihren geplanten Wert hat.
Wenn die Gasentladungsröhre 66 nicht mehr mit dem elektronischen Ballastsystem verbunden Ist, wird die resultierende, in die Primärwicklung 125 reflektierte, Impedanz der abgestimmten Hochspannungssekundärwindung 160 sehr hoch. Die nun hohe serielle Impedanz der Primärwicklung 125 bewirkt, daß der Kollektorstrom proportional reduziert wird. Daher wird die in Transformator 100 gespeicherte Energie gleichermaßen proportional reduziert und die resultierende Spannung über die Ausgangsanschlüsse der Wicklung 160 wird ebenfalls reduziert.
Die Primärwicklung 125 des nullastschützenden Transformators 100 arbeitet also als eine variable Impedanz, welche invers proportional zu der Last ist, die an der Sekundärwicklung 160 des Transformators 100 anliegt. Weil die Impedanz der Primärwicklung 125 im wesentlichen rein induktiv ist, gibt es eine sehr geringe Dissipation in der Form von Hitze in der Primärwicklung 125, um die Effizienz oder Bauteillebenszeit des elektronischen Ballastsystems 10 zu beeinflussen.
Weiterhin bezugnehmend auf die Figur des sich selbst regulierenden, nullastgeschützten elektronischen Ballastsystems 10, ist zu sehen, daß, wenn dieses System oszilliert und der Transistor 72 in einem "an"-Zustand ist, der Kollektorstrom, welcher der Steuerstrom des Systems ist, von der Leistungsversorgung 12 durch das Filternetzwerk 11 mit dem Gleichrichterschaltkreis 16, über Leitung 26 durch die Primärwicklung 125 des Transformators 100 zu Leitung 36 fließt. Die Gleichspannungsleistungsausgangsleitung 36 geht durch die Achse des Ringtransformators 56 und ist an ein Ende der Primärwicklung 42 des invertierten Transformators 40 angeschlossen.
Der Steuerstrom fließt durch den ersten Abschnitt 46 der Primärwicklung 42 zu der Abgriffleitung 25, wo er dem Kollektor 74 des Umschalttransistors 72 zugeführt wird. Ist der Transistor 72 in einem "an"-Zustand, erlaubt er, daß Strom vom Kollektor 74 zum Emitter 76 und zurück über Leitung 64 in die Rückleitung der Leistungsversorgung fließt. Dieser Strom, der von ansteigender Art ist, induziert eine Spannung in der Vorspannungssteuerwicklung 48, welche in einer Richtung gewickelt ist, daß an der Basis 78 des Transistors 72 eine Spannung erzeugt wird, die bezüglich des Emitters 76 positiv ist und größer als ungefähr 0,7 Volt ist, was erforderlich ist, um den Transistor 72 in einen "an"-Zustand zu halten; auf diese Weise verstärkt die in der Vorspannungssteuerwicklung erzeugte Spannung den "an"-Zustand des Transistors 72.
Der Kollektorstrom steigt in einer im wesentlichen linearen Form an, bis ein Höchstwert erreicht ist. Der Höchstwert ist eine Funktion der Leistungsversorgungsspannung und der Impedanz des Kollektorschaltkreises. Wenn also der Kollektorstrom durch den ersten Abschnitt 46 der Primärwicklung 42 während des "an"-Zustands des Transistors fließt, wird ein magnetischer Fluß im Kern des invertierenden Transformators induziert, welcher die Spannung in der Sekundärwicklung 48 induziert, welche die "an"-Bedingung verstärkt und für den Basissteuerstrom sorgt. Derselbe Steuerstrom fließt auch durch die Primärwicklung 125 des Transformators 100 und erzeugt einen magnetischen Fluß im Kern des Transformators 100, welcher die Spannungen in allen Sekundärwicklungen des nullastschützenden Transformators 100 induziert.
Die in den Sekundärwicklungen 140 und 150 Induzierten Spannungen sorgen für den Heizstrom in den entsprechenden Fäden 68 und 70 der Gasentladungssröhre 66. Die in der abgestimmten Hochspannungsausgangssekundärwicklung 160 induzierte Spannung liegt am Abstimmkondensator 130 und der Gasentladungsröhre 66 zur Erzeugung der Abgabe sichtbaren Lichts von der Gasentladungsröhre 66 an.
Da die im zweiten Abschnitt 44 der Primärwicklung 42 des invertierenden Transformators 40 induzierte Spannung monopolar ist, lädt sie den Kondensator nur während diese Teiles des Zyklusses auf.
Wenn der Transistor 72 in den "aus"-Zustand geht, versiegt der Kollektorstrom, welcher durch den ersten Abschnitt 46 der Wicklung 42 des invertierenden Transformators und durch die Primärwicklung 125 des nullastschützenden Transformators 100 geflossen ist, abrupt. Die schnelle Änderung des Kollektorstromes induziert wieder Spannungen in dem zweiten Abschnitt 44 der Primärwicklung 42 und in der Sekundärwicklung 48 des invertierenden Transformators sowie in den Sekundärwicklungen 150, 140 und 160 des Transformators 100. Wie aus der klassischen Theorie bekannt ist, ist das Vorzeichen der durch den raschen Zusammenbruch des Kollektorstroms induzierten Spannungen derartig, daß der Transformator 40 und der Transformator 100 versuchen, die Richtung des ursprünglichen Stromes in den entsprechenden Wicklungen 46 und 125 aufrechtzuerhalten. Wegen der Richtung des Stromflusses, angezeigt durch die Nomenklaturpunkte 77, ist die in der Vorspannungssteuerwicklung 48 des invertierenden Transformators 40 induzierte Spannung von entgegengesetztem Vorzeichen wie zuvor beschrieben, als der Kollektorstrom floß. Auf diese Weise wird an der Basis 78 mit Bezug auf den Emitter 76 ein negatives Signal erzeugt und der Transistor wird in einen "aus"-Zustand geschaltet.
Es ist wichtig, eine verhältnismäßig gleichmäßige Verstärkung der in dem sich selbst regulierenden, nullastgeschützten elektronischen Ballastsystem 10 verwendeten Transistoren aufrechtzuerhalten, so daß innerhalb eines Bereiches von ungefähr ± 3% die Lichtabgabe relativ übereinstimmend von einer bestimmten Einheit zu einer anderen ist.
Wegen der normalen, in der Industrie bekannten Herstellungstechniken kann jedoch die Verstärkung von Transistoren zwischen 10,0 und 50,0 variieren oder sogar noch stärker schwanken. Daher ist eine sich selbst regulierende Steuerung eine Erfordernis als ein Vorteil gegenüber manuell einzustellenden Verstärkungssteuereinrichtungen oder der Alternative, Bauteile vorzuwählen, die innerhalb einer kleinen Toleranz liegen, um eine von einem elektronischen Ballastsystem 10 zu einem anderen relativ übereinstimmende Lichtabgabe zu erhalten.
Das sich selbst regulierende, nullastgeschützte elektronische Ballastsystem 10 macht Gebrauch von dem Konzept einer variablen Induktivität in der Form des Ringkerns 27, der mit 12 Windungen umwickelt ist, durch die der Basisstrom geht. Die Leitung 36, die den Kollektorstrom des Transistors 72 trägt, verläuft durch die Achse des Ringkerns 27. Die Richtung, in der der Strom durch die zwei Wicklungen fließt, ist so, daß die jeweiligen Magnetfelder innerhalb des Ringkerns 27 des Ringtransformators additiv sind.
Daher ist die Induktivität, die in der ersten Wicklung 55 des Ringtransformators beobachtet wird, eine Funktion von sowohl dem Basisstrom, als auch dem Kollektorstrom, beide multipliziert mit den jeweiligen Windungsverhältnissen und der Permeabilität des Magnetkerns 27.
In der konkreten Anwendung können die Induktivitätsabweichungen der zweiten Wicklung 57 des Ringtransformators 56 vernachlässigt werden, weil die Wicklung 57 von nur einer Windung gebildet wird und die Induktivität der Wicklung 57 relativ klein ist und sie außerdem in Reihe mit der Induktivität des ersten Abschnittes 46 der Primärwicklung 42 geschaltet ist. Es wurde festgestellt, daß die Induktivität der zweiten Wicklung 57 unbedeutend ist, wenn man sie vergleicht mit der Induktivität des ersten Abschnittes der Primärwicklung 42, welche wesentlich größer im Absolutwert ist.
Um die Oszillation des Umschalttransistors 72 innerhalb des sich selbst regulierenden, nullastgeschützten elektronischen Ballastsystems 10 sicherzustellen, ist die Vorspannungssteuerwicklung 48 speziell dafür ausgelegt, ausreichend Spannung zu liefern, um denjenigen Transistor 72 mit der niedrigsten Verstärkung, der man erwartungsgemäß von einem Hersteller derartiger Teile erhalten kann, "an"-zuschalten. Auf diese Art ist sichergestellt, daß der Transistor 72 in den "an"-Zustand geht und die Sättigung erreicht und so wird die Spannung zwischen Basis und Emitter mindestens die 0,7 Volt betragen, die nötig sind, um den Transistor 72 In den Sättigungszustand zu schalten.
Unabhängig von der Verstärkung des in dem sich selbst regulierenden, nullastgeschützten elektronischen Ballastsystem 10 benutzten Transistors 72 ist die Kollektorspannung und die Kollektorschaltkreisimpedanz im wesentlichen dieselbe und so wird der im wesentlichen gleiche Kollektorstrom fließen, ob ein Transistor mit einer Verstärkung von 10,0 oder 50,0 benutzt wird. Weil der Basisstrom eine Funktion des Kollektorstroms dividiert durch die Verstärkung des Transistors 72 ist, ist daher einsichtig, daß der Basisstrom sich ändern muß, wenn ein Transistor 72 mit einer anderen Verstärkung benutzt werden wird und korrekt in dem sich selbst regulierenden, nullastgeschützten elektronischen Ballastsystem 10 arbeiten soll. Wenn sich der Basisstrom ändert, dann muß ein elektronisches Teil im Basisschaltkreis seinen Impedanzwert ändern, welcher eine Funktion des sich selbst regulierenden Schaltkreises 17 und ersten Primärwicklung 55 des Ringtransformators 56 Ist.
Um die Selbstregulierung zu erreichen, ist der Ringtransformator 56 so ausgelegt, daß die maximale Permeabilität des Kerns 27 mit einem Transistor erreicht wird, dessen Verstärkung beim zu erwartenden Höchstwert liegt. Gleichermaßen wird dann die Induktivität der ersten Wicklung 55 des Ringtransformators 56 auf einem Maximum sein und daher wird ein minimaler Strom durch den Basisschaltkreis des Transistors 72 fließen.
Die Impedanz einer Wicklung mit einem magnetischen Kern ist mit der Anzahl der Windungen der Wicklung und des darin fließenden Stromes, sowie invers mit der Länge des magnetischen Pfades in dem Kern verknüpft. Der Arbeitspunkt kann angepaßt werden entweder durch ein Ändern der Maße des Ringes oder durch Einbauen eines Parallelwiderstandes 51, der parallel zu ersten Wicklung 55 des Ringes geschaltet ist, um das entsprechende Erregungsfeld einzustellen. Ein Wert von ungefähr 200 Ohm wurde für den Parallelwiderstand erfolgreich verwendet.
Wenn also die erste Wicklung 55 des Ringtransformators 56 auf dem maximalen Wert der Induktivität ist, ist ihre Impedanz wesentlich größer als die Impedanz des die Basis ankoppelnden Kondensators 54, so daß sie der bestimmende Faktor beim Begrenzen des Stromes zur Basis 78 des Transistors 72 ist. Hat der Transistor 72 einen maximalen Verstärkungswert, wird wenig Strom benötigt, und wenn zum Beispiel die Verstärkung oder Beta des Transistors 72 50,0 ist, dann ist zu erkennen, daß der Basisstrom 1150 des Kollektorstroms ist.
Die in der die Basis steuernde Wicklung 48 induzierte Spannung wurde jedoch dafür bestimmt, einen Transistor mit niedriger Verstärkung "an"-zuschalten und daher muß Überschußenergie im Basisschaltkreis des Transistors 72 dissipiert werden. Die Überschußenergie ist in der ersten Wicklung 55 des Ringtransformators 56 gespeichert. Die Impedanz der ersten Wicklung 55 ist in erster Hinsicht induktiv statt resistiv (ohmsch) und es gibt geringe Dissipation in Form von Wärme und damit wird ein wirksames Mittel zur Dissipation der Überschußenergie bereitgestellt, welche freigesetzt wird, wenn der Transistor 72 in einem "aus"-Zustand ist.
Wenn im Gegensatz dazu ein Transistor niedriger Verstärkung in dem sich selbst regulierenden, nullastgeschützten elektronischen Ballastsystem 10 benutzt wird, muß der Basisstrom offensichtlich ansteigen und die Permeabilität des Kerns 27 des Ringtransformators 56 verschiebt sich nach unten zu einem niedrigeren Wert, als für einen Transistor hoher Verstärkung gemessen werden würde und die Induktivität ist kleiner als bei einem Transistor hoher Verstärkung. Daher ist die Reihenimpedanz verringert, was einem größeren Basisstrom erlaubt zu fließen und den Transistor niedriger Verstärkung 72, der im System 10 benutzt wird, kompensiert.
Der abgestimmte, nullastschützende Transformator 100 Ist ferner in Reihe mit dem Induktionsschaltkreis 15 geschaltet, um die Erzeugung von Spannungen oberhalb eines vorbestimmten Wertes zu verhindern, wenn die Gasentladungsröhre 66 elektrisch aus dem Schaltkreis entfernt wird. Die Primärwicklung 125 des abgestimmten nullastschützenden Transformators 100 bildet eine variable Induktivität, welche invers proportional zur Größe der Leistung ist, die an die Gasentladungsröhre abgegeben wird.
Die veränderliche Impedanz, die in der Primärwicklung 125 auftritt, ist eine Funktion der Impedanz, die von der abgestimmten Ausgangswicklung 160 eingespiegelt wird. Diese Impedanz ist eine Funktion der Anzahl der Windungen in der Wicklung 160, der Parallelkapazität des Abstimmkondensators 130, der Länge des Magnetkreises im Kern des Transformators 100 und des Stromes in der Sekundärwicklung 160, welcher der Arbeitsstrom der Gasentladungsröhre 66 ist. Daher beeinflußt eine Änderung im Arbeitsstrom, der auftritt, wenn die Gasentladungsröhre nicht mehr länger im Schaltungskreis ist, die Impedanz der Wicklung 160 und wird in die Impedanz der Primärwicklung 125 gespiegelt.
Durch die Erzeugung einer variablen Induktivität, deren Impedanz invers proportional zum Arbeitsstrom ist, kann eine begrenzte Spannung durch die Steuerung des auf die Lastbedingungen ansprechenden Kollektorstromes erzeugt werden.

Claims

1. Elektronisches Ballastsystem für die Betätigung von einer oder mehreren Gasentladungsröhren von einer Energiequelle her mit:

einem Filterschaltkreis (11), der an die Energiequelle bzw. Stromquelle (12) anschließbar ist, um einen im wesentlichen geglätteten Ausgangsgleichstrom zu erzeugen und um eine Rückkopplung der von dem System erzeugten harmonischen Frequenzen zurück zu der Stromquelle zu unterdrücken,

einem Oszillator (13, 15,62), der von dem Ausgang des Filterschaltkreises mit Energie versorgt wird und einen Oszillatorautotransformator (15) aufweist, der eine Primärwicklung (42) hat, die in Reihe mit einem Kondensator (62) über den Ausgang des Filterschaltkreises gelegt ist, wobei die Primärwicklung einen mit Abgriff versehenen Abschnitt hat, der mit einem Umschaltschaltkreis (13) in Reihe über den Ausgang des Filterschaltkreises gelegt ist, und wobei der Oszillatorautotransformator (15) eine Sekundärwicklung (48) hat, um einen Steuerstrom für den Umschaltschaltkreis zu erzeugen,

einer Reguliereinrichtung, die einen Ringkerntransformator (56) aufweist, der eine erste Wicklung (57) hat, die mit dem mit Abgriff versehenen Abschnitt (46) der Primärwicklung (42) des Autotransformators (15) in Reihe geschaltet ist, und eine zweite Wicklung (55) hat, die in Reihe mit der zweiten Wicklung (48) des Autotransformators liegt, um den von der Sekundärwicklung erzeugten Steuerstrom zu modifizieren, und

einer Einrichtung zum Erzeugen einer Ausgangsspannung an der Gasentladungsröhre in Abhängigkeit von einem oszillierenden Strom durch die Primärwicklung (42) des Autotransformators (15), dadurch gekennzeichnet, daß

die Erzeugungseinrichtung für die Ausgangsspannung einen getrennten Transformator (100) aufweist, der eine Primärwicklung (125) hat, welche in Reihe mit dem Filterschaltkreis (11) und dem Oszillator geschaltet ist, sowie eine zweite Wicklung (160) hat, die an die Enden der Gasentladungsröhre (66) anschließbar ist.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der getrennte Transformator (100) eine Mehrzahl derartiger Sekundärwicklungen (140, 150, 160) hat, die an die Gasentladungsröhre (66) anschließbar sind.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl von Sekundärwicklungen des getrennten Transformators (100) eine abgestimmte Sekundärwicklung (160) mit Hochspannungsausgang anschließen, sowie ein paar von Fadenerregungswicklungen (140, 150), wobei jede dieser Fadenerregungswicklungen an entsprechende Fäden (68, 70) der Gasentladungsröhre (66) angeschlossen ist.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die abgestimmte, sekundäre Hochspannungswicklung (160) sowohl zu einem Abstimmkondensator (130) als auch zu der Gasentladungsröhre (66) parallel angeschlossen ist, wobei die abgestimmte, sekundäre Hochspannungswicklung (160) eine reduzierte Spannung erzeugt, wenn die Gasentladungsröhre von dem System abgekoppelt wird.

5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der getrennte Transformator (100) einen Ferritkern aufweist.

6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschaltschaltkreis (13) einen Transistor (72) aufweist, um den Autotransformatorstrom zyklisch zu durchlaufen, wobei der Transistor (72) ein Basiselement (78), ein Kollektorelement (74) und ein Emitterelement (76) aufweist, welches mit der Stromquelle (12) verbunden ist.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wicklung (57) des Ringkerntransformators (56) in der Einstelleinrichtung an die mit Abgriff versehene Primärwicklung (42) des Autotransformators (15) und an das Emitterelement (76) des Transistors (72) angeschlossen ist, die alle miteinander in Reihe geschaltet sind.

8. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Reguliereinrichtung, welche den Ringkerntransformator (56) aufweist, mit dem Autotransformator (15) und dem Transistor (72) des Umschaltschaltkreises (13) in Reihenschaltung verbunden ist.

9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkerntransformator (56) eine vorbestimmte, variable Induktivität aufweist, um einen Stromausgang für die Gasentladungsröhre (66) zu regulieren.

10. System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Reguliereinrichtung einen Basiskopplungskondensator (54) aufweist, der mit seinen gegenüberliegenden Enden mit der zweiten Wicklung (55) des Ringkerntransformators (56) und der Sekundärwicklung (48) des Autotransformators (15) verbunden ist, um eine Gleichstromkomponente im wesentlichen abzublocken.