DE3903520C2 - - Google Patents

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DE3903520C2
DE3903520C2 DE3903520A DE3903520A DE3903520C2 DE 3903520 C2 DE3903520 C2 DE 3903520C2 DE 3903520 A DE3903520 A DE 3903520A DE 3903520 A DE3903520 A DE 3903520A DE 3903520 C2 DE3903520 C2 DE 3903520C2
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NEDERLANDSCHE APPARATENFABRIEK NEDAP GROENLO NL NV
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Description

Die Erfindung betrifft eine Hochfrequenz-Energieversorgungsschaltung zur Energieversorgung von mindestens einer Gasentladungslampe mit zwei Glühdrähten aus einer Gleichspannungsquelle, wobei die Schaltung Halbleiterschaltelemente und eine Steuervorrichtung für die Halbleiterschaltelemente sowie einen Hochfrequenztransformator mit mindestens einer Primärwicklung, die im Betrieb mit einem Wechselspanungssignal von den Halbleiterschaltelementen versorgt wird, und mindestens eine sekundäre Hauptwicklung und sekundäre Hilfswicklungen aufweist, wobei die sekundären Hilfswicklungen im Betrieb und in einem Vorheiz-Betriebszustand die Glühdrähte von mindestens einer Gasentladungslampe mit Energie versorgen, wobei durch eine Schaltvorrichtung die Verbindung zwischen der mindestens einen sekundären Hauptwicklung und der mindestens einen Gasentladungslampe herstellbar und trennbar ist, mit einer sekundärseitig vorgesehenen Strommeßeinrichtung zur Messung des aktuellen Wertes des Stromes, der durch die mindestens eine Lampe fließt, wobei das Ausgangssignal der Strommeßeinrichtung zur Erzeugung eines Signals dient, das der Steuervorrichtung zugeführt wird.
Eine derartige Schaltung ist aus der DE-A1 31 40 175 bekannt. Es erfolgt hier eine Strommessung des Lampenstroms durch einen Stromwandler, es ist jedoch keine Messung des maximalen Lampenstroms möglich. Bei der bekannten Schaltung wird das vom Stromwandler gelieferte Wechselspannungssignal der Steuerschaltung, insbesondere einem spannungsabhängigen Widerstand zugeführt.
Die US-A 36 19 713 zeigt eine Hochfrequenzenergieversorgung für die Lichtquelle einer Kopiermaschine. Ein Schalter gestattet es, eine Gasentladungslampe einzuschalten oder in einem Vorheizzustand zu halten. Eine Kopplung des Schalters mit der Wechselrichterschaltung, die die Wechselspannung zum Betrieb der Gasentladungslampe bereitstellt, ist nicht vorgesehen.
Besondere Anforderungen werden gestellt an Energieversorgungs­ schaltungen, die geeignet sind, eine oder mehrere Gasentladungs­ lampen zu versorgen, die ein Originaldokument in einer Kopier­ maschine, einem elektronischen Dokumenten-Skanner oder einem vergleichbaren Apparat belichten. Unter diesen Umständen sollten die Gasentladungslampen in der Lage sein, sehr viele Male (z. B. eine Million mal) an- und ausgeschaltet zu werden, und es be­ stehen hohe Anforderungen, was die Stabilität der Lampenleucht­ dichte betrifft. Es ist auch wünschenswert, daß ziemlich schnell nach dem Übertragen eines Steuerkommandos, z. B. 10 bis 100 ms, die Lampen leuchten und die gewünschte Leuchtdichte abgeben. Es ist auch oft wünschenswert, daß die Lampenleuchtdichte über einen relativ großen Bereich anpaßbar ist. In bekannten Schaltungen, z. B. auch in den oben zitierten Druckschriften, wird eine Eingangsspannung in eine Hochfrequenzspannung umgewandelt, die mit Hilfe von einem oder mehreren Halbleiterschaltelementen, wie z. B. Transistoren oder Thyristoren an eine oder mehrere Gasentladungslampen angelegt wird. Unterschiedliche Methoden sind in Gebrauch, um den Strom durch die Gasentladungslampen zu begrenzen. In manchen Fällen wird die Leuchtdichte der Lampen durch Regelung des Arbeitszyklus der Schaltelemente oder durch Anlegen von hochfrequenten Puls-Signalen an die Lampen geregelt. Jedoch findet bei keiner der bekannten Schaltungen der Zündvor­ gang der Lampe besondere Beachtung, insbesondere nicht die Belastung der Glühdrähte der Lampe während der Zündung. Außerdem zeigt die Praxis, daß die bekannten Schaltungen zur Regelung der Leuchtdichte manchmal Instabilitäten zeigen, welche für unkritische Anwendungen kein Nachteil zu sein brauchen, welche aber unannehmbar für die Anwendung in z. B. einer Kopiermaschine sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine effektive, universell einsetzbare Energieversorgungsschaltung für Gasent­ ladungslampen und insbesondere eine Energieversorgungsschaltung, die den vorgenannten Bedingungen genügt und dadurch besonders geeignet ist zur Anwendung in einer Kopiermaschine oder einem ähnlichen Apparat, zu schaffen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Strommeßeinrichtung eine Abtast- und Halteschaltung aufweist, die den Spitzenwert des gemessenen Stromes hält.
Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden jetzt anhand von Beispielen mit Bezug auf die beiliegende Zeich­ nung beschrieben, in der:
Fig. 1 einen Schaltplan einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Energieversorgungsschaltung;
Fig. 2 ein Ersatzschaltbild eines Teiles aus Fig. 1;
Fig. 3 einen Schaltplan einer Variante eines Teiles von Fig. 1;
Fig. 4 diagrammartig eine Ausführungsform einer Energie­ versorgungsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung, welche geeignet ist, mehr als eine Gasentladungslampe mit Energie zu versorgen;
Fig. 5 und 6 alternative Ausführungsformen eines Teiles der Energieversorgungsschaltung in Fig. 1; und
Fig. 7 eine Detailansicht eines Beispieles eines Teiles der Energieversorgungsschaltung von Fig. 1 zeigen.
Fig. 1 zeigt eine Schaltung einer Ausführungsform einer Energie­ versorgungsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung, welcher im Betrieb mit einer Gleichspannungsquelle 1 verbunden ist. Die gezeigte Energieversorgungsschaltung enthält einen Trans­ formator 7 mit einer Primärwicklung, die in dieser Ausführungs­ form zwei Teile 5 und 6 enthält, einer Sekundärhauptwicklung 8 und zwei Sekundär-Hilfswicklungen 9 und 10, die dazu dienen, die Glühdrähte 17, 18 einer Gasentladungslampe 16 mit Energie zu versorgen. Der Transformator ist ein Streutransformator, dessen sekundäre Hauptwicklung, wie gezeigt, mit mindestens einem Resonanz-Kondensator 14 verbunden ist, um dadurch einen Resonanzkreis zu bilden, dessen Frequenz durch die Kapazität des Kondensators 14 und die Streu-Selbstinduktivität des Trans­ formators bestimmt ist, die an der Sekundärseite des Transfor­ mators auftritt.
Die sekundäre Hauptwicklung 8 ist weiter mit den Enden der Gasentladungslampe über eine steuerbare Schaltvorrichtung 13, z. B. einen Relaiskontakt, verbunden. Im stand-by-Modus ist folglich die die Lampe speisende Wicklung z. B. durch ein Relais unterbrochen. Falls gewünscht, kann der Resonanzkondensator auch abgeschaltet werden, wodurch die Eingangsspannung in der Art geregelt wird, daß die Glühdrähte der Lampe(n) so weit erhitzt werden, daß einerseits die Lampe(n) sofort gestartet werden kann (können) ohne eine Hochspannung an sie anlegen zu müssen, und andererseits im stand-by-Modus unnötiger Verschleiß der Glühdrähte vermieden wird, der unweigerlich die Lebensdauer der Lampe(n) verkürzen würde. Auf diese Weise wird auch die Emission von Material der Glühdrähte und damit der Verschleiß während des Startens vermieden.
Die Transistoren 2 und 3 zusammen mit den ordnungsgemäß ange­ schlossenen Primärwindungen 5, 6 des Transformators 7 bilden einen Gegentakt-Wandler. Die Transistoren 2, 3 wirken als Schalttransistoren und werden durch eine Steuerschaltung 4 aktiviert. Wenn ein Steuersignal 28 den stand-by-Modus vor­ schreibt, öffnet eine Schaltung 27 den Kontakt 13, während durch ein Signal 26 die Steuerschaltung 4 im stand-by-Modus gehalten wird, wobei die Transistoren 2, 3 alternierend leitend sind mit einem relativ kurzen Arbeitszyklus. Der Arbeitszyklus ist so eingestellt, daß die Spannung, die von den sekundären Hilfswicklungen 9, 10 des Transformators 7 an die Glühdrähte 17, 18 der Lampe 16 geliefert wird, den gewünschten Effektivwert besitzt.
Wenn über das Steuersignal 28 vorgeschrieben wird, die Lampe(n) anzuschalten, werden vorzugsweise zuerst die Transistoren 2, 3 beide abgetrennt und der Kontakt 13 geschlossen. Daraufhin werden die Schalttransistoren 2, 3 wechselweise durchgeschaltet, wobei allmählich der Arbeitszyklus größer wird, bis ein Arbeits­ zyklus von ungefähr 50% für jeden der Transistoren erreicht ist. Die Frequenz ist zumindest beim Anschalten, wenn die maxi­ male Leuchtdichte der Lampe erreicht wird, ungefähr gleich der des Resonanzkreises, der durch die Streuinduktivität des Trans­ formators 7 und den Resonanzkondensator 14 gebildet wird. Der Widerstand der Lampe ist dann relativ hoch, so daß der Gütefak­ tor Q des Kreises hoch ist. Der Effekt ist jetzt der, daß die Spannung über der Lampe eine Sinusform mit allmählich an­ steigender Amplitude hat. Die obenerwähnte Unterbrechung der Aktivierung der Transistoren 2, 3 ist so kurz, daß die Glühdräh­ te der Lampe nicht wesentlich abkühlen. Wenn eine gegebene, relativ niedrige Spannung über der Lampe erreicht ist, wird die Gasentladung gestartet. Man hat experimentell herausgefun­ den, daß, wenn eine Gasentladungslampe auf diese Weise gezündet wird, eine Lampenlebensdauer von über einer Million Ein- und Ausschaltungen erreicht werden kann.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform wird ein rechtecki­ ges oder trapezförmiges, symmetrisches Wechselspannungssignal der Primärwindung 5, 6 durch die Transistoren 2, 3 oder andere geeignete Halbleiterschaltelemente angeboten infolge der Tat­ sache, daß die Transistoren wechselweise leitend sind und daß jeder der Transistoren zwischen eines der Enden der Primärwick­ lung und den einen Pol der Gleichspannungsquelle geschaltet ist, während der Mittelabgriff der Primärwicklung mit dem ande­ ren Pol der Gleichspannungsquelle verbunden ist. Diese symmetri­ sche Energiezuführung ohne eine Gleichspannunskomponente för­ dert ein langes Leben der Gasentladungslampe(n).
Weiterhin weist die Energieversorgungsschaltung in Fig. 1 eine Strommeßschaltung 19 auf, die geeignet ist, den Strom, der durch die Gasentladungslampe(n) fließt, sehr schnell zu messen. Die Strommeßschaltung kann vorteilhafterweise ein Stromtransformator sein, der durch eine Wicklung gebildet wird, die um die zwei Anschlußdrähte von einem der Glühdrähte der Lampe(n) vorgesehen ist. Auf diese Weise wird nur der Strom, der durch die Lampe, und nicht der Strom, der durch die Glühdrähte fließt, gemessen.
Die Strommeßschaltung übergibt den gemessenen Lampenstrom an eine Komparatorschaltung 24, die ihn mit einem gewünschten Wert des Lampenstromes 23 vergleicht. Wenn der Lampenstrom zu groß ist, wird die Frequenz, mit der die Schalttransistoren 2, 3 geschaltet werden, durch das Signal 25 und die Steuerschaltung 4 erhöht, wobei der Arbeitszyklus bei ungefähr 50% gehalten wird. Das Ergebnis ist, daß der Lampenstrom dank des Filteref­ fektes des Resonanzkreises abnimmt. In der Tat ist die Steuer­ frequenz, die dergestalt im Normalbetrieb leicht oberhalb der Resonanzfrequenz des Resonanzkreises aus Streuinduktivität und Resonanzkondensator liegt, jetzt in einem Frequenzbereich, in dem der Resonanzkreis als Tiefpaßfilter wirkt. Die Steuerfre­ quenz wird weiterhin verändert, bis der gewünschte und der tatsächliche Wert des Lampenstromes identisch sind. Man beobach­ tet, daß in der kurzen Zeit (d. h. innerhalb eines Zyklus der Schaltfrequenz, der 5 bis 50 µs betragen kann) eine Gasentla­ dungslampe sich wie ein Lastwiderstand verhält. In einer etwas längeren Zeit, die zu tun hat mit der Laufzeit und der Rekombi­ nationszeit der Ladungsträger im Gas, einer Zeit in der Größen­ ordnung von 100 µs bis 1 ms, zeigt die Gasentladungslampe eine negative Charakteristik. Das bedeutet, daß, wenn die Lampe mit einem niedrigeren Strom versorgt wird, die Spannung über der Lampe präzise ansteigt.
Dies wird weiter erklärt auf der Basis des äquivalenten Schalt­ planes von Fig. 2. Die Spannungsquelle 30 erzeugt eine recht­ eckige Spannung von variabler Frequenz entsprechend der auf die Sekundärseite des Transformators transformierten Spannung über die Wicklung 5, 6 von Fig. 1. Die Spule 31 repräsentiert die Streuinduktivität des Transformators in bezug auf die Se­ kundärwicklung. Die Kapazität 32 entspricht dem Kondensator 14 von Fig. 1. Der Widerstand 33 repräsentiert die Last, die durch die Gasentladungslampe gebildet wird. Die Glühdrahtlast ist im ersten Beispiel nicht berücksichtigt. Die Situation bei voller Leistung ist wie folgt:
Die Frequenz der Quelle 30 ist nun etwa gleich der Resonanz­ frequenz des Kreises aus Spule 31 und Kondensator 32. Außerdem ist die Dimensionierung so, daß der Widerstand 33 denselben oder einen um einen Faktor 2 bis 3 etwas niedriger liegenden Wert als der absolute Wert der Impedanz der Spule 31 und des Kondensators 32 bei der Resonanzfrequenz besitzt. Daher ist der Kreis jetzt gedämpft und hat einen niedrigen Gütefaktor Q. Wenn nachfolgend die Frequenz der Quelle 30 erhöht wird, erhöht sich die Impedanz der Spule 31, und folglich wird der Konden­ sator 32 und der Widerstand 33 mit weniger Strom versorgt. Nach einiger Zeit wird ein höherer Wert auf den Widerstand 33 bewirkt aufgrund der negativen Lampencharakteristik. Jetzt ist die Spannung über der Lampe geringfügig höher und mehr Strom fließt durch den Kondensator 32 und weniger durch den Widerstand 33. Die Lampenstromregelschaltung weist eine Abtast-Halte-Schal­ tung (Sample-hold) für eine stabile Regelung auf. Jedesmal beim Maximumwert der Spannung über dem Widerstand 33 wird der Strom mit dem Strommeßtransformator 19 gemessen, aufgenommen und gespeichert in Block 24 von Fig. 1 und mit dem gewünschten Wert 23 verglichen. Dieses sichert eine schnelle und stabile Regelung. Diese schnelle Regelung ist besonders wichtig beim Minimumlampenstrom. Eine leichte Abnahme der Lampenspannung kann dann die Lampe vollständig löschen und einen Neustart bei stark erhöhter Spannung erforderlich machen. Die schnelle Rege­ lung entdeckt jede Verringerung des Lampenstroms innerhalb eines Zyklus der Schaltfrequenz und regelt die Lampenspannung im nächsten Schaltzyklus leicht nach oben, so daß die Gasent­ ladung weiterläuft.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Block 24 eine Abtast-Halte-Schaltung gefolgt von einem Operationsverstärker auf, der als P-Regler geschaltet ist. Eine mögliche Ausführungs­ form, die für das in Fig. 3 gezeigte Beispiel einer erfindungs­ gemäßen Energieversorgungsschaltung geeignet ist, ist in Fig. 7 gezeigt und wird unten beschrieben.
Verbunden mit dem Kondensator 35 von Fig. 3 ist eine Diode 70, welche die negativen Peaks der Spannung dieses Kondensators gleichgerichtet. Diese Spannung wird durch einen Kondensator 71 geglättet, zu welchem ein Widerstand 72 parallel geschaltet ist. Die Zeitkonstante des RC-Netzwerks 71, 72 ist groß im Vergleich zur Zykluszeit der Lampenspannung, z. B. 5- bis 50mal so groß. Der Kondensator 71 wird jetzt immer auf die negativen Spitzenwerte der Spannung über dem Kondensator 35 aufgeladen, wonach sich der Kondensator 71 ein wenig über den Widerstand 72 entlädt. Die Ladungsstromspitzen des Kondensators 71 versetzen einen Transistor 74, der mit einer positiven Hilfsspannungs­ quelle V+ verbunden ist, in den leitenden Zustand. Dieser Tran­ sistor wiederum setzt den MOSFET 76 in den leitenden Zustand, so daß bei den negativen Peaks der Lampenspannung der Konden­ sator 77 auf eine Spannung proportional zum Lampenstromwert geladen wird, wie er in diesem Moment durch den Strommeßtrans­ formator 19 festgestellt wird. Es sei bemerkt, daß ein MOSFET bidirektional leitend sein kann. Die Spannung am Kondensator 77 wird jetzt verglichen mit dem gewünschten Lampenstromwert 23, und der Operationsverstärker 78, der als P-Regler geschaltet ist, dessen Verstärkungsgrad durch das Verhältnis der Wider­ stände 79 und 80 bestimmt ist, erzeugt das Differenzsignal 25. Der Widerstand 73 dient dazu, zu verhindern, daß kapazitive Ströme in der Diode 70 den Transistor 74 während der Sperrphase der Diode zu unerwünschten Zeitpunkten in den leitenden Zustand versetzen. Der Widerstand 69 schafft den Gleichstrompfad, der nötig ist, um unter allen Umständen durch die Diode 70 einen Gleichstrom zu leiten.
Fig. 1 zeigt, daß die Spannung über den Hilfswicklungen 9, 10 ansteigt, wenn die Lampenspannung ansteigt, was beim niedrigsten Lampenstrom der Fall ist.
Das Stromverhältnis zwischen den ordnungsgemäß verschalteten Wicklungen 8, 9 und 10 ist so gewählt, daß bei der Lampenspan­ nung, die während des Minimumlampenstroms auftritt, der um einen Faktor 100 niedriger sein kann als der Maximumlampenstrom, die Glühdrähte dermaßen erhitzt werden, daß die Gasentladung sogar bei älteren Lampen weiterhin stabil bleibt. Die Glühdrähte werden jedoch nicht so stark erhitzt, daß die Lampenlebenszeit ernstlich gekürzt würde.
Eine andere Möglichkeit zur Regelung des Lampenstromes erhält man durch Variation des Arbeitszyklus der Leitfähigkeit der Transistoren 2, 3 bei konstanter Frequenz.
Das bedeutet im wesentlichen, daß dann der Effektivwert der Wechselspannung der Quelle 30 in Fig. 2 geändert wird. Die resultierenden höheren Harmonischen haben wenig Einfluß, weil das Filter, das durch die Spule 31 und den Resonanzkondensator 32 gebildet wird, ein Tiefpaßfilter zweiter Ordnung darstellt. Es ist wichtig, daß die Spannung der Quelle 30 bei maximalem Arbeitszyklus von 50% der Transistoren 2, 3 von Fig. 1 höher ist als die Brennspannung der Lampe. Wenn der Arbeitszyklus jetzt reduziert wird, fällt die effektive Spannung der Quelle 30, und damit ist im ersten Beispiel der Strom durch die Spule 31 ebenfalls niedriger. Nachfolgend steigt der Widerstandswert von 33 dank der negativen Lampencharakteristik und entsprechend ebenso die Spannung über dem Widerstand. Rückkopplung durch den Strommeßtransformator 19 sichert ein stabile Regelung. Es wird klar sein, daß eine Kombination einer Arbeitszyklusregelung und einer Frequenzregelung ebenfalls möglich ist.
Allgemein wird der gewünschte Wert 23 des Lampenstromes von der Differenz zwischen einem Wert der Lampenleuchtdichte, die durch einen oder mehrere geeignete Sensoren 20, wie z. B. eine Fotodiode oder ein Fototransistor, gemessen wird, und einem gewünschten Wert 22, der von einer Justiervorrichtung oder einer Maschinenregelanordnung stammt, erhalten.
Das Signal 23 kann z. B. mit Hilfe eines Operationsverstärkers in einer sogenannten P-Regler- oder PI-Regler-Schaltung, die sich in Block 21 befindet, gebildet werden.
Allerdings kann die Bestimmung der durchschnittlichen Lampen­ leuchtdichte aufgrund der Trägheit in der Fluoreszenzlampe und auch wegen des Überganges des Hochfrequenzsignals der Lampe zum Sensor nicht augenblicklich erfolgen. Wenn z. B. Gebrauch gemacht wird von einer stabilen Fotodiode als Leuchtdichte- Sensor, ist das Signal ziemlich schwach. Außerdem ist die Lampe oft beweglich in einer Kopiermaschine angeordnet, während aus produktionstechnischen Überlegungen einem flachen Kabel für die Verbindung zwischen dem stationären Teil der Maschine und dem Wagen mit Lampe und Lichtsensor der Vorzug gegeben wird. Es ist klar, daß in diesem Fall ein größerer Übergang zwischen der Hochfrequenzlampenspannung und der nicht-abgeschirmten Verbindungsleitung des Lichtsensors stattfinden wird, da das genannte flache Kabel 50 cm lang sein kann.
Allerdings kann die Lichtregelung ziemlich langsam ausgeführt werden, weil die beschriebene Lampenstromregelung das andauernde stabile Brennen der Lampe(n) sicherstellt, so daß das Wechsel­ spannungssignal ohne irgendeine Beanstandung aus dem schwachen Rückkopplungssignal ausgefiltert werden kann.
Während des Umschaltens in den stand-by-Modus wird der Kontakt 13 wieder durch die Schaltung 27 geöffnet und zu einem langsamen Arbeitszyklus zurückgeschaltet. Falls gewünscht kann der Wandler auch vollständig abgekoppelt werden.
Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform der Sekundärsei­ tenschaltung. Hier ist der Resonanzkondensator 14 aus Fig. 1 durch die zwei in Serie geschaltete Kondensatoren 34, 35 ersetzt, während die Verbindungsstelle der Kondensatoren geerdet und mit einer Abschirmung oder einem Metallreflektor 36 verbunden ist, der parallel zur Lampe 16 angeordnet ist. Auf diese Weise wird eine vollständig symmetrische Regelung der Lampe sicher­ gestellt, so daß der Verschleiß durch Erhitzen der Glühdrähte 17, 18 gleich ist. Die Lampe kann bei einer niedrigeren Spannung gezündet werden, weil aufgrund der Wirkung der Abschirmung 36 eine höhere Feldstärke an den Elektroden 17, 18 auftritt.
Fig. 4 zeigt eine Aufführungsform mit zwei Lampen. Die zusätz­ liche Lampe 38 ist mit der Lampe 16 in Serie geschaltet. Die Enden sind ähnlich geschaltet wie in Fig. 1. Allerdings sollte die Wicklung 8 jetzt die doppelte Spannung liefern. Außerdem sind die Glühdrähte 39 und 18 zusammengeschaltet und mit einer zusätzlichen floatenden Hilfswicklung 50 verbunden. Diese Schal­ tung kann dadurch erweitert werden, daß immer Nichtendpaare von Glühdrähten miteinander und mit einer zusätzlichen floaten­ den Hilfswicklung verbunden werden.
Fig. 5 zeigt eine Schaltung, wo die Primärseitenschaltung als eine sogenannte Vollbrückenschaltung ausgebildet ist. Die Tran­ sistoren 40, 43 sind gleichzeitig im leitenden Zustand, und zwar zum gleichen Augenblick wie der Transistor 2 in Fig. 1, und die Transistoren 41, 42 sind ebenfalls gleichzeitig leitend, und zwar im selben Augenblick wie der Transistor 3 in Fig. 1.
Fig. 6 schließlich zeigt eine primäre Halbbrückenschaltung, in der ein zusätzlicher Koppelkondensator 44 hinzugefügt wurde. Außerdem sind die Transistoren 51, 52 zum selben Zeitpunkt leitend wie die Transistoren in Fig. 1.
Es wird festgestellt, daß angesichts des Vorhergehenden ver­ schiedene Modifikationen ohne weiteres einem Fachmann einfallen. Zum Beispiel kann im stand-by-Modus der Resonanzkondensator auch inak­ tiviert werden.
Die Regelschaltung 4 kann einen Standartpulsweiten-Regelungs- IC vom Typ 3524 aufweisen, dessen Ausgänge 11, 14 an die Steuer­ elektroden der Transistoren 2, 3 geschaltet sind, und die Dif­ ferenzverstärker des IC ist so geschaltet, daß dieser im stand- by-Modus den Arbeitszyklus dergestalt regelt, daß der gewünschte Effektivwert für die Glühdrahtheizungsspannung erreicht wird, während im Normalmodus der maximale Arbeitszyklus erhalten wird. Die Signale, die zum Versetzen der Anordnung in den nor­ malen Modus oder in den stand-by-Modus erforderlich sind, werden von der Schaltung 27 bereitgestellt, die auch den Kontakt 13 steuert.
Eine Frequenzregelung wird nun dadurch erreicht, daß ein zusätz­ licher Strom, der von dem Signal 25 abhängt, parallel zu einem festen Widerstand, welcher zwischen den Pin Rt(6) und die negative Versorgungsspannung geschaltet ist, vorgesehen wird. Dadurch legt die Stromspiegel, der im Regler-IC enthalten ist, an Ct einen Strom abhängig vom Signal 25 an, so daß die Oszil­ latorfrequenz des IC in der gewünschten Art beeinflußt wird. Ct ist der Kondensator, der im Oszillator des IC vorgesehen ist und der zwischen Pin 7 und die negative Versorgungsspannung geschaltet ist.

Claims (8)

1. Hochfrequenz-Energieversorgungsschaltung zur Energiever­ sorgung von mindestens einer Gasentladungslampe mit zwei Glühdrähten aus einer Gleichspannungsquelle, wobei die Schaltung Halbleiterschaltelemente und eine Steuervorrichtung für die Halbleiterschaltelemente sowie einen Hochfrequenztransformator mit mindestens einer Primärwicklung, die im Betrieb mit einem Wechselspannungssignal von den Halbleiterschaltelementen versorgt wird, und mindestens einer sekundären Hauptwicklung und sekundären Hilfswicklungen aufweist, wobei die sekundären Hilfswicklungen im Betrieb und in einem Vorheiz-Betriebszustand die Glühdrähte von mindestens einer Gasentladungslampe mit Energie versorgen, wobei durch eine Schaltvorrichtung die Verbindung zwischen der mindestens einen sekundären Hauptwicklung und der mindestens einen Gasentladungslampe herstellbar und trennbar ist, mit einer sekundärseitigen vorgesehenen Strommeßeinrichtung zur Messung des aktuellen Wertes des Stromes, der durch die mindestens eine Lampe fließt, wobei das Ausgangssignal der Strommeßeinrichtung zur Erzeugung eines Signals dient, das der Steuervorrichtung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Strommeßeinrichtung eine Abtast- und Halteschaltung (76, 77) aufweist, die den Spitzenwert des gemessenen Stromes hält.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Differenzverstärker (78) vorgesehen ist, der an die Steuervorrichtung ein Signal anlegt, welches von der Differenz zwischen dem gehaltenen Wert des Lampenstromes und einem vorgegebenen gewünschten Wert des Lampenstromes abhängt.
3. Schaltung nach Anspruch 2, bei der die Steuervorrichtung derart ausgebildet ist, daß sie die Frequenz des Signals, mit dem die Halbleiterschaltungen angesteuert werden, in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der Strommeßeinrichtung steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz als Antwort auf das Signal, welches durch den Differenzverstärker bereit gestellt wird, gesteuert wird.
4. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie den Arbeitszyklus der Halbleiterschaltelemente als Antwort auf das Signal, das durch den Differenzverstärker bereit gestellt wird, steuert.
5. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Lichtsensorvorrichtung (20) aufweist, die ein elektrisches Signal proportional zur Leuchtdichte des im Betrieb von der mindestens einen Lampe emittierten Lichtes erzeugt.
6. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Komparator-Schaltung (24) aufweist, die das der Leuchtdichte proportionale Signal mit einem vorbestimmten gewünschten Signal vergleicht, und ein einem gewünschten Lampenstrom proportionales elektrisches Signal erzeugt.
7. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (7) ein Streutransformator ist, und daß mindestens ein Resonanzkondensator (14; 34, 35) parallel zu der mindestens einen sekundären Hauptwicklung (8) geschaltet ist.
8. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung derart ausgebildet ist, daß sie in einem Stand-By-Modus durch die als steuerbare Schaltvorrichtung ausgebildete Schaltvorrichtung (13) die Verbindung zwischen der mindestens einen sekundären Hauptwicklung und der mindestens einen Gasentladungslampe trennt.
DE3903520A 1988-02-08 1989-02-07 Hochfrequenz-energieversorgungsschaltung fuer gasentladungslampen Granted DE3903520A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8800288A NL8800288A (nl) 1988-02-08 1988-02-08 Voorschakelapparaat voor een fluorescentielamp.

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DE3903520A1 DE3903520A1 (de) 1989-08-17
DE3903520C2 true DE3903520C2 (de) 1993-03-18

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ID=19851726

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3903520A Granted DE3903520A1 (de) 1988-02-08 1989-02-07 Hochfrequenz-energieversorgungsschaltung fuer gasentladungslampen

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