DE69902444T2

DE69902444T2 - Vorrichtung zum betrieb einer glühlampe

Info

Publication number: DE69902444T2
Application number: DE69902444T
Authority: DE
Inventors: Takayuki Kanno
Original assignee: Ushio Denki KK
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 1998-09-28
Filing date: 1999-09-22
Publication date: 2003-04-03
Anticipated expiration: 2019-09-23
Also published as: JP3304894B2; US6329765B1; TW457833B; EP1058485A4; KR20010032378A; DE69902444D1; KR100450431B1; EP1058485A1; EP1058485B1; JP2000106283A; WO2000019777A1

Description

Gebiet der Technik

Die Erfindung betrifft eine Glühlampen-Beleuchtungsvorrichtung für einen Einsatz wie in Allgemeinbeleuchtungs- oder Wärmebehandlungsapparaturen. Genauer gesagt betrifft sie eine Glühlampen- Beleuchtungsvorrichtung, die mit der Glühlampe auf der Ausgangsseite verbunden ist und die Ausgangsleistung regelt.

Stand der Technik

Glühlampen-Beleuchtungsvorrichtungen werden häufig für Wärmebehandlung sowie für Allgemeinbeleuchtung verwendet. Wärmebehandlungsgeräte unter Lichteinstrahlung für Halbleiterwafer (im Folgenden "Wafer") können als eine Anwendung von Glühlampen-Beleuchtungsvorrichtungen zur Wärmebehandlung genannt werden.
Wärmebehandlung wird im Verfahren zu Herstellung von Halbleitern eingesetzt, um Wafer schnell zu erhitzten, sie bei hoher Temperatur zu halten und rasch abzukühlen. Sie wird in einer umfassenden Auswahl von Verfahren, wie Filmherstellung, Diffusion und Glühen, durchgeführt.
In all den oben genannten Verfahren wird der Wafer bei hoher Temperatur behandelt, und wenn diese Wärmebehandlung unter Verwendung von Wärmebehandlungsgeräten unter Lichteinstrahlung durchgeführt wird, kann der Wafer schnell aufgeheizt werden, in 10 bis 30 Sekunden über 1000ºC. Und wenn die Lichteinstrahlung beendet wird, ist schnelles Kühlen möglich.
Falls jedoch die Temperaturverteilung des Wafers unregelmäßig ist, wenn der Wafer aufgeheizt wird, tritt das als "Slip" bekannte Phänomen im Wafer auf. Mit anderen Worten, es treten Defekte in der Kristalldislokation auf, und Produkte von minderer Qualität können leicht die Folge sein.
Daher ist es bei Verwendung von Wärmebehandlungsgeräten unter Lichteinstrahlung zur Wärmebehandlung von Wafern notwendig, dass das Erhitzen, die Temperatureinhaltung und die Kühlung der Wafer mit einer gleichförmigen Temperaturverteilung durchgeführt wird.
Wärmebehandlungsgeräte unter Lichteinstrahlung, die dafür bestimmt sind, so zu bestrahlen, dass die Temperaturverteilung des Wafers gleichförmig ist, schließen zum Beispiel das ein, was in der JP- Kokai-Patentschrift H8-45863 dargelegt ist. Die Lichtquelle der Wärmebehandlungsgeräte unter Lichteinstrahlung, die in dieser Schrift beschrieben ist, besitzt eine Anzahl ringförmiger Infrarotlampen verschiedener Durchmesser, die in konzentrischen Kreisen angeordnet sind. Durch eine derartige Anordnung der Lampen, konnte der Wafer in konzentrische Bereiche eingeteilt werden, und die Temperaturregelung wurde vereinfacht.
Um die Temperatur des Wafers gleichförmig zu machen, wurde die Temperatur jedes Bereiches des Wafers gemessen und die für jeden Bereich entsprechende Wärme, die durch die Infrarotlampe erzeugt wurde, wurde entsprechend geregelt. Das bedeutet, falls die Temperatur an der Peripherie des Wafers niedriger wäre, würde die Eingangsleistung an die Lampe, die das Zentrum des Wafers abdeckt, erhöht, und die Wärmemenge, die durch die Lampe erzeugt wird, würde ansteigen und mehr Wärme an den Wafer liefern. Die Schwankung der durch die Lampe erzeugten Wärme wird nachfolgend als "Lichteinstellung" bezeichnet.
Halogenlampen mit Glühwendeln, die leistungsstark Infrarotlicht ausstrahlen, werden gewöhnlich als Infrarotlampen in Wärmebehandlungsgeräten unter Lichteinstrahlung eingesetzt. Ferner wird gewöhnlich eine Wechselstromversorgung als Beleuchtungsstrom eingesetzt.
Die Lichteinstellung von Glühlampen wird folgendermaßen durchgeführt.
(1) Zur Lichteinstellung von Glühlampen in einer Allgemeinbeleuchtungsanordnung wird normalerweise ein Schaltkreis mit einem Triac eingesetzt, und die Einstellung wird durch Steuerung des Triac-Phasenwinkels durchgeführt.
(2) Die Lichteinstellung von Wärmebehandlungsgeräten unter Lichteinstrahlung verwendet im Grunde den gleichen Schaltkreis, und daher wird ein Thyristor verwendet. Die Grundstruktur der Lampen-Beleuchtungsvorrichtung unter Verwendung von Thyristoren wird in Fig. 9 gezeigt. Es wird nun eine Lampen-Beleuchtungsvorrichtung für eine einzelne Lampe verwendet. Folglich hängt die Anzahl der Lampen-Beleuchtungsvorrichtungen in einer Apparatur zur Beleuchtungsregelung mehrerer Lampen von der Lampenanzahl ab. Die Vorrichtungen sind in dem Stromversorgungskasten der Apparatur untergebracht.
Bei der in Fig. 9 gezeigten Beleuchtungsvorrichtung erfolgt die Regelung des Leistungseingangs zur Lampe, oder die Lichteinstellung, durch Variieren des Zeitverhaltens des Gatestroms der Thyristoren SCR1 und SCR2.
Die Leistungsregelung durch einen Thyristor erfolgt mittels zweier Verfahren, durch die Phasen- Anschnittsteuerung und die Nulldurchgangs-Steuerung. Nachfolgend wird nun die Terminologie festgelegt. Die Eingangsleistung einer handelsüblichen Wechselstromversorgung zur Lampen- Beleuchtungsvorrichtung wird "Eingang" genannt. Die Ausgangsleistung aus der Lampen- Beleuchtungsvorrichtung zur Lampe wird "Ausgang" genannt. Folglich ist "Ausgangsleistung" gleich "Lampen-Eingangsleistung".

(a) Phasen-Anschnittsteuerung

In Fig. 9 wird Wechselstrom einer handelsüblichen Wechselstromversorgung 21 der Lampen- Beleuchtungsvorrichtung 100 zugeführt. Innerhalb der Lampen-Beleuchtungsvorrichtung 100 befindet sich ein Lampen-Beleuchtungsregelkreis 200, der den ersten Thyristor SCR1 und den zweiten Thyristor SCR2 umfasst. Wenn das Gate-Signal, das durch die Gate-Signal-Erzeugungsschaltung der Regelungsanordnung 300 generiert wird, den Gatestrom an die Gates G1, G2 der Thyristoren SCR1, SCR2 des Lampen-Beleuchtungsregelkreises fließen lässt, dann wird Strom von der Lampen- Beleuchtungsvorrichtung 100 an die Lampe 23 abgegeben bis der Strom, der an die Thyristoren SCR1, SCR2 des Lampen-Beleuchtungsregelkreises 200 geliefert wird, null wird.
Fig. 10 ist eine schematische Darstellung, die die verschiedenen Wellenformen im Fall der Phasen- Anschnittsteuerung der Thyristoren in Fig. 9 zeigt. Fig. 10(a) zeigt die Wellenform der Eingangsspannung zur Lampen-Beleuchtungsvorrichtung 100. Fig. 10(b) ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel für das Zeitverhalten des Gatestromflusses zu den Gates G1, G2 der Thyristoren SCR1 und SCR2 zeigt, in welchem (1) der Gatestrom für den ersten Thyristor SCR1 und (2) der Gatestrom für den zweiten Thyristor SCR2 ist. Fig. 10(c) zeigt die Wellenform des Ausgangsstroms, wenn der Gatestrom mit dem Zeitverhalten aus Fig. 10(b) fließt. Im Falle einer Glühlampen- Beleuchtungsvorrichtung besitzt nun die Ausgangsspannung dieselbe Wellenform wie der Ausgangsstrom.
Folglich ist die Ausgangsleistung von der Lampen-Beleuchtungsvorrichtung 100 das Produkt der Ausgangsstrom-Wellenform und der Ausgangsspannungs-Wellenform, was durch den schraffierten Bereich der Fig. 2(c) gezeigt wird. Durch Veränderung des Zeitverhaltens des Gatestroms, der an die Thyristoren SCR1, SCR2 geliefert wird, ist es möglich die Ausgangsspannungs-Wellenform und die Ausgangsstrom-Wellenform zu verändern, wie in Fig. 10(c) gezeigt, und so ist eine Lichteinstellung möglich, welche die Ausgangsleistung, die die Lampen-Eingangsleistung ist, verändert.

(b) Nulldurchgang-Steuerung

Fig. 11 ist eine schematische Darstellung, die verschiedene Wellenformen im Fall der Nulldurchgang- Steuerung der Thyristoren in Fig. 9 zeigt. Die Struktur des Regelkreises ist dieselbe wie in Fig. 9, und das Zeitverhalten des Gatestroms an die Thyristoren SCR1, SCR2 ist wie in Fig. 11(b) gezeigt. In der Figur bezeichnet (1) den Gatestrom für den ersten Thyristor SCR1 und (2) den Gatestrom für den zweiten Thyristor SCR2.
Fig. 11(c) zeigt den Ausgangsstrom und die Ausgangsspannung, wenn der Gatestrom das in Fig. 11 (b) gezeigte Zeitverhalten besitzt. Wie in Fig. 11(c) gezeigt, wird die Lampen-Eingangsspannung verändert und die Lichteinstellung wird mittels zeitweiser Unterbrechung der Ausgangsstrom- und Ausgangsspannungswellenformen ausgeführt.
Diese beiden oben beschriebenen Regelungsverfahren weisen jedoch folgende Schwierigkeiten auf.

(1) Auftreten von Überspannungsrauschen (Phasen-Anschnittsteuerung)

Bei dem in Fig. 10 dargestellten Verfahren der Phasen-Anschnittsteuerung, wird die Lampe plötzlich mit einer hohen Spannung beaufschlagt, wie in Fig. 10(c) gezeigt. Auf Grund dessen tritt ein als Überspannungsrauschen bekanntes Rauschen in der Lampen-Beleuchtungsvorrichtung auf, und dies verursacht manchmal eine Fehlfunktion des Vorrichtungsregelungssystems. Und auf Grund eines Stromstosses, der in der Lampenglühwendel fliesst, befindet sich die Glühwendel in einem Überlastungszustand, was leicht einen Glühwendelbruch verursacht.

(2) Rückgang der Ansprechgeschwindigkeit; Mangel an konstanter Regelung (Nulldurchgang- Steuerung)

Im Falle der Nulldurchgang-Steuerung wird die Spannung der Leistungsquelle durch den Thyristor zur Zeit des Nulldurchgangs geschickt, so dass nicht plötzlich eine hohe Spannung auf die Lampe übertragen wird. Dennoch werden die Zyklen der handelsüblichen Eingangsfrequenz verringert, wie in Fig. 11 (b) gezeigt, und so kann die Ansprechgeschwindigkeit der Lichteinstellung nicht schneller sein als die Frequenz der handelsüblichen Stromversorgung, und eine schnelle Lichteinstellung ist nicht möglich. Außerdem kann die Ausgangsleistung nicht kontinuierlich verändert werden, und so ist eine sehr genaue Lichteinstellung nicht möglich.

(3) Auftreten einer Hochfrequenzverzerrung

Nimmt man das Beispiel der in Fig. 10 gezeigten Kontinuitäts-Anschnittsteuerung, sind die Ausgangsspannung und der Ausgangsstrom so wie in Fig. 12(a) bzw. (b) gezeigt, wenn die Leistungssteuerung, wie oben beschrieben, auf der Ausgangsseite durchgeführt wird.
Andererseits ist die Wellenform der Eingangsspannung zur Lampen-Beleuchtungsvorrichtung 100 die in Fig. 12(c) gezeigte Spannungswellenform der handelsüblichen Wechselstromversorgung. Die Wellenform des Eingangsstroms ist außerdem dieselbe wie die Wellenform des Ausgangsstroms, wie in Fig. 12(d) gezeigt.
Das folgende Problem tritt auf, wenn der Eingangsstrom diese Art der Wellenform besitzt. Die in Fig. 12(d) durch die Kreise markierten Teile der Wellenform sind nicht linear, und das verursacht eine Hochfrequenzverzerrung des Eingangsstroms. Diese Art der Hochfrequenzverzerrung wird Aufgabe der Regelung.
Ein ähnliches Problem tritt in der in Fig. 11 dargestellten Nulldurchgang-Steuerung auf. Die in Fig. 12(e) durch Kreise markierten Teile der Wellenform sind nicht linear, und es tritt eine Hochfrequenzverzerrung auf.

(4) Auftreten von Blindleistung

In Fig. 12 bezeichnet U die Eingangsspannung und I den Eingangsstrom. Wenn W die effektive Leistung und U · I die Scheinleistung bezeichnet, sind die Eingangsspannungs-Wellenform und die Eingangsstrom-Wellenform beides Sinuswellen und stehen in der folgenden Beziehung, sofern nicht eine Phasenverschiebung auftritt.
U · I = W
W kann als die Ausgangsleistung (Lampen-Eingangsleistung) angesehen werden.
Jedoch in Falle einer verzerrten Wellenform, wie in Fig. 12(d), gibt es immer Blindleistung ( = U · I - W). Folglich ist es bei der in Fig. 12(d) gezeigten, verzerrten Wellenform notwendig, eine Scheinleistung U · I zu liefern, die größer als die Sinuswelle ist, um eine effektive Leistung W auszugeben. Ähnlich tritt im Fall der Nulldurchgang-Steuerung eine Blindleistung auf, weil die in Fig. 12(e) durch Pfeile gekennzeichnete Periode als ein Zyklus betrachtet wird.
Diese Blindleistung tritt auf, sobald die Ausgangsleistung geregelt wird. Diese Tatsache stellt ein großes Problem dar, wenn Geräte zum praktischen Einsatz hergestellt werden.
Das bedeutet, aus den oben angeführten Gründen wird die Ausgangsleistung der Lampen- Beleuchtungsvorrichtung 100 immer geregelt, daher gibt es zwangsläufig Blindleistung in der Lampen-Beleuchtungsvorrichtung 100, was der Wirksamkeit der Lampen-Beleuchtungsvorrichtung schadet.
1) Vom praktischen Standpunkt aus ist es vernünftig, in Apparaturen wie Wärmebehandlungsgeräten unter Lichteinstrahlung, in Anbetracht einer 10%igen Spannungsschwankung, eine Lampe mit einer um 10% geringeren Nenneingangsspannung, 180 V zum Beispiel, zu benutzen, wenn es beispielsweise einen handelsüblichen 200 V Eingang zur Lampen-Beleuchtungsvorrichtung gibt, um eine angemessene Reserve übrig zu haben. Folglich wird die Leistung der Lampen- Beleuchtungsvorrichtung sogar dann geregelt, wenn die Lampe mit dem Nennwert beleuchtet wird.
2) In Wärmebehandlungsgeräte unter Lichteinstrahlung können außerdem das Beleuchten und die Lichteinstellung von mehreren Lampen, abhängig von den verwendeten Lampen, verschiedene Nennleistungen (unterschiedliche Glühwendellängen) einschließen. In diesem Fall wird die Ausgangsleistung ebenfalls immer geregelt.
Es wurde jedoch ein Wechselstrom-Chopper-Steuerungsverfahren als Verfahren vorgeschlagen, um dieses Problem der Blindleistung zu lösen. Das Wechselstrom-Chopper-Steuerungsverfahren ist eines, welches die Ausgangsspannung (den Ausgangsstrom) durch Zerhacken der Eingangsspannung (des Eingangsstroms) mit einem Schaltstromkreis regelt. Durch Regelung der EIN-Periode beim Umschaltvorgang, ist es möglich die Ausgangsspannung (den Ausgangsstrom) zu regeln.
Teile der Wellenform bei Anwendung des Wechselstrom-Chopper-Steuerungsverfahrens sind in Fig. 13 gezeigt.
Das bedeutet, die in Fig. 13(a) gezeigte Eingangsspannung (der Eingangsstrom) wird durch das in Fig. 13(b) gezeigte Umschaltsignal EIN/AUS geschaltet, wobei der in Fig. 13(c) gezeigte Ausgangsstrom erhalten wird. Die Figur zeigt nun einen Arbeitszyklus von ungefähr 50%. In der hier verwendeten Anordnung ist der zur Stromumschaltung eingesetzte Schaltstromkreis mit der Last parallel geschaltet, und die Induktanz ist mit der Glühlampe in Serie geschaltet, so dass, wenn der mit der Eingangsseite in Serie geschaltete Schaltstromkreis ausgeschaltet ist, der Schaltstromkreis zur Stromumschaltung angeschaltet ist, und der Ausgangsstrom fließt kontinuierlich durch die Stromumschaltungsschaltung. Mit der in Fig. 13(c) gezeigten Wellenform wird, falls die Frequenz des Umschaltsignals erhöht wird, die Wellenform einer Sinuswelle ähnlicher, und durch die Anwendung weiterer Filterschaltungen an den in Fig. 13(c) gezeigten Ausgangsstrom, ist es möglich, den in Fig. 13(d) gezeigten, sinusförmigen Ausgang zu erhalten. Der Eingangsstrom kann auch sinusförmig gemacht werden, indem er durch einen Tiefpassfilter geschickt wird.
Durch Verwendung des oben beschriebenen Wechselstrom-Chopper-Steuerungsverfahrens, ist es möglich, sinusförmige Eingangs- und Ausgangswellenformen zu erhalten und es stellt sich das Problem der Blindleistung nicht, da die Phase der Spannung und die des Stroms dieselbe ist.
Da es außerdem keinen plötzlichen Anstieg des Ausgangsstroms gibt, tritt das Problem des Überspannungsrauschens nicht auf, und durch Regelung des Arbeitszyklus des Umschaltsignals ist eine schnelle und sehr genaue Lichteinstellung möglich.
Wie oben erwähnt, ist es in einer Lampen-Beleuchtungsvorrichtung, die die durch eine Glühlampe erzeugte Wärme regelt, indem sie den Leistungseingang zur Lampe verändert, notwendig, die Ausgangsleistung so zu verändern, dass Spannung nicht plötzlich an die Lampe übertragen wird (um die Erzeugung von Rauschen und einen hohen Stromstoß zur Lampe zu vermeiden), und so eine kontinuierliche Lichteinstellung mit einer schnellen Ansprechzeit zu ermöglichen. Es ist ebenso notwendig, den Ausgangsstrom zu variieren, so dass keine Hochfrequenzverzerrung des Eingangsstroms und keine Blindleistung entsteht.
Wenn das oben beschriebene Wechselstrom-Chopper-Steuerungsverfahren verwendet wird, ist es möglich die Wellenformen des Ausgangsstroms, der Ausgangsspannung sowie des Eingangsstroms sinusförmig zu erzeugen, und so ist eine kontinuierliche Lichteinstellung mit einer schnellen Ansprechzeit möglich, ohne Auftreten von Blindleistung und ohne hohen Stromstoß, der plötzlich zur Lampe geleitet wird.
Dennoch verursacht das Wechselstrom-Chopper-Steuerungsverfahren tatsächlich eine Hochfrequenzverzerrung des Eingangsstroms, ausgenommen es gibt eine Filterschaltung auf der Eingangsseite, da, wie in Fig. 13 dargestellt, die in Fig. 13(b) gezeigten Umschaltsignale die Eingangsspannung (den Eingangsstrom) EIN und AUS schalten.
Bei Wärmebehandlungsgeräten unter Lichteinstrahlung ist insbesondere die Lichteinstellung von mehreren Glühlampen notwendig und der umzuschaltende Eingangsstrom ist groß, so dass die Hochfrequenzverzerrung eine beträchtliche Wirkung auf die Stromversorgungsseite hat.
Diese Erfindung wurde in Anbetracht der oben beschriebenen Situation gemacht. Sie liefert eine Glühlampen-Beleuchtungsvorrichtung, die eine mit der Eingangsseite verbundene Wechselstromversorgung besitzt, und die mehrere Glühlampen durch Regelung ihrer Ausgangsleistung beleuchtet, in welcher es entweder keinen Bedarf für eine Filterschaltung zur Eliminierung einer Hochfrequenzverzerrung an der Eingangsseite gibt, oder sie so miniaturisiert werden kann, dass die Stromversorgungsseite durch die Hochfrequenzverzerrung unbeeinflusst bleibt.

Darstellung der Erfindung

Bei dieser Erfindung werden die oben beschriebenen Probleme in folgender Weise gelöst.
Bei einer Glühlampen-Beleuchtungsvorrichtung, die eine mit der Eingangsseite verbundene Wechselstromversorgung besitzt, und die mehrere Glühlampen durch Regelung ihrer Ausgangsleistung beleuchtet, in welcher es sowohl einen Beleuchtungsregelkreis, um auf jede der zahlreichen Glühlampen zu reagieren, als auch eine Regelungsanordnung gibt, um diese Beleuchtungsregelkreise zu steuern.
Diese Beleuchtungsregelkreise beinhalten Umschaltelemente, die entweder den sinusförmigen Strom, der von der Wechselstromversorgung geliefert wird, oder einen völlig gleichgerichteten Strom schalten. Wenn dieses Umschaltelement auf EIN steht, wird Eingangsstrom an die Glühlampe geliefert; wenn das Umschaltelement auf AUS steht, fließt weiterhin Strom zu der Glühlampe mittels der Energie, die in einem mit der Glühlampe in Serie geschalteten Induktivitätselement gespeichert ist. Ein nachfolgender Wechsel der EIN- und AUS-Zustände beliefert die Glühlampe mit Ausgangsstrom mit ungefähr dem gleichen Aussehen wie die Eingangsstromwellenform.
Außerdem verändert die Regelungsanordnung durch Variieren des Arbeitszyklus der EIN/AUS-Signale der Umschaltelemente, den Spitzenwert des Ausgangsstroms und versorgt ebenfalls die Beleuchtungsregelkreise mit EIN/AUS-Signalen, die ein gestaffeltes Zeitverhalten haben.
Bei dieser Erfindung haben die an die einzelnen Beleuchtungsregelkreise gelieferten EIN/AUS- Signale, wie oben erwähnt, ein gestaffeltes Zeitverhalten, und so besteht entweder nicht die Notwendigkeit für Filterschaltungen oder sie können miniaturisiert werden, die Wellenform des Eingangsstroms innerhalb der Glühlampen-Beleuchtungsvorrichtung kann im Ganzen sinusförmig gemacht werden, und es tritt kein Effekt von Hochfrequenzverzerrung auf der Stromversorgungsseite auf. Aus diesem Grund ist es möglich den Aufbau der Apparatur zu vereinfachen und Kosten zu reduzieren.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Glühlampen- Beleuchtungsvorrichtung der ersten Ausführungsform dieser Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus des Lampen-Beleuchtungsregelkreises der ersten Ausführungsform dieser Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung zur Erklärung der Gate-Signale, die die Umschaltelemente der Beleuchtungsregelkreise steuern.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels für das Zeitverhalten von Gate-Signalen, die an die Beleuchtungsregelkreise 2-1 bis 2-n geliefert werden.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung der Eingangsstromwellenform, wenn mehrere Beleuchtungsregelkreise durch Gate-Signale mit einem Zeitunterschied betrieben werden.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung der Eingangsstromwellenform, wenn mehrere Lampen durch Umschalten mit demselben Zeitverhalten und demselben Arbeitszyklus beleuchtet werden.
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus der Lampen-Beleuchtungsvorrichtung einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung.
Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung der Wellenformen von Teilen der Beleuchtungsregelkreise der zweiten Ausführungsform.
Fig. 9 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels für die Grundstruktur einer Lampen- Beleuchtungsvorrichtung unter Verwendung von Thyristoren.
Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung der Wellenformen verschiedener Teile während der Phasen-Anschnittsteuerung der Thyristoren in Fig. 9.
Fig. 11 zeigt eine schematische Darstellung der Wellenformen verschiedener Teile während der Nulldurchgang-Steuerung der Thyristoren in Fig. 9.
Fig. 12 zeigt eine schematische Darstellung der Eingangsstrom-, Ausgangsstrom- und Spannungswellenformen während der Phasen-Anschnitt- sowie der Nulldurchgang-Steuerung.
Fig. 13 zeigt eine schematische Darstellung der Wellenformen verschiedener Teile bei Anwendung des Wechselstrom-Chopper-Steuerungsverfahrens.

Optimale Wirkung der Anwendung der Erfindung

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Glühlampen-Beleuchtungsvorrichtung der ersten Ausführungsform dieser Erfindung.
In der Zeichnung bezeichnen 1 die Lampen-Beleuchtungsvorrichtung, 20 eine Wechselstromversorgung, und 2-1 bis 2-n Beleuchtungsregelkreise. Die Umschaltelemente der Beleuchtungsregelkreise 2-1 bis 2-n werden durch Gate-Signale der Regelungsanordnung 3 gesteuert, und die Lichteinstellung der Glühlampen 4-1 bis 4-n wird durch Regelung des Wechselstromeingangs, der von der Wechselstromversorgung 20 eingespeist wird, erreicht.
Die Regelungsanordnung 3 beinhaltet eine Gate-Signal-Erzeugungsschaltung 3a, die Gate-Signale GATE SIGNAL an die Umschaltelemente der Beleuchtungsregelkreise 2-1 bis 2-n liefert, sowie eine CPU 3b. Beruhend auf dem Ausgang der CPU 3b, generiert die Gate-Signal-Erzeugungsschaltung 3a die in Fig. 13(b) gezeigten Umschaltsignale, und schaltet die Umschaltelemente der Beleuchtungsregelkreise 2-1 bis 2-n EIN oder AUS.
Als nächstes wird der Betrieb der in Fig. 1 gezeigten Lampen-Beleuchtungsregelkreise erklärt.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Lampen-Beleuchtungsregelkreises der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform; sie stellt einen Lampen-Beleuchtungsregelkreis dar, der aus den in Fig. 1 enthaltenen herausgenommen ist. In der Zeichnung bezeichnen 2 einen Beleuchtungsregelkreis, 20 die Wechselstromversorgung, Tr1 bis Tr4 Umschaltelemente, D1 bis D4 Dioden, C einen Kondensator, L eine Induktanz, und 4 eine Glühlampe (nachfolgend mit "Lampe" abgekürzt).
Die Umschaltelemente Tr1 bis Tr4 werden mit einer bestimmten Treiberfrequenz, wie in Fig. 13 gezeigt, durch Gate-Signale, die durch die in Fig. 1 gezeigte Gate-Signal-Erzeugungsschaltung generiert werden, EIN und AUS geschaltet. Irgendeine Hochfrequenz, wie z. B. 20 kHz, wird für diese Treiberfrequenz ausgewählt. Falls diese Frequenz zu niedrig ist, wird die Kapazität des Kondensators C auf der Ausgangsseite zu groß, und ein Ton kann erzeugt werden. Falls sie andererseits zu hoch ist, verschlechtert sich die Wirksamkeit der Umschaltelemente. Es ist besser eine passende Frequenz zwischen den beiden einzustellen.
Der Lampen-Beleuchtungsregelkreis 2 in Fig. 2 arbeitet wie folgt.
Handelsübliche Wechselstromversorgung wird aus der Wechselstromversorgung 20 in den Lampen- Beleuchtungsregelkreis 2 eingespeist. Manchmal fließt der Eingangsstrom in Richtung A in Fig. 2, und manchmal in Richtung B. In jedem Fall werden die Umschaltelemente wie in Fig. 3 gezeigt geregelt.
(1) Wenn der Eingangsstrom in Richtung A fließt
1) werden das erste und dritte Umschaltelement Tr1, Tr3 EIN geschaltet und die anderen Umschaltelemente Tr2, Tr4 sind AUS. Der Ausgangsstrom fließt vom ersten Umschaltelement Tr1 → Induktanz L → Lampe 4 → vierte Diode D4.
2) Während das dritte Umschaltelement Tr3 EIN bleibt, wird das erste Umschaltelement Tr1 AUS geschaltet und die anderen Umschaltelemente Tr2, Tr4 bleiben AUS. Der Reststrom in der Induktanz L fließt von der Induktanz L → Lampe 4 → drittes Umschaltelement Tr3 → zweite Diode Entladungsgefäß 2 → Induktanz L.
3) Die vorstehenden Umschaltkombinationen aus 1) und 2) werden wiederholt.
(2) Wenn der Eingangsstrom in Richtung B fließt
4) werden das zweite und vierte Umschaltelement Tr2, Tr4 EIN geschaltet und die anderen Umschaltelemente Tr1, Tr3 sind AUS. Der Ausgangsstrom fließt vom vierten Umschaltelement Tr4 → Lampe 4 → Induktanz L → erste Diode D1.
5) Während das zweite Umschaltelement Tr2 EIN bleibt, wird das vierte Umschaltelement Tr4 AUS geschaltet und die anderen Umschaltelemente Tr1, Tr3 bleiben AUS. Der Reststrom in der Induktanz L fließt von der Induktanz L → zweites Umschaltelement Tr2 → dritte Diode Entladungskonzentrator 3 → Lampe 4 → Induktanz L.
6) Die vorstehenden Umschaltkombinationen aus 4) und 5) werden wiederholt.
Mittels der oben beschriebenen Regelung entspricht die Wellenform jeden Teils des Lampen- Beleuchtungsregelkreises 2 der in Fig. 13 gezeigten. In diesem Beispiel nun hatte der Lampen- Beleuchtungsregelkreis 2 einen Eingang von 50 Hz einer handelsüblicher Wechselstromversorgung, und die Umschaltfrequenz der Umschaltelemente Tr1 bis Tr4 betrug 20 kHz.
Wenn die Eingangsspannungswellenform die in Fig. 13(a) gezeigte Wellenform ist, und der Umschaltarbeitszyklus ungefähr 50% beträgt, wird das Umschaltsignal so wie in Fig. 13(b) sein. Das in der Figur mit (1) markierte, entspricht der Arbeitsweise der Schaltung in (1)1) oben, und (2) entspricht der Arbeitsweise in (1)2). Ähnlich entsprechen (4) und (5) den Arbeitsweisen der Schaltung in (2)4) und 5).
Mittels der oben beschriebenen Umschaltung, wird die Ausgangsstromwellenform des Lampen- Beleuchtungsregelkreises 2 in Übereinstimmung mit der in Fig. 13(c) gebracht.
Das heißt, während (1) in Fig. 13(b) wird der Strom aus der handelsüblichen Wechselstromversorgung so wie er ist ausgegeben, und der Lampen-Stromwert nimmt langsam zu. Und wenn die Umschaltung nach (2) in Fig. 13(b) erfolgt, wird die Ausgangsseite von der handelsüblichen Wechselstromversorgung getrennt, aber, wegen des Reststroms in der Induktanz L, nimmt der zur Lampe 4 fließende Strom nur langsam ab. Falls die Arbeitsweise (1) wieder beginnt bevor der Reststrom Null erreicht hat, nimmt der Ausgangsstrom wieder zu. Dasselbe gilt für (4) und (5).
Zur Erläuterung wurden nun die Unregelmäßigkeiten in Fig. 13(c) übertrieben dargestellt, aber in Wirklichkeit sind die Unregelmäßigkeiten sehr gering, wenn die Umschaltung beispielsweise bei 20 kHz durchgeführt wird, und die Ausgangswellenform wird sinusförmig sein, sogar ohne eine Filterschaltung auf der Ausgangsseite. Falls doch die Notwendigkeit besteht, kann eine saubere Sinuswelle, wie in Fig. 13(d) gezeigt, durch Abflachen der Unregelmäßigkeiten mit einem Kondensator C an der Ausgangsseite, erhalten werden.
Das Zeitverhältnis (1) : (2) (oder (3) : (4)) wird der Arbeitszyklus genannt. Falls der Arbeitszyklus 1 wäre, dann würde nur die Arbeitsweise (1) der Schaltung durchdringen, falls die zur Lampe gehende Eingangswellenform dieselbe wäre wie der Wellenform-Eingang zur Lampen-Beleuchtungsvorrichtung;
und wäre der Arbeitszyklus 0, gäbe es nur die Arbeitsweise (2) der Schaltung, und es gäbe keinen Eingang in die Lampe.
Folglich ist es möglich, durch Variieren des Umschaltarbeitszyklus zwischen 0 und 1 einen Ausgangsstrom mit einer sinusförmigen Wellenform zu erhalten, mit einem Spitzenwert, der im Bereich 0 ≤ (Spitzenausgangsstrom Ip') ≤ (Spitzeneingangsstrom Ip) variiert. Das heißt, es ist möglich einen kontinuierlich variablen Strom an die Lampe 4 zu liefern.
Weil andererseits die Wellenform des Eingangsstroms zum Lampen-Beleuchtungsregelkreis in Übereinstimmung mit dem Arbeitszyklus der Umschaltelemente wiederholt EIN/AUS geschaltet wird, wird sie so wie in Fig. 13(a) (siehe die schattierten Teile in der Zeichnung).
Wie in Fig. 13(a) gezeigt, hat der Eingangsstrom zum Lampen-Beleuchtungsregelkreis 2 eine große Hochfrequenzverzerrung, weil die Umschaltung bei 20 kHz erfolgt.
Daher wurde Folgendes an der Umschaltregelung jedes Lampen-Beleuchtungsregelkreises in dieser Ausführungsform durchgeführt, um die Hochfrequenzverzerrung an der Eingangsseite zu reduzieren.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung der Gate-Signale der Lampen-Beleuchtungsregelkreise 2- 1 bis 2-n. Die Zeichnung zeigt den Fall von n = 4.
Wie in der Zeichnung gezeigt, wird die Zeit je Arbeitsvorgang in dieser Ausführungsform durch die Anzahl der Lampen geteilt, und die Umschaltelemente Tr1 bis Tr4 der Lampen- Beleuchtungsregelkreise 2-1 bis 2-n, deren Ausgang an ihren Lampen liegt, werden in Reihenfolge mit diesem Zeitdifferential betrieben.
Nimmt man als Beispiel den Fall der Beleuchtung von vier Lampen mit einer Umschaltfrequenz von 20 kHz, gib es einen Lampen-Beleuchtungsregelkreis für eine Lampe, und somit gibt es vier Lampen- Beleuchtungsregelkreise, von 1 bis 4. In diesem Fall wird ein 20 kHz Zyklus (Zykluslänge 50 us) durch 4 geteilt, und die Gate-Signal-Zeitdifferenz ist 12,5 us.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung der Eingangswellenform, wenn mehrere Lampen- Beleuchtungsregelkreise durch Gate-Signale, die eine Zeitdifferenz wie die oben beschriebene haben, betrieben werden.
In der Zeichnung arbeiten die Umschaltelemente mit einem bestimmten Arbeitszyklus, wenn der Lampen-Beleuchtungsregelkreis 2-1 zur Lichteinstellung der Lampe 4-1 durch Gate-Signale umgeschaltet wird, und die Eingangsstromwellenform des Lampen-Beleuchtungsregelkreises 2-1 ist wie in Fig. 5(a) gezeigt.
Dann, wenn das Umschaltelement des Lampen-Beleuchtungsregelkreises 2-2 12,5 us nach dem Betrieb des Lampen-Beleuchtungsregelkreises 2-1 arbeitet, ist die Eingangsstromwellenform des Lampen-Beleuchtungsregelkreises 2-2 wie in Fig. 5(b) gezeigt.
Ähnlich sind die Eingangsstromwellenformen wie in Fig. 5(c) und Fig. 5(d) gezeigt, wenn der Betrieb in der Reihenfolge Lampen-Beleuchtungsregelkreis 2-3 und dann Beleuchtungsregelkreis 2-4 weitergeht.
Das Zusammensetzen der Stromwellenformen der Fig. 5(a) bis (d) stellt die Eingangswellenform für die Lampen-Beleuchtungsvorrichtung als Ganzes her, wenn mehrere Lampen beleuchtet werden. Dies ist die in Fig. 5(e) gezeigte Sinuswelle.
Falls zum Beispiel n = 4 ist und der Arbeitszyklus 10% beträgt, wäre der Eingangsstrom nicht sinusförmig, aber die Frequenz des Eingangsstroms wäre 80 kHz, und der maximale Stromwert würde sich nicht erhöhen, so wäre es möglich eine Sinuswelle durch Verwendung einer kleinen Filterschaltung zu erhalten.
Fig. 6 ist die Eingangsstromwellenform im Falle, dass mehrere Lampen durch Umschaltung mit dem selben Zeitverhalten und dem selben Arbeitszyklus beleuchtet werden. In der Zeichnung zeigen (a), (c), (e) und (g) die Gate-Signale der Lampen-Beleuchtungsregelkreise 2-1 bis 2-4 für die Lichteinstellung der Lampen 4-1 bis 4-4, und (b), (d), (f) und (h) zeigen die Eingangsstromwellenformen der Lampen-Beleuchtungsregelkreise 2-1 bis 2-4. Fig. 6(i) zeigt den Eingangsstrom (total) zu den Lampen- Beleuchtungsregelkreisen.
In diesem Fall werden die Stromwerte, wie in der Zeichnung gezeigt, überlagert, und die Hochfrequenzverzerrung auf der Stromversorgungsseite ist ziemlich groß. Aus diesem Grund ist eine Filterschaltung notwendig, die große Stromwerte bewältigen und 20 kHz filtern kann; das ist ein Faktor, der die Apparatur größer macht und Kosten erhöht.
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus der Lampen-Beleuchtungsvorrichtung einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung.
In Fig. 7 bezeichnen 1 die Lampen-Beleuchtungsvorrichtung, 10-1 bis 10-n die Lampen- Beleuchtungsregelkreise, 20 die Wechselstromversorgung, 11 die Vollweggleichrichtungs-Schaltung, Tr10 das Umschaltelement, D10 eine Diode, L eine Induktanz, C einen Kondensator, 4 eine Glühlampe, 3 eine Regelungsanordnung, 3a eine Gate-Signal-Erzeugungsschaltung, sowie 3b eine CPU.
Das Umschaltelement Tr10 in dieser Zeichnung wird bei einer bestimmten Treiberfrequenz durch die Gate-Signale GATE SIGNAL, die durch den Gate-Signal-Erzeuger 3a generiert werden, EIN/AUS geschaltet. Wie in der ersten Ausführungsform wird für diese Treiberfrequenz irgendeine Hochfrequenz, wie 20 kHz, ausgewählt.
In Fig. 7 arbeiten die Lampen-Beleuchtungsregelkreise wie folgt.
Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung der Wellenformen von Teilen der Beleuchtungsregelkreise 10-1 bis 10-n dieser Ausführungsform. Die Arbeitsweise der Lampen-Beleuchtungsregelkreise dieser Ausführungsform wird in Bezug auf diese Zeichnung erklärt.
Handelsübliche Wechselspannungsversorgung wird aus der Wechselspannungsversorgung 20 zugeführt. Der Eingangsstrom wird durch die Vollweggleichrichtungs-Schaltung 11 völlig gleichgerichtet, und die völlig gleichgerichtete Spannung wird an das Umschaltelement Tr10, wie in Fig. 8(a) gezeigt, geliefert.
1) Die Umschaltelemente Tr10 werden mit einem EIN-Signal von der Regelungsanordnung 3 versorgt, an diesem Punkt fließt dieser Ausgangsstrom von der Vollweggleichrichtungs- Schaltung 11 → Unschaltelement Tr10 → Induktanz L → Lampe 4 → Vollvreggleichrichtungs-Schaltung 11.
2) Wenn das erste Umschaltelement Tr1 AUS geschaltet wird, fließt der Reststrom in der Induktanz L von der Induktanz L → Lampe 4 → Diode D10 → Induktanz L.
3) Die vorstehenden Umschaltkombinationen aus 1) und 2) werden wiederholt.
Mittels der oben beschriebenen Regelung, stimmen die Wellenformen von jedem Teil der Lampen- Beleuchtungsregelkreise 10-1 bis 10-n mit denen in Fig. 8 überein. Bei diesem Beispiel hatte nun der Lampen-Beleuchtungsregelkreis 2 einen Eingang von 50 Hz einer handelsüblichen Wechselstromversorgung, und die Umschaltfrequenz der Umschaltelemente Tr1 bis Tr4 betrug 20 kHz.
Wenn die Eingangswellenform die in Fig. 8(a) gezeigte Wellenform ist, und der Umschaltarbeitszyklus ungefähr 50% beträgt, wird das Umschaltsignal wie in Fig. 8(b) sein.
Das heißt, wenn das Umschaltelement Tr10 EIN geschaltet wird, wird der Strom aus der handelsüblichen Wechselstromversorgung ausgegeben so wie er ist, und der Lampenstromwert erhöht sich langsam. Und wenn das Umschaltelement Tr1 abgeschaltet wird, wird die Ausgangsseite von der Vollweggleichrichtungs-Schaltung 11 getrennt, aber wegen des Reststroms in der Induktanz L nimmt der zur Lampe 4 fließende Strom langsam ab. Falls dieser Tr10 wieder EIN geschaltet wird, bevor der Reststrom Null erreicht hat, steigt der Ausgangsstrom wieder an.
Zur Erklärung wurden nun die Unregelmäßigkeiten in Fig. 8(b) übertrieben dargestellt, aber in Wirklichkeit sind die Unregelmäßigkeiten sehr gering, falls die Umschaltung beispielsweise bei 20 kHz durchgeführt wird, und die Ausgangswellenform wird sinusförmig sein, sogar ohne eine Filterschaltung auf der Ausgangsseite. Falls doch die Notwendigkeit besteht, kann eine reine Sinuswelle, wie in Fig. 8(d) gezeigt, durch Abflachen der Unregelmäßigkeiten mit einem Kondensator C auf der Ausgangsseite erreicht werden.
Folglich ist es möglich, durch Variieren des Umschaltarbeitszyklus des Umschaltelements Tr10 zwischen 0 und 1, einen Ausgangsstrom mit einer sinusförmigen Wellenform zu erhalten, mit dem Spitzenwert, der wie oben beschrieben variiert. Das heißt, es ist möglich einen kontinuierlich veränderbaren Strom an die Lampe 4 zu liefern.
Weil andererseits die Wellenform des Eingangsstroms zum Lampen-Beleuchtungsregelkreis in Übereinstimmung mit dem Arbeitszyklus des Umschaltelements Tr10 wiederholt EIN/AUS geschaltet wird, wird sie so wie in Fig. 8(c); der Eingangsstrom zum Lampen-Beleuchtungsregelkreis hat eine Wellenform mit großer Hochfrequenzverzerrung.
Daher war das Zeitverhalten der Umschaltregelung der Lampen-Beleuchtungsregelkreise in dieser Ausführungsform, wie in der ersten Ausführungsform, gestaffelt, um die Hochfrequenzverzerrung auf der Eingangsseite zu vermindern.
Das heißt, wie in Fig. 4 gezeigt, wird die Umschaltfrequenz durch die Anzahl der Lampen geteilt, und die Umschaltelemente Tr10 der Lampen-Beleuchtungsregelkreise 10-1 bis 10-n, deren Ausgang ihre Lampen anliegt, werden in der Reihenfolge mit dieser Zeitdifferenz betrieben.
Nimmt man als Beispiel den Fall der Beleuchtung von vier Lampen mit einer Umschaltfrequenz von 20 kHz, gibt es einen Lampen-Beleuchtungsregelkreis für eine Lampe, und wie oben beschrieben, ein 20 kHz Zyklus (Zykluslänge 50 us) wird durch 4 geteilt, und die Gate-Signal-Zeitdifferenz beträgt 12,5 us.
Falls mehrere Lampen-Beleuchtungsregelkreise 10-1 bis 10-n durch Gate-Signale betrieben werden, die eine Zeitdifferenz wie die oben beschriebene besitzen, dann ist, wie in Fig. 5 erklärt, die Ausgangsstromwellenform von der Vollweggleichrichtungs-Schaltung 11 eine völlig gleichgerichtete Wellenform, wenn mehrere Lampen beleuchtet werden, und die Wellenform des Wechselstromeingangstroms der Lampen-Beleuchtungsvorrichtung im Ganzen ist eine Sinuswelle.
Bei dieser Ausführungsform kann, wie oben festgestellt, eine völlig gleichgerichtete Wellenform mit variablen Spitzenwerten durch Umschalten einer völlig gleichgerichteten Wellenform mittels des Lampen-Beleuchtungsregelkreises erhalten werden, und damit können die Lampen beleuchtet werden. Daher ist es möglich den selben Effekt wie in der ersten Ausführungsform zu erreichen, ohne plötzlich einen hohen Spannungswert an die Lampe abzugeben, wie im Falle der Kontinuitäts- Anschnittsteuerung.
Außerdem, ist es möglich einen Lampen-Beleuchtungsregelkreis mit einem einzigen Umschaltelement zu bauen, und somit die Schaltungen zu vereinfachen.
Zusätzlich gibt es keinen anhaltenden Lichtbogen, wie im Fall der Gleichstrombeleuchtung, der einen Glühwendelbruch verursacht, weil der Ausgangsstrom bei jedem halben Zyklus des Wechselstromeingangs auf einen Fast-Nullwert fällt.
Wie oben erklärt, können die folgenden Effekte durch diese Erfindung erzielt werden.
(1) Die Wellenform des Ausgangsstrom und der Ausgangsspannung sind sinusförmig und die Höhe des Spitzenwertes kann verändert werden, so dass es möglich ist die Ausgangsleistung zu variieren und den Wärmeausgang mehrerer Glühlampen zu steuern. Weil die Spannung nicht plötzlich an die Lampen abgegeben wird, wird kein Rauschen produziert. Es gibt keinen Stoßstromfluss zu den Glühwendeln, und so wird die Lebensdauer der Lampe verlängert. Durch Verändern des Arbeitszyklus der Umschaltelemente ist es möglich die Spitzenwerte kontinuierlich und sofort zu variieren, und so kann die Helligkeit der Lampen kontinuierlich und sofort verändert werden.
(2) Weil das Zeitverhalten der EIN/AUS-Signale, die an mehrere Beleuchtungsregelkreise angelegt werden, gestaffelt ist, wird eine Filterschaltung zur Verhinderung einer Hochfrequenzverzerrung auf der Eingangsseite unnötig oder kann sehr klein gemacht werden, und es ist noch möglich, die Eingangsstromwellenform sinusförmig zu machen. Aus diesem Grund ist es möglich, den Aufbau der Apparatur zu vereinfachen und Kosten zu reduzieren.
Ferner gibt es wegen des Beleuchtungsregelkreises keinen unwirksamen Ausgang. Daher ist es möglich eine Lampen-Beleuchtungsvorrichtung mit hohem Wirkungsgrad zu erhalten.

Gebiet der industriellen Anwendung

Die Glühlampen-Beleuchtungsvorrichtung dieser Erfindung wird in der Wärmebehandlung und Beleuchtung verwendet, und insbesondere für Wärmebehandlungsapparaturen unter Lichteinstrahlung für Halbleiterwafer.

Claims

1. Glühlampen-Beleuchtungsvorrichtung, welche eine an die Eingangsseite angeschlossene Wechselstrom-Versorgung besitzt und mehrere Glühlampen betreibt durch Regelung seiner Ausgangsleistung, worin ein Beleuchtungsregelkreis vorhanden ist, um auf jede der mehreren Glühlampen zu reagieren, mit einem Umschaltelement zum Umschalten des Eingangsstroms, der entweder ein Sinusstrom aus der Stromversorgung oder ein vollständig gleichgerichteter Eingangsstrom ist,

und mit einer Regelungsanordnung zur Regelung dieser Beleuchtungsregelkreise,

wobei die Beleuchtungsregelkreise Umschaltelemente enthalten, die den Glühlampen Eingangsstrom zuführen, wenn das Umschaltelement EIN ist, und in einem in Serie mit der Glühlampe geschalteten Induktivitätselement gespeicherte Restenergie, wenn das Umschaltelement AUS ist, und die fortfahren, die Glühlampen mit Ausgangsstrom, welcher nahezu dieselbe Wellenform wie der Eingangsstrom besitzt, zu versorgen durch Wiederholung der EIN- und AUS-Zustände,

und wobei die Regelungsanordnung den Arbeitszyklus der EIN/ AUS-Signale der Umschaltelemente variiert, um den Spitzenwert des Ausgangsstroms zu variieren und die Beleuchtungsregelkreise mit EIN/AUS-Signalen zu versorgen, die ein gestaffeltes Zeitverhalten haben.