NL1022296C2 - Methode om meerdere gasontladingslampen uit één DC-AC-converter te voeden, en een elektronisch voorschakelapparaat, dat gebruik maakt van deze methode. - Google Patents

Description

- 1 -

Hp-r- ~ *MWaig

Methode om meerdere gasontladingslampen uit één DC-AC converter te voeden, en een elektronisch voorschakelapparaat, dat gebruik maakt van deze methode.

5

De uitvinding betreft een methode om meerdere gasontladingslampen uit één DC-AC converter te voeden, en een elektronisch voorschakelapparaat, dat gebruik maakt van deze methode.

Bekende elektronische voorschakelapparaten voor het voeden van meerdere gasontladingslampen 10 zijn veelal opgebouwd als aangegeven in fig.1. De wisselspanning, afkomstig van een wisselspanningsbron 1, in het algemeen de spanning geleverd door het openbare elektriciteitsnet, wordt na hoogfrequent filtering door filter 2, gelijkgericht door een bruggelijkrichter en vervolgens door een Power Factor Corrector (3) omgezet in een afgevlakte gelijkspanning op afvlakcondensator 5. De Power Factor Corrector (PFC) zorgt er hierbij voor dat de stroom die het 15 voorschakelapparaat uit wisselspanningsbron 1 opneemt, voldoet aan de eisen, die ten aanzien van harmonische stromen voor verlichtingsapparaten gelden.

De op beschreven wijze verkregen gelijkspanning op afvlakcondensator 5 wordt door twee vermogenstransistoren 6 en 7, die beurtelings en niet overlappend geleidend gestuurd worden door stuurschakeling 4, omgezet in een wisselspanning, met een veel hogere frequentie dan de 20 voedende wisselspanning uit bron 1. Uit de ontstane blokvormige, of, bij aanwezigheid van niet in figuur 1 weergegeven spanningssteilheid begrenzende capaciteiten parallel geschakeld aan het hoofdstroompad van vermogenstransistoren 6 en 7, trapeziumvormige, wisselspanning, worden via meerdere uitgangskringen aan de aangesloten lampen gevoed. Elke uitgangskring, bestaat uit een zelfinductie 9 (9A,9B), verder aan te duiden als lampspoel 9 en capaciteit 8 (8A,8B), verder aan te 25 duiden als resonantiecapaciteit 8, waarop één elektrode van de te voeden lamp 10 (10A, 10B) is aangesloten. De tweede elektrode van elke lamp 10 (10A.10B) is via een koppelcondensator 11 (11A, 11B) verbonden met één van de gelijkspanningsaansluitingen van afvlakcondensator 5. Ontsteking van de lampen is mogelijk door resonantie van de uitgangskringen bij een geschikt gekozen aanstuurfrequentie voor het in geleiding brengen van de vermogenstransistoren.

30 Als bij een dergelijk voorschakelapparaat één van de lampen niet wil starten, of niet is geplaatst, wordt bij de gebruikelijke schakelingen de aansturing van de vermogenstransistoren 6 en 7 geheel gestopt zodat ook de andere lampen geen licht meer geven. Dit wordt gedaan omdat de gebruikelijke schakelingen ook in normaal bedrijf in het algemeen op een frequentie worden aangestuurd die dicht in de buurt van de resonantiefrequentie van de uitgangskringen ligt, waardoor 35 bij een niet ontstoken lamp een zeer hoge spanning over de lamspoel ontstaat, die bij continu bedrijf tot een ontoelaatbaar hoge temperatuur van de lampspoel leidt.

Het doven van alle lampen bij afwezigheid van of defect in slechts één lamp is voor sommige toepassingen ongewenst.

10P2POK

I - 2 - I Een methode, waarbij bij defect van één van de lampen de andere lampen niet doven is I beschreven in patent publicatie EP 0489477 op naam van aanvraagster. Hierbij wordt de spanning I over de uitgangskring van een niet aangesloten lamp beperkt, door een regelcircuit, dat direct na I inschakelen van het voorschakelapparaat een vrij hoge ontsteekspanning toelaat, maar deze I 5 spanning geleidelijk verlaagt, door de frequentie van aansturing van de transistoren 6 en 7 te H verhogen.

I Hoewel op deze wijze wordt voorkomen dat alle lampen van het voorschakelapparaat I uitgeschakeld worden als één lamp niet aanwezig of defect is, heeft deze schakeling het nadeel, I dat de overige lampen minder licht gaan geven, en dat er een relatief hoge, zij het nog juist 10 acceptabele, verhitting en belasting van interne circuitonderdelen, met name van de lampspoel behorende bij een niet aangesloten of niet werkende lamp, ontstaat.

I Het doel van de uitvinding is de constructie van een voorschakelapparaat voor het voeden van

meerdere gasontladingslampen mogelijk te maken, met gebruikmaking van slechts één DC-AC

15 converter, waarbij bij defect raken, of niet aanwezig zijn van één of meer lampen, de nog wel aanwezige niet defecte lampen ongedimd verder kunnen werken, en er geen noemenswaardige verliezen in de lamspoelen van de niet werkende lampen ontstaan.

Dit doel wordt bereikt door de vermogenstransistoren van de DC-AC converter van het 20 voorschakelapparaat direct na inschakelen aan te sturen met een ontsteekfrequentie iets hoger dan de resonantiefrequentie van de uitgangskringen, bijvoorbeeld 5 tot 15 procent hoger dan de resonantiefrequentie om de lampen te ontsteken, en na een zeker tijdsverloop na inschakelen de aanstuurfrequentie te verlagen tot een bedrijfsfrequentie, die bij de voorkeursuitvoering van de schakeling ligt tussen 0,40 en 0,55 maal de resonantiefrequentie van de uitgangskringen.

25 Een vergelijkbare werking kan echter worden bereikt door de bedrijfsfrequentie in te stellen op ongeveer een kwart van de resonantiefrequentie, of een nog lager even deeltal van de resonantie frequentie van de uitgangskringen.

Bij een niet ontstoken of niet aanwezige lamp blijven de verliezen in de uitgangskring bij aansturing op deze frequentie zeer laag, terwijl de lichtopbrengst van de nog wel werkende lampen niet wordt 30 beïnvloed.

De werking van de schakeling zal nu nader worden beschreven aan de hand van de figuren, waarin achtereenvolgens getoond: 35 In fig. 1 een gebruikelijke schakeling voor het voeden van meerdere gasontladingslampen.

In fig. 2 een uitvoeringsvoorbeeld van een voorschakelapparaat volgens de uitvinding.

- 3 -

In fig. 3 een toestandsdiagram, behorende bij enkele golfvormen behorende bij de schakeling van figuur 2.

In fig. 4 golfvormen in een uitgangskring van de schakeling van fig.2, als deze onbelast is of belast 5 met een lamp die niet is ontstoken.

In fig. 5 een mogelijke variant van de schakeling volgens de uitvinding met voorverhitte elektroden.

In fig. 6 een mogelijke uitvoeringsvorm van de schakeling waarmee de signalen La1 en La2 worden 10 gegenereerd, en waarmee de maximale lampspanning wordt begrensd.

De werking van de schakeling van fig.1 is in de inleiding reeds beschreven.

De werking van een mogelijke uitvoeringsvorm van de schakeling volgens de uitvinding, zoals 15 getoond in fig. 2 is als volgt. Gelijkrichting van de voedende wisselspanning en Power Factor Correctie zijn op dezelfde wijze uitgevoerd als in fig.1. In de PFC is tevens de in fig. 1 getoonde afvlakcondensator 5 opgenomen. Het blok DC-AC converter (12) in fig. 2 bevat de in fig. 1 getoonde stuurschakeling (4) en vermogenstransistoren 6 en 7 op dezelfde wijze geschakeld. De te voeden lampen worden op dezelfde wijze als de in de inleiding beschreven via uitgangskring, 20 bestaande uit een lamspoel 13 (13A.13B), een resonantiecapaciteit 14 (14A.14B) en een koppelcondensator 16 (16A, 16B) aangesloten.

Een microcontroller (17) geeft twee digitale stuursignalen Shut Down (SD) en Halve Frequentie (HaF) aan de DC-AC converter.

De ingangssignalen La1 en La2 geven informatie over de werktoestand van de lampen 15A en 25 15B. Bij een normaal werkende lamp is het signaal La1 of La2 in de voorbeeld uitvoering hoog, bij niet ontstoken lamp, of lamp met gelijkrichteffect is het signaal La1 of La2 pulserend laag.

De schakeling waarmee de signalen La1 en La2 gegenereerd worden, kan gecombineerd worden met de meetschakeling voor de lampspanning, die het signaal fb genereert, dat op hierna 30 beschreven wijze de uitgangsspanning bij ontsteken begrenst. Een uitvoeringsvoorbeeld van een dergelijke gecombineerde schakeling is getoond in fig. 6 en zal verderop worden beschreven Bij de start van de schakeling wekt de DC-AC converter een wisselspanning op met een ontsteekfrequentie, in de buurt van, en bij voorkeur iets boven, de resonantiefrequentie van de uitgangskringen.

35 Hierbij kan op een wijze zoals beschreven in patent publicatie EP 0489477 op naam van aanvraagster de genoemde frequentie door vergelijking van de werkelijke waarde U-res, van de uitgangsspanning met een zekere maximaal toelaatbare waarde van de uitgangsspanning bijgeregeld worden. In fig. 2 is dit aangegeven met het signaal fb.

1 022296 I - 4 - I De acties die de microcontroller nu verder kan ondernemen zijn weergegeven in het I toestandsdiagram van figuur 3. In toestand 1 levert de DC-AC converter een wisselspanning met de ontsteekfrequentie, in toestand 2, 3 of 4 levert de DC-AC converter een wisselspanning met de I 5 bedrijfsfrequentie.

I Direct na start komt het programma via een initialisatie routine in toestand 1, de resonante werk I toestand, waarbij de frequentie indien nodig wordt bijgeregeld zoals hierboven beschreven.

I Als beide lampen ontsteken (signaal La1 en La2 hoog) wordt bij voorkeur nog een korte tijd I gewacht zodat zeker is dat de lampen in een stabiele boogontladingstoestand zijn gekomen I 10 alvorens over te gaan naar toestand 2. In toestand 2 wordt het signaal Halve Frequentie (HaF) I geactiveerd, waardoor de werkfrequentie van de DC-AC converter op de bedrijfsfrequentie komt te liggen.

I Als één van de lampen tijdens bedrijf in toestand 2 uitvalt of gelijkrichteffect begint te vertonen, I 15 geconstateerd door pulserend laag worden van signaal La1 of La2 wordt naar toestand 3 of I toestand 4 gesprongen, waarbij signaal HaF hoog blijft, en de DC-AC converter dus een I wisselspanning met de bedrijfsfrequentie blijft afgeven. Dit wordt gedaan omdat de reactie bij te I laag worden van de voedingsspanning, of uitvallen van de andere lamp, bij slechts één werkende I lamp anders moet zijn dan bij twee werkende lampen.

I De golfvormen in de uitgangskring, die optreden als een lamp niet werkt, zijn getoond in fig. 4, voor het geval dat de bedrijfsfrequentie iets onder de helft van de resonantiefrequentie van de uitgangskringen ligt.

De top-top waarde van de uitgangsspanning U-res is in deze toestand het dubbele van de spanning 25 U-pp die de DC-AC converter levert. De top-top waarde van de spanning over de lamspoel is ongeveer gelijk aan de top-top waarde van de uitgangsspanning van de DC-AC converter. De effectieve waarde van de spoelstroom in de lamspoel bij de open circuit bedrijfstoestand is bij geschikte dimensionering van de uitgangskring lager dan de spoelstroom in normaal bedrijf.

30 Spanning en stroom volgen in de onbelaste toestand van de uitgangskring elke halve periode van de wisselspanning die de DC-AC converter levert, ruim een hele periode van de H resonantiefrequentie van de uitgangskring. Op elke flank van de blok- of trapeziumspanning die de DC-AC converter levert, wisselt der spanning over de lamspoel in zeer korte tijd van teken, I waardoor de sinusvormige stroom in de lampspoel, die op dit moment vrijwel nul was weer 35 teruggaat in dezelfde richting als waarin hij voor de flank van de spanning U-pp liep, oftewel zowel I spanning als stroom, die op de resonantiefrequentie van de uitgangskring resoneren maken een I plotselinge fasesprong van ongeveer 180 graden. Op deze wijze wordt opslingering van de I uitgangsspanning in onbelaste toestand van de uitgangskring voorkomen.

I 1Ü22PQR

—PTV».*-W -*mar,·· arm-^»—1..,«.'»»». » ,,ΙΙΜ.Μ^Μ····»»^·. · 11 I ICIHJ·. iUllll^a.·"··.· . · " - ·· .'.· · I II 1^1 tt Jt.· · >- ·τ.··4ι.ι - - 5 -

Als in toestand 2 de voedingsspanning van de DC-AC converter onder een zekere minimum waarde komt te liggen, bijvoorbeeld door het wegvallen van de netspanning of een netspanningsdip, wordt onderspanningssignaal UVI (Under Voltage Input), bijvoorbeeld geleverd 5 door detectieschakeling 18, hoog.

De genoemde detectieschakeling kan ook in de microcontroller zijn geïntegreerd, bijvoorbeeld als deze een ingebouwde comparator en referentiespanning, of een AD converter heeft. Het eerste is bijvoorbeeld het geval bij microcontrollers van het fabrikaat Atmel, van de serie Tiny 12.

10 Er wordt bij actief worden van signaal UVI teruggesprongen naar toestand 1 om te voorkomen dat de aangesloten lampen doven, en de DC-AC converter schade oploopt ten gevolge van de ongunstige belasting van de vermogenstransistoren, die zou optreden in genoemde bedrijfstoestand.

15 In de resonante mode van toestand 1 kunnen de lampen tot een zeer lage waarde van de op de afvlakcapaciteit aanwezige voedingsspanning door opslingering van de door de DC-AC converter opgewekt wisselspanning blijven geleiden.

Het interne voedingssysteem van het voorschakelapparaat en de DC-AC converter zijn zo 20 uitgevoerd dat bij een zeer lage waarde van de ingangsspanning de interne voedingsspanningen in fig. 2 aangeduid met Vauxl en Vaux2 wegvallen en de converter stopt.

Herstart is pas mogelijk als er weer een voldoend hoge ingangsspanning op ingang 1 aanwezig is, en er door de weerstand R-start een voldoend grote stroom loopt, op een wijze zoals verderop beschreven.

25

Als in toestand 1 na een zekere tijd na initialisatie, bijvoorbeeld na 2 seconden, nog steeds maar één van de lampen is ontstoken, dus signaal La1 of La2 pulserend laag is, wordt naar toestand 3 of 4 gesprongen.

Als in toestand 1 na zekere tijd, bijvoorbeeld na 2 seconden, het signaal UVI actief blijkt te zijn 30 wordt een commando SD (Shut Down) gegeven.

Hierdoor wordt de DC-AC converter gestopt, en omdat de interne voedingsspanningen Vauxl en Vaux2, die de interne circuits voeden, uit de spanning die de DC-AC converter opwekt, worden gevoed, worden tevens de interne circuits uitgeschakeld. Doordat de microcontroller na het geven van het SD commando gewoon door blijft werken, wordt de interne voedingscondensator, 35 verbonden met Vauxl en Vaux2, geheel ontladen. Het resultaat is dar de voedingsspanning van de microcontroller na korte tijd zo ver daalt dat in de microcontroller een interen signaal BOD (Brown Out Detectie) wordt gegenereerd, als gevolg waarvan de microcontroller in zijn starttoestand overgaat, en als gevolg daarvan het signaal SD weer verdwijnt.

1022296 I - 6 - H Herstart is pas mogelijk als door de weerstand R-start, die aan één zijde met de gelijkgerichte ingangswisselspanning is verbonden, een voldoend grote stroom loopt, bij aanwezigheid van een voldoend hoge ingangsspanning. Dit kan bijvoorbeeld gerealiseerd worden door gebruik te maken H van de Under Voltage Lockout eigenschappen van het in de DC-AC converter opgenomen stuur IC, 5 dat bijvoorbeeld van het type IR2151 van het fabrikaat International Rectifier kan zijn.

Op deze wijze wordt een stabiel gedrag bij netspanningsdips, netspanningsonderbrekingen of bij I het langzaam dalen van de netspanning bereikt, bijvoorbeeld wordt pas afgeschakeld als de I netspanning beneden 70 V wisselspanning ligt, en weer ingeschakeld als de ingangsspanning I groter dan 150 V wisselspanning is.

I 10 Als in toestand 1 de beide lampspanningssignalen pulserend laag blijven, wordt een toestand LSD

(Latched Shut Down) ingeleid. Dit wordt eveneens gedaan door het signaal Shut Down (SD) te I geven als boven beschreven, echter wordt na het geven van het signaal Shut Down de I microcontroller (17) in een sleep mode gebracht, met een laag stroomverbruik, in de grootte orde I van enkele micro Ampères, en wordt tevens door activering van het signaal Shut Down de I 15 stroomtoevoer van de microcontroller via een schakelaar (19), bijvoorbeeld een signaaltransistor, I via startweerstand R-start mogelijk. Op deze wijze wordt het voorschakelapparaat in afgeschakelde I toestand gehouden, omdat de hoogohmige weerstand R-start voldoende stroom kan leveren om in I de sleep mode van de microcontroller het signaal SD geactiveerd te houden.

Het stroomverzorgingspad van de microcontroller via R-start is normaal afgesloten om een goed 20 gedefinieerde start van het microcontroller programma mogelijk te maken, op grond van een intern in de microcontroller opgewekt startsignaal POR (Power On Reset). Voor een correcte werking van dit interne signaal zorgt de plotselinge stijging van de voedingsspanning Vaux2, die afgeleid wordt

van de DC-AC converter, en die een steile en goed gedefinieerde flank heeft als de DC-AC

I converter begint te werken, en die niet zou optreden als de microcontroller voortdurend via de I 25 weerstand R-start gevoed zou worden.

Als in toestand 3 of 4 de nog wel werkende lamp uitvalt, dus La1 of La2 pulserend laag wordt, wordt op dezelfde wijze als hiervoor beschreven de toestand LSD ingeleid, waardoor het I voorschakelapparaat uitgeschakeld blijft zolang de netspanning aanwezig is.

I 30 I Als in toestand 2 of 3 het signaal UVI actief wordt, wordt direct de toestand SD (Shut Down) I ingeleid als boven beschreven, omdat bij terugschakeling naar toestand 1 de spanning op de open uitgang van de defecte of afwezige lamp zonder extra voorzorgsmaatregelen tot een zeer hoge I waarde zou oplopen.

I 35 I In een alternatieve uitvoeringsvorm van de regelprocedure, niet getoond in figuur 3, wordt de regellus voor de frequentieregeling van de DC-AC converter in elk geval in toestand 3 en toestand I 4 zodanig beïnvloed, dat bij terugschakeling naar toestand 2 de DC-AC converter 12 een frequentie

I ï; /·"> *> ·-> n Q S

-- · - - LU L I I. _· :· - - · - ~^—^'*1 · ,'" Γ fT· JT; ¥' -yT^’j· ? -J HfJ—--- - 7 - afgeeft, die boven de resonantiefrequentie van de uitgangskringen ligt en een zodanige waarde heeft, dat bij wegnemen van het signaal HaF de op de uitgangskringen gegenereerde spanning in open toestand van de uitgang een voor belasting van de componenten in het voorschakelapparaat en uitgangsspanningsniveau een acceptabele en veilige waarde heeft, en anderzijds de frequentie 5 laag genoeg is om de nog werkende lamp in geleiding te houden.

Dit kan door bijvoorbeeld de frequentie 15 procent boven de resonantiefrequentie van de uitgangskring in te stellen.

Het hierboven beschreven principe kan naar een willekeurig groter aantal lampen worden 10 uitgebreid, waarbij de DC-AC converter in elk geval wordt afgeschakeld als geen enkele lamp is aangesloten of nog wil onsteken, en in ieder geval blijft werken als alle lampen nog werken.

Tengevolge van de DC-AC converter belasting kan het wenselijk zijn de converter af te schakelen bij een aantal nog werkende lampen groter dan één, bijvoorbeeld als minder dan 30 procent van de lampen nog werkt.

15

Het voorschakelapparaat kan, als het voor toepassing in een omgeving waar explosiegevaar kan bestaan, is bestemd, worden uitgerust met een veiligheidsschakeling, zoals beschreven in patent publicatie GB2369256. Hiermee wordt bereikt, dat na het openen van een transparante afdekkap om één of meer op het voorschakelapparaat aangesloten lampen te kunnen vervangen, een reed 20 schakelaar de interne voedingsspanning Vauxl kortsluit, waardoor de werking van de DC-AC converter wordt geblokkeerd, en lampen kunnen worden vervangen zonder dat potentieel explosiegevaar bestaat, zoals het geval zou zijn als de lampstroom niet geblokkeerd zou worden tengevolge van de vonk die ontstaat als de lamp uit een werkend voorschakelapparaat zou worden verwijderd.

25

Kortsluiting van Vauxl is mogelijk zonder overbelasting van de reed schakelaar omdat de kortsluitstroom bij kortsluiting van Vauxl beperkt is door niet in figuur 2 getoonde stroombegrenzende condensatoren of spoelen.

30 In fig. 5 is een alternatieve uitvoeringsvorm van een uitgangskring met aangesloten lamp weergegeven. Op deze wijze kunnen warm ontstoken lampen worden gebruikt, waarbij voor het voorgloeien op bekende wijze een voorgloeifrequentie, die hoger is dan de ontsteekfrequentie kan worden gebruikt.

In dit geval kan via een serieweerstand 21 in serie met koppelcondensator 16C en een daarmee 35 verbonden transistor 20 een signaal La3 worden gegenereerd dat pulserend laag is als de lamp werkt, en hoog als de lamp niet werkt.

Het extra signaal La3 is nodig omdat bij afwezigheid van één of beide lampelektroden er geen hoge resonantiespanning op de uitgangskring ontstaat, waaruit afwezigheid van de lamp kan worden 1 Q22296 H geconcludeerd.

H Daarnaast wordt ook het signaal La4 gegenereerd, op vergelijkbare wijze als de signalen La1 en H La2, zoals verderop bij uitleg van de schakeling van fig. 6 beschreven.

Dit is nodig omdat bij deze schakeling, als beide gloeidraden nog wel aanwezig zijn, maar de lamp 5 niet wil onsteken, er toch een relatief grote resonantiestroom door weerstand 21 loopt waardoor het signaal La3 ook dan pulserend laag wordt.

De detectie van de lamptoestand gaat bij deze schakeling als volgt: I Signaal La4 pulserend laag: lamp niet ontstoken of niet aanwezig.

10 Signaal La4 hoog en signaal La3 hoog: lamp niet ontstoken of niet aanwezig.

Signaal La4 hoog en signaal La3 pulserend laag: lamp in normaal bedrijf.

Hierbij is aangenomen dat de collectors van transistor 20 en 37 elk met een pull up weerstand of stroombron met een positieve voedingsspanning zijn verbonden.

I Microcontroller ingangen hebben vaak een ingebouwde pull up weerstand of pull up stroombron, 15 zodat deze voor dit doel gebruikt kan worden.

I Voor het overige kan de regelprocedure gebruikt worden, als in figuur 2 getoond.

In fig. 6 is een mogelijke uitvoeringsvorm van een gecombineerde lamptoestandsdetector en lamspanningsbegrenzingsschakeling getoond.

I 20 U-res1 is verbonden met het knooppunt van lampspoel 13A en resonantiecondensator 14A, U-res2 H is verbonden met het knooppunt van lampspoel 13B en resonantiecondensator 14B.

I Een printcondensator 22, bijvoorbeeld gevormd door twee vlakken van ongeveer één vierkante I centimeter op een dubbelzijdige printplaat, waarvan één van de vlakken is verbonden met U-res1 I en het andere vlak met condensator 24. De capacitieve spanningsdeler gevormd door condensator I 25 22 en condensator 24 is zo gedimensioneerd, dat transistor 35 juist periodiek in geleiding gebracht I wordt als een lamp niet meer werkt of gelijkrichteffect vertoont, en nooit in geleding gebracht wordt I als de lamp in zijn normale bedrijfstoestand is. Het verschil tussen de spanningen die in deze twee I bedrijfstoestanden is zo groot dat de relatief eenvoudige detectiemethode met de basis-emitter I drempelspanning van een bipolaire signaaltransistor als referentieniveau met daaraan verbonden 30 toleranties in nominale waarde en temperatuurcoëfficiënt, gebruikt kan worden.

I De microcontroller heeft een interne pull up stroombron, waardoor signaal La1 hoog is als transistor I 35 niet geleidt, en laag is als deze wel geleidt.

I Via een spanningdeler 29,30 wordt transistor 31 in geleiding gebracht als de uitgangsspanning U- res1 een zekere maximale waarde te boven gaat.

35 Als gevolg hiervan wordt condensator 32, die bij de start van de DC-AC converter ontladen was, I maar daarna door weerstand 33 opgeladen wordt, weer wat ontladen, waardoor de I uitgangspanning tot een zeker maximaal toelaatbaar niveau begrensd blijft.

De spanning V-ctrl regelt de frequentie van de DC-AC converter, waarbij de laagste waarde van V- I 1522296 j - 9 -

Ctrl met de hoogste frequentie van de DC-AC converter overeenkomt.

De componenten 23, 25, 26, 27, 28, 36 en 37 werken op overeenkomstige wijze voor lamp 15B.

De collectors van transistor 28 en 31 zijn met elkaar verbonden, waardoor da lampuitgang met de hoogste spanning de frequentie van de DC-AC converter bepaalt.

5 Als geen van beide uitgangsspanningen het maximaal toelaatbare niveau van de uitgangsspanning overschrijdt, bijvoorbeeld als reeds een vrij sterke glimontlading, of een boogontlading optreedt in beide lampen, stijgt de spanning V-ctrl tot zijn maximale niveau, in de schakeling van fig. 6 tot de waarde Vaux2, en gaat levert de DC-AC converter een uitgangsspanning met de laagste frequentie die daarmee overeenkomt, en die bij voorkeur iets boven de resonantiefrequentie van de 10 uitgangskringen ligt.

Bij bovenstaande beschrijving is aangenomen dat de spanningen Vauxl en Vaux2 een positieve waarde ten opzichte van de referentiepotentiaal hebben.

1022296

Claims (24)

1. Methode om twee of meer gasontladingslampen (15A, 15B) te voeden uit een I gemeenschappelijke DC-AC converter (12), waarbij elke lamp (15A) gevoed wordt via een I 5 bij die lamp behorende uitgangskring, elke uitgangskring bestaande uit een lampspoel I (13A), en een resonantiecapaciteit (14A), waarbij alle uitgangskringen bij benadering I dezelfde resonantiefrequentie hebben, met het kenmerk dat ontsteking van de lampen I plaatsvindt door de DC-AC converter een wisselspanning te laten genereren met een I ontsteekfrequentie, waarbij de ontsteekfrequentie ongeveer gelijk is aan of iets hoger ligt I 10 dan de resonantiefrequentie van de uitgangskringen, en in normaal bedrijf van de lampen I de DC-AC converter een bedrijfsfrequentie te laten genereren, waarbij de bedrijfsfrequentie I ongeveer gelijk is aan de resonantiefrequentie van de uitgangskringen gedeeld door een I even geheel getal. I 15

2. Methode volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de bedrijfsfrequentie ongeveer de helft I is van de resonantiefrequentie van de uitgangskringen.

3. Methode volgens conclusie 2, met het kenmerk dat de bedrijfsfrequentie ligt tussen 0,40 en 0,55 maal de resonantiefrequentie van de uitgangskringen.

4. Methode volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de bedrijfstoestand van de aangesloten lampen wordt gedetecteerd, en dat als wordt geconstateerd dat meer dan een zeker aantal lampen niet is aangesloten, of niet correct werkt, de DC-AC converter blijvend wordt afgeschakeld.

5. Methode volgens conclusie 4, met het kenmerk dat afwezigheid of niet correct werken van H een lamp wordt geconcludeerd als de spanning over de resonantiecapaciteit van de bijbehorende uitgangskring een zekere waarde overschrijdt.

6. Methode volgens conclusie 4, met het kenmerk dat afwezigheid of niet correct werken van I een aangesloten lamp wordt geconcludeerd, als de spanning over de resonantiecapaciteit van de bijbehorende uitgangskring een zekere waarde overschrijdt of als de stroom door de lamp beneden een zekere minimum waarde ligt. I 35

7. Methode volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat als de ingangsspanning van de DC-AC converter beneden een zekere minimumwaarde ligt, de I wisselspanning, die de DC-AC converter afgeeft wordt ingesteld op de ontsteekfrequentie. I Ί f ') '' - 11 -

8. Methode volgens één der conclusies 4-6, met het kenmerk dat als de ingangsspanning van de DC-AC converter beneden een zekere minimum waarde ligt, en is geconcludeerd, dat tenminste één van de aangesloten lampen niet is aangesloten of niet correct werkt, de DC-AC converter wordt afgeschakeld. 5

9. Methode volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat als DC-AC converter gedurende enige tijd een wisselspanning met de ontsteekfrequentie heeft afgegeven, en de ingangsspanning van de DC-AC converter beneden een zekere minimum waarde ligt, de DC-AC converter wordt afgeschakeld 10

10. Methode volgens conclusie 8 of 9, waarbij de DC-AC converter wordt gevoed uit een wisselspanning met lage frequentie, die wordt gelijkgericht, welke gelijkgerichte spanning indien nodig via een tussen geschakelde Power Factor Corrector wordt afgevlakt, met het kenmerk dat als, nadat de in conclusie 8 of 9 genoemde afschakeling heeft 15 plaatsgevonden, de DC-AC converter weer wordt ingeschakeld als de ingangswisselspanning een zekere minimum waarde overschrijdt.

11. Elektronisch voorschakelapparaat voor het voeden van twee of meer gasontladingslampen (15A, 15B) uit een gemeenschappelijke DC-AC converter (12), waarbij elke lamp (15A) 20 gevoed wordt via een bij die lamp behorende uitgangskring, elke uitgangskring bestaande uit een lampspoel (13A), en een resonantiecapaciteit (14A), waarbij alle uitgangskringen bij benadering dezelfde resonantiefrequentie hebben, en waarbij de frequentie van de spanning die de DC-AC converter afgeeft door een in het voorschakelapparaat opgenomen microcontroller (17) afgegeven digitaal stuursignaal Halve Frequentie (HaF) op twee 25 bereiken ingesteld kan worden, met het kenmerk dat in het eerste bereik aangeduid als ontsteekfrequentie, de ontsteekfrequentie ongeveer gelijk is aan of iets hoger ligt dan de resonantiefrequentie van de uitgangskringen en in het tweede bereik aangeduid als bedrijfsfrequentie, de bedrijfsfrequentie ongeveer gelijk is aan de resonantiefrequentie van de uitgangskringen gedeeld door een even geheel getal, 30

12. Elektronisch voorschakelapparaat, volgens conclusie 11, met het kenmerk dat de bedrijfsfrequentie ongeveer de helft is van de resonantiefrequentie van de uitgangskringen

13. Elektronisch voorschakelapparaat, volgens conclusie 12, met het kenmerk dat de 35 bedrijfsfrequentie ligt tussen 0,40 en 0,55 maal de resonantiefrequentie van de uitgangskringen. 1022296 I - 12 - Η

14. Elektronisch voorschakelapparaat volgens één der conclusies 11-13, met het kenmerk dat I de spanning op elke resonantiecapaciteit (14A, 14B) via een niveau aanpassingsschakeling I (22, 24 en 23,25) en indien nodig via een detectieschakeling (35, 37) wordt omgezet in een 5 bijbehorend spanningssignaal (La1, La2), dat aan de microcontroller (17) wordt I doorgegeven, waarbij het microcontroller programma het aangeboden spanningssignaal (La1, La2) verwerkt.

15. Elektronisch voorschakelapparaat volgens conclusie 14, met het kenmerk dat het in de 10 microcontroller opgenomen programma uit de in conclusie 14 genoemde I spanningssignalen (La1, La2) afleidt of de bijbehorende lamp niet correct werkt of niet I aangesloten is.

16. Elektronisch voorschakelapparaat volgens één der conclusies 11-13, met het kenmerk dat 15 de spanning op elke resonantiecapaciteit (14C) via een niveau aanpassingsschakeling en I indien nodig via een detectieschakeling wordt omgezet in een bijbehorend I spanningssignaal (La4), dat aan de microcontroller (17) wordt doorgegeven, waarbij het I microcontroller programma het aangeboden spanningssignaal (La4) verwerkt, en tevens de I stroom door elke aangesloten lamp wordt gemeten met stroommeetmiddelen (21), terwijl H 20 het door de stroommeetmiddelen gegenereerde signaal, zonodig via een niveau detector H (20) of andere middelen wordt omgezet in een bijbehorend stroomsignaal (La3) dat aan de I microcontroller (17) wordt aangeboden, waarbij het microcontroller programma het H aangeboden stroomsignaal verwerkt. I 25

17. Elektronisch voorschakelapparaat volgens conclusie 16, met het kenmerk dat het in de microcontroller opgenomen programma uit het in conclusie 16 genoemde spanningssignaal I (La4) en stroomsignaal (La3) afleidt of de bijbehorende lamp niet correct werkt of niet aangesloten is.

18. Elektronisch voorschakelapparaat volgens conclusie 15 of 17, met het kenmerk dat, als het H in de microcontroller opgenomen programma heeft geconcludeerd dat meer dan een zeker I aantal lampen niet werkt, of niet is aangesloten, de microcontroller een stuursignaal Shut I Down (SD) genereert, dat aan de DC-AC converter wordt toegevoerd, als gevolg waarvan I de DC-AC converter wordt afgeschakeld.

19. Elektronisch voorschakelapparaat volgens conclusie 18, dat wordt gevoed uit een I ingangswisselspanning met lage frequentie, die wordt gelijkgericht, welke gelijkgerichte I spanning indien nodig via een tussen geschakelde Power Factor Corrector wordt afgevlakt, I 1 0??OOe> - 13 - met het kenmerk, dat na het geven van het stuursignaal Shut Down als beschreven in conclusie 18 de microcontroller in een lage voedingsstroom verbruikende sleep mode wordt gebracht, en waarbij onder invloed van het signaal Shut Down tevens een verbinding via een halfgeleiderschakelaar (19) tot stand wordt gebracht, waardoor de 5 voedingsspanningsingang van de microcontroller via een hoogohmige weerstand (R-start) met de gelijkgerichte ingangswisselspanning wordt verbonden, waardoor de microcontroller via het signaal Shut Down blijvend de DC-AC converter afgeschakeld kan houden.

20. Elektronisch voorschakelapparaat volgens één der conclusies 11-19, met het kenmerk dat 10 uit de gelijkspanning op de ingang van de DC-AC converter via een niveauaanpassingsschakeling en indien nodig via een niveau detectieschakeling (18) een onderspanningssignaal (UVI) genereert, welk signaal wordt toegevoerd aan de microcontroller (21), en waarbij het microcontroller programma het aangeboden onderspanningssignaal verwerkt. 15

21. Elektronisch voorschakelapparaat volgens conclusie 20, met het kenmerk dat als het in de microcontroller opgenomen programma heeft geconcludeerd dat de gelijkspanning op de ingang van de DC-AC converter beneden een zekere minimum waarde ligt, het stuursignaal Halve Frequentie (HaF) zodanig wordt ingesteld dat de DC-AC converter een 20 wisselspanning met de ontsteekfrequentie genereert.

22. Elektronisch voorschakelapparaat volgens één der conclusies 15 of 17-20, met het kenmerk dat als het in de microcontroller opgenomen programma heeft geconcludeerd dat de gelijkspanning op de ingang van de DC-AC converter beneden een zekere minimum 25 waarde ligt, en tevens dat tenminste één van de aangesloten lampen niet is aangesloten of niet correct werkt, de microcontroller het stuursignaal Shut Down activeert.

23. Elektronisch voorschakelapparaat volgens conclusies 11-22, met het kenmerk dat als het in de microcontroller opgenomen programma heeft geconcludeerd dat de gelijkspanning op 30 de ingang van de DC-AC converter beneden een zekere minimum waarde ligt, terwijl tevens reeds gedurende enige tijd de DC-AC converter op de ontsteekfrequentie was ingesteld, de microcontroller het stuursignaal Shut Down activeert.

24. Elektronisch voorschakelapparaat volgens conclusie 22 of 23, dat wordt gevoed uit een 35 ingangswisselspanning met lage frequentie, die wordt gelijkgericht, welke gelijkgerichte spanning indien nodig via een tussen geschakelde Power Factor Corrector wordt afgevlakt, en waarbij de in de DC-AC converter opgenomen stuurschakeling wordt gestart door een voedingsstroom, die via een hoogohmige weerstand R-start vanuit de gelijkgerichte jj 'f .’· OP I - 14 - H wisselspanning wordt betrokken, en waarbij deze start pas kan plaatsvinden als een zekere I minimum waarde van de voedingsstroom wordt overschreden, en als de DC-AC converter H is gestart, voedingsstroom voor deze stuurschakeling wordt afgeleid uit de wisselspanning H die door de DC-AC converter wordt gegenereerd, met het kenmerk dat de voedingsstroom I 5 voor de microcontroller eveneens wordt afgeleid uit de wisselspanning, die door de DC-AC I converter wordt opgewekt, en waarbij, nadat het in conclusies 22 en 23 genoemde stuursignaal Shut Down is gegeven de microcontroller in een normale werkmode met een I relatief groot stroomverbruik blijft doorwerken, en er in de microcontroller voorzieningen zijn H aangebracht, die er voor zorgdragen dat de microcontroller het signaal Shut Down weer H 10 deactiveert, nadat de voedingsspanning voor de microcontroller beneden een zeker minimumwaarde is gedaald. I 1022296