AT392384B

Direct voltage supplied circuit for generating voltages and/or currents with different curve form and/or different frequency and/or different polarity.

Abstract

A load (L) with an ohmic, inductive, capacitive or complex resistance behaviour is connected in series with a reactance coil (D). Additionally, there are provided at least two controlled semiconductor switches (T1 and T2) which are, in relation to the load (L) and the reactance coil (D), respectively in series and yet in conducting paths (1 and 2) which are connected to different potentials of the supply voltage. In industrial application, one of the switches (T2) is open while the other switch (T1) is alternatingly open and closed, and after a time lapse which may be regulated or controlled, the switch (T1) actuated up to then in alternation is now left open while the switch (T2) left open up to then is now alternatingly open and closed and such alternation of the control of the switches is constantly repeated. The switches (T1 and T2) may be controlled by circuit inherent magnitudes or by magnitudes acting from outside on the circuit (for example computer control).

AT392384B, drawing sheet 1
Sheet 1 of 3

Term

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13 claims: 13 independent, 0 dependent

  1. 1
    CLAIMS PATENTANSPRÜCHE 1. Ballast for the operation of direct discharge gas discharge lamps with at least one gas discharge lamp as load and with a choke coil connected in series with the gas discharge lamp and with at least two controlled semiconductor switches, which in each case in series connection with respect to the gas discharge lamp and the choke coil, However, lie in different conduction paths and these conduction paths are connected to different potentials of the supply voltage, characterized, in the case of operational use, a switch (Tj) is open, while the other switch (T2) is opened and closed in alternating sequence and after the expiration of an adjustable or controllable period of time so far in alternating sequence (clock frequency) actuated switch (T2), whereas the previously open switch (T j) is opened and closed in alternating sequence and these 1. Vorschaltgerät zum Betrieb von Gasentladungslampen mit Gleichstrom mit mindestens einer Gasentladungslampe als Last und mit einer mit der Gasentladungslampe in Serie geschalteten Drosselspule und mit mindestens zwei gesteuerten Halbleiterschaltem, welche bezüglich der Gasentladungslampe und der Drosselspule jeweils für sich in Serienschaltung, jedoch in verschiedenen Leitungspfaden liegen und diese Leitungspfade an unterschiedlichen Potentialen der Speisespannung angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß beim betriebsmäßigen Einsatz der eine Schalter (Tj) offen ist, während der andere Schalter (T2) in wechselnder Folge geöffnet und geschlossen ist und nach Ablauf einer einstellbaren oder ansteuerbaren Zeitspanne der bislang in wechselnder Folge (Taktfrequenz) betätigte Schalter (T2) offengehalten ist, wogegen der bislang offene Schalter (T j) in wechselnder Folge geöffnet und geschlossen ist und diese Change sequence of the switch operation (Umpolfrequenz) is constantly repeated and the ratio of Umpolfrequenz to the switching frequency of the switch (clock frequency) is about 1:1000, preferably more Wechselfolge der Schalterbetätigung (Umpolfrequenz) sich ständig wiederholt und das Verhältnis von Umpolfrequenz zur Schaltfrequenz der Schalter (Taktfrequenz) etwa 1:1000, vorzugsweise mehr beträgt
  2. 2
    Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasentladungslampe (L) und Drossel (D) in Serienschaltung beinhaltende Leitungspfad (3) an einem Mittelwert der Speisespannung angeschlossen ist. (Fig. 1). Second Ballast according to Claim 1, characterized in that the gas discharge lamp (L) and throttle (D) connected in series circuit line path (3) is connected to an average value of the supply voltage. (Fig. 1).
  3. 3
    Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasentladungslampe (L) und Drossel (D) in Serienschaltung beinhaltende Leitungspfad über mindestens zwei Kondensatoren (C), welche bezüglich der Gasentladungslampe (L) und der Drosselspule (D) jeweils für sich in Serienschaltung, jedoch in verschiedenen Leitungspfaden (1, 2) liegen, an unterschiedlichen Potentialen (X, Y) der Speisespannung angeschlossen ist, wobei die Kondensatoren (C) an denselben Potentialen der Speisespannung angeschlossen sind wie die gesteuerten Halbleiterschalter (T j, T2). (Fig. 2). Third Ballast according to claim 1, characterized, in that the gas discharge lamp (L) and throttle (D) have a series-connected line path via at least two capacitors (C), which with respect to the gas discharge lamp (L) and the inductor (D) in each case in series, however, in different conduction paths (1, 2) lie, at different potentials (X, Y) the supply voltage is connected, the capacitors (C) being connected to the same potentials of the supply voltage as the controlled semiconductor switches (T j, T2). (Figure 2). -5AT392 384B -5AT392 384B
  4. 4
    Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasentladungslampe (L) und Drossel (D) in Serienschaltung beinhaltende Leitungspfad über mindestens zwei weitere steuerbare Halbleiterschalter (Tj, T^), welche bezüglich der Gasentladungslampe (L) und der Drosselspule (D) jeweils für sich in Serienschaltung, jedoch in verschiedenen Leitungspfaden (1,2) liegen, an unterschiedlichen Potentialen (X, Y) der Speisespannung angeschlossen sind, wobei diese Halbleiterschalter (T-j, T4) der Periode der Umpolfrequenz der anderen Halbleiterschalter (Tj, T2) geöffnet bzw. geschlossen sind und so in Verbindung mit der Gasentladungslampe (L) und Drosselspule (D) jeweils einen geschlossenen Stromkreis bilden, in welchem die Richtung des Stromflusses der Umpolfrequenz entsprechend sich ändert (Fig. 3). 4th Ballast according to claim 1, characterized, in that the gas discharge lamp (L) and throttle (D) connected in series circuit conduction path via at least two further controllable semiconductor switches (Tj, T ^) which with respect to the gas discharge lamp (L) and the inductor (D) in each case in series, however, lie in different conduction paths (1,2), at different potentials (X, Y) are connected to the supply voltage, these semiconductor switches (Tj, T4) of the period of Umpolfrequenz the other semiconductor switches (Tj, T2) are open or closed and thus in each case form a closed circuit in conjunction with the gas discharge lamp (L) and choke coil (D), in which the direction of the current flow of the polarity reversal changes correspondingly (FIG. 3).
  5. 5
    Vorschaltgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Gasentladungslampe (L) in an sich bekannter Weise ein Kondensator angeschlossen ist (Fig. 3). 5th Ballast according to one of the preceding claims, characterized in that a capacitor is connected in parallel to the gas discharge lamp (L) in a manner known per se (FIG. 3).
  6. 6
    Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Drossel (D) und der Gasentladungslampe (L) ein Kondensator (C) angeschlossen ist, dessen andere Elektrode mit jenem Anschlußpunkt (Y) für die Versorgungsspannung verbunden ist, der von den beiden Anschlußpunkten (X, Y) für diese Versorgungsspannung (U) das niedrigere Potential aufweist. (Fig. 3). 6th Ballast according to one of Claims 1 to 4, characterized in that a capacitor (C) is connected between the choke (D) and the gas discharge lamp (L), the other electrode of which is connected to that connection point (Y) for the supply voltage coming from the two connection points (X, Y) for this supply voltage (U) has the lower potential. (Fig. 3).
  7. 7
    Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest den in wechselnder Folge (Taktfrequenz) periodisch betätigten Halbleiterschaltem (Tp T2) Freilaufdioden (Dj, D2) parallel geschaltet sind. (Fig. 3). 7th Ballast according to one of Claims 1 to 6, characterized in that at least the semiconductor switches (Tp T.) Which are actuated periodically in alternating sequence (clock frequency)2Freewheeling diodes (Dj, D2) are connected in parallel. (Fig. 3).
  8. 8
    Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Taktund/oder Umschaltfrequenz, welche die an der Gasentladungslampe (L) anliegende Spannung und/oder den die Gasentladungslampe durchfließenden Strom jeweils nach Größe und Verlauf bestimmen, schaltungsinhärente elektrische Größen (Spannungshöhe, Spannungsanstieg, Stromhöhe, Stromanstieg, Wirkleistung, Scheinleistung oderähnl.) dienen (Eigenerregung). 8th. Ballast according to one of claims 1 to 7, characterized in that for controlling the clocking and / or switching frequency, which determine the voltage applied to the gas discharge lamp (L) and / or the current flowing through the gas discharge lamp in each case according to size and course, circuit-inherent electrical variables ( Voltage level, voltage rise, current level, current rise, active power, apparent power or similar) are used (self-excitation).
  9. 9
    Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Taktund/oder Umpolfrequenz, welche die an der Gasentladungslampe (L) anliegende Spannung und/oder den die Gasentladungslampe durchfließenden Strom jeweils nach Größe und Verlauf bestimmen, schaltungsunabhängige Größen dienen (Fremderregung). 9th Ballast according to one of Claims 1 to 8, characterized in that circuit-independent variables serve to control the clock and / or pole reversal frequency, which determine the voltage applied to the gas discharge lamp (L) and / or the current flowing through the gas discharge lamp in each case according to size and course ( separate excitation).
  10. 10
    Vorschaltgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umpolfrequenz bestimmt ist durch die Größe und/oder den Anstieg der Ladespannung eines mit der Gasentladungslampe in Reihe liegenden Kondensators (Eigenerregung). 10th Ballast according to claim 8, characterized in that the Umpolfrequenz is determined by the size and / or increase of the charging voltage of a gas discharge lamp in series with the capacitor (self-excitation).
  11. 11
    Vorschaltgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die von schaltungsunabhängigen Größen bestimmte Umpolfrequenz von der Frequenz eines Wechselspannungsversorgungsnetzes abgeleitet ist (Fremderregung). 11th Ballast according to Claim 9, characterized in that the polarity reversal determined by circuit-independent variables is derived from the frequency of an AC power supply network (external excitation).
  12. 12
    Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der an der Gasentladungslampe (L) anliegenden Spannung und/oder des die Gasentladungslampe durchfließenden Stromes das Verhältnis der Schaltdauer (ED) zur Ausschaltdauer (TL) pro Periode (PD) der jeweils in Taktfrequenz geschalteten Halbleiter und/oder Pulsweitenmodulation dient (Fig. 6). 12th Ballast according to one of Claims 1 to 7, characterized in that, for controlling the voltage applied to the gas discharge lamp (L) and / or the current flowing through the gas discharge lamp, the ratio of the switching duration (ED) to the breaking duration (TL) per period (PD) of the each in switched clock frequency semiconductor and / or pulse width modulation is used (Fig. 6).
  13. 13
    Vorschaltgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gates und/oder Basen mindestens der nicht auf ruhendem Potential liegenden Halbleiterschalter über Transformatoren oder Pulstransformatoren angesteuert sind. 13th Ballast according to one of the preceding claims, characterized in that the gates and / or bases of at least the semiconductor switches which are not at rest are driven by transformers or pulse transformers.
Independent claims13