Es ist bekannt, Gasentladungslampen mit hochfrequenter Spannung, beispielsweise 20 kHz oder mehr zu betreiben. Durch den Betrieb von Gasentladungslampen mit Spannungen hoher Frequenz kann die Lichtausbeute einer solchen Lampe erhöht werden und auch die Bauelemente für den Betrieb der Lampe haben in diesem Fall geringere Verlustleistungen und können daher kleiner gebaut werden als solche, die für den Betrieb von Leuchtstofflampen mit herkömmlicher Netzfre¬ quenz dienen. Um die für das Starten der Gasentladungs¬ lampen notwendigen hohen Spannungen zu erhalten, sind in den vorerwähnten Schaltungen Serienschwingkreise den Gasentladungslampen zugeordnet, welche außerordentlich rasch die Spannung ansteigen lassen, bis die Gasentladungs¬ lampe startet. Es können dazu Gasentladungslampen mit vor¬ geheizten Elektroden oder auch solche mit nicht vorgeheiz- ten Elektroden verwendet werden. Startet die Lampe aus ir¬ gendwelchen Gründen trotz Erreichen der Startspannung nicht, so steigt hier die Spannung auf Werte an, die die Schaltung gefährden können. Ein Fehler, der das Starten der Gasent¬ ladungslampe verhindert, kann beispielsweise darin liegen,

daß die Lampe undicht ist, also einen sogenannten Gasdefekt aufweist. Unter Gasdefekt wird hier und im folgenden ein solcher Defekt verstanden, durch welchen die Gasverhältnisse im Glaskolben der Gasentladungslampe in irgendeiner Form ge¬ stört sind. Diese Gasdefekte können verschiedenste Ursachen haben. Anstelle solcher Gasdefekte kann eine Gasentladungs¬ lampe auch andere Mängel aufweisen, beispielsweise kann die Emissionsfähigkeit der Elektroden erschöpft sein, so daß die Gasesntladungslampe nicht mehr zünden kann.

Eine Schutzschaltung dieser Art ist auch in der deutschen Patentschrift 30 14 419 beschrieben und gezeigt. Diese Schutzschaltung ist hier bei einem Uorschaltgerät für eine Gasentladungslampe vorges_ ^~ en, die parallel zum Kondensator eines Reihenresonanzkreises im Lastkreis eines Wechselrich¬ ters angeordnet ist, dessen Schalter abhängig von den Span¬ nungen an Sekundärwicklungen eines Transformators gesteuert werden, der mit _. seiner Primärwicklung ebenfalls im Last¬ kreis liegt. Diese Schutzschaltung weist ferner eine bi¬ stabile Schalteinrichtung auf, die über ein RC-Glied ab¬ hängig von dem Strom im Lastkreis des Wechselrichters an¬ gesteuert wird und bei einem Grenzwert des Stromes im Last¬ kreis ihre Eingangsspannung in den Abschaltzustand kippt und dadurch einen Kurzschluß einer Sekundärwicklung des T ranaformatora bewirkt. Diese Schaltung arbeitet abhängig vom Strom im Lastkreis, darüberhinaus wird hier der Wechsel¬ richter im Störfalle vollständig abgeschaltet.

Eine solche Schutzschaltung wird nicht als zweckmäßig ange¬ sehen, da im Störfall der Strom im Lastkreis in einem viel geringeren Maße ansteigt als die Spannung, so daß es vor¬ teilhaft ist, den gegenüber dem Stromanstieg im Störfall erheblich größeren Spannungsanstieg als Steuergröße heran¬ zuziehen. Ferner erscheint es nicht zweckmäßig, im Störfall den Wechselrichter vollständig abzuschalten, da jeder Ein-

schaltvorgang eine nicht unerhebliche, wenn auch kurzzeitige Belastung für die einzelnen Schaltglieder mit sich bringt, die im Hinblick auf die Lebensdauer dieser Schaltglieder besser zu vermeiden ist.

5 Die Erfindung zielt nun darauf ab, im Störfall als Steuer¬ größe einerseits die rasch ansteigende Elektrodenspannung heranzuziehen und darüberhinaus die Schaltung so auszulegen, daß sie im Störfall stark gedämpft wird, so daß ein weiterer Spannungsanstieg unterbunden wird, ohne daß jedoch dabei die

10 Schaltung vollständig außer Betrieb gesetzt wird, diese vielmehr nach Behebung der Störung aus dem gedämpften Zu¬ stand wiederum voll anschwingt und die notwendigen Betriebs¬ größen wieder erreicht. Dies geschieht vorschlagsgemäß dadurch, daß in Abhängigkeit von der Höhe der am geschal-

-1-' teten Ausgang des Wechselrichters angeschlossenen Lastkreis - anstehenden Spannung parallel zu mindestens einer Sekundär¬ wicklung des Transformators eine Drossel über spannungsab¬ hängige. Schaltex, vorzugsweise über einen Thyristor an die Phase der das niedrigere Potential der den Wechselrichter

20 speisenden Gleichspannung anschließbar ist.

Die Fig. 1 bis 6 veranschaulichen verschiedene Schaltungs¬ beispiele, wobei alle funktionsgleichen Schaltglieder und Schaltelemente bei allen Ausführungsbeispielen mit densel¬ ben Hinweisgrößen bezeichnet worden sind.

25 Der Wechselrichter nach Fig. 1 hat im wesentlichen einen konventionellen Aufbau mit Eingangsschaltglieder D, R, C, wobei der Kondensator C als Speicherkondensator für die als Schalter dienenden Transistoren Sl und S2 dient. Parallel zum Transistor Sl liegt der Lastkreis mit einer Schwing-

30 kreisinduktivität L, einem Schwingkreiskondensator CS, der Primärwicklung T eines, mehrere Sekundärwicklungen Tl und T2 aufweisenden Steuertransformators und der Gasentla-

dungslampe GL, deren Heizkreis über den Kondensator CG geschlossen ist. Die Sekundärwicklung Tl und T2 des Steuer¬ transformators sind in den Steuerkreisen der Transistoren Sl und S2 angeordnet und sie haben die Aufgabe, abhängig vom Strom in der Primärwicklung T dieses Steuertransforma¬ tors diese Transistoren Sl und S2 wechselweise durchzuschal¬ ten bzw. zu sperren. Überlastungswiderstände RÜ sind allen elektronischen Schaltern Sl und S2 zugeordnet. Der Wechsel¬ richter ist beispielsweise auf eine Betriebsfrequenz von 20 kHz ausgelegt. Der Serienschwingkreis ist verlustarm dimensioniert, seine Resonanzfrequenz kann der Betriebs¬ frequenz des Wechselrichters entsprechen. Der Wechselrich¬ ter ist an den Phasen \l+ und V- einer Gleichspannungsquelle angeschlossen und wird mittels des Schalters S zu- bzw. ab¬ geschaltet. Soweit ist diese Schaltung Stand der Technik.

Um nun den eingangs erwähnten Effekt zu erzielen, nämlich die Betriebsfrequenz der Schaltung im Störfall zu dämpfen, ist nun eine Drossel DR mit ihrem einen Wicklungsende 10 am Steuerkreis des einen Transistors S2 angeschlossen. Das andere Wicklungsende 11 liegt über einem steuerbaren Thyristor 12 an der Phase V- mit dem niedrigeren Potential der den Wechselrichter speisenden Gleichspannungsquelle. Ein der Drossel DR nachgeschalteter Gleichrichter Gl schützt den Thyristor 2 vor Wechselspannung. Parallel zur Drossel DR ist ein Widerstand RD geschaltet, der die Aufgabe hat, die Drossel nicht unwirksam zu machen. Er bildet zusammen mit dem Kondensator CD ein Zeitverzögerungsglied, über welches der Haltestrom für den Thyristor 12 aufgebracht wird, wenn im Steuerkreis für den elektronischen Schalter S2 die Wech¬ selspannung durch Null durchfährt. Der Gleichrichter G2 hat in diesenyKreis ebenfalls Schutzfunktion.

Am Anschlußpunkt 13 wird nun die Steuerspannung für den Thyristor 12 abgegriffen, wobei der Kondensator CA für die Gleichspannungstrennung sorgt und Widerstände RA in

Verbindung mit einer Sperrdiode SD für die notwendige Span- nuntj:sLuiluny. Die WiduΓÜLände und Kondensatoren RZ und CZ dienen als Verzögerungsglieder. Das elektronische Schalt¬ glied DIAC, ausgebildet als bipolarer Schalter, sperrt die Steuerspannung so lange, bis sie einen bestimmten maxi¬ malen Wert erreicht hat, worauf dieses Schaltglied erst spannungsdurchlässig wird. Die Widerstände RP dienen zur Anpassung und Spannungsteilung. Die Funktion der übrigen Schaltglieder, wie aus der Fig. 1 ersichtlich, die nicht näher bezeichnet sind, ergibt sich für den einschlägigen Fachmann unmittelbar aus der gezeigten Schaltung und braucht hier wohl nicht näher erörtert zu werden.

Wird nun der Schalter S geschlossen und damit der Wechsel¬ richter an die Gleichspannungsquelle V+ - V- angeschlossen, so steigt die Spannung an den Elektroden der Gasentladungs¬ lampe GL rasch an, bis die Gasentladungslampe GL gezündet hat, worauf die Spannung auf ihren normalen Betriebswert abfällt, der erheblich unter jenem Wert liegt, bei welchem die Gasentladungslampe zündet. Dies unter der Voraussetzung, daß die Gasentladungslampe GL ordentlich funktioniert und keinen Defekt aufweist.

Wird nun jedoch vorausgesetzt, daß die Gasentladungslampe GL einen sogenannten Gasdefekt besitzt, so steigt die Spannung am Serienschwingkreis und damit an den Elektroden der Gas¬ entladungslampe GL nach Schließen des Schalters sehr rasch an und erreicht, da die Gasentladungslampe wegen ihres Gas¬ defektes nicht starten kann, immer höhere Werte, die, sofern die Schaltung keine entsprechende Schutzeinrichtung besitzt, zur Zerstörung der Isolation führen kann.

Die im Falle des Defektes auf Grund des fast ungedämpften

Serienschwingkreises rasch ansteigende Wechselspannung wird nun übor den Konden.iat.or CA und rinn Spannungsteiler RA

abgegriffen und zur Steuerelektrode des Thyristors 12 ge¬ leitet, wobei das Verzögerungsglied RZ - CZ für eine ent¬ sprechende zeitliche Verzögerung sorgt und der bipolare Schalter DIAC dafür, daß diese Steuerspannung erst dann wirksam wird, wenn sie einen bestimmten Maximalwert erreicht hat. Der vorerst gesperrte Thyristor 12 wird nun durchge¬ schaltet, so daß nun die Drossel DR stromdurchflossen ist, wodurch die Eigenfrequenz des Schwingkreises verstimmt und die Betriebsfrequenz dadurch erheblich gedämpft wird. Der Thyristor 12 bleibt nun so lange geschlossen, also leit¬ fähig, solange der Haltestrom den für den Thyristor 12 charakteristischen Wert nicht unterschreitet. Dieser Halte¬ strom für den Thyristor 12 wird bei der Schaltung nach Fig. 1 dem Steuerkreis für den Schalter S2 entzogen, wobei der Widerstand RD in Verbindung mit dem Kondensator CD für die Aufrechterhaltung dieses Haltestromes sorgt. Diese Schaltung ist dann einsetzbar und anwendbar, wenn die elektronischen Schalter Sl bzw. S2 entsprechend hohe Steuer¬ spannungen benötigen. Dieser gedämpfte Zustand der Schaltung wird so lange aufrechterhalten, bis die defekte Lampe aus der Fassung entnommen wird. Dadurch wird der Lastkreis un¬ terbrochen, die Steuerspannung und der Haltestrom fallen ab und der Thyristor 12 öffnet wieder und schaltet somit die Drossel DR ab. Dies geschieht bei geschlossenem Schalter S. Wird nun anstelle der defekten Gasentladungslampe GL eine funktionstüchtige Gasentladungslampe eingesetzt, so ist der Lastkreis wieder geschlossen, der Wechselrichter nimmt seine Funktion auf und die Spannung im Lastkreis steigt rasch an, bis die Gasentladungslampe GL zündet. Sollte auch die einge- setzte Gasentladungslampe einen Defekt aufweisen, der die Zündung verhindert, so tritt jener Vorgang ein, der vor¬ stehend beschrieben wurde.

Fig. 2 zeigt nun eine ähnliche Schaltung. Wechselrichter und Lastkreis sind in der gleichen Weise ausgebildet wie

beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Der Unterschied bei der Schaltung nach Fig. 2 liegt im wesentlichen in jenen Schaltungsdetails, die zur Aufrechterhaltung des Halte¬ stromes bei durchgeschaltetem Thyristor 12 dienen. Hier wird der Haltestrom dem die Phasen V+ und V- verbindenden Leitungszweig AB entnommen, in welchem die Spannung über den Begrenzungskondensator CB konstant gehalten wird.

Die Schaltung nach Fig. 3 unterscheidet sich von jener nach Fig. 1 dadurch, daß der Steuertransformator außer den schon erwähnten Wicklungen T, Tl und T2 noch eine zusätzliche Se¬ kundärwicklung T3 besitzt. Alle diese Wicklungen sind starr miteinander transformatorisch gekoppelt, indem alle Wick¬ lungen auf einem gemeinsamen Kern angeordnet sind. Diese zusätzliche Sekundärwicklung T3 des Steuertransformators ist der Drossel DR vorgeschaltet, diese beiden Wicklungen liegen miteinander in Reihe, was dann zweckmäßig und er¬ forderlich ist, wenn die Spannung im Steuerkreis des Schal¬ ters S2 am Anschlußpunkt 10 nicht hinreichend hoch ist, um den Haltestrom für den Thyristor 12 aufrechtzuerhalten. Die an der Sekundärwicklung T2 anliegende Spannung ist unter Umständen sehr klein, sie kann kleiner sein als die Durchlaßspannung für die Gleichrichter Gl bzw. G2. Werden jedoch elektronische Schalter Sl und S2 verwendet mit hohen Steuerspannungen, so kann auf diese zusätzliche Sekundär¬ wicklung T3 des Steuertransformators verzichtet werden.

Eine solche zusätzliche Sekundärwicklung T3 kann auch bei einer Schaltung nach Fig. 2 eingesetzt werden. Dies zeigt nun Fig. 4. Die Schaltung ist um so stabiler, je höher der Haltestrom für den Thyristor 12 ist. Ausgehend von der Schaltung nach Fig. 1 ist nun in Fig. 5 gezeigt, daß der Haltestrom für den Thyristor 12 über den Widerstand RD auch direkt von der Phase \l+ abgeleitet werden kann. Die Punkte H - H bezeichnen die Anschlußpunkte. Eine solche Schaltung ist jedoch mit ohmischen Verlusten verbunden, da

während des Wechsels der Lampe GL der Haltestrom aufrecht¬ erhalten wird und dieser Haltestrom erst nach öffnen des Schalters S unterbrochen wird. Eine Verbesserung wird je¬ doch gegenüber dieser Schaltung dadurch erzielt, daß der Widerstand RD am Anschlußpunkt I angeschlossen wird.

Die Schaltung nach Fig. 6 stellt eine vereinfachte Schal¬ tung dar. In der positiven Halbwelle der Spannung an der Wicklung T2 (bzw. T2 und T3) fließt ein ausreichend hoher Haltestrom und bei kleinerwerdender positiver Halbwelle an T2 (bzw. T2 und T3) und in der negativen Phase dieses Zyklusses hält die gespeicherte Energie in der Drossel DR über die Sperrdiode G3 den Haltestrom für den Thyristor 12 aufrecht. Da der Haltestrom bei dieser Schaltung durch keine zusätzlichen, in Serie geschalteten Widerstände fließt ist der qewonnene Haltestrom höher als bei den oben beschrie¬ benen Sc altungen, so daß für den Thyristor 12 ein relativ hoher Haltestrom zur Verfügung steht. Dank der Höhe des Haltestromes können Thyristoren mit geringer Empfindlich¬ keit eingesetzt werden, welche auf dem Markt billig, also mit wenigen Kosten zu erhalten sind.

Da die Schaltung im Störfall weiterschwingt, kann der Haltestrom vom Wechselrichter selbst verlustarm erzeugt werden. Die Maßnahmen nach den Ansprüchen 2 und 3 geben an, woher die Energie für den Haltestrom bezogen werden kann. Die für die Erzeugung des Haltestromes notwendige

Energie ist nach der Maßnahme nach Anspruch 2 klein, nach der Maßnahme nach Anspruch 3 relativ hoch und er kann im letzteren Fall bis einige Watt erreichen.

Der Gleichrichter Gl nach Anspruch 5 dient dazu, die Entladung des Kondensators CD über den Widerstand RD und über die Drossel DR während der negativen Spannungs¬ halbwelle am Steuertransformator bzw. das Löschen des Thyristors 12 durch die negative Spannungshalbwelle zu

verhindern.

Der bipolare Schalter DIAC im Steucrkreis des Thyristors 12 hat eine definierte Durchbruchspannung. Im Störungsfalle muß sich die Spannung bis auf diese Triggerspannung stei¬ gern, dann erst wird der Thyristor 12 aktiviert.

Ox e starre IranslαπnaLorisc u Kupplung aller Wicklungen des Steuertransformators (T - Tl - T2 - T3) bewirkt eine starre Abhängigkeit des Einschaltens der Transistoren vom Strom und eine steuerbare Leistungsaufnahme des Wechsel¬ richters.

Dank der Maßnahmen nach Anspruch 9 und 10 lädt der Gleich¬ richter G2 bis zur Sättigung der Drossel DR bei der posi¬ tiven Spannungshalbwelle des Transformators den Kondensator CD. Die Ladung des Kondensators wird über den Widerstand RD dem Thyristor 12 zur Aufbringung des Haltestromes be¬ rei gestellt. Dadurch ist die im Widerstand RD auftretende Verlustleistung sehr gering, im Gegensatz zu den Verlusten bei bisher verwendeten Schaltungen. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß der Thyristor 12 nur für kleine Spannungen gebaut sein muß. Wenn vorstehend anhand der verschiedenen Ausführungsbeispiele als spannungsabhängiger Schalter ein Thyristor 12 erläutert worden ist, so sei erwähnt, daß dieser Thyristor auch ersetzt werden kann beispielsweise durch zwei kleine Signaltransistoren, die sehr billig auf dem Markt erhältlich sind.

Dank der im Anspruch 11 geschilderten Maßnahme kann durch geeignete Wahl der Induktivität der Drossel DR und der Drosselgeometrie erreicht werden, daß die Frequenz des Wechselrichters im Störungsfalle wesentlich geringer an¬ steigt als bei den vorgenannten Schaltungen. Weil die Impulsbreite sinkt, verringert dies die Verluste im Stö¬ rungsfalle weiterhin.