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Title:
CIRCUIT ARRANGEMENT FOR FIRING A DISCHARGE LAMP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/055547
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a circuit arrangement for firing a discharge lamp, having a first and a second input connection for connecting an input voltage; an inverter, having an input and an output, wherein the input is coupled to the first and the second input connections; a first and a second output connection for connecting the discharge lamp (La); a resonance impedance coupled between the output of the inverter and the first output connection; a resonance circuit comprising the resonance impedance; and a control device (10) for controlling the frequency of the signal provided at the inverter output; the circuit arrangement further comprises a current measuring device arranged for the measuring of a current (I-ist(f )) correlating with the current in the resonance circuit, wherein the control device (10) is configured such that it controls the frequency at the output of the inverter as a function of the measured current (Ilst(f)). The invention further relates to a method for firing a discharge lamp on such a circuit arrangement.

Inventors:
BREUER CHRISTIAN (DE)
BRUECKEL MARTIN (DE)
HUBER ANDREAS (DE)
HYING RALF (DE)
REITER BERNHARD (DE)
Application Number:
PCT/EP2006/068302
Publication Date:
May 15, 2008
Filing Date:
November 09, 2006
Export Citation:
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Assignee:
PATENT TREUHAND GES FUER ELEKTRISCHE GLUEHLAMPEN MBH (DE)
BREUER CHRISTIAN (DE)
BRUECKEL MARTIN (DE)
HUBER ANDREAS (DE)
HYING RALF (DE)
REITER BERNHARD (DE)
International Classes:
H05B41/288
Domestic Patent References:
WO2003039206A12003-05-08
Foreign References:
US6380694B12002-04-30
US6020691A2000-02-01
US20040183463A12004-09-23
Attorney, Agent or Firm:
RAISER, Franz (Postfach 22 16 34, München, DE)
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Claims:

Ansprüche

1. Schaltungsanordnung zum Zünden einer Entladungslampe mit

- einem ersten und einem zweiten Eingangsanschluss zum Anschließen einer Eingangsspannung (U zw ) ; - einem Wechselrichter, der einen Eingang und einen Ausgang aufweist, wobei der Eingang mit dem ersten und dem zweiten Eingangsanschluss gekoppelt ist;

- einem ersten und einem zweiten Ausgangsanschluss zum Anschließen der Entladungslampe (La) ; - einer Resonanzdrossel (L2) , die zwischen den Ausgang des Wechselrichters und den ersten Ausgangsanschluss gekoppelt ist;

- einem Resonanzkreis, der die Resonanzdrossel (L2) umfasst; und - einer Regelvorrichtung (10) zur Regelung der Frequenz (f) des am Wechselrichterausgang bereitgestellten Signals; dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung weiterhin eine Strommess- Vorrichtung (R sh ) umfasst, die angeordnet ist zur Mes ¬ sung eines Stroms, der mit dem Strom im Resonanzkreis korreliert ist, wobei die Regelvorrichtung (10) ausgelegt ist, die Frequenz (f) am Ausgang des Wechselrichters in Abhän- gigkeit des gemessenen Stroms (I lst ) zu regeln.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung weiterhin einen Spannungswandler (Ll, Dl, Sl, Cl) umfasst, der zwischen

den ersten und den zweiten Eingangsanschluss und den Eingang des Wechselrichters gekoppelt ist, wobei die Strommessvorrichtung als Shunt (Rsh) ausgebildet ist und im Spannungswandler angeordnet ist, und wobei der Spannungswandler derart mit einem Bezugspotential ver ¬ bunden ist, dass der Strom durch den Shunt (Rsh) mit dem Strom im Resonanzkreis korreliert ist.

3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelvorrichtung (10) umfasst:

- eine erste Speichervorrichtung (12) zur Abspeicherung eines mit einem Maximum (I max ) des Stroms im Re ¬ sonanzkreis korrelierten Werts;

- eine Vergleichsvorrichtung (14) zum Vergleich eines sich bei der momentanen Frequenz des Signals am Ausgang des Wechselrichters ergebenden, mit dem Strom im Resonanzkreis korrelierten Werts (I lst (f)) mit dem in der ersten Speichervorrichtung (12) abgespeicherten Maximum (I max ) ; und - eine Schreibvorrichtung (16), die ausgelegt ist, für den Fall, dass der sich bei der momentanen Frequenz des Signals am Ausgang des Wechselrichters ergeben ¬ de, mit dem Strom im Resonanzkreis korrelierte Wert (I lst (f)) größer ist als das bisher eingetragene Ma- ximum (I max ) , diesen Wert (I lst (f)) in die erste Spei ¬ chervorrichtung (12) einzutragen.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelvorrichtung (10) weiterhin umfasst:

- eine Steuervorrichtung (20) zur Steuerung der Frequenz des Signals am Ausgang des Wechselrichters;

- eine zweite Speichervorrichtung (18), in die ein Differenzwert (δl) eingetragen ist; - wobei die Vergleichsvorrichtung (14) weiterhin ausgelegt ist, die Differenz (I Dlff (f)) zwischen dem in der ersten Speichervorrichtung (12) abgespeicherten Maximum (I max ) und dem sich bei der momentanen Fre ¬ quenz des Signals am Ausgang des Wechselrichters er- gebenden Wert (I lst (f)) zu bilden und diesen gegen den in der zweiten Speichervorrichtung (18) eingetragenen Differenzwert (δl) zu vergleichen,

- wobei die Steuervorrichtung (20) weiterhin ausgelegt ist, die Frequenz des Signals am Ausgang des Wech- selrichters solange in eine Richtung zu verändern, d.h. zu erniedrigen oder zu erhöhen, bis die Differenz (I Dlff (f)) größer oder größer gleich ist wie der eingetragene Differenzwert (δl) , und anschließend wieder solange in die umgekehrte Richtung zu verän- dern, d.h. zu erhöhen oder zu erniedrigen, bis die Differenz (I Dlff (f)) wieder größer oder größer gleich ist wie der eingetragene Differenzwert (δl) .

5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzwert (δl) maximal 50% des Maximums (Imax) , bevorzugt zwischen 5 und 30% des Maximums (I max ) , beträgt.

6. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz am Ausgang des Wechselrichters in Sprüngen von höchstens 1 kHz, bevorzugt höchstens 50 Hz, verändert wird.

7. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitkonstante der Regelvorrichtung (10) höchstens 5 ms, bevorzugt höchstens 2 ms, beträgt.

8. Verfahren zum Zünden einer Entladungslampe (La) an einer Schaltungsanordnung einem ersten und einem zweiten Eingangsanschluss zum Anschließen einer Eingangsspan- nung (U zw ) , einem Wechselrichter, der einen Eingang und einen Ausgang aufweist, wobei der Eingang mit dem ersten und dem zweiten Eingangsanschluss gekoppelt ist, einem ersten und einem zweiten Ausgangsanschluss zum Anschließen der Entladungslampe (La) , einer Reso- nanzdrossel (L29, die zwischen den Ausgang des Wech ¬ selrichters und den ersten Ausgangsanschluss gekoppelt ist; einem Resonanzkreis, der die Resonanzdrossel (L2) umfasst, und einer Regelvorrichtung (10) zur Regelung der Frequenz des am Wechselrichterausgang bereitge- stellten Signals; gekennzeichnet durch folgende Schritte:

- Messen eines Stroms (I lst (f)), der mit dem Strom im Resonanzkreis korreliert ist; und

- Regeln (10) der Frequenz (f) am Ausgang des Wechselrichters in Abhängigkeit des gemessenen Stroms (I-

XSt (f) ) •

9. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte: a) Messen des sich bei der momentanen Frequenz ergebenden momentanen Stromwerts (I lst (f)); b) Ermitteln einer Differenz (I D iff) zwischen einem ge ¬ speicherten Stromwert (I m ax) , der einem aktuellen Maximum des Stromwerts entspricht, und dem momenta ¬ nen Stromwert (I lst (f)); bl) falls die Regelung gerade von größeren Frequenzen zu kleineren Frequenzen läuft: bll) falls die Differenz (I Dlff ) kleiner ist als ein gespeicherter Differenzwert (δl) :

Erniedrigen der momentanen Frequenz um einen vorgebbaren Frequenzwert (δf) ; bl2) falls die Differenz (∑Diff) größer oder gleich ist wie ein gespeicherter Diffe- renzwert (δl) :

Erhöhen der momentanen Frequenz um einen vorgebbaren Frequenzwert (δf) ; b2) falls die Regelung gerade von kleineren Frequenzen zu größeren Frequenzen läuft: b21) falls die Differenz (I Dlff ) kleiner ist als ein gespeicherter Differenzwert (δl) : Erhöhen der momentanen Frequenz um einen vorgebbaren Frequenzwert (δf) ;

b22) falls die Differenz (∑Diff) größer oder gleich ist wie ein gespeicherter Differenzwert (δl) :

Erniedrigen der momentanen Frequenz um ei- nen vorgebbaren Frequenzwert (δf) ; c) Vergleichen (14) des momentanen Stromwerts (I lst (f)) mit dem als aktuelles Maximum gespeicherten Stromwert (Imax) : cl) falls der momentane Stromwert (I lst (f)) größer ist als der gespeicherte Stromwert (I max ) : Spei ¬ chern des momentanen Stromwerts (I lst (f)) an ¬ stelle des bisher gespeicherten Stromwerts (I max/ r c2) falls der momentane Stromwert (I lst (f)) kleiner ist als der gespeicherte Stromwert (I m ax) : Ver ¬ werfen des momentanen Stromwerts (I lst (f)); d) Wiederholen der Schritte a) , b) und c) bis zur Zün ¬ dung der Entladungslampe (La) .

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle der jeweiligen Stromwerte damit korre ¬ lierte Spannungswerte gemessen, ausgewertet und ge ¬ speichert werden.

Description:

Beschreibung

Schaltungsanordnung zum Zünden einer Entladungslampe

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanord ¬ nung zum Zünden einer Entladungslampe mit einem ersten und einem zweiten Eingangsanschluss zum Anschließen einer Eingangsspannung, einem Wechselrichter, der einen Eingang und einen Ausgang aufweist, wobei der Eingang mit dem ersten und dem zweiten Eingangsanschluss gekoppelt ist, einem ersten und einem zweiten Ausgangsanschluss zum Anschließen einer Entladungslampe, einer Resonanzdrossel, die zwischen den Ausgang des Wechselrichters und den ers ¬ ten Ausgangsanschluss gekoppelt ist, einem Resonanzkreis, der die Resonanzdrossel umfasst, und einer Regelvorrich ¬ tung zur Regelung der Frequenz des am Wechselrichterausgangs bereitgestellten Signals. Sie betrifft überdies ein Verfahren zum Zünden einer Entladungslampe an einer derartigen Schaltungsanordnung.

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Proble ¬ matik der Erzeugung einer zur Zündung einer Entladungslampe ausreichend hohen Spannung mittels Anregung eines Resonanzkreises im Bereich seiner Resonanzfrequenz. Im Stand der Technik wird hierbei insbesondere die Ausgangs ¬ spannung des Resonanzkreises gemessen oder über den gesamten, infolge von Toleranzen möglichen Bereich von Resonanzfrequenzen gesweept, d. h. abwechselnd von kleine- ren zu größeren Frequenzen und anschließend von größeren zu kleineren Frequenzen usw.. Bei der ersten Vorgehens-

weise wird hierbei die Ausgangsspannung des Resonanzkrei ¬ ses gemessen, insbesondere unter Verwendung eines Spannungsteilers, um damit die geeignete Anregungsfrequenz für den Resonanzkreis zu wählen. Geht man davon aus, dass die Zündspannung im Bereich mehrerer kV liegt, so müssen die Elemente des Spannungsteilers für diese hohe Spannung ausgelegt sein. überdies erfordert die Messung der Aus ¬ gangsspannung einen beträchtlichen Aufwand an zusätzlich benötigten Bauteilen, was sich in unerwünscht hohen Kos- ten niederschlägt. Da die Spannung am Ausgang des Reso ¬ nanzkreises infolge des Wechselrichters als Wechselspan ¬ nung vorliegt, muss bei ihrer Messung zur Beseitigung des Wechselanteils ein Filter vorgesehen werden, wobei dieses Filter in einem zusätzlichen Aufwand an Bauelementen und zur Montage resultiert. Bei der zweiten Variante, d.h. dem Sweepen, werden zwar weniger Bauteile benötigt, allerdings führt das überstreichen des gesamten toleranzbe ¬ hafteten Bereichs möglicher Resonanzfrequenzen zu einer niedrigen mittleren Ausgangsspannung und damit zu einer Verschlechterung der Zündbedingungen.

Darstellung der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, die eingangs genannte Schaltungsanordnung bzw. das eingangs genannte Verfahren derart weiterzubilden, dass eine Regelung auf die Resonanzfrequenz des Resonanzkrei- ses zur Zündung einer Entladungslampe unter geringerem Kostenaufwand ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schaltungsanordnung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Patentanspruch 8.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass eine kostengünstigere Regelung auf die Resonanzfre ¬ quenz des Resonanzkreises ermöglicht wird, wenn anstelle einer Messung der Ausgangsspannung des Resonanzkreises der im Resonanzkreis fließende Strom gemessen wird. Da ¬ durch kann einerseits das Vorsehen eines für hohe Spannungen ausgelegten Spannungsteilers entfallen. Die Strommessung erfolgt nämlich durch einen niederohmigen Shunt- Widerstand, der seriell in den Stromkreis gekoppelt ist. Die Spannung am Shunt-Widerstand beträgt üblicherweise weniger als 1 V. Vorliegend kommt andererseits ein weite ¬ rer Umstand zum Tragen: Ein derartiger Shunt-Widerstand zur Strommessung ist in elektronischen Vorschaltgeräten zum Betreiben einer Entladungslampe, d. h. zur Regelung verschiedener Betriebsparameter während des Dauerbetriebs der Entladungslampe, ohnehin vorgesehen und kann gemäß der vorliegenden Erfindung nunmehr auch bei der Regelung im Zusammenhang mit der Zündung der Entladungslampe Anwendung finden.

Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung neben einer Anregung mit voller Resonanzfrequenz auch eine Anregung mit einem ungeradzahligen Bruchteil der Resonanzfrequenz erfolgen kann, wodurch die Anforderungen im Hinblick auf die Schaltgeschwindigkeit der elektronischen Schalter des Wechselrichters reduziert werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Schaltungsanordnung weiterhin einen Spannungswandler auf, der zwischen den ersten und den zweiten Eingangsanschluss und den Eingang des Wechselrichters gekoppelt ist, wobei die Strommessvorrichtung als Shunt ausgebildet ist und im

Spannungswandler angeordnet ist, und wobei der Spannungs ¬ wandler derart mit einem Bezugspotential verbunden ist, dass der Strom durch den Shunt mit dem Strom im Resonanzkreis korreliert ist. Gegenüber einer Anordnung des Shunt-Widerstands im Resonanzkreis bietet diese Vorge ¬ hensweise den Vorteil, dass dort eine aufwändige potenti ¬ alfreie Messung entfallen kann.

Bevorzugt umfasst die Regelvorrichtung eine erste Spei ¬ chervorrichtung zur Abspeicherung eines mit einem Maximum des Stroms im Resonanzkreis korrelierten Werts, eine Ver ¬ gleichsvorrichtung zum Vergleich eines sich bei der momentanen Frequenz des Signals am Ausgang des Wechselrichters ergebenden, mit dem Strom im Resonanzkreis korre ¬ lierten Werts mit dem in der ersten Speichervorrichtung abgespeicherten Maximum, und eine Schreibvorrichtung, die ausgelegt ist, für den Fall, dass der sich bei der momen ¬ tanen Frequenz des Signals am Ausgang des Wechselrichters ergebende, mit dem Strom im Resonanzkreis korrelierte Wert größer ist als das bisher eingetragene Maximum, die- sen Wert in die erste Speichervorrichtung einzutragen.

Diese Maßnahme bietet den Vorteil, dass unabhängig von Toleranzen oder änderungen aufgrund von Temperaturabhängigkeiten und dergleichen als Regelgröße immer ein für die vorliegende Schaltungsanordnung unter Berücksichti- gung der vorliegenden Umgebungsbedingungen optimal aktueller Wert für den Strom (oder einer damit korrelierten Größe) im Resonanzkreis der Schaltungsanordnung bei der Regelung auf die Resonanzfrequenz verwendet wird.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung umfasst die Regelvor- richtung weiterhin eine Steuervorrichtung zur Steuerung

der Frequenz des Signals am Ausgang des Wechselrichters, eine zweite Speichervorrichtung, in die ein Differenzwert eingetragen ist, wobei die Vergleichsvorrichtung weiterhin ausgelegt ist, die Differenz zwischen dem in der ers- ten Speichervorrichtung abgespeicherten Maximum und dem sich bei der momentanen Frequenz des Signals am Ausgang des Wechselrichters ergebenden Wert zu bilden und diesen gegen den in der zweiten Speichervorrichtung eingetragenen Differenzwert zu vergleichen, wobei die Steuervor- richtung weiterhin ausgelegt ist, die Frequenz des Sig ¬ nals am Ausgang des Wechselrichters solange in eine Rich ¬ tung zu verändern, d. h. zu erniedrigen oder zu erhöhen, bis die Differenz größer oder größer gleich ist wie der eingetragene Differenzwert, und anschließend wieder so- lange in die umgekehrte Richtung zu verändern, d. h. zu erhöhen oder zu erniedrigen, bis die Differenz wieder größer oder gleich ist wie der eingetragene Differenzwert .

Bei einer aus dem Stand der Technik bekannten, bei der Regelung auf die Ausgangsspannung des Resonanzkreises eingesetzten Vorgehensweise wurde auf einen Bereich von +/- 5 bis +/- 10 % um die eigentliche Resonanzfrequenz gesweept, um die toleranzbehaftete Resonanzfrequenz zu treffen. Toleranzen der Resonanzfrequenz ergeben sich in Abhängigkeit von wechselnden Umgebungsbedingungen und infolge von Bauteiletoleranzen. Bei der vorliegenden Erfindung wird der Bereich der Resonanzfrequenz zwar ebenfalls überstrichen - über die Definition des in der zweiten Speichervorrichtung eingetragenen Differenzwerts, wobei allerdings infolge des mitnotierten Maximums Auswirkungen von Toleranzen und unterschiedlichen Temperaturen auf die

maximale Ausgangsspannung und die Resonanzfrequenz belanglos werden, so dass der Frequenzbereich um die Resonanzfrequenz deutlich enger gefasst werden kann als im Stand der Technik. Hieraus resultiert eine deutliche Er- höhung der mittleren Ausgangsspannung des Resonanzkreises gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten Vorgehensweise. Dies ermöglicht eine erhebliche Verbesserung der Zündneigung der angeschlossenen Entladungslampe.

Die zuletzt vorgestellte bevorzugte Ausführungsform bie- tet überdies ein geeignetes Mittel zur Eliminierung des Einflusses des Rauschens bei der Erfassung eines mit dem Strom des Resonanzkreises korrelierten Signals. Dieses Rauschen kann beispielsweise in der Größenordnung von 1 bis 5 % des Nutzsignals liegen. Ein anderer, aus dem Stand der Technik im Zusammenhang mit der Spannungsmessung bekannter Regelalgorithmus würde bereits dann die fortlaufende Frequenzerhöhung bzw. die fortlaufende Fre ¬ quenzerniedrigung umkehren, wenn er nach Durchschreiten eines Maximums einen niedrigeren Wert misst. Diese Vorge- hensweise würde den Einfluss des Rauschens nicht berück ¬ sichtigen und würde immer wieder das Erreichen des tatsächlichen Maximums verhindern, wodurch sich eine geringere Spannungs-Zeit-Fläche als bei der vorliegenden Er ¬ findung ergeben würde. Durch Mitnotieren des aktuellen Strommaximums (oder eines damit korrelierten Werts) und Dimensionierung des Differenzwerts so, dass der Beitrag des Rauschens sicher abgedeckt ist, lässt sich der Fre ¬ quenzbereich, innerhalb dessen gesweept wird, minimieren und damit die Spannungs-Zeit-Fläche maximieren. Letzteres resultiert in einer Optimierung der Zündneigung der an

einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung angeschlossenen Entladungslampe.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung beträgt dabei der Differenzwert maximal 50% des Maximums, bevorzugt zwischen 5 und 30 % des Maximums. Dabei kann der Differenzwert, nachdem sich das Maximum während des Zündvorgangs wie erwähnt ändert, auch festgelegt werden ausgehend von einem aus Erfahrung gewonnenen Mittelwert des Maximums.

Die Frequenz am Ausgang des Wechselrichters wird bevor ¬ zugt in Sprüngen von höchstens 1 kHz, bevorzugt höchstens 50 Hz geändert. Die Zeitkonstante der Regelvorrichtung beträgt bevorzugt höchstens 5 ms, noch bevorzugter höchs ¬ tens 2 ms .

Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Schaltungsanord ¬ nung beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten, soweit anwendbar, auch für das erfindungsgemäße Verfahren.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungs- gemäßen Verfahrens weist folgende Schritte auf: a) Messen des sich bei der momentanen Frequenz ergebenden momentanen Stromwerts; b) Ermitteln einer Differenz zwischen einem gespeicherten Stromwert, der einem aktuellen Maximum des Stromwerts entspricht, und dem momentanen Stromwert; bl) falls die Regelung gerade von größeren Frequenzen zu kleineren Frequenzen läuft: bll) falls die Differenz kleiner ist als ein gespeicherter Differenzwert: Ernied ¬ rigen der momentanen Frequenz um einen vorgebbaren Frequenzwert; bl2) falls die Differenz größer oder gleich ist wie ein gespeicherter Differenzwert: Erhöhen der mo-

mentanen Frequenz um einen vorgebbaren Frequenzwert; b2) falls die Regelung gerade von kleineren Frequenzen zu größeren Frequenzen läuft: b21) falls die Differenz kleiner ist als ein eingespeicherter Differenzwert: Erhöhen der momentanen Frequenz um einen vorgebbaren Frequenzwert; b22) falls die Differenz größer oder gleich ist wie ein gespeicherter Differenzwert: Erniedrigen der momentanen Frequenz um einen vorgebbaren Frequenzwert; c) Vergleichen des momentanen Stromwerts mit dem als aktuelles Maximum gespeicherten Stromwert: cl) falls der momentane Stromwert größer ist als der gespeicherte Stromwert: Speichern des momentanen Stromwerts anstelle des bisher gespeicherten Stromswerts; c2) falls der momentane Strom ¬ wert kleiner ist als der gespeicherte Stromwert: Verwer- fen des momentanen Stromwerts; d) Wiederholen der Schritte a) , b) und c) bis zur Zündung der Entladungslampe.

Anstelle der jeweiligen Stromwerte können bei der vorlie ¬ genden Erfindung ohne weiteres damit korrelierte Span ¬ nungswerte gemessen, ausgewertet und gespeichert werden, beispielsweise die am Shunt abfallende Spannung.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung (en)

Im Nachfolgenden wird nunmehr ein Ausführungsbeispiel ei ¬ ner erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung unter Bezugnah- me auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen :

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Schaltplan eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung;

Fig. 2 in schematischer Darstellung den zeitlichen Ver- lauf der Spannung am Shunt-Widerstand bei der Vor ¬ gehensweise nach dem Stand der Technik (gestrichelt) und bei der Vorgehensweise nach der Erfin ¬ dung (durchgezogene Linie) ; und

Fig. 3 einen Signalflussgraphen, der die Vorgehensweise bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verdeutlicht.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanord ¬ nung. An ihrem Eingang liegt die so genannte Zwischen- kreisspannung U zw an, die üblicherweise eine Gleichspan- nung von einigen 100 V darstellt. Darauf folgt ein Span ¬ nungswandler, der vorliegend beispielhaft als Tiefsetz- steller ausgeführt ist und einen Schalter Sl, eine Induktivität Ll, eine Diode Dl und einen Kondensator Cl um- fasst. Darauf folgt ein Wechselrichter, der vorliegend beispielhaft in Vollbrückenanordnung ausgeführt ist und die Schalter S2, S3, S4 und S5 umfasst. Die Entladungs ¬ lampe La ist über einen Resonanzkreis an den Ausgang des Wechselrichters gekoppelt, wobei der Resonanzkreis die Induktivitäten L2, L3 und den Kondensator C2 umfasst. Die Schaltungsanordnung umfasst weiterhin eine Regelvorrichtung 10, der die an einem im Spannungswandler angeordneten Shunt-Widerstand R S h abfallende Spannung U RS h zuge ¬ führt wird. Sie weist vier Ausgänge auf, um, wie mit den

Pfeilen gekennzeichnet, die Schalter S2, S3, S4, S5 zu steuern. In der Regelvorrichtung 10 ist eine erste Speichervorrichtung 12, eine Vergleichsvorrichtung 14, eine Schreibvorrichtung 16, eine zweite Speichervorrichtung 18 sowie eine Steuervorrichtung 20 vorgesehen, auf die im Zusammenhang mit Fig. 3 noch näher eingegangen wird.

Der Strom im Resonanzkreis fließt zu dem Zeitpunkt, zu dem die Schalter S2 und S5 geschlossen sind, durch die Abfolge der Elemente S2, L2, C2, L3, S5, RSh. Zu dem Zeitpunkt, zu dem die Schalter S3 und S4 geschlossen sind, fließt der Strom durch die Abfolge der Elemente S4, L3, C2, L2, S3, RSh.

Fig. 2 zeigt den zeitlichen Verlauf der Spannung U RSh , die mit dem Strom im Resonanzkreis korreliert ist. Gestri- chelt eingezeichnet ist der Verlauf, der sich ergeben würde, wenn kontinuierlich ein Frequenzbereich überstrichen würde, der so festgelegt ist, dass das Maximum unter Berücksichtigung von Rauschen, von toleranzbedingten Schwankungen und infolge von Temperaturabhängigkeiten si- eher erreicht wird. Am Punkt Pl wird am Ausgang des Wech ¬ selrichters ein Signal mit der Resonanzfrequenz f res des Resonanzkreises bereitgestellt. Vom Punkt Pl bis zum Punkt P2 wird die Frequenz beispielsweise erniedrigt, wo ¬ bei am Punkt P2 die maximale Erniedrigung um einen vorge- gebenen Prozentwert, beispielsweise 10 %, erreicht ist. Am Punkt P2 beträgt die Frequenz des Signals am Ausgang des Wechselrichters demnach 0,9 f res • Ab dem Punkt P2 wird - nach Erreichen der erwähnten minimalen Frequenz - die Frequenz fortwährend erhöht, wobei am Punkt P3 wieder die Resonanzfrequenz f res erreicht wird. Eine weitere Erhöhung führt schließlich zum Punkt P4, an dem die Resonanzfre-

quenz um ein vorgegebenes Maß, beispielsweise 10 %, über ¬ schritten wurde. Am Punkt P4 beträgt demnach die Frequenz 1,1 fres • Ab dem Punkt P4 wird die Frequenz wieder ernied ¬ rigt, usw.

Auf den durchgezogenen Kurvenzug, der sich für eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ergibt, wird nach Dis ¬ kussion der Fig. 3 zurückgekommen.

Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung einen Signalflussgraphen für das erfindungsgemäße Verfahren. Wenn- gleich in dem Signalflussgraphen von Fig. 3 der Wert des Stroms des Resonanzkreises gemessen und ausgewertet wird, können, wie für den Fachmann offensichtlich, im Rahmen der vorliegenden Erfindung anstelle der Stromwerte auch andere Stromwerte, insbesondere auch Spannungswerte ge- messen, ausgewertet und gespeichert werden, die mit dem Strom im Resonanzkreis korreliert sind.

Zunächst wird das erfindungsgemäße Verfahren im Schritt 100 gestartet. Im Schritt 110 wird der aktuelle Wert I- ist (f) des Stroms im Resonanzkreis in Abhängigkeit der ak- tuellen Frequenz gemessen. Mit Bezug auf das in den Fig. 1 und Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel ent ¬ spricht dies der Ermittlung der Spannung U RS h am Shunt- Widerstand R S h durch die Regelvorrichtung 10. Anschlie ¬ ßend wird im Schritt 120 in der Vergleichsvorrichtung die Differenz zwischen dem in der ersten Speichervorrichtung 12 abgespeicherten Maximalwert I max des Stroms im Reso ¬ nanzkreis und des sich bei der momentanen Frequenz des Signals am Ausgang des Wechselrichters ergebenden Werts I lst (f) gebildet. Im Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1

und 2 ist in der ersten Speichervorrichtung 12 das Maximum der Spannung U Rsh gespeichert.

Für die folgenden Maßnahmen ist entscheidend, ob sich die Regelung gerade von größeren Frequenzen zu kleineren Fre- quenzen bewegt oder umgekehrt. Dies wird geprüft im Schritt 130. Sofern sich die Regelung gerade von größeren Frequenzen zu kleineren Frequenzen bewegt, wird im Schritt 140 die zuvor ermittelte Differenz I D iff gegen ei ¬ nen in der zweiten Speichervorrichtung 18 abgespeicherten Differenzwert δl verglichen. Ergibt der Vergleich, dass I D iff kleiner δl ist, wird im Schritt 150 die Steuervor ¬ richtung 20 veranlasst, die Frequenz um einen vorgegebe ¬ nen Frequenzschritt δf zu erniedrigen. Ist I D iff jedoch größer als δl, so wird im Schritt 160 die Steuervorrich- tung 20 veranlasst, die Frequenz um δf zu erhöhen.

Wird im Schritt 130 jedoch festgestellt, dass die Rege ¬ lung gerade von kleineren Frequenzen zu größeren Frequenzen verläuft, so wird im Schritt 170 wiederum geprüft, ob I Dlff kleiner δl ist. Ist dies der Fall, so wird im Schritt 180 die Frequenz um δf erhöht. Ergibt die über ¬ prüfung im Schritt 170 ein Nein, so wird im Schritt 190 die Frequenz um δf erniedrigt. Wie für den Fachmann offensichtlich, könnten selbstverständlich zur Erreichung desselben Ergebnisses die Schritte 130 und 160 bzw. 170 in ihrer Reihenfolge vertauscht werden.

Anschließend wird im Schritt 200 zur Ermittlung, ob ein neuer Maximalwert in die erste Speichervorrichtung 12 zu speichern ist, geprüft, ob die Differenz I D i ff kleiner Null ist. Ist dies der Fall, wird im Schritt 210 der sich

bei der momentanen Frequenz ergebende Stromwert I lst (f) als neuer Wert I max in der ersten Speichervorrichtung 12 gespeichert. Ist I D iff größer Null, liegt kein neues Maxi ¬ mum vor, wodurch der aktuelle Wert I lst (f) im Schritt 220 verworfen wird. Anschließend kehrt das Verfahren zur Mes ¬ sung des sich bei der geänderten Frequenz ergebenden Werts I lst (f) zum Schritt 110 zurück. Diese Schritte wer ¬ den wiederholt bis zur Zündung der Entladungslampe. Wie für den Fachmann offensichtlich, können die Schritte 130 bis 190 und 200 bis 220 auch parallel ausgeführt werden.

Zurückkehrend zur Fig. 2 zeigt der durchgezogene Kurven ¬ zug nunmehr den zeitlichen Verlauf der Spannung U RSh bei einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung. Hierbei kennzeichnen die Punkte P5, P6 und P7 die Umkehrpunkte beim Sweepen der Frequenz. Im vorliegenden Beispiel wurde mit Bezug auf in Fig. 2 zum Stand der Technik dargestell ¬ ten gestrichelten Kurvenzug ausgeführt, dass die Frequenz von Pl zu P2 erniedrigt wurde. Dann zeigt P5 den Punkt an, ab dem die Frequenz bei der Vorgehensweise gemäß der vorliegenden Erfindung bereits wieder erhöht wird und nach dem Durchlaufen eines lokalen Maximums der Spannung U Rsh am Shunt Widerstand R sh am Punkt P6 wieder erniedrigt wird. Ab dem Punkt P7 wird demnach die Frequenz wieder erhöht .

In den Punkten P5, P6 und P7 wird demnach durch die Differenz zwischen dem in der ersten Speichervorrichtung 12 gespeicherten Maximum und dem aktuellen Wert der Wert des in der zweiten Speichervorrichtung 18 gespeicherten Differenzwerts erreicht und somit eine Umkehr des Sweepvor- gangs ausgelöst. Wie deutlich zu erkennen ist, unter ¬ scheiden sich bei dem Kurvenzug gemäß der vorliegenden

Erfindung die tatsächlich erreichten Minima voneinander, da diese immer um denselben, in der zweiten Speichervorrichtung 18 gespeicherten Wert δU RSh kleiner sind als das vorangegangene Maximum. Es ist weiterhin deutlich zu er- kennen, dass der erfindungsgemäße Kurvenzug eine deutlich größere Spannungs-Zeit-Fläche aufweist, als der Kurvenzug nach dem Stand der Technik.