Be s ehre ibung

Elektronisches Vorschaltgerät und Verfahren zum Betreiben einer Entladungslampe

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Vorschaltgerät zum Betreiben einer Entladungslampe mit einer Versorgungseinheit, die einen Eingang zum Anschlie ^¬ ßen an eine Versorgungsspannung und einen Ausgang aufweist, wobei die Versorgungseinheit ausgelegt ist, an ih ^¬ rem Ausgang eine Wechselspannung einer vorgebbaren Frequenz bereitzustellen, und einer Zündeinheit, die einen Eingang und einen Ausgang aufweist, wobei der Eingang der Zündeinheit mit dem Ausgang der Versorgungseinheit gekop ^¬ pelt ist, und wobei der Ausgang der Zündeinheit mit einem ersten und einem zweiten Anschluss zum Anschließen der Entladungslampe gekoppelt ist, wobei die Versorgungsein- heit als eine erste integrale Einheit und die Zündeinheit als eine zweite integrale Einheit ausgebildet ist.

Sie betrifft überdies ein Verfahren zum Betreiben einer Entladungslampe an einem derartigen elektronischen Vorschaltgerät, wobei das Verfahren die Schritte des Kop- pelns einer Entladungslampe mit dem ersten und dem zwei ^¬ ten Anschluss zum Anschließen der Entladungslampe und des Koppeins der ersten integralen Einheit mit der zweiten integralen Einheit umfasst.

Stand der Technik

Ein derartiges elektronisches Vorschaltgerät und ein der- artiges Verfahren sind bekannt aus der EP 1 272 012 Al.

Derartige elektronische Vorschaltgeräte werden insbeson-

dere eingesetzt zum Betrieb von Hochdrucklampen für die Videoprojektion. Dabei beträgt die Zündspannung an der Lampe mehrere Kilovolt. Bei den in der genannten Druck ^¬ schrift dargestellten Ausführungsbeispielen wird zum Zün- den der Entladungslampe ein Transformator verwendet. Die erste integrale Einheit, die die Versorgungseinheit um- fasst, ist mit der zweiten integralen Einheit, die die Zündeinheit umfasst, über drei oder vier Leitungen verbunden. über die die erste mit der zweiten integralen Einheit verbindenden Leitungen fließen verhältnismäßig große Ströme, so dass die Leitungen bei angemessener Di ^¬ mensionierung relativ steif und damit schwierig zu verkabeln sind. Aufgrund der Länge der Leitungen, die in der Größenordnung von 10 bis 20 cm liegt, fallen unerwünscht hohe Materialkosten an. überdies sind drei oder vier Lei ^¬ tungen aufgrund des mit ihrer Dimensionierung einhergehenden Raumbedarfs in der Enge eines Projektorgehäuses, was einen typischen Einsatzzweck für derartige elektronische Vorschaltgeräte darstellt, nur schwierig unterzu- bringen. Eine größere Dimensionierung des Projektorgehäu ^¬ ses ist ebenfalls unerwünscht.

Darstellung der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes elektronisches Vor- schaltgerät zum Betreiben einer Entladungslampe sowie ein eingangs genanntes Verfahren zum Betreiben einer Entladungslampe derart weiterzubilden, dass sie bei geringerem Raumbedarf sowie geringeren Material- und Verdrahtungs ^¬ kosten realisiert werden können.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein elektronisches Vor- schaltgerät mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Patentanspruch 10.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die obige Aufgabe gelöst werden kann, wenn es ge ^¬ lingt, die Anzahl der Verbindungsleitungen zwischen der ersten integralen Einheit, die die Versorgungseinheit um- fasst, und der zweiten integralen Einheit, die die Zünd- einheit umfasst, um mindestens ein Drittel zu reduzieren. Nach diesem ersten Gedankenschritt basiert die vorliegende Erfindung weiter auf der Erkenntnis, dass dies grund ^¬ sätzlich dadurch ermöglicht wird, wenn eine Entladungs ^¬ lampe verwendet wird, die keine Hilfselektrode zu ihrer Zündung benötigt. Dadurch müssen für die Entladungslampe nur zwei Potentiale bereitgestellt werden. Um diesen Vor ^¬ teil auszunutzen, besteht ein weiterer Gedankenschritt darin, die im Stand der Technik verwendete Transformatorzündung durch eine Zündung zu ersetzen, die mit zwei Zu- leitungen auskommt. Diese soll eine möglichst optimale Zündung der Entladungslampe ermöglichen. Erfindungsgemäß wird zur Zündung ein Serienresonanzkreis verwendet. Die ^¬ ser ist einfach aufzubauen, führt zu einer zuverlässigen Zündung und kann über zwei Verbindungsleitungen angesteu- ert werden.

Das aus der Summe der obigen Gedankenschritte resultie ^¬ rende elektronische Vorschaltgerät benötigt nunmehr nur noch zwei Verbindungsleitungen zwischen der ersten integralen Einheit, die die Versorgungseinheit umfasst, und der zweiten integralen Einheit, die die Zündeinheit um ^¬ fasst. Damit ist der Verdrahtungsaufwand gegenüber den in

der EP 1 272 012 Al beschriebenen Ausführungsbeispielen reduziert, und zwar um ein Drittel gegenüber den Ausführungsbeispielen mit drei Verbindungsleitungen und um sogar 50 % gegenüber den Ausführungsbeispielen mit vier Verbindungsleitungen.

Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass die genannte Druckschrift auf eine Priorität vom Juni 2001 zurück ^¬ greift, also einen sehr langen Zeitraum im Hinblick auf die Kurzlebigkeit elektronischer Produkte und dennoch bisher nach Kenntnis der Anmelderin kein Ansatz unternommen wurde, die Nachteile der Lehre der genannten Druckschriften zu beseitigen.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Zündeinheit über eine separate Leitung mit einem Bezugspotential ver- bunden, so dass zwischen der ersten und der zweiten integralen Einheit nur noch eine einzige Leitung vorgesehen werden muss. Dabei ist bevorzugt, als Rückleitung eine geeignete Schirmung zu verwenden, bespielsweise ein Blechgehäuse, wobei dann allerdings die Schirmung selbst zu isolieren ist.

Bevorzugt umfasst die Versorgungseinheit einen Tiefsetz- steller mit einem Eingang und einem Ausgang und eine Brückenschaltung mit einem Eingang und einem Ausgang, wobei der Ausgang des Tiefsetzstellers mit dem Eingang der Brü- ckenschaltung gekoppelt ist.

Standardmäßig umfasst der Serienresonanzkreis mindestens eine erste Induktivität und mindestens einen Kondensator. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Serienresonanzkreis eine zweite Induktivität umfasst, die mit der ersten Induktivität zur

Realisierung einer gekoppelten Drossel gekoppelt ist. Dadurch kann ohne großen Zusatzaufwand auf besonders einfa ^¬ che Weise eine symmetrische und damit besonders zuverläs ^¬ sige Zündung sichergestellt werden.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Versorgungseinheit und die Zündeinheit über eine Steckverbindung ge ^¬ koppelt, wobei die Steckverbindung eine versorgungsseiti- ge Steckeinheit und eine zündseitige Steckeinheit um- fasst, wobei der Serienresonanzkreis in der zündseitigen Steckeinheit angeordnet ist. Durch diese Maßnahme kann der Bereich des elektronischen Vorschaltgeräts, an dem zur Zündung der Entladungslampe Hochspannung anliegt, sehr klein ausgeführt werden. Der Aufwand für Isolation kann dadurch sehr niedrig gehalten werden. Die Gefahr ei- nes unbeabsichtigten überschlags ist dadurch weiter reduziert .

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist zumindest die Zündeinheit und ein Reflektor in einem von einer Bedienperson auswechselbaren Lampenkäfig zusammengefasst . Dadurch kann die Entladungslampe separat von einer Be ^¬ dienperson auswechselbar montiert sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Lampenkäfig weiterhin die Entladungslampe umfasst. In diesem Fall ist bei einem De ^¬ fekt der Entladungslampe der gesamte Lampenkäfig auszu- tauschen, wobei eine korrekte Justierung des Reflektors zur Entladungslampe sichergestellt werden kann.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft diese auch einen Lampenkäfig für ein erfindungs ^¬ gemäßes elektronisches Vorschaltgerät . Weitere vorteil-

hafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen .

Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße elektronische Vor- schaltgerät erwähnten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten, soweit anwendbar, für das erfindungsgemäße Verfahren.

Kurze Beschreibung der Zeichnung (en)

Im Nachfolgenden werden zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen elektronischen Vorschaltgeräts zum Betreiben einer Entladungslampe unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung den Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen elektronischen Vorschaltgeräts; und

Fig. 2 in schematischer Darstellung den Aufbau eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemä ^¬ ßen elektronischen Vorschaltgeräts.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektronischen Vorschaltgeräts. Es umfasst eine erste integrale Ein- heit 10 , die eine Versorgungseinheit umfasst, sowie eine zweite integrale Einheit 12, die eine Zündeinheit um ^¬ fasst. Am Eingang El, E2 der Versorgungseinheit 10 kann eine Versorgungsspannung U _zw angeschlossen werden. Die Versorgungseinheit umfasst einen Tiefsetzsteiler 14, vor- liegend ausgeführt als Buck-Converter, und eine Brücken-

Schaltung 16. Der Tiefsetzsteiler 14 umfasst einen Schalter Sl, eine Induktivität Ll sowie eine Diode Dl, wobei der Schalter Sl von einer Steuerungsvorrichtung 18 angesteuert wird. Die Steuerungsvorrichtung 18 ist weiterhin dazu ausgelegt, die vier Schalter S2 bis S5 der Brückenschaltung 16 anzusteuern.

Die Zündeinheit 12 umfasst eine erste Induktivität L2 so ^¬ wie eine zweite Induktivität L3, die miteinander gekop ^¬ pelt sind, sowie einen Kondensator Cl. Die Induktivitäten L2, L3 sowie der Kondensator Cl bilden zusammen einen Serienresonanzkreis. Der Ausgang Al, A2 der Versorgungseinheit 10 ist über eine erste 20a und eine zweite Verbin ^¬ dungsleitung 20b mit dem Eingang E3, E4 der Zündeinheit 12 verbunden. Im Bereich der Leitungen 20a, 20b tritt Ie- diglich eine Spannung in der Größenordnung von maximal 250 V auf. Am Ausgang A3, A4 der Zündeinheit 12 ist eine Entladungslampe La angeschlossen. Ein Lampenkäfig umfasst die Zündeinheit 12 sowie einen nicht dargestellten Re ^¬ flektor. Im Falle einer defekten Entladungslampe La ist vorliegend nur die Entladungslampe La auszutauschen.

Die mit Bezug auf Fig. 1 eingeführten Bezugszeichen gelten entsprechend für das zweite Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektronischen Vorschaltgeräts, das in Fig. 2 dargestellt ist. Es wird lediglich auf die Unter- schiede zum ersten Ausführungsbeispiel eingegangen. Bei dem in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektronischen Vorschaltgeräts umfasst ein Lampenkäfig 22 die Zündeinheit 12, den nicht dargestellten Reflektor sowie die Entladungslampe La. Im Falle einer defekten Entladungslampe La ist der gesamte Lampenkäfig 22 auszutauschen.