DE4302121A1 - Control circuit for a gas discharge lamp - Google Patents

Control circuit for a gas discharge lamp

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DE4302121A1 DE19934302121 DE4302121A DE4302121A1 DE 4302121 A1 DE4302121 A1 DE 4302121A1 DE 19934302121 DE19934302121 DE 19934302121 DE 4302121 A DE4302121 A DE 4302121A DE 4302121 A1 DE4302121 A1 DE 4302121A1
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Abstract

A control circuit for a gas discharge lamp has a push-pull end stage driven by a transformer with a centre-tapped primary winding, fed by DC of about 60 volts. The ends of the primary winding are connected to a pulse width modulated electronic changeover switch comprising transistors. It is driven at two displaced switching cycles of equal period, whose mark-space ratios are modulated equally without their switch-on periods overlapping. The pulse width modulator (24) for it is an astable multivibrator with outputs for two switching periods displaced by 180 degrees. Its input signal is adjustable by the output of a current sensor (26) in the line from DC source to centre tap.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruches 1.The invention relates to a control circuit according to the Oberbe handle of claim 1.

Eine derartige Steuerschaltung ist aus der US-PS 25 98 473 bekannt. Die beiden Enden der Primärwicklung eines Trans­ formators liegen dort in den Anodenkreisen von in Gegen­ takt-C-Schaltung betriebenen Verstärkerröhren, die über Mitkopp­ lungs-Spulenabgriffe und Koppelkondensatoren zum Schwingen ge­ bracht werden. Wegen des kritischen Verhaltens solcher Mit­ kopplung resultiert daraus, trotz Einspeisens der Betriebsspan­ nung in den Mittenabgriff der Primärwicklung, in der Praxis eine unsymmetrische Schwingung. Das aber ist schädlich für den Be­ trieb insbesondere dünner langer Gasentladungsröhren. Denn eine Folge von betragsmäßig nicht exakt gleichen positiven und nega­ tiven Spannungs-Zeit-Integralen führt aufgrund elektrolytischer Effekte zum Niederschlag von Reaktionsprodukten des Gasentla­ dungsvorganges und damit je nach der (hinsichtlich Zusammen­ setzung und Druckes) konkret vorliegenden Gasfüllung nach eini­ ger Betriebszeit zu störenden dunklen Flecken auf der Innen­ mantelfläche der Glasröhre. Auch ist bei der vorbekannten Steu­ erschaltung eine individuelle Anpassung an das Betriebsverhalten einer daraus konkret betriebenen Gasentladungsröhre nicht ohne weiteres möglich, da die Spannungswerte für das Einsetzen des Leuchteffektes und für eine gerade ganz durchgezündete Röhre u. a. stark von der Geometrie und der Füllung der Röhre abhän­ gen. Die Schwingamplituden und damit die Elektrodenspannungen sind bei der gattungsbildenden Steuerschaltung zwar über die Steuergitter ihrer Schwingröhren beeinflußbar. Dafür aber steht dort nur die momentane Ausgangsspannung eines Sägezahn-Genera­ tors zur Verfügung. Dessen Betriebsdaten wie Flankensteilheit, Amplitude und Periodizität lassen sich dort nur durch Austausch zeitbestimmender und schwellenbestimmender Beschaltungen von Verstärker- und -Entladungsröhren beeinflussen. Ein solcher Schaltungseingriff ohne nachteilige Rückwirkung auf die Schaltungsfunktion ist aber kritisch und läßt doch nur ein beschränktes quantitatives Verändern des vorgegebenen Schal­ tungsverhaltens erzielen, keine grundsätzliche Änderung in der Zeitabhängigkeit der Länge der Gasentladung und damit der momentanen Länge des Leuchteffektes einer gewöhnlich sehr schlanken und oft zur Symboldarstellung gewunden verlaufenden Gasentladungsröhre.Such a control circuit is known from US-PS 25 98 473 known. The two ends of the primary winding of a trans formators are there in the anode circles of in counter clock-C circuit operated amplifier tubes, which via Mitkopp tion coil taps and coupling capacitors for oscillation be brought. Because of the critical behavior of such fellow Coupling results from this, in spite of feeding the operating chip in the center tap of the primary winding, in practice a unbalanced vibration. But that is harmful for the Be drove in particular thin long gas discharge tubes. Because one Sequence of positive and nega not exactly the same amount tive voltage-time integrals leads due to electrolytic Effects on the precipitation of reaction products of the gas discharge process and thus depending on the (in terms of together setting and pressure) concrete gas filling according to Eini annoying dark spots on the inside surface of the glass tube. Also with the known tax create an individual adaptation to the operating behavior a gas discharge tube specifically operated from it not without further possible because the voltage values for the insertion of the Luminous effect and for a completely blown tube u. a. strongly depend on the geometry and filling of the tube The vibration amplitudes and thus the electrode voltages are in the generic control circuit through the Control grid of their vibrating tubes can be influenced. But that is what it stands for there only the current output voltage of a sawtooth genera tors available. Its operating data such as slope steepness, Amplitude and periodicity can only be changed there by exchanging them  influence time-determining and threshold-determining circuits of amplifier and discharge tubes. Such a circuit intervention without adverse repercussions the circuit function is critical and only lets in limited quantitative change of the given scarf achieve behavior, no fundamental change in the Time dependence of the length of the gas discharge and thus the current length of the glow effect usually a very slim and often twisted to represent symbols Gas discharge tube.

Denn der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuer­ schaltung zu schaffen, die bei unipolar digitaler Arbeitsweise mit Signalpegeln, welche eine Realisierung unter Einsatz stan­ dardisierter integrierter Schaltungen ermöglichen, eine symme­ trisch bipolare und zeitlich beliebig variierbare Hochspan­ nungs-Ansteuerung der Gasentladungsröhre erbringt und einfache Eingriffsmöglichkeiten zur Anpassung an das Betriebsverhalten der konkret angeschlossenen Gasentladungsröhre eröffnet.Because the object of the invention is a tax circuit to create the unipolar digital mode of operation with signal levels that were implemented standardized integrated circuits enable a symme Highly bipolar high-voltage chip that can be varied at any time voltage control of the gas discharge tube provides and simple Intervention options to adapt to operational behavior the specifically connected gas discharge tube opened.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch ge­ löst, daß die Steuerschaltung eingangs erwähnter Art nach dem Kennzeichnungsteil des Hauptanspruches ausgelegt ist. Ergänzend wird hinsichtlich besonderer Vorteile und zweckmäßiger Weiter­ bildungen nicht nur auf die Unteransprüche, sondern auch auf die Zeichnungsbeschreibung und die nachgeheftete Zusammenfas­ sung ausdrücklich Bezug genommen.This object is essentially ge according to the invention triggers that the control circuit of the type mentioned after Labeling part of the main claim is designed. Complementary will continue with special advantages and expedient education not only on the subclaims, but also on the description of the drawing and the revised summary solution expressly referred.

Nach der erfindungsgemäßen Lösung werden die beiden Teilspulen der über ihren Mittenabgriff mit einer hohen Niederspannung ge­ speisten Primärwicklung der transformatorischen Endstufe ab­ wechselnd durchgeschaltet, nämlich über einen elektronischen Um­ schalter, der von zeitversetzt abwechselnd auftretenden aber paarweise gleichen unipolaren Pulsen angesteuert wird. Dieser Schaltbetrieb erbringt aufgrund der Selbstinduktivität der je­ weils durchfluteten Teilspule eine erste Spannungserhöhung, die dann zur Sekundärwicklung weiter herauftransformiert wird, näm­ lich bei Vollaussteuerung auf eine Effektivspannung knapp unter 1000 Volt. Für diese Aussteuerung sind die Pulspaare zur Schal­ tersteuerung längenmoduliert nach Maßgabe eines unipolaren, be­ liebig zeitvariablen Steuersignales in der Größenordnung zwischen 0 Volt und 10 Volt; wobei jedoch die bei minimaler bzw. bei vol­ ler Aussteuerung wirksamen tiefsten und höchsten tatsächlich auf den Pulsbreitenmodulator wirkenden Steuerspannungsamplitu­ den einstellbar sind zur Anpassung an das Zündverhalten (Ein­ satz der Leuchtentladung bzw. über volle Röhrenlänge durchge­ hende Leuchtentladung) der konkret betriebenen Gasentladungs­ röhre. Für diese Justage wird die Steuerschaltung mit einer in­ tern zur Verfügung gestellten konstanten Referenzspannung ge­ speist, so daß reproduzierbare Justageverhältnisse gesichert sind. Der Pulsbreitenmodulator arbeitet nach Art einer astabilen Kippschaltung mit elektrisch einstellbarem Tastverhältnis und mit zwei Ausgängen, die um eine halbe Schaltperiode versetzt die gleichen, zeitlich einander nicht überlappenden unipolar län­ genmodulierten Ausgangsimpulsfolgen zum Betrieb des Umschalters führen. Mit dieser parallelen, gegeneinander versetzten Pulsfol­ gepaarung läßt sich über den erwähnten Gegentakt-Transformator die Betriebs-Gleichspannung, bei von der modulierten Pulslänge abhängiger Amplitude, in eine zwar lückende aber sehr symmetri­ sche Wechselspannung hinaufwandeln, bei der ablagerungsbedingte Blindflächen in der Röhre zuverlässig vermieden sind.After the solution according to the invention, the two partial coils the ge via their center tap with a high low voltage feed primary winding of the transformer stage switched alternately, namely via an electronic order switch, which occurs alternately from time to time the same unipolar pulses are driven in pairs. This Switching mode provides due to the self-inductance of each Weil flooded partial coil a first voltage increase, the then further transformed up to the secondary winding, näm Lich at full control to an effective voltage just below 1000 volts. The pulse pairs for scarf are used for this modulation  length control modulated according to a unipolar, be arbitrarily time-variable control signals in the order of magnitude between 0 volts and 10 volts; however, the minimum or vol Level effective effective lowest and highest actually control voltage amplitude acting on the pulse width modulator which are adjustable to adapt to the ignition behavior (on set of light discharge or over full tube length light discharge) of the specifically operated gas discharge tube. For this adjustment, the control circuit with an in provided constant reference voltage feeds, so that reproducible adjustment conditions are ensured are. The pulse width modulator works like an astable one Toggle switch with electrically adjustable duty cycle and with two outputs offset by half a switching period the same unipolar lengths that do not overlap in time gene-modulated output pulse trains for operating the switch to lead. With this parallel, offset against each other Pulsfol Pairing can be done using the push-pull transformer mentioned the operating DC voltage at the modulated pulse length dependent amplitude, in a gaping but very symmetrical additional AC voltage at the deposition-related Blind areas in the tube are reliably avoided.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines auf das Prinzipielle beschränkten, vereinfachten Blockschaltbildes näher erläutert.The invention is described below on the basis of the principle limited, simplified block diagram explained in more detail.

Die Steuerschaltung 11 dient dem Betrieb einer Lauflicht-Gas­ entladungsröhre 12. Bei der erstreckt sich eine Streifenelektro­ de 13 über wenigstens etwa diejenige Länge der Gasentladungs­ röhre 12, über die eine innere Entladung und damit Leuchter­ scheinung stattfinden können soll. Die Streifenelektrode 13 ist mit einer inneren Stirnelektrode 14 zusammengeschaltet und je­ denfalls dann geerdet, wenn die Streifenelektrode 13 nicht im Innern der Gasentladungsröhre 12 verläuft, sondern längs ihrer Außenmantelfläche angeordnet ist und deshalb berührt werden kann. Die gegenüberliegende der Stirnelektroden 14 wird aus der Steuerschaltung 11 mit einer lückenden Wechselspannung variabler Amplitude versorgt. The control circuit 11 is used to operate a chaser gas discharge tube 12 . In the case of a stripe electro de 13 extends over at least about the length of the gas discharge tube 12 over which an internal discharge and thus lighting effect should take place. The strip electrode 13 is connected to an inner end electrode 14 and grounded if the strip electrode 13 does not run inside the gas discharge tube 12 , but is arranged along its outer surface and can therefore be touched. The opposite one of the front electrodes 14 is supplied with a gaping AC voltage of variable amplitude from the control circuit 11 .

Dafür weist die Steuerschaltung 11 eine transformatorische End­ stufe 15 mit im Gegentakt betriebener Primärwicklung 16 auf, an deren Mittenabgriff 17 zwischen den Teilwicklungen 16a, 16b z. B. der nicht-geerdete Pol einer Betriebsspanungsquelle 18 gelegt ist. Die liefert, dann gegenüber der Schaltungs-Masse, eine Be­ triebs-Gleichspannung U2 im oberen Niederspannungsbereich (typisch 60 Volt). Die freien Enden der Primärwicklung 16 sind über einen elektronischen Umschalter 19 abwechselnd (nicht überlappend) und jeweils für paarweise gleiche Einschaltspan­ nen TI auf Masse und damit auf den geerdeten Gegenpol der Betriebsspanungsquelle 18 schaltbar. So liegt jede der beiden Teilwicklungen 16a, 16b für einen variablen Bruchteil einer Schaltperiode T an der Betriebsspanung U2. Die wird infolge des Schaltbetriebes, und der Selbstinduktivitäten in jeder der bei­ den Teilwicklungen 16a, 16b, auf (abhängig von der momentanen Länge der Einschaltspanne TI) maximal etwa den doppelten Wert heraufgesetzt und dann zur gemeinsamen Sekundärwicklung 20 hin noch einmal auf fast das Zehnfache herauftransformiert. Ein Spannungsbegrenzer 21, etwa eine Reihenschaltung von Varisto­ ren, stellt sicher, daß eine betriebskritische Spitzenspannung zwischen den Ausgangsklemmen 22 der Steuerschaltung 11 und da­ mit an der Gasentladungsröhre 12 nicht überschritten werden kann.For this purpose, the control circuit 11 has a transformer end stage 15 with a primary winding 16 operated in push-pull, at the center tap 17 between the partial windings 16 a, 16 b z. B. the non-grounded pole of an operating voltage source 18 is placed. This then, compared to the circuit ground, supplies a DC operating voltage U2 in the upper low-voltage range (typically 60 volts). The free ends of the primary winding 16 are alternately (not overlapping) via an electronic switch 19 and each switchable in pairs for switch-on voltages TI to ground and thus to the grounded opposite pole of the operating voltage source 18 . Each of the two partial windings 16 a, 16 b is thus connected to the operating voltage U2 for a variable fraction of a switching period T. As a result of the switching operation, and the self-inductances in each of the partial windings 16 a, 16 b, (depending on the current length of the switch-on range TI) the maximum value is increased approximately twice and then to the common secondary winding 20 again to almost that Transformed up tenfold. A voltage limiter 21 , such as a series connection of Varisto ren, ensures that an operationally critical peak voltage between the output terminals 22 of the control circuit 11 and since with the gas discharge tube 12 can not be exceeded.

Das Verhältnis zwischen Einschaltspanne TI und Ausschaltspan­ ne TO einer Schaltperiode T wird vom Eingangssignal 23 eines Pulsbreitenmodulators 24 nach Art eines astabilen Multivibrators mit variablem Tastverhältnis bestimmt. Der liefert ausgangssei­ tig zwei um eine halbe Schaltperiode T (also um 180°) gegenein­ ander versetzte aber ansonsten gleiche Schaltperioden Ta, Tb, mit einer Begrenzung der Einschaltspannen TI auf jeweils weniger als 50%, so daß deren bei konstanter und gleicher Amplitude längenmodulierten uni polaren Impulse einander auch bei Vollaus­ steuerung zeitlich nicht überlappen können. Insbesondere dann, wenn der Umschalter 19 aus einer Serienschaltung zweier Schalt­ transistoren mit geerdetem Mittenabgriff realisiert ist, erfolgt deren digitale Ansteuerung im Interesse geringer Verlustleistung zweckmäßigerweise über einen zweikanaligen Pulsformer 25 zur Bereitstellung exakt rechteckförmiger pulslängenmodulierter Span­ nungsverläufe normierter Höhe und ausreichender Schaltleistung.The ratio between the switch-on span TI and the switch-off span TO of a switching period T is determined by the input signal 23 of a pulse width modulator 24 in the manner of an astable multivibrator with a variable pulse duty factor. The output side tig two by half a switching period T (i.e. by 180 °) staggered against each other but otherwise the same switching periods Ta, Tb, with a limitation of the switch-on ranges TI to less than 50%, so that their length-modulated uni at constant and the same amplitude polar impulses cannot overlap one another in time, even when fully controlled. Particularly when the changeover switch 19 is realized from a series connection of two switching transistors with a grounded center tap, their digital activation takes place in the interest of low power dissipation expediently via a two-channel pulse shaper 25 to provide precisely rectangular pulse-length-modulated voltage waveforms of standardized height and sufficient switching power.

Die von der sog. heißen da ungeerdeten der Stirnelektroden 14 aus sich erstreckende Entladungslänge über die Gasentladungs­ röhre 12 und damit der von der Betriebsspanungsquelle 18 zu liefernde Betriebsstrom sind abhängig von der Ausgangsspannung der Endstufe 15 und damit von der Ansteuerung des Pulsbrei­ tenmodulators 24. Um Überlastungen zu vermeiden, ist im primär­ seitigen Betriebsstromkreis, also zwischen Betriebsspanungs­ quelle 18 und Mittenabgriff 17 der Primärwicklung 16, ein Strom­ sensor 26 vorgesehen, etwa ein mit dem Spannungsabfall über einem niedrigen Längswiderstand gespeister Differenzverstärker. Ein über einen Abschwächer 27 abgegriffener Anteil seines Aus­ gangssignales wird dem Pulsbreitenmodulator 24 als Grenz­ wert 28, für die Aussteuerung vom Eingangssignal 23 her, auf­ geschaltet. Dieser betriebskritische Grenzwert 28 (entsprechend einem maximal zugelassenen Betriebsstrom) ist u. a. abhängig von der Gasfüllung der Gasentladungsröhre 12 und vor allem von der Anzahl etwa parallel geschalteter Gasentladungsröhren 12 und kann deshalb am Abschwächer 27 je nach solchen Betriebsgege­ benheiten individuell vorgegeben werden.The discharge length from the so-called hot, unearthed end electrodes 14 extending across the gas discharge tube 12 and thus the operating current to be supplied by the operating voltage source 18 are dependent on the output voltage of the output stage 15 and thus on the control of the pulse width modulator 24 . In order to avoid overloads, a current sensor 26 is provided in the primary-side operating circuit, that is between operating voltage source 18 and center tap 17 of the primary winding 16 , for example a differential amplifier fed with the voltage drop over a low series resistance. A tapped off via an attenuator 27 of its output signal is the pulse width modulator 24 as a limit value 28 , for the control of the input signal 23 , switched on. This critical threshold value 28 (corresponding to a maximum permitted operating current) depends, among other things, on the gas filling of the gas discharge tube 12 and, above all, on the number of approximately parallel gas discharge tubes 12 and can therefore be specified individually on the attenuator 27 depending on such operating conditions.

Für stets volle Aussteuerung der Gasentladungsröhre 12, z. B. zu Justagezwecken, wird ein konstantes Eingangssignal 23 über ei­ nen Betriebsschalter 29 intern gewonnen, etwa durch Aufschal­ ten einer gegenüber der Betriebsspanungsquelle U2 niedrigeren Versorgungs-Gleichspannung U1 aus der Versorgungsspannungsquel­ le 30 für die Steuerschaltung 11 selbst. Eine Begrenzungsschal­ tung 31, etwa eine Serienschaltung von Zenerdioden, limitiert das dabei auftretende maximale Steuersignal 32, das außerdem in einem einstellbaren Teiler 33 nach Maßgabe der Kürze der Gasentladungsröhre 12 reduziert wird: Bei maximaler Ansteuerung über den Betriebsschalter 29 und gegebener Länge der Gasentla­ dungsröhre 12 wird der Teiler 33 nur so weit hochgefahren, also das maximale Steuersignal 32 und somit das Eingangssignal 23 auf einen solchen Wert begrenzt, daß die Gasentladungsröhre 12 gerade sicher über ihre gesamte Länge durchzündet (leuchtet). For always full control of the gas discharge tube 12 , for. B. for adjustment purposes, a constant input signal 23 is obtained internally via an operating switch 29 , for example by switching on a supply direct voltage U1 lower than the operating voltage source U2 from the supply voltage source 30 for the control circuit 11 itself. A limiting circuit 31 , approximately one Series connection of Zener diodes limits the maximum control signal 32 that occurs, which is also reduced in an adjustable divider 33 in accordance with the brevity of the gas discharge tube 12 : With maximum activation via the operating switch 29 and the given length of the gas discharge tube 12 , the divider 33 becomes only so far ramped up, that is, the maximum control signal 32 and thus the input signal 23 limited to such a value that the gas discharge tube 12 just ignites (lights up) over its entire length.

Schließlich ist im Zuge der Umsetzung vom Steuersignal 32 zum Eingangssignal 23 noch eine stromsummierende Offsetschal­ tung 34 vorgesehen, über die nach Maßgabe der Zündspannung der konkret zu betreibenden Gasentladungsröhre 12 das für die Pulslängenmodulation minimal wirksame Steuersignal 32 einstellbar ist, damit diese Gasentladungsröhre 12 gerade nur nicht mehr zündet, wenn die externe Ansteuerung über den Betriebsschal­ ter 29 fortfällt. Dadurch lassen sich störende Hystere­ serscheinungen beim über eine externe Signalspannungsquelle 36 gesteuerten Abschalten und Einsetzen der Röhrenzündung vermei­ den.Finally, in the course of the conversion from the control signal 32 to the input signal 23 , a current-summing offset circuit 34 is also provided, via which the minimally effective control signal 32 for the pulse length modulation can be adjusted in accordance with the ignition voltage of the gas discharge tube 12 to be operated, so that this gas discharge tube 12 just not more ignites when the external control via the operating switch ter 29 ceases. This can be annoying hysteresis phenomena when controlled by an external signal voltage source 36 switching off and inserting the tube ignition.

Hinter der Offsetschaltung 34 liefert dann ein Entkopplungsver­ stärker 35 den normierten Hub des Eingangssignales 23 für die Aussteuerung des Pulsbreitenmodulators 24 zur Erzeugung der Wechsel-Hochspannung mit Spitzenwerten zwischen demjenigen, bei dem die Gasentladungsröhre 12 gerade nicht mehr zündet, und demjenigen, bei dem die Gasentladungsröhre 12 gerade ganz (oder jedenfalls über die eingestellte wünschenswerte Länge) durch­ zündet.After the offset circuit 34 , a decoupling amplifier 35 then supplies the normalized stroke of the input signal 23 for the control of the pulse width modulator 24 for generating the alternating high voltage with peak values between the one at which the gas discharge tube 12 is no longer starting and the one at which the gas discharge tube 12 just ignites completely (or at least over the set desired length).

In der anderen Stellung des Betriebsschalter 29 erfolgt die An­ steuerung der Steuerschaltung 11 dagegen nicht konstant maxi­ mal, sondern aus einer beliebigen Signalspannungsquelle 36 mit einem zeitabhängigen unipolaren Spannungsverlauf u(t), um für zeitabhängige Lichteffekte entsprechende Schwankungen der Leuchtlänge in der Gasentladungsröhre 12 hervorzurufen.In the other position of the operating switch 29 , the control circuit 11, on the other hand, is not constantly maxi times, but from an arbitrary signal voltage source 36 with a time-dependent unipolar voltage curve u (t) in order to cause corresponding fluctuations in the length of light in the gas discharge tube 12 for time-dependent light effects.

So ist eine Steuerschaltung 11 geschaffen, die unipolar mit einer niedrigen Versorgungsspannung U1 arbeitet, welche zur Re­ alisierung in preiswert und funktionstüchtig verfügbarer digita­ ler Schaltungstechnik geeignet ist und eine pulslängenmodulierte, ebenfalls unipolare aber höhere Betriebsspanung U2 in eine ex­ akt symmetrische Hochspannungs-Wechselspannung variabler Ampli­ tude transformiert, deren Symmetrie auch nicht durch obere und untere Begrenzungs-Eingriffe für das wirksame Eingangssignal 23 gesteuert wird, welches im Interesse eines dynamisch eindrucks­ vollen Leuchtlängen-Effektes das beliebige Zeitverhalten eines extern eingespeisten Spannungsverlaufes u(t) aufweisen kann.Thus, a control circuit 11 is created which works unipolar with a low supply voltage U1, which is suitable for realizing in inexpensive and functional available digital circuit technology and a pulse-length-modulated but also unipolar but higher operating voltage U2 in an exactly symmetrical high-voltage alternating voltage of variable ampli transformed tude, whose symmetry is not controlled by upper and lower limiting interventions for the effective input signal 23 , which in the interest of a dynamically impressive full length effect can have any time behavior of an externally fed voltage waveform u (t).

Claims (10)

1. Steuerschaltung (11) für Gasentladungsröhren (12) mit hochspannungssteuerbarer Gasentladungslänge, wobei eine im Gegentakt betriebene transformatorische Endstufe (15) mit von Betriebsgleichspanung (U2) beaufschlagtem Mittenab­ griff (17) zwischen den in Serie geschalteten Teilwicklun­ gen (16a, 16b) ihrer Primärwicklung (16) vorgesehen ist, über deren beiden Enden abwechselnd der Stromkreis einer uni­ polaren Betriebsspanungsquelle (18) geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Primärwick­ lung (16) über einen pulslängenmoduliert angesteuerten Um­ schalter (19) abwechselnd für jeweils gleiche Einschalt­ spannen (TI) an die Betriebsspanungsquelle (18) gelegt sind.1. Control circuit ( 11 ) for gas discharge tubes ( 12 ) with high-voltage controllable gas discharge length, wherein a push-pull transformer output stage ( 15 ) with operating voltage (U2) acted upon Mittenab handle ( 17 ) between the series-connected partial windings ( 16 a, 16 b ) its primary winding ( 16 ) is provided, on the two ends of which the circuit of a uni-polar operating voltage source ( 18 ) is alternately closed, characterized in that the ends of the primary winding ( 16 ) are controlled by a pulse-length-modulated switch ( 19 ) alternately for each same turn-on voltage (TI) are connected to the operating voltage source ( 18 ). 2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (19) eine mittig an die Betriebsspan­ ungsquelle (18) gelegte Anti-Serienschaltung von Schalt­ transistoren aufweist.2. Control circuit according to claim 1, characterized in that the change-over switch ( 19 ) has an anti-series circuit of switching transistors placed in the middle of the operating voltage supply source ( 18 ). 3. Steuerschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (19) parallel über zwei gegeneinander versetzte Schaltperioden (T) betrieben ist, deren Tast­ verhältnisse gleich moduliert sind, ohne daß sich deren Einschaltspannen (TI) zeitlich überlappen.3. Control circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the changeover switch ( 19 ) is operated in parallel over two mutually offset switching periods (T), the keying ratios of which are modulated in the same way, without their switch-on spans (TI) overlapping in time. 4. Steuerschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (19) mit längenmodulierten Pulsen aus einem Pulsbreitenmodulator (24) angesteuert ist, der nach Art eines astabilen Multivibrators mit elektrisch steuer­ barem Tastverhältnis arbeitet aber Ausgänge für zwei um 180° elektrisch gegeneinander verschobene Schaltperio­ den (T) aufweist. 4. Control circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the switch ( 19 ) with length-modulated pulses from a pulse width modulator ( 24 ) is driven, which works in the manner of an astable multivibrator with electrically controllable duty cycle but outputs for two by 180 ° electrically shift period shifted against each other (T). 5. Steuerschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulation bei voll durchgesteuertem Eingangssig­ nal (23) für den Pulsbreitenmodulator (24) zum Betrieb des Umschalters (19) einstellbar begrenzt ist durch einen Stromsensor (26) im Stromkreis der Betriebsspanungsquel­ le (18).5. Control circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the modulation with fully controlled input signal ( 23 ) for the pulse width modulator ( 24 ) for operating the switch ( 19 ) is adjustable limited by a current sensor ( 26 ) in the circuit of the operating voltage source ( 18 ). 6. Steuerschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (19) aus dem Pulsbreitenmodulator (24) über einen Pulsformer (25) als Leistungsstufe für nor­ mierte längenvariable Rechtecksignale angesteuert ist.6. Control circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the switch ( 19 ) from the pulse width modulator ( 24 ) via a pulse shaper ( 25 ) is driven as a power stage for nor miert variable length square wave signals. 7. Steuerschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pulsbreitenmodulator (24) für den Betrieb des Um­ schalters (19) über einen Teiler (33) zur Begrenzung des größten wirksamen Eingangssignales (23) nach Maßgabe der größten vorkommenden Entladungslänge in der Gasentla­ dungsröhre (12) angesteuert ist.7. Control circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the pulse width modulator ( 24 ) for the operation of the order switch ( 19 ) via a divider ( 33 ) for limiting the largest effective input signal ( 23 ) in accordance with the largest occurring discharge length in the Gas discharge tube ( 12 ) is driven. 8. Steuerschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pulsbreitenmodulator (24) für den Betrieb des Um­ schalters (19) über eine Offsetschaltung (34) zur Bereit­ stellung eines minimalen Eingangssignales (23) beaufschlagt wird, bei der die Gasentladungsröhre (12) gerade noch nicht durchzündet.8. Control circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the pulse width modulator ( 24 ) for the operation of the order switch ( 19 ) via an offset circuit ( 34 ) for providing a minimum input signal ( 23 ) is applied, in which the gas discharge tube ( 12 ) just not ignited. 9. Steuerschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pulsbreitenmodulator (24) für den Betrieb des Um­ schalters (19) von einer Signalspannungsquelle (36) mit einem zeitvariabel steuerbaren Spannungsverlauf (u(t)) be­ aufschlagbar ist.9. Control circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the pulse width modulator ( 24 ) for the operation of the order switch ( 19 ) from a signal voltage source ( 36 ) with a time-variable controllable voltage profile (u (t)) can be added. 10. Steuerschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pulsbreitenmodulator (24) für den Betrieb des Um­ schalters (19) über einen Betriebsschalter (29) entweder mit einer konstanten internen Spannung (U1) oder von einer externen Signalspannungsquelle (36)) mit einem zeitvariabel steuerbaren Spannungsverlauf (u(t)) beaufschlagbar ist.10. Control circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the pulse width modulator ( 24 ) for the operation of the order switch ( 19 ) via an operating switch ( 29 ) either with a constant internal voltage (U1) or from an external signal voltage source ( 36 ) ) can be loaded with a time-variable controllable voltage curve (u (t)).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5023518A (en) * 1988-12-12 1991-06-11 Joseph A. Urda Ballast circuit for gaseous discharge lamp
US5126637A (en) * 1989-11-16 1992-06-30 Wds, Inc. Luminous power supply with improved transformer means

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5023518A (en) * 1988-12-12 1991-06-11 Joseph A. Urda Ballast circuit for gaseous discharge lamp
US5126637A (en) * 1989-11-16 1992-06-30 Wds, Inc. Luminous power supply with improved transformer means

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