(57)【要約】  第１のフィラメントおよび第２のフィラメントを含む、少なくとも１つのガス放電ランプのための電源回路。電源回路は、好ましくはガス放電ランプを始動するように第１のフィラメントと第２のフィラメントの間に第１の交流電圧を生成するための、および、ガス放電ランプが始動した後でガス放電ランプを発光させるように第１のフィラメントと第２のフィラメントの間に第２の交流電圧を生成するための、電子ドライバ回路を含み、電源回路はさらに、第２の交流電圧の少なくとも生成の最中に、第１のフィラメントを加熱するように第１のフィラメントを介して第１の電流を生成するための、および／または、第２のフィラメントを加熱するように第２のフィラメントを介して第２の電流を生成するための、電子加熱回路をさらに含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のフィラメントおよび第２のフィラメントを有する少なくとも１つのガス放電ランプのための電源回路であって、前記電源回路が、好ましくは前記ガス放電ランプを始動するように前記第１のフィラメントと前記第２のフィラメントの間に第１の交流電圧を生成するための、および、前記ガス放電ランプが始動した後に前記ガス放電ランプを発光させるように前記第１のフィラメントと前記第２のフィラメントの間に第２の交流電圧を生成するための、電子ドライバ回路を含み、前記電源回路がさらに、前記第２の交流電圧の少なくとも生成の最中に、前記第１のフィラメントを加熱するように前記第１のフィラメントを介して第１の電流を生成するための、および／または、前記第２のフィラメントを加熱するように前記第２のフィラメントを介して第２の電流を生成するための、電子加熱回路をさらに含む、電源回路。
【請求項２】
前記電源回路が、前記ドライバ回路および／または前記加熱回路を制御するための制御回路を含む、請求項１に記載の電源回路。
【請求項３】
前記第２の交流電圧によって前記第１のフィラメントと前記第２のフィラメントの間に流れるランプ電流の大きさに基づいて、前記制御回路が前記第１の電流の大きさおよび／または前記第２の電流の大きさを調整するように構成される、請求項２に記載の電源回路。
【請求項４】
前記制御回路が、前記ランプ電流が減少する場合は前記第１の電流の大きさおよび／または第２の電流の大きさを増加させ、前記ランプ電流が増加する場合は前記第１の電流の大きさおよび／または第２の電流の大きさを減少させるように構成される、請求項３に記載の電源回路。
【請求項５】
前記制御回路が、前記ランプ電流の大きさが所定の範囲内にあるときは、前記ランプ電流が減少する場合は前記第１の電流および／または前記第２の電流の大きさを増加させ、前記ランプ電流が増加する場合は前記第１の電流および／または前記第２の電流の大きさを減少させるように構成され、特に前記ランプ電流が所定の値よりも大きくなるときは前記第１の電流の大きさおよび前記第２の電流の大きさがゼロになり、好ましくは前記範囲の上限が前記所定の値以下である、請求項４に記載の電源回路。
【請求項６】
前記ドライバ回路が前記ランプの調光を可能にするように構成される、
請求項１から５のいずれか１項に記載の電源回路。
【請求項７】
前記制御回路が、前記ランプの光を増加させる調光のときは前記範囲の上限が小さくなり、前記ランプの光を減少させる調光のときは前記範囲の上限が大きくなるように構成され、特に前記上限が前記所定の値以下である、請求項５および６に記載の電源回路。
【請求項８】
前記制御回路が、前記範囲の下限がゼロであるように構成されるか、前記制御回路が、前記ランプの光を増加させる調光のときに前記範囲の下限が小さくなり、前記ランプの光を減少させる調光のときは前記範囲の下限が大きくなるように構成される、請求項５に記載の、かつ請求項６または７に記載の電源回路。
【請求項９】
前記電源回路が、前記ランプがまだ発光しておらず前記第１の交流電流および前記第２の交流電流がまだ生成されていないときに、前記第１の電流および／または前記第２の電流もまた前記ランプの予熱のために生成可能であるように構成される、請求項１から８までのいずれか一項に記載の電源回路。
【請求項１０】
前記第１の電流が交流電流であり、前記第２の電流が交流電流であることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一項に記載の電源回路。
【請求項１１】
前記ドライバ回路が、前記第１の交流電圧および前記第２の交流電圧を生成するための第１の共振回路を含み、前記加熱回路が、前記第１の電流および前記第２の電流を生成するための第２の共振回路を含む、請求項１０に記載の電源回路。
【請求項１２】
前記第１の共振回路の第１の出力端子が前記第１のフィラメントの接続端子に接続され、前記第１の共振回路の第２の出力端子が前記第２のフィラメントの接続端子に接続され、および／または、前記第２の共振回路の第１の出力端子および前記第２の共振回路の第２の出力端子が、前記第１のフィラメントの第１の接続端子および前記第１のフィラメントの第２の接続端子にそれぞれ接続され、および／または、前記第２の共振回路の第１の出力端子および前記第２の共振回路の第２の出力端子が、前記第２のフィラメントの第１の接続端子および前記第２のフィラメントの第２の接続端子にそれぞれ接続される、請求項１１に記載の電源回路。
【請求項１３】
前記ランプが点灯した後、前記第２の電圧の周波数が前記第１の電流の周波数よりも高く、前記ランプが点灯した後、前記第２の電圧の周波数が前記第２の電流の周波数よりも高い、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の電源回路。
【請求項１４】
前記加熱回路の第１の出力端子が第１の変圧器の一次側の第１の端部に接続され、前記加熱回路の第２の出力端子が第２の変圧器の一次側の第２の端部に接続され、前記第１の変圧器の一次側の第２の端部が前記第２の変圧器の一次側の第１の端部に接続され、前記第１の変圧器の二次側の第１の端部および第２の端部が前記第１のフィラメントの前記第１の接続端子および前記第２の接続端子にそれぞれ接続され、前記第２の変圧器の二次側の第１の端部および第２の端部が前記第２のフィラメントの前記第１の接続端子および前記第２の接続端子にそれぞれ接続される、少なくとも請求項１０に記載の電源回路。
【請求項１５】
前記第２の共振回路の前記出力端子が前記加熱回路の前記出力端子にそれぞれ接続され、および／または、前記加熱回路の前記出力端子が前記第２の共振回路の前記出力端子によって形成される請求項１２および１４に記載の電源回路。
【請求項１６】
前記ドライバ回路の第１の出力端子が直流電圧源の第１の端子に第１の抵抗器を介して接続され、前記ドライバ回路の前記第１の出力端子が前記直流電圧源の第２の端子または接地に第２の抵抗器を介して接続され、前記ドライバ回路の第２の出力端子が前記直流電圧源の前記第１の端子に第３の抵抗器を介して接続され、前記ドライバ回路の前記第２の出力端子が前記直流電圧源の前記第２の端子または接地に第４の抵抗器を介して接続され、第１の電圧分配器と第２の電圧分配器の間の電圧を測定しこの測定の測定結果に基づいて前記ランプから接地への漏れ電流を計算することができるように、および／または、この測定の測定結果に基づいて前記ランプを通った直流電圧を計算することができるように、および／または、電子スイッチ１０１が制御手段８０によって動作することによって最終的に測定可能な漏れ電流経路が、前記ドライバ回路の前記第１の出力端子と前記第２の出力端子の間にあるかどうかを前記測定結果に基づいて決定できるように、前記ドライバ回路の前記第１の出力端子が前記直流電圧源の前記第２の端子または接地に前記第１の電圧分配器を介して接続され、前記ドライバ回路の前記第２の出力端子が前記直流電圧源の前記第２の端子または接地に前記第２の電圧分配器を介して接続される、請求項１４または１５に記載の電源回路。
【請求項１７】
前記第１の共振回路の出力端子が前記ドライバ回路の出力端子にそれぞれ接続される、請求項１２および１６に記載の電源回路。
【請求項１８】
前記ドライバ回路が、交流電圧を生成するための第１の回路、変圧器、および生成された前記交流電圧が前記変圧器を介して供給される第１の共振回路を含み、前記第１の共振回路によって前記第２の交流電圧および場合によっては前記第１の交流電圧を生成する、請求項１から１７までのいずれか一項に記載の電源回路。
【請求項１９】
前記ドライバ回路が、交流電圧を生成するための第１の回路、変圧器、および生成された前記交流電圧が前記変圧器を介して供給される前記第１の共振回路を含み、前記第１の共振回路によって前記第２の交流電圧および場合によっては前記第１の交流電圧を生成する、少なくとも請求項１２に記載の電源回路。
【請求項２０】
前記加熱回路が、交流電圧を生成するための第２の回路を含み、それによって、生成された前記交流電圧が前記第２の共振回路に供給され、前記第２の共振回路によって前記第１の電流および／または前記第２の電流を生成する、少なくとも請求項１２に記載の電源回路。
【請求項２１】
前記電源回路が、前記ドライバ回路および前記加熱回路のそれぞれの入力端子に供給される直流電圧を生成するＡＣ／ＤＣ変換器を含む、請求項１から２０のいずれか一項の記載の電源回路。
【請求項２２】
前記ＡＣ／ＤＣ変換器によって生成された直流電圧が前記第１の回路および前記第２の回路にそれぞれ供給される、請求項１９から２１に記載の電源回路。
【請求項２３】
前記制御回路が第１のテストを実行するように構成され、前記加熱回路が起動停止されている間に前記ドライバ回路が起動され、前記制御回路によって生成される第３の交流電圧があまりに小さいため、ランプが破損または短絡した場合に、前記ランプまたは配線が破損または短絡した結果としては前記ドライバ回路が破壊されず、前記制御回路は前記第１のテストを実行して前記第３の電圧またはそれに関連する電圧、および前記ランプ電流またはそれに関連する電流を測定するように構成される、少なくとも請求項２に記載の電源回路。
【請求項２４】
前記制御回路が第２のテストを実行するように構成され、前記加熱回路が作動している間は前記ドライバ回路が起動停止され、生成された前記第１の電流および／または生成された前記第２の電流がそれぞれあまりに小さいため、ランプまたは配線が破損または短絡した場合に、前記ランプまたは配線が破損または短絡した結果としては前記加熱回路が破壊されず、前記制御回路は前記第２のテストを実行して前記第１の電流またはそれに関連する電流、前記第２の電流またはそれに関連する電流、前記加熱回路の出力端子の電圧またはそれに関連する電圧を測定するように構成される、少なくとも請求項２または２３に記載の電源回路。
【請求項２５】
前記測定結果に基づいて、前記ランプが安全にオンに切り換え可能であるかどうか、およびどのように安全にオンに切り換え可能であるかが決定される、少なくとも請求項２３または２４に記載の電源回路。
【請求項２６】
前記ランプがＵＶガス放電ランプである、請求項１から２５のいずれか一項に記載の電源回路。
【請求項２７】
請求項１から２６のいずれか一項に記載の電源回路および前記電源回路に接続される少なくとも１つのガス放電ランプを含むシステム。
【請求項２８】
前記少なくとも１つのガス放電ランプがＵＶガス放電ランプである、請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】
前記システムが、ＵＶ光によって水を消毒するように構成され、この目的のために前記ランプが収容される水密な筐体をさらに含む、請求項２８に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１のフィラメントおよび第２のフィラメントを有する少なくとも１つのガス放電ランプのための電源回路であって、電源回路が、好ましくはガス放電ランプを始動させるように第１のフィラメントと第２のフィラメントの間に第１の交流電圧を生成するための、および、ガス放電ランプが始動した後にガス放電ランプを発光させる（ｂｕｒｎ）ように第１のフィラメントと第２のフィラメントの間に第２の交流電圧を生成するための電子ドライバ回路を含む、ガス放電ランプのための電源回路に関する。ガス放電ランプのフィラメントは、ガス放電ランプの白熱フィラメントと呼ばれることもあることに留意する。
【０００２】
本発明はまた、電源回路と、電源回路に接続された少なくとも１つのガス放電ランプとを含むシステムに関する。さらに、本発明はＵＶ光で水を消毒するように構成されたシステムに関し、この目的のために、ランプが含まれる水密ハウジングをさらに含む。
【背景技術】
【０００３】
そのような電源回路およびシステムはそれ自体知られている。特に、そのような電源回路を用いて、紫外線光を発生させる低圧ガス放電ランプを制御することが知られている。そして、この紫外線光は特に、汚染水および飲料水を消毒することに使用される。そして、低圧ガス放電ランプは中圧および高圧ランプと比較して効率が高いために利点をもたらす。出力１０００ワット以下の低圧アマルガムランプの新しい生成時に作業が行われる。そこではシステム全体の効率、したがってエネルギー消費が次第に重要となってきている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
紫外線光を発生させる低圧ガス放電ランプの問題は、光の放射、すなわちランプの効率はアマルガム温度に従属するが、一方ではこのアマルガム温度は水を消毒するためにランプを入れる水の温度に従属することである。より一般的には、ガス放電ランプを含む任意の型のシステムにおいて、ガス放電ランプ内でランプの温度は最適の値から外れることがあり、より詳細には、その環境の影響下で低すぎるものとなり、ランプの効率が低下する結果となるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、一つには、この問題の解決方法の提供を目論むものである。この目的のために、本発明による電源回路は、少なくとも第２の交流電圧の生成の最中に、第１のフィラメントを加熱するように第１のフィラメントを流れる第１の電流を生成し、および／または、第２のフィラメントを加熱するように第２のフィラメントを流れる第２の電流を生成する電子加熱回路をさらに含むことを特徴とする。本発明によれば、したがって、第１のフィラメントおよび／または第２のフィラメントはガス放電ランプのために可能な熱源としても用いられる。ランプを加熱するために、電子加熱回路が第１のフィラメントを流れる第１の電流を送り、および／または、第２のフィラメントを流れる第２の電流を送る。第１の電流および第２の電流は、加熱に関して、第１の交流電圧および／または第２の交流電圧によって第１のフィラメントと第２のフィラメントの間に流れる電流の補足となることができる。特に、ここでは、電源回路がドライバ回路および／または加熱回路を制御するための制御回路を含むことがいえる。特に、ここでは、第２の交流電圧によって第１のフィラメントと第２のフィラメントの間に流れるランプ電流の大きさに基づいて、制御回路が第１の電流の大きさおよび／または第２の電流の大きさを調整するように構成されることがいえる。特に、ここでは、制御回路は、ランプ電流が減少した場合に第１の電流の大きさおよび／または第２の電流の大きさを増加させ、逆にランプ電流が増加した場合に第１の電流の大きさおよび／または第２の電流の大きさを減少させるように構成されることがいえる。今、例えば、ガス放電ランプ内に存在するガスの温度が減少した場合、ランプ電流、および、したがってランプの効率もまた減少する。これが制御回路によって検出される。これに応じて、制御回路は第１の電流の大きさおよび／または第２の電流の大きさを増加させる。同様に、第１のフィラメントおよび／または第２のフィラメントが余計に加熱された結果として、ランプ内のガスの温度もまた上昇する。そして、ランプ電流が所定の値を超えたとき、第１の電流の大きさおよび／または第２の電流の大きさはゼロに等しくなる。ランプ電流が所定の値に等しい大きさを有する場合、ランプ電流は所望の効率のために適切に設定される。そして、設定は、ランプ電流の大きさが所定の値よりも小さくなったとき、第１の電流の大きさおよび／または第２の電流の大きさが、ゼロからゼロより大きい固定された値に設定されるようなものにできる。これはランプ電流が再び所定の値よりも大きくなるまでランプが余計に加熱される効果を有する。しかしながら、もちろん、ランプ電流の大きさが所定の値よりも小さくなったとき、第１の電流の大きさがゼロよりも大きくなり、その結果、ランプ電流がさらに減少する場合に第１の電流の大きさが増加することも可能である。同様のことが、第２の電流の大きさにも当てはまる。そのような場合においてランプ電流が再び上昇した場合、第１の電流の大きさおよび／または第２の電流の大きさが再び減少し、ランプ電流の大きさが所定の値よりも再び大きくなるときに第１の電流の大きさおよび／または第２の電流の大きさがゼロに等しくなる。第１の電流の大きさおよび／または第２の電流の大きさの調整のそのような可能性は、それぞれ本発明の枠組みに含まれる。特に、制御回路は、ランプ電流の大きさが所定の範囲（または区間）内にあるとき、ランプ電流が減少する場合には第１の電流の大きさおよび／または第２の電流の大きさを増加させるように構成され、逆にランプ電流が増加する場合には、第１の電流の大きさおよび／または第２の電流の大きさを減少させるように構成される。特に、ランプ電流が所定の値よりも大きくなるとき、第１の電流の大きさおよび第２の電流の大きさがゼロとなるように制御回路は構成される。
【０００６】
より特別には、ドライバ回路はランプの調光を可能にするように構成されるといえる。特に、制御回路は、ランプの光を増加させる調光のときには範囲の上限が小さくなるように構成され、逆にランプの光を減少させる調光のときには範囲の上限が大きくなるように構成されるといえる。特に、この上限は述べられた所定の値に等しいことがいえる。言い換えれば、ランプが調光されている場合、ランプが所望の適切な効率を提供するランプ電流もまた減少する。
【０００７】
特に、第１の電流が交流電流であり第２の電流が交流電流であることがいえる。
【０００８】
起こるかもしれない問題は、第２の交流電圧を有するガス放電ランプと、第１の電流および／または第２の電流を有するガス放電ランプのフィラメントの両方を制御することは、電源回路とランプの間に大きい距離がある（すなわち、配線が長い）何らかの大きい電源に関しては適切ではないことである。これは、いかなる適切な効率も提供されないということである。その理由は、ランプの出力が大きくなるとフィラメントはオーミック抵抗が低くなるためである。電源回路とランプの間の配線の抵抗および無効インピーダンス（ｒｅａｃｔｉｖｅ  ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）は、そして、特に高周波制御において、間もなくフィラメントの抵抗よりも大きくなる。そして、予熱の最中、通常の動作時、および調光の最中には、ランプ電圧に実質的な変動がある場合には確かに、ランプに正確な電流および電圧を提供することは、標準的な方法（フィラメントに直列な共振キャパシタ）によっては困難である。論点は予熱中にランプを通った最大電圧、異なる長さのランプ配線が与えられたときの通常動作時および調光時のランプ電流の値およびランプ電流の変動、およびランプ配線の損失を含む。本発明の特定の実施例によれば、この目的のために、ドライバ回路は第２の交流電圧を生成するための第１の共振回路を含み、加熱回路は第１の電流および第２の電流を生成するための第２の共振回路を含むことがいえる。ドライバ回路および加熱回路はそれぞれ自分自身の共振回路を有し、したがって互いに独立して調整可能であるため、一方でランプ電流、他方で第１および第２の電流が、互いに独立して設定可能である。特に、一方で第２の交流電圧の周波数およびランプ電流の周波数、他方で第１および第２の電流の周波数が、互いに独立して設定可能である。
【０００９】
好ましくは、電源回路は、ランプがまだ発光しておらず第２の交流電圧も生成されていないときに、第１の電流および／または第２の電流もまたランプの予熱のために生成可能なように構成されることがいえる。互いに独立して２つの共振回路が作動する上記実施形態によれば、予熱の最中に、第１の電流および／または第２の電流がガス放電ランプの始動のために用いられる第１の交流電圧と独立して設定されることもできる。そして特に、ランプ電流に関して、ＥＭＣも問題とならない状態で、リアクタンス要素（コイル、キャパシタ）が小さくなるように、スイッチング損失が過度に大きくならないように、およびランプの効率が十分高くなるように、周波数を選択できることがいえる。加熱回路において、選択された周波数が好ましくは可聴範囲より上でありランプ電流の最小周波数より下である状態で、ランプ配線のインピーダンスおよびランプ配線の損失が十分小さいままであるように、およびリアクタンス要素の寸法が過度に大きくならないように、第１の電流および／または第２の電流の周波数を選択することができる。
【００１０】
好ましくは、加熱回路の第１の出力端子が第１の変圧器の一次側の第１の端部に接続され、加熱回路の第２の出力端子が第２の変圧器の一次側の第２の端部に接続され、第１の変圧器の一次側の第２の端部が第２の変圧器の一次側の第１の端部に接続され、第１の変圧器の二次側の第１の端部および第２の端部が第１のフィラメントの第１の接続端子および第２の接続端子にそれぞれ接続され、第２の変圧器の二次側の第１の端部および第２の端部が第２のフィラメントの第１の接続端子および第２の接続端子にそれぞれ接続されることがいえる。このようにして、加熱回路はランプから直流的に（ｇａｌｖａｎｉｃａｌｌｙ）分離される。特に、ドライバ回路の第１の出力端子が第１の抵抗器を介して直流電圧源の第１の端子に接続され、ドライバ回路の第１の出力端子が第２の抵抗器を介して直流電圧源の第２の端子または接地に接続され、ドライバ回路の第２の出力端子が第３の抵抗器を介して直流電圧源の第１の端子に接続され、ドライバ回路の第２の出力端子が第４の抵抗器を介して直流電圧源の第２の端子または接地に接続され、第１の電圧分配器と第２の電圧分配器の間の電圧を測定しこの測定の測定結果に基づいてランプから接地への漏れ電流を計算することができるように、および／または、この測定の測定結果に基づいてランプを通った直流電圧を計算することができるように、および／または、測定結果に基づいてドライバ回路の第１の出力端子と第２の出力端子の間に漏れ電流経路があるかどうかを決定できるように、ドライバ回路の第１の出力端子は第１の電圧分配器を介して直流電圧源の第２の端子または接地に接続され、ドライバ回路の第２の出力端子は第２の電圧分配器を介して直流電圧源の第２の端子または接地に接続されることがさらにいえる。これによって、ランプ内でその寿命の終わりに整流効果が発生しようとする場合に、ランプの一方の端部が過熱するおよび／または電源回路が損失を受ける問題を解決することが可能である。
【００１１】
ランプがＵＶランプとして実施されているとき、それは通常、浄化される予定の水によって囲まれたガラスの筐体内に配置される。そして、スリーブ内に水があるとランプはその適切な温度をもはや達成できず、それによってＵＶ光があまりに小さくなるため、スリーブ内に水があるかどうかを検出することが可能であることが望ましい。発明の上記特定の実施形態を通じて、接地へのいかなる（水を介した）漏れ電流の大きさも決定することができる。これはランプのスイッチをオンにする前に行われることができるが、動作の最中にも行われることができる。また、ドライバ回路の２つの出力端子の間に漏れ電流経路があるかどうかを決定することもできる。スリーブ内の水の検出のために、そのような水が接地と電気的に接触状態にある必要はもはやない。このことはランプのスイッチをオンにする前に実行されることができる。
【００１２】
電圧分配器を活用して、ランプを通った直流電圧を動作時に測定することによって、該直流電圧は、ランプを介して整流（ｒｅｃｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）が発生した場合に、ランプがその寿命に達していることを示すことができる。
【００１３】
フィラメントおよびランプへの電源回路の配線をテスト可能であることは重要である。したがって、フィラメントの遮断または短絡を検出可能であることは重要である。このことは、以下に記載する第１及び第２のテストにおいて実施可能である。さらに、あまりに長すぎる配線は、交流電流の抵抗または配線のインピーダンスが予測されたよりも大きくなる結果をもたらし、その結果として、電流が正しい場合には予熱はもはや行われない。そのような予熱は上記の第１および第２の電流を活用して実施される。インピーダンスがあまりに高い場合は、所望の第１および第２の電流において、加熱回路が提供可能な電圧よりも高い電圧が必要になる。また、あまりに長い配線の検出は、第１および第２のテストによって実行可能である。さらに、電源回路、配線およびランプによって形成された共振回路を、正しい第１の交流電圧を達成するように周波数によって制御しなければならないが、該周波数が、配線の容量によってシフトされることがある。この配線の容量または必要とされる点灯周波数（第１の電圧の周波数）が第１または第２のテストの前に決定されてもよい。配線の容量が決定された場合、この容量が前記周波数に与える影響を、共振周波数の配線の容量の影響に第１の電圧の周波数を順応させることによって、解消することができる。
【００１４】
電源回路の特定の実施形態において、制御回路は第１のテストを実行するように構成され、ドライバ回路は加熱回路が停止している間に作動され、制御回路によって生成される第３の交流電圧はあまりに小さいため、ランプが壊れたか短絡した場合、ランプまたは配線が壊れたか短絡した結果としてドライバ回路が壊れることはなく、制御回路は、第３の電圧またはそれに関連する電圧およびランプ電流またはそれに関連する電流を測定するために第１のテストを実施するように構成される。測定された電圧および電流から、ドライバ回路からランプへと流れる配線の抵抗、自己インダクタンスおよび容量を計算することが可能であり、それはランプの抵抗、容量および自己インダクタンスを含む。この結果に応じて、ランプが点灯しているべきかどうか、あるいはどのように点灯しているべきかを決定することができる。この決定を行う過程は、制御における所定のアルゴリズムによって実行されることができる。また、特定の実施形態では、制御回路が第２のテストを実行するように構成され、ドライバ回路は加熱回路が動作している間に停止され、生成された第１の電流および／または生成された第２の電流がそれぞれあまりに低いため、ランプまたは配線が壊れたか短絡した場合、ランプまたは配線が壊れたか短絡した結果として加熱回路が壊れることはなく、制御回路は第１の電流またはそれに関連する電流、第２の電流またはそれに関連する電流、加熱回路の出力端子の電圧またはそれに関連する電圧を測定するために第２のテストを実施するように構成されることがいえる。これらの測定された電流および電圧に基づいても、ランプの抵抗、自己インダクタンスおよび容量を含むランプへの加熱回路の配線の抵抗、自己インダクタンスおよび容量を計算することは可能である。これらの結果に応じて、場合によっては第１のテストの結果と組み合わされて、ランプが点灯しているべきかどうか、あるいはどのように点灯しているべきかを決定することができる。このことは上記のアルゴリズムによって実施することができる。
【００１５】
本発明は図面に基づいてさらに詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による、ガス放電ランプに結合された電源回路の可能な実施形態を示す。
【図２】制御回路の第１の実施形態におけるＩ１とＩ２とＩｌａｍｐの間の関係を示す。
【図３】制御回路の第２の実施形態におけるＩ１とＩ２とＩｌａｍｐの間の関係を示す。
【図４】制御回路の第３の実施形態におけるＩ１とＩ２とＩｌａｍｐの間の関係を示す。
【図５】制御回路の他の実施形態におけるＩ１とＩ２とＩｌａｍｐの間の可能な関係を示す。
【図６】制御回路の別の実施形態におけるＩ１とＩ２とＩｌａｍｐの間の可能な関係を示す。
【図７】２つのガス放電ランプが直列に接続されることが可能な例示的実施形態を示す。
【図８】２つのガス放電ランプが直列に接続されることが可能な例示的実施形態を示す。
【図９】２つのガス放電ランプが直列に接続されることが可能な例示的実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１において、本発明による電源回路の可能な実施形態が参照符号１で示される。電源回路は第１のフィラメント４および第２のフィラメント６を備えるガス放電ランプ２に接続される。この例では、ガス放電ランプ２はＵＶランプとして実施され、特に低圧アマルガムランプとして実施される。この例ではランプは８アンペア（以後ａｍｐと記す）の公称電流で５００ワットの出力を有する。
【００１８】
電源回路は、ガス放電ランプを始動するように第１のフィラメントと第２のフィラメントの間に第１の交流電圧を生成し、ガス放電ランプが始動した後でガス放電ランプを発光させるように第１のフィラメントと第２のフィラメントの間に第２の交流電圧を生成するための、電子ドライバ回路８を含む。ドライバ回路は第１の接続端子１０および第２の接続端子１２を備える。第１の端子１０は変圧器１６の二次巻線１４を介して第１のフィラメント４に接続される。より具体的には、第１の端子は配線１８を介して変圧器１６の二次巻線１４に接続される。二次巻線１４の端部は第１のフィラメント４の接続端子２４および２６に、それぞれ配線２０および２２を介して接続される。全く類似して、端子１２は配線２８を介して第２の変圧器３２の二次巻線３０に接続される。二次巻線３０の端部は第２のフィラメント６の第１の接続端子３８および第２の接続端子４０に、それぞれ配線３４および３６を介して接続される。したがって、第２の端子１２は第２の変圧器３２を介してフィラメント６に接続されるといえる。
【００１９】
電源回路はさらに、少なくとも第１の交流電圧の生成の前、および場合によっては第１の交流電圧の生成の最中および第２の交流電圧の生成の最中に、第１のフィラメントを加熱するために第１のフィラメントを通る第１の電流を生成するための、および／または第２のフィラメントを加熱するために第２のフィラメントを通る第２の電流を生成するための、電子加熱回路４２を含む。この例における加熱回路は、２つのフィラメントの予熱と、調光中の追加の加熱の両方に対処する。
【００２０】
加熱回路４２は、第１の変圧器１６の一次巻線５０の第１の端部に配線４８を介して接続される第１の出力端子４４を備える。加熱回路の第２の出力端子５２は、第２の変圧器３２の一次巻線５６の第２の端部に配線５４を介して接続される。一次巻線５０の第２の端部および一次巻線５６の第１の端部（配線５４には接続されていない）は配線５８を介して相互に接続される。
【００２１】
この例において、ドライバ回路８は交流電圧を生成する第１の回路６０、変圧器６２、および第１の共振回路６４を含み、第１の回路によって生成される交流電圧は変圧器を介して第１の共振回路６４に供給され、第１の共振回路によって第２の交流電圧および場合によっては第１の交流電圧を生成する。該共振回路によって生成された第１および第２の交流電圧はわずかに正弦曲線的である。対照的に、第１の回路６０を活用して生成された交流電圧は、例えば方形波の形をしている。
【００２２】
加熱回路は交流電圧（例えば方形波）を生成するための第２の回路６６を含み、それによって、生成された交流電圧が第２の共振回路６８に供給され、第１の電流および／または第２の電流を第２の共振回路によって生成する。第１および第２の電流Ｉ１およびＩ２は、それぞれ正弦の形を有する交流電流である。
【００２３】
この例において、第１の電流Ｉ１および第２の電流Ｉ２の周波数は、第１および第２の交流電圧の周波数よりも小さいことがいえる。この例において、第１の電流Ｉ１および第２の電流Ｉ２の周波数は１０〜３０ｋＨｚである。
【００２４】
電源回路はさらにＡＣ／ＤＣ変換器を含み、使用時には、交流電圧が該変換器に供給されて直流電圧が生成される。ＡＣ／ＤＣ変換器はしたがって、第１の端子７２および第２の端子７４を有する直流電圧源を形成する。端子７２および７４は第１の回路６０および第２の回路６６に、すなわちドライバ回路８および加熱回路４２の入力側に、配線７６、７８を介して接続される。電源回路は第１の回路６０、第２の回路６６を制御し、第１および第２の交流電圧、ランプ電流、第１および第２の電流、変圧器１６および３２の二次巻線１４および３０を通った電圧を測定するための制御回路８０をさらに含む。ランプ電流Ｉｌａｍｐは第１のフィラメント４および第２のフィラメント６の間を流れる電流であり、その結果として、ランプは点灯した後に発光する。ここまでに記載した電源回路の動作は、以下のとおりである。
【００２５】
ＡＣ／ＤＣコンバータ７０には、例えば２２０ボルトの交流電圧が印加される。この例におけるＡＣ／ＤＣコンバータは端子７２、７４に４３０ボルトの直流電圧を生成する、制御回路８０は第１の回路６０を制御し、例えば方形波の交流電圧が、例えば１００〜２００ｋＨｚとかなりの高周波数で生成される。変圧器６２は第１の回路６０と第１の共振回路６４の間にガルバニック絶縁をもたらす。共振回路６４には、第１の回路６０によって生成された前記交流電圧が、変圧器６２を介して供給される。この交流電圧に基づいて、共振回路６４は、前記のかなりの高周波数を有する第１の交流電圧を生成する。共振回路６４を用いて、前記のかなりの高周波数を有し、この例においては正弦波の形状である第１の交流電圧を生成するために、制御回路８０は、マイクロプロセッサ１００を活用して、正しい周波数を有する共振回路を制御し、第１の電圧はランプを起動させるために望ましい振幅を得る。この第１の交流電圧は第１の変圧器１６の二次巻線および第２の変圧器３２の二次巻線に、それぞれ配線１８および２８を介して供給される。その効果は、この交流電圧が配線２０、２２および配線３４、３６を介して、第１のフィラメント４および第２のフィラメント６の間に行き着くことである。この結果として、ランプ２において放電が発生する。ランプ２において連続的な放電がもたらされた後、制御回路８０は第１の回路６０を制御し、次いで第１の回路６０は、この例では３５〜１００ｋＨｚである、より低い周波数で第２の交流電圧を生成する。その結果、共振回路６４を活用して、少なくとも実質的に正弦波形でありランプ２を通った電圧である第２の交流電圧が生成される。すなわち、この第２の交流電圧はフィラメント４と６の間の電圧である。この第１の交流電圧に基づいて、ランプは点灯し、ランプ電流Ｉｌａｍｐが第１のフィラメント４および第２のフィラメント６の間を流れ始め、その結果としてランプは発光する。この例では、公称ランプ電流は８アンペアである。このことは、約４アンペアの電流が配線２０と２２のそれぞれを介して流れることを意味する。全く類似するように、このことは約４アンペアの電流が配線３４と３６のそれぞれを流れることを意味する。
【００２６】
この例において、ランプは図に概略的に示されるガラス筐体８２に収納された５００ＷのＵＶランプである。このガラス筐体８２は、使用時には、ＵＶ光によって水を殺菌するように、水の入ったボウル内に浸される。水が冷たくなった場合は、ランプ２は冷却し始める。ランプの冷却の結果として、ランプ電流の大きさは小さくなる。ランプ電流の大きさは制御回路８０を活用して検出され、この目的のために制御回路８０は共振回路６４に接続される。図２において、破線は制御ユニットがランプ電流Ｉｌａｍｐの大きさに応じて第１の電流Ｉ１および第２の電流Ｉ２をどのように調整するかを示す。ランプ電流が８アンペアから６アンペアに下がったとき、制御回路８０は加熱回路４２をオン状態に切り換える。その結果、上記に示したように、加熱回路４２は配線４８および５４を介して交流電流を流す。このすべての結果は、第１の交流電流が配線２０および２２を介してフィラメント４を通って流れ、第２の交流電流が配線３４および３６を介してフィラメント６を通って流れることである。第１の交流電流はＩ１によって示され、第２の交流電流はＩ２によって示される。第１の交流電流Ｉ１および第２の交流電流Ｉ２はこの例では同じ大きさである。ランプ電流が６アンペアにほぼ等しいとき、第１の交流電流Ｉ１は３または０アンペアの値を有する。このすべては破線を用いて図２に概略的に示される。その結果は、第１の電流Ｉ１および第２の電流Ｉ２が、それぞれ第１のフィラメント４および第２のフィラメント６を通って流れる結果として、ランプ２、すなわちランプのガスが加熱される。ランプ内のランプ電流が６アンペアよりはるか下に下降するとき、制御手段８０は第１の電流Ｉ１および第２の電流Ｉ２を上昇させ、この例ではランプ電流が０に近くなったときに９アンペアの最大値に達する。電流Ｉ１およびＩ２の上昇の結果として、しかしながら、ランプの温度は再び上昇し、ランプ電流もまた再び上昇するという結果となる。第１の電流Ｉ１および第２の電流Ｉ２は、したがって、図２の破線にしたがって再び減少する方向へ進む。ランプ電流が再び６アンペアを超えたとき、第１の電流Ｉ１および第２の電流Ｉ２は再びゼロに等しくなる。ランプ電流がこのように６アンペアを超える値に常に調整されているために、これはＵＶランプが常にかなり高い効率で作動するという効果を有する。
【００２７】
この例において、図２からわかるように、制御回路は、ランプ電流の大きさが所定の区間Ａ内にあるとき、ランプ電流が減少する場合は第１の電流の大きさと第２の電流の大きさを増加させ、ランプ電流が増加する場合は第１の電流の大きさと第２の電流の大きさを減少させるように構成されることがいえる。また、ランプ電流が所定の値よりも大きくなるときは、第１の電流の大きさおよび第２の電流の大きさはゼロに等しくなることがいえる。この例において、この所定の値は区間Ａの上限に等しく、すなわち６アンペアに等しい。区間は図２の線分Ａで示される。
【００２８】
制御回路はさらに、知られている方法でランプ２を調光するように構成される。この目的のために、制御回路はドライバ回路８を知られている方法で制御する。ランプが例えば３００Ｗに調光されるとき、ランプ内のランプ電流もまた減少する。Ｉ１の大きさおよびＩ２の大きさが上昇しようとしているＩｌａｍｐの大きさ（Ｉｌａｍｐ−ｓ）は、調光が増加するときには小さくなる。ランプが調光されずに発光しているときは、Ｉｌａｍｐ−ｓの大きさは６アンペアである。図示されているようにランプが３００Ｗに調光されているときは、Ｉｌａｍｐ−ｓの大きさは例えば４アンペアとなる。ランプがさらに調光されているときは、Ｉｌａｍｐ−ｓはさらに減少する。このことは、ランプを６アンペアのランプ電流まで白熱フィラメントを活用して追加で加熱する必要がもはやなく、例えば４アンペアまで加熱すればよいことを意味する。このことは、ランプ電流の減少がランプの温度の減少の結果によるものではなく、調光の結果によるものであるからである。ランプの調光のときに、制御回路は一方でＩ１およびＩ２の大きさと他方でランプ電流Ｉｌａｍｐの大きさとの別の関係を用いて動作を進める。制御回路は、しかしながら、ランプが例えば調光されたときに、ランプ電流が４アンペアより低くならない場合は第１の電流Ｉ１と第２の電流Ｉ２がゼロに等しくなるということを、この場合には保証する。この最後の場合において（図２の点線を参照）、電流Ｉ１およびＩ２はゼロから約５アンペアまで変動する。その点から、電流Ｉ１およびＩ２はランプ電流の減少のときにさらに上昇する。温度が再び上昇しようとする場合は、ランプ電流も再び上昇する。ランプ電流が再び上昇する場合、制御ユニットは電流Ｉ１の大きさと電流Ｉ２の大きさを図２の点線に従ってふたたび下降させる。ランプ電流が再び４アンペアを超えて上昇する場合、第１の電流Ｉ１の大きさおよび第２の電流Ｉ２の大きさは再びゼロに戻る。この例において、制御回路は、ランプの調光が増加するときには区間の上限を小さくして、ランプの調光が減少するときには区間の上限を大きくするように構成されることがいえる。この例において、ランプの調光の場合の区間の上限がランプ電流の特定の値、例えば４アンペアまで下がり、したがって図２の線分Ｂによって示された区間が得られる。この例において対応する上限は、前記特定の値に等しくなり、ランプ電流がこの特定の値よりも大きい場合には、電流Ｉ１および電流Ｉ２は再びゼロに等しくなることがいえる。この例において、ランプ電流Ｉｌａｍｐの上昇およびランプ電流Ｉｌａｍｐの下降の双方において、点線の曲線は対応する第１の電流Ｉ１および第２の電流Ｉ２の大きさを示すことがいえる。もちろん、ランプがさらに調光されて３００Ｗ未満の所定の出力になったときには、ランプが例えば２００Ｗに調光されたときの例えば一点鎖線／破線によって示されるように、制御ユニットは所定の値をさらに減少させることがいえる。
【００２９】
図３においては、Ｉｌａｍｐと第１の電流Ｉ１と第２の電流Ｉ２の間のさらに可能な関係が示される。ここでもまた、破線はランプが公称５００Ｗで使用されるとき、したがって調光されていないときの調整を示す。ランプ電流が６．２アンペアより下に下降したときに、６．２から６アンペアまでの変化時に、制御ユニットはＩ１およびＩ２を３アンペアまでかなり速く上昇させることが示される。ランプ電流が６アンペアより下に下がったとき、Ｉ１およびＩ２は上昇の速度が小さくなる。加熱の結果としてランプの温度が上昇したためにランプ内のランプ電流が再び上昇しようとするとき、破線の曲線はランプ電流Ｉｌａｍｐの大きさと第１の電流Ｉ１の大きさと第２の電流Ｉ２の大きさの間の関係を反映する。ここではまた、ランプ電流Ｉｌａｍｐの大きさが減少する場合、ランプ電流Ｉｌａｍｐが所定の区間内にあるときは第１の電流Ｉ１の大きさおよび第２の電流Ｉ２の大きさが増加するといえる。この例では該所定の区間は０から６．２アンペアである。ランプが調光される場合、区間Ａの上限は減少し、その後、例えば所定の範囲の調光が行われ、区間Ｂが適用される。この範囲の調光の最中には、点線をたどる。したがって、ランプ電流が減少するときは電流Ｉ１およびＩ２の大きさが増加し、ランプ電流が増加するときは電流Ｉ１およびＩ２の大きさが減少することが再度いえる。ここでもまた、（参照された所与の調光の範囲内で）ランプ電流が４．２アンペア未満に減少したときは、電流Ｉ１およびＩ２の大きさはまず比較的速く増加して、それからランプ電流がさらに減少すると、電流Ｉ１およびＩ２の大きさは比較的遅く増加するといえる。
【００３０】
図４は制御ユニットにおいて実施可能な、ランプ電流Ｉｌａｍｐと電流Ｉ１およびＩ２の大きさの別の可能な関係を示す。この例において、ランプの公称出力におけるランプ電流が６アンペア未満となるとき、電流Ｉ１およびＩ２の大きさは制御ユニットによって直ちに３アンペアに変動することがいえる。ランプ電流Ｉｌａｍｐがさらに減少すると、電流Ｉ１の大きさおよび電流Ｉ２の大きさは同じままである。ランプの温度が再び増加するとき、ランプ電流は再び上昇する。ランプ電流が６アンペアを超えて上昇するとき、電流Ｉ１の大きさおよび電流Ｉ２の大きさは再びゼロに等しくなる。ここで、ランプ電流の大きさが所定の区間Ａ（図４の線分Ａを参照）の範囲内にあるとき、ランプ電流が減少する場合は第１の電流の大きさと第２の電流の大きさは同じままであり、ランプ電流が増加する場合も同様である。また、ランプ電流が所定の値よりも大きくなるとき、第１の電流の大きさおよび第２の電流の大きさはゼロになり、この例におけるこの所定の値は区間Ａの上限に等しい。ランプが所定の出力に調光されるとき、そのような出力が与えられると、ランプ電流Ｉｌａｍｐの大きさと電流Ｉ１およびＩ２の大きさの間の関係は点線によって与えられる。その所定の出力へのランプの調光の際、例えば、図４に示されたような区間Ｂが得られる。この範囲での調光の際もまた、ランプ電流の大きさが所定の区間Ｂの範囲内にあるとき、ランプ電流が減少する場合は第１の電流の大きさと第２の電流の大きさは同じままであり、ランプ電流が増加する場合も同様である。加えて、制御回路は、ランプの調光が増加するときに区間の上限が小さくなり、調光が減少するときに区間の上限が大きくなるように構成されることがいえる（図４の区間Ａの上限と区間Ｂの上限を比較する）。しかしながら、第１および第２の電流を所定の値（例えば７アンペア）を超えて増加可能にしないことは、仮にランプ電流の減少がこの理由を与えるとした場合、有用である。加熱回路はそのとき、９アンペアでは適切である必要はないが、７アンペアではちょうどよい。もちろん、他の曲線も達成可能である。ランプ電流が区間Ａの上限の下まで下降する場合にＩ１およびＩ２が変動する電流は３アンペアから外れてもよく、ランプ電流が０アンペアまで下降する場合、Ｉ１およびＩ２の大きさは９アンペアから外れてもよい。図５および図６を参照。
【００３１】
この例において、ドライバ回路８および加熱回路４２は互いに独立して動作可能な相互に分離した個々の回路であることがいえる。したがって、各回路はそれ自身の共振回路を有している。このことは重要な利点を伴う。この接続において、動作中のランプを制御するためにドライバ回路が第２の交流電圧を生成するときに、加熱回路が上記のような第１の電流Ｉ１及び第２の電流Ｉ２を生成可能であることに、この時点においてすでに気がつく。しかしながら、ランプがドライバ回路を利用して制御されていないとき、および／または、ドライバ回路が第１の交流電圧を生成する場合にランプが始動するとき、加熱回路によって白熱フィラメントを加熱することも可能である。ドライバ回路および加熱回路が互いに独立して調整可能であるため、しかしながら、さらなる重要な利点が生じる。より高い出力のランプ２において、フィラメント線４、６はオーミック抵抗が低い。そのとき、配線２０、２２、２４、２６の抵抗および無効インピーダンスは、特に高周波制御の場合には、すぐにフィラメント４および６の抵抗よりも大きくなる。そのとき、ランプ電圧にかなりの変動がある場合には確実に、標準の方法（フィラメントに直列な共鳴キャパシタ）によって、予熱中、通常の動作中、および調光中のランプに正しい電流および電圧を提供することが困難である。論点は、予熱中にランプを通った最大電圧、および異なる長さのランプ配線２０、２２、３４、３６が与えられたときの通常動作時および調光時のフィラメントを介した電流の値および変動を含む。さらに、ランプ配線の損失は論点である。アーク放電のために（すなわち、第２の電圧および対応するランプ電流を生成するために）ドライバ回路が存在するため、無効成分を小さくするように、スイッチング損失が過度に大きくならないように、ランプの効率が十分高くなるように、そしてＥＭＣが問題とならないように、周波数が選択可能である。また、ランプ配線のインピーダンスおよび損失が十分に低いままであるように、無効成分の大きさが過度に大きくならないように、この周波数が好ましくは可聴範囲を上回るように、加熱回路を活用して、第１の電流および第２の電流の周波数が選択可能である。異なる言い方をすれば、一方で第１の電圧および第２の電圧の周波数ならびに他方で第１の電流および第２の電流の周波数が互いに独立して選択されるため、これらすべてが適切に設定可能である。２つの共振回路が互いに独立して動作する上記の実施例によれば、予熱の最中に、第１の電流および／または第２の電流を、ガス放電ランプを始動させるために用いられる第１の交流電圧から独立して設定することも可能である。特に、ランプ電流に関して、無効成分（コイル、キャパシタ）を小さくできるように、スイッチング損失が過度に大きくならないように、ランプの効率が十分高くなるように、そしてＥＭＣもまた問題とならないように、周波数を選択することができることがいえる。加熱回路において、ランプ配線のインピーダンスおよびランプ配線の損失が十分に小さいままであるように、無効成分の大きさが過度に大きくならないように、そして選択された周波数が好ましくは可聴範囲を上回るように、第１の電流および／または第２の電流の周波数を選択することができる。
【００３２】
この例では、ドライバ回路８の第１の端子１０が直流電圧源７０の第１の端子７２に第１の抵抗器８２を介して接続されることがさらにいえる。さらに、第１の端子１０は、直流電圧源７０の第２の端子７４に第２の抵抗器８４を介して接続される。ドライバ回路の第２の端子１２は第３の抵抗器８６、電子スイッチ１０１を介して直流電圧源７０の第１の端子７２に接続される。また、第２の端子１２は抵抗器８８を介して直流電圧源７０の第２の端子７４に接続されることがいえる。この例では、第２の抵抗器８４が第１の電圧分配器を形成する抵抗器８４Ａおよび８４Ｂの直列接続によって形成されていることがさらにいえる。また、抵抗器８８が第２の電圧分配器を形成する抵抗器８８Ａおよび８８Ｂの直列接続によって形成されていることがいえる。したがって、第１の端子１０が第１の電圧分配器（８４Ａ、８４Ｂ）を介して直流電圧源７０の第２の端子７４に接続され、第２の端子１２が同様に、第２の電圧分配器（８８Ａ、８８Ｂ）を介して直流電圧源７０の第２の端子７４に接続されることがいえる。第１の電圧分配器８４Ａ、８４Ｂは点９０に電圧を供給し、第２の電圧分配器８８Ａ、８８Ｂは点９２に電圧を供給する。これらの電圧は図において
【数１】
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で表記されるリード線で制御回路８０に供給される。抵抗器８２、８４Ａ、８６、８８Ａはオーミック抵抗が高い。高いオーミック抵抗とは、１ＭΩより大きい抵抗を意味するものと理解される。抵抗器８４Ｂおよび８８Ｂはそれぞれオーミック抵抗が低く設定されている。抵抗器８２、８４Ａ、８６、８８Ａと抵抗器８４Ｂ、８８Ｂの抵抗比は、点９０および９２でマイクロプロセッサ１００によって測定されうる電圧が存在するようになっている。この例では、抵抗器８２、８６、８４Ａおよび８８Ａの大きさがそれぞれ２．４ＭΩに等しい。抵抗器８４Ｂおよび８８Ｂの大きさは１０ｋΩに等しい。点９０での電圧および点９２での電圧を測定することによって、ランプ２が入れられている水を介してアースに漏れ電流が流れているかどうか、およびどれだけ流れているかを算出することができ、漏れ電流の値があまりに大きい場合は回路をオフに切り換えることを決めることができる。
【００３３】
ランプがオンに切り換えられる前に、点９０および９２でそれぞれ電圧を測定することによって、出力端子１０および１２の間に漏れ電流経路があるかどうかを計算することができる。点９０および９２の電圧が測定される前に、電子スイッチ１０１が制御手段８０によって制御され、その結果として点７６への電気接続が切断される。電圧測定の後に、接続は回復する。この漏れ電流が所定の限界を超えたとき、好ましくは制御手段８０によって警告が発せられる。筐体８２内に水が検出された際、そのような水がアースと電気的に接触していることはもはや必要ではない。
【００３４】
また、電圧分配器を活用して、すなわち、点９０および９２の電圧をそれぞれ測定することによって、ランプを通った直流電圧が測定可能である。この直流電圧がある場合、ランプの寿命が終わりにきていることを意味しているかもしれない。したがって、ランプの一方の端部が過熱されるか、および／または、電源回路が損傷を受けているか、白熱フィラメントの温度が低すぎるかもしれない。点９０および９２で電圧をそれぞれ測定することによって、ランプを通った直流電圧を測定することは、測定された電圧が所定の制限を超えた場合にユニットをオフに切り換えることにつながり、または加熱電流が増加する必要があることにつながる。この例において、抵抗器８２および８６は（電気スイッチ１０１を介して）直流電圧源の端子７２に接続される。これらの抵抗器を接地に接続することもまた可能である。代替として、抵抗器８４および８８を直流電圧源の端子７４の代わりに接地に接続することも可能である。その場合には計算は上記と同じ方法で実施可能である。
【００３５】
フィラメントおよびランプへの電源回路の配線をテストすることが可能であることは重要である。したがって、フィラメントの断線または短絡を検出することが可能であることは重要である。これは下記の第１および第２のテストによって実行されうる。さらに、長すぎる配線は、配線の抵抗が予想よりも大きくなるという帰結をもたらし、その結果として、予熱がもはや正確な電流で行われなくなる可能性がある。そのような予熱は前記第１および第２の電流を利用して実施される。関連する電圧は、配線の抵抗がより大きい場合、予熱を行うにはあまりに小さいと思われる電流しか生成しない。長すぎる配線の検出は、第１および第２のテストにおいても実行可能である。さらに、配線の電気容量は、電源回路、配線およびランプによって形成された共振回路が正しい点灯電圧を達成するように制御しなければならないところの周波数をずらす可能性がある。この配線の容量または必要な点灯周波数（第１の電圧の周波数）は第１および第２のテストにおいて所定のものであってもよい。配線の容量が決定された場合、正しい周波数を選択することによってこの容量の影響が除去可能となる。
【００３６】
この例では、制御回路８０は、加熱回路４２が作動停止している間にドライバ回路８が作動しているという第１のテストを実行するように構成されているということがいえる。このテストでは制御回路によって生成される第３の交流電圧および交流電流があまりに低いため、電源回路への損失が発生せず、ランプ内でイオン化が起こらないことがいえる。出力端子１０と１２の間の第３の交流電圧および交流電流が測定され、そして、ランプを含む配線の並列抵抗および並列容量がマイクロプロセッサによって算出可能である。これらの結果に基づいて、ランプが点灯されなければならないかどうか、およびどのように点灯されなければならないかを決定することができる。より一般的には、第３の電圧またはそれに関連する電圧を測定するように、およびランプ電流またはそれに関連する電流を測定するように、制御回路が第１のテストを実行するように構成されることがいえる。制御回路は、例えば、これらの電圧および電流自体を直接測定することができる。したがって、ランプを含む配線の並列抵抗および並列容量が計算可能である。これは以下のように行われることができる。電圧および電流の瞬間値から、乗算および平均によって電力が計算可能である。瞬間値を平方し、平均し、そして平方根を求めることによって、電圧および電流の実効値が計算可能である。皮相電力はＩｒｍｓ＊Ｕｒｍｓに等しい。皮相電力の実数部分ならびに実効電圧および電流から、抵抗および無効抵抗（ｒｅａｃｔｉｖｅ  ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）が計算可能である。無効抵抗および周波数から実効並列容量が求められる。
【００３７】
この例における制御回路は、加熱回路４２が作動している間はドライバ回路８が作動停止しているという第２のテストをさらに実行するように構成されている。第２のテストを実行することに関して、生成された第１の電流Ｉ１および生成された第２の電流Ｉ２があまりに低いため、ランプまたは配線が破損したか短絡した場合にランプの破損または短絡の結果として加熱回路が破損することがない。第１の電流Ｉ１および第２の電流Ｉ２はこの例では０．１〜２アンペアである。制御回路は第１の電流Ｉ１またはそれに関連する電流、および／または、第２の電流Ｉ２またはそれに関連する電流、および／または、加熱回路の出力端子４４、５２を通った電圧またはそれに関連する電圧を測定する第２のテストを実行するように構成されている。これらの測定された電圧および電流に基づいて、ランプの白熱フィラメントの直列抵抗および直列自己誘導を含む、配線の直列抵抗および直列自己誘導もまた計算可能である。これは以下のように行われることができる。電圧および電流の瞬間値から、電力は乗算および平均によって計算可能である。瞬間値を平方し、平均し、そして平方根を求めることによって、電圧および電流の実行値が計算可能である。皮相電力はＩｒｍｓ＊Ｕｒｍｓに等しい。皮相電力の実数部分ならびに実効電圧および電流から、抵抗および無効抵抗が計算可能である。無効抵抗および周波数から実効直列自己誘導が求められる。
【００３８】
本発明は上記の例示的な実施形態に、いかなる形でも限定されるものではない。この例において、電源回路が１つのランプに接続される。電源回路を利用して、２つの直列接続されたランプを作動させることも可能であり、このことは発明者によっても応用されている。
【００３９】
２つのランプ２Ａおよび２Ｂは以下のように直列に接続されることができる。
図１においてランプ２は取り除かれ、ランプ２Ａおよび２Ｂに置き換えられる。ランプ２Ａのフィラメント６はランプ２Ｂのフィラメント４に接続される。ランプ２Ａのフィラメント６およびランプ２Ｂのフィラメント４はこのように予熱および／または追加加熱が不可能である。しかしながら、ランプ２Ａのフィラメント４およびランプ２Ｂのフィラメント６は、図１を参照して述べられたように予熱および／または追加加熱が可能である。その結果は図７に示される。
【００４０】
ランプ２Ａおよび２Ｂの直列接続の別の方法は図８に示される。図１と比較して、２つの追加の変圧器１６’および３２’が電源回路に追加されている。ランプ２Ａのフィラメント４は、ランプ２に関して図１に示されたように、変圧器１６の二次巻線に接続されている。ランプ２Ｂのフィラメント６は、ランプ２のフィラメント６に関して図１に示されたように、変圧器３２の二次巻線に接続されている。２つの変圧器１６’および３２’は図１に基づく回路に追加され、変圧器１６、１６’、３２、３２’の一次巻線が互いに直列に接続される。変圧器１６’の二次巻線はランプ２Ａの第２のフィラメント６に接続される。変圧器３２’の二次巻線はランプ２Ｂの第１のフィラメントに接続される。変圧器１６’および３２’の中心枝（ｃｅｎｔｒａｌ  ｂｒａｎｃｈ）は互いに接続される。今やすべてのフィラメントは図１を参照して述べられた予熱および／または追加加熱が可能である。
【００４１】
直列にランプ２Ａおよび２Ｂを接続する別の方法が図９に示される。図１と比較して、２つの変圧器１１６、１３２が追加され、それらの二次巻線はランプ２Ａのフィラメント６およびランプ２Ｂのフィラメント４に電力を供給する。変圧器１１６および１３２の中心枝は互いに接続される。変圧器ごとに、配線２０、２２および３４、３６に直列に接続された２つの一次巻線がある。今やすべてのフィラメントは予熱および／または追加加熱が可能である。
【００４２】
この例において、ランプはＵＶランプである。しかしながら、他の型のガス放電ランプを作動させることも可能である。第１の回路６０、第２の回路６６、共振回路６４および６８に関して、本質的に知られている回路が使用可能であり、したがってさらにこれらをここで明らかにはしない。これらの回路の他の実施形態も、したがって本発明に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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