Das bei Energiesparlampen im Sockel eingebaute, heute meist elektronisch arbeitende Vorschaltgerät (EVG) heizt bei Lampenstart zunächst die Kathoden, indem diese im Stromkreis in Reihe zu einem PTC-Widerstand liegen. Hat sich dieser durch Stromfluss erwärmt, wird er hochohmig und gibt die Entladungsstrecke für das Vorschaltgerät frei – die Lampe zündet. Die Gasentladungsstrecke arbeitet an einem Inverter, das heißt die Netzwechselspannung wird zunächst gleichgerichtet, um anschließend wieder in eine Wechselspannung höherer Frequenz (etwa 45 kHz) umgewandelt zu werden. Die Wechselrichtung erfolgt mit zwei Schalttransistoren. Diese Wechselspannung gelangt über eine Ferritkern-Drossel zum Lampenstromkreis. Die Drossel ist aufgrund der höheren Arbeitsfrequenz gegenüber 50-Hz-Drosseln konventioneller Vorschaltgeräte sehr klein, verlustärmer und materialsparend.
Inzwischen gibt es auch Energiesparlampen ohne Glühkathoden; diese regen die Gasentladung durch das elektrische Feld zwischen den Elektroden an und vermeiden dadurch die Verschleißprobleme der Glühkathoden vollständig. Sie sind unbegrenzt schaltbar und noch etwas effektiver als Modelle mit Glühkathoden.
Die höhere Arbeitsfrequenz führt zu einer höheren Effizienz der Lampe gegenüber Leuchtstofflampen mit konventionellem Vorschaltgerät, da zum einen die Gasentladung selbst effektiver arbeitet und zum anderen die Verluste in der Drossel geringer sind. Außerdem kann das menschliche Auge die Frequenz von 45 kHz nicht als Flimmern wahrnehmen.
Dieser Kondensator ist das temperaturempfindlichste Bauelement der Lampe und ist deshalb möglichst weit entfernt von der Leuchtstofflampe im Schraubsockel untergebracht. Dort befindet sich auch eine Schmelzsicherung, um die Eigensicherheit der Lampe zu erreichen. Alle anderen Bauelemente befinden sich auf einer Leiterplatte.
Das Vorschaltgerät hat auch die Aufgabe, den Lampenstrom zu begrenzen, der ansonsten aufgrund der Stoßionisation bis zur Zerstörung der Lampe ansteigen würde. Daher können Kompaktleuchtstofflampen wie auch andere Gasentladungslampen, die selbst kein Vorschaltgerät enthalten, nie direkt am Stromnetz, sondern nur in Leuchten mit Vorschaltgerät betrieben werden.
Finanzielles Einsparpotenzial
Eine herkömmliche Glühlampe („Glühbirne“) hat eine durchschnittliche Lebensdauer von ungefähr 1.000 Betriebsstunden und ist kostengünstig in der Anschaffung. Eine Kompaktleuchtstofflampe hält dagegen, je nach Fabrikat und Typ, zwischen 5.000 und 15.000 Betriebsstunden, und ist zunächst deutlich teurer in der Anschaffung. Wie die unten stehende Tabelle zeigt, benötigt eine Energiesparlampe 75–80 % weniger elektrische Energie. Unter Berücksichtigung ihrer wesentlich längeren Lebensdauer sind Energiesparlampen meist schon in der Anschaffung günstiger als entsprechende Glühlampen. Unter Berücksichtigung des geringeren Energieverbrauchs verstärkt sich die Wirtschaftlichkeit der Kompaktleuchtstofflampe deutlich.
Um die finanzielle Einsparung zu demonstrieren, soll hier die ungefähre Einsparung anhand eines Beispieles gezeigt werden. Bei Strompreisen von etwa 0,20 €/kWh (Stand: Jan. 2008) lässt sich die ungefähre finanzielle Einsparung über den Lebenszyklus einer hochwertigen 11 W Kompaktleuchtstofflampe im Vergleich mit den im gleichen Zeitraum benötigten 60 W Allgebrauchs-Glühlampen wie folgt berechnen. Anzumerken sei, dass diese Einsparung sich über die komplette Betriebsdauer der Energiesparlampe verteilt. In einem durchschnittlichen Haushalt dauert dies etwa 15 Jahre.
Die hier errechneten Mehrkosten von 153 € und das Einsparungspotential sollten jedoch als ungefährer Richtwert verstanden werden, da der Wert stark schwankt. Unter anderem können folgende Faktoren das Einsparpotenzial verändern:
Unterschiedliche Lebensdauer: Laut Stiftung Warentest halten Energiesparlampen je nach Modell zwischen „nur“ 4.000 und über 19.000 Stunden. Dementsprechend unterschiedlich fällt das Einsparpotenzial aus.
