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Elektrische Beleuchtungsanlage
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handene Netzfrequenz in eine höhere Frequenz umzuformen, könnte beispielsweise bei grösseren Anlagen einer der üblichen Frequenzwandler, z. B.
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zentral angeordnet werden, so dass die gesamte Anlage von der höheren Frequenz gespeist wird.
Derartige Anlagen haben jedoch erhebliche Mängel. So ist z. B. der Raumbedarf für die Frequenzwandler nicht unerheblich. Darüber hinaus be-
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schaftlich, wenn eine grosse Zahl von Leuchtstofflampen zu versorgen ist. Schliesslich hat sie noch den Nachteil, dass eine spätere Installation weiterer Leuchtstofflampen nicht ohne weiteres möglich ist.
Gemäss der Erfindung sind eine oder mehrere Lampen von einem steuerbare Halibleitel1wieder- stände enthaltenden Gerät, einem sogenannten Schaltgerät, gespeist, das die Netzfrequenz in eine höhere Frequenz umwandelt, indem die Netzspannun, in streifenförmige Impulse zerteilt wird. Dieses Schaltgerät besteht aus einer Halbleiterwiderstände enthaltenden Frequenzwandleranordnung, deren Halbleiterwiderstände von gegebenenfalls ebensolche Elemente enthaltenden Oszillatoren
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: werden,bzw. der für den Schaltbetrieb der Halbleiter erforderlichen Form schwingen.
Ein derartiges Ge-
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Spannung und Frequenz kann sehr klein gehalten werden, so dass ein besonderer Raum zum Aufstellen des Frequenzumformers nicht erforderlich
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nicht dem Verschleiss und bedarf keiner besonderen Wartung.
Die Verwendung von Schalttransistoren in Verbindung mit Oszillatoren, durch welche sie steuerbar sind, ist zwar an sich bekannt, bringt aber im vorliegenden Zusammenhang den Vorteil besonders kleiner Schaltgeräte und gegenüber der bisher bekannten Anordnungen mit Mittelfrequenzgenerato-
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tenen Frequenzwandlers, der ohne Schwierigkeiten auch im Beleuchtungskörper unterzubringen ist.
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von einer zentralen Stelle aus eine ganze Anlage mit der umgewandelten Frequenz und Spannung zu versorgen.
Vorteilhafter dürfte es sein, lediglich sämtliche Leuchten eines Raumes von einem der-
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den Gerät zu speisen, welches beispielsweise an dem Schalter oder in dessen Nähe angeordnet sein kann.
Gemäss der weiteren Erfindung sind in dem Schaltgerät ein oder mehrere den Lampenstrom beeinflussende steuerbare Halbleiter und ein oder mehrere die Halbleiter steuernde, in der gewünschten Frequenz schwingende Oszillatoren od. dgl. angeordnet Als steuerbare Halbleiter können Transistoren, vorzugsweise symmetrische Transistoren,
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Verbindungen von der Form A,,, By d. h. Verbin- dungen eines Elementes der III. Gruppe des periodischen Systems mit einem Element der V. Gruppe od. dgl., verwendet werden.
An Hand des Blockschaltbildes der Fig. 1 sei die Erfindung näher erläutert. In der nicht dargestellten Leuchte ist in bekannter Weise die Ent- ladungslampe J angeordnet, welche über die Klem-
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Speisespannung angeschlossenIm allgemeinen ist diese Speisespannung die normale Wechselspannung des Lichtnetzes. Gemäss de : vorliegenden Erfindung ist jedoch der Leuchte das Schaltorgan zur Umwandlung der Speisespannung in eine Spannung höherer Frequenz zugeordnet. Dieses Schaltorgan besteht aus einer Frequenzwandleranordnung 2, welcher die Netzspan- nung über die Klemmen 5, ?'zugeführt wird.
Die
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steuert wird die Frequenzwandleranordnung 2 von einem Oszillator 3, der über die Klemmen 7, 7'
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kann beispielsweise mit einem schwingenden Transistor in an sich bekannter Schaltung ausgerüstet sein.
Den Aufbau der Frequenzwandleranordnung 2
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und der Basiselektrode 11. Unter einem symmetrischen Transistor wird ein solcher verstanden, dessen Sperrspannung in Emitter-Kollektor-Richtung mindestens annähernd so gross ist wie in Kollektor-
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Richtungen ebenfallsInduktivitäten, Kondensatoren, Richtleiter, Varistoren oder schliesslich auch steuerbare Halbleiter,
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Basisanschluss 11 des Transistors, der beispielsweise vom Typ p-n-p sein soll, also eine Basisschicht aus überschussleitendem Halbleitermaterial besitzt, so arbeitet die positive Hauptelektrode, beispielsweise 9, als Emitter, die negative, beispielsweise 10, als Kollektor.
Der Transistor stellt dann zwischen seinen Elektroden 9 und 10 gemessen, einen geringen Widerstand dar, so dass der Leuchtstofflampe über die Klemmen 6, 6'der volle Arbeitsstrom zufliesst. Ändert sich die Oszillatorspannung an den Klemmen 7,7', so dass der Basiselektrode 11 ein
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spannung abwechselnd leitend und sperrend und liefert so der Leuchtstoffröhre einen pulsierenden
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vier symmetrische Transistoren in Brückenschaltung als Wechselrichter angeordnet sein, so dass der Leuchtstofflampe eine im Takte der Steuerspannung zerhackte Spannung zugeführt wird. In Fig. 3 ist eine derartige Brückenschaltung dargestellt.
Es sind wiederum mit 5, 5'die Anschlussklemmen an das niederfrequente Wechselstromnetz, mit 6, 6'die Anschlussklemmen an die Leucht- stofflampe bezeichnet. 15, 25,35 und 45 sind die vier Transistoren, z. B. Flächentransistoren, mit den Stromelektroden 19, 20 ; 29, 30 ; 39,40 und 49,
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32,33 und 42,43 dienen-wie in Fig. 2 - zur Verbindung der einen Klemme der Oszillatoren mit den beiden Hauptelektroden des betreffenden Transistors.
Durch eine Steuerspannung höherer Frequenz an den Klemmenpaaren 17, 18 usw. kann also die an den Klemmen 5, 5'liegende Versorgungsspannung im Takte der Steuerfrequenz zerhackt werden, wobei die Versorgungsspannung
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eine Gleichrichterschaltung mit oder ohne gesteuerte Gleichrichter eine Gleichspannung an einem als Speicher wirkenden Kondensator erzeugt
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plementäre Transistoren, beispielsweise paarweise vom Typ n-p-n und p-n-p, so verwendet werden, dass sich Vereinfachungen in der Schaltung der Steuerstromkreise ergeben.
Beispielsweise können bei Verwendung eines p-n-p-Transistors als Element 15 in Fig. 3 und eines n-p-n-Transistors als Ele-
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geeigneter Auswahl, Bemessung und gegebenenfalls Polarität der Schaltelemente 12, 13 bzw. 42, 43, an die gleichen Klemmen der Steuerspannung angeschlossen werden, evtl. unter Zwischenschaltung von Koppelkondensatoren zwecks Aufnahme einer Gleichspannungsdifferenz oder einer Wechselspannungsdifferenz niederer Frequenz. Eine derartige Anordnung hat den Vorteil, dass ein Übertrager mit mehreren Wicklungen zur Verteilung der Steuerspannungen mit nur zwei Wicklungen aus-
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isc, das zur Steuerung der den Lampenstromkreis beeinflussenden Halbleiter dient. Als lichtempfindliches Steuerorgan kann eine Photodiode, vorzugsweise ein Phototransistor, verwendet werden.
Ver- änderbare Zeitglieder, wie beispielsweise Induktivtäten und bzw. oder Kapazitäten, im Steuerstromkreis der den Lampenstrom beeinflussenden Halb-
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Frequenz verwendet werden.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Fig. 4 dar-
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ladungslampe 1 an die Klemmen 5 und 5'eines Gleichspannungsnetzes angeschlossen. Es ist jedoch
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Verwendung eines symmetrischen Transistors bzw. eines zusätzlichen steuernden Transistors auch möglich, die Entladungslampe an ein Wechsel-
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ist in diesem Fall als p-n-p-Transistor in der sogenannten emittergeerdeten Schaltung dargestellt.
Statt dessen kann auch eine andere Transistortype oder eine andere Transistorschaltung, beispielsweise ein n-p-n-Transistor in basisgeerdeter Schaltung verwendet werden. Bei Anschluss der Beleuchtungsanlage an Wechselspannung wird vorteilhaftwie bereits erwähnt-ein symmetrischer Transistor verwendet. Die steuernde Basispannung des Transistors 8 wird von den beiden Spannungsteilerwiderständen 60 und 61 geliefert. Der Punkt A zwischen den beiden Spannungsteilerwiderständen ist mit dem Emitterpotential des Transistors 8
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in diesem Falle einen Phototransistor 62, und ein Zeitglied 63 verbunden. Ein weiteres Zeitglied 64 kann parallel zum Spannungsteilerwiderstand 60 angeordnet sein ; weiterhin ist es möglich, ein Zeitglied parallel zum Widerstand 61 anzuordnen.
Es sei angenommen, dass das Zeitglied 63 eine Induk-
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Wird die Leuchtstofflampe 1 eingeschaltet, so ist zunächst der Transistor 8 geöffnet und damit das Basispotential negativ gegenüber dem Emitter- potentiaal. Der Lichtstrom der Leuchtstofflampe 1 öffnet jedoch den Phototransistor 62, so dass der Punkt A Emitterpotential erhält, somit auch die Basis des Transistors 8 auf Emitterpotential gelangt und der Transistor 8 schliesst. Damit erlischt die Leuchtstofflampe 1, der Transistor 62 schliesst
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tives Potential gegenüber dem Emitter. Durch die Zeitglieder 63 und 64 kann die Schaltfrequenz des Transistors 8 in an sich bekannter Weise gesteuert werden und damit die Lampe auch als Stroboskop Verwendung Enden.
PATENTANSPRÜCHE :
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füllten Entladungslampen, insbesondere Leuchtstofflampen, die über eine Frequenzwandleranordnung mit einer Spannung, deren Frequenz höher
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: 1) ein vom Lampenkreis unabhängiger, in der gewünschten Frequenz schwingender Oszillator (3) od. dgl. zugeordnet ist, der steuerbare Halbleiterwiderstände (8, 15, 25, 35, 45) der Frequenz-
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in streifenförmige Impulse zerteilt wird.