Vorschaltgerät für Leuchtstoffröhren Das Hauptpatent betrifft ein Vorschaltgerät für Leuchtstoffröhren mit einer im Betrieb der Leucht- stoffröhre vorgeschalteten Drossel und einem Heizstrom kreis, in welchem die Röhrenelektroden nur bis zum Zünden der Röhre aufgeheizt werden, wenn das Vor schaltgerät an die Netzspannung gelegt wird.
Gemäss dem Patentanspruch des Hauptpatentes ist dieses Vor schaltgerät dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Drossel von einer Wicklung eines mit zwei Wicklungen versehenen Eisenkernes gebildet ist und dass im Heiz stromkreis ausser den Röhrenelektroden diese beiden Wicklungen und ein Thyristor in Serie miteinander lie gen, wobei der Wicklungssinn der Wicklungen so ge wählt ist, dass dieselben den Eisenkern in entgegenge setzter Richtung magnetisieren, wenn sie vom Heiz strom durchflossen werden, und dass ferner Mittel vor gesehen sind, um bis zum Zünden der Röhre der Steuer elektrode des Thyristors eine Zündspannung zuzufüh ren, so dass der Thyristor jeweils für den Rest der Halb periode der Netzspannung,
in welcher er gezündet wird, den Heizstrom durchlässt und somit im Zeitpunkt des Einsetzens dieses Stromes jeweils eine Spannungsspitze entsteht, die nach genügender Aufheizung der Elektro den das Zünden der Röhre bewirkt.
Wie im Hauptpatent erläutert ist, wird dadurch eine hohe Betriebssicherheit des Gerätes auch unter un günstigen Betriebsbedingungen erzielt, wobei die Ver wendung von Spezialleuchtstoffröhren unnötig ist. Es hat sich gezeigt, dass das im Hauptpatent dargestellte Ausführungsbeispiel noch einen Nachteil hat, der sich dann auswirkt, wenn die zu zündende Leuchtstoffröhre schadhaft ist, z. B. Luft in dieselbe eingedrungen ist oder die Oberflächen ihrer Elektroden im Lauf der Zeit ihre Elektronenemissionsfähigkeit verloren haben.
Bei einer nicht mehr zündungsfähigen Leuchtstoffröhre wird der Thyristor nach dem Anschalten der Netzspannung den Elektroden dauernd einen Heizstrom liefern, der auch durch die beiden Wicklungen fliesst, so dass letztere schliesslich eine so hohe Temperatur annimmt, dass sie verbrennt , d. h. die Wicklungsisolation verschmort und die Drosselanordnung ersetzt werden muss.
Zur Vermeidung dieses Nachteils zeichnet sich das Vor schaltgerät nach der vorliegenden Erfindung dadurch aus, dass die Kathode des Thyristors über einen Wider stand mit negativem Temperaturkoeffizienten mit der Steuerelektrode des Thyristors verbunden ist, welcher Widerstand in der Nähe der Drosselanordnung ange ordnet ist, so dass sein Widerstandswert bei einer ein vorbestimmtes Mass überschreitenden Erwärmung die ser Drosselanordnung sehr klein wird und dadurch ein weiteres Zünden des Thyristors während jeder Halb periode der Netzspannung verhindert, also bis zu einer entsprechenden Abkühlung der Drosselanordnung kein Heizstrom mehr durch die Elektroden der Röhre und die Wicklungen fliessen kann.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, wobei zur Bezeich nung entsprechender Schaltungselemente dieselben Be zugszeichen benützt sind wie im Hauptpatent.
Ebenso wie beim Ausführungsbeispiel des Haupt patentes weist das dargestellte Vorschaltgerät ein Paar von Netzanschlussklemmen 1, 2 und zwei Paare von Röhrenanschlussklemmen 3, 4 und 5, 6 auf. Eine Fluo- reszenzröhre 7, zu deren Zündung und Betrieb das Vor schaltgerät dient, hat wie üblich zwei je einen Heiz- widerstand bildende Elektroden 8 und 9, die an die Klemmen 3, 4 bzw. 5, 6 angeschlossen sind.
Während die Klemme 1 direkt mit der Klemme 3 verbunden ist, befindet sich zwischen den Klemmen 2 und 5 eine erste Wicklung 10 eines Eisenkernes 14, der mit einer zweiten Wicklung 12 versehen ist, die zwischen der Klemme 6 und einem Steuergleichrichter oder Thy- ristor 13, z. B. einem Silizium-Steuergleichrichter, liegt. Die Wicklungen 10 und 12 sind so gewickelt, dass die von ihnen im Eisenkern 14 induzierten Flüsse einander entgegengesetzt sind, wenn die beiden Wicklungen 10, 12 in Serie miteinander im Stromkreis 2, 10, 5, 9, 6, 12, 13, 4, 8, 3, 1 von einem Strom durchflossen werden.
Dieser Stromkreis, der zum anfänglichen Heizen der Elektroden 8 und 9 dient, wenn die Klemmen 1 und 2 über einen nicht dargestellten Schalter an die übliche Netzspannung von 220V Wechselstrom angeschlossen werden, ist immer dann geschlossen, wenn der Thyri- stor 13 durch Zuführung einer genügenden Zündspan- nung zu seiner Steuerelektrode 15 leitend gemacht ist.
Die Steuerelektrode 15 ist über eine als Trigger-, element dienende Glimmlampe 22 und einen ohmschen Widerstand 17 von z. B. etwa 100 K.Q an die Klemme 6 angeschlossen. Die Glimmlampe 19, die eine Durch schlagspannung ( Triggerspannung ) von z. B. 70 V haben kann, ersetzt einen im Hauptpatent an ihrer Stelle vorgesehenen spannungsabhängigen Widerstand. Ausserdem ist nun zwischen dem Widerstand 17 und der Kathode des Thyristors 13 nicht nur wie im Haupt patent ein Kondensator 18 angeordnet, sondern auch noch ein zu demselben paralleler Widerstand 20, von z.
B. etwa 80 KQ, und ist schliesslich zwischen der Kathode und der Steuerelektrode des Thyristors 13 ein Widerstand 21 von negativem Temperaturkoeffizienten vorgesehen. Der Wert des NTC-Widerstandes 21 kann bei 20 C z. B. etwa 130 0 betragen und bei einer etwa 120 C übersteigenden Temperatur sehr klein werden.
Der NTC-Widerstand 21 ist räumlich in nächster Nähe der Wicklung 12 angeordnet, die wiederum etwa 10 '1/o mehr Windungen aufweist wie die Wicklung 10. Infolge dieser Lage, die in der Figur bei 21' gestrichelt ange deutet ist, nimmt der NTC-Widerstand 21 einen von der Temperatur der Wicklung 12 abhängigen Wert an.
Das dargestellte Vorschaltgerät arbeitet im wesent lichen so, wie dies in der Beschreibung des Ausführungs beispiels des Hauptpatentes dargelegt ist, d. h. dass nach dem Anlegen der Wechselspannung von z. B. 220 V an die Eingangsklemmen 1 und 2 bis zum Zünden der Röhre 7 in jeder Halbperiode der Spannung, in welcher die Klemme 2 gegenüber der Klemme 1 positiv ist, der Thyristor 13 bei einem gewissen Phasenwinkel gezündet wird und während des restlichen Teiles der Halbperiode einen Strom. durchlässt, der durch die als Heizwider- stände ausgebildeten Elektroden 8, 9 fliesst und diesel ben aufheizt.
Ferner bewirkt das plötzliche Einsetzen dieses Stromes infolge der miteinander gekoppelten, un gleichen Wicklungen 10 und 12 eine Spannungsspitze in der an der Röhre 7 liegenden Spannung, welche Spitze, sobald die Elektroden 8 und 9 genügend heiss geworden sind - was gewöhnlich schon nach sehr kur zer Zeit der Fall ist -, die Zündung der Röhre bewirkt.
Ein Vorteil des dargestellten Vorschaltgerätes gegen über demjenigen, das im Hauptpatent beschrieben ist, liegt zunächst darin, dass infolge der Anwendung des Triggerelementes 19 und des Spannungsteilers 17, 20 der Phasenwinkel, bei welchem der Thyristor 3 zündet, wesentlich schärfer definiert ist, und zwar weil der Kon densator 18 in an sich bekannter Weise als Zündkonden- sator wirkt,
der sich bei der Durchbruchspannung des Triggerelementes 19 über letzteres und die Steuerelek- trode-Kathoden-Strecke des Thyristors 13 entlädt und dadurch den Thyristor 13 leitend macht. Solange der Wert des NTC-Widerstandes 21 hoch ist, also wenn letzterer, bzw. die Wicklung 12 keine überhöhte Tem peratur hat, spielt dieser NTC-Widerstand keine Rolle.
Der Hauptvorteil des beschriebenen Vorschaltge- rätes ist aber ein anderer, nämlich der, bei defekter Röhre 7 die Drosselanordnung 10, 12, 14 vor unzu lässiger Erhitzung zu schützen. Wenn die Röhre 7 defekt ist, so dass sie trotz dauernder Heizung der Elektroden 8 und 9 und der im mer wieder zwischen denselben auftretenden Spannungs spitzen nicht zündet, wird die Wicklung 12 durch den dauernd durch sie fliessenden, relativ grossen Strom stark geheizt. Infolgedessen erreicht schliesslich auch der NTC-Widerstand 21 eine gewisse hohe Grenztem- peratur von z.
B. etwa 120 C, bei welcher sein Wider stand so klein wird, dass der Zündimpuls zum grossen Teil über den NTC-Widerstand 21 fliesst und dessen über die Steuerelektrode-Kathoden-Strecke fliessender Teil zum Zünden des Thyristors 13 nicht mehr genügt. Der Heizstrom wird dann während einiger Zeit nicht mehr fliessen und auch die Spannungsspitzen werden infolgedessen ausbleiben. Erst wenn der NTC-Wider- stand 21 und die Wicklung 12 sich genügend abge kühlt haben, was praktisch z.
B. etwa 10 Minuten dauert, können der Heizstrom und die Spannungsspitzen wieder einsetzen. Die Zündversuche wiederholen sich dann so lange, bis die Röhre 7 schliesslich doch noch zündet oder bis man das Gerät in Erkenntnis der Not wendigkeit einer Auswechslung der Röhre abschaltet. Trotz des Röhrendefektes werden die Wicklung 12, und auch die sowieso etwas weniger heiss werdende Wicklung 10, nie eine unzulässige Temperatur erreichen und verbrennen .