Anordnung zum Zünden einer Entladungslampe, insbesondere Leuchtstofflampe
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Zünden von einer über ein Vorschaitgerät, insbesondere zeiten Wechselrichter, mit einem mehrere Se kundärwioklungen aufweisenden Transformator betriebenen Entladungslampe, insbesondere Leuchtstofflampe, unter zusätzlicher Verwendung mindestens eines Kon densators, der über Gleichrichter auf eine Spitzenspannung aufgeladen und dann selbsttätig über die Entla- dungsstrecke Ider Lampe entladen wird.
Zum Zünden von Leuchtstofflampen ist es bekannt, zunächst die Heiizwe.ndcln der Lampe vorzuheizen und zwischen den Elektroden der Lampe die Leerlaufzündspannung anzulegen, die bei normalen Temperaturver- hältnissen eine Zündung einleitet. Bei starterlosen Schaltungen wird oft auch leine Zündhilfsspannung verwendet, die an einen Zündstreifen oder an Metallteile der Leuchte angelegt wird und durch eine Glimmentladung die Lampe zum Zünden bringt. Im allgemeinen ist die Zündhilfsspannung des Zündstreifens höher als die an den Lampenelektroden anliegende Leerlaufspannung.
Um bei niedrigen Speisespannungen oder niedrigen Umgebungstemperaturen der Lampe eine sichere Zündung zu erzielen, müsste zwischen der Zündelektrode und der Lampe eine sehr hohe Spannung liegen, die aber aus Sicherheitsgründen nicht erwünscht ist.
Um unter ungünstigen Betriebsverhältnissen, z. B.
bei extremen Rohrwanditemperaturen der Lampe, eine Zündung zu erzielen, ist es auch bekannt, die Zündspannung für die Entladungslampe durch Kondensatoren im Lampenstrompfad zu erhöhen. Dabei werden die Kondensatoren über Gleichrichter in Parallelschaltung auf eine entsprechende Spitzenspannung aufgeladen und durch eine mechanische Schaltvorrichtung danach in Reihenschaltung über die Entladungsstrecke der Lampe entladen. Diese Ausführung hat den Nachteil, dass zum Zünden der Lampe eine mechanisch betätigte Schaltvorrichtung erforderlich ist.
Es ist auch eine Schaltungsanordnung bekannt geworden, bei der die Lampe an einem Streutransformator angeschlossen ist, dessen Sekundärwicklung die Be tn.ebsspeisespannung für die Lampe liefert und der mit Heizwicklungen für die Elektrodenvorheizung versehen ist.
Ein zwischen der die Betriebsspannung liefernden Sekundärwicklung und einer Lampeneiektrode einge- schalteter Kondensator wird mit einer Gleichspannung so langsam aufgeladen, dass er erst dann, wenn die Lampe innerhalb der für die normale Zündung vorgesehenen Zeit nicht gezündet hat, den Endwert seiner Ladespannung erreicht und seine Gleichspannung der an den Lampenelektroden liegenden Leerlaufspannung des Transformators überlagert. Dabei wird durch die über einen Schutzwiderstand an den Transformator angeschaltete Zündelektrode eine Vorionisierung der Lampe eingeleitet.
Bei bestimmten Betriebsvierhältnissen kann auf diese Weise eine Zündung idier Lampe herbeigeführt werden. Nach erfolgter Zündung der Lampe ist die Gleichspannung nicht mehr wirksam.
Bei dieser bekannten Ausführung kann bei tieferen Temperaturen durch die Zündelektrode in der Lampe eine Glimmentladung hervorgerufen werden, die soviel Energie aufnimmt, dass über den Gleichrichter eine ausreichende Aufladung des Kondensators nicht mehr erfolgt, die einen Durchbruch der Entladung zu einer Bogenentladung bewirken könnte. Die Entladung in der Lampe bleibt dann im Zustand der Glimmentladung.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Mängel der bekannten Anordnungen zu beheben. Dies wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass zur selbsttätigen Entladung des Kondensators eine kapazitiv wirkende äussere Zündelektrode dient, die über einen temperaturabhängigen Widerstand an eine Wechselspannung mit einer Frequenz von 10 bis 20 kHz angeschaltet wird, wobei der temperaturabhängige Widerstand derart bemessen ist, dass der kapazitive Zündelektrodenstrom eine Zündung der Lampe erst nach Aufladung des Kondensators im Lampenstromkreis bewirkt. Auf diese Weise ist es möglich, die Leerlaufspannung für die Lampe gegenüber der üblichen Leerlaufspannung wesentlich herabzusetzen, z. B. auf einen Wert, der kleiner oder gleich der doppelten Brennspannung der Entladungslampen ist.
Dadurch werden die Blindstromanteile der Schaltung stark herabgesetzt und es werden die Kompensationsverhältnisse derart verbessert, dass die Erwärmung des Wechselrichtergerätes vernachlässigbar klein wird. Damit ergibt sich ein besserer Wirkungsgrad und der Vorteil, dass das Wechselrichtergerät einer wesentlich höheren Umgebungstemperatur ausgesetzt werden Ikann. Zugleich wird die Betriebssicherheit wesentlich erhöht. Ferner wird durch eine schnelle Auflandung des Kondensators mit dem verzögernden Wirksamwerden des Zündpotentials bewirkt, dass in allen Fällen auch bei tiefsen Temperaturen (z.B. -40 C) und bei herabgesetzter Anschlusspannung ein sicheres, schlagartiges Durchzünden der Lampe zur Bogenentladung gewährleistet wird, ohne dass die Lampe im Zustand der Glimmentladung hängen bleibt.
Die Erfindung wird anhand der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In Fig. 1 ist Idie Lampe 1 an eine Sekundärwicklung 2 eines Transformators angeschlossen, der Bauteil einer nicht dargestellten, von einer Versorgungsspannung über die Klemmen 3a gespeisten Wechselrichterschaltung 3 ist.
Zur Erhöhung der Leerlaufspannung für die Lampe dienen Kondensatoren 4, die über Gleichrichter 5 aufgeladen und dann über die Entladungsstrecke der Lampe 1 entladen werden. Zur selbsttätigen Entladung der Kondensators dient bei der Anordnung eine kapazitiv wirkende Zündelektrode 6, die über einen temperaturabhängigen Widerstand 7 an eine Zündhilfswicklung 8 des Transformators angeschaltet ist. Der Wechselrichter arbeitet mit einer Frequenz von z.B. 15 kHz.
Die Kondensatoren 4 werden über Gleichrichter 5 und die Vorwiderstände 9 in Parallelschaltung aufgeladen.
Der temperaturabhängige Widerstand 7 ist derart bemessen, dass ein kapazitiver Zündhilfsstrom die Zündung der Lampe erst nach Aufladung der Kondensatoren bewirken kann. Bei der Zündung der Lampe werden die Kondensatoren in Reihe miteinander über die Lampenelektroden 1a entladen. Dabei werden während des verzögerten Zündeinsatzes die Lampenelektroden von den Wicklungen 2a vorgeheizt.
Es ist zweckmässig, wie in Fig. 2 dargestellt, die Zündelektrode aN DEN Verbindungspunkt 11 eines aus dem temperaturabhängigen Widerstand 7 und einem Ohm'schen Widerstand 10 gebildeten Spannungsteilers anzuschliessen und die äusseren Enden 12 dieses Spannungsteilers an solche Klemmen 13, 14 der Transfor- mator-Sekundärwicklungen anzuschliessen, die eine möglichst grosse Potentialdifferenz aufweisen.
Dadurch wird gegenüber der vereinfachten Ausführung gemäss Fig. 1 die Aufheizung des Heissleiters durch den Stromkreis, Klemme 13, temperaturabhängiger Widerstand (Heissleiter) 7, Widerstand 10, Klemme 14 und die Reihenschaltung der Transformatorwicklungen 2a, 2, 2a und 8 bewirkt, wodurch unabhängig von der Ausbildung der Zündelektrode (des Beleuchtungskörpers) ein schlagartiges Durchzünden der Lampe nach der gewünschten Verzögerung erzielt wird. In vorteilhafter Weise werden die Widerstände 7, 10 des Spannungsteilers so bemessen, dass sich bei kaltem Zustand der Widerstände an der kapazitiven Zündelektrode der Lampe ein Potential einstellt, das möglichst im Bereich der Mitte der Potentiale beider Lampenelektroden 1a liegt.