Das Hauptpatent bezieht sich auf eine Zündschaltungsan ordnung für eine Fluoreszenzlampe, mit einem Stromkreis.
in welchem die beiden Kathoden der Fluoreszenzlampe mit mindestens zwei Drosselspulen und einem Kondensator in
Serie geschaltet sind, wobei der Kondensator und minde stens eine Drosselspule zwischen den Kathoden und minde stens eine Drosselspule nicht zwischen denselben liegt, und wobei die Zündung der Lampe durch eine infolge des Ab schaltens der Zündschaltung an ein Wechselstromnetz zwi schen den Kathoden auftretende, resonanzbedingte Span nungsüberhöhung erfolgt.
Hierbei ist gemäss dem Patentan spruch des Hauptpatentes parallel zum Kondensator eine derart ausgebildete Steuervorrichtung geschaltet, dass der
Kondensator sofort beim Anschalten der Zündschaltung an die Netzspannung, aber nur während eines zur Aufheizung der Kathoden vorgesehenen Zeitintervalls kurzgeschlossen ist, so dass die Spannungsüberhöhung und somit die Zündung der Lampe nach diesem Zeitintervall bei ihrem vom
Kurzschluss-Strom aufgeheizten Kathoden erfolgt.
Es hat sich nun gezeigt, dass die in der Praxis erzielbare, resonanzbedingte Spannungsüberhöhung nicht in allen Fällen für die sichere Zündung der Fluoreszenzlampen ausreicht, z. B. dann nicht, wenn die Lampe einer niedrigen Temperatur ausgesetzt ist und/oder der Abstand der Lampe von ihrer Montagearmatur relativ gross ist, indem diese beiden
Faktoren eine Erhöhung der notwendigen Zündungsspannung zur Folge haben. Besonders nachteiligt ist es dabei, wenn die Montagearmatur nicht aus Blech, sondern aus
Kunststoff besteht.
Die Zündschaltungsanordnung nach der vorliegenden Erfindung, mit der auch in derartigen Fällen eine sichere Zündung erzielt wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung über eine Serie-lnduktivität parallel zum Kondensator geschaltet ist, wobei die Serie-lnduktivität mit mindestens einer der Drosselspulen magnetisch gekoppelt ist.
derart, dass bei der Steuervorrichtung nach dem genannten Zeitintervall auftretenden Spannungsdurchbrüchen entsprechende, durch die Serie-lnduktivität fliessende Stromstösse in der Drosselspule Spannungsspitzen zur Zündung der Fluoreszenzlampe induzieren.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 entspricht im wesentlichen der in Fig. 1 des Hauptpatentes gezeigten Zündschaltungsanordnung. Demgemäss weist die Schaltungsanordnung zwei auf einem gemeinsamen Magnetkern 3 gegensinnig gewickelte Drosselspulen 1 und 2 auf. Eine Fluoreszenzlampe 7 hat Kathoden 8 und 9 und Anschlussklemmen 6, 10, 13 und 14. Die Eingangsklemmen der Schaltungsanordnung sind mit 5 und 17 bezeichnet, während die Bezugszeichen 4, 11, 15,16 und 19 sich auf verschiedene Verbindungsleitungen beziehen. An die mit der Anschlussklemme 10 der Kathode 8 verbundene Drosselspule 2 ist ein Kondensator 12 angeschlossen, der andererseits mit der Anschlussklemme 13 der Kathode 9 verbunden ist.
Parallel zum Kondensator 12 ist eine Steuervorrichtung 18 geschaltet, wobei in Abweichung von der Fig. 1 des Hauptpatentes in der einen Verbindungsleitung der Steuervorrichtung 18 mit dem Kondensator 12 eine Serie-lnduktivität 50 angeordnet ist. Die zusätzliche Induktivität 50 ist ebenfalls auf dem Magnetkern 3 angeordnet und demnach mit den Drosselspulen 1 und 2 magnetisch gekoppelt.
Wie bereits im Hauptpatent beschrieben, schliesst die Steuervorrichtung 18 im Moment des Anschlusses der Eingangsklemmen 5, 17 an das Wechselstromnetz den Kondensator 12 kurz, wozu die Steuervorrichtung 18 ein gesteuertes Schaltelement, z. B. einen Thyristor, enthalten kann, das beim Anschalten der vorliegenden Schaltungsanordnung an das Netz in den stromleitenden Zustand kommt und während eines bestimmten Zeitintervalles von beispielsweise 0,5 sec im stromleitenden Zustand gehalten wird. Während dieses Zeitintervalles erfolgt eine Aufheizung der Kathoden 8 und 9, ohne dass zwischen diesen eine zum Zünden der Fluoreszenzlampe genügende Spannung auftreten kann.
Nach Ablauf des genannten Zeitintervalles gelangt das gesteuerte Schaltelement in den gesperrten Zustand. so dass der Kurzschluss des Kondensators 12 aufgehoben ist und demnach eine Spannungserhöhung auftreten und somit die Zündung der Fluoreszenzlampe 7 bei ihren vom Kurzschlussstrom aufgeheizten Kathoden 8, 9 erfolgen könnte. In der Praxis treten jedoch vor der vollständigen Sperrung des gesteuerten Schaltelementes noch einige Spannungsdurchblü- che an diesem auf, bei denen sich der Kondensator 12 abwechselnd in der einen oder anderen Richtung entlädt, was die Zündung der Fluoreszenzlampe 7 in vielen Fällen verhindert.
Bei der vorliegenden Zündschaltungsanordnung fliesen diese Entladungsstromstösse jedoch durch die zusätzliche Induktivität 50 und induzieren in den Drosselspulen 1, 2 hohe Spannungsspitzen in der Grössenordnung von etwa 1000 V, so dass zwischen den Kathoden 8 und 9 der Lampe 7 eine Spannung auftritt, welche die Zündung auch unter den ungünstigsten, praktisch auftretenden Bedingungen mit Sicherheit gewährleistet. Die Induktivität 50 hat zusätzlich noch einen weiteren Vorteil, nämlich den. dass sie die Lebensdauer des gesteuerten Schaltelementes. z. B. eines Thyristors, vergrös- sert.
Die erwähnten Durchbrüche am gesteuerten Schaltelement treten nämlich während des Überganges von seinem leitenden Zustand in den Sperrzustand auch dann auf. wenn wie bei den im Hauptpatent gezeigten Schaltungen - die Induktivität 50 nicht vorhanden ist. und zwar sind die bei diesen Durchbrüchen auftretenden Entladungsstromstösse dann sogar besonders hoch, weil der dämpfende Einfluss der Induktivität 50 fehlt, so dass sie mit der Zeit das gesteuerte Schaltelement beschädigen, was bei der vorliegenden Zündschaltungsanordnung nicht der Fall ist.
Wie in Fig. 1 gestrichelt angedeutet ist, kann die Schaltungsanordnung auch symmetrisch ausgebildet sein. Zu den auf dem gemeinsamen Magnetkern 3' gewickelten Drosselspulen 1' und 2' kommt dann noch eine weitere Serie-lnduktivität 50', die auf diesem Magnetkern 3' angeordnet ist und sich in der zweiten Verbindungsleitung der Steuervorrichtung 18 mit dem Kondensator 12 befindet.
Die Induktivität 50 muss nicht unbedingt auf dem Magnetkern 3 angeordnet sein; ihre magnetische Kopplung mit min- destens einer der beiden Drosselspulen 1 und 2 ist aber notwendig.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist anstelle der in Fig.
1 gezeigten, üblichen Fluoreszenzlampe 7 eine Fluoreszenzlampe 7' vorgesehen, welche eine Zwischenelektrode 51 aul- weist Die Zwischenelektrode 51 ist an eine mit den Drosselspulen 2 und 3 magnetisch gekoppelte Wicklung 52 angeschlossen, so dass sie ebenso wie die Kathoden 8 und 9 während des genannten Kurzschlussintervalles und im Betrieb von einem Heizstrom durchflossen wird. Die Zündung der
Lampe 7' wird durch die Spannungsspitzen bewirkt, welche nach dem Zeitintervall bei der Aufhebung des Kurzschlusses durch die Steuervorrichtung 18 infolge der Kopplung der Induktivität 50' mit den Drosselspulen 1' und 2' entstehen.
Es ist ersichtlich, dass die Fluoreszenzlampe 7' schaltungstechnisch identisch ist mit der Serieschaltung der beiden strichpunktiert eingezeichneten Fluoreszenzlampen 53, die für die halbe Spannung der Lampe 7' ausgelegt sind. Zündschaltungen mit in Serie geschalteten Fluoreszenzlampen sind an sich wohl bekannt, wobei bei diesen natürlich die Steuervorrichtung 18 und die Induktivität 50' fehlen und somit die Ka thoden im Moment der Zündung noch nicht aufgeheizt sind.
The main patent relates to an ignition circuit arrangement for a fluorescent lamp, with a circuit.
in which the two cathodes of the fluorescent lamp with at least two choke coils and a capacitor in
Are connected in series, with the capacitor and at least one choke coil between the cathodes and at least one choke coil not between the same, and the ignition of the lamp by a resonance-related voltage between the cathodes as a result of switching off the ignition circuit to an AC network between the cathodes overestimation takes place.
Here, according to the claim of the main patent, a control device designed in such a way is connected in parallel to the capacitor that the
Capacitor is short-circuited immediately when the ignition circuit is switched on to the mains voltage, but only during a time interval provided for heating the cathodes, so that the voltage increase and thus the ignition of the lamp after this time interval at its from
Short-circuit current heated cathodes takes place.
It has now been shown that the resonance-related excess voltage that can be achieved in practice is not sufficient in all cases for reliable ignition of the fluorescent lamps, e.g. B. not when the lamp is exposed to a low temperature and / or the distance between the lamp and its mounting fitting is relatively large by these two
Factors result in an increase in the necessary ignition voltage. It is particularly disadvantageous if the assembly fitting is not made of sheet metal, but of
Made of plastic.
The ignition circuit arrangement according to the present invention, with which reliable ignition is achieved even in such cases, is characterized in that the control device is connected in parallel to the capacitor via a series inductance, the series inductance being magnetically coupled to at least one of the choke coils .
such that voltage breakdowns occurring in the control device after the said time interval induce corresponding current surges flowing through the series inductance in the choke coil to ignite the fluorescent lamp.
Two exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing.
The embodiment according to FIG. 1 corresponds essentially to the ignition circuit arrangement shown in FIG. 1 of the main patent. The circuit arrangement accordingly has two inductor coils 1 and 2 wound in opposite directions on a common magnetic core 3. A fluorescent lamp 7 has cathodes 8 and 9 and connection terminals 6, 10, 13 and 14. The input terminals of the circuit arrangement are denoted by 5 and 17, while the reference numerals 4, 11, 15, 16 and 19 relate to different connecting lines. A capacitor 12, which on the other hand is connected to the connection terminal 13 of the cathode 9, is connected to the choke coil 2 connected to the connection terminal 10 of the cathode 8.
A control device 18 is connected in parallel with the capacitor 12, a series inductance 50 being arranged in the one connecting line between the control device 18 and the capacitor 12, in deviation from FIG. 1 of the main patent. The additional inductance 50 is also arranged on the magnetic core 3 and accordingly magnetically coupled to the choke coils 1 and 2.
As already described in the main patent, the control device 18 short-circuits the capacitor 12 at the moment the input terminals 5, 17 are connected to the AC network, for which purpose the control device 18 includes a controlled switching element, e.g. B. a thyristor, which comes into the current-conducting state when the present circuit arrangement is switched on to the mains and is kept in the current-conducting state for a certain time interval of, for example, 0.5 sec. During this time interval, the cathodes 8 and 9 are heated without a voltage sufficient to ignite the fluorescent lamp being able to occur between them.
After the specified time interval has elapsed, the controlled switching element enters the blocked state. so that the short circuit of the capacitor 12 is eliminated and accordingly an increase in voltage occurs and the fluorescent lamp 7 could thus be ignited with its cathodes 8, 9 heated by the short circuit current. In practice, however, before the controlled switching element is completely blocked, there are still some voltage surges in it, in which the capacitor 12 discharges alternately in one direction or the other, which in many cases prevents the fluorescent lamp 7 from igniting.
In the present ignition circuit arrangement, however, these discharge current surges flow through the additional inductance 50 and induce high voltage peaks in the choke coils 1, 2 in the order of magnitude of about 1000 V, so that a voltage occurs between the cathodes 8 and 9 of the lamp 7, which also causes ignition guaranteed under the most unfavorable, practically occurring conditions. The inductance 50 also has another advantage, namely the. that it extends the service life of the controlled switching element. z. B. a thyristor, enlarged.
The aforementioned breakthroughs on the controlled switching element also occur during the transition from its conductive state to the blocked state. if, as in the circuits shown in the main patent - the inductance 50 is not present. The discharge current surges occurring with these breakdowns are then even particularly high because the damping influence of the inductance 50 is missing, so that they damage the controlled switching element over time, which is not the case with the present ignition circuit arrangement.
As indicated by dashed lines in FIG. 1, the circuit arrangement can also be designed symmetrically. In addition to the choke coils 1 'and 2' wound on the common magnetic core 3 ', there is another series inductance 50', which is arranged on this magnetic core 3 'and is located in the second connecting line of the control device 18 with the capacitor 12.
The inductance 50 does not necessarily have to be arranged on the magnetic core 3; However, their magnetic coupling with at least one of the two choke coils 1 and 2 is necessary.
In the embodiment according to FIG. 2, instead of the one shown in FIG.
1, the usual fluorescent lamp 7 shown, a fluorescent lamp 7 'is provided, which has an intermediate electrode 51. The intermediate electrode 51 is connected to a winding 52 magnetically coupled to the choke coils 2 and 3, so that it, like the cathodes 8 and 9, during the aforementioned Short-circuit interval and is traversed by a heating current during operation. The ignition of the
Lamp 7 'is caused by the voltage peaks which arise after the time interval when the short circuit is removed by the control device 18 as a result of the coupling of the inductance 50' to the choke coils 1 'and 2'.
It can be seen that the circuitry of the fluorescent lamp 7 'is identical to the series circuit of the two fluorescent lamps 53 shown in dash-dotted lines, which are designed for half the voltage of the lamp 7'. Ignition circuits with fluorescent lamps connected in series are well known per se, in which of course the control device 18 and the inductance 50 'are missing and thus the cathodes are not yet heated up at the moment of ignition.