CH654710A5

CH654710A5 - Zuendschaltung fuer eine hochdruckmetalldampfentladungslampe.

Info

Publication number: CH654710A5
Application number: CH471/82A
Authority: CH
Inventors: Walter Mayer
Original assignee: Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh
Priority date: 1981-03-06
Filing date: 1982-01-26
Publication date: 1986-02-28
Also published as: US4403173A; GB2094573A; DE3108548A1; JPS57157494A; DE3108548C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündschaltung für eine Hoch-druckmetalldampfentladungslampe, bei der in der spannungsführenden Versorgungsleitung zwischen die Lampe und das Vorschaltgerät die Sekundärwicklung eines zu einer Überlagerungszündschaltung gehörigen Impulstransformators geschaltet ist und der Überlagerungszündschaltung eine Reihenschaltung eines Zündhilfskondensators und eines Dämpfungswiderstandes zugeordnet ist, die nach der Zündung der Lampe über ein Schaltteil abschaltbar ist.

Es ist bekannt, für die Zündung kalter wie auch für die Wiederzündung warmer Hochdruckmetalldampfentladungslam-pen, wie zum Beispiel Natrium- oder Halogenmetalldampf-Hochdruckentladungslampen, Überlagerungszündschaltungen zu verwenden, denen ein Zündhilfskondensator mit einem in Reihe geschalteten Dämpfungswiderstand zugeordnet ist. Die Zündhilfsreihenschaltung wird dabei entweder über einen manuell zu betätigenden oder einen vom Vorschaltgerätestrom abhängigen Relaiskontakt während des Zündvorganges dazuge-schaltet.

Derartige Zündschaltungen erfordern einen hohen Aufwand, sind teuer in der Herstellung, weisen eine hohe Temperaturempfindlichkeit auf und sind in bezug auf die spannungsführenden Kontakte besonders störanfällig.

Es ist weiterhin bekannt, bei Überlagerungszündschaltungen nach Lampenzündung weitere Zündimpulse durch eine Halbleiterschaltung zu unterbinden, jedoch fehlt diesen Schaltungen bislang eine zuverlässige Zündsicherheit, insbesondere bei schwer Zündungen Lampen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überlagerungszündschaltung zu schaffen, bei der die Zünd-impulsabschaltfunktion vollelektronisch erfolgt und zudem ein sicheres Kalt- und Warmzündverhalten auch schwer zündender Lampen ermöglicht wird. Der Aufwand an elektronischen Bauteilen soll grössenmengen- und kostenmässig gering gehalten werden.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Zündhilfskondensator und der Dämpfungswiderstand in die Überlagerungszündschaltung integriert sind und mit dem Vorschaltgerät einen Reihenschwingkreis bilden, der auf die Primärwicklung des Impulstransformators wirkt und die Lampenversorgungsspannung erhöht. Das die Zündimpulse nach der Lampenzündung abschaltende Schaltteil kann dabei ein symmetrisch schaltender Halbleiter mit definierter Schaltspannung sein, z.B. Vierschichtdioden oder entsprechend gesteuerte Triacs.

Mit der erfindungsgemässen Zündschaltung sind sowohl schwer zündende kalte Lampen wie auch warme Lampen zuverlässig und schnell zu zünden. Die Ausnutzung des induktiven Vorschaltgerätes für den Reihenschwingkreis reduziert den Schaltungsaufwand für die Überlagerungszündschaltung, und verhindert durch Überlagerung der Ströme von Drossel und Zündhilfskondensator eine stromlose Pause nach der Lampenzündung. Die Verwendung eines symmetrisch schaltenden Halbleiterbauelementes ermöglicht Zündimpulse während jeder Netzhalb welle. Durch die Integration des Zündhilfskondensators und des zugehörigen Dämpfungswiderstandes in die Überlagerungszündschaltung und deren Anschluss an die Primärwicklung des Impulstransformators erhält man ein kompaktes Zündgerät, das bei einer hohen Leerlaufspannung während der Lampenzündung einen Doppelimpuls bei sehr kurzer Impulsfolge liefert.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren beispielsweise näher erläutert

Fig. 1 zeigt ein Prinzipschaltbild einer erfindungsgemässen Zündschaltung;

Fig. 2 zeigt ein Prinzipschaltbild entsprechend der Fig. 1 unter Verwendung eines Spartransformators.

In Fig. 1 ist eine Hochdruckmetalldampfentlastungslampe 1 an den Ausgang und die Versorgungsspannung (Ph, Mp) über eine Drossel 2 an den Eingang des Zündgerätes 3 angeschlossen. Die Schaltung innerhalb des Zündgerätes 3 weist im wesentlichen einen Impulstransformator 4 auf, dessen Sekundärwicklung 5 in der spannungsführenden Versorgungsleitung zwischen der Lampe 1 und der Drossel 2 liegt. Der Reihenschaltung von Sekundärwicklung 5 und Lampe 1 ist zunächst eine Reihenschaltung eines Ladewiderstandes 6 und eines Stosskondensators 7 parallelgeschaltet. Dem Stosskondensator 7 ist dann eine Reihenschaltung der Primärwicklung 8 des Impulstransformators 4 und einer symmetrisch schaltenden Vierschichtdiode 9 parallelgeschaltet. Der Reihenschaltung von Sekundärwicklung 5 und Lampe 1 ist weiter ein Hochfrequenzrückschlusskondensator 10 parallelgeschaltet.

Der hier beschriebenen Überlagerungszündschaltung ist eine Reihenschaltung eines Zündhilfskondensators 11 und eines Dämpfungswiderstandes 12 hinzugefügt derart, dass sie parallel zu der aus Ladewiderstand 6 und Primärwicklung 8 des Impulstransformators 4 gebildeten Reihenschaltung liegt. Die Reihenschaltung des Zündhilfskondensators 11 und des Dämpfungswiderstandes 12 bildet ausserdem zusammen mit der symmetrisch schaltenden Vierschichtdiode 9 eine weitere Reihenschaltung, die parallel zu der Reihenschaltung des Ladewiderstandes 6 und des Stosskondensators 7 liegt.

Der Stosskondensators 7 wird über den Ladewiderstand 6 aufgeladen, bis seine Spannung einen Wert erreicht, der die Schaltspannung der Vierschichtdiode 9 übersteigt. Dadurch geht der Widerstand der Vierschichtdiode 9 gegen Null, wodurch sich der Stosskondensator 7 über die Primärwicklung 8 des Impulstransformators 4 entlädt. Der Spannungsabfall in der Primärwicklung 8 wird im Verhältnis der Windungszahl des Impulstransformators 4 hochtransformiert, wodurch ein Hochspannungsimpuls von ca. 2 kV bis ca. 5 kV — je nach Übersetzungsverhältnis des Impulstransformators 4 — an die Lampe 1 gelangt. Gleichzeitig, noch während die Vierschichdiode 9 durchgeschaltet hat, bildet sich über der Drossel 2, dem Dämpfungswiderstand 12 und dem Zündhilfskondensator 11 ein mit ca. 1 kHz schwingender Reihenschwingkreis aus, der zu einer Spannungserhöhung parallel zum Hochfrequenzrückschlusskondensator 10 und damit zur Lampe 1 führt.

Nachdem sich der Stosskondensator 7 entladen hat und dessen Spannung wieder unterhalb der Schaltspannung der Vierschichtdiode 9 liegt, sperrt diese bei Umpolung des Stromes und unterbricht den Stromkreis für den aus der Drossel 2, dem Dämpfungswiderstand 12 und dem Zündhilfskondensator 11 bestehenden Reihenschwingkreis. Währenddessen wird aber der Stosskondensator 7 schon wieder über den Ladewiderstand 6

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von der an dem Hochfrequenzrückschlusskondensator 10 anliegenden überhöhten Spannung aufgeladen, wodurch auch die Vierschichtdiode 9 wieder leitend wird. Ein erneuter Zündimpuls erfolgt, der in derselben Netzhalbwelle wie der erste Zündimpuls liegt, wobei die beiden Impulse einen Abstand von nur ca. 0,5 ms haben. Eine kalte Lampe, die beim ersten Zündimpuls noch nicht gezündet hatte, zündet beim zweiten Zündimpuls mit Sicherheit. Während der Zündung liegt an der Lampe eine Spannung von ca. 400 V an. Da sich die Ströme der Drossel 2 und des Zündhilfskondensators 11 im Moment der Lampenzündung überlagern, wird die bei Zündgeräten anderer Bauart übliche Strompause vermieden; das sonst häufig zu beobachtende Verlöschen der Lampe 1 unmittelbar nach deren Zündung tritt nicht auf. Nach der Zündung liegt nur noch die Lampenbrennspannung am System an. Die Vierschichtdiode 9

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wird nichleitend und schaltet den Zündhilfskondensator 11 mit dem in Reihe liegenden Dämpfungswiderstand 12 ab, wodurch die Zündschaltung passiviert wird. Der Hochfrequenzrückschlusskondensator 10 schliesst hochfrequente Impuls- und s Zündspannungsspitzen kurz, um diese nicht in das Versorgungsnetz gelangen zu lassen.

Die Schaltungsanordnung der Fig. 2 stellt lediglich eine Abwandlung der in Fig. 1 dargestellten Zündschaltung dar, wobei gleiche Teile mit gleicher Bezifferung versehen sind. Der Im-lo pulstransformator 13 mit der Sekundärwicklung 14 und der Primärwicklung 15 ist hierin als Spartransformator ausgeführt. Die übrigen Bauteile 6 und 7 sowie 9 bis 12 können gleiche Dimensionierung aufweisen und sind gegenüber der Fig. 1 lediglich umgekehrt geschaltet, wodurch die Funktion der Zünd-i5 Schaltung jedoch nicht verändert wird.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

654 710 2 PATENTANSPRÜCHE

1. Zündschaltung für eine Hochdruckmetalldampfentla-dungslampe, bei der in der spannungsführenden Versorgungsleitung zwischen die Lampe (1) und das Vorschaltgerät (2) die Sekundärwicklung (5) eines zu einer Überlagerungszündschaltung gehörigen Impulstransformators (4) geschaltet ist und der Überlagerungszündschaltung eine Reihenschaltung eines Zündhilfskondensators (11) und eines Dämpfungswiderstandes (12) zugeordnet ist, die nach der Zündung der Lampe über ein Schaltteil (9) abschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zündhilfskondensator (11) und der Dämpfungswiderstand (12) in die Überlagerungszündschaltung integriert sind und mit dem Vorschaltgerät (2) einen Reihenschwingkreis bilden, der auf die Primärwicklung (8) des Impulstransformators (4) wirkt und die Lampenversorgungsspannung erhöht.

2. Zündschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltteil eine symmetrisch schaltende Vierschichtdiode oder einen entsprechend gesteuerten Triac enthält.