CH677571A5 - - Google Patents

Description

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CH 677 571 A5

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ansteuerung für Gasentladungslampen gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei Gasentladungslampen, gemeinhin als Leuchtstoffröhren bekannt, und insbesondere bei Kompaktleuchtstofflampen, wie sie heute mit standardisierten Schraubfassungen als Stromsparlampen angeboten werden, ist die Lichtausbeute bei vorgegebenem Lampenstrom von der Temperatur der Lampe und der, bei Kompaktleuchtstofflampen im Schraubsockel untergebrachten Elektronik be-einflusst. Weicht die Umgebungstemperatur, beispielsweise bei Aussenbeleuchtungen nach unten und bei Innenbeleuchtungen nach oben vom vorgesehenen Nenntemperaturwert ab, so führt dies zu einer Reduktion der Uchtausbeute und der Lichtstrom abnimmt. Da bei Kompaktleuchtstofflampen die Wärmeableitung durch die kleine Bauform begrenzt ist, muss unter Berücksichtigung der Worst-case-Bedingung ein maximaler Lampenstrom gewählt werden, der unter der maximalen Belastbarkeit der Kompaktleuchtstofflampe liegt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ansteuerung für Gasentladungslampen, insbesondere Kompaktleuchtstofflampen mit im Lampensockel integriertem Yorschaltgerät zu schaffen, die die vorerwähnten Nachteile möglichst weitgehend eliminiert und temperaturabhängig einen variablen Lampenstrom derart abgibt, dass eine maximale Lichtausbeute über einen grossen Temperaturbereich gewährleistet wird. Zudem soll erreicht werden, dass die Lichtausbeute der Gasentladungslampe auch bei Temperaturschwankungen zumindest annähernd konstant ist.

Erfindungsgemäss wird dies durch eine Ansteuerung gelöst, wie sie im Patentanspruch 1 definiert ist.

Im folgenden werden vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In letzterer zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäs-sen Ansteuerung mitsamt der damit angesteuerten Gasentladungslampe,

Fig. 2 ein vorteilhaftes Schema für die Elektronikschaltung eines Vorschaltgerätes mit nachgeschaltetem Temperaturkompensationselement und Kompaktleuchtstofflampe,

Fig. 3 das Detail eines vorteilhaften Temperatur-kompensatoreiementes, wie es in der Schaltung nach Fig. 2 Verwendung findet, in teilweisem Schnitt, bei niedriger Temperatur,

Fig. 4 das Temperaturkompensationselement nach Fig. 3 bei erhöhter Temperatur,

Fig. 5 das Temperaturkompensationselement nach den Fig. 3 und 4 in einem Lampensockel eingebaut, von oben, und

Fig. 6 den Lampensockel nach Fig. 5 im teilweisen Schnitt.

Die Fig. 1 zeigt in Form eines Blockschaltbildes die Ansteuerung für eine Gasentladungslampe 1. Sie umfasst eine Elektronikschaltung 2, wie sie in elektronischen Vorschaltgeräten verwendet wird und bei der es sich im wesentlichen um einen HF-Generator handelt, dem ein Temperaturkompensationselement 3 nachgeschaltet ist. Wie bei Gasentladungslampen üblich, ist zwecks Starten der Gasentladung ein Kondensator 4 parallel zu der Leuchtstoffröhre geschaltet.

Fig. 2 illustriert eine vorteilhafte Ausführungs-variante der Elektronikschaltung 2, bei der an den Klemmen 5 und 6 die Netzspannung, beispielsweise 220 Volt +10%, 50-60 Hz, anliegt. Eine Sicherung Si sorgt dafür, dass bei Auftreten einer Störung in der Elektronikschaltung 2, insbesondere beim Auftreten eines Kurzschlusses, kein Schaden durch hohe Ströme entstehen kann. Dioden D1, D2, D3 und D4 sowie ein erster und zweiter Kondensator C1 und G2 wirken als Gleichrichter, mit dessen positivem Ausgang eine Drossel DR und ein dritter Kondensator C3 als Glättungsglied verbunden sind. Eine Anschwingschaltung, bestehend aus einem ersten Widerstand Rl, einem vierten Kondensator C4 sowie einer fünften Diode D5 und einem Diac DIA sorgen dafür, dass beim Einschalten der Netzspannung an den Klemmen 5 und 6 der Hochfrequenzschwingkreis, bestehend aus einer ersten Wicklung TR1A eines Stromübertragers mit nachgeschaltetem Basiswiderstand R2, einem ersten Transistor T1 sowie einem Emitterwiderstand R3 auf der einen Seite und einer zweiten Wicklung TR1B des Stromübertragers mit nachgeschaltetem Basiswiderstand R4, einem zweiten Transistor T2 mit Emitterwiderstand R5 auf der anderen Seite in Schwingung gesetzt wird. Zwei weitere Dioden D6 und D7 sowie ein RC-Glied, bestehend aus einem sechsten Widerstand R6 und einem sechsten Kondensator C6, dienen der Stabilisierung der Frequenz des Hochfrequenzschwingkreises. Die Gasentladungslampe 1, hier in Form einer Kompaktleuchtstofflampe, ist dem Hochfrequenzschwingkreis über einen fünften Kondensator C5 und eine dritte Wicklung TR1C des Stromübertragers nachgeschaltet, wobei noch das Temperaturkompensationselement 3, hier in Form einer Spannungsbegrenzungsdrossel L mit temperaturgesteuerter Induktion, dazwischengeschaltet und parallel über der Gasentladungsröhre, resp. zwischen deren Elektroden 7 und 8, der Kondensator 4 angeordnet ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der eine temperaturabhängige Induktion (Impedanz) aufweisenden Strombegrenzungsdrossel L, die als Temperaturkompensationselement 3 wirkt, geht aus den Fig. 3 und 4 hervor. Wie ersichtlich, handelt es sich dabei um eine Spule 9, in deren Zentrum ein Kern, vorteilhafterweise ein Ferritkern 10, verschiebbar angeordnet ist. Letzterer ist auf einer Seite, in der Achse der Spule 9, durch eine Feder 11 beaufschlagt, der auf der anderen Seite eine temperaturempfindliche Feder, vorteilhafterweise eine Bimetallfeder 12, entgegenwirkt, derart, dass der Ferritkern 10 in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur mehr oder weniger in die Spule 9 eingefahren wird. Die Einstellung der Kräfte der beiden Federn 11 und 12 erfolgt dabei vorteilhafterweise so, dass die Strombegrenzungsdrossel L bei einer vorgegebenen Nenntemperatur eine vorgegebene Impedanz aufweist, die dem errechneten Wert entspricht, den die Strombe-

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grenzungsdrossel L aufweisen muss, damit die Gasentladungslampe 1 genau den Strom erhält, bei dem sie unter diesen Betriebsbedingungen ihre maximale Lichtausbeute erzielt.

Wenn die Umgebungstemperatur niedriger ist als die Nenntemperatur wird der Ferritkern 10 durch die Feder 11 weiter aus der Spule 9 herausgefahren, was dazu führt, dass sich die Impedanz der Strombegrenzungsdrossel L erniedrigt, derart, dass der Lampenstrom erhöht wird. Der temperaturbedingte Verlust an Lichtausbeute der Gasentladungslampe 1 wird demnach durch einen erhöhten Lampenstrom kompensiert.

Wenn die Umgebungstemperatur demgegenüber höher liegt als die Nenntemperatur, wird der Ferritkern 10 durch die Kraft der Bimetallfeder 12 weiter in die Spule 9 eingefahren, derart, dass die Induktion der Strombegrenzungsdrossel L erhöht wird. Der Lampenstrom wird dadurch erniedrigt. Damit wird einer Überhöhung der Lichtausbeute der Gasentladungslampe 1 aufgrund überhöhter Temperatur entgegengewirkt. Wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, sind die Spule 9 mit ihrem Ferritkern 10 und die beiden Federn 11 und 12 in einem Gehäuse 13 untergebracht.

Wie aus den Fig. 5 und 6 ersichtlich ist, kann das Gehäuse 13 vorteilhafterweise aus einer Lampenfassung bestehen, in die die beiden Enden der Gasentladungslampe 1 mit ihren Elektroden 7 und 8 eingesetzt sind und in deren unterem Teil die Spule 9 mit dem Ferritkern 10 und den Federn 11 und 12 eingebettet ist. Diese Anordnung ist insbesondere deshalb vorteilhaft, weil dadurch das Temperaturkompensationselement 3 genau an der Steile sitzt, an der die grössten Temperaturunterschiede zwischen kalter und warmer Gasentladungslampe 1 auftreten. Es kann dadurch ohne lange Aufwärm- oder Abkühlphasen sehr spontan auf den Lampenstrom einwirken, derart, dass für das menschliche Auge praktisch keine Beleuchtungsunterschiede zwischen kalter und warmer Umgebung mehr festgestellt werden können.

Der Fachmann erkennt, dass die erfindungsge-mässe Ansteuerung für Gasentladungslampen, insbesondere Kompaktleuchtstofflampen, nicht nur den physiologischen Vorteil bringt, dass damit eine temperaturunabhängige Beleuchtung ermöglicht wird, sondern auch dazu führt, dass die Gasentladungslampen temperaturunabhängig optimaler betrieben werden.

Es ist selbstverständlich, dass die erfindungsge-mässe Ansteuerung nicht auf die Anwendung bei Kompaktleuchtstofflampen begrenzt ist, sondern vorteilhaft bei praktisch jeder Art von Gasentladungslampen zum Einsatz kommen kann. Das Temperaturkompensationselement 3 braucht dabei nicht zwangsläufig im Lampensockel untergebracht zu werden, sondern kann auch an anderer temperatursensibler Stelle plaziert werden.

Der Fachmann erkennt, dass anstelle der temperaturgeregelten Strombegrenzungsdrossel L beispielsweise ein temperaturabhängiges Element verwendet werden kann, das, in der Elektronikschaltung 2 entsprechend angeordnet, die Frequenz des Hochfrequenzschwingkreises beeinflusst, was wiederum die gewünschten Auswirkungen auf den Lampenstrom hat.

Selbstverständlich kann die erfindungsgemässe Ansteuerung mit einer Elektronikschaltung 2 bestückt sein, die von der beschriebenen Schaltung abweicht. Ferner ist es nicht unbedingt notwendig, die Elektronikschaltung 2 körperlich vom Temperaturkompensationselement 3 zu trennen, wie es die Zeichnung nahelegt. Es ist auch naheliegend, dass die Strombegrenzungsdrossel L nicht in der dargestellten und beschriebenen Art konstruiert werden muss, um das gewünschte Ergebnis zu liefern. All diese konstruktiven und schaltungstechnischen Veränderungen an der erfindungsgemässen Ansteuerung liegen durchaus im Bereich dessen, was ein Fachmann, von der Erfindung ausgehend, ohne eigene erfinderische Tätigkeit realisieren kann. Es braucht daher hier nicht näher darauf eingegangen zu werden.

Claims (4)

Patentansprüche

1. Ansteuerung für Gasentladungslampen (1), enthaltend eine Elektronikschaltung (2) mit Gleichrichter und Filterstufe (C1, C2, C3, D1, D2, D3, D4, DR), Anschwingschaltung (R1, C4, D5, DIA) und Hochfrequenzschwingkreis (R2-R6, T1, T2, D5, D6, C6, TR1A, TR1B) sowie Entkopplungskondensator (C5) und eine dritte Wicklung (TR1C) eines Stromübertragers als Vorschaltgerät und parallel über die Gasentladungslampe (1) gelegt einen Kondensator (4), dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Tem-peraturkompensationselement (3) umfasst, das in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur den Lampenstrom steuert.

2. Ansteuerung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperaturkompensationselement (3) als Strombegrenzungsdrossel (L) mit temperaturabhängiger Induktion ausgelegt ist.

3. Ansteuerung gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strombegrenzungsdrossel (L) eine Spule (9) enthält, in deren Zentrum entlang der Spulenachse ein Kern (10) verschiebbar angeordnet ist, der auf der einen Seite durch eine Feder (11) und auf der anderen Seite durch eine Bimetallfeder (12) beaufschlagt ist, derart, dass seine Eindringtiefe in die Spule (9) temperaturabhängig ist.

4. Ansteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 für Kompaktleuchtstofflampen, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperaturkompensationselement (3) im Lampensockel (13) untergebracht ist.

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