DD234326A1

DD234326A1 - Vorschaltgeraet mit automatischer abschaltung zum betrieb einer niedervoltgluehlampe

Info

Publication number: DD234326A1
Application number: DD26885684A
Authority: DD
Inventors: Klaus Guenther; Wolfgang Rohrbeck; Kirk Gallowski; Hellmut Saemisch
Original assignee: Narva Rosa Luxemburg K
Priority date: 1984-10-30
Filing date: 1984-10-30
Publication date: 1986-03-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung fuer ein Vorschaltgeraet mit automatischer Abschaltung zum Betrieb einer Niedervoltgluehlampe, insbesondere einer Halogengluehlampe. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung fuer ein Vorschaltgeraet anzugeben, das geringe Masse und Volumen besitzt und den Betrieb einer Niedervoltgluehlampe ueber eine elektronische Schaltung mit automatischer Abschaltung bei Lampenfehler ermoeglicht. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass eine Gleichrichterstufe (3) eingangsseitig an das Netz und ausgangsseitig an einen Hochfrequenzzerhacker angeschlossen ist. Der Ausgang des Hochfrequenzzerhackers ist mit einem Hochrequenztransformator verbunden, in dessen Sekundaerstromkreis eine Niedervoltgluehlampe (17) oder eine Niedervoltgluehlampe (17) in Reihe mit der Primaerwicklung (8) eines kleinen Hochfrequenztansformators geschaltet ist. Fig.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für ein Vorschaltgerät mit automatischer Abschaltung zum Betrieb einer Niedervoltglühlampe, insbesondere einer Halogenglühlampe.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Halogenglühlampen sind wie alle Temperaturstrahler wegen ihrer idealen Farbwiedergabe, ihres niedrigen Energieverbrauchs, der kompakten Bauweise und ihrer problemlosen Ein- und Ausschaltbarkeit für die Ausleuchtung des Wohnbereiches hervorragend geeignet. Sie haben gegenüber Allgebrauchslampen den Vorzug erheblich höherer Lichtausbeute bei vergleichbarer oder höherer Lebensdauer. Allerdings bestehen Schwierigkeiten, Halogenlampen mit den im Wohnbereich üblichen niedrigen Lichtströmen von 500 bis 1000 Lumen für Netzspannung auszulegen, da durch die dann erforderlichen geringen Glühdrahtdurchmesser erhebliche Lebensdauerprobleme entstehen.

Es ist bekannt, die Betriebsspannung einer Halogenglühlampe durch einen Transformator oder ein induktives Vorschaltgerät an die Netzspannung anzupassen. Die Nachteile dieser Lösung sind das große Volumen, die große Masse, der Materialeinsatz an hochwertigem Kupfer und Dynamostahl sowie die Verlustleistung, die einen Teil der höheren Lichtausbeute vermindert. Weiterhin ist bekannt, Halogenglühlampen für spezielle Anwendungsfälle aus einem Schaltnetzteil mit einer niedrigen Spannung erheblich höherer Frequenz als der Netzfrequenz zu betreiben (H. Houkes in: J. Wüstenhube ed. Schaltnetzteile; VDE-Verlag GmbH; Berlin 1979). Nachteilig ist dabei insbesondere die Belastung des Netzes durch die Verzerrungsblindströme, die durch die netzseitige Gleichrichtung und Spannungsglättung des Schaltnetzteiles entstehen. Die Forderungen in bezug auf geringe Verzerrungsblindströme und Oberwellenanteile der angeschlossenen Verbraucher schließen die breite Anwendung dieser Lösung aus.

Ebenfalls ist bereits bekannt, Beleuchtungsanlagen mit Niedervolthalogenglühlampen, die aus vielen Einzelbrennstellen bestehen, zur Vermeidung von Leitungs- und Transformationsverlusten über ein gemeinsames Zwischennetz bei erhöhter Frequenz mit einer Spannung zu versorgen, die zwischen der Netzspannung und der Betriebsspannung der Halogenglühlampe liegt, wobei jeder Halogenlampe ein Transformator zugeordnet ist. Die Zwischennetzspannung wird dabei von einem Schaltnetzteil geliefert (vergl. DE-OS 3205287).

Diese Lösung hat den Nachteil von entstehenden Verzerrungsblindströmen und Oberwellen sowie die relativ starke Störstrahlung des Zwischennetzes und dessen höhere Übertragungsverluste.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine einfache, kostengünstige Schaltungsanordnung für ein Vorschaltgerät mit kleinem Volumen und geringer Masse zu schaffen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Schaltungsanordnung für ein Vorschaltgerät anzugeben, mit der Niedervolthalogenglühlampen ohne Belastung des Netzes durch Verzerrungsblindströme und Oberwellen betrieben werden können und die bei Lampenfehler eine Abschaltung des Vorschaltgerätes ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Gleichrichterstufe eingangsseitig in das Netz und ausgangsseitig an einen Hochfrequenzzerhacker angeschlossen ist. Der Ausgang des Hochfrequenzzerhackers ist mit einem Hochfrequenztransformator verbunden, in dessen Sekundärstromkreis eine Niedervoltglühlampe oder eine Niedervoltglühlampe in Reihe mit der Primärwicklung eines kleinen Hochfrequenztransformators geschaltet ist. Die am Netz angeschlossene Gleichrichterstufe ist am Ausgang durch, die Reihenschaltung der Primärwicklung eines Hochfrequenztransformators mit der Kollektor-Emitter-Strecke eines Hochspannungstransistors überbrückt; dessen Basis mit

dem Ausgang einer ihn tastenden Steuerstufe verbunden ist. ____——— .

Dieser Reihenschaltung ist ein relativ kleiner Stützkondensator parallel geschaltet. Die Sekundärwicklung des Hochfrequenztransformators ist mit einer Niedervoltglühlampe oder mit einer Niedervoltglühlampe und der Primärwicklung eines kleinen Hochfrequenztransformators in Reihe geschaltet, dessen Sekundärwicklung mit den Eingängen einer zweiten

Gleichrichterstufe verbunden ist. Der Ausgang dieser Gleichrichterstufe ist mit einem hinreichend großen Siebkondensator überbrückt und weiterhin mit dem Versorgungsspannungseingang dertastenden Steuerstufe verbunden. Ein zweiter Transistor ist am Kollektor mit dem positiven Ausgangspol der am Netz angeschlossenen Gleichrichterstufe verbunden. Der Emitter ist über eine in Flußrichtung gepolte Diode mit dem Versorgungsspannungseingang der tastenden Steuerstufe verbunden. Ein zweiterTransistoristam Kollektor mit dem positiven Ausgangspol der am Netz angeschlossenen Gleichrichterstufe verbunden. Der Emitter ist über eine in Flußrichtung gepolte Diode mit dem Versorgungsspannungseingang der tastenden Steuerstufe verbunden. Die Basis dieses Transistors ist über einen Widerstand mit seinem Kollektor und über eine Z-Diode mit dem negativen Pol der am Netz angeschlossenen Gleichrichterstufe verbunden, wobei die Z-Diode mit einem elektronischen Zeitschalter überbrückt ist.

Es ist möglich, die Breite der Ausgangsimpulse dertastenden Steuerstufe in an sich bekannter Weise so zu beeinflussen, daß der Strom durch die Halogenlampe unabhängig von Spannungsschwankungen des Versorgungsnetzes wird. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann auch mit Feldeffekttransistoren betrieben werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels und der zugehörigen Zeichnung näher erläutert werden. Die Figur zeigt die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung. Die Eingangsklemmen 1 und 1'der vorzugsweise als Brückenschaltung ausgeführten Gleichrichterstufe 3 sind an die Netzspannung angeschlossen, wobei noch ein Hochfrequenzsiebglied 2 zwischengeschaltet sein kann, das die Einstreuung von Hochfrequenz in das Netz verhindert. Die Netzfrequenz darf wesentlich von dem sonst üblichen Wert (50Hz) abweichen. Auch der Betrieb am Gleichspannungsnetz ist möglich. Die Gleichrichterstufe 3 ist mit einer Reihenschaltung von Primärwicklung 5 eines Hochfrequenztransformators und der Kollektor-Emitter-Strecke eines Hochspannungsleistungstransistors 7 verbunden, dessen Basis mit einer tastenden Steuerstufe 18 verbunden ist. Der Reihenschaltung aus Primärwicklung 5 und Hochspannungsleistungstransistor7isteine relativ kleine Stützkapazität 4 parallel geschaltet," die nach der Gleichung

p" _ ^r"~ To ηF ρ

L Ä? r

zu dimensionieren ist, wobei P die Ausgangsleistung der Versorgungsschaltung ist. Die Sekundärwicklung 6 des Hochfrequenztransformators bildet eine Reihenschaltung mit einer Niedervoltglühlampe 17 und der Primärwicklung 8 eines weiteren sehr kleinen Hochfrequenztransformators, wobei diese Primärwicklung 8 aus einer einzigen Windung bestehen kann. Die zugehörige Sekundärwicklung 9 ist an eine weitere Gleichrichterstufe 10 angeschlossen, deren Ausgang ein hinreichend großer Siebkondensator 11 parallel geschaltet ist. Die Gleichrichterstufe 10 liefert die Versorgungsspannung für die tastende Steuerstufe 18. Da die Ausgangsspannung der Gleichrichterstufe 10 erst imeingeschwungenen Zustand zur Verfugung steht, ist ein weiterer Transistor 12 mit hinreichend hoher zulässiger Kollektorspannung aber kleiner Leistung vorgesehen, dessen Kollektor mit dem Pluspol der Glsichrichterstufe 3 verbunden ist und dessen Ernitter über eine in Flußrichtung geschaltete Diode 13 auf den Versorgungsspannungseingang dertastenden Steuerstufe 18 geführt ist.

Die Basis des Transistors 12 wird über einen Widerstand 14 und eine Z-Diode 15 auf einem Potential gehalten, das der Versorgungsspannung dertastenden Steuerstufe entspricht. Die Basis des Transistors 12 wird über einen geeigneten elektronischen Zeitschalter 16 einige Sekunden nach dem Einschalten auf Massepotential gelegt, damit der Transistor beim Vorliegen eines Fehlers nicht überlastet wird. Bei ordnungsgemäßem Betrieb übernimmt die Ausgangsspannung der Gleichrichterstufe 10 die Versorgung dertastenden Steuerstufe 18. Die Diode 13 verhindert einen Stromfluß vom Ausgang der Gleichrichterstufe 10 über die Emitter-Basis-Strecke von Transistor 12 nach Masse. Ist der Lampenstromkreis unterbrochen, erhält die Gleichrichterstufe 10 keine Eingangsspannung, damit ist auch die Stromversorgung dertastenden Steuerstufe 18 nicht mehr gewährleistet und der Hochspannungsleistungstransistor 7 wird nicht mehr angesteuert. Damit wird lediglich vom Widerstand 14 eine sehr kleine Leistung aus dem Netz entnommen.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Vorschaltgerät mit automatischer Abschaltung zum Betrieb einer Niedervoltglühlampe bestehend aus einem Schaltnetzteil, das die Netzspannung in eine niedrige Spannung mit höherer Frequenz wandelt, gekennzeichnet dadurch, daß eine Gleichrichterstufe (3) eingangsseitig an das Netz und ausgangsseitig an einem Hochfrequenzzerhacker angeschlossen ist, dessen Ausgang mit einem Hochfrequenztransformator gekoppelt ist, wobei in den Sekundärstromkreis des Hochfrequenztransformators eine Niedervoltglühlampe (17) oder eine Niedervoltglühlampe (17) in Reihe mit der Primärwicklung (8) eines kleinen Hochfrequenztransformators geschaltet ist.

2. Vorschaltgerät nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die am Netz angeschlossene Gleichrichterstufe (3) am Ausgang durch die Reihenschaltung der Primärwicklung (5) eines Hochfrequenztransformators mit der Kollektor-Emitter-Strecke eines Hochspannungstransistors (7) überbrückt ist, dessen Basis mit dem Ausgang einer ihn tastenden Steuerstufe (18) verbunden ist, daß dieser Reihenschaltung ein relativ kleiner Stützkondensator (4) parallefgeschaltet ist und daß die Sekundärwicklung (6) des Hochfrequenztransformators mit der Niedervoltglühlampe (17) und der Primärwicklung (8) eines weiteren Hochfrequenztransformators in Reihe geschaltet ist, wobei die Sekundärwicklung (9) dieses zweiten Hochfrequenztransformators mit den Eingängen einer zweiten Gleichrichterstufe (18) verbunden ist, deren Ausgang mit einem hinreichend großen Siebkondensator (11) überbrückt und weiterhin mit dem Versorgungsspannungseingang der tastenden Steuerstufe (18) verbunden ist und daß ein zweiter Transistor (12) vorgesehen ist, dessen Kollektor mit dem positiven Ausgangspol der am Netz angeschlossenen Gleichrichterstufe (3) verbunden ist und dessen Emitter über eine in Flußrichtung gepolte Diode (13) mit dem Versorgungsspannungseingang der tastenden Steuerstufe (18) verbunden ist, wobei die Basis dieses Transistors (12) über einen Widerstand (14) mit seinem Kollektor und über eine Z-Diode (15), derein elektronischer Zeitschalter parallel geschaltet ist, mit dem negativen Pol der am Netz angeschlossenen Gleichrichterstufe (3) verbunden ist. .

Hierzu 1 Seite Zeichnung .