DD269277A5

DD269277A5 - Schaltungsanordnung

Info

Publication number: DD269277A5
Application number: DD87310324A
Authority: DD
Inventors: Antonius F Almering
Original assignee: �K}�K@��}��k��
Priority date: 1986-12-15
Filing date: 1987-12-11
Publication date: 1989-06-21
Also published as: ATE69350T1; US4881012A; JP2849816B2; KR880008703A; EP0275586A1; CN1015591B; CA1334680C; CN87107403A; KR970000429B1; JPS63164197A; ES2028057T3; NL8603179A; EP0275586B1; HUT45789A; DE3774420D1; HU197471B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Zuenden einer Hochdruckentladungslampe. Die Schaltungsanordnung ist dabei mit Mitteln zum Unterdruecken der Zuendimpulserzeugung bei gezuendeter Lampe versehen. Erfindungsgemaess enthaelt die Schaltungsanordnung eine Ausgleichsschaltung, die einerseits von der Speisespannung und zum anderen von der Spannung an der Lampe gespeist wird und von der eine Ausgangsklemme an die Mittel zum Unterdruecken der Zuendimpulserzeugung angeschlossen ist. Damit wird auf einfache Weise erreicht, dass die Lampenspannung Einfluss auf die Blockierung und Aktivierung der Zuendimpulserzeugung ausuebt. Figur

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgeb'it dor Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Zünden wenigstens einer Hochdruckentladungslampe mittels Ziindimpulserzeugung, mit wenigstens drei Anschlußklemmen, von denen eine erste Anschlußklemme zum Anschließen an einen ersten Pol der Lampe bestimmt ist und eine zweite und eine dritte Anschlußklemme zum Anschließen an beide Seiten einer in Reihe mit einem zweiten Pol der Lampe geschalteten Impedanz geeignet sind, und mit Mitteln zum Unterdrücken der Zündimpulserzeugung, bei gezündeter Lampe.

Charakteristik dos bekannten Standes der Technik

Eine derartige Schaltungsanordnung, findet weite Anwendung in der Praxis, beispielsweise in der Kombination mit einer Hochdruck-Natriumdamnfentladunnrlsnine. Die bekannt« Startanordniing 'st mit einer Elektronikschaltung versehen, die eine logische Schaltung enthält, mit der die impulserzeugung gesperrt wird, sobald an einem Eingang der Logikschaltung ein eingestellter Spannungspegel unterschritten wird, was beim Zünden der Lampe erfolgt. Um zu vermeiden, daß bei einer defekten Lampe die Zündimpulserzeugung ohne Unterbrechung weitergeht, ist die bekannte Schaltungsanordnung weiter mit einer Zählerschaltung versehen, die nach einem vorgegebenen Zeitverlauf die Zündimpulserzeugung abblockt. Die Zündimpulserzeugung wird erst freigegeben, wenn die Speisespannung, mit der die Schaltungsanordnung betrieben wird, für einige Zeit unterbrochen ist.

Die Elektronikschaltung mit der Logikschaltung und der Zählerschaltung zusammen sind Teile der Mittel zum Unterdrücken der Zündimpulserzeugung, falls die Lampe gezündet hat. Eine Eigenschaft dieser bekannten Schaltungsanordnung ist, daß auch, wenn die Lampe erlischt, ohne daß die Speisespannung unterbrochen wird, die Zün limpiilserzeugung gesperrt bleibt. Das bedeutet, daß bei einer im Betrieb ausfaller, -|en Lampe die Schaltungsanordnung nicht aktiviert wird, was eine vorteilhafte Eigenschaft der bekannten Schaltungsanoro.iung ist.

Im allgemeinen erlischt eine Hochdrucklampe im Betrieb bereits, wenn die zuge'ührte Speisespannung kurz wertmäßig abfällt, ohne jedoch unterbrochen zu werden. Ein Abfall von 10% kann bereits zum Erlöschen führen. Mit der bekannten Schaltungsanordnung erfolgt in einem derartigen Umstand kein Neustart der Lampe.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es die genannten Mängel zu beseitigen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mittel zu schaffen, um auf zweckmäßige und einfache Weise eine Scr aüungsanordnung zu schaffen, die sich aktivieren läßt, wenn die Lampe durch emen kurzfristigen Speisespannir jsabfall ui ?- Beibehaltung der vorteilhaften Eigenschaft der bekannten Schaltung erlischt.

Erfindungsgamäß ist dicso Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausgleichsschaltung zwischen die erste, zweite und dritte Anschlußklommo geschaltet ist, von der nine Ausgangsklemmo an die Mittel zum Unterdrücker der Zündimpulsorzeugung angeschlossen ist. Ein Vorteil der orfindungsgemäßon Schaltungsanordnung besteht darin, daß mittels der Ausgleichsschaltung der Vergleich der Speisespannung mit der Spannung an der angeschlossenen Lampe möglich ist und auf diese Woise die Spannung an der Lampe die Zündimpulserzeugung boeinflussan kann.

Von Hochdruckentladungslampon, und insbosondero von Hoclulrucknatriumclampfentladungslampon, ist bekannt, daß während der Lebensdauer der Lanipo dio Spannung an der Lampe ansteigt, wodurch die Möglichkeit dos Erlöschens bei Schwankungen in der Speisespannung größer wird. Mittels oer Ausgleichsschaltung beeinflußt die Spannung an der Lampe die Aktivierung und Blockierung der Schaltungsanordnung und so kann ein Unterschied zwischen einer Lampo mit Nennspannung und einer Lampe mit erhöhter Lampenspannung gemacht worden.

Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, die sich zur Speisung mit Wechselspannung eignet, enthält die Ausgleichsschaltung eine Spannungsteilerketto zwischen der orsten und dor dritten Anschlußklemme, die aus einer Sorienkolte eines ersten Widerstandes, einer ersten Diode und eines Kondensators gebildet ist, und die zweite Anschlußklemme ist über oine Reihenschaltung aus einem zweiton Widerstand und einer zweiton Diode einerseits mit dem Kondensator und zum anderen mit dor Serienkotto der ersten Diode und dos orsten Widerstandes verbunden und eine Anode der ersten Diode ist mit einer Kathode der zweiten Diode verbunden. Mittels dieser Konfiguration wird au! einfache Weise err .ht, daß bei jeder Periode der Spannung an clor Lampe der Kondensator für die Dauer einer Halbperiode eine Ladv.ii qsänderung erfährt, die mit der Spannung an der Lampe zusammenhängt, und bei jeder Poriodo der Wechselspannungsspeisung für eine Halbperiodo eine Ladungsänderung erfährt, dio mit der Speisespannung zusammenhängt. Dabei sind die Polaritäten der Spannung an der Lampe und der Speisespannung während der Ladurysän Jerung einander cntgegengeselzi. Die iioer eine Periode gemittelte Ladung und somit die Spannung am Kondensator ist cilbu dei Spannung an dor Lampe nroportional und wenigstens zum Teil für den Einfluß von Speisespannungsschwdiikungen ausgeglichen. Vorzugsweise eignet sich die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung für Speisung mit Wechselspannung und die Impedanz in Reihe mi der angeschlossenen Lampe ist ein Teil eines Vorschaltgeräts der Lampe. Da es allgemein üblich ist, Hochdrucke ,itladungslampen mit Wechselspannung zu betreiben, stellt es einen Vorteil dar, wonn auch die Schaltungsanordnung mit Wechselspannung betrieben werden kann. Indem gleichfalls wenigstens ein Teil des Vorschaltgeräts der Lampe ausgenutzt wird, kann die Schaltungsanordnung auf einfache Weise mit dem Vorschaltgerät zu einer einzigen Anordnung zusammengefügt werden. Dies ist auf Grund der Anlagekosten vorteilhaft.

Ausführungsbeispiel

Ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.

In der Zeichnung sind A und B Eingangsklemmen zum Anschließen an eine Wechselspannungsspeisequelle einer Lampenschaltung mit einer Schaltungsanordnung 1 nach Jer Erfindung. Eingangsklemme A ist über ein Vorschaltgerät 2 mit einem zweiten Pol 3 b der Entladungslampe 3 verbunder.. Ein erster Pol 3a der Entladungslampe 3 ist mit der Eingangsklemme B verbunden.

Die Schaltungsanordnung ist mit drei Anschlußklemmen 11,12 und 13 versehen. Eine erste Anschlußklemme 11 ist an den ersten Pol 3a der Entladungslampe 3 angeschlossen. Eine dritte Anschlußklemme 13 ist an einen Mittenabzweig des Vorschaltgeräts 2 und eine zweite Anschlußklemme 12 direkt an den zweiten Pol 3 b der Entladungslampe angeschlossen. Die dritte und die erste Anschlußklemme 13 bzw. 11 sind gegenseitig durch eine Reihenschaltung aus einem Kondensator C1 und einem Triac TR verbunden, die der Erzeugung von Zündimpulsen dienen. Ebenfalls ist die dritte Anschlußklemme 13 über eine Serienkette aus einer Diode D1, einem Widerstand R1 und einem Kondensator C8, der durch eineZenerdiode D2 überbrückt ist, mit der Anschlußklemme 11 verbunden. Die Spannung am Kondensator Cb dient als Gleichspannungsquelle für einen Transistor T1, die mit einem Widerstand R12 mit einer Steuerelektrode TRS des Triacs TR verbunden ist. Die Steuerelektrode TRS ist über eine Diode D11 mit einem Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator C1 und dem Triac TR verbunden.

Die Anschlußklemmen 11,12 und 13 sind untereinander über eine Ausgleichsschaltung 4, versehen mit einer Ausgangsklemme 44 und mit den Eingangsklemmen 41,42 und 43 verbunden, dio m^:t den betreffenden Anschlußklemmen 11, 12 und 13 verbunden sind. Die Eingangsklemmen 41 und 43 sind durch eine Spannur gsteilerkette aus einem ersten. Widerstand R 2, einer ersten Diode D5 und einem Kondensator C7 gebildet. Die Eingangsklemme 42 ist über eine Reihenschaltung aus einem zweiten Widerstand R3 und einer zweiten Diode D6 einerseits mit dem Kondensator C 7 und zum anderen mit der Serienkette aus einer ersten Diode D 5 und einem ersten Widerstand R 2 verbunden. Von den Dioden D 5 ist eine Anode mit einer Kathode der Diode D6 verbunden. Der von einem Widerstand R 5 überbrückte Kondensator C 7 ist direkt an die Ausgangsklemme 44 angeschlossen. Die Eingangskhmme 41 ist über eine Diode D7 mit dem Widerstand R3 und über eine Zenerdiode D3 mit dem Widerstand R2 verbunden. In einer Halbperiode der Spannung an der Lampe lädt sich der Kondensator C7 über die Anschlußklemme 12, die EingangsMerr-me 42, den Widerstand R3 und die Diode D6 auf und entlädt sich zum Teil für die Dauer einer Halbperiode der Wechselspannungsspeisequelle über die Diode D5, den Widerstand R 2, die Eingangsklf.rrme 43 und die Anschlußklemme 13. Auf diese Weise liegt an der Ausgangsklemme 44 eine Spannung, die im Mittel der Spannung an der Lampe zeitlich proportional und wenigstens teilweise für den Einfluß der Speisespannungs-Schwankungen ausgeglichen ist.

Die Ausgangsklemme 44 ist über einen Widerstand R7 mit einem ersten Eingang eines NICHT-UND-Gatters G1 verbunden. Ein Kondensator C4 verbindet den ersten Eingang cos NICHT-UND-Gatters G1 mit der Anschlußklemme 11. Die Kombination R7-C4 sorgt dafür, daß am ersten Eingang des NICHT-UND-Gatters G1 eine Spannung liegt, die der Spannung am

Konclonsator C7 proportional und daher von dor Spannung an dor Lampe abhängig ist. Ein zweiter Einp mg des NICHT-UND-Gatters G1 ist an oinn Gleichspannungsquelle angeschlossen, die durch dio Spanruingstoilorkctto aus ίοιιϊ Widerstand R1 und dom Kondensator C8 gebildet wird (dot Einfachheit haibor in der Zeichnung mit + bezeichnet). Ein Air gong dos NICHT-UND-Gatters G1 ist an einen Stift MR < iner intogriorton Zähiorschaltung IC 1 angeschlossen.

Die Ausgangsklemme 44 dur Ausgleichsschaltung A ist obonfalls mit cinor Zenordiodo D4 verbunden, dio einerseits an einen ersten Eingang eines NICHT-UND-Gatters GA und zum anderen über eine Parallelschaltung einos Widerstandes R6 und eines Kondensators C9 an die Anschlußklemme 11 angeschlossen ist. Ein zwoitor Eingang des NICHT-UND-Gatters G 4 ist über einen Widerstand R8 mit der Anschlußklemme 11 und überoinon Kondensator C3 mit einem Stift Rtc von IC 1 verbunden Ein Stift RS vom IC1 ist an einen Ausgang eines NICHT-UNü-Gatters G2 angoschlosson, von dom ein erster Eingang über ein" Spannungstoilerkotte C 6. HA ^n dio Anschlußklemme 11 einerseits und an die Anschlußklemme 13 anderer soits angeschlossen ist. Ein zweitor Eingang dos NICHT-UND-Gattors G 2 ist an einen Ausgang eines NICHT-UND-Ciatlers G 3 angeschlossen, von dem ein erster Eingang an den Verbindungspunkt R1 und C8 und ein zweiter Eingang einerseits über eine Diode D9 an den Stift 160S von IC1 und zum anderen übor eine üiodo D8 und pinen Widerstand R10 an den Stift 5S von IC1 angeschlossen sind.

Weiter ist der Stift 5 S über den Widerstand R 10 mit einem Verbindungsp'.inkt einer Diode D10 und einem Kondensator C 2 verbunden. Der Kondensator C 2 ist audio Anschlußklemme 11 und die Diode D10 an einen Ausgang dos NICHT-UND-Gattors G4 angeschlossen.

Sofort nach dem Anschließen der Speisespannungsquolle ist der Kondensator C 4 noch nicht goladen, so daß der Ausgang des NICHT-UND-Gatters G1 kurze Zeit einn hoho Spannung führt, wodurch über den Stift MR von IC 1 die Zähler von IC 1 auf Null gestellt sind.

Solang.-· ·'< ; Ljitipe erloschcr, ist, ist die Spcinnung zwischen den Anschlußklemmen 11 und 12 bzw. zwischen 11 und 13 nahezu gleich der Speisespannung. Der Kondensator C7 der Ausgleichsschaltung 4 und daher auch die Kondensatoren C9 und C4 werden dadurch auf oine hohe Spannung aufgeladen, wodurch am ersten Eingang des NICHT-UND-Gatters G4eine verhältnismäßig hohe Spannung liegt, wie auch am ersten Eingang dos NICHT-UND-Gatters G1. Demzufolge führt der Ausgang des NICHT-UND-Gatters G1 eino niedrige Spannung, die Zählerschaltung IC 1 wird freigegeben und die Zähler von IC 1 fangen mit dem Zählen an.

Am Stift Rtc von IC 1 worden kurze Rechteckspannungsimpulse mit einer Frequenz gleich der Speisequellenfrequenz erzeugt. Durch Differenzierung in der Kette C 3, R8 entstehen hierdurch Nadelimpulse am zwoiton Eingang von G 4. Diese Impulse worden übei G 4 und den Widerstand R11 vom Transistor T1 verstärkt und der Steuerelektrode TRS des Triacs TR zugeführt. Der Triac TR leitet bei jedem Impuls und erzeugt über A, 2, C1 und B auf an sich bekannte Weise Zündimpulse.

Die Rechteckspann jngsimpulse am Stift R_TC werden im IC 1 mittels Impulse aus dem NICHT-UND-Gatter G 2 gebildet. Die Frequenz der von G 2 erzeugten Impulse wird aus der Speisequelle über die Serienkette R4,C6 abgeleitet. Der Stift 160S ist ein Zählerausgang, der zwischen 0 und 160s eine niedrige und ab 160s eine hohe Spannung führt. Durch die hoho Spannung am Stift 160 S wird der Ausgang des NICHT-UND-Gatters G3 niedrig, damit wird das NiCHT-UND-Gatter G 2 und auch das Erzeugen von Zündimpulsen ijosperrt. Der Stift 5Svon IC1 ist ein Zählerausgang, der Rechteckimpulse mit einer Impulsbreite von 5s und einer WiederholungsfrequenzO 1 Hz erzeugt. Da einerseits der Stift 5 S über den Widerstand R10 und den Kondensator C 2 mit der Anschlußklemrre 11 und am orerseits der Kondensator C 2 über die Diode D10 mit dem Ausgang des NICHT-UND-Gatters G 4 verbunden sind, wird dafür gesorgt, daß der Kondensator C 2 nicht über die Spannung vom Stift 5S geladen wird, solange das NICHT-UND-Gatter G4 Impulse erzeugt.

Soi-.uddie Lampe zi ndet, sinkt die Spannung zwischen den Anschlußklemmen 11 und 12, wodurch die Spannung an C7 und auch dio Spannung cm ersten Eingang dos NICHT-UND-Gatters G4 absinkt. Die Spannung am Ausgang des NICHT-UND-Gntters G 4 wird dabni hoch, wodurch der Transistor TI gesperrt wird und die Zündimpulserzeugung damit unterdrückt ist. Audi em. »fängt der Ausgang des NICHT-UND-Gatters G1 eine hohe Spannung, wodurch die Zähler von IC1 auf Null kommen. Wenn durch einen ki rzen Abfall der Speisespannung die Lampe erlischt, gleicht sich die Spannung an der Anschlußklemme nahezu an die an der Anschlußklemme 13 an. Dadurch steigt die Spannung an C 7 und wird G 4 wieder freigemacht, wie auch G1 und damit die Zählerschaltung IC 1. Die Folge davon ist, daß die Zündimpulserzeugung wieder aktiviert ist. Wenn die Lampenspannung reL /hoch ist, wird die Mittelspannung am Kondensator C 7 r.uiiuch, daß zwar am Ausgang des NICHT-UND-Gatters G1 eine niedrige Spannung liegt, aber die Spannung am Eingang G4 niedrig bleibt, weil die Schwelle der Zenerdiode D4 dabei nicht erreicht wird. Durch die niedrige Spannung am Ausgang dos NICHT-UND-Gaiters G1 führt der Stift S5 von IC 1 5 Sekunden lang eine niedrige Spannung. Nach 5s wird die Spannung am Stift 5S hoch. Da die Spannung am Ausgang des NICHT-üND-Gatters G 4 noch geblieben ist, lädt sich der Kondensator C 2 auf und die Zählerschaltung IC1 wird über die NICHT-UND-Gatter G 3 und G 2 eingestellt. Da die Spannung am Eingang des NICHT-UND-Gatters G1 hoch bleibt, ist die Spannung am Ausgang des NICHT-UND Gatters G1 nach wie vor niedrig und die Zähler worden nicht auf Nuil gestellt. Wenn dennoch die Lampe fi lischt, bringt dies für das NICHT-UND-Gatter G1 keine Änderung und demzufolge bleibt IC 1 gesperrt. Damit bleibt die Möglichkeit Jer Zündimpulserzeugung unteidi ϋι,κί.

Die NICHT-UND-Gatter G1, G 2, G 3 und G4 sowie die integrierte Schaltung IC 1 werden mit der Spannung am Kondensator C8 gespeist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist dies in der Zeichnung nicht dargestellt.

Zum unzweideutigen Bemessen der Spannung am zweiten Eingang des NICHT-UND-Gattors G3, falls beide Dioden D8 und D9 gesperrt sind, kann es vorteilhaft sein, den zweiten Eingang von G3 über einen Widerstand mit der K'emrne 11 zu verbinden. In einem praktischen Beispiel ist die Schaltungsanordnung an eine Speisespannung von 220V und 50Hz angeschlossen. Die wichtigsten Teile der Schaltungsanordnung sind dabei wie folgt bemessen:

G1,G2,GJ,G4 =HEF4093BP IC1 =HEF4060BP

C 7 47OnF

R2	1,5MQ
R3	1MQ
R5	1,5MQ
T1	BCP57C
TR	CT 138/800
03	BZX 79 C 20
DA	BZX 797,5 V
D5
D6	BAW 62
D7

Mit Hilfe der beschrieüenen Schaltungsanordnung wurde eine Vielzahl von Hochdrucknatriumdiimpfentlaclungslampen mit einer Speisespannu' g von 22OV und 50Hz betrieben. Die Nonnleistunq der betriebenen Lampen bemig zwischen 150 und 1000 W. Dabei liegt eier Schwellenwert der Lamponspannung, bei der nach dem Ei löschen der l.ampt¹ durch einen Abfall der Speisespannung die Zündimpulserzeugung gesperrt bleibt, bei 130 V. Durch eine Änderung dos Wertes des Widerstandes R 2 ist dieser Schwellenwert auf einen anderen Wort einstellbar.

Claims

1. Schaltungsanordnung zum Zünden wenigstens einer Hochdruckentladungslampe mittels Zündimpulserzeu{jung, mit wenigstens drei Anschlußklemmen, von dent· ι sich eine erste Anschlußklemme zum Anschließen an oinen ersten Pol der Lampe und eine zweite und eine dritte Anschlußklemme sich zum Anschließen an beiden Seiten einer in Reihe mit einem zweiten Pol der Lampe geschalteten Impedanz eignen, und mit Mitteln zum Unterdrücken der Zündimpulserzeugung, wenn die Lampe gezündet hat, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausgleichsschaltung zwischen die erste, zweite und dritte Anschlußklemme geschaltet ist, von denen eine Ausgangsklemme an die Mittel zum Unterdrücken der Zündimpulserzeugung angeschlossen ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung zum Speisen mit Wechselspannung geeignet ist, daß die Ausgleichsschaltung eine Spannungsteilerkette zwischen Jcr ersten und der dritten Anschlußklemme enthält, die aus einer Serienkette eines ersten Widerstandes, einer ersten Diode und eines Kondensators gebildet ist, daß die zweite Anschlußklemme über eine Reihenschaltung aus einem zweiten Widerstand und einer zweiten Diode einerseits mit dem Kondensator und zum anderen mit der Serienkette der ersten Diode und des ersten Widerstandes verbunden ist, und daß eine Anode der ersten Diode mit einer Kathode der zweiten Diode verbunden ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung zum Speisen mit Wechselspannung geeignet ist und die Impedanz in Reihe mit der angeschlossenen Lampe ein Teil eines Vorschaltgeräts der Lampe ist.