DE1070744B

DE1070744B -

Info

Publication number: DE1070744B
Application number: DENDAT1070744D
Authority: DE
Publication date: 1959-12-10

Description

DEUTSCHES

Es ist bekannt, daß eine Schonung von Leuchtstofflampen im Betrieb und eine gute Lichtausbeute durch einen reohteckförraigen' Lampenstrom erreichbar ist. Ferner .ist es bekannt, zum Betrieb von batteriegespeisten Leuchtstofflampen die Batteriegleichspannung in Wechselspannung umzuwandeln und auf einen dem normalen Spannungsbedarf von Leuchtstofflampen entsprechenden Wert zu transformieren. Mit derartigen Vorschaltgeräten kann die elektrische Beleuchtung in Verkehrsmitteln, beispielsweise in Eisenbahnzügen, Autobussen und kleineren Schiffen, von Akkumulatoren gespeist werden.

Die Erfindung geht aus von einem Vorschaltgerät zum Zerhacken der Gleichspannung und Hochtransformierung der Wechselspannung auf den erforder-Hohen Wert für den Lampenbetrieb unter Verwendung einer Transistorenanordnung als Zerhacker.

Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, für batteriegespeiste Leuchtstofflampen mit einfachen Mitteln einen rechteckförmigen Lampenstrom zu erzielen. Die Aufgäbe wird gelöst durch einen Dreischenkel-Streufeldtransformator, dessen einer unbewickelter Schenkel mit einem Luftspalt versehen ist und auf dessen zweitem Schenkel neben anderen Wicklungen die im Basis-Emitter-Kreis bzw. im Kollektorkreis liegenden Wicklungen des Transistorzerhackere angeordnet sind und dessen dritter Schenkel außer einer Kurzschlußwicklunig zwei Lampenheizwicklungen trägt, bei solcher Bemessung der auf dem dritten Schenkel angeordneten Wicklungen, daß der diese durchfließende Lampenstrom phasenverschoben ist gegenüber dem in den Heizwicklungen fließenden Strom. Die Phasenverschiebung kann dabei durch eine entsprechend bemessene Amperewindurigszahl auf der Sekundärseite., nämlich die der Heizwicklungen oder der Kurzschlußwicklung oder beider zusammen, erreicht werden. Vorzugsweise wird der unbewiekelte, mit Luftspalt versehene Schenkel der Mittelschenkel des Streufeldtransformators sein.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung gezeigt.

Nach Fig. 1 besteht der Zerhacke;' aus zwei Transistoren Tl und T2, deren Kollektoren mit dem Minuspol der speisenden Batterie B verbunden sind. Die auf dem zweiten Schenkel angeordneten Zerhackerwicklungen bestehen aus der zwischen dem Emitter des Transistors T1 und dem Pluspol der Batterie B liegenden Emitterwioklung WE1 einerseits und der zwischen Pluspol und Emitter des Transistors T2 liegenden Emitterwicklung WE 2 andererseits sowie aus den in Reihe dazu geschalteten Basiswicklungen JVBl und WB 2, die über Basiswiderstände Rl und i?2 jeweils an die Basen beider Transistoren angeschlossen sind. Die Zerhackung Vorschaltgerät
für batteriegespeiste Leuchtstofflampen

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke,.,
Aktiengesellschaft,
Berlin und Erlangen,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Ing. Laszlo Szecsi und Dipl.-Ing. Ebbe Rohlpff,

Nürnberg,
sind als Erfinder genannt worden · .

der Gleichspannung erfolgt in an sich'bekannter Weise. ,·..■.·.■..

In Reihe mit den Zerhackerwicklungen liegend, ist ebenfalls auf dem gleichen Schenkel noch eine spannungerhöhende Zusatzwicklung WZ angeordnet.

Auf dem dritten Schenkel sand die beiden Heizwicklungen WHl und WH2 sowie eine Rückkopplungswicklung WR und eine Zündhilfewicklung WZH aufgebracht.

Die Heizwicklung WHl zum Speisen der einen Elektrode der Leuchtstofflampe L ist mit dem äußeren Ende der Basiswicklung WBl leitend verbunden, während die zweite Heizwicklung WHZ für die andere Elektrode der Lampe in Reihe mit der-mit dem äußeren Ende der Zusatzwicklung WZ verbundenen Rückkopplungswicklung WR und der auf Leuchtenpotential befindlichen Zündhilfewicklung WHZ liegt.

Die Zusatzwicklung WZ. dient zur Erhöhung der Primärspannung des Transformators auf einen zur Zündung der Lampe unter Mitwirkung der der Zündhilfewickkmg entnommenen Zündspannung ausreichenden Wert bei einem im Verhältnis zur Lampenzündspannung kleinen Wert der speisenden Gleichspannung.

Die Rüdkkopplungswicklung WZ hat die Aufgabe, den Lampenstrom bei gezündeter Lampe auf einen bestimmten Wert zu begrenzen. Sie hat ebenfalls die Aufgabe, die Leerlaufspannung an der Lampe zu erhöhen. Im Leerlauf addieren sich die Spannungen in den Wicklungen WZ und WR.

Zur Erzielung einer für die Erzeugung eines zumindest angenähert rechteckförmigen Stromverlaufes des Lampenstromes notwendigen Phasenverschiebung

909 688/185

zwischen den Heizströmen J_H und dem Lampenstrom Jι ist auf dem dritten Schenkel eine insbesondere aus wenigen in sich geschlossenen Wandungen bestehende Kurzschlußwicklung WK angeordnet.
, Bei entsprechender Auslegung der Heizwioklungen, d. h. einer zur erforderlichen Phasenverschiebung ausreichender Amperewindungszahl derselben, können die Heizwicklungen die Aufgabe der Kurzschlußwicklung mit übernehmen, so daß diese in Fortfall kommen kann.

In Fig. 2 ist eine abgewandelte Anordnung des Gegenstandes nach Fig. 1 gezeigt. Übereinstimmende Teile sind mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 gekennzeichnet.

Bei dieser Anordnung gelingt es durch Unterteilung der beiden Heizwicklungen in je einen Primärteil WHIp .bzw. WH2p und je einen Sekundärteil WHIs bzw. WH2 s — die in Reihenschaltung im betreffenden Heizkreis liegen —, die gewonnene geringe Wechselspannung auf einen noch höheren Wert als im ersten Ausführungsbeispiel zu bringen, so daß dieses Vorschaltgerät eine sichere Zündung und Betrieb von Leuchtstofflampen an niederspannigen Gleichstromquellen erlaubt. Die Zündhilfewicklung NZH ist dabei auf dem zweiten Schenkel in Reihe liegend mit dem Primärteil WH 2 p der einen Heizwicklung angeordnet und auf Leuchtenpotential gebracht.

Fig. 3 unterscheidet eich von Fig. 2 durch eine andere — an sich bekannte — Schaltung des Zerhackerteiles, die den Vorteil hat, daß nur ein Basiswiderstand R benötigt wird.

Die zur Erzwingung des rechteckförmigen Lampenstromverlaufes notwendigen Amperewindungen werden von beiden Sekundarteilen WHIs und WH2 s bestimmt.

Die an sich bekannte Zerhackeranordnung formt die von der Batterie B gelieferte Gleichspannung in eine Wechselspannung um, die dann durch den vorbeschriebenen, in Spartransformatorschaltung geschalteten Streufeldtransformator nach Fig. 1 oder 2 bzw. 3 auf einen der Lampenspannung entsprechenden Wert gebracht wird. Bei dem Vorschaltgerät nach der Erfindung wird nicht nur ein rechteckförmiger Lampenstrom und eine geringe Belastung der Transistoren auf einfache Weise erreicht, sondern die Transistoren sind (bei Kurzschluß auf der Lampenseite geschützt, wie dies bei keiner der bekannten Anordnungen dieser Art der Fall ist.

Claims

PAT EN TAN S PR0 CHE:

1. Vorschaltgerät für batteriegespeiste Leuchtstofflampen zum Zerhacken der Gleichspannung und Hochtransformieren der Wechselspannung auf einen für den Lampenibetrieb erforderlichen Wert, unter Verwendung einer Transistoranordnung als Zerhacker, gekennzeichnet durch einen Dreischenkel-Streufeldtiansformator, dessen einer unbewickelter Schenkel mit einem Luftspalt versehen ist und auf dessen zweitem Schenkel neben anderen Wicklungen die im Basis-Emitter-Kreis bzw. im Kollektorkreis liegenden Wicklungen (WBl, WB2, WEl₁ WE2) des Transistorzerhackens angeordnet sind und dessen dritter Schenkel außer einer Kurzschlußwicklung zwei Lampenheizwicklungen (WHl, WH 2 bzw. WHIp, WHIs, WH 2 p, WH 2 s) trägt, bei solcher Bemessung der auf dem dritten Schenkel angeordneten Wicklungen, daß der diese durchfließende Lampenstrom phasenverschoben ist gegenüber dem in den Heizwicklungen fließenden Strom.

2. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Anordnung einer Kurzschlußwicklung die Lampenheizwickilungen selbst zur Phasenverschiebung mitbenutzbar ausgelegt sind.

3. Vorschaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem zweiten Schenkel eine in Reihe mit den Zerhackerwicklungen liegende spannungerhöhende Zusatzwicklung (WZ) und auf dem dritten Schenkel eine mit einer Lampenheizwicklung (WH2) unmittelbar in Reihe liegende Rückkopplungswicklung (WR) sowie gegebenenfalls eine ebenfalls in Reihe dazu geschaltete, mit der Lampe kapazitiv über das Lampengehäuse verbundene Zündhilfewicklung (WHZ) vorgesehen sind.

4. Vorschaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwicklungen in je einen auf dem zweiten Schenkel angeordneten Primärteil (WHIp, WH2p) und einen auf dem dritten Schenkel angeordneten, mit dem ersten verbundenen Sekundärteil (WH2p, WH2s) unterteilt sind und daß die Zündhilfewicklung (WZH) auf dem zweiten Schenkel liegend mit dem Primärteil (WH2p) in Reihe geschaltet auf das Potential des Lampengehäuses gebracht ist.

5. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unbewickelte, mit Luftspalt versehene Schenkel der Mittelschenkel ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Französische Patentschrift Nr. 1 123 405;
Valvo-Berichte, Bd. Ill, H. 3, S. 135 bis 146.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen