DE1105517B - Transistor-Batterie-Anschlussgeraet fuer periodisch gezuendete und gespeiste Verbraucher, wie Gasentladungslampen - Google Patents

Transistor-Batterie-Anschlussgeraet fuer periodisch gezuendete und gespeiste Verbraucher, wie Gasentladungslampen

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Description

DEUTSCHES
Es ist bekannt, zur Zündung und Speisung von mittels periodischen Spannungen betriebenen Lampen, z. B. Leuchtstofflampen oder anderen Gasentladungslampen, wie Glimmlampen, bei einer Gleichstromquelle als Betriebsspannungsquelle ein Anschlußgerät zu benutzen, das die Betriebsgleichspannung in eine periodische Spannung geeigneter Höhe, die unter Zwischenschaltung eines Wirk- oder Blindwiderstandes dem Verbraucher zugeführt wird, umwandelt. Hierzu können elektromechanische Wechselrichter oder Transistorgeneratoren verwendet werden. Die letzteren haben den Vorteil, daß sie bei höheren Frequenzen die Anwendung kleinerer Transformatoren, Bauteile und Schaltungselemente ermöglichen.
Auf ein derartiges Anschlußgerät für mittels einer Gleichstromquelle und eines Transistorgenerators periodisch gezündete und gespeiste Verbraucher, z. B. Leuchtstofflampen, bezieht sich die Erfindung. Das neue Anschlußgerät ist dadurch gekennzeichnet, daß der Transistoroszillator über einen XC-Serienkreis rückgekoppelt ist und zu dem einen oder anderen Element des Serienkreises der Verbraucher parallel liegt.
Das Anschlußgerät ist für alle Verbraucher geeignet, die eine Speisung mit einem eingeprägten Strom benötigen, wie z. B. Bogenlampen, Gasentladungslampen u. dgl. Das neue Batterie-Anschlußgerät besitzt eine Reihe von Vorteilen. Es hat z. B. eine Stromgeneratoreigenschaft, wie sie insbesondere für die Speisung von Leuchtstofflampen ideal ist. Der automatisch sich ergebende Zündvorgang ist sehr energiereich und schnell. Die Kurvenform des abgegebenen Stroms ist für Leuchtstofflampen besonders günstig. Es ist kein Abgleichen von Einstellreglern notwendig. Der Einfluß von Transistor-Exemplarstreuungen und Alterungen auf die Funktion des Gerätes ist unbeachtlich, so daß eine sehr leichte Reproduzierbarkeit der Schaltung gewährleistet ist. Der Wirkungsgrad wird gegenüber dem beim Betrieb am Wechselstromnetz erheblich überschritten. Außerdem ist das neue Batterie-Anschlußgerät sehr unempfindlich gegen Batterie-Spannungsschwankungen, und auch beträchtliche Unterspannungen gefährden den Zündvorgang nicht, so daß es insbesondere sehr vorteilhaft bei beweglichen Verkehrsmitteln, wie Omnibussen, Eisenbahnen, bei denen immer ein Akkumulator größerer Kapazität vorhanden ist, eingesetzt werden kann.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Betrieb einer starterlosen Leuchtstofflampe. Der mit zwei Leistungstransistoren (OC 30) 1 und 2 aufgebaute und aus der Gleichspannungsquelle 3, z. B. 24-Volt-Akkumulator, betriebene Wechselrichter liefert über seinen Ausgangstransformator 4 eine Rechteckwechselspannung ganz bestimmter Frequenz. Diese Spannung gelangt unter Zwischenschaltung eines gesonderten Rückkopplungstransformators 5 auf einen Saugkreis,
Transistor - Batterie -Anschlußgerät
für periodisch gezündete und gespeiste
Verbraucher, wie Gasentladungslampen
Anmelder:
Philips Patentverwaltung G.m.b.H.,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7
Dipl.-Ing. Gottfried Grunwaldt, Hamburg,
ist als Erfinder genannt worden
bestehend aus der in Reihe geschalteten Drossel 6 und dem Kondensator 7, wobei der letztere mit dem Arbeitswiderstand bzw. dem Verbraucher, z. B. der Leuchtstofflampe 8, überbrückt ist. Das ganze Gerät kann in einem kleineren Kästchen untergebracht sein, das der Leuchtstofflampe unmittelbar zugeordnet ist.
Während bei den bekannten Anschlußgeräten die vom Wechselrichter abgegebene Spannung größer als die am Verbraucher wirksame ist und die erforderliche Stromspeisung des Verbrauchers annähernd durch einen mit diesem in Reihe liegenden komplexen Widerstand erreicht wird, ist die Wechselrichterspannung bei dem neuen Gerät im allgemeinen kleiner als die Spannung am Verbraucher. Die notwendige Aufwärtstransformation kommt durch die Resonanz des LC-Serienkreises zustande.
In Wirklichkeit ist der Widerstand der Leuchtstofflampe ja bekanntlich nichtlinear, und er wird bei jedem Nulldurchgang der Spannung unendlich hoch. Im Betriebszustand kann die Leuchtstofflampe im Zusammenwirken mit dem ZC-Serienkreis näherungsweise als ein ohmscher Widerstand aufgefaßt werden, wie das bei einer theoretischen Untersuchung des Vorgangs geschah.
Die durch den Transformator 5 bewirkte Rückkopplung
zur Selbsterregung des Wechselrichters liegt mit dem Ausgangsstrom desselben in Phase. Das hat zur Folge, daß die sich ergebende Frequenz sich immer so einstellt, daß der Eingangswiderstand des über seinem Kondensator 7 mit einem Wirkwiderstand belasteten LC-Serienkreises 6, 7 für diese Frequenz reell wird. Die Frequenz wird um so niedriger, je kleiner der über Kondensator 7 liegende Wirkwiderstand ist. Unter dieser Voraussetzung läßt sich zeigen, daß, wenn Drossel 6 und Kondensator 7 verlustfrei sind, der vom Kondensator 7 an den ohmschen Verbraucher 8 abgegebene Strom von dessen Widerstand
109 578/206
unabhängig ist. Dieser Strom ist nur abhängig von der Wechselspannung am Eingang des Serienkreises 6, 7 und dem Ausdruck I '-=- (L = Induktivität der Drossel 6;
C = Kapazität des Kondensators 7). In einem praktischen Falle betrugen die Kapazitätswerte des Kondensators 1,5 uF und die Induktivitätswerte der Drossel 3,7 niH. Der Umformer ist also ein echter Stromgenerator mit theoretisch unendlich hohem Innenwiderstand. Dadurch erfolgt auch ganz von selbst die Zündung der Leuchtstofflampe 8. Bevor diese gezündet hat, ist der Eingangswiderstand des Saugkreises nämlich sehr klein, wodurch sich über Drossel und Kondensator hohe Überspannungen aufschaukeln. Im. Zündaugenblick hat der Saugkreis so viel Energie gespeichert, daß infolge der hohen Zündleitung eine absolut sichere Zündung erreicht wird.
Die Zündung erfolgt außerdem nach dem Einschalten so schnell, daß die Verzögerung derselben nicht wahrnehmbar ist.
Die Leuchtstofflampe 8 kann auch statt an den Kondensator 7 an die Drossel 6 angeschlossen werden. Die Schaltung funktioniert dann noch genauso gut, nur ist dann die Kurvenform des abgegebenen Stromes weniger günstig im Hinblick auf die Lebensdauer der Leuchtstofflampe.
Damit der Umformer beim Einschalten sicher anschwingt, kann noch eine i?C-Kombination aus Widerstand 9,10 und Kondensator 11 vorgesehen werden, die beim Einschalten zwangläufig den ersten Anstoß für die Schwingungen gibt.
Der Transistorwechselrichter kann auch je nach den Dimensionierungsbedingungen anders geschaltet sein, als in der Zeichnung dargestellt, sofern das Gerät der im Patentanspruch 1 angegebenen Lehre entspricht. Beispielsweise könnte der Transformator 4 ganz eingespart werden, wenn die Transistoren in Reihe an die Batteriespannung gelegt und durch getrennte Sekundärwicklungen von Transformator 5 gegenphasig angesteuert werden. Die Rechteckausgangsspannung wird dann unter Zwischenschaltung eines Kondensators zwischen dem Verbindungspunkt der Transistoren und einem Batteriepol abgenommen. Auch eine Wechselrichterschaltung, bestehend aus nur einem Transistor, einem Transformator und einer Begrenzerdiode, ist verwendbar.
Das Batterie-Anschlußgerät kann selbstverständlich auch für Leuchtstofflampen mit Heizelektroden verwendet werden, wenn durch naheliegende Maßnahmen dafür gesorgt wird, daß nach dem Einschalten zunächst die Heizfäden kurzzeitig Strom erhalten und anschließend der Umformer in Tätigkeit tritt.

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Anschlußgerät für mittels einer Gleichstrom-ίο quelle und eines Transistorgenerators periodisch gezündete und gespeiste Verbraucher, z. B. Leuchtstofflampen, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistoroszillator über einen LC-Serienkreis rückgekoppelt ist und zu dem einen oder anderen Element des Serienkreises der Verbraucher, z. B. die Leuchtstofflampe, parallel liegt.
2. Anschlußgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gegentakt-Transistoroszillator mit einer von einem Autotransformator abnehmbaren Rechteckausgangsspannung verwendet ist.
3. Anschlußgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Rückkopplung zur Steuerung des Transistorgenerators ein besonderer Transformator vorgesehen ist, dessen Primärwicklung mit dem -LC-Serienkreis in Reihe geschaltet ist und dessen Sekundärwicklungen die Basis-Emitter-Strecken der Transistoren speisen.
4. Anschlußgerät nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Kollektor-Emitter-Strecke mindestens eines Transistors eine i?C-Kombination liegt.
5. Anschlußgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoren in Reihe an die Batteriespannung gelegt und durch getrennte Sekundärwicklungen des Rückkopplungstransformators gegenphasig angesteuert sind und die Rechteckausgangsspannung unter Zwischenschaltung eines Kondensators zwischen dem Verbindungspunkt der Transistoren und einem Pol der Gleichspannungsquelle abgenommen wird.
6. Anschlußgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistorgenerator mit dem Rückkopplungs-Serienkreis zu einer Baueinheit zusammengefaßt ist und unmittelbar in der Nähe der Leuchtstofflampe angebracht ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
DEP22709A 1959-04-30 1959-04-30 Transistor-Batterie-Anschlussgeraet fuer periodisch gezuendete und gespeiste Verbraucher, wie Gasentladungslampen Pending DE1105517B (de)

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