DE112004002913T5 - Vorrichtung für die Speisung von Gasentladungslampen - Google Patents

Vorrichtung für die Speisung von Gasentladungslampen Download PDF

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Abstract

Vorrichtung für die Speisung von Gasentladungslampen, welche eine Gleichstromquelle, einen Sammelkondensator, eine Gasentladungslampe, einen ersten und einen zweiten elektronischen Schlüssel, eine erste und eine zweite Umschalteinrichtung, eine erste und eine zweite Steuerschaltung für die erste bzw. die zweite Umschalteinrichtung, einen Generator für rechteckige Impulse, einen Impulstransformator, der eine primäre, sekundäre und rekuperierende Wicklung umfasst, die Rekuperationsdioden, die mit der rekuperierenden Wicklung des Impulstransformators verbunden sind, die zusätzliche Quelle der Gleichspannung und der zusätzliche Sammelkondensator enthält, hierbei sind der erste Ausgang der Gleichstromquelle, der erste Ausgang des Sammelkondensators, die ersten Ausgänge der ersten und der zweiten elektronischen Schlüssel, der erste Ausgang des Generators für rechteckige Impulse, die ersten Ausgänge der zusätzlichen Quelle für Gleichstrom und des zusätzlichen Sammelkondensators mit der allgemeinen Erdungsschiene verbunden, der zweite Ausgang der Gleichstromquelle ist mit dem zweiten Ausgang des Sammelkondensators verbunden, die Gasentladungslampe ist parallel der Sekundärwicklung des Impulstransformators geschaltet, die Primärwicklung des Impulstransformators ist mit...

Description

  • Technikbereich
  • Die Erfindung bezieht sich auf Elektrotechnik und kann zur Speisung von Gasentladungslampen, z. B. Lumineszenzbeleuchtungslampen, eingesetzt werden.
  • Vorangehendes Technikniveau
  • Es ist eine Vorrichtung zur Speisung von Gasentladungslampen bekannt, die aus einer Gasentladungslampe, einer Gleichstromquelle, welche aus dem Wechselstromnetz gespeist wird, einem Filterkondensator, einem elektronischen Schlüssel, einem Generator für rechteckige Impulse, einem Impulserhöhungstransformator (Autotransformator), welcher durch die Primärwicklung an den Ausgang des Zündungsbauteils angeschlossen ist, einer Pufferdiode, die parallel zur Lampe und Sekundärwicklung des Impulstransformators geschaltet ist, einem Stabilisator, welcher parallel dem elektronischen Schlüssel geschaltet ist, einem Schließkontakt des Strombegrenzers, dessen Wicklung an den Stromkreis der Spannungsentladung zwischen dem Ausgang der Gleichstromsquelle und der Anode der Gasentladungslampe geschaltet ist, besteht SU, A1, 839081.
  • Zu den Nachteilen dieser Vorrichtung zählen die Möglichkeit der Speisung der Gasentladungslampe durch Impulse nur einer Polarität, was die Lebensdauer der Gasentladungslampe verkürzt; die Anwesenheit eines Gleichstromrelais, d.h. eines mechanischen Schalters der Schaltungen der Vorrichtung es für die Speisung der Gasentladungslampe, was die Zuverlässigkeit der Vorrichtung es herabsetzt.
  • Es ist eine Vorrichtung bekannt, die eine Gleichstromquelle, einen Sammelkondensator, einen ersten elektronischen Schlüssel, einen ersten Impulstransformator, eine Gasentladungslampe und einen Generator für rechteckige Impulse, der an den ersten Ausgang mit dem Steuerungseingang des ersten elektronischen Schlüssels geschaltet ist, wobei der erste Ausgang der Gleichstromquelle, der erste Ausgang der Sammelkondensatoren, der erste Ausgang des ersten elektronischen Schlüssels und der Generator für rechteckige Impulse eine gemeinsame Erdungsschiene haben, ferner ist der zweite Ausgang des ersten elektronischen Schlüssels an den ersten Ausgang der ersten Wicklung des ersten Impulstransformators geschaltet, ebenfalls gibt es einen zweiten elektronischen Schlüssel, einen zweiten Impulstransformator, eine erste und zweite Umschalteinrichtung und entsprechend zwei Steuerschaltungen der ersten und zweiten Umschalteinrichtungen, hierbei ist der zweite Ausgang der Gleichstromquelle mit dem zweiten Ausgang des Sammelkondensators und ebenfalls mit dem zweiten Ausgang der ersten Wicklung des ersten Impulstransformators und dem ersten Ausgang der Primärwicklung des zweiten Impulstransformators verbunden, dessen zweiter Ausgang mit dem ersten Ausgang des zweiten elektronischen Schlüssels, und der zweite Ausgang des zweiten elektronischen Schlüssels mit dem ersten Ausgang der Gasentladungslampe und der allgemeinen Erdungsschiene verbunden ist, der zweite Ausgang des Generators für rechteckige Impulse ist mit dem Steuereingang des zweiten elektronischen Schlüssels verbunden; die ersten Ausgänge der Sekundärwicklung der Impulstransformatoren sind mit der allgemeinen Erdungsschiene verbunden, dabei muss in einem Transformator dieser Ausgang den Beginn der Wicklung ausmachen, und in dem anderen Transformator das Ende der Wicklung, die sekundären Ausgänge der Sekundärwicklungen der ersten und zweiten Impulstransformatoren sind mit den ersten Ausgängen der ersten bzw. der zweiten Umschalteinrichtungen verbunden, und die zweiten Ausgänge der ersten und der zweiten Umschalteinrichtung sind untereinander und mit dem zweiten Ausgang der Gasentladungslampe verbunden; die dritte Wicklung des ersten und des zweiten Impulstransformators sind durch eine Steuerschaltung für die erste und die zweite Umschalteinrichtung mit den Steuereingängen der ersten bzw. der zweiten Umschalteinrichtung verbunden, RU, C1, 2090017.
  • Die Nachteile sind hier unstabile Funktion unter den fast immer vorhandenen Bedingungen der Spannungsschwankungen im Netz. Dies ist dadurch zu erklären, dass in Impulstransformatoren, die in der Vorrichtung verwendet werden, der Kopplungsfaktor zwischen den Wicklungen I, II, III gleich 1 ist. Ferner gibt es eine galvanische Verbindung der Gasentladungslampe mit der allgemeinen Erdungsschiene. Dadurch fällt schon bei geringen Schwankungen der Spannung im Netz die Amplitude der Ausgangssignale der Wicklung 2, was zu einer kataphoretischen Verdunklung der Gasentladungslampe führt (Flackern oder Ausschalten).
  • Ferner ist ein ernster Nachteil der Vorrichtung die ernste Möglichkeit eines elektrischen Schlags bei der Wartung des Leuchtelements, was ebenfalls durch die galvanische Verbindung der Gasentladungslampe mit der allgemeinen Erdungsschiene bedingt ist.
  • Es sei betont, dass die Änderungen der Impedanz zwischen den Wicklungen I, II, III der Impulstransformatoren infolge von Änderungen der Frequenz der Impulse, die auf die Gasentladungslampe zugeführt werden, welche durch die Änderung der Spannung der Spannungsmittel oder durch Verfälschung der Leistungsparameter der Gasentladungslampen (Nichtentsprechen der faktischen Leistung der Lampe der nominalen) bedingt sind, zu einer unausgeglichenen Funktion der Vorrichtung führt. Dies zeigt sich durch abwechselnde dunkle und helle Flecken in der Lampe, was ihre Verwendung fast unmöglich macht, weil chaotisches Flackern sehr schädlich für die Sehkraft ist und den bestehenden Sanitätsnormen widerspricht.
  • Es ist eine Vorrichtung für die Speisung von Gasentladungslampen bekannt, welche eine Gleichstromquelle enthält, einen Sammelkondensator, eine Gasentladungslampe, einen ersten und zweiten elektronischen Schlüssel, eine erste und eine zweite Umschalteinrichtung, eine erste und eine zweite Steuerschaltung entsprechend der ersten und der zweiten Umschalteinrichtung, einen Generator für rechteckige Impulse, einen Impulstransformator, der die erste und die zweite Wicklung umfasst, hierbei ist der erste Ausgang der Gleichstromquelle, der erste Ausgang des Sammelkondensators, die ersten Ausgänge des ersten und zweiten elektronischen Schlüssels und der erste Ausgang des Generators für rechteckige Impulse mit der allgemeinen Erdungsschiene verbunden. Der zweite Ausgang der Gleichstromquelle ist mit dem zweiten Ausgang des Sammelkondensators verbunden, welche mit einer zusätzlichen Gleichstromquelle und einem zusätzlichen Sammelkondensator ausgestattet ist, und der Impulstransformator ist zusätzlich mit einer rekuperierenden Wicklung und einer rekuperierenden Diodenbrücke ausgestattet. Hierbei ist die Gasentladungslampe parallel der Sekundärwicklung des Impulstransformators geschaltet, dessen rekuperierende Wicklung an die Diagonale der rekuperierenden Diodenbrücke geschaltet ist, deren Ausgang mit dem zweiten Ausgang des Sammelkondensators verbunden ist. Der Fuß der rekuperierenden Diodenbrücke ist mit der Erdungsschiene verbunden, die Primärwicklung des Impulstransformators ist mit den zweiten Ausgängen der elektronischen Schlüssel verbunden und hat einen Ausgang vom mittleren Punkt, der mit dem Ausgang der rekuperierenden Diodenbrücke verbunden ist, die ersten Ausgänge der zusätzlichen Gleichstromquelle und des zusätzlichen Sammelkondensators sind mit der allgemeinen Erdungsschiene verbunden, und ihre zweiten Ausgänge sind untereinander und mit den ersten Eingängen des Generators für rechteckige Impulse, der elektronischen Schlüssel und der Steuerungsschaltungen der Umschalteinrichtungen, deren Ausgänge mit den Eingängen der Umschalteinrichtungen verbunden sind, deren Ausgänge mit den zweiten Eingängen der elektronischen Schlüssel verbunden sind, verbunden RU, C1, 2225085.
  • Die vorliegende technische Lösung wurde als Prototyp der vorliegenden Erfindung angenommen.
  • Diese Vorrichtung stellt die Erhöhung der Stabilität der Funktion der Vorrichtung unter den Bedingungen von Schwankungen der Netzspannung, die Beseitigung von chaotischem Flackern der Gasentladungslampe, und ebenfalls die Erhöhung der Sicherheit ihrer Wartung sicher.
  • Allerdings treten bei Erhöhung der Größe des Leistungsfaktors (Kp) Überwachungsströme auf, die dadurch bedingt sind, dass die elektronischen Schlüssel sich eine gewisse, sehr kurze Zeit gleichzeitig im geöffneten Zustand befinden. Hierbei sind die Polaritäten der zugeführten elektromotorischen Kräfte in den Sektionen der Primärwicklung entgegengesetzt, was ein lawinenartiges Anwachsen der Ströme in der Primärwicklung zur Folge hat und sogar dazu führen kann, dass die elektronischen Schlüssel ausfallen können.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zuverlässigkeit der Vorrichtung bei der Erhöhung des Leistungsfaktors der Vorrichtung zu erhöhen.
  • Erfindungsgemäß werden in der Vorrichtung für die Speisung der Gasentladungslampen, die eine Gleichstromquelle, einen Sammelkondensator, eine Gasentladungslampe, einen ersten und einen zweiten elektronischen Schlüssel, eine erste und eine zweite Umschalteinrichtung, eine erste und eine zweite Steuerschaltung entsprechend der ersten und der zweiten Umschalteinrichtung, einen Generator für rechteckige Impulse, einen Impulstransformator, der eine erste, eine zweite und eine rekuperierende Wicklung umfasst, die Rekuperatinsdioden, die mit den rekuperierenden Wicklungen des Impulstransformators verbunden sind, eine zusätzliche Gleichstromquelle und einen zusätzlichen Sammelkondensator enthält, dabei sind der erste Ausgang des Sammelkondensators, die ersten Ausgänge des ersten und des zweiten elektronischen Schlüssels, der erste Ausgang des Generators für rechteckige Impulse, die ersten Ausgänge der zusätzlichen Gleichstromquelle und des zusätzlichen Sammelkondensatoren mit der allgemeinen Erdungsschiene verbunden, der zweite Ausgang der Gleichstromquelle ist mit dem zweiten Ausgang des Sammelkondensators verbunden, die Gasentladungslampe ist parallel der zweiten Wicklung des Impulstransformators geschaltet, die erste Wicklung des Impulstransformators ist mit den zweiten Ausgängen der elektronischen Schlüssel verbunden, die zweiten Ausgänge der zusätzlichen Gleichstromquelle und des zusätzlichen Sammelkondensators sind untereinander und mit den ersten Eingängen des Generatoren für rechteckige Impulse, der elektronischen Schlüssel und der Steuerschaltungen der Umschalteinrichtungen verbunden, deren Ausgänge mit den zweiten Eingängen der elektronischen Schlüssel verbunden sind. Jede der Wicklungen des Impulstransformators ist zweigeteilt. Die Teile jeder Wicklung sind untereinander elektrisch verbunden, dabei sind diese Teile voneinander geschirmt; die Rekuperationsdioden bilden ein Paar und sind einander zugewandt geschaltet, der Beginn eines Teils der Primärwicklung ist mit dem Ende des anderen Teils und mit dem Verbindungspunkt zwischen ihnen der Elektroden der Rekuperationsdioden verbunden, deren gegenüberliegende Elektroden an die freien Enden der rekuperierenden Wicklung angeschlossen sind. Das Ende des einen Teils ist mit dem Anfang des anderen Teils und mit der allgemeinen Erdungsschiene verbunden, die Teile der Sekundärwicklung sind untereinander mit den Enden verbunden, und an die Gasentladungslampe sind die Anfänge der Teile der Sekundärwicklung angeschlossen.
  • Der Antragsteller hat keine Quellen ausfindig gemacht, die Informationen über die technischen Lösungen enthalten, die mit der vorliegenden Erfindung identisch sind, was es gestattet, die Schlussfolgerung zu ziehen, dass sie dem Kriterium „Neuheit" (N) entspricht.
  • Die Umsetzung der Unterscheidungsmerkmale der Erfindung bedingt die prinzipiell neuen Eigenschaften der Vorrichtung für die Speisung der Gasentladungslampe: es wird die gegenseitige Induktion der Sektionen jeder Wicklung verhindert, hierbei wird die elektromotorische Kraft der Sektionen der sekundären und der rekuperierenden Wicklung entweder addiert oder subtrahiert. Dadurch können bei Kp → 100% keine Überwachungsströme auftreten, was die Unversehrtheit der elektronischen Schlüssel sicherstellt.
  • Der Antragsteller hat keine Informationsquellen jedweder Art ausfindig gemacht, die Informationen über den Einfluss der erfindungsgemäßen Unterscheidungsmerkmale auf das infolge deren Ausführung erreichte technische Ergebnis enthalten. Dies zeugt nach Meinung des Antragstellers davon, dass die vorliegende technische Lösung dem Kriterium des „erfinderischen Niveaus" (IS) entspricht.
  • Beschreibung der Zeichnungen
  • Im Weiteren wird die Erfindung anhand der ausführlichen Beschreibung der Beispiele ihrer Ausführung mit Hinweisen auf Zeichnung, auf der die prinzipielle Schaltung abgebildet ist, erklärt.
  • Die beste Variante der Erfindungsumsetzung
  • Die Vorrichtung enthält eine Gleichstromquelle 1. Im konkreten Beispiel besteht sie aus dem Eingangsfilter ΠΦΠ-1, welcher wechselseitige Störungen sowohl aus dem Netz in die Vorrichtung, als auch solche, die während des Betriebs der Vorrichtung im Netz der Speisespannung auftreten, beseitigt, und ebenfalls einen Brückenrichter auf Diodenbasis HFA640. Der Sammelkondensator im gegebenen Beispiel besteht aus einem elektrolytischen Kondensator des Typs K50-35 mit der Kapazität 200,0 × 400, parallel zu ihm geschaltet ist ein Metallfolienkondensator mit der Kapazität 0,01 × 600 des Typs K73-01. Die Gasentladungslampe 3 ist eine Elektrolumineszenzlampe des Typs
    Figure 00080001
    20,
    Figure 00080002
    40,
    Figure 00080003
    20 etc. Der erste und der zweite elektronische Schlüssel 5 sind Feldtransistoren des Typs IRFBC40GC mit elektronischer Wicklung in Form von Kondensator-Snubbern mit der Kapazität 2200pF, 1600V, Typ K 73-9. Die erste G und die zweite 7 Umschalteinrichtung bestehen aus stufenartig angeordneten Feldtransistoren der Marke IRFD9024 und IRFD024. Die erste 8 und die zweite 9 Steuerschaltung für die ersten bzw. die zweite Umschalteinrichtung bestehen aus Univibratoren auf Basis von Hochfrequenztimern TS555D. Der Generator 10 für rechteckige Impulse ist ein hochstabilisierter Autogenerator der Folge von Grundsteuerimpulsen, nach deren Front und Abfall die Ausgangsimpulse der ersten 8 und der zweiten 9 Steuerschaltung gebildet werden. Der Generator 10 ist ausgeführt auf Basis des Mikrochips TS555CD. Der Impulstransformator 11 ist ein Hochfrequenztransformator mit Eisenmangan-Ferrit-Kern der Marke 2500 HMC-1, mit der Primärwicklung 12 und der Sekundärwicklung 13. Die Primärwicklung 12 ist Leistungswicklung, die Sekundärwicklung 13 ist eine Ausgangswicklung des Impulstransformators 11. Die zusätzliche Gleichstromquelle 14 besteht aus dem Störungsfilter ΠΦΠ –1 und dem Gleichrichter auf Basis des Diodenmoduls DF08S. Der zusätzliche Sammelkondensator 15 besteht aus dem Elektrolytkondensator K 50-35, 50,0 × 400 und parallel dazu dem Keramikkondensator mit einer Kapazität von 0,01mkF, 600 V, Typ COG. Der Impulsgenerator 11 ist auch mit einer rekuperierenden Wicklung 16 und den Rekuperationsdioden 17 und 18 ausgestattet. Die rekuperierende Wicklung 16 begrenzt potentielles Auflodern in den Feldleistungstransistoren der elektronischen Schlüssel, im konkreten Beispiel werden rekuperierende Dioden 17 und 18, Typ HFA640 verwendet, der Kopplungsfaktor zwischen den drei Wicklungen des Transformators 11 ist weniger als 1 im Gesamtbereich der Arbeitsströme, was die Möglichkeit des Umschaltens des Transformatorskernes in den Sättigungszustand völlig ausschließt, selbst im Kurzschlusszustand der Sekundärwicklung, was es wiederum dem ersten und dem zweiten elektronischen Schlüssel gestattet, immer innerhalb des sicheren Funktionsbereiches zu sein.
  • Der erste Ausgang der Gleichstromquelle 1, der erste Ausgang des Sammelkondensators 2, die ersten Ausgänge des ersten 4 und des zweiten 5 elektronischen Schlüssels und der erste Ausgang des Generators für rechteckige Impulse 10, die ersten Ausgänge der zusätzlichen Gleichstromquelle 14 und des zusätzlichen Sammelkondensators 15 sind mit der allgemeinen Erdungsschiene verbunden, der zweite Ausgang der Gleichstromquelle 1 ist mit dem zweiten Ausgang des Sammelkondensators 2 verbunden. Die Gasentladungslampe 3 ist parallel der Sekundärwicklung 13 des Impulstransformators 11 geschaltet. Die Primärwicklung 12 des Impulstransformators 11 ist mit den zweiten Ausgängen der elektronischen Schlüssel 4, 5 verbunden; die zweiten Ausgänge der Gleichstromquelle 14 und des zusätzlichen Sammelkondensators 15 sind untereinander und mit den ersten Eingängen des Generators 10 der rechteckigen Impulse, der elektronischen Schlüssel 4, 5 und Steuerschaltungen 8, 9 der Umschalteinrichtungen verbunden, deren Ausgänge mit den Eingängen der Umschalteinrichtungen 6, 7 verbunden sind, deren Ausgänge mit den zweiten Eingängen der elektronischen Schlüssel 4 und 5 verbunden sind.
  • Jede der Wicklungen des Impulstransformators 11 ist zweigeteilt. Hierbei sind die Teile jeder Wicklung elektrisch untereinander verbunden und voneinander durch die Schirme 19 und 20 geschirmt. Hierdurch sind die Wicklungssektionen nicht durch einen gemeinsamen Magnetfluss verbunden. Dies gestattet es, bei Anlegung von Impulsen, die die elektronischen Schlüssel 4 und 5 steuern, "Überwachungsströme" in den Sektionen der Primärwicklung 12 zu verhindern. Die Rekuperationsdioden 17 und 18 bilden ein Paar und sind gegeneinander geschaltet. Der Beginn eines Teils der Primärwicklung (durch den Schirm 19 bedeckt) ist mit dem Ende des anderen Teils (durch den Schirm 20 bedeckt) und mit dem Verbindungspunkt der gleichnamigen Elektroden von Rekuperationsdioden 17 und 18 untereinander verbunden, deren gegenüberliegenden Dioden an die freien Enden der rekuperierenden Wicklung 16 angeschlossen sind, deren eines Ende (durch Schirm 19 bedeckt) mit dem Anfang des anderen Teils (durch Schirm 20 bedeckt) und durch die gemeinsame Erdungsschiene verbunden ist. Die Teile der Sekundärwicklung 13 sind untereinander durch die Enden verbunden, und an die Gasentladungslampe 3 ist der Beginn der Teile der Sekundärwicklung 13 angeschlossen.
  • Die Vorrichtung funktioniert auf folgende Art und Weise. Die gleichgerichtete Netzspannung der Gleichstromquelle 1 tritt in den Sammelkondensator 2 ein, wo eine Abgleichung der Schwankungen von nieder- und hochfrequenten Komponenten der Speisespannung erfolgt. Die abgeglichene Spannung wird auf den Ausgang der Rekuperationsdioden 17 und 18 und auf den Mittelpunkt der Primärwicklung 12 des Impulstransformators 11 zugeführt. Die zusätzliche Quelle 14 der Gleichspannung stellt die Gleichrichtung und Heruntersetzung der Netzspannung für die Speisung der Steuerschaltungen 8, 9 der Umschalteinrichtungen 6, 7 und ebenfalls des Generators für rechteckige Impulse 10 sicher. Der zusätzliche Sammelkondensator 15 stellt hierbei durch Filterung der hochfrequenten Komponenten der Speisespannung sicher, dass keine Intermodulations-Verzerrungen der Steuersignale der elektronischen Schlüssel 4 und 5 auftreten.
  • Nach Erlöschen der Übergangsprozesse, die durch Einschalten der Vorrichtung hervorgerufen werden, beginnt der Generator für rechteckige Impulse 10 zu arbeiten. Am Front und Abfall jedes rechteckigen Impulses (von den Ausgängen 2 und 3 des Generators) an die zweiten Eingänge der Steuerschaltungen 8 und 9 werden zueinander gleichtaktversetzte Folgen der Impulse gegeben, hierbei kommt es zu keiner Überlagerung der Impulse. Dies schließt es aus, dass die Umschalteinrichtungen 6 und 7 bzw. der elektronischen Schlüssel 4 und 5 im Arbeitsmodus gleichzeitig ausgelöst werden. Bei abwechselnder Auslösung der Schlüssel 4 und 5 in der Primärwicklung 12 des Impulstransformators 11 wird ein wechselndes Magnetfeld gegebener Frequenz erzeugt. Dies bedingt die nötige und genügende Photonenenergie, die in der Gasentladungslampe auftritt. Die Frequenz des Wechselmagnetfeldes wird ausgehend von den Bedingungen der Erzeugung eines optimalen Leuchtspektrums der Lampe gegeben. Im Leerlaufmodus verläuft eine Neutralisierung der Überspannung der elektronischen Schlüssel 4 und 5 aufgrund des gleichzeitigen Funktionierens der rekuperierenden Wicklung 16 des Impulstransformators 11 und der Rekuperationsdioden 17 und 18. Hierbei kommt es zu einer Rückleitung der überschüssigen Energie aus den Transformatoren 11 in den Sammelkondensator 2. Im Kurzschlussmodus, wenn die Ströme in der Primärwicklung 12 die für die elektronischen Schlüssel zulässigen Grenzwerte übersteigen können, sorgt der Transformator 11 für ein zuvorkommendes Anwachsen des induktiven Widerstandes der Wicklung 12 in Hinblick auf die Intensität der Erhöhung des Stroms der elektronischen Schlüssel 4 und 5. Hierdurch übersteigen im Arbeits- wie im Notbetrieb die elektronischen Schlüssel die zulässigen Grenzwerte nicht. Im Arbeitsmodus gestattet dies bei unveränderter gegebener Frequenz des Wechselmagnetfeldes, eine stabile Speisung der Gasentladungslampe im breiten Schwankungsbereich der eingehenden Speisespannung (von 36 bis 270 V) sicherzustellen. Die Zündung der Lampe erfolgt durch kurzes potentielles Aufflackern der Spannung auf der Sekundärwicklung 13 des Transformators 11, welche für die Ionisierung des Arbeitsmittels der Gasentladungslampe 3 genügend sind. Das oben Dargelegte stellt die Stabilität des Funktionierens der Vorrichtung sicher, das Ausschließen chaotischen Flackerns und kataforetischer Verdunkelung der Gasentladungslampen verschiedener Leistungen. Ferner wird dadurch, dass die Gasentladungslampe 3 galvanisch nicht mit den Speisespannungen verbunden ist, die Sicherheit ihrer Wartung gewährleistet.
  • Sollten sich Impulse überlagern, die die elektronischen Schlüssel 4 und 5 steuern, was geschehen kann, wenn man den Leistungsfaktor (Kp) erhöhen will, dann treten keine Überwachungsströme auf, weil durch die Umsetzung der Unterscheidungsmerkmale der Erfindung zum Zeitpunkt der Überlagerung der umschaltenden Impulse in der Sekundärwicklung keine elektromotorische Kraft vorhanden ist, folglich gibt es keinen entmagnetisierenden Strom, und durch die Abwesenheit eines allgemeinen Magnetflusses in den Magnetleitungen der Wicklungssektionen ist eine algebraische Subtraktion der elektromotorischen Kraft ausgeschlossen. Hierdurch ist ein lawinenartiges Anwachsen der Ströme in der Primärwicklung ausgeschlossen, wodurch eine Pause zwischen den Impulsen, die die elektronischen Schlüssel 4 und 5 steuern, fast gegen Null tendiert.
  • Als Resultat wird es möglich, den Leistungsfaktor der Vorrichtung praktisch bis 99,9% ohne Schädigung der elektronischen Schlüssel 4 und 5 und der mit ihnen verbundenen übrigen Bauteile der Vorrichtung zu erhöhen.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Für die Umsetzung der Vorrichtung wurde eine bekannte Elementenbasis und normale, nicht komplizierte industrielle Ausstattung verwendet, was die Entsprechung der Erfindung dem Kriterium „industrielle Anwendbarkeit" (IA) bedingt.
  • Zusammenfassung
  • Die Erfindung bezieht sich auf Elektrotechnik und kann zur Speisung von Gasentladungslampen, z. B. Lumineszenzbeleuchtungslampen, eingesetzt werden.
  • In der Vorrichtung für die Speisung von Gasentladungslampen, die eine Gleichspannungsquelle, einen Sammelkondensator, eine Gasentladungslampe, einen ersten und einen zweiten elektronischen Schlüssel, eine erste und eine zweite Umschalteinrichtung, eine erste und eine zweite Steuerschaltung für die erste bzw. die zweite Umschalteinrichtung, einen Generator für rechteckige Impulse, einen Impulstransformator, der primäre, sekundäre und rekuperierende Wicklung umfasst, die Rekuperationsdioden, die mit der rekuperierenden Wicklung des Impulstransformators verbunden sind, eine zusätzliche Gleichstromquelle, einen zusätzlichen Sammelkondensator enthält, hierbei sind der erste Ausgang der Gleichstromquelle, der erste Ausgang des Sammelkondensators, die ersten Ausgänge des ersten und des zweiten elektronischen Schlüssels, der erste Ausgang des Generators für rechteckige Impulse, die ersten Ausgänge der zusätzlichen Gleichstromquelle und des zusätzlichen Sammelkondensators mit der allgemeinen Erdungsschiene verbunden. Der zweite Ausgang der Gleichstromquelle ist mit dem zweiten Ausgang des Sammelkondensators verbunden, die Gasentladungslampe ist parallel der Sekundärwicklung des Impulstransformators geschaltet, die erste Wicklung des Impulstransformators ist mit den zweiten Ausgängen der elektronischen Schlüssel verbunden, die zweiten Ausgänge der zusätzlichen Gleichstromquelle und des zusätzlichen Sammelkondensators sind untereinander und mit den ersten Eingängen des Generators für rechteckige Impulse, der elektronischen Schlüssel und der Steuerschaltungen der Umschalteinrichtungen verbunden, deren Ausgänge mit den Eingängen der Umschalteinrichtungen verbunden sind, deren Ausgänge mit den zweiten Eingängen der elektronischen Schlüssel verbunden sind. Jede der Wicklungen des Impulstransformators ist zweigeteilt, die Teile jeder Wicklung sind untereinander elektrisch verbunden, dabei sind die Teile voneinander geschirmt, die Rekuperationsdioden bilden ein Paar und sind einander gegenüber geschaltet, der Beginn eines Teils der Primärwicklung ist mit dem Ende des anderen Teils und mit dem Verbindungspunkt der Elektrode der Rekuperationsdioden untereinander verbunden, deren gegenübergesetzte Dioden an die freien Enden der rekuperierenden Wicklung angeschlossen sind, deren Ende des einen Teils mit dem Anfang des anderen Teils und mit der allgemeinen Erdungsschiene verbunden ist, die Teile der zweiten Wicklung sind untereinander an den Enden verbunden, und an die Gasentladungslampe sind die Anfänge der Teile der Sekundärwicklung angeschlossen.
  • Als Ergebnis ist die Aufgabe der Erhöhung der Zuverlässigkeit der Vorrichtung bei Erhöhung des Leistungsfaktors der Vorrichtung gelöst.

Claims (1)

  1. Vorrichtung für die Speisung von Gasentladungslampen, welche eine Gleichstromquelle, einen Sammelkondensator, eine Gasentladungslampe, einen ersten und einen zweiten elektronischen Schlüssel, eine erste und eine zweite Umschalteinrichtung, eine erste und eine zweite Steuerschaltung für die erste bzw. die zweite Umschalteinrichtung, einen Generator für rechteckige Impulse, einen Impulstransformator, der eine primäre, sekundäre und rekuperierende Wicklung umfasst, die Rekuperationsdioden, die mit der rekuperierenden Wicklung des Impulstransformators verbunden sind, die zusätzliche Quelle der Gleichspannung und der zusätzliche Sammelkondensator enthält, hierbei sind der erste Ausgang der Gleichstromquelle, der erste Ausgang des Sammelkondensators, die ersten Ausgänge der ersten und der zweiten elektronischen Schlüssel, der erste Ausgang des Generators für rechteckige Impulse, die ersten Ausgänge der zusätzlichen Quelle für Gleichstrom und des zusätzlichen Sammelkondensators mit der allgemeinen Erdungsschiene verbunden, der zweite Ausgang der Gleichstromquelle ist mit dem zweiten Ausgang des Sammelkondensators verbunden, die Gasentladungslampe ist parallel der Sekundärwicklung des Impulstransformators geschaltet, die Primärwicklung des Impulstransformators ist mit den zweiten Ausgängen der elektronischen Schlüssel verbunden, die zweiten Ausgänge der zusätzlichen Gleichstromquelle und des zusätzlichen Sammelkondensators sind untereinander und mit den ersten Eingängen des Generators für rechteckige Impulse, der elektronischen Schlüssel und der Steuerschaltungen der Umschalteinrichtungen verbunden, deren Ausgänge mit den Eingängen der Umschalteinrichtungen verbunden sind, deren Ausgänge mit den zweiten Eingängen der elektronischen Schlüssel verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Wicklungen des Impulstransformators zweigeteilt ist, die Teile jeder Wicklung sind untereinander elektrisch verbunden, dabei sind diese Teile voneinander geschirmt, die Rekuperationsdioden bilden ein Paar und sind einander gegenüber geschaltet, der Beginn des einen Teiles der Primärwicklung ist mit dem Anfang des anderen Teils verbunden und mit dem Verbindungspunkt der Elektrode von Rekuperationsdioden untereinander verbunden, deren gegenüberliegende Elektroden an die freien Enden der rekuperierenden Wicklung angeschlossen sind, dessen Ende des einen Teils an den Anfang ihres zweiten Teils und an die allgemeine Erdungsschiene angeschlossen ist, die Teile der Sekundärwicklung sind untereinander mit den Enden verbunden, und an die Gasentladungslampe sind die Anfänge der Teile der Sekundärwicklung angeschlossen.
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