DE1157705B

DE1157705B - Circuit arrangement for high pressure gas discharge lamps, especially for headlights

Info

Publication number: DE1157705B
Application number: DEO8325A
Authority: DE
Inventors: Georg Ostermann
Original assignee: WILLY OSTERMANN FA
Current assignee: WILLY OSTERMANN FA
Priority date: 1961-10-26
Filing date: 1961-10-26
Publication date: 1963-11-21

Description

Schaltungsanordnung für Hochdruck-Gasentladungslampen, insbesondere für Scheinwerfer Die Erfindung befaßt sich mit einer Schaltungsanordnung für Hochdruck-Gasentladungslampen, bei der aus einer niedrigvoltigen der.Lampenbrennspannung entsprechenden Gleichspannung die zur Einleitung der Bogenentladung notwendige höhere Spannung erzeugt werden soll.Circuit arrangement for high pressure gas discharge lamps, in particular for headlights The invention relates to a circuit arrangement for high-pressure gas discharge lamps, with the DC voltage corresponding to the lamp voltage from a low voltage the higher voltage necessary to initiate the arc discharge can be generated target.

Bei derartigen Hochdruck-Gasentladungslainpen beträgt die zur Einleitung der Bogenentladung notwendige Leerlaufgleichspannung mindestens 65 Volt, während die Brennspannung je nach dem Lampentyp etwa 20 bis 30 Volt beträgt.In such high-pressure gas discharge lamps, the no-load direct voltage required to initiate the arc discharge is at least 65 volts, while the operating voltage is approximately 20 to 30 volts, depending on the type of lamp.

Die für die Inbetriebnahme derartiger Gasentladungslampen notwendige Gleichstromversorgungsspannung wird meist durch geeignete Umformer aus einem Netz höherer Spannung entnommen. Neben der eventuell erforderlichen Gleichrichtung erfolgt außerdem noch eine Transformierung der Netzspannung auf die eigentliche Brennspannung, so daß sich hierdurch Geräte von hohem Gewicht und relativ großen baulichen Abmessungen ergeben. Eine Verwendung von Gasentladungslampen mit einem derartigen großen apparativen Aufwand ist beispielsweise als Lichtquelle für Scheinwerfer auf kleinen ortsbeweglichen Fahrzeugen, Schiffen oder ähnliche Verwendungszwecke nicht möglich, und zwar auch dann nicht, wenn als Versorgungsspannung für die Lampe eine in der Größenordnung der Brennspannung liegende Batteriespannung verwendet wird, da diese zur Erzeugung der Leerlaufspannung nicht ausreicht.The necessary for the commissioning of such gas discharge lamps DC supply voltage is usually obtained from a network by means of suitable converters higher voltage. In addition to the rectification that may be required In addition, a transformation of the mains voltage to the actual operating voltage, so that this results in devices of high weight and relatively large structural dimensions result. A use of gas discharge lamps with such a large apparatus Effort is portable, for example, as a light source for headlights on small Vehicles, ships or similar uses are not possible, and that too then not if the supply voltage for the lamp is one of the order of magnitude The battery voltage lying around the operating voltage is used, as this is used for generation the open circuit voltage is not sufficient.

Es ist aüch bereits eine Schaltungsanordnung für derartige Hochdruck-Gasentladungslampen bekannt, bei der für die durch ein Zündgerät eingeleitete Zündung die für Einleitung der Bogenentladung notwendige höhere Spannung in Kondensatoren gespeichert und aus diesen der Lampe zugeführt wird.It is also already a circuit arrangement for such high-pressure gas discharge lamps known, in the case of the initiation for the ignition initiated by an ignition device The higher voltage necessary for the arc discharge is stored in capacitors and off this is fed to the lamp.

Bei einer solchen Schaltungsanordnung für Hochdruck-Gasentladungslampen beispielsweise mit Xenon-Hochdruckfüllung, insbesondere für die Verwendung in Scheinwerfern, ist erfindungsgemäß eine aus der Speisespannungsquelle in Parallelschaltung aufgeladene Kondensatorkette vorgesehen, die im Zündaugenblick bei Einschaltung des Hochfrequenzzündgerätes durch einen Schalter hintereinandergeschaltet und über die Lampe entladen wird, wobei ein Relais die Zuleitung von der Brennspannung liefernden Speisequelle kurzzeitig unterbricht.In such a circuit arrangement for high-pressure gas discharge lamps for example with xenon high pressure filling, especially for use in headlights, is according to the invention one charged in parallel from the supply voltage source Capacitor chain is provided, which at the moment of ignition when the high-frequency igniter is switched on is connected in series by a switch and discharged via the lamp, whereby a relay briefly supplies the supply line from the supply source delivering the operating voltage interrupts.

Bei einer Brennspannung der Gasentladungslampe von etwa 20 bis 30 Volt besteht die gleichzeitige Versorgungsquelle aus einer Batterie entsprechender Spannung. Das Relais schließt im Zündaugenblick des Lichtbogens den Speisestromkreis, in dem Batterie und Gasentladungslampe liegen. An Stelle des Relais kann eine Drosselspule mit höherem induktivem und niedrigem ohmschem Widerstand vorgesehen werden, die ein Abfließen der Kondensatorentladespannung zur Batterie verhindert.With an operating voltage of the gas discharge lamp of approximately 20 to 30 volts, the simultaneous supply source consists of a battery of the corresponding voltage. When the arc is ignited, the relay closes the supply circuit in which the battery and gas discharge lamp are located. Instead of the relay, a choke coil with higher inductive and lower ohmic resistance can be provided, which prevents the capacitor discharge voltage from flowing away to the battery.

In der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiele dargestellt in Fig. 1 ein Schaltplan, in Fig. 2 eine Seitenansicht eines Scheinwerfers mit den Zusatzeinrichtungen.In the drawing, a circuit diagram is shown as exemplary embodiments in FIG. 1 , and a side view of a headlight with the additional devices in FIG. 2.

Mit 10 ist eine in an sich bekannter Weise ausgebildete Gasentladungslampe mit Xenon-Hochdruckfüllung bezeichnet, deren Elektroden 11, 12 über Speiseleitungen 13, 14 mit den Plus- und Minuspolen einer in der Zeichnung nicht dargestellten Gleichstromversorgungsquelle verbunden sind, die aus einer Batterie von 24 Volt besteht. 10 with a conventionally designed gas discharge lamp with xenon high pressure filling is designated, the electrodes 11, 12 of which are connected via feed lines 13, 14 to the plus and minus poles of a direct current supply source, not shown in the drawing, which consists of a 24 volt battery consists.

Parallel zu den Speiseleitungen 13, 14 sind Kondensatoren 15 bis 20 von hoher Kapazität, beispielsweise Elektrolytkondensatoren, angeordnet, die mittels Umschalterkontakten 21 bis 32 in Reihe geschaltet werden können.In parallel with the feed lines 13, 14, capacitors 15 to 20 of high capacity, for example electrolytic capacitors, are arranged, which can be connected in series by means of changeover switch contacts 21 to 32.

Mittels der Umschaltkontakte 21 bis 32 werden die Kondensatoren 15 bis 20 im Augenblick der Zündung in Reihe geschaltet, und die hierbei entstehende, die Leerlaufspannung ersetzende Kondensator-Entladespannung wird auf die Elektroden 11, 12 der Gasentladungslampe 10 gegeben. Kurz vor diesem Vorgang ist mittels eines Schalters 33 ein Hochspannungszündgerät 34 eingeschaltet worden. Die von diesem Gerät erzeugte Zündhochspannung steht während des Zündvorganges in Form eines Hochspannungslichtbogens zwischen den Elektroden 11, 12. Hierbei wird die Gasstrecke zwischen den Elektroden so stark ionisiert, daß sich die Kondensatoren 15 bis 20 über diese entladen und somit den Aufbau der eigentlichen Bogenentladung einleiten.By means of the changeover contacts 21 to 32 , the capacitors 15 to 20 are connected in series at the moment of ignition, and the capacitor discharge voltage that occurs in this process and replaces the open circuit voltage is applied to the electrodes 11, 12 of the gas discharge lamp 10 . Shortly before this process, a high-voltage ignition device 34 has been switched on by means of a switch 33. The ignition high voltage produced by the device is available during the ignition process in the form of a high voltage arc between the electrodes 11, 12. Here, it is so strong ionizes the gas path between the electrodes, that the capacitors 15 and 20 discharged through this and thus initiate the development of the actual arc .

Um zu erreichen, daß die, Kondensatoren 15 bis 20 sich nur über die Lampe entladen, ist in der Speiseleitung 14 ein Relais 35 'vorgesehen, das die Netzzuleitung während des Kondensator-Entladungsvorganges über die Lampe kurzzeitig unterbricht. Nach dem Aufbau des Lichtbogens zieht das Relais 35 sogleich wieder an und schließt den eigentlichen Speisestromkreis zwischen der Batterie und der Gasentladungslampe 10, so daß zur Aufrechterhaltung d -er Bogenentladung die für die niedrige Brennspannung erforderliche Spannung der Batterie entnommen werden kann.In order to ensure that the capacitors 15 to 20 are only discharged via the lamp, a relay 35 'is provided in the feed line 14, which briefly interrupts the mains supply line during the capacitor discharge process via the lamp. After the arc has been built up, the relay 35 immediately picks up again and closes the actual feed circuit between the battery and the gas discharge lamp 10, so that the voltage required for the low operating voltage can be taken from the battery to maintain the arc discharge.

An Stelle des Relais 35 kann auch eine Drosselspule verwendet werden, die bei geringem ohmschem und möglichst hohem induktivera Widerstand bewirkt, daß die eine Wechselspannung mittlerer Frequenz darstellende Kondensator-Entladungsspannung nicht zur Batterie abgeleitet wird. Die Abmessungen der Drosselspule sind hierbei so gehalten, daß die Spule einen hohen induktiveii Widerstand aufweist und für den eigentlichen zwischen 20 und 40 Amp. liegenden Brennbetriebsstrom ausgebildet ist.Instead of the relay 35 , a choke coil can also be used which, with a low ohmic and as high an inductive resistance as possible, ensures that the capacitor discharge voltage, which is an alternating voltage of medium frequency, is not diverted to the battery. The dimensions of the choke coil are kept in such a way that the coil has a high inductive resistance and is designed for the actual operating current between 20 and 40 amps.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung von in Reihe schaltbaren Entladungskondensatoren in der Schaltung für Gasentladungslampen ist die Möglichkeit gegeben, als Versorgangsspannung für die Lampen eine Batteriespannung zu verwenden, die in der Größenordnung der relativ niedrigen Brennspannung liegt. Mittels der Kondensatoren 15 bis 20 kann aus dieser Batteriespannung im Augenblick des Zündvorganges die erforderliche höhere Leerlaufspannung erzeugt werden. Durch die Verwendung einer niedrigvoltigen Batterie in Verbindung mit Kondensatoren ergibt sich der Vorteil, daß Gasentladungslampen auch als Lichtquellen für kleine, ortsbewegliche Scheinwerfer verwendet werden können, die beispielsweise auf Fahrzeugen oder Schiffen angeordnet sind. Durch den geringen apparativen Aufwand für den Betrieb von Gasentladungslampen an Batterien entsteht keine zusätzliche Gewichtserhöhung. Es ist dadurch die Möglichkeit geboten, Beleuchtungsgeräte, insbesondere solche für Fahrzeuge, oder andere ortsbewegliche Scheinwerfer mit Gasentladungslampen auszurüsten.With the inventive arrangement of discharge capacitors that can be connected in series in the circuit for gas discharge lamps, it is possible to use a battery voltage as the supply voltage for the lamps which is of the order of magnitude of the relatively low operating voltage. By means of the capacitors 15 to 20, the required higher open circuit voltage can be generated from this battery voltage at the moment of the ignition process. The use of a low-voltage battery in conjunction with capacitors has the advantage that gas discharge lamps can also be used as light sources for small, portable headlights which are arranged, for example, on vehicles or ships. There is no additional weight increase due to the low level of equipment required to operate gas discharge lamps on batteries. This makes it possible to equip lighting devices, especially those for vehicles, or other portable headlights, with gas discharge lamps.

Claims

PATENT CLAIMS '. 1.Circuit arrangement for high-pressure gas discharge lamps, especially for headlights, in which the lamp is fed from a direct voltage source that corresponds only to its burning voltage, while the higher supply voltage necessary for the build-up of the arc discharge is stored in capacitors for the ignition initiated by a high-frequency ignition device and from these the Lamp is supplied, characterized in that a capacitor chain charged in parallel from the supply voltage source is provided, which is connected in series by a switch when the high-frequency ignition device is switched on and discharged via the lamp, with a relay briefly interrupting the supply line from the supply source providing the operating voltage.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the DC voltage supply source consists of a battery for a lamp with an operating voltage of about 20 to 30 volts. 3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that a choke coil with a low olunschem but high inductive resistance is provided in place of the relay.

Publications considered: Deutsches Nutzniuster No. 1759 490.