DE1214779B - Wechselrichter zum Betrieb von Niederspannungsleuchtstofflampen - Google Patents

Description

• Wochselrichter zum Betrieb von Niederspgnnungsleuchtstofflampp,ii Bei dem Gegenstand der Erfindung handelt es sich um einen Transistor-Gleichstrom-Wechselstrom-Wechselrichter mit einer SiebschalWng zur Bildung von siausförmigen Ausgangsspannungen und Ausgangsströmen, bei dem über einen vom Eingangsstrom der Siebschaltung durchIlossemen Stromwandler die Schalttransistoren des Wechselrichters gesteuert werden und eine Rückkopplungsschwingung des Siebkreises erzeugt wird. Diese Schaltung bewirkt, daß die Umschaltung der Transistoren in dem Augenblick erfolgt, in dem der Strom in der Primärwicklung des Wandlers seine Richtung wechselt. Die Transistoren werden also im stromlosen Zustand geschaltet, so daß sie bei der Umschaltung chützt sind. vor unerwünschten Beanspruchungen gese Eine unerwünschte Beanspruchung der Transistoren kann aber auch dadurch eintreten, daß der Verbraucher abgeschaltet wird. Im Resonanzkreis der Siebschaltung tritt dann eine Aufschaukelung ein, so daß die Primärströme Werte annehmen, die für die Transistoren schädlich sind.
• Die Erfindung bezweckt, einen solchen Transistor-Wechselrichter so weit zu verbessern, daß bei Verwendung der Anordnung zum Betrieb von Niederspannungsleuchtstofflampen der Wechsolrichter bei der Herausnahnie oder einer Störung der Lampe stillgesetzt wird.
• Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß bei Verwendung der Anordnung zum Betrieb von Niederspannungsleuchtstofflampen der Rückkopplun-sstromwandler mit Vormagnetisierungswicklun-C ,gen versehen ist, die, den Helzelektroden der Lampe(n) derart parallel geschaltet sind, daß in ihnen die Spannungserhöhung, die bei Bruch einer oder beider Heizelektroden oder bei Unterbrechung der Stromzuführung zwischen Lampe, und Fassung infolge Unterbrechung des Stromweges durch die parallelgeschalte,te(n) Heizelektrode(n) auftritt, einen Vormagnetisierungsstrom erzeugt und dadurch der Rückkopplungsstromwandler so stark vormagnetisiert wird, daß der Wechselrichter zu schwingen aufhört. Zweckmäßigerweise, sind die Vormagnetisierungswicklungen den Heizelektroden der Lampe unter Zwischenschaltung von Widerständen und Gleichrichteranordnungen parallel geschaltet. Die freien Enden der Heizelektroden sind über einen Kondensator miteinander verbunden. Soll der Wechselrichter nur gegen Herausnahme der Lampe, also nur gegen die gleichzeitige Unterbrechung beider Heizkreise geschützt werden, so braucht die eine Heizelektrode nur durch einen Kondensator überbrückt zu werden, während die andere durch eine Vormagnetisierungswicklung in der oben beschriebenexi Weise überwacht wird.
• In der Zeichnung, auf die im folgenden Bezug ge" nommen wird, sind in den F i g. 1 und 2 Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
• Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g, 1 ist an den Klemmen 1 und 2 eine nicht dargestellte Gleichspannungsquelle angeschlossen, die über die Transistoren 3 und 4 in Wechselrichterschaltung mit einem Siebkreis in Verbindung steht, der sich aus den Kondensatoren 5 und 6 sowie einem Transformator 7 zusammensetzt. Der Transformator ersetzt dabei durch seine Streuinduktivität die Drosseln der Siebschaltung. Die Kondensatoren sind einerseits gemeinsam an das eine Ende der Primärwicklung 7a des Transformators angeschlossen, und andererseits liegt der Kondensator 5 am negativen Pol der Spannungsquelle, während der Kondensator 6 mit dem positiven Pol verbunden ist. Das andere Ende der Primärwicklung des Transformators steht über die Prü-närwicklung 8 des Rückkopplungsstromw.andlers 9 mit den Transistoren in Verbindung. Im Basis-Einitter-Kieis der Transistoren sind die Sekundärwicklungen 10 und 11 des Rückkopplungsstromwandlers eingeschaltet, die gegensinnig an die Transistoren angeschlossen sind. Die Sekundärwicklung 7b des Transformators 7 dient zur Speisung der Leuchtstofflampe 12. Die Enden der Wicklung 7 b sind jeweils mit einem Ende der Heizelektroden 13 und 14 verbunden, während die anderen Enden der Meizelektroden über den Kondensator 15 zusammengeschaltet sind. Der Kein des Rückkopplungsstromwandlers ist als dreischenkliger Mantelkern ausgeführt. Auf den äußeren Schenkeln dieses Kernes sind VQrmagnetisierungswicklungen 16 und 17 angebracht, die über Gleichrichteranordnungen 18 bzw. 19 und Widerstände 20 bzw. 21 parallel zu den Heizelektroden 14 bzw. 13 der Lampe 12 geschaltet sind. Die Schaltung arbeitet wie folgt: Die der Gleichspannungsquelle entnommene Gleichspannung wird durch die Transistorschaltung in Wechselspannung umgeformt und auf die Primärwicklung 7a des Transformators 7 gegeben. Dabei bewirkt der Siebkreis und der Rückkopplungsstromwandler, daß die Transistoren nur im Nulldurchgang des Stromes schalten. Wird jedoch der Verbraucher, d. h. die Leuchtstofflampe, durch Unterbrechung einer oder beider Heizelektroden abgeschaltet, so tritt im Resonanzkreis der Siebschaltung eine Aufschaukelung ein, und der Primärstrom kann Werte annehmen, die für die Transisto!-en schädlich sind. Wird eine Heizelektrode unterbrochen oder die Leuchtstofflampe aus den Fassungen herausgenommen, so entsteht an den Zuführungen zu den Heizelektroden eine weit höhere Spannung als bei durchgehender Heizelektrode. Bei der vorliegenden Schaltung bewirkt diese im Störungsfall auftretende Spannung z. B. bei Unterbrechung der Heizelektrode 14 über den Widerstand 20 und die Gleichrichteranordnung 18 in der Wicklung 16 einen Vormagnetisierungsstrom. Dadurch verschlechtem sich die Eigenschaften des Rückkopplungsstromwandlers 9 so weitgehend, daß der Betrieb des Wechselrichters aussetzt. Der Wechselrichter kann dann nur durch Ab- und Wiedereinschalten der Primärspannung erneut gestartet werden. Eine Unterbrechung der Heizelektrode 13 bewirkt in gleicher Weise über die Vormagnetisierungswicklung 17 - eine Stillsetzung des Wechselrichters. Wird die Leuchtstofflampe aus den Fassungen herausgenommen, so entspricht dieses einer gleichzeitigen Unterbrechung beider Heizelektroden. In diesem Fall steht für jeden Vormagnetisierungskreis die halbe Spannung zur Verfügung. Die Wicklungen 16 und 17 sind so gepolt, daß sich die Amperewicklungen addieren, und in dem Rückkopplungsstromwandler entsteht die gleiche Vormagnetisierung wie bei Unterbrechung nur einer Heizelektrode, so daß auch in diesem Fan eine Stillsetzung des Wechselrichters erfolgt. Für die Gleichrichtung des Vormagnetisierungsstromes sind bei dem Ausführungsbeispiel Halbweggleichrichter vorgesehen, jedoch kann auch in gleicher Weise eine Vollweggleichrichtung vorgesehen sein.
• Der Wechselrichter kann auch nur gegen die gleichzeitige Unterbrechung beider Heizelektroden bzw. das Herausnehmen der Leuchtstofflampe geschützt sein. In diesem Fall läßt sich, wie aus F i g. 2 zu ersehen ist, die Schaltung noch vereinfachen. In F i g. 2 sind von dem Wechselrichter lediglich der Rückkopplungsstromwandler 9 sowie der Transformator 7 dargestellt. Bei dieser Anordnung wird die Heizelektrode 14 der Lampe 12 in gleicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 überwacht. Die Heizelektrode 13 ist nur durch den Kondensator 22 überbrückt. Der Kondensator 22 ist infolge der niedrigen Spannung an der Heizelektrode 13 im Normalbetrieb der Lampe nahezu wirkungslos. Wird jedoch die Lampe aus den Fassungen herausgenommen, d. h., werden Stromwege über die Heizelektroden 13 und 14 unterbrochen, so wird über die Kondensatoren 22 und 15, über den Widerstand 20 und die Gleichrichteranordnung 18 die Vormagnetisierungswicklung 16 gespeist, die die Stillsetzung des Wechselrichters bewirkt.
• Durch die Erfindung ist dafür gesorgt, daß bei Unterbrechung eines Heizkreises der Lampe oder bei Herausnahme der Lampe aus den Fassungen der Wechsehichter zu schwingen aufhört und somit die Transistoren nicht überlastet werden.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Transistorwechselrichter mit einer Siebschaltung zur Bildung von sinusförmigen Ausgangsspannungen und Ausgangsströmen, bei dem über einen vom Eingangsstrom der Siebschaltung durchflossenen Stromwandler die Transistoren des Wechsehichters gesteuert werden und eine Rückkopplungsschwingung des Siebkreises- erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung der Anordnung zum Betrieb von Niederspannungsleuchtstofflampen der Rückkopplungsstrornwandler (9) mit Vormagnetisierungswicklungen (16, 17) versehen ist, die den Heizelektroden (13, 14) der Lampe(n) derart parallel geschaltet sind, daß in ihnen die Spannungserhöhung, die bei Bruch einer oder beider Heizelektroden oder bei Unterbrechung _ der Stromzuführung zwischen Lampe und Fassung infolge Unterbrechung des Stromweges durch die parallelgeschaltete(n) Heizelektrode(n) auftritt, einen Vormagnetisierungsstrom erzeugt und dadurch der Rückkopplungsstromwandler (9) so stark vormagnetisiert wird, daß der Wechselrichter zu schwingen aufhört.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vormagnetisierungswicklungen (16, 17) den Heizelektroden (13, 14) der Lampe unter Zwischenschaltung von Widerständen (20, 21) und Gleichrichteranordnungen (18, 19) parallel geschaltet sind und die freien Enden der Heizelektroden über einen Kondensator (15) miteinander verbunden sind. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur parallel zu einer Lampenelektrode (14) eine Vormagnetisierungswicklung (16) mit einer Gleichrichteranordnung (18) und einem Widerstand (20) hegt, während die andere Lampenelektrode (13) durch einen Kondensator (22) überbrückt ist und der Elektrodenbrückenkreis durch einen Kondensator (15) geschlossen ist.
3. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegesehrift Nr. 1105 517; USA.-Patentschriften Nr. 2 971126, 2 748 274.