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Rapidstartschaltung für Leuchtstofflampen Die vorliegende Erfindung
betrifft eine Rapidstartschaltung für Leuchtstoiflampen, in der die Lampenelektroden
mit voneinander getrennten Sekundärwicklungen eines Heiztransformators verbunden
sind, dessen Primärwicklung über die Vorschaltdrossel der Lampe mit der äußeren
Spannungsquelle verbunden ist.
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üblicherweise werden Leuchtstofflampen mit einer in den Stromkreis
der Leuchtstofflampe geschalteten Drossel betrieben und mit einem im Elektrodenbrükkenkreis
liegenden Glimmstarter gezündet. Um die Einschaltzeiten zu verkürzen, sind auch
sogenannte Rapidstartschaltungenbekannt,bei denen dieElektroden der Leuchtstofflampen
über voneinander isolierte Sekundärwicklungen eines Heiztransformators mit Strom
versorgt werden. Es kann hierbei eine Drossel entweder nur in den Hauptstromkreis
der Leuchtstofflampe oder in diesen und zugleich auch in den Primärpreis des Heiztransformators
eingeschaltet sein. Ein Nachteil der Rapidstartschaltungen ist der zusätzliche Stromverbrauch
des Hilfsheizkreises nach dem Zünden der Lampe.
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Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird zur Verbesserung der bekannten
Rapidstartschaltung vorgeschlagen, erfindungsgemäß bei einer Rapidstartschaltung
der eingangs beschriebenen Art in den parallel zur Lampe liegenden Teil des Primärkreises
des Heiztransformators eine Parallelschaltung aus einem Kaltleiterwiderstand und
einem Glimmstarter einzuschalten.
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Erfolgt die Einschaltung der Leuchtstofflampe im kalten Zustand .des
Kaltleiterwiderstandes, so wird dieser sich gleichzeitig mit den Elektroden der
Leuchtstofflampe erwärmen und hierdurch den Heizstrom herabsetzen. Durch den parallelgeschalteten
Glimmstarter wird andererseits vermieden, daß bei einem Wiedereinschalten der Leuchtstofflampe
vor Abkühlung des Kaltleiterwiderstandes der noch hochohmige Kaltleiterwiderstand
ein Aufheizen der Elektroden der Leuchtstofflampe verhindert. Wird nämlich bei heißem
Zustand des Kaltleiterwiderstandes die Leuchtstofflampe eingeschaltet, so ist der
Kaltleiterwiderstand hochohmig und der parallelgeschaltete Glimmstarter zündet und
schließt den Kaltleiterwiderstand kurz. Es läuft jetzt der übliche Zündvorgang wie
bei Leuchtstofflampen, die mit Glimmstarter betrieben werden, ab. Die in den Stromkreis
.der Leuchtstofflampe geschaltete Vorschaltdrossel muß hierbei, um die Funktion
der Hilfsschaltung zu ermöglichen, auch in dem Primärkreis des Heiztransformators
liegen.
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Bei starterlosenSchaltungsanordnungen fürLeuchtstofflampen mit einem
Heiztransformator ist es bereits bekannt, in Reihe mit der Primärwicklung des Heiztransformators
eine kleine Gasentladungslampe zu schalten, wobei diese Lampe beim Anschalten der
Anlage zündet und praktisch keinen Widerstand bietet, während sie nach dem Zünden
der Leuchtstofflampe erlöscht und den Heiztransformator abschaltet.
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Es ist an sich bekannt, bei Startschaltungen für Gasentladungslampeneinen
Kaltleiterwiderstand der Primärwicklung eines Transformators vorzuschalten (vgl.
britische Patentschriften 447 844 und 618 256 und die deutsche Patentschrift 971932).
Bei diesen bekannten Schaltungen handelt es sich jedoch nicht um den Heiztransformator
für die Vorheizung der Lampenelektroden, und der Kaltleiterwiderstand wird auch
in seinem warmen Zustand vom Lampenstrom durchflossen. Beim Anmeldungsgegenstand
wird dagegen durch den Kaltleiter der Primärkreis praktisch gesperrt. Dies ist durch
die in neuerer Zeit entwickelten keramischen Kaltleiterbauelemente, die eine für
diesen Zweck geeignete Charakteristik aufweisen, möglich, während bei den bekannten
Anordnungen in erster Linie an Glühlampen gedacht war.
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Die Verwendung einer Schaltung mit einem Kaltleiterwiderstand nach
der Erfindung bietet den Vorteil, daß bei Nichtzünden der Lampe, z. B. infolge von
Wendelbruch, der Primärstromkreis des Heiztransformators praktisch gesperrt bleibt,
während bei der bekannten Schaltung (vgl. österreichische Patentschrift 125 954)
in diesem Falle die Glimmlampe wieder zünden wird. Außerdem müßte bei der Verwendung
einer Glimmlampe diese groß dimensioniert werden, um bei laufender Verwendung der
Anlage immer wieder während der Vorheizzeit den relativ großen Strom aushalten zu
können. Das Kaltleiterbauelement ist dagegen ein sehr kleines und einfaches Schaltelement.
Das Kaltleiterbauelement, dessen
Widerstand im fraglichen Bereich
niedrigerer Temperaturen praktisch konstant ist, braucht bei tiefer Umgebungstemperatur
länger, um sich bis zur Ansprechtemperatur aufzuheizen, wodurch die Heizperiode
für die Lampenelektroden vergrößert wird. Dies ist besonders in solchen Anwendungsfällen
von Bedeutung, in denen ein wiederholtes Ein- und Ausschalten .der Leuchtstofflampen
in kurzen Zeitabständen nicht in Frage kommt (z. B. Schaufenster- und Straßenbeleuchtung),
so daß Hilfszündeinrichtungen entbehrlich werden.
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung kann die Figur dienen. In der
Figur ist eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung dargestellt. An den Netzspannungsklemmen
1,1' liegt einerseits über eine Drossel 2 die Leuchtstofflampe 3 und andererseits
der Heiztransformator 4 mit den Anschlüssen 5, 5' seiner Primärwicklung. Die Anschlüsse
6, 6' der Sekundärwicklung des Heiztransformators 4 sind mit der Elektrode 8 der
Leuchtstofflampe 3 und die Klemmen 7, 7' des Heiztransformators 4 mit der Elektrode
9 der Leuchtstofflampe 3 verbunden. In den Primärkreis des Heiztransformators 4
sind zwischen den Anschluß der Drossel 2 und die Klemme 5 der Primärwicklung des
Heiztransformators 4 die ParalleIschaltung aus dem Kaltleiterwiderstand 10 und dem
Glimmstarter 11 geschaltet. Beim Anlegen der Netzspannung werden die Elektroden
8, 9 durch den Heiztransformator 4 aufgeheizt. Der Heiztransformator 4 belastet
die Drossel 2 nur wenig, so daß praktisch die volle Netzspannung an der Leuchtstofflampe
3 liegt. Zur Erhöhung der Lampenspannung können die Sekundärwicklungen 6, 6' und
7, 7' des Heiztransformators 4 so geschaltet werden,daßsichdieHeizspannung zur Netzspannung
addiert. Es läßt sich ein Zünden der Leuchtstofilampe 3 nach sehr kurzer Anheizzeit
von maximal 1/2 Sekunde erreichen. Beim Zünden der Leuchtstofflampe 3 steigt der
Strom in der Drossel 2 und der Heiztransformator 4 liegt mit den Anschlüssen 5,
5' seiner Primärwicklung nur mehr an der Brennspannung der Leuchtstofflampe 3, die
z. B. 100 V beträgt. Der durch die Primärwicklung 5, 5' des Heiztransformators 4
fließende Strom -ist aber ausreichend, um den Kaltleiterwiderstand 10 so
weit zu erwärmen, daß dessen Widerstandswert nach einiger Zeit (etwa 15 Sekunden
bis 1 Minute) stark ansteigt und der Heiztransformator 4 dadurch praktisch abgeschaltet
wird: Lediglich eine geringe Restleistung (etwa 1/2 W) ist nötig, um den Kaltleiterwiderstand
auf hoher Temperatur zu halten.
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Wird der Strom nur sehr kurzzeitig unterbrochen (1 bis 2 Sekunden),
so sind meist die Elektroden der Lampe noch heiß genug, um ohne eine neue Vorheizung
der Elektroden 8, 9 eine neue Zündung zu gewährleisten. Bei längerer Stromunterbrechung
tritt, soweit diese Unterbrechungszeit noch vor Abkühlung des Kaltleiterwiderstandes
endet, der Glimmstarter 11 in Tätigkeit. Es liegt nämlich in diesem Falle praktisch
volle Netzspannung am Kaltleiterwiderstand. Der Glimmstarter zündet dann und überbrückt
nach seiner Erwärmung den Kaltleiter 10. Hierdurch wird ein Heizstromfluß über den
Transformator 4 durch die Elektroden 8, 9 ermöglicht, bis der Glimmstarter 11 wieder
abgekühlt ist und den Heizstrom abschaltet. Der Glimmstarter 11 ist hierbei so zu
bemessen, daß das Abschalten erst erfolgt, nachdem eine zur Zündung -der Leuchtstofflampe
3 ausreichende Aufheizung der Elektroden erfolgt ist.