-
Die Erfindung befaßt sich mit der Zündung von Niederdruck-Leuchtstofflampen.
Bekanntlich benötigt man zum Einschalten von Niederdruck-Leuchtstofflampen ein Zündgerät,
da die Zündspannung dieser Lampen (etwa 600 V) höher ist als die Netzspannung. Dieses
Zündgerät muß beim Einschalten kurzzeitig bis zur Zündung der Lampe eine Spannung
an die Leuchtstofflampe legen, die größer als die Zündspannung ist. Gleichzeitig
werden im allgemeinen an den beiden Enden der Lampe angebrachte Glühelektroden geheizt,
um eine ausreichende Elektronenemission in Gang zu bringen. Dies wird heute im allgemeinen
dadurch erreicht, daß die Leuchtstofflampe über eine Drossel, die nach dem Zünden
als Vorwiderstand wirkt, am Netz liegt. Dabei ist von den beiden Glühelektroden
je ein Pol im Lampenstromkreis angeschlossen, die beiden anderen Anschlüsse sind
über einen Glimmzünder miteinander verbunden. Wird nun diese Anordnung an das Netz
angeschlossen, leuchtet zunächst die Glimmstrecke des Glimmzünders auf. Dadurch
erwärmt sich sein Bimetallschalter und schließt die Glimmstrecke kurz. Dadurch fließt
durch die Drossel und die beiden Glühwendeln ein starker Strom, der die Wendeln
zum Glühen bringt. Dadurch werden Elektronen emittiert und bereiten die Gasentladung
vor. In der Zwischenzeit ist aber der Bimetallschalter erkaltet, und der Bimetallstreifen
öffnet den Stromkreis plötzlich. Dadurch entsteht in der Drosselspule ein hoher
Spannungsstoß, und die Gasentladung in der Leuchtstofflampe zündet. Der Strom wird
durch die Drossel auf den richtigen Wert begrenzt; an der gezündeten Leuchtstofflampe
stellt sich die Brennspannung von 60 V ein. Mit ihr kann aber der Glimmzünder nicht
mehr gezündet werden, und der Bimetallschalter bleibt kalt und geöffnet.
-
Dieses heute übliche Zündverfahren hat verschiedene Nachteile: Die
Leuchtstofflampen benötigen an jedem Ende eine vorheizbare Glühelektrode. Diese
Glühelektroden sind auch eine Fehlerquelle, denn wenn sie durchgebrannt sind, können
die Leuchtstofflampen nicht mehr gezündet und müssen ausgewechselt werden. Während
der Zündung tritt auch ein äußerst unangenehmes Flackern der Lampen auf, das oft
störend wirkt.
-
Es gibt heute zwar schon Zündgeräte, die auch Leuchtstofflampen mit
kalten Kathoden zünden können. Bei ihnen wird im wesentlichen die Zündspannung durch
Transformatorschaltungen erzeugt, wobei nach der Zündung der Transformator abgeschaltet
wird. Dies geschieht entweder manuell oder durch komplizierte, mechanische Schaltvorrichtungen
(wie Uhrwerke usw.). Es existiert auch eine Schaltung, bei der die Zündspannung
selbsttätig nach der Zündung der Lampe durch Änderungen des magnetischen Flusses
0 zusammenbricht. Diese Schaltungen haben aber alle verschiedene Nachteile: entweder
sind sie sehr aufwendig und damit teuer, sind nicht vollautomatisch, oder sie enthalten
komplizierte, störanfällige, mechanische Umschaltungen. i Der Erfindung liegt die
Aufgabe zugrunde, eine einfache, betriebssichere Schaltungsanordnung zum Kaltstart
von Leuchtstofflampen zu entwickeln, die die oben angeführten Nachteile nicht aufweist.
Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung t zum Kaltstart von mit Netzwechselspannung
betriebenen Leuchtstofflampen mit einem Hilfstransformator, dessen Primärwicklung
an das Netz angeschaltet ist und dessen Sekundärwicklung in Reihe mit der Leuchtstofflampe
und deren Vorwiderstand an das Netz angeschlossen ist, wobei der Hilfstransformator
bei Leerlauf die für die Lampe notwendige Zündspannung abgibt und nach der Zündung
der Leuchtstofflampe selbsttätig abgeschaltet wird. Erfindungsgemäß ist eine selbsttätige
primärseitige An- und Abschaltung des Hilfstransformators vorgesehen, die von einem
fotoempfindlichen Schaltungselement gesteuert wird, welches zunächst von einer beim
Anschalten der Anlage nur kurzzeitig angeschalteten Glimmlampe und dann von einer
zweiten, über die Sekundärwicklung des Hilfstransformators geschalteten Glimmlampe
belichtet wird, die bei der Leer-; laufspannung brennt und beim Zünden der Leuchtstofflampe
verlöscht, wobei durch das dann nicht mehr belichtete fotoempfindliche Schaltungselement
zugleich mit einer zeitverzögerten Abschaltung der Primärwicklung vom Netz auch
das Kurzschließen der Sekundärwicklung des Hilfstransformators ausgelöst wird.
-
Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung und ihre Wirkungsweise
werden nachstehend in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert.
-
Die Sekundärwicklung eines Hilfstransformators 4 liegt in Serie mit
dem Netz, einer Leuchtstofflampe 1 und einem Vorwiderstand (z. B. einer Glühlampe
2). Wird der Transformator 4 eingeschaltet, so liefert er im Leerlauf die zur Zündung
der Lampe erforderliche erhöhte Spannung, und die Leuchtstofflampe 1 leuchtet auf,
wobei sie zunächst noch einen hohen Innenwiderstand hat. Ist die Zündung dann nach
einigen Sekunden erfolgt, bricht der Innenwiderstand der Leuchtstofflampe 1 zusammen.
Das hat zur Folge, daß die Ausgangsspannung des Transformators 4 wegen seines Innenwiderstandes
auf etwa 100 V absinkt. Dieses wird bei der Schaltung nach der Erfindung ausgenutzt,
indem an die Ausgangsklemmen des Transformators 4 eine Glimmlampe 13 über einen
Vorwiderstand 12 angeschlossen wird, die verlöscht, wenn die Leuchtstofflampe 1
gezündet hat. Diese Glimmlampe 13 und eine weitere Glimmlampe 14, die von außen
eingeschaltet werden kann, befinden sich zusammen mit einem Fotowiderstand 5 in
einem lichtdichten Gehäuse. Bei Belichtung schaltet der Fotowiderstand 5 über einen
Gleichstromverstärker, z. B. einen Transistor 6, und ein Relais 7 mit den Relaiskontakten
S1, S2 und S3 den Transformator 4 primärseitig ein. Wird nun die nicht am Transformator
4 angeschlossene Glimmlampe 14 kurz eingeschaltet, so wird der Fotowiderstand 5
belichtet und schaltet den Transformator 4 mit dem Relaiskontakt S1 ein. Von diesem
Zeitpunkt an übernimmt die zweite am Ausgang des Transformators 4 angeschlossene
Glimmlampe 13 die Belichtung des Fotowiderstandes 5. Nach der Zündung der Leuchtstofflampe
1 verlöscht diese Glimmlampe 13, und durch den nun nicht mehr belichteten Fotowiderstand
5 wird der Transformator 4 primärseitig abgeschaltet und seine Sekundärwicklung
durch das Relais 7 mit dessen Ruhekontakt S2 kurzgeschlossen. Damit ist der Zündvorgang
beendet, und die Leuchtstofflampe 1 ist über den Vorwiderstand 2 an das Netz angeschlossen.
Die Abschaltung des Hilfstransformators erfolgt zeitverzögert. Dazu dient ein Zeitschalter
(bestehend aus den Teilen 6, 7, 9, 11, 15, 16), der an sich schon bekannt ist, so
daß der Transformator 4 auch noch nach der Zündung der Leuchtstofllampe 1 für einige
Sekunden
eingeschaltet bleibt, da die Leuchtstofflampe manchmal
verlöscht, wenn der Transformator 4 sofort nach ihrem Zünden abgeschaltet
wird. Durch diese Schaltungsanordnung wird erreicht, daß eine Hochspannungsquelle
unabhängig von der Dauer der Zündung bis zur Beendigung des Zündvorganges der Leuchtstofflampe
1 eingeschaltet ist und nachher automatisch abgeschaltet wird. Diese oben erläuterte
Zündschaltung hat gegenüber der heute üblichen Zündung mit Glimmzünder folgende
Vorteile aufzuweisen: Es können mit dieser Schaltungsanordnung Leuchtstofflampen
ohne Glühelektroden gezündet werden sowie auch die herkömmlichen Leuchtstofflampen
mit Glühelektroden, auch wenn ihre Glühwendeln schon durchgebrannt sind. Das bedeutet,
daß Leuchtstofflampen, die sonst wegen des Durchbrennens der Glühwendeln ausrangiert
werden mußten, weiterverwendet werden können. Dadurch wird eine wesentliche Verlängerung
der Verwendungsdauer dieser Leuchtstofflampen erreicht. Das störende Flackern der
Leuchtstofflampen während des Zündvorganges tritt bei der erfindungsgemäßen Zündschaltung
auch nicht mehr auf, sondern die Lampen leuchten nach ihrer Zündung sofort mit konstanter
Helligkeit. Mit dieser Schaltungsanordnung können auch alle anderen Gasentladungsröhren
gezündet werden, deren Zündspannung größer als die zur Verfügung stehende Betriebsspannung
ist und die mit Wechselspannung betrieben werden.