DE1539364C3 - Schaltungsanordnung zur Zündung und zum Betrieb von impulsbetriebenen Gas- und/oder Dampfentladungslampen - Google Patents

Description

zündet wird. Durch diese Einschaltung des weiteren Halbleiterthyratrons (Bezugszeichen 8 in F i g. 1 der deutschen Auslegeschrift 1182 347) in den Ladestromkreis des Kommutierungskondensators soll dessen Aufladung beschleunigt werden, um es zu ermöglichen, das Halbleiterthyratron mit* einem höheren Laststrom bzw. mit einer höheren ^leistung betreiben zu können, als es mit den vorher bekannten Schaltungsanordnungen möglich ist, und zwar so, daß sich keine Schwierigkeiten bei der Löschung der Halbleiterthyratrone ergeben.

Auch in dieser Schaltungsanordnung ist, ebenso wie in der Schaltungsanordnung nach der deutschen Auslegeschrift 11 69 034, eine Gleichrichteranordnung vorgesehen, die einen Anteil an den Herstellungskosten und der Kompliziertheit der Schaltungsanordnung hat.

Die deutsche Auslegeschrift 11 96 788 betrifft eine Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Hochdruckgasentladungs-Impulslampe, die an einen Kondensator angeschlossen ist, der über eine Induktivität und eine Gleichrichteranordnung an einer Wechselstromquelle liegt, und die in jeder Halbwelle kurz vor dem Nulldurchgang von einer Zündeinrichtung gezündet wird, welche eine über Gleichrichter aus der gleichen Wechselstromquelle über einen Anodenwiderstand gespeiste Steuerröhre enthält, in deren Arbeitsstromkreis Zündkondensator und die Primärwicklung eines mit einem Zündstreifen der Hochdruckgasentladungs-Impulslampe verbundenen Zündtransformators angeordnet sind, wobei mit der Wechselstromquelle über Gleichrichter zwei parallele Strompfade verbunden sind, von denen der eine einen Kondensator und der andere einen Widerstand enthält, und zwischen dem Kondensator und dem Widerstand diverse Zündspannungsspitzen abgenommen und der Steuerröhre zugeführt werden, welche Anordnung insoweit der oben bereits erörterten Schaltungsanordnung nach der deutschen Auslegeschrift 11 69 034 entspricht; zusätzlich zu dieser Anordnung wird in der deutschen Auslegeschrift 11 69 788 vorgeschlagen, bei Verwendung einer Schaltdiode als Steuerröhre den im parallelen Stromzweig zum Kondensator liegenden Widerstand als Anodenwiderstand zu verwenden.

Die deutsche Auslegeschrift 11 96 788 betrifft also eine weitere Ausgestaltung der Zündschaltung nach der deutschen Auslegeschrift 11 69 034, bringt aber im Lade- und Betriebsstromkreis gegenüber der deutschen Auslegeschrift 11 69 034 keine Änderungen, so daß die oben zu der letzteren Druckschrift dargelegten Argumente auch für die Schaltungsanordnung nach der deutschen Auslegeschrift 1196 788 zutreffen.

Schließlich betrifft die deutsche Äuslegeschrift 11 56 501 eine Anordnung, deren mit Hilfe der einen Verbraucher zugeführte Teil der Wechselspannungshalbwellen abhängig von einer Steuergröße gesteuert werden kann, wobei der Verbraucher über zwei asymmetrisch leitende Vorrichtungen, die mit gleichnamigen Elektroden miteinander verbunden sind, an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen ist, und wobei ferner wenigstens eine der asymmetrisch leitenden Vorrichtungen eine hyperkonduktive Diode ist, zu welcher eine Steuerspannungsquelle parallel geschaltet ist.

Ausgehend von dem Stand der Technik, wie er sich aus den deutschen Auslegeschriften 11 96 788 und 11 69 034 sowie 11 82 347 ergibt, besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art, auf welche sich die Erfindung bezieht, so zu vereinfachen, daß ihr Gewicht, ihre Herstellungskosten und ihre Kompliziertheit verringert werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Ladestromkreis als über die Strombegrenzungsimpedanz den Entladungskondensator mittels eines bidirektionellen Wechselstroms von der Wechselstromquelle

ίο aufladender Wechselstromkreis ausgebildet ist, wobei die Größen von Strombegrenzungsimpedanz und Entladungskondensator so abgestimmt sind, daß die Ladung des Entladungskondensators zum Zeitpunkt der Entladung während jedes Halbzyklus des Wechsels des Ladestroms einen Strom über dem Mindestwert des Zündstroms der Entladungslampe, unter dem deren lichtblitzerzeugende Entladung nicht stattfindet, erzeugen kann; wobei ferner die Festkörperschalteinrichtung bidirektionell ist, so daß sie während jedes Halbzyklus des Wechselstroms in jeder Stromrichtung jeweils zunächst den Entladungsstrom vom Entladekondensator zur Entladungslampe ab- und dann anschaltet. · (I

Auf diese Weise kommt es bei der erfindungs- '· gemäßen Schaltungsanordnung zum Wegfall der in den bekannten Schaltungsanordnungen benutzten Gleichrichtereinrichtungen, da es möglich ist, den Wechselstrom der Wechselstromquelle unmittelbar zu verwenden.

Infolgedessen weist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ein geringeres Gewicht auf, ist mit niedrigeren Herstellungskosten produzierbar und besitzt eine geringere Kompliziertheit als die bekannten Schaltungsanordnungen der in Frage stehenden Art.

Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung ergibt weiterhin einen guten Leucht- und Betriebswirkungsgrad, sie kann leicht gesteuert werden, um eine bessere Regulierung der Lichtabgabe zu erreichen. Der elektrische Betrieb ist sehr vorteilhaft, da wegen der geringen Schaltverluste relativ wenig Wärme erzeugt wird.

Weiterhin ist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kompakt und robust in der Verwendung. Die Farbtemperatur des Lichtes geht mehr ins Blaue ; anstatt ins Rote, wie das bei gewissen Anwendungsgebieten erwünscht ist. Schließlich ist nur wenig hörbares Geräusch vorhanden, und zwar wegen der Ausschaltung eines Kerns einer sättigungsfähigen Drosselspule.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Figuren der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild einer elektrischen Schaltungsanordnung nach der Erfindung mit einem Startstromkreis, in dem Startimpulse einer dritten Elektrode der Entladungslampe durch einen Impulstransformator zugeführt werden,

F i g. 2 eine abgewandelte Schaltungsanordnung, die der F i g. 1 entspricht, worin jedoch die Startimpulse der Entladungslampe durch einen Impulstransformator zugeführt werden, der eine Wicklung aufweist, die in Serie mit der Entladungslampe geschaltet ist und worin die Startimpulse in Serien durch _ die Schaltdiode und die Entladungslampe verlaufen, F i g. 3 eine Schaltungsanordnung nach F i g. 2, die so abgewandelt ist, daß eine direkte Verbindung mit einer Leitung vorhanden ist, die eine Strombegrenzungsimpedanz für den Aufwärtstransformator er-

setzt, wobei zusätzlich ein Umgehungskondensator und eine Drossel vorgesehen sind, um die Startimpulse von der Schaltdiode ab zu blockieren,

F i g. 4 eine Schaltungsanordnung, bei dem der Autotransformator weggelassen ist, während der Kondensator in Serie mit der Entladungslampe geschaltet ist und ein Umgehungskondensator verwendet wird, um die Startimpulse von der Schaltdiode abzublocken,

F i g. 5 einen Betriebsstromkreis nach F i g. 2, der abgewandelt ist durch einen kapazitiv gekoppelten Startstromkreis, wobei die Auslösespannung für den Startstromkreis von einem Potentiometer abgenommen wird,

F i g. 6 eine Schaltungsanordnung, die ähnlich der Schaltungsanordnung nach F i g. 2 ist, worin jedoch die Schaltdioden durch ein Paar entgegengesetzter, parallelgeschalteter, gesteuerter Gleichrichter ersetzt sind, wobei ein Umgehungskondensator die Startimpulse von den gesteuerten Gleichrichtern ableitet und eine verstellbare Phasensteuereinrichtung für die gesteuerten Gleichrichter vorgesehen ist, um die Lichtabgabe verändern zu können,

F i g. 7 eine Schaltungsanordnung nach F i g. 6, worin jedoch die gesteuerten Gleichrichter durch eine gittergesteuerte Festkörperschalteinrichtung ersetzt sind, die verstellbar in der Phase gesteuert ist, um die Lichtabgabe ändern zu können,

F i g. 8 eine Strom-Spannungs-Charakteristik der Schalteinrichtung,

F i g. 9 eine Wellenform von Kondensatorspannung, die spät in den Zyklus der Zuleitungsfrequenz geschaltet wurde, wobei die Wellenform der Zuleitungsfrequenz gestrichelt dargestellt ist,

Fig. 10 eine Kondensatorspannungswellenform, die der in F i g. 9 gezeigten entspricht, aber früher in den Zyklus geschaltet wurde,

Fig. 11 eine Wellenform des Startimpulses,

Fig. 12 eine Wellenform des Stromimpulses durch die Entladungslampe für einen parallel verbundenen Kondensator,

Fig. 13 eine Lampenstromwellenform, die der Wellenform nach Fig. 12 entspricht, aber mit einem Ladestromkreis niederer Impedanz,

Fig. 14 eine Lampenstromwellenform mit einem in Serie verbundenen Kondensator wie in F i g. 4 gezeigt,

Fig. 15 die Lampenstromwellenform der Fig. 12 in einem ausgedehnten Maßstab,

Fig. 16 eine Lampenstromwellenform im gleichen Maßstab, wie die Wellenform nach Fig. 15, aber unter der Verwendung eines Stromkreises nach dem früheren Stand der Technik,

Fig. 17 eine sinusförmige Zuführungsspannungswellenform mit ihrer Zeitskala in Graden markiert.

Unter Hinweis auf die Zeichnungen ist in Fig. 1 ein elektrisches System 1 in Übereinstimmung mit der Erfindung gezeigt. Das System 1 wird von einer Wechselstromquelle zu den Eingangsklemmen 2 und 4 eines Spartransformators 5 gespeist, der Ausgangsklemmen 6 und 7 hat. Ein Hauptkondensator 9 ist mit den Ausgangsklemmen 6 und 7 des Spartransformators 5 verbunden. Eine Festkörperschaltvorrichtung 10 ist zwischen einer Endklemme des Kondensators 9 und einer Endklemme einer Gasentladungslampe 11 eingeschaltet. Die andere Endklemme des Kondensators 9 ist direkt mit der anderen Endklemme der Lampe 11 verbunden. Die Starteinrichtung für das elektrische System kann von jeder beliebigen geeigneten Form sein, um das Gas in der Entladungslampe 7 zu ionisieren. Wegen des steilen Anstiegs der Stromwellenform blitzt die Entladungslampe leichter auf, und daher kann die Starteinrichtung für die Stromkreise, wie hierin gezeigt, von geringerer Wattzahl sein, als das bisher erforderlich war. In einer Form des Startstromkreises 12 ist ein Starttransformator 14 mit seiner Sekundärspule 15 mit einer dritten Elektrode 16 der Lampe 11 verbunden. Die Primärspule 17 ist durch eine Schaltdiode 19 mit einem Kondensator 20 verbunden.

Eine Seite der Primärspule 17 und eine Seite des Kondensators 20 sind mit der Spartransformatorausgangsklemme 6 verbunden, während die andere Seite des Kondensators 20 durch eine Strombegrenzungsimpedanz, wie etwa einem Widerstand 21 und einem Startschalter 22, mit der Spartransformatorausgangsklemme 7 verbunden ist. Der Anlaßschalter 22 kann durch einen Zeitverzögerungsmechanismus

ao 24 betrieben werden oder wie später erläutert wird, können der Anlaßschalter 22 und der Zeitverzögerungsmechanismus 24 weggelassen werden.

Der Anlaßstromkreis 12 kann mit seinen Bestandteilen so gewählt werden, daß für einige Anwendungsgebiete ein bis drei oder sogar mehr Hochfrequenzimpulse vorhanden sein können, die während jedem Halbzyklus der Zuleitung erzeugt werden. Die Zeiteinstellung einer Vielzahl von Impulsen kann jedoch etwas schwanken wegen Störungen in der Zufuhrstromwellenform und auch wegen Veränderungen infolge Temperaturschwankungen, magnetischer Felder usw. Wenn eine genaue Steuerung des Anlassens erwünscht ist, kann eine genauere Zeiteinstellung des Impulses leichter mit einem Stromkreis erreicht werden, der so beschaffen ist, daß er einen einzigen Hochfrequenzimpuls während jedem Halbzyklus erzeugt.

Der Spartransformator 5 wird verwendet, um die Netzspannung auf einen geeigneteren Wert zum wirksamen Betrieb der Entladungslampe 7 anzuheben und zusätzlich eine Impedanz zu schaffen, um einen Netzspannungsabfall beim Entladen des Kondensators zu verhindern oder auf ein Minimum zu verringern. Die Impedanz des Spartransformators 5 beschränkt auch den Stromfluß in den Kondensator 9 während des Teiles des Zyklus nach der Spitzenentladung der Lampe 11, so daß ein Stromfluß in den Kondensator 9 verhindert wird, der weiterhin durch die Lampe 11 entlädt, was zu einer ungenügenden Lichtabgabe und zur Erzeugung von Hitze in der Entladungslampe führen würde.

Der Kondensator 9 sollte die gewünschte Kapazität für die Speicherung von Energie für die Spitzenentladung in die Lampe 11 haben. Der Kondensator kann aus dem metallisierten Papier Mylar oder aus ölimprägnierten Papier bestehen.

Die Festkörperschaltvorrichtung 10 ist ein Thyristor entweder mit oder ohne Gittersteuerung, wie etwa eine Schaltdiode, ein gesteuerter Gleichrichter od. dgl., der in der Lage ist, Strom in beiden Richtungen zum Betrieb mit einer WechselstromwelleYiform hindurchzulassen. Ein zufriedenstellender Zweirichtungsthyristor, der auch als Schaltdiode bezeichnet wird, ist der PD 135, der von der Hunt Electronies Company aus Dallas, Texas, hergestellt wird. Die nominale Vorwärts- und Rückwärtsüberschlagsspannung dieses Thyristors ist 225 Volt. Falls erwünscht, können zwei Thyristoren in Serie verbunden

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werden, um eine gewünschte Überschlagspannung von 450 V zu schaffen. In einigen Fällen kann es wünschenswert sein, zwei Thyristoren niedrigerer Spannung zu verwenden, anstatt einen Thyristor von einer geeigneten Spannung um die inhärente Spreizung der Charakteristika und niedrigere Kosten zu erreichen. "£"-''

Die Entladungslampe 11 kann von jeder beliebigen geeigneten Art sein und von jeder beliebigen geeigneten Wattzahl von 300 bis 8000 Watt. Die Stromkreiskonstanten wurden hierin zu einer 1400-Watt-Lampe ausgelegt. Der PD-135-Thyristor nimmt ungefähr 1400 Watt auf, und die anderen Stromkreiskonstanten für eine 1400-Watt-Entladungslampe können gewählt werden, wie das nachstehend genauer besprochen wird.

Der Impulstransformator 14 kann von der Art sein, die einen Luft- oder anderen geeigneten Kern hat, der Impulse durchläßt/bei denen die Schwingungsfrequenz in der Größenordnung von ungefähr 30 bis 100 Kilohertz sein kann oder sogar bis zu ungefähr 1 Megahertz oder mehr. Das Aufwärtsverhältnis dieses Transformators ist so, daß die Sekundärspannung in der Größenordnung von 1 bis 5000 Volt liegt.

Der Startstromkreisthyristor 19 kann ähnlich der Schalteinrichtung 10 sein, aber wahrscheinlich von niedriger Uberschlagsspannung und von einer niedrigeren Stromkapazität. Der Auslösetransformator 14 und die Strombegrenzungsimpedanz oder der Widerstand 21 werden für einen geeigneten Betrieb ausgewählt. Der Startstromkreisschalter 22 kann durch die Zeitverzögerung 24 betrieben werden, die so eingestellt ist, daß sie für 2 bis 5 Sekunden arbeitet.

Im Betrieb des elektrischen Systems 1 nach F i g. 1 wird der Kondensator 20 auf die Spannung des Kondensators 9 durch die Impedanz 21 geladen. Die Konstanten des Kondensators 20 und der Impedanz 21 werden so gewählt, daß die Schaltdiode 19 leitet, wenn die Überschlagsspannung der Schaltdiode erreicht wird, was ein oder mehrere Male während jedes Halbzyklus der Wechselstromzufuhr der Fall sein kann. Bei Leiten der Diode 19 wird der Kondensator durch die Primärspule 17 des Impulstransformators 14 entladen um einen Impuls durch die dritte Elektrode 16 der Entladungslampe 11 zu erzeugen. Dieser Impuls ionisiert das Gas in der Lampe und gestattet es, eine Spannung durch" den Thyristor 10 anzuwenden. Wenn die Spannung in dem Thyristor 10 ihre Überschlagsspannung erreicht, leitet sie und entlädt den Hauptkondensator 9 durch die Lampe 11 und erzeugt einen Lichtblitz. Nach einigen Sekunden Entladung sind die Elektroden der Lampe genügend erhitzt, um eine Wärmeabgabe der Elektroden aufrechtzuerhalten, und die Zeitverzögerung 24 öffnet den Anlaßschalter 22 und schaltet den Anlaßstromkreis 12 ab. Der Betriebsstromkreis 1 arbeitet weiter, während der Thyristor 10 den Kondensator in die Lampe 11 mindestens einmal je Halbzyklus zu dem Zeitpunkt schaltet, wenn die Kondensatorspannung die Überschlagspannung des Thyristors 10 überschreitet. So wird für eine 60-Hertz-Zuleitung die Lampe 11 mindestens 120mal je Sekunde entladen, was für das Auge eines Beobachters ein kontinuierlich brennendes Licht erzeugt.

Der Betrieb des elektrischen Systems 1 kann vielleicht besser verstanden werden, wenn auf die Wellenformen von F i g. 8 bis 17 Bezug genommen wird.

F i g. 8 zeigt eine Strom-Spannungs-Kennlinie, die im allgemeinen beispielhaft für den Betrieb der Thyristore 10 und 19 ist. Es ist darauf hinzuweisen, daß bei einer Erhöhung der Spannung ein kleiner Vorwärtsstrom 30 fließt, bis eine bei 31 angedeutete Spannung erreicht ist, zu welchem Zeitpunkt der Vorwärtsstrom etwas zunimmt, und ein Überschlag erfolgt. Die Spannung im Thyristor fällt auf den Punkt 32 und erhöht sich danach nur leicht selbst mit einer Erhöhung in dem Vorwärtsstrom. Die gleichen Bedingungen werden für das Leiten in umgekehrter Richtung erreicht. Die Zweirichtungsdiode hat die Schaltmerkmale eines Paares gesteuerter Gleichrichter, die in entgegengesetztem parallelem Verhältnis sind oder eines gesteuerten 5-Schicht-Thyristors. Sie kann in jeder Richtung angeschaltet werden durch Zuführen eines Spannungsimpulses durch sie hindurch, der eine Amplitude hat, die größer ist als ihre Überschlagspannung. Nach dem Anschalten leitet sie weiter, bis der durch sie verlaufende Strom unter seinen Mindesthaltestrom fällt. Im Falle des gitter-•gesteuerten Thyristors löst ein dem Gitter zugeleitetes Signal den Thyristor zum Leiten aus. _%-·

In Fig. 9 ist eine Wellenform 35 der Spannung '* des Kondensators 9 gezeigt, wobei die Netzspannung bei 36 gestrichelt dargestellt ist. Es ist darauf hinzuweisen, daß der Kondensator spät in der Periode des Halbzyklus entladen wurde.

Fig. 10 illustriert eine Wellenform ähnlich der in Fig. 9 gezeigten, worin jedoch der Kondensator früher im Halbzyklus entladen wurde. Die Spannung des Kondensators 9 ist durch die Wellenform 37 gezeigt.

Fig. Il zeigt einen Startimpuls, der vom Startstromkreis 12 erzeugt wurde, wobei der Impuls eine gedämpfte schwingende Wellenform 40 ist. Obwohl ein einziger Startimpuls 40 gezeigt ist, kann durch geeignete Wahl der Konstanten des Startstromkreiskondensators 20, der Impedanz 22 und Überschlagsspannung des Thyristors 19 eine Vielzahl gedämpfter Schwingungswellenformen für jeden Zyklus der Betriebsspannung erzielt werden.

Fig. 12 zeigt eine Wellenform 41 des Stromes durch die Entladungslampe 11. Die Aufmerksamkeit ( ^f wird auf die Anstiegszeit hoher Geschwindigkeit (di/dt) der Vorderkante 42 der Wellenform 41 gelenkt, die eine Neigung hat, die sich dem Unendlichen nähert. Der Haltestrom ist von einem sehr geringen Wert, was anzeigt, daß die Kondensatorladestromkreisimpedanz hoch ist.

In Fig. 13 ist eine Lampenstromwellenform 43 gezeigt, die der Lampenstromwellenform 41 entspricht, aber mit einer Hinterkante 44 von höherem Wert. Die Wellenform 43 ist typisch für die, die durch eine Kondensatorladeimpedanz niederen Wertes erzeugt wird. Während es wünschenswert ist, daß die Kondensatorladeimpedanz so gewählt wird, daß der Wert des Haltestromkreises auf ein Minimum nach dem Aufblitzen beschränkt wird, damit der Betrieb so wirkungsvoll als möglich ist, kann es in gewissen Fällen notwendig sein, einen gewissen Haltestrom zu haben, der durch die Lampe 11 fließt, um die Ionisierung so aufrechtzuerhalten, daß die Lampe während des nächsten Halbzyklus aufblitzt. Das Ionisieren der Lampe zwischen den Impulsentladungen wird von dem Haltestrom zusammen mit der Wärmeentladung der Elektronen in der Entladungslampe aufrechterhalten.

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Systemen sein, die einen parallel verbundenen Haupt- rungsinduktanz 64 in den Stromkreis nach den gekondensator verwenden, insofern als die Bestandteile steuerten Gleichrichtern 81 und 82 und vor dem Umfüf das in Serie verbundene Kondensatorsystem etwas leitungskondensator 62 eingebracht werden,
weniger teuer sein können. In dem elektrischen Im Betrieb des elektrischen Systems 80 erzeugt der

System 65 muß der Kondensatorladestrom jedoch 5 Startstromkreis 12 Hochfrequenzimpulse, um die durch die Entladungslampe verlaufen, und so nimmt Lampe 11 zu ionisieren. In dem Zeitpunkt, in dem die von der Lampe abgezogene "V^Sattmenge ständig das Potentiometer 90 das Zünden der gesteuerten proportional dem Ausgang zu, was zu einem niedri- Gleichrichter 81 und 82 steuert, wird der Kondengeren Gesamtleuchtwirkungsgrad führen kann. sator 9 durch die gesteuerten Gleichrichter und die In dem elektrischen System 71 nach F i g. 5 arbei- io Entladungslampe 11 entladen. Die von der Enttet der Start- und Kontrollstromkreis 72 kontinuier- ladungslampe 11 während der Startzeit des elektrilich, und die Hochfrequenzstartimpulse werden so- sehen Systems 12 erzeugte Beleuchtung ist sehr stabil, wohl der Entladungslampe 11 als auch dem Thyristor da die Entladungsimpulse von den gesteuerten Gleich- 10 zugeführt, wie in Fig. 2. Der Start- und Steuer- richtern gesteuert werden, unabhängig von der Zeitstromkreis 72 ist ähnlich dem Startstromkreis 12 mit 15 einstellung der Hochfrequenzstartimpulse. Bei diesem der Ausnahme, daß die Sekundärspule des Impulstrans- System muß die Kondensatorladeimpedanz so sein, formators 14 kapazitiv mit der Entladungslampe 11 daß genügend Haltestrom zwischen den Hauptkondurch einen Kondensator 74 verbunden ist. Dieser densatorentladungsimpulsen fließt, um die Entla-Stromkreis 72 ist so beschaffen, daß er kontinuier- dungslampe 11 in ionisiertem Zustand zu halten,
lieh arbeitet und Steuerimpulse für jede Halbzyklus- 20 F i g. 7 zeigt ein elektrisches System 100 ähnlich abgabe liefert. Bei dem Stromkreis 72 ist es vorzu- dem elektrischen System 80 nach F i g. 6, aber worin ziehen, die Konstanten so zu wählen, daß nur ein die gesteuerten Gleichrichter 81 und 82 durch einen Hochfrequenzimpuls vorhanden ist, der für jeden , gesteuerten Thyristor wie etwa einen Triac 101 er-Halbzyklus erzeugt wird. Der Start- und Steuerstrom- setzt sind. Ein transformatorgekoppelter Startstrom- '· kreis 72 wird durch einen Potentiometer 75 gesteu- 25 kreis 12 wird verwendet. Der Triac 101 wird durch ert, der in Serie mit den Widerständen 76 und 77 ein Diac 102, phasengesteuert durch ein Potentioüber den Hauptkondensator 9 verbunden ist. Durch meter 104 und einen Kondensator 105, die in Serie Einstellen des Potentiometers 75 ist die Zeiteinstel- mit dem Kondensator 9 geschaltet sind, gesteuert. In lung des Entladungsimpulses in der Phasenstellung dem elektrischen System 100 werden die Hochfreveränderlich. Zum richtigen Betrieb dieses Strom- 3° quenzstartimpulse von dem Umgehungskondensator kreises muß der Thyristor 10 mit einer Überschlags- 62 umgangen und falls erwünscht, kann die Indukspannung gewählt werden, die höher ist als die Kon- tanz 64, wie gezeigt, verbunden sein. Start und Bedensatorspannung, so daß die Auslösesteuerung des trieb des elektrischen Systems 100 ist gleich dem des Abgabestromes durch den Hochfrequenzimpuls vom elektrischen Systems 80 nach F i g. 6.
Start- und Steuerstromkreis bewirkt wird. In dem 35 Aus Vorstehendem ergibt sich, daß die elektrischen elektrischen System 71 wirkt der Hochspannungs- Systeme nach F i g. 1 bis 4 in einer Art und Weise impuls als ein Start- und Steuerimpuls. Das elek- arbeiten, die von den Konstanten der Systembestandtrische System 71 ist insofern vorteilhaft, als sein teile abhängen. Diese Bestandteile können zum BeBetrieb sehr wirksam ist, weil der Kondensatorlade- trieb an beliebiger Stelle in dem Halbzyklus gewählt Stromkreis so konstruiert sein kann, daß kein Halte- 40 werden, aber vorzugsweise zwischen 75 und 105° strom zwischen den Impulsen verläuft, während die des Halbzyklus. In den elektrischen Systemen nach Lampe ionisiert wird und der Thyristor bei jedem F i g. 2, 3 und 4 kann der Startstromkreis 4 durch Halbzyklus von dem Hochfrequenzsteuerimpuls ge- den phasengesteuerten Start und Steuerstromkreis 71 schaltet wird. nach F i g. 5 ersetzt werden, was noch weiter abge-F i g. 6 zeigt ein elektrisches System 80, bei dem 45 wandelt werden kann durch Versetzen des Potentioder Thyristor 10 der elektrischen Systeme nach meters durch die 7?C-Steuerung wie für den Thy-F i g. 1 bis 5 durch ein Paar gegenüberliegender ristor 102 von F i g. 7 verwendet. In diesem Falle siliziumgesteuerter Gleichrichter -81 und 82 ersetzt würden die Blockierungsinduktanz 64 und der Umist. Die siliziumgesteuerten Gleichrichter werden in leitungskondensator 62 nach F i g. 3 ersetzt. In F i g. 4 üblicher Weise durch einen Impulstransformator 84 50 wird der Umleitungskondensator 62 des Stromkreises gesteuert, der Wicklungen 85 und 86 hat, die mit 65 vor den Thyristor 10 gesetzt, so daß die Startihren Gittern verbunden sind. Die Mittelwicklung 87 und Steuerimpulse sowohl durch die Entladungslampe des Impulstransformators 84 wird durch einen in als auch den Thyristor verlaufen. Auch mit solchen einer Richtung wirkenden Transistor 89 getrieben. Abwandlungen an den elektrischen Systemen 2, 60 Der Emitter des Einwegtransistors 89 ist durch einen 55 und 65 nach F i g. 2, 3 und 4 würden der Startschal-Potentiömeter 90 mit einer Diode 91 und einem ter 22 und die Zeitverzögerung 24 weggelassen.
Spannungsabfallwiderstand 94 verbunden. Eine Steu- Zum guten Betrieb müssen das elektrische System erelektrode des Emwegtransistors 89 ist durch einen nach Fig. 5 und die oben für die elektrischen Sy-Widerstand 92 mit einer Diode 91 und mit dem sterne nach F i g. 2, 3 und 4, die die Phasenkontrolle Spannungsabfallwiderstand 94 verbunden. Die andere 60 schaffen, einen Thyristor haben, der mit einer höhe-Steuerelektrode ist mit der Anode einer Diode 95 ren Überschlagsspannung gewählt ist als die Kondenverbunden und mit einem anderen Spannungsabfall- satorspannung, so daß der Thyristor nicht durch die widerstand 96. Ein Kondensator 97 ist zwischen der Kondensatorspannung überschlägt. Das Auslösen so-, Steuerelektrode des Einwegtransistors 98 und einem wohl des Thyristors als auch der Entladungslampe Ende der Mittelwicklung 87 verbunden, während das 65 würde durch die Hochfrequenzimpulse erfolgen. Bei andere Ende der Wicklung 87 mit der Anode der so angeordneten elektrischen Systemen wäre die Diode 95 verbunden ist. Lichtabgabe gesteuert.

Falls erwünscht, kann eine Startimpulsblockie- Bei Verwendung der Stromkreise, wie sie zur

Unter Hinweis auf Fig. 13 ist darauf hinzuweisen, daß das Überschlagen bei t_t erfolgt, wobei die Überschlagsentladung von I₁ nach J₂ fließt und der Halte-

Thyristor bei Beginn oder zum Ende des Halbzyklus zu zündet, zu welchem Zeitpunkt der Hauptkondensator sich auf einer niedrigen Spannung befindet, was zu einer Stromentladung von einem niedrigen Spitzenwert führt. Wegen der Steuerung des Thyristors durch den Hochfrequenzimpuls wird der Kondensator entladen, selbst wenn er nicht genügend geladen für einen hohen Spitzenwert und dessen Entladung ist, und während seine Spannung so niedrig ist, daß der

gestellt während des Betriebes des elektrischen Sysystems 1. Die hohe Spitze zusammen mit der Anstiegszeit hoher Geschwindigkeit der Vorderkante 42

strom von t₂ nach f₃.

F i g. 14 zeigt eine Lampenstromwellenform 45 für das elektrische System 65 (F i g. 4), worin der Hauptkondensator 67 in Serie verbunden ist: Der Kondensatorladestrom vor dem Leiten der Diode 10 ist bei 46 gezeigt.

Fig. 15 zeigt die Wellenform 41 in einem ver- io Thyristor von der Kondensatorspannung nicht ausgrößerten Maßstab von einem Oszillographen, her- gelöst worden wäre. Der Betrieb mit dem Entladungsstrom niederen Spitzenwertes wäre unwirksam. Um diesen Fehler auszuschalten, kann ein Umgehungskondensator vorgesehen werden, so daß die Start-

der Entladungsstromwellenform 41 erzeugen die aus- 15 impulse nicht durch den Thyristor verlaufen, und die gezeichnete Wattleistung und den Leuchtwirkungs- Entladung wird von der Überschlagsspannung des grad des elektrischen Systems nach der Erfindung. Thyristors gesteuert. Solch ein elektrisches System

F i g. 16 zeigt eine Wellenform 47, die der Wellen- ist in F i g. 3 gezeigt.

form 41 entspricht mit demselben Maßstab für das Ein elektrisches System 60, das in F i g. 3 gezeigt

elektrische System der Fig. 1, verändert durch Ver- 20 ist, entspricht dem elektrischen System 1, abgewanwendung einer sättigungsfähigen Drosselspule an delt insofern, als der Aufwärtsspartransformator 5 Stelle des Thyristors 10, wie von Michalski in weggelassen wurde, wie das der Fall sein könnte, der US-PS 3174076 beschrieben. E ist darauf hin- wenn die Zuleitungsspannung von der notwendigen zuweisen, daß die Wellenform 47 zeigt, daß der Größe zum direkten wirksamen Arbeiten der Enterstere Stromkreis einen Magnetisierungsstrom zieht, 25 ladungslampe 11 wäre. Bei dem elektrischen System wie bei 48 gezeigt, vor dem verhältnismäßig lang- 60 wird eine Spannungsbegrenzungsimpedanz 61 versamen Ansteigen 49 und einen folgenden Magnetisie- wendet, um den Leitungsstrom zu begrenzen und rungs- und Haltestrom 50. Die niedrigere Geschwin- Störungen in der Zuleitung druch den Betrieb der digkeit der Anstiegszeit der Wellenform 47 kann Entladungslampe 11 zu verhindern. Die Impedanz durch die Tatsache erläutert werden, daß die sätti- 30 61 ist gleichwertig der Impedanz des Spartransforgungsfähige Drosselspule nach dem System der mators 5. Der Startstromkreis 12, der in diesem früheren Technik eine gesättigte Impedanz hat, die System verwendet wird, ist der gleiche und so gebeträchtlich höher ist als die der Festzustandsvorrich- kuppelt wie in Fig. 2. Zusätzlich wird in dem elektung nach der vorliegenden Erfindung. Der Halte- irischen System 60 ein Umgehungskondensator 62 strom einer 1400-Watt-Lampe beläuft sich auf un- 35 verwendet, um die Hochfrequenzstartimpulse umzugefähr 1 Ampere. leiten, so daß sie nicht durch den Thyristor 10 ge-

F i g. 17 zeigt eine Sinuswellenform 51 mit ihrer leitet werden. Zusätzlich kann, falls erwünscht, eine Zeitskala in Grad angegeben. Ein guter Wirkungs- Blockierungsinduktanz 64 in Serie zwischen dem grad wird erreicht beim Betrieb zwischen 75 und Thyristor 10 und der Lampe 11 geschaltet sein. Das 105 Grad des Halbzyklus. Wenn der Thyristor zwi- 40 elektrische System 60 arbeitet in der gleichen Art sehen 0 und 75 und zwischen 105 und 180 Grad und Weise wie das elektrische System 1 nach Fig. 1, leitet, kann der Betrieb unwirksam sein.

In dem elektrischen System 2 nach F i g. 2 wird der Startimpuls sowohl über den Thyristor 10 als auch über die Entladeröhre 11 geleitet. Die Sekundärspule des Transformators 15 ist in Serie mit der Entladungslampe 11 geschaltet. Insofern als auch der Startimpuls viel höher ist als "die Überschlagsspannung des Thyristors, wird der Thyristor zum

insofern, als die Startimpulse nicht durch den Thyristor geleitet v/erden, aber die dritte Elektrode 16 für die Entladungslampe 11 ist nicht erforderlich.

Ein elektrisches System 65 ist in F i g. 4 gezeigt, worin der Spartransformator 5 oder die Impedanz 61 der F i g. 1 bis 3 weggelassen ist und worin die Strombegrenzungsimpedanz durch eine Kombination von Drossel und Impulstransformator 66 vorgesehen

Leiten ausgelöst, und die Entladungslampe wird 50 ist. Der Hauptkondensator 67 ist in Serie mit dem

gleichzeitig ionisiert.

Während bei diesem Stromkreis der Ladestromkreis in Betrieb ist, können Veränderungen in der Lichtabgabe vorhanden sein, insofern, als die Lampe in einer unerwünschten Winkelstellung der Sinuswelle des Wechselstromzyklus ausgelöst wird, zu welchem Zeitpunkt der Kondensator 4 nicht genügend geladen sein kann oder in seinem Entladungsteil des Zyklus. Das kann zu einem Flackern oder zu

Thyristor 10, der Lampe 11 und der Kombination Drossel und Impulstransformator 66 mit der Wechselstromzuleitung verbunden. Eine Impedanz 69 ist parallel mit der Schaltdiode 10 geschaltet, um einen Ladestrom für den Hauptkondensator 67 während des Zeitraumes zu schaffen, bevor der Thyristor 10 leitend wird. Die Kombination Drossel und Impulstransformator 66 ist mit abgezweigter Sekundärspule 70 vorgesehen, um Wechselstromzufuhren verschie-

emer ungleichmäßigen Lichtabgabe während des 60 dener Spannungen aufzunehmen. Zeitraumes führen, in dem der Startstromkreis arbei- In dem elektrischen Systems 65 nach F i g. 3 ist der

tet. Selbstverständlich wäre die Arbeitsweise zufriedenstellend, nachdem der Startstromkreis von der Zeitverzögerung 24 abgeschaltet worden ist.

Umgehungskondensator 62 mit der Zufuhr auf der Ladeserte des Thyristors 10 verbunden, so daß die Hochfrequenz Startimpulse vom Thyristor 10 abge-

Jegliches Flackern, das auftreten könnte, wäre 65 leitet werden und so der Thyristor zum Leiten\nur nur für kurze Belichtungen von beispielsweise ausgelöst wird, wenn die Spannung an seinen Klem-4 Sek. Länge ungünstig. Das Flackern tritt ein, weil men seine Überschlagsspannung überschreitet. Das der Startimpuls sowohl die Lampe als auch den elektrische System 65 kann vorteilhaft gegenüber

Steuerung der Auslösung des Thyristors und der Lampe zur gleichen Zeit angeordnet sind, wird ein Flackern beim Beginn des Betriebes verhütet. Bei der Verwendung einer Lampe höheren Drucks und mit einem Thyristor mit einem hohen.Wert an Haltestrom kann die Lampe vollständig _kentionisieren oder am Ende eines jeden Halbzyklus^ibschalten. In diesem Falle ist es vorteilhaft, daß der Stromkreis so angeordnet wird, daß sowohl der Thyristor als auch die Lampe zu gleicher Zeit ausgelöst werden. Mit der Kombination von Start und Steuerung wird der Startstromkreis üblicherweise so angeordnet, daß er einen Einzelimpulsstart schafft. Bei einigen Anwendungsgebieten kann jedoch ein Mehrfach-Hochfrequenz-Startimpuls verwendet werden. Bei der Verwendung des Startstromkreises ohne Phasensteuerung kann er so gebaut sein, daß er einen oder mehrere Impulse je Halbzyklus erzeugt. In diesem Falle wirkt der Startstromkreis nicht tatsächlich als Steuerung, in welchem Falle es unwesentlich ist, ob ein oder mehrere Impulse für jeden Halbzyklus vorgesehen werden.

Während des Betriebes eines elektrischen Systems mit Phasensteuerung und worin die Hochfrequenzimpulse sowohl den Thyristor als auch der Lampe in Serie zugeführt werden, kann es zur größeren Wirksamkeit wünschenswert sein, die Systemkonstanten so zu wählen, daß der Thyristor nach der Hauptentladung vollständig abschaltet.

Dies würde zu einem niedrigeren Leitungsstrom führen, insofern, als kein Haltestrom geliefert wird. Selbstverständlich führt das zu einem Abschalten der Lampe und einer Entionisierung, aber der Hochfrequenzstartimpuls für den nächsten Halbzyklus löst wieder ein Aufblitzen aus.

Um zu den Konstanten des elektrischen Systems zu kommen, wird eine Entladungslampe 11 der gewünschten Wattzahl und Betriebsspannung gewählt, wie beispielsweise 1400 Watt mit einer Mindestbetriebsspannung, unter der die Lampe nicht zündet, von 350 Volt effektiv. Die gespeicherte Energie in einem Kondensator, die zur Entladung durch die Entladungslampe zur Verfügung steht, ist direkt proprotional der Kapazität und dem Quadrat der Endspannung des Kondensators, d. h., es gilt je Einzelblitz

worin N die Energie in Wattsekunden, C die Kapazität in μΡ und E die Spannung in kV ist. Bezüglich der Leistung W der Entladungslampe gilt bei 60 Hz dann die Beziehung

W= 120N.

So kann für die gewählte Entladungslampe der Kondensator 9 eine Kapazität von ungefähr 60 'μΡ haben. Für den Fall, daß die Ausgangsspannung des Spartransformators 5 ungefähr 190V_e[t ist und mit einem angenommenen β von ungefähr 1,8 für den parallelgeschalteten Kondensator 9 und den Spartransformator 5, sollte die Reaktanz des Spartransformators ungefähr 3,6 Ohm betragen. Bei dieser Reaktanz ergibt sich die Spitzenspannung E des Kondensators 9 auf Grund der Gleichung

E = Vl-U-Q,

worin U die Effektivspannung des Spartransformators von 190 V_ctf ist, zu ungefähr 480 V.

Die vorteilhafteste Entladungsspannung kann durch Experiment bei ungefähr 400 V Spitzenspannung gefunden werden.

Unter Verwendung dieser Systemkonstanten wurden Wirkungsgradtests des elektrischen Systems nach F i g. 1 durchgeführt, und es wurde ein System benutzt, wie es in der US-PS 3174 076 beschrieben ist, und zwar unter Verwendung einer sättigungsfähigen Drosselspule, um die Wellenform des Stromes, der vom Kondensator in die Lampe entladen wurde, in ihrer Höhe zu bestimmen. Die Ergebnisse sind wie folgt:

Wirkungsgradvergleichstest
Lumen je Watt

-	Stromkreis nach Fig. 1	Stromkreis nach US-PS 31 74 076	Vergleichbare Lichtabgabe
Lampenleistung in Watt	1400	1400
Licht in Luxsekuhden (Relativwert)	10,0	9,2	8% Verstär kungsgewinn
Licht durch Blaufilter 47 b in Luxsekunden (Relativwert)	10,0	9,0	10°/oVerstär kungsgewinn
Spitzenstrom durch die Lampe in Ampere	100	55

Aus Wärmeverlusttesten ist festgestellt worden, daß die sättigungsfähigen Drosselspulenverluste von 200 bis 300 Watt für eine Lampe von 1400 Watt liegen, während die Festkörperschaltverluste nur ungefähr 20 bis 30 Watt betragen. Weiterhin ist ein zusätzlicher Wärmeverlust in der Entladungslampe, die die-sättigungsfähige Drosselspule benutzt, von ungefähr 50 Watt vorhanden, und zwar wegen des Magnetisierungsstromes der sättigungsfähigen Spule.

Es ist darauf hinzuweisen, daß ein 8°/oiger Verstärkungsgewinn in der Lichtabgabeleistung in Lumen je Watt Eingangsleistung vorhanden ist und sogar

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noch ein größerer Gewinn an blauem Licht von lO°/o. Für gewisse Anwendungsgebiete ist es wünschenswert, wie beispielsweise für das Belichten von einigen lichtempfindlichen Materialien, daß die Abgabe von Licht wegen der hohen aktinischen Qualität des blauen Lichtes im blauen Bereich sojgroß wie möglich ist. . #~-

Ein wichtiger Vorteil der beschriebenen Schaltungsanordnung ist der, daß sie sich zu einer besseren Regulierung der Lichtabgabe und Steuerung des Zündpunktes eignet. Ein Ausgleich kann bequem für Das Ausgangslichtniveau kann nach Wunsch eingestellt werden. Es ist ein beträchtlich besserer Lumenwirkungsgrad vorhanden und eine höhere Farbtemperatur des Lichtes. Wegen des leistungsfähigeren elektrischen Betriebs ist weniger Belastung von Klimaanlageneinheiten vorhanden. Die Bestandteile erzeugen weniger Geräusch, können kompakter an

geordnet werden und sind von verringerten Anschaffungs- und Betriebskosten.

Obwohl beispielsweise die Startstromkreise als von der Spannung des Hauptkondensators gespeist gezeigt sind, kann in wahlweisen Systemen der Startstromkreis von den Hauptzufuhrklemmen oder von einer getrennten Wechselstromquelle der gleichen oder einer verschiedenen Wellenform gespeist werden. Weiterhin können die Systemkonstanten in Abweichung von den Ausführungsbeispielen auch so gewählt werden, daß mehr als ein Abgabeimpuls während jedes Halbzyklus erzeugt werden kann. Ferner kann, obwohl die verschiedenen elektrischen Systeme als mit ihren Startstromkreisen in einer besonderen Weise gekoppelt beschrieben sind, jedes der elektrischen Systeme mit seinem Startstromkreis durch jede beliebige der beschriebenen Kopplungseinrichtungen gekoppelt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (17)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Zündung und zum Betrieb von impulsbetriebenen Gas- und/oder Dampfentladungslampen, die zum Erzeugen von Lichtblitzfolgen über eine gesteuerte Schaltvorrichtung eines Zündkreises gesteuert werden, der die Entladungslampen-Zündelektroden beaufschlagt; mit einem von einer Wechselstromquelle betreibbaren Lade- und Betriebsstromkreis für die Entladungslampe, der eine Strombegrenzungsimpedanz für den Betriebsstrom sowie einen über letztere gespeisten Entladungskondensator aufweist, welcher seinerseits über eine Festkörperschalteinrichtung durch die Entladungslampe entladen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladestromkreis als über die Strombegrenzungsimpedanz (5, 61, 66) den Entladungskondensator (9, 67) mittels eines bidirektionellen Wechselstroms von der Wechselstromquelle aufladender Wechselstromkreis ausgebildet ist, wobei die Größen von Strombegrenzungsimpedanz und Entladungskondensator so abgestimmt sind, daß die Ladung des Entladungskondensators zum Zeitpunkt der Entladung während jedes Halbzyklus des Wechsels des Ladestroms einen Strom über dem Mindestwert des Zündstroms der Entladungslampe (19), unter dem deren lichtblitzerregende Entladung nicht stattfindet, erzeugen kann; wobei ferner die Festkörperschalteinrichtung (10, 81, 82, 101) bidirektionell ist, so daß sie während jedes Halbzyklus des Wechselstroms in jeder Stromrichtung jeweils zunächst den Entladungsstrom vom Entladekondensator zur Entladungslampe ab- und dann anschaltet.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die die Festkörperschalteinrichtung (10, 81, 82, 101) durch Hochfrequenzimpulse steuert, die durch die in Serie verbundene Entladungslampe (11) und die Schalteinrichtung zugeführt werden.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die die Festkörperschalteinrichtung (10, 81, 82, 101) durch die Kondensatorspannung steuert.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die cie Festkörperschalteinrichtung (10, 81, 82, 101) durch die Wechselstromzuleitungsspannung steuert.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Ionisieren der Entladungslampe (11) eine Hochfrequenzimpulserzeugungseinrichtung (12) ist.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine verstellbare Phasensteuerungseinrichtung für die Hochfrequenzimpulserzeugungseinrichtung (12) vorgesehen ist.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umleitungskondensator (62) in der Entladungslampenseite der Festkörperschalteinrichtung (10, 81, 82, 101) eingeschaltet ist, so daß diese Schalteinrichtung von

der Hochfrequenzimpulserzeugungseinrichtung (12) unbeeinflußt ist.

8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Festkörperschalteinrichtung (10, 81, 82, 101) ein Zweirichtungsdiodenthyristor ist.

9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Festkörperschalteinrichtung (10, 81, 82, 101) ein gesteuerter Gleichrichter ist.

10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Ionisieren des Gases in der Entladungslampe (11) ein Startstromkreis (12) ist und der Startstromkreis mit dem Betriebsstromkreis durch einen Transformator (14) gekoppelt ist.

11. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Ionisieren des Gases in der Entladungslampe (11) ein Startstromkreis (12) ist und der Startstromkreis kapazitiv mit dem Betriebsstromkreis gekoppelt ist.

12. Schaltungsanordnung nach einem der An-**« sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Elektrode (16) für eine Entladungslampe (11) vorgesehen ist und die Einrichtung zum Ionisieren des Gases in der Entladungslampe ein Startstromkreis (12) ist, wobei der Startstromkreis mit der dritten Elektrode gekoppelt ist.

13. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladungskondensator (9, 67) in Serie mit der Entladungslampe (11) geschaltet ist.

14. Elektrisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladungskondensator (9, 67) parallel zur Entladungslampe (11) geschaltet ist.

15. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Ionisieren der Entladungslampe (11) eine Hochfrequenzimpulserzeugungseinrichtung ist und eine Phasensteuerungseinrichtung zum Steuern der Festkörperschalteinrichtung (10, 81, 82, 101) vor- ( f gesehen ist.

16. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Festkörperschaltungseinrichtung (10) ein gittergesteuerter Thyristor ist.

17. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Ionisieren des Gases in der Entladungslampe (11) einen Aufwärtstransformator (14) aufweist, dessen Sekundärwicklung (15) in Reihe mit der Entladungslampe geschaltet ist, sowie eine zweite Festkörperschalteinrichtung (19), welche den Strom in beiden Richtungen in Ansprechung darauf, daß die Spannung über dieser zweiten Festkörperschalteinrichtung einen vorbestimmten Wert erreicht, schalten kann, wobei die Primärwicklung (17) des Aufwärtstransformators in Reihe mit der zweiten Festkörperschalteinrichtung geschaltet ist; wobei ferner eine Triggerkapazität (20) über die Reihenschaltung der zweiten Festkörperschalteinrichtung und der Primärwicklung des Aufwärtstransformators geschaltet ist und eine Startkreisimpedanz (21) in Reihe mit der Triggerkapazität geschaltet ist, wobei außerdem die Startkreis-

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impedanz die Triggerkapazität (20) über den nung und in einem weiten Ausmaß von der Wellen-Ladungskondensator (9) schaltet, und die Trigger- form des Entladungsstromes.

kapazität (20) und die Startkreisimpedanz (21) Der Leuchtwirkungsgrad einer mit Xenon gefüllten

eine Widerstands-Kapazität-Phasensteuerung bil- Lampe hängt in einem gewissen Grad von der Lamden, welche die Triggerung der zweiten Festkör- 5 penladung ab. Der Leuchtwirkungsgrad ist nieder perschalteinrichtung (19) steuert. - - beim Betrieb mit Unterspannung, aber ein Betrieb

..j/ bei höherer Spannung kann zur Beschädigung der

Lampe führen. Weiterhin hängt der gute Leuchtwirkungsgrad von Röhrenparametern ab und von der ίο Verwendung einer angemessenen Kapazitanz und

Spannung für eine besondere Lampe, ohne daß die

Höchstladung überschritten wird, die die Lampe mit Sicherheit aushalten kann.

Schaltungsanordnungen dieser Art sind im Prinzip 15 aus den deutschen Auslegeschriften 1169 034 und Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung 1182 347 bekannt.

zur Zündung und zum Betrieb von impulsbetriebenen Die deutsche Auslegeschrift 11 69 034 betrifft im

Gas- und/oder Dampfentladungslampen, die zum einzelnen eine Schaltungsanordnung zum Betrieb Erzeugen von Lichtblitzfolgen über eine gesteuerte einer Hochdruckgasentladungs-Impulslampe, die an Schaltvorrichtung eines Zündkreises gesteuert wer- 20 einen Kondensator angeschlossen ist, der über eine den, der die Entladungslampen-Zündelektroden be- Induktivität und eine Gleichrichteranordnung an aufschlagt; mit einem von einer Wechselstromquelle einer Wechselstromquelle liegt, und die in jeder Halbbetreibbaren Lade- und Betriebsstromkreis für die welle kurz vor dem Nulldurchgang von einer Zünd-Entladungslampe, der eine Strombegrenzungsimpe- einrichtung gezündet wird, wobei die Zündeinrichtung danz für den Betriebsstrom sowie einen über letztere 25 eines über Gleichrichter aus der gleichen Wechselgespeisten Entladungskondensator aufweist, welcher stromquelle gespeiste Steuerröhre hat, deren Arbeitsseinerseits über eine Festkörperschalteinrichtung Stromkreis ein Kondensator oder die Primärwicklung durch die Entladungslampe entladen wird. eines in einem Zündstreifen der Hochdruckgasent-

Bisher wurde der Impulsbetrieb von Entladungs- ladungs-Impulslampe verbundenen Transformators lampen erreicht, indem Betriebssysteme geschaffen 30 angeordnet ist, wobei bei Verwendung einer Kaltwurden, in denen sättigbare Drosselspulen vorgesehen kathodenröhre als Steuerröhre die Zündelektrode der wurden, die impulsförmige Wellenformen für die Ent- Kaltkathodenröhre an den Verbindungspunkt zweier ladungslampen lieferten. Solch ein System wurde von Widerstände angeschlossen ist, denen ein Kondeneinem der Anmelder dieser Anmeldung, Maksymilian sator parallel geschaltet ist, wobei ferner die Parallel-A. M i c h a 1 s k i, in seiner US-PS 31 84 076, erteilt 35 schaltung des Kondensators und der Widerstände am 16. März 1965, mit dem Titel »Elektrisches Sy- parallel zur Kaltkathodenröhre angeordnet und den stern für Entladungsvorrichtung, das einen Resonanz- Verbindungspunkt der beiden Widerstände über Stromkreis benutzt, um einen konstanten Stromaus- Gleichrichter direkt an die Wechselstromquelle angegang zu liefern« beschrieben. Dieses System hat in schlossen ist.

der Industrie einen ausgezeichneten Erfolg gehabt. 4° Wie man erkennt, bezieht sich also die deutsche Die Entladungslampen bestehen im allgemeinen Auslegeschrift 11 69 034 in erster Linie auf eine beaus länglichen Quarzhüllen, die mit selbstheizenden sondere Ausgestaltung der Zündschaltung, während Elektroden an entgegengesetzten Enden versehen dagegen der Lade- und Betriebsstromkreis für die sind. Im allgemeinen sind die Lampen mit Xenongas Entladungslampe ein Gleichstromkreis ist, bei dem bei atmosphärischem oder höherem Druck gefüllt. 45 an eine Wechselstromquelle angeschlossene Gleich-Andere Edelgase können für die Lampe verwendet richter einen Ladestrom für den Ladekondensator werden, wie etwa Helium, Neon, Argon oder Kryp- erzeugen, in dessen Ladekreis eine Induktivität einton. Ebenso können Quecksilber oder andere Zusätze geschaltet ist.

in die Umhüllung mit einem oder mehreren dieser Diese bekannte Schaltungsanordnung erfordert also

Gase eingebracht werden. Die Xenongasfüllung wird 50 eine Gleichrichterschaltung, durch welche ihrerseits weitgehend benutzt, weil eine so gefüllte Lampe den einen bestimmten Anteil an den Herstellungskosten größten Leuchtwirkungsgrad hat und weil das er- und an der Kompliziertheit der Schaltungsanordnung zeugte Licht in seinem Spektrum dem Tageslicht sehr hat.

ähnlich sieht, so daß es sich für das Druckgewerbe, Die weitere deutsche Auslegeschrift 11 82 347 be-

für fotografische Anwendungsgebiete und für die all- 55 trifft eine Schaltungsanordnung zum Betrieb von gemeine Beleuchtung eignet. Die Elektroden der Hochdruckgasentladungslampen mit rechteckförmi-Lampe sind aus Wolfram mit einer aktivierten oder gen Stromimpulsen, bei der an die eine Lampenthoriumierten Bauweise hergestellt, wobei die Spitze zuleitung zwei parallelliegende, abwechselnd geder Elektrode von einer Spule umgeben ist und der steuerte Halbleiterthyratrone angeschlossen sind, die Zwischenraum zwischen der Spule und der Spitze mit 60 in Verbindung mit einem Kommutierungskondensator einem Aktivierungsmaterial gefüllt ist. und einem Widerstand zu einer Löschschaltung ^zu-

Bei der Xenonlampe wird die Spitzenintensität der sammengefaßt sind, wobei in den Ladestromkreis des Bestandteile des abgegebenen Lichtes zunächst durch Kommutierungskondensators ein weiteres gesteuertes Blau und dann durch Grün erreicht, und schließlich Halbleite'rthyratron eingeschaltet ist, das in dem zur ist das Ende des Aufblitzens vollständig rot. Die 65 anderen Lampenzuleitung führenden Teil des Lade-Farbe einer besonderen Xenonlampe hängt in einem Stromkreises für den Kommutierungskondensator gewissen Ausmaß von der Größe der Kapazität ab, liegt und gleichzeitig mit dem einen der beiden eindie durch sie hindurch entladen wird, von der Span- ander parallelgeschalteten Halbleiterthyratrone ge-