DE1539375B1

DE1539375B1 - Zuendschaltung fuer Entladungslampen

Info

Publication number: DE1539375B1
Application number: DE19661539375
Authority: DE
Inventors: Donald Frederick Chapman; Kenneth Whittier Ogden
Original assignee: Thorn Lighting Ltd
Current assignee: Thorn Lighting Ltd
Priority date: 1965-12-14
Filing date: 1966-12-08
Publication date: 1970-09-24
Also published as: US3510727A; GB1065310A

Description

immer stärkeren Entladungslampen sucht. Transisto- 15 treten vor dem Wiederzünden der Entladung in jeder ren für hohe Leistungen sind, abgesehen von der Halbperiode des Betriebs auf und erscheinen als relativ niedrig liegenden Leistungsgrenze, äußerst Spitzen oder Zacken in einer annähernd rechteckigen kostspielig. Außerdem kann nur jeder zweite Halb- Wellenform.

zyklus der Wechselspannung wirksam werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Schal-

Die britische Patentschrift 618 256 beschreibt eine 20 rung liegt der größere Zündspulenteil zwischen dem Zündschaltung für eine Entladungslampe mit einer mit der Lampe verbundenen Spulenende und einer Zündspule, bei der zumindest ein größerer Zünd- Anzapfstelle für den Anschluß der Versorgungsspulenteil in Reihe mit der Entladungslampe an quelle. Hierdurch wird gewährleistet, daß die Hoch-Spannungsversorgungsquellen liegt und bei der par- Spannungsimpulse die gleiche Richtung wie die Vorallel zur Lampe zwischen den Spannungsversorgungs- 25 spannung besitzen.

quellen eine Parallelschaltung aus einem Konden- Die Größe der Spannungsimpulse kann durch Ver-

sator und einem Widerstand liegt. Bei dieser Zünd- ändern des Windungszahlverhältnisses zwischen den schaltung wird ein Stromfluß durch Schließen eines beiden Teilen der Zündspule und durch Einsetzen handbetätigten Schalters erzielt. Die Schaltung kann eines parallel zur Lampe geschalteten Widerstandes nur mit Gleichspannung betrieben werden; es ist 30 gesteuert werden. Die Phase der Impulse kann durch nicht möglich, das Schließen des Schalters mit einer Ändern der Verhältniswerte der Schaltungskomponenten insbesondere der RC-Parallelschaltung erzielt werden.

Die Halbleiter-Wechselspannungsleitervorrichtung kann ein gesteuerter Wechselspannungsschalter sein, der die erforderliche Eigenschaft der Durchbruchsspannung in beiden Stromfmßrichtungen besitzt. Die Schaltvorrichtung kann auch aus zwei antiparallel geschalteten Elementen bestehen, die jeweils einen

Spitze der Wechselspannung zu synchronisieren, so daß die über der Entladungslampe erzeugte Spannung nicht ausreichen würde, um eine Lampe mit hoher Zündspannung zu zünden.

Die deutsche Auslegeschrift 1 134 759 offenbart eine Zündschaltung für eine Entladungslampe mit einer Zündspule. Ein Schalter liegt parallel zu einem kleineren Zündspulenteil, der parallel zur Entla

dungslampe geschaltet ist; der Schalter ermöglicht 40 hohen Widerstand in der einen Richtung und eine

einen Stromfluß durch den kleineren Zündspulenteil, wodurch ein Hoehspannungsimpuls an die Entladungslampe angelegt wird. Mit dieser Schaltung wird das Problem einer gesteigerten Zündspannung bei einer Lampenerwärmung gelöst. Ein Glimmentladungsrelais als Schalter ist in der eingangs genannten Art geschaltet und soll zur Erhöhung· der normal anliegenden Zündspannung dienen, wenn die Lampe auslöscht. Es ist nicht möglich, mit dieser Schältung Spannungsimpulse zu erzeugen,, die eine genügend hohe Energie und Dauer zum Zünden moderner Entladungslampen besitzen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zündschaltung

Durchbruchsspannung in der anderen Richtung besitzen. Hierfür können Shockley-Dioden oder Thyristoren verwendet werden, deren Steuerelektroden nicht angeschlossen werden.

An Hand von Ausführungsbeispielen soll nun die oben beschriebene Zündschaltung näher beschrieben werden, wobei die F i g. 1 und 2 Schaltbilder von zwei verschiedenen Zündschaltungen für eine Quecksilber-Entladungslampe zeigen.

Die Lampe 10 in F i g. 1 ist mit einer Füllung versehen, die Jod und Thorium oder andere Metalle enthält, um den Charakter des ausgesandten Lichtes zu verändern. Die Lampe arbeitet bei 3,25 A 400 W und wird von einem Netz mit 240 V und 50 Hz ge-

für Entladungslampen aufzuzeigen, die für besonders
hohe Leistungen anwendbar ist und die ferner un- 55 speist, das an die spannungsführende Klemme L und empfindlich gegenüber kurzzeitigen Belastungen ist. die Masseklemme N der Zündschaltung angelegt ist. Erfindungsgemäß ist eine derartig robuste Zünd- Eine Elektrode der Lampe 10 ist direkt mit Masse schaltung dadurch gekennzeichnet, daß eine Parallel- verbunden, während die andere Elektrode mit einer schaltung aus einem Kondensator und einem Seite einer üblichen Drossel- oder Zündspule 11 verWiderstand in Reihe mit dem Halbleiter-Wechsel- 60 bunden ist. Die spannungsführende Klemme L ist Spannungsschalter zwischen den Wechselspannungs- mit der Zündspule 11 an einer Anzapfstelle 12 verversorgungsklemmen liegt und daß der Halbleiter- bunden, die die Spule im Verhältnis 4 :1 teilt, wobei Wechselspannungsschalter eine Durchbruchspannung die Gesamtimpedanz der Zündspule bei 50 Hz besitzt, die derart bemessen ist, daß der Halbleiter- 60 Ohm und die Impedanz des kleineren Teils WechselspannungsschalterwährendjederHalbperiode 65 4 Ohm beträgt. Das andere Ende der Spule ist mit der Versorgungswechselspannung so lange gesperrt der Masseklernme über eine Parallelschaltung aus bleibt, bis diese sich ihrem Höchstwert nähert, und einem Kondensator 13 und einem Widerstand 14, dann einen Stromfluß durch den kleineren Zünd- eine Antiparallelschaltung zweier Shockley-Dioden

Ϊ5 und 16 und einem Widerstand 17 verbunden. Typische Werte für die Schaltungselemente sind in der Zeichnung angegeben.

Die Dioden 15 und 16 sind antiparallel geschaltet, und jede besitzt einen hohen Widerstand in der einen Richtung und eine Durchbruchsspannung in der anderen Richtung, so daß in der Nähe des höchsten Wertes jeder Halbperiode der Netzspannung die eine oder die andere der Dioden plötzlich einen großen Stromfiuß zur Ladung des Kondensators 13 hervorruft, der lediglich durch den Widerstand 17 und die Impedanz des kleineren Teiles der Zündspule begrenzt wird. Der Stromfiuß durch den kleineren Teil der Zündspule induziert eine beträchtlich höhere Spannung in der Größenordnung von 2 kV an dem größeren Teil der Spule. Somit wird in jeder Halbperiode ein kurzer Hochspannungszündimpuls an die Lampe angelegt. Wenn eine Entladung bereits in der Lampe stattfindet, dann arbeitet die Zündschaltung weiter, die Hochspannungsimpulse werden jedoch durch die Lampe kurzgeschlossen, da diese mit einer wesentlich niedrigeren Spannung zwischen ihren Elektroden arbeitet. Die Spannung über der Lampe ist während des Normalbetriebes gewöhnlich außer Phase mit der Versorgungsspannung, und zwar durch die Wirkung der Zündspule; die Start- oder Zündspannungsimpulse sollten jedoch so auftreten, daß sie in Phase mit den Anfangsspitzen der Betriebsspannung sind. Dies kann durch Ändern des Wertes des Widerstandes 14 oder des Kondensators 13 erreicht werden.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der oben beschriebenen Zündschaltung ist in F i g. 2 gezeigt, in der Hochspannungsimpulse von zur Versorgungsspannung entgegengesetzter Phase erzeugt werden. Mit dieser Anordnung konnten ebenfalls Lampen hoher Leistung und Zündspannung zufriedenstellend gezündet werden. In Fig. 2 ist eine Elektrode der Lampe 10 direkt mit der Masseklemme N verbunden, während die andere Elektrode an das eine Ende einer Zündspule 11 angeschlossen ist. Die spannungsführende Klemme L liegt am anderen Ende der Zündspule. Die Anzapfstelle 12 der Spule ist mit der Masseklemme über eine Parallelschaltung von Kondensator 13 und Widerstand 14, eine Antiparallelschaltung zweier Shockley-Dioden und einem Widerstand 17 verbunden. Ein großer Ladestrom zum Kondensator 13, der beim Durchbruch der einen oder anderen Dioden auftritt, fließt durch den kleineren Teil der Zündspule zwischen der Anzapfung 12 und der spannungsführenden Klemme L. Hierdurch wird ein Hochspannungsimpuls von kurzer Dauer an der gesamten Zündspule erzeugt. Die Impulsspannung tritt an den Klemmen der Lampe auf und ist gegenphasig zu der zum Zeitpunkt des Zündens an den Lampenklemmen liegenden Versorgungswechselspannung. Die Hochspannungsimpulse werden während jeder Halbperiode erneut erzeugt, und ihre Phase relativ zur Versorgungsspannung kann durch Ändern des Wertes des Widerstandes 14 oder des Kondensators 13 eingestellt werden.

Wenn die Entladung in der Lampe einsetzt, wird die an den Dioden 15 und 16 auftretende Spannung reduziert und kann unter die Durchbruchsspannung abfallen. Die Zündschaltung kann somit während des Betriebs der Lampe abgeschaltet werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Zündschaltung für eine Entladungslampe mit einer Zündspule, bei der zumindest ein größerer Zündspulenteil in Reihe mit der Entladungslampe an Wechselspannungsversorgungsklemmen und parallel zu dem größeren Zündspulenteil und der Entladungslampe ein Halbleiter-Wechselspannungsschalter liegt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Parallelschaltung aus einem Kondensator (13) und einem Widerstand (14) in Reihe mit dem Halbleiter-Wechselspannungsschalter (15,16) zwischen den Wechselspannungsversorgungsklemmen (L, N) liegt und daß der Halbleiter-Wechselspannungsschalter eine Durchbruchspannung besitzt, die derart bemessen ist, daß der Halbleiter-Wechselspannungsschalter während jeder Halbperiode der Versorgungswechselspannung so lange gesperrt bleibt, bis diese sich ihrem Höchstwert nähert, und dann einen Stromfluß durch den kleineren Zündspulenteil ermöglicht, wodurch ein Hochspannungsimpuls über dem größeren Zündspulenteil (11) erzeugt wird.

2. Zündschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der größere Zündspulenteil

(11) zwischen dem mit der Entladungslampe (10) verbindenden Spulenende und einer Anzapfstelle

(12) für den Anschluß der Versorgungsquelle liegt.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiter-Wechselspannungsschaltvorrichtung ein einziges Element ist, das die zur Erzeugung des Hochspannungsimpulses erforderliche Durchbruchspannung in beiden Stromflußrichtungen besitzt.

4. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiter-Wechselspannungsschaltvorrichtung aus der Antiparallelschaltung zweier Elemente besteht, von denen jedes einen hohen Widerstand in der einen Richtung und eine Durchbruchsspannung in der anderen Richtung besitzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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