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Schaltungsanordnung zum Betrieb von Gasentladungslampen Die Erfindung
betrifft eine Schaltungsanordnung zum Betrieb von Gasentladungslampen mit Kaltelektroden.
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Gasentladungslampen benötigen im allgemeinen für die Zündung eine
verhältnismäßig hohe Spannung, während die Brennspannung vergleichsweise niedrig
ist. Normalerweise wird zur Speisung ein Streutransformator verwendet, dessen Sekundärwicklung
die hohe Zündspannung liefern kann. Die Sekundärwicklunmun.
aber
andererseits für die volle Lampenleistung bei der niedrigen BrennsparnunG beixessen
;ein. Ein solcher Transformator ist deshalb übertemessen und ist somit aufwendig
und besitzt große Abmessungen.
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Um die Zändspannung herabzusetzen, verwendet man Üblicher-"rcise Glühelektroden.
Durch besondere Ma131nahmen, z.B. durch Unterbrechung des die Glühelektroden heizenden
Stromes mit Hilfe von Glimmzündern, ist e: auch bei aus dem Netz über Vorschaltdrosseln
gespeisten Gasentladungslampen möglich, einen Spannungssto2 ausreichender Höhe zu
Erzeugen, der die Zündung der LamNe einleitet. Die Glühelektroden sind aber empfindlich
und setzen die Lebensdauer der Gasentladungslampe beträchtlich herab. Besonders
empfindlich und damit störanfällig sind auch die Glimmzünder, die innerhalb der
Lebensdauer der Gasentladungslampen mehrfach ausgewechselt werden müssen. Nachteilig
ist außerdem das beim Einschalten der Lampe auftretende Flackern. Der.Erfindung
liegt die Aufgabe zugrunde, eine SchaltungsanordnunF; zum Betrieb von Gasentladungslampen
zu schaffen, welche die lIach;,eile der bekannten Schaltungsanordnungen vermeidet
und die insbesondere für Gasentladungslampen mit Kaltelektroden geeignet ist. Dies
wird erfindungsgemäß dadurch erreicht,
daß eine für T'rennsnannung
und Brennstrom bemessene Speiseschaltungsanordnunc, und eine besondere, Hochspannung
liefernde, leistungsschwache Zündschaltungsanordnung vorgesehen sind. Jede Schaltungsanordnung
kann dann optimal dimensioniert vierden, wodurch sich ein Gerät mit vergleichsweise
kleinen A.bmessun#en erreichen läßt.
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Die Zündschaltung kann ausgangsseitig beispid:weise an besondere Zündelektroden
der Lampen angeschlossen sein, so daß Speiseschaltung und Zündschaltung sich nicht
gegenseitig beeinflussen.
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Vorzugsweise wird als Speiseschaltixn-sancrdr:ung ein Gleichrichtergerät
in Srannungsverdopplerschaltung und als Zündschaltung sanordnunö ein Gleichrichterüerät
in Spannungsvervierfach-erschaltung verwendet. Dabei können Si,ciseschaltungsanordnung
und Zündschaltungsanordnung gemeinsam an die Hauptelektroden der Gasentladun#-slampe
angeschlossen sein, wenn zwischen Speiseschaltungsanordnung und den Anschlüssen.
der Zündschaltungsanordnung an die Lampenelektroden die Zündspannung sperrende Gleichrichterdioden
eingeschaltet sind.
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Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen
näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine aus einem
Wechselstromnetz gespeiste Gasentladungslampe mit Vorschaltdrossel und Zündschaltungsanordnung,
Fig. 2 eine aus einem Wechselstromnetz über eine Gleichrichterschaltung gespeiste
Gasentladungslampe mit einer ebenfalls eine Gleichrichterschaltung enthaltenden
Zündschaltungsanordnung.
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In Fig. 1 sind mit 10 und 11 die Klemmen eines Wechselstromnetzes
bezeichnet. 12 ist eine Gasentladungslampe mit den Hauptelektroden 13 und 14, die
über eine Vorschaltdrosselspule 17 an die Klemmen 10 und 11 angeschlossen sind.
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15 und 16 sind von den Hauptelektroden getrennte Hilfselektroden,
die an den Ausgang einer Zündschaltungsanordnung 18 angeschlossen sind. Eingangsseitig
ist die Zündsehaltungsanordnung 18 ebenfalls an die Klemmen 10 und 11 geführt. Diese
Zündschaltungsanordnung 18 liefert ausgangsseitig eine für die Zündung ausreichende
Hochspannung. Durch diese Hochspannung wird die Gasfüllung der Gasentladungslampe
12 über die Elektroden 15 und 16 so stark ionisiert, daB eine Vorentladung mit einer
Stromstärke von der Größenordnung von 1 bis 10 mA einsetzt, wodurch die Gasfüllung
der Gasentladungslampe 12 so stark ionisiert wird, daß die Hauptentladung zwischen
den Hauptelektroden 13 und 14 mit nur geringer zeitlicher Verzögerung einsetzt.
Die Zündschaltungsanordnung 18 ist nur für sehr geringe Leistung bemessen. Nach
der Zündung der Gasentladungsy
lampe 12 ist die Zünschaltungsanordnung
18 praktisch kurzgeschlossen. Die Schaltung ist aber so aufgebaut, daß eine Strombegrenzung
erfolgt, so daß die sich ergebende Stromstärke vernachlässigbar klein gegenüber
der Stromstärke im Hauptentladungskreis ist, so daß eine Abschaltung der Zündschaltungsanordnung
18 nach der Zündung der Gasentladungslampe 12 nicht erforderlich ist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nabh Fig. 2 sind Eingangsklemmen 20 und
21 vorgesehen, die an ein Wechselstromnetz mit beispielsweise 2`0 V angeschaltet
werden können. 22 ist die Gasentladungslampe mit den Elektroden 23 und 24.
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25 ist die Speiseschaltungsanordnung, die als Gleichrichter in Spannungsverdopplerschaltung
ausgebildet ist. Diese Schaltungsanordnung ist ausgangsseitig über einen Vorschaltwiderstand,
der vorzugsweise als Glühbirne 27 ausgebildet ist, und zwei Gleichrichterdioden
28 und 29 an die Elektroden 23 und 24 der Gasentladungsröhre 22 angeschlossen.
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Diese Speiseschaltungsanordnung 25 ist so bemessen, daß sie die für
den Betrieb der Lampe notwendige Brennspannung und den notwendigen Brennstrom liefern
kann. Die beiden Kcndensatoren 30 und 31 werden zweckmäßigerweise so bemessen, daß
sich
nach der Zündung der Lampe 22 ein wellenförmiger Gleichstrom
mit doppelter Netzfrequenz ergibt, dessen Tiefstwerte nahezu Null sind. Die Speiseschaltungsanordnung
25 beNirkt dann von sich aus bereits eine gewisse Stabilisierung der Entladung.
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Es braucht dann der Vorschaltwiderstand 27 nur verhältnismäßig klein
bemessen zu werden, und es ergibt sich ein optimaler Wirkungsgrad, so daß die Schaltungsanordnung
25 sehr klein bemessen werden kann.
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Mit 26 ist die Zündschaltungsanordnuns bezeichnet; sie ist als Gleichrichter
in Spannungsvervierfacherschaltung ausgebildet, d.h. die Schaltung liefert bei einer
Eingangswechselspannung von 220 V ausgangsseitig eine Gleichspannung von
In der Zuleitung zu der Lampenelektrode 23 ist ein Hochohmwiderstand 32 vorgesehen,
welcher eine SparnunGsbegrenzung bewirkt, so daß auch nach der Zündung der Lampe
22 die Zündschaltungsanordnung 26 einv-esehaltet bleiben kann. Durch die in der
Zuleitung der Speiseschaltungsanordnung 25 zu den Lampenelektroden 23 und 24 angeordneten
Gleichrichterdioden 23 und 29, die von der Zündspannung; in Sperric tung beauf schlagt
werden, wird ein Kurzschluß der Zündspannung über die Speiseschaltungsanordnung
25 verhindert.
Als Elektroden 1J und 14 bzw. 23 und 24 werden vorzugsweise
Kaltelektroden verc;endet, die so ausgebildet sein können, daß sie sich im Betrieb
selbst aufheizen. Es sind aber auch Kaltelektroden ohne Aufheizwirkung anwendbar.
Die in Fig. 2 gezeigten Gleichrichterdioden 2; und 29 müssen. natürlich für den
vollen Lampenstrom und für die Differenzspannung zwischen Zündschaltungsanordnung
26 und Speiseschaltungsanordnung 25 diemensioniert sein. Die Zündschaltungsanordnung
26 ist vorzugsweise ebenso wie die Speiseschaltungsanordnung 25 so bemessen, daß
sie Stromimpulse doppelter Netzfrequenz liefert, damit ein Flackern nicht auftritt.
Die Schaltungsanordnung bewirkt dann auch von sich aus eine gewisse Strombegrenzung.