DE1589299A1 - Starter-bzw. Zuendschaltung fuer eine Gasentladungsvorrichtung - Google Patents

Description

• Starter- bzw" Zündschaltung für eine Gasentladungsvorrichtung Die Erfindung, betrifft SteuerschaItun.ggn, für, Gasentladungsvorricht#Ungerl und im besonderen eine Vorrichtung und ein Verfahren zur, Zündung einer DreIelektroden-Gasentladungsvorrichtung.
• Ga:E#entladungsvarrichtungen wie beispielsweise Hochdruck-Bogenl'ampen, benötIgen zur Zündung, dh,.. zur, Einleitung der StromleItung eine grUßere Spannung als zur Aufrechterhaltung der Die an--fän-S3-#lc-h.e hohe Spannung, ist notwendig, um die Ioniaation. des Gases in de-r Gasentladungsvorrichtung einzu-. leiten. So#eald die Tontjation erreicht, ist, genügt eine kleinere Spa naung, um die-- IonisatIon dea Gases und damit die StromleItung Jer Vorrichtung, aufreehtzuerhalten.
• Es, ist bekannt, daß mari den Betrag der zur Einleitung der lonisation in der Naehbars;chaft der Kathode- und damit zur, Einleitung der StrQ leitung der- G#asent-ladunggvc>rr#ich#tung erförderlichen.
• #i,panaung dadurch hera)Dsetzen. kann, da2 man eine in Nähe; der, Kathode der GaeentladungsvorrIchtung angeordnete Starter- bzw. Zündelektrode vorsieht und zwischen, dieser Starter--bzw. Zündelektrode und der-Kathode das Starter- oder Ionisierpotential anlegt. Wenngleich die Starter- bzw. Zündelektrode näher an der Kathode, liegt als die Anode., entwickelt sich häufig ein> als sogenannter "langer Lichtbogen" bezeichneter Lichtbogen zwischen der Anode und der Starter- bzw. Zündelektrode. Die Bildung dieses "langen Bogens" setzt das Potential der Staxter- bzw. Zündelektrode bis auf einen Punkt herab, daß zwischen der Starter- und Zündelektrode und der Kathode kein Lichtbogen mehr gebildet wird. Im allgemeinen ist der lange Lichtbogen nicht von ausreichender Intensität". um eine IonIsation, des Gases In der Entladungsvorrichtung: hervorzurufen, und die Entladungsvorrichtung leitet daher nicht. Dies kann einen ernsthaften Nachteil darstellen, wenn die GasLentladungsvorrichtung in einem Steuer- bzw. Regel- oder In einem Fernmeßsystem verwendet wird. Durch, die vorliegende Erfindung soll eine Schaltung geschaffenwerden, welche die Stromleitung in einer Gasentladuangsvorrichtung bei jedem Starter- bzw,. Zündimpuls gE!w.äh-rleistet; durch, die Schaltung gemäj3 der Erfindung so.11 der "lange Bügen", der beim Zünden Einern Gasentladungsvorrichtung- häufig besteht, au#sgeschaltet, werden, Üind die Schaltung gemäß-. der Erfindung soll.' keinerlei elektromeahan#ische Schaltvarrichtung--en zur Isolation der, Starter- bzw. ZUndschaltung: während der Zilndiimpuls-e benötigen., Zu. diesem Zwebk und zurr Vermeidung. der geschilderten Nachteile der bekannten. Starter- bzw., Zündschaltunggn, sind gemäß der Erfindung Schaltmittel zur weitedtgehenden Verringerung der Potentialdifferenz zwischen der Anode und der Starter- bzw. ZUndelektrode während der Startimpulse yorgesehen# vorzugsweise durch Erhöhung des P otentials der Anode beim Anlegen eines Zündimpulses an die Starter- bzw. Zündelektrodee Im folgenden wird ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert; diese zeigt ein Schaltschema einer Schaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die In der Zeichnung dargestellte Steuerschaltung für.eine -Gasentlgdungävorrichtung weist eine Gasentladungsvorrichtung 8 mit einer Kathode 13, einer Anode 12 und einer Start;-'bzw. Zündelektrode 14 auf. Die Gasentladungsvorrichtung 8 kann beispielsweise eine Hochdruck-Bogenlampe sein, welche eine Licht-Ausgangegröße erzeugt, die eine Funktion des Bogenstroms ist. Zwischen der Anode 12 und der Kathode 13 der Gasentladungsvorrichtung 8 liegtelne erste Reihenschaltung aus einer Antriebsstromquel.le'20 und einer Diode 2; die Antriebsstromquelle 20 liefere den Hauptbetriebsstrom fUr die Gasentladungsvorrichtung 8. Falla die Schaltung als Geber bzw. Meßwertübertrager einer Fernm eßanlage verwendet werdün soll, kann die Antriebsquelle 20 beispielsweise eine-4uelle für impulsbreitenmodulierte Stromimpulse darstellen.
• Des weiteren liegt ebenfalls parallel zu der Gasentladungsvorrichtung 8 eine zweite Reihenschaltung aus einer Gleichstrom- 'Buuster- bzw. Zusatzstromquelle 5, einem Widerstand 4 und einer D iode 3. Die Gleichspannung der Bouster-Stromquelle reicht aus, um eine Mindestleitung in der Gasentladungsvorrichtung 8 in AU-wesenheit eines Signals aus der Antriebsquellä 20 aufrechtzuerhalten. Die Dioden 2 und 3 können Hochspannungs-Lawinengleichrichter (11high'voltag'e avalanche rectifiers") sein. Mit der Kathode 13 der Gäsentladungsvorrichtung 8 und der-Primärwicklung 9 eines Aufwärtstransformators # ist eine-Impuls-Start-bzw. Zündstromquelle 6 verbunden. Die Primärwicklung 9 liegt mittels eines Momentan-Kontaktschalters 15 über der Start- bzw. Zündimpulsquelle 6, Der Transformator 7 besitzt zwei Sekundärwicklungen 10 und 11. Die Sekundärwicklung 10 liegt zwischen der.Start- bzw. Zündelektrode 14 und',der Kathode 13; die Sekundärwicklung 11 liegt zwischen der Anode 12 und der Kathode 13. Die Sekundärwicklungen 10 und-11 sind gleichsinnig gewickelt und mit einer entsprechenden geeigneten Anzahl von Bi Windungen ausgeführt, derart daß bei Zufuhr eines Start- bzw. Z-Undimpulses an die Primärwicklung 9 an der Anode 12,eine positive Spannung und an der Sta - rter- bzw. Zündelektrode 14 eine positive Spannung, die größer als die Anodenspannung ist, auftreten. Vorzugsweise sollte di * odenspannung-etwa 10 % der Starter- bzw. Zündelektmdenspannung betragen.
• Die Dioden 2 und 3 sind mit ihren jeweiligen Kathoden mit der Anode---12 verbunden.. derart daß sie in Sperrichtung vorgespannt und daher nicht-leitend sind, wenn ein-hohes positives Potential von.der Wicklung 1.1 an die Anode 12 gelegt wird. Da der bevorzugte Wert der Anodenspannung nur annähernd 10 % der Zündelektrodenspannung beträgt, Werden-die Dioden 2 bzw. 3 die Stromquellen 20 bzw. 5 gegen die Start- bzw. Zündschaltung isolieren. Infolge dieser durch die Dioden 2 und 3 erreichten Isolation werden keine elektromechanischen Isolationsvorrichtungen benötigt und'die Betriebszuverlässigkeit der Schaltung erhöht sich dadurch. - Wird der Start- bzw. Zündgenerator 6 durch Schließen des Schalters 15 mit dem Transformator 7 verbunden, so wird in den Sekundärwicklungen 10 und 11 eine Spannung induziert. Da die Wi(#-klungen 10 und 11 gleichsinnig gewickelt sind, treten an der Anode 12 und an der Start- bzw. Zündelektrode 14 positive Spannungen auf. Da die an der Anode 12 auftretende Spannung das. Anodenpotential erhöht, vorzugsweise um etwa 10 % der Start-bzw. Zündelektrodenspannung, reicht die zwischen den Elektroden 12 und 14 bestehende Potentialdifferenz nicht aus, um einen Bogen zwis,chen den Elektroden 12 und 14 hervorzurufen. Daher kommt-es zur Bogenbildung zwischen der Kathode 13 und der Starter-bzw. Zündelektrode 14, und die Gasentladungsvorrichtung 8 wird ausreichend ionisiert.. um die Stromleitung einzuleiten. Sobald die Stromleitung durch die Starter- bzw. Zündelektrode 14-einmal initiiert ist.. besitzt die Spannung der Bouster-Gleichstromquelle einen.hinreichend-großen Betrag, um die Leitfähigkeit der Gasentladungsvorrichtung 8 auf einer durch -den . Betrag 'des Begrenzerwiderstands 4 bestimmten Intensität'zu halten. Ü#l'-ic'h'erweise wird die btromleitung auf *dem ge-ringdmöglichen Pegel gehalten, welcher die kontinuierliche Stromleitung der Gasentladungsvorrichtung 8 gewährleistet, Die Stromleitung durch die Gasentladungsvorrichtung 8, und damit die Licht-Ausgangsgröße der Gasentladungsvorrichtung 8, wird durch einen der Gasentladungsvorrichtung 8 von der Antriebsstromquelle 20 zugeführten Strom erhöht. Wie oben erwähnt, können gemäß einer Ausführungsform der Erfindung von der Antriebsstromquelle 20 impulsbreitenmodulierte Stromimpulse zur Erzeugung entsprechend impulsbreitenmodulierter intensiver Lichtimpulse der Gasentladungsvorrichtung 8 zugeführt werden. Infolge des Vorhandenseins der Bouster- bzw. Zusatzstromquelle 5 ist es nicht erforderlich, die Gasentladungsvorgehtung 8.bei jedem von der Antriebsstromquelle 20 gelieferten Impuls jedes Mal erneut zu zünden, wodurch sich die Ansprechgeschwindigkeit der Gasentladungsvorrichtung 8 auf die Impulse der Antriebsstromquelle erhöht. Die Erfindung ist vorstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert worden, das jedoch selbstverständlich in manni@gehen Einzelheiten abgewandelt werden kann, und dem daher keine einschränkende Bedeutung zukommen soll.

Claims (1)

1. PatenteneprUche 1. Starter- bzwe Zündechaltung Mr -eine ärei Elektroden, nu lioh eine Anode»- eine-Kathode und eine Starter- bzw. ZUnd- elektrode aufweisende Ossentladungevorrichtung# S 9 » k o n n z o o h a 9 t durch ein ernten Reihemohaltunge- glied (3 bis 5)9 mittels »loh« eine Gleiohstromquille parallel zu der Anoft (12) und der Kathode (13) der Oas- entladungavorrt chtung (8) Seisohatet iiet,9 durch ein zweitee Reihenaohaltungeglied, (2,0 20)# mittels welcher eine Antriebe- stromquelle (20) p&i4tIlel zur Anode (12) und zur Kathode (13) der Oinentl"ungsvorrlohtung (8) geschaltet ist" duiroh einen Transformator (7) mit einer Prinkmicklung »lehe mit einer Impulestronquelle (6) verbunden tat" sowie mit einer waten sekundgruioklung (10), welche mit der Kathode (13) und der Starter- bzw. ZUndelektrode (14) der Gasentladunge. vorrtohtung (8) verbunden Lot" sowie durch eine Vorrichtung (11) zur Verhinderung der Ausbildung einen Mohtbogene zwiech en der Anode (12) und der. X Btarter- bzw. Mädelektrode (14) 20 Sohatung #gwh A»Vmch 1" dadurch S o k o n n z 9 1 o h n o t do die Vorrichtung zur Verhinderung der Ausbildung ein« Lichtbosens zwischen der Anod* und der ZUndelektilode eine zueite BekumdirwicUm4 (11) des Trumformators (7) auf- weinte welohe wijcohen der Kathode-(13) und der Anode (12) liest und-zoo gepolt istj, daß nie bei ZutWw von ImpUsen an die leingrwielclmg (9) dee Trwafor»tom- du Potential der -Anode im gleichen Sime veAndert wie dac Potential der atwt«,N- bzwä ZUndelektrodee 3. Schaltung nach den AmprUchen 1 und 2,0 dadurch 9 k o n a z o i o h n e t # daß du zweite Reihamehal-tunMglied eine Diode (2) aufweint# der= Kathode-mit der Anode (12) der Gan- entladungavorrIchtung (8), verbunden Ist,.# und daß den wate Relhenschaltungsglied einen Widerntand (4) und eine zweite Diode (3) autwolgtp die- in Reibewo haltung zwieschen dem positiven Anschlull der Gleichatromquelle (5) und der Anode (12) der Gasentladungsvorrichtung-(8) liegen* Schaltung nach Anapmeh .3,g dadurch g e k e n n s 9 t a h n o t daß die OleichstrmKuolle (5) gerade ausr*Lohtp um die Gesentladunsavorrtohtung (8) im Leitu W zustand zu halteng nachdem die Stromleituns durch die Impulaistromquelle (6) ein- geleitet wurde. Schaltung nach Anawuch dadurch g ek o n n a e 1 o h - n 9 t daß der Unsentl"una»vomichtung (8) mm der An- trieb", 0 (20) pwtodinobe nolcher Pola- rität zugefUhrt aiadg welöhe die Str«leitung &u-" -die Q«q» entladunaevwriohtma «töhts dirart daß die O«ontladunwqw vorrtehtung -nochül, impultie von tntwmivm Ucht trawiste