DE1639108A1 - Schaltungsanordnung zum Betrieb von Gasentladungslampen - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung zum Betrieb von Gasentladungslampen (Zusatz zu Patent-... 'Patentanmeldung F 54 384 VIIIe/21f) 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 Sekundärwicklung muß aber andererseits für die volle Lampenleistung bei der niedrigen Brennspannung bemessen sein. Ein solcher Transformator ist deshalb überbemessen, ist somit aufwendig und besitzt große Abmessungen.
• Zur Herabsetzung der Zündspannung hat man vielfach Glühelektroden verwendet. Durch besondere Maßnahmen, z.B. durch Unterbrechung des die Glühelektroden heizenden "trcmes mit Hilfe von Glimmzündern, ist es auch bei aus dem Hetz über Vorschaltdrosseln gespeisten Gasentladungslampen möglich, einen Spannungsstoß ausreichender Höhe zu erzeugen, der die Zündung der Lampe einleitet. Die Glühelektroden Sind aber empfindlich und setzen die Lebensdauer der Ga"entladung,lampc beträchtlich herab. Besonders empfindlich und damit störanfällig sind auch die Glimmzünder, die innerhalb der Lebensdauer der Gasentladungslampe mehrfach ai.I ;gewechselt werden müssen. Nachteilig ist außerdem das beim Einschalten der Lampe auftretende Flackern des Lichts.

  Das Patent .......... (Patentanmeldung F 54

  21f) betrifft eine verbesserte Schal tungsanordrran zum Be-

  trieb von Gasentladungslampen unter Verwendung einer für die

  Brennspannung und den Brennstrom be-essenen Seeiseschaltun-

  und wenigstens einer hochspannungliefernden, leis,#ung;;sch:@@'_:ehe-

  ren Zündspannung, wobei Speiseschaltung und Zündschaltung

  Gleichrichterdioden und Kondensatoren aufgebaute jpannungs-

  vervielfache-rschaltungen sind. Diese Schaltung vermeidet die

  Nachteile der vorgenannten bekannten Schaltungsanordnung. Cie

  ist insbesondere für Gasentladungslampen, speziell für Gas - _

  entladungslampen mit Kaltelektroden, geeignet.

  Die vorliegende Erfindung ist eine Weiterbildung des Gegenstandes des Patents . . . . . . . (Patenta#eldung P r,4 -784 VIIIc:%21f!. Sie besteht darin, dar die Speiseschaltung und die Zündschaltung zu einer aus mehrerer. hintereinander geschalteten Spannungsverdopplerstufen bestehenden SpannungsvervielfachersChaltung zusanmengefaßt sind. Dabei sind vor- ' zugsweise die Kondensatoren der ZUndspannungsschaitungsstufc bsw. -stufen mit in Bezug auf die Kondensatoren der Ipeiseschal tungsstufen geringerer Kapazität bemessen, während die Linden aller Stufen für den höchst zulässigen Dauerstrom beieJwG'.Z sind. Es ist auch möglich, der Z:ndschal tun@;sstuf e oder den Zündschaltungsstufen eine oder mehrere weitere Spür.-nungs verdoj;pler stuf er_ mit gegenUber der. Zündschal tungss rufen erhUhter I,a azi t'--t nüchzuschal ten . .

  Die erf-nüungsgerrlaße Schaltungsanordnung läwt sich mit

  ;;eringeri :t#:' ::rnd herstellen, tacbei durch unterschiedliche

  17,e-essung der l:o:zden satoren einzelner St#_#@ren unterschiedliche

  erreichbar sind.

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  Fig. 1 eine aus fünf Spannungsverdopplerstufen zusammengesetzte Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung. und Fig. 2 bis 4 grafische Darstellungen der Spannungs-Strom-Charakteristik verschieden bemessener Schaltungsanordnungen.
• In Fig. 1 ist eine aus fünf öpannungsverdopplerstufen bekannter Art zusammengesetzte Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung gezeigt. 10 und 11 sind die an ein Wechselstromnetz anzuschließenden Zlingangälclemmen. 12 und 13 sind die Gleichstrom-Ausgangsklemmen, die an die zu speisende Gasentladungslampe - gegebenenfalls-unter tune; eines Vort,riderstandes - angeschlossen wird.
• Die dargestellte Schaltung--ancrdnung liefert ausgangsseitig eine Gleichspannung von wobei n die Anzahl der 3^anrungsverdopp? erstufen ist. Ir.: vorliegenden Falle sind fünf Stufen vorhanden, so daß die dargestellte Schaltu-ng eine ;3'ra"nun t,"cn l ieferf . Dabei ist der @Terl@:.>>f der .".usar@s-Srarrnargs-Strom-Kennlinie abh=:ngiö von der Große der iervrendeten Kondensatoren. Bei der in Fig. 1 dargestellten Schaltung besteht beispielsweise die Speiseschaltungsstufe aus den beiden Gleichrichterdioden 14a und lob und den Kondensatoren 15a und 15b. Diese Stufe liefert eine Spannung von Die nachgeschalteten Stufen enthalten die Gleichrichterdioden und Kondensatoren 16a bis 23a und 16b bis 23b. Die Kondensatoren 17a, lga, 21a, 23a und 17b, lgb, 21b und 23b besitzen eine geringere Kapazität als die Kondensatoren 15a und 15b der Speiseschaltungsstufe. Die Dioden aller Stufen sind aber für den höchst zulässigen Betriebsstrom bemessen, da sie alle von diesem Strom durchflossen werden.
• Eine Schaltungsanordnung der beschriebenen Art kann beispielsweise die in Fig. 2 dargestellte Kennlinie aufweisen. Solange die Gasentladungslampe nicht gezündet hat, liefert die Schaltung bei dem Strom Null eine sehr hohe Spannung, welche die Zündung der Gasentladungslampe bewirkt. Nach der Zündung nimmt der Innenwiderstand der Gasentladungslampe wesentlich ab, so daß der Strom erheblich ansteigt. Die Spannung an den Kondensatoren 17, 1g, 21 und 23 bricht darauf wesentlich Zusammen, so daß die Ausgangsspannung im wesentlichen durch die Spannung an den größer bemessenen Kondensatoren 15a und 15b bestimmt wird. Es ist auch möglich, die Kapazität der der Sreiseschaltungsstufe 30 nachgeschalteten Zündspannungsstufen 31 bi, 34 unterschiedlich zu bemessen, so daß die Ausgangscharakteristik der Gesamtschaltung Abschnitte unterschiedlicher Steigungen aufweist. Beispielsweise können die Kapazitäten der Stufen 31 und 32 mit einer gegenüber den Kapazitäten 15a und 15b der Stufe 30 verringerten Kapazität ausgerüstet sein, während die Stufen 33 und 34 mit Kondensatoren noch weiter verringerter Kapazität ausgerüstet sein können, wodurch sich beispielsi;eise die in Fig. 3 gezeigte Ausgangskennlinie ergibt.
• Für Gasentladungslampen, die kurzzeitig bei :.eher Zündspannung eine hohe Zündenergie erfordern, kann bei-spiel--weise die letzte Stufe 34 mit Kondensatoren 23a und 23'0 -; erhä,l tni :-mäßig gro2er Kapazität ausgerüstet sein, wodurch@ar zzeitig bei hoher Spannung ein ver gleichsweise hoher Strcm fließen kann, bis die Kondensatorladung abgebaut ist. Die entsprechende Ausgangskennlinie zeigt rid. 4.
• Die für die Gasentladung nötige Stabilisierung de-- Enlladungsstromes wird bei den Schaltungen der gerannter Art i:: wesentlichen dadurch erreicht, da2 die Spannung an den Konden- satoren bei Belastung zusammenbricht. Fall:, diese Cta.wilisierunö allein noch nicht ausreicht, kann zur zusätzlichen tabilislerung und zur Siebung des Verbraucherstromes in an sich be-:zanntenreise ein Zusätzlicher ohm'scher @rort@Tiderstand oder eine Droscelsiule vorgesehen werden. Es ist auch möglich, Widerstc.nd und Drossel.3pule 2u kombinieren.

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Claims (3)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. -Schaltungsanordnung zum Betrieb von Gasentladungslampen unter Verwendung einer für die Brennspannung und den Brennstrom bemessenen Speiseschaltung und wenigstens einer hochspannungsliefernden, leistungsschwächeren Zündschaltung, wobei Speiseschaltung und Zündschaltung aus Gleichrichterdioden und Kondensatoren aufgebaute Spannungsvervielfacherschaltungen sind, nach Patent ...... (Patentanmeldung F 54 384 VIIIc/21f), dadurch gekennzeichnet, daß Speiseschaltung und Zündschaltung zu einer aus mehreren hintereinander geschalteten Spannungsverdopplerstufen (30 - 34) bestehenden Spannungsvervielfacherschaltung zusammengefaßt sind.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1; dadurch gekennzeichnet,daß die Kondensatoren (17, 19, 21, 23) der Zündspannungsschaltungsstufe bzw. -stufen (31 - 34) mit in Bezug auf die Kondensatoren (15a, 15b) der Speiseschaltungsstufe (30) geringerer Kapazität bemessen sind, während die Dioden (14, 16, 18, 20, 22) aller Stufen (30 - 34) für den höchst zulässigen Dauerstrom bemessen sind.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündspannungsstufe oder den Zündspannungsstufen (31 - 33) eine weitere Spannungsverdopplerstufe (34) mit gegenüber den Zündspannungsstufen erhöhter Kapazität nachgeschaltet ist.