DE1764475B1

DE1764475B1 - Zuendvorrichtung fuer eine gasentladungslampe

Info

Publication number: DE1764475B1
Application number: DE19681764475
Authority: DE
Inventors: Tsuguhito Hashimoto
Original assignee: Ikeda Electric Co Ltd; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp; Panasonic Life Solutions Ikeda Electric Co Ltd
Priority date: 1967-06-29
Filing date: 1968-06-12
Publication date: 1972-05-31
Also published as: US3522475A; NL162815B; NL6808963A; NL162815C; GB1222699A

Description

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nungsverlaufs an verschiedenen Stellen der Schal- geber 7 eine Schaltungsanordnung 11 zur Erzeugung

tungsanordnung nach F i g. 1, einer nicht sinusförmigen Spannung liegt, die mit dem

F i g. 3 das Schaltbild einer anderen Ausführungs- Zündimpulsgeber 7 die Zündvorrichtung 12 bildet,

form einer bekannten Zündvorrichtung, Die Schaltungsanordnung 11 besteht im vorliegenden

F i g. 4 das Schaltbild einer erfindungsgemäßen 5 Beispiel aus der Parallelschaltung einer sättigbaren

Zündvorrichtung, Drossel 9 und eines Kondensators 10.

Fig. 5 A bis 5E die Darstellung der an verschie- Die Arbeitsweise dieser Anordnung wird an Hand

denen Stellen der Anordnung nach F i g. 4 auftreten- der F i g. 5 erläutert. Wird die Spannung E angelegt,

den Schwingungsformen, so fließt in der Drossel 9 ein Strom I₁, der bei geeig-

Fig. 6A bis 6D verschiedene Ausführungsformen io neter Einstellung des Sättigungswertes eine scharfe

der Verzerrungsanordnung gemäß der Erfindung, Spitze in jeder Halbwelle aufweist, wie F i g. 5 A zeigt.

Fig. 7A und 7B weitere Ausführungsbeispiele Die Phase dieses StromesI₁ ist entgegengesetzt zur

der Erfindung und Phase des Stromes Z₂ durch den Kondensator 10, der

F i g. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Er- eine erhebliche Kapazität aufweist. Der Schutzwiderfindung. 15 stand 5 wird infolgedessen von einem Strom I₃

An Hand der F i g. 1 bis 3 soll zunächst die Ar- (F i g. 5 B) durchflossen, der die Summe der Ströme Z₁ beitsweise der bekannten Vorrichtungen erläutert und I₂ darstellt. Dieser Strom /₃ hat in jeder Halbwerden. Gemäß F i g. 1 ist eine Gasentladungs- welle drei Maxima. Der Kondensator 6 des Zündlampe 3 über eine Drosselspule 2 an eine Wechsel- impulsgebers 7 wird mit dem Strom Z₃ aufgeladen. Stromquelle 1 angeschlossen. Eine symmetrische ao Dies ist äquivalent mit dem Betrieb des Zündimpuls-Mehrschichtendiode 4, die als Thyristor für Wechsel- gebers 7 mit einer Spannung F₄ (F i g. 5 C) von der ströme arbeitet, und ein Strombegrenzungswiderstand 5 dreifachen Frequenz der Netzspannung E. Infolgesind in Serie an die beiden Klemmen der Wechsel- dessen wird der Zündimpulsgeber 7 in jeder Halbstromquelle 1 angeschlossen. Die Drosselspule 2 und periode der Netzspannung E dreimal angestoßen. Wie die Mehrschichtendiode 4 sind an der Stelle ρ mit 25 Fig. 5D zeigt, ergibt sich somit in jeder Halbperiode dem einen Pol der Wechselstromquelle 1 verbun- der Netzspannung E dreimal ein Zündpuls F₃.
den. Ein Kondensator 6 ist einerseits an eine Anzap- Je nach dem gegenseitigen Verhältnis der Ströme Z₁ fung q der Drosselspule 2 und andererseits an die und Z₂, d. h. nach den Werten der Drossel 9 und des Verbindungsstelle der Mehrschichtendiode 4 und des Kondensators 10, können auch andere Schwingungs-Begrenzungswiderstandes 5 angeschlossen. 30 formen des Stromes Z₃ und damit der Klemmenspan-

Fig. 2A zeigt den Spannungsverlauf an der nung F₄ am Zündimpulsgeber 7 auftreten. So zeigt Stelle p, Fig. 2B an der Stelle q und Fig. 2C an Fig. 5E den Fall, daß die Spannung F₄ zwei posiden Klemmen der Gasentladungslampe 3. Wenn die tive Maxima, aber kein negatives Maximum in einer Netzspannung £ gemäß Fig. 2 A angelegt wird, so Halbperiode der Netzspannung aufweist. Infolgedessen lädt sich der Kondensator gemäß Fig. 2B über den 35 wird in diesem Falle nur zweimal im Verlauf einer Drosselabschnitt zwischen den Punkten ρ und q und Halbperiode der Zündimpulsgeber angestoßen,
den Widerstand 5 auf. Hat die Ladespannung V₁ die Durch das mehrfache Auftreten eines Zündimpul-Durchbruchspannung F₂ der Mehrschichtendiode 4 ses im Verlauf einer Halbperiode wird die Zündung erreicht, so beginnt diese zu leiten, so daß der Kon- der Gasentladungslampe 3 sehr erleichtert,
densator 6 sich plötzlich über den Drosselabschnitt 40 Die Schaltungsanordnung 11 zur Erzeugung einer p, q und die Mehrschichtendiode entlädt und ein stei- nicht sinusförmigen Spannung kann auch in anderer ler Spannungsimpuls zwischen den Punkten ρ und q Weise als in F i g. 4 aufgebaut sein. Einige Beispiele entsteht. Dieser Spannungsimpuls wird in einem Ver- hierfür sind in Fig. 6 A bis 6D gezeigt,
hältnis, das durch den Ort der Wicklungsanzapfungq In Fig. 6A besteht die Schaltungsanordnung 11 bestimmt ist, überhöht und führt zu einem Hoch- 45 aus der Parallelschaltung eines Kondensators 15 und Spannungspuls F₃ gemäß F i g. 2 C. Dieser einmal einer Drossel 13, die in Reihe mit einer Mehrschichin jeder Halbperiode der Betriebsspannung erzeugte tendiode 14 liegt. In Fig. 6B sind die Plätze des Zündpuls F₃ wird der Netzspannung überlagert und Kondensators und der Drossel vertauscht, d. h. der gelangt auf beide Klemmen der Gasentladungs- Kondensator 16 liegt in Reihe mit einer Mehrschichlampe 3, um diese zu zünden. 5° tendiode 17 und die Drossel 18 liegt parallel zu dieser

Eine ebenfalls bekannte Abwandlung der Schal- Reihenschaltung. In F i g. 6 C wird die Parallelschaltungsanordnung nach F i g. 1 ist in F i g. 3 dargestellt. tung einer sättigbaren Drossel 9 und eines ohmschen Sie unterscheidet sich von der ersteren nur dadurch, Widerstandes 20 verwendet.

daß an Stelle der Mehrschichtendiode 4 eine Sätti- Bei der Erläuterung der F i g. 4 war angenommen

gungsdrossel 8 mit nahezu rechteckiger Magnetisie- 55 worden, daß in den beiden Parallelzweigen reine

rungsschleife verwendet wird. Blindwiderstände 9 und 10 vorhanden sind. In die-

Ziel der Erfindung ist es deshalb, eine Zündvor- sem Falle sind die Phasen der Ströme Z₁ und Z₂ um

richtung der erwähnten Art so zu verbessern, daß im 180° gegeneinander verschoben und ein merklicher

Verlauf einer Halbperiode der Betriebsnetzspannung Strom fließt nur während einer kurzen Zeit durch die

mehrere Zündimpulse auf die Gasentladungslampe ⁶° Drossel 9. Diese Schaltungsanordnung 11 erzeugt also

gegeben werden. Auf diese Weise kann die Gas- einen stark verzerrten Stromverlauf, wodurch eine

entladungslampe stets rasch und sauber gezündet Mehrzahl von Zündimpulsen pro Halbperiode zuver-

werden. lässig erzielt wird und die Gasentladungslampe 3 eine

Eine erfindungsgemäße Zündvorrichtung ist in sichere Zündung erfährt. Wird gemäß Fig. 6D in

F i g. 4 dargestellt. Sie unterscheidet sich von der Vor- 65 Serie mit dem Kondensator 10 ein ohmscher Wider-

richtung nach F i g. 1 dadurch, daß in Reihe mit dem stand 21 eingeschaltet, so läßt sich die Phase des

aus der Mehrschichtendiode 4, dem Schutzwiderstand 5 Kondensatorstroms beliebig verschieben, so daß die

und dem Kondensator 6 bestehenden Zündimpuls- Verzerrungsform und damit die Einsatzpunkte der

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Zündimpulse frei gewählt werden können. So kann und eines Kondensators 25, die einen ebenfalls par-

z. B. erreicht werden, daß die Zündimpulse haupt- allel zu den Klemmen der Gasentladungsröhre 3 gesächlich während des Anstiegs der Lampenspannung schalteten Kreis 26 bilden.

auftreten. Da ferner die Erzeugung der verzerrten F i g. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der ErSpannungen von der Amplitude der Netzspannung £ 5 findung in Anwendung auf eine Gasentladungslampe 3 abhängt, ändert sich die Anzahl der erzeugten Zünd- mit vorgeheizten Glühkathoden 3'. Der Zündimpulsimpulse mit Schwankungen der Netzspannung. geber 7 besteht hier aus der Mehrschichtendiode 4, Die Erfindung ist unabhängig von der speziellen dem Begrenzungswiderstand 5, dem Kondensator 6 Ausbildung des verwendeten Zündimpulsgebers 7 und und der Primärwicklung 24' sowie der Sekundärvon der Art der Übermittlung der Zündimpulse auf io wicklung 24" eines Impulstransformators 24. In die Gasentladungslampe 3. Beispielsweise kann ge- Reihe mit dem Impulsgeber 7 liegt wieder die Schalmäß Fig.7A ein Schaltmagnet22 statt der Mehr- tungsanordnung 11, bestehend aus einer sättigbaren schichtendiode 4 und eine Strombegrenzungsdrossel Drossel 9 und einem Kondensator 10. Ein Stabilisator 23 statt des Begrenzungswiderstandes 5 verwendet 27 dient zur Aufrechterhaltung der Brennspannung, werden. Ferner kann gemäß Fig. 7B die Zündvor- 15 Wird die Netzspannung an diese Einrichtung angerichtung 12 unabhängig von der zum Betrieb der Gas- legt, so fließt ein Strom durch den Stabilisator 27, den entladungslampe 3 erforderlichen Vordrossel 2 ausge- Heizfaden 3', die Sekundärwicklung 24" und die Pribildet sein. Hierzu ist bei dieser Ausführungsform ein märwicklung 24' des Impulstransformators, den Kon-Impulstransformator 24 vorgesehen, dessen Primär- densator 6, den Begrenzungswiderstand 5, die Schalwicklung zusammen mit dem Kondensator 6 und der 20 tungsanordnung 11 und den Heizfaden 3'. Der Kon-Mehrschichtendiode 4 den Zündimpulsgeber 7 bildet. densator 6 wird aufgeladen, bis bei einer bestimmten Der Begrenzungswiderstand 5 fällt weg, und die Ladespannung die Mehrschichtendiode 4 zu leiten beReihenschaltung der Kreise 7 und 11 ist unmittelbar ginnt, so daß durch den Spannungszusammenbruch mit den Klemmen der Gasentladungslampe 3 verbun- Zündimpulse erzeugt werden. Die Anordnung arbeitet den. Zur Impulsübertragung dient die Reihenschal- 25 also in gleicher Weise wie die früheren Ausführungstung der Sekundärseite des Impulstransformators 24 beispiele.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 Die Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung für Patentansprüche· eme Gasentladungslampe zur Erzeugung von mehre- ' ren Zündspannungsimpulsen im Verlauf einer Halb periode der Betriebsspannung, bestehend aus einer zu

1. Zündvorrichtung für eine Gasentladungs- 5 den Elektroden der Gasentladungslampe parallellampe zur Erzeugung von mehreren Zündspan- geschalteten Reihenschaltung aus einem einen genungsimpulsen im Verlauf einer Halbperiode der schlossenen Schwingkreis bildenden Zündimpulsgeber Betriebsspannung, bestehend aus einer zu den und einer weiteren Schaltungsanordnung. Elektroden der Gasentladungslampe parallel- Bei den bekannten Zündvorrichtungen dieser Art geschalteten Reihenschaltung aus einem einen io treten die Bedingungen, die den Zündimpulsgeber geschlossenen Schwingkreis bildenden Zünd- zur Abgabe von Zündimpulsen veranlassen, nur impulsgeber und einer weiteren Schaltungsanord- einmal in jeder Halbperiode der Betriebsspannung nung, dadurch gekennzeichnet, daß auf. In einer späteren Phase jeder Halbperiode die weitere Schaltungsanordnung (11) aus einer hört die Erzeugung der Zündimpulse wieder auf, zwei Zweige aufweisenden Parallelschaltung von 15 bis in der nächsten Halbperiode das Spiel von neuem Schaltmitteln besteht, die in den zwei Zweigen beginnt.

Ströme mit zueinander entgegengesetzter Phase Diese Betriebsweise reicht aber nicht immer aus,

erzeugen, deren Überlagerung am Verbindungs- um eine Gasentladungslampe rasch und sauber zu

punkt der Schaltungsanordnung (11) mit dem zünden. Es wurde gefunden, daß es häufig vorteilhaf-

Zündimpulsgeber (7) eine nicht sinusförmige 20 ter ist, wenn mehrmals im Verlauf einer Halbperiode

Spannung mit mehreren Spannungsmaxima pro der Betriebsspannung kurzzeitig kräftige Zündimpulse

Halbperiode der Betriebsspannung ergibt, die je- auf die Elektroden der Gasentladungslampe gegeben

weils den Zündimpulsgeber (7), der unter alleini- werden.

gem Einfluß der Betriebsspannung nur einmal pro Aufgabe der Erfindung ist es, den Zündvorgang

Halbperiode Zündimpulse abgeben würde, zur 25 einer Gasentladungslampe dadurch zu verbessern,

Abgabe von Zündimpulsen veranlassen. daß der Zündimpulsgeber in jeder Halbperiode der

2. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch Betriebsspannung mehrmals zur Erzeugung von gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung Zündimpulsen veranlaßt wird.

(11) aus der Parallelschaltung einer sättigbaren Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß

Drossel (9) und eines Kondensators (10) besteht. 30 die weitere Schaltungsanordnung aus einer zwei

3. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch Zweige aufweisenden Parallelschaltung von Schaltgekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung mitteln besteht, die in den zwei Zweigen Ströme mit (11) aus der Parallelschaltung eines Kondensators zueinander entgegengesetzter Phase erzeugen, deren

(15) mit der Reihenschaltung einer Drossel (13) Überlagerung am Verbindungspunkt der Schaltungsund einer symmetrischen Schaltdiode (14) besteht. 35 anordnung mit dem Zündimpulsgeber eine nicht

4. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch sinusförmige Spannung mit mehreren Spannungsgekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung maxima pro Halbperiode der Betriebsspannung ergibt, (11) aus der Parallelschaltung einer Drossel (18) die jeweils den Zündimpulsgeber, der unter alleinigem und der Reihenschaltung eines Kondensators Einfluß der Betriebsspannung nur einmal pro HaIb-

(16) und einer symmetrischen Schaltdiode (17) 40 periode Zündimpulse abgeben würde, zur Abgabe besteht. von Zündimpulsen veranlassen.

5. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch In einer älteren deutschen Patentanmeldung (deutgekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung sehe Offenlegungsschrift 1 589 229) ist eine Zündöl) aus der Parallelschaltung einer sättigbaren schaltung für eine Gasentladungslampe vorgeschlagen Drossel (9) und eines ohmschen Widerstandes 45 worden, die einen zweipoligen Zündimpulskreis mit

(20) besteht. einem geschlossenen Stromkreis aus einem symmetri-

6. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch sehen kontaktlosen Schaltelement, einem Kondensator gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung und aus einer Primärwicklung eines Impulstransforma-(11) aus der Parallelschaltung einer sättigbaren tors aufweist. Diese Zündschaltung zeichnet sich gemäß Drossel (9) und der Reihenschaltung eines Kon- 50 dem älteren Vorschlag dadurch aus, daß der Zündimdensators (10) und eines ohmschen Widerstandes pulskreis eine Zusatzschaltung enthält, die für die

(21) besteht. Brennspannung der Gasentladungslampe einen hohen

7. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch Widerstand und für die Zündimpulse einen geringen gekennzeichnet, daß der Zündimpulsgeber (7) aus Widerstand besitzt. Beispielsweise besteht die vorgeeinem Abschnitt einer Drosselspule (2), einer sym- 55 schlagene Zusatzschaltung aus einer Parallelschaltung metrischen Schaltdiode (4) und einem Konden- einer Induktivität und eines Kondensators. Auch hier sator(6) besteht, bei dem ein Begrenzungs wider- ist im Gegensatz zu der vorliegenden Erfindung die Anstand (5) an die Verbindungsstelle der Schaltdiode Ordnung so getroffen, daß die Zündimpulse nur in und des Kondensators angeschlossen ist. einem einzigen Phasenbereich der Betriebsspannung

8. Zündvorrichtung nach Anspruch I, dadurch 60 auftreten. Erfindungsgemäß werden dagegen die Zündgekennzeichnet, daß der Zündimpulsgeber (7) aus impulse im Verlauf einer Halbwelle der Betriebsspaneinem Abschnitt einer Drosselspule, einem Um- nung mehrmals mit Unterbrechungen an die Gasschaltmagneten (22) und einem Kondensator (6) entladungslampe angelegt.

besteht, bei dem eine Strombegrenzungsdrossel Die Erfindung wird nachstehend an Hand der (23) an die Verbindungsstelle des Umschalt- ⁶5 Zeichnung erläutert. Hierin sind magneten und des Kondensators angeschlossen ist. Fig. 1 das Schaltbild einer bekannten Zündvorrichtung,
Fig. 2A, 2B und 2C Darstellungen des Span-