DE1789052A1

DE1789052A1 - Anordnung zum starterlosen Zuenden von Entladungslampen,insbesondere Leuchtstofflampen

Info

Publication number: DE1789052A1
Application number: DE19681789052
Authority: DE
Inventors: Otto Kreutzer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Apparatebau Hofstetter & Co 7750 Konstanz De
Priority date: 1968-09-28
Filing date: 1968-09-28
Publication date: 1972-01-05
Also published as: DE1789052B2; AT290672B; CH495103A; DE1789052C3

Description

Anordnung zum starterlosen Zünden von Entladungslampen, insbesondere Leuchtstofflampen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum starterlosen Zünden von über ein Vorschaltgerät, insbesondere einen Wechselrichter, betriebenen Entladungslampen mit vorgeheizten Elektroden und einer äußeren Elektrode als kapazitive Zündhilfe sowie einem Kondensator, der über Gleichrichter auf eine Spitzenspannung aufgeladen und dann selbsttätig über die Entladungsstrecke der Lampe entladen wird.

Zum Zünden von Leuchtstofflampen ist es bekannt, zunächst die Heizwendeln der Lampe vorzuheizen und zwischen den Elektroden der Lampe die LeerlaufZündspannung anzulegen, die bei normalen Temperaturverhältnissen eine Zündung einleitet. Bei starterlosen Schaltungen wird oft auch eine Zündhilfsspannung verwendet, die an einen Zündstreifen oder an Metallteile der Leuchte angelegt wird und durch eine Glimmentladung die Lampe zum Zünden bringt. Im allgemeinen ist die Zündhilfsspannung des Zündstreifens höher als die an den Lampenelektroden anliegende Leerlaufspannung. Um bei niedrigen Speisespannungen oder niedrigen Umgebungstemperaturen der Lampe eine sichere Zündung zu erzielen, müßte zwischen der Zündhilfe und der Lampe eine sehr hohe Spannung liegen, die aber aus Sicherheitsgründen nicht erwünscht ist.

Um unter ungünstigen Betriebsverhältnisaen, z.B. bei extremen Rohrwandtemperaturen der Lampe, eine Zündung zu erzielen, ist es auch bekannt, die Zündspannung für die Entladungslampe durch Kondensatoren im Lampenstronipfad zu erhöhen (deutsche Auslegeschrift 1 042 116). Dabei werden die Kondensatoren über Gleich-

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richter in Parallelschaltung auf eine entsprechende Spitzenspannung aufgeladen und durch eine mechanische Schaltvorrichtung danach in Reihenschaltung über die Entladungsstrecke der Lampe entladen. Diese Ausführung hat den Nachteil, daß zum Zünden der Lampe eine mechanisch betätigte Schaltvorrichtung erforderlich ist.

Es ist auch eine Schaltungsanordnung bekannt geworden, bei der die Lampe an einem Streutransformator angeschlossen ist, dessen Sekundärwicklung die Betriebsspeisespannung für die Lampe liefert und der mit Heizwicklungen für die Elektrodenvorheizung versehen ist (deutsche Auslegeschrift 1 098 608).

Ein zwischen der die Betriebsspannung liefernden Sekundärwicklung und einer Lampenelektrode eingeschalteter Kondensator wird mit einer Gleichspannung so langsam aufgeladen, daß er erst dann, wenn die Lampe innerhalb der für die normale Zündung vorgesehenen Zeit nicht gezündet hat, den Endwert seiner Ladespannung erreicht und seine Gleichspannung der an den Lampenelektroden liegenden Leerlaufspannung des Transformators Überlagert. Dabei wird durch die über einen Schutzwiderstand an den Transformator angeschaltete äußere Elektrode eine Vorionisierung der Lampe eingeleitet. Bei bestimmten Betriebsverhältnissen kann auf diese Weise eine Zündung der Lampe herbeigeführt werden. Nach erfolgter Zündung der Lampe ist die Gleichspannung nicht mehr wirksam. '

Bei dieser bekannten Ausführung kann bei tieferen Temperaturen durch die äußere Elektrode in der Lampe eine Glimmentladung hervorgerufen werden, die soviel Energie aufnimmt, daß über den Gleichrichter eine ausreichende Aufladung des Kondensators nicht mehr erfolgt, die einen Dunhbruch der Entladung zu einer Bogenentladung bewirken könnte. Die Entladung in der Lampe bleibt dann im Zustand der Glimmentladung.

Es ist ferner eine Schaltungsanordnung ζψα starterlosen Zünden

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von Niederspannungs-Leuchtstofflampen bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 144 401), die mit außen an der Lampe angeordneten Starthilfsstreifen versehen sind, an welche in einer Resonanzschaltung erzeugte Spannungen angelegt werden, deren Auftreten zur Sicherung einer genügenden Elektrodenvorheizung durch einen im Resonanzkreis liegenden Heißleiter verzögert wird. Auch bei dieser Schaltung können sich bei tiefen Temperaturen Startschwierigkeiten ergeben.

Es ist auch bekannt, gasgefüllte Leuchtröhren mit Hochfrequenzstrom zu speisen, um die Lichtausbeute der Lampe zu erhöhen (österreichische Patentschrift 194 007). Bei dieser Ausführung wird zur Erzeugung des Hochfrequenzstromes ein selbsterregter Generator verwendet, dessen Ausgang über eine Kopplungsinipedanz mit einem Betriebskreis gekoppelt ist, der wenigstens ein gasgefülltes Leuchtgefäß mit einer Impedanz in Reihe mit diesem aufweist.Hier beeinträchtigen aber Blindströme den Wirkungsgrad.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Mängel der bekannten Anordnungen su beheben. Dies wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß ein kapazitiver Zündstromkreis vorgesehen ist, der aus der Reihenschaltung eines Leitungspoles einer Wechselspannungsquelle, eines temperaturabhängigen Widerstandes, der äußeren Elektrode, der Gasentladungsstrecke der Entladungslampe, einer Lampenelektrode, einer Heizwicklung des Vorschaltgerätes, dem Kondensator, einer Sekundärwicklung sowie einer weiteren Heizwicklung des Vorschaltgerätes und dem anderen Leitungspol der Wechselspannungsquelle besteht, wobei die Wechselspannungsquelle eine Frequenz von mindestens 10 KHz, insbesondere 15 bis 20 KHz besitzt,und der temperaturabhängige Widerstand derart bemessen ist, daß der kapazitive Zündhilfsstrom eine Zündung der Lampe erst nach Aufladung des Kondensators im Lampenstromkreis bewirkt.

Durch die hohe Frequenz der ZündhiIfsspannung und deren verzögertes Anlegen über den temperaturabhängigen Widerstand wird

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auch bei sehr tiefen Temperaturen ohne weitere Erhöhung der Zündhilfsspannung und ohne zusätzliche Maßnahmen an der äußeren Elektrode ein ausreichend großer Zündstrom zur Vorionisierung und Zündung der Lampe sichergestellt. Darüber hinaus ist es möglich, die Leerlaufspannung für die Lampe gegenüber der üblichen Leerlaufspannung wesentlich herabzusetzen, z.B. auf einen Wert, der kleiner oder gleich der doppelten Brennspannung der Entladungslampen ist. Dadurch werden die Blindetromanteile der Schaltung stark herabgesetzt und es werden die Kompensationsverhältnisse derart verbessert, daß die Erwärmung des Wechselrichtergerätes vernachläßigbar klein wird. Damit ergibt sich ein besserer Wirkungsgrad und der Vorteil, daß das Wechselrichtergerät einer wesentlich höheren Umgebungstemperatur ausgesetzt werden kann. Zugleich wird die Betriebssicherheit wesentlich erhöht. Ferner wird durch eine schnelle Aufladung des Kondensators mit dem. verzögernden Wirksamwerden des Zündpotentials bewirkt, daß in allen Fällen auch bei tiefsten Temperaturen (z.B. -4O⁰C) und bei herabgesetzter Anschlußspannung ein sicheres, schlagartiges Durchzünden der Lampe zur Bogenentladung gewährleistet wird, ohne daß die Lampe im Zustand der Glimmentladung hängen bleibt.

Die Erfindung wird anhand der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In Fig. 1 ist die Lampe an eine Sekundärwicklung 2 eines Transformators angeschlossen, der Bauteil einer nicht dargestellten, von einer Versorgungsspannung über die Klemmen 3a gespeisten Wechselrichterschaltung 3 ist. Zur Erhöhung der Leerlaufspannung für die Lampe dienen Kondensatoren 4> die über Gleichrichter 5 aufgeladen und dann über die Entladungsstrecke der Lampe 1 entladen werden. Zur selbsttätigen Entladung des Kondensators dient bei der erfindungsgemäßen Anordnung eine kapazitiv wirkende äußere Elektrode 6, die über einen temperaturabhängigen Widerstand 7 an eine Zündhilfswicklung 8 des Transformators angeschaltet ist. Der Wechselrichter arbeitet mit einer Frequenz von z.B. 15 kHz. Die Kondensatoren 4 werden über Gleichrichter 5 und

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die Vorwiderstände 9 in Parallelschaltung aufgeladen. Der tempera burabhängige Widerstand 7 ist derart bemessen, daß ein kapazitiver Zündhilfsstrom die Zündung der Lampe erst nach Aufladung der Kondensatoren bewirken kann. Bei der Zündung der lampe werden die Kondensatoren in Reihe miteinander über die Lampenelektroden 1a entladen. Dabei werden während des verzögerten Zündeinsatzes die Lampenelektroden von den Wicklungen 2a vorgeheizt.

Es ist zweckmäßig, wie in Fig. 2 dargestellt, die äußere Elektrode an den Verbindungspunkt 11 eines aus dem temperaturabhängigen Widerstand 7 und einem Ohm¹sehen Widerstand 10 gebildeten Spannungsteilers anzuschließen und die äußeren Enden 12 dieses Spannungsteilers an solche Klemmen 13> H der Transformator-Sekundärwicklungen anzuschließen, die eine möglichst große Potentialdifferenz aufweisen. Dadurch wird gegenüber der vereinfachten Ausführung gemäß Pig. 1 die Aufheizung des Heißleiters durch den Stromkreis; Klemme 13 — temperaturabhängiger Widerstand (Heißleiter) 7 - Widerstand 10 - Klemme 14 Reihenschaltung der Transformatorwicklungen 2a, 2, 2a und bewirkt, wodurch unabhängig von der Ausbildung der äußeren Elektrode (des Beleuchtungskörpers) ein schlagartiges Durchzünden der Lampe nach der gewünschten Verzögerung erzielt wird. In vorteilhafter Weise werden die Widerstände 7, 10 des Spannungsteilers so bemessen, daß"sich bei kaltem Zustand der Widerstände an der äußeren Elektrode der Lampen ein Potential einstellt, das möglichst im Bereich der Mitte der Potentiale beider Lampenelektroden 1a liegt.

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Claims

Patentansprüche

1. Anordnung zum starterlosen Zünden von über ein Vorschaltgerät, insbesondere einen Wechselrichter, betriebenen Entladungslampen, vorzugsweise Leuchtstofflampen,f mit vorgeheizten Elektroden und einer äußeren Elektrode als kapazitive Zündhilfe sowie einem Kondensator, der über Gleichrichter auf eine Spitzenspannung aufgeladen und dann selbsttätig über die Entladungsstrecke der Lampe entladen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein kapazitiver Zündstromkreis vorgesehen ist, der aus der Reihenschaltung eines Leitungspoles einer Wechselspannungsquelle (8), eines temperaturabhängigen Widerstandes (7)> der äußeren Elektrode (6), der Gasentladungsstrecke der Entladungelampe (1), einer Lampenelektrode (1a), einer Heizwicklung (2a) des Yor- - schaltgerätes (3), dem Kondensator (4), einer Sekundärwicklung (2) sowie einer weiteren Heizwicklung (2a) des Vorschaltgerätes (3) und dem anderen Leitungspol der Wechselspannungsquelle (8) besteht, wobei die Wechselspannungsquelle eine Frequenz von mindestens 10 kHz, insbesondere 15 bis 20 kHz besitzt ,und der temperaturabhängige Widerstand (7) derart bemessen ist, daß der kapazitive Zündhilfsstrom eine Zündung der Lampe (1) erst nach Aufladung des Kondensators (4) im Lampenstromkreis bewirkt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündelektrode (6) an den Verbindungspunkt (11) eines aus dem temperaturabhängigen Widerstand (7) und einem Ohm¹sehen Widerstand (10) gebildeten Spannungsteilers angeschlossen ist und daß die äußeren Enden'(12) dieses Spannungsteilers an solche Klemmen (13, 14) der Transformator-Sekundärwicklungen angeschlossen sind» die eine möglichst große Potentialdifferenz aufweisen.

Neue Unterlagen (Art7|1Ai».2Nr.TS«tz3dMXMtanmga0M.v.4.9.19e7k

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Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände (7, 10) des Spannungsteilers so bemessen sind, daß sich bei kaltem Zustand der Widerstände an der kapazitiven Zündelektrode der Lampe ein Potential einstellt, das mindestens annähernd in der Mitte zwischen den Potentialen beider Lampenelektroden (1a) liegt.

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