DE1802149B2 - Schaltungsanordnung zum Zünden und Betrieb einer Gasentladungslampe für Wechselstronutetz-Speisung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Zünden und Betrieb einer Gasentladungslampe für Wechselstromnetz-Speisung, wobei die Gasentladungslampe beim anfänglichen Zünden eine niedrige Impedanz besitzt, die mit dem Erwärmen der Gasentladungslampe auf Arbeitstemperatur zunimmt, mit einer in Reihe mit der Gasentladungslampe geschalteten Sättigungsinduktivität, sowie mit einem Kondensator, der in Reihe mit der Sättigungsinduktivität geschaltet ist und zusammen mit dieser einen Resonanzkreis bildet, der zeitweise wenigstens in nächster Nähe des Resonanzpunktes einer harmonischen Frequenzkomponente der Frequenz der Stromquelle arbeitet

Bisher wurden Gasentladungslampen mittels elektrischer Schaltkreise betrieben, die Ballastelemente, insbesondere Belastungswiderstände aufwiesen, welche in Serie mit Kapazitäten geschaltet waren, um eine geregelte Versorgung für die Gasentladungslampe zu erreichen. Derartige Schaltkreise mit Ballastelementen

ίο sind so ausgelegt, daß der Strom auf einen Wert von meistens weniger als 150% des Betriebswertes der Gasentladungslampe begrenzt wird, und zwar selbst bei Einschaltbedingungen, die praktisch die Verhältnisse eines Kurzschlußkreises ergeben.

Eine gasgefüllte Quecksilberentladungslampe besitzt bei ihrer Zündung, während der sich das Quecksilber noch in flüssiger Form befindet, eine sehr niedrige Impedanz, so daß der Widerstand der Gasentladungslampe nur von der Art der Gasfüllung und den physikalischen Bemessungen der Gasentladungslampe abhängt Wenn der Strom durch die Gasentladungslampe fließt, erwärmt sich diese langsam, während das Quecksilber teilweise verdampft wird. Der Gasdruck und die Impedanz nehmen zu, bis ein Dauerbetriebszustand erreicht ist. Wenn der Ballast so bemessen ist, daß der Strom durch die Gasentladungslampe konstant gehalten wird, dann ist die Erwärmungsdauer verhältnismäßig lang, und es vargehen mehrere Minuten, bis die Gasentladungslampe eine Lichtemission von 100% erreicht hat.

jo Es gibt jedoch eine ganze Anzahl von Anwendungsfällen, bei denen diese Beschränkung, d. h. die lange Erwärmungsdauer, sehr nachteilig ist. Insbesondere für die lange Erwärmungsdauer bei Anwendungen von Gasentladungslampen im graphischen Gewerbe kommt es

J5 zu langen Belichtungszeiten, die eine Erhöhung der Produktions- und Betriebskosten bedingen.

Aus der US-Patentschrift 20 30 414 und aus der britischen Patentschrift 5 84 566 ist zwar eine Schaltungsanordnung zum Zünden und Betrieb einer Gasentladungslampe für Wechseistromnetz-Speisung der eingangs genannten Art bekanntgeworden. Bei dieser bekannten Schaltung handelt es sich aber lediglich um einen Einschaltkreis zum Zünden der Gasentladung, nicht aber um eine Schaltungsanordnung zum schnellen Erwärmen der Gasentladungslampe auf die Betriebstemperatur. Ein ähnlicher Einschaltkreis, der ebenfalls lediglich die Funktion hat, die Gasentladung zu zünden, wird im übrigen auch bei dem weiter unten beschriebenen Ausführungsbeispiel nach der Erfindung verwendet. Die Schaltungsanordnung nach der genannten US-Patentschrift beinhaltet also keine Maßnahmen, mit denen es möglich wäre, unterschiedliche Ströme während einer Aufwärmungszeitdauer und des darauf folgenden Normalbetriebszustandes zu erzeugen.

Auch die Schaltungsanordnung nach der britischen Patentschrift 5 84 566 arbeitet in ähnlicher Weise und ist so ausgebildet, daß die Gasentladungslampe durch den bloßen Anschluß an die Netzspannung zum Zünden gebracht wird, also ein zusätzlicher Startschalter über-

bo flüssig gemacht wird. Durch eine Resonanzverschiebung geht die Schaltung sofort nach dem Zünden der Gasentladungslampe in die Normalbetriebsweise über, und auch hier sind keinerlei Maßnahmen vorgesehen, um einen höheren Stromfluß für schnelleres Aufwär-

b5 men sowie einen herabgesetzten Strom nach dem Aufwärmvorgang zu erhalten.

Die Schaltungen nach der britischen Patentschrift 5 84 566 und nach der US-Patentschrift 20 30 414 die-

nen, wie sich zusammenfassend feststellen läßt, lediglich dazu, beim Einschalten des gesamten Gerätes eine erhöhte Zündspannung für die Gasentladungslampe zu erzeugen, <lie sofort nach dem Zünden de»· Gasentladungslampe verschwindet, wobei der jeweils für die Erzeugung dieser hohen Zündspannung vorgesehene Kondensator nach dem Zünden praktisch außer Funktion ist

Schließlich ist' in der deutschen Auslegeschrift 10 80 227 eine Starthaltung für Entladungslampen mit vorheizbaren "Elektroden beschrieben, bei der während der Aufwäimzeit kein höherer als der normale Strom fließt, so daß auch keine schnelle Aufwärmzeit der Entladungslampe erzielt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei weicher der Startstrom der Gasentladungslampe höher als der Normalstrom ist, so daß sich eine verkürzte Aufwärmzeit ergibt, also die Zeit vermindert wird, die dazu erforderlich ist, um die Gasentladungslampe auf die Betriebstemperatur zu bringen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Impedanz der in Reihe geschalteten Sättigungsinduktivität, des Kondensators und der Gasentladungslampe so gewählt sind, daß beim Zünden der Gasentladungslampe, d.h. während der Erwärmungsperiode der Gasentladungslampe, der Reihenschaltkreis wenigstens in nächster Nähe des Resonanzpunktes der dritten harmonischen Frequenz arbeitet und die Kreiskonstanten derart gewählt sind, daß sich beim Betrieb des Reihenschaltkreises dieser schrittweise wenigstens in die nächste Nähe des Resonanzpunktes der Netzfrequenz umschaltet, wenn die Gasentladungslampe ihre Arbeitstemperatur erreicht.

Auf diese Weise fließt zur schnellen Erwärmung der « Gasentladungslampe während des Betriebs in nächster Nähe des Resonanzpunktes der harmonischen Frequenzkomponente infolge des effektiv erniedrigten kapazitiven Blindwiderstandes ein höherer Strom als der des normalen Betriebes durch die Gasentladungslampe; und bei Abnahme der harmonischen Frequenzkomponente durch den effektiv erhöhten kapazitiven Blindwiderstand sinkt der Strom auf einen Normalwert ab, und gleichzeitig wird durch den Betrieb in zumindest nächster Nähe des Resonanzpunktes der Netzfrequenz eine Regelung bei Änderung dieser Netzfrequenz erreicht.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist also sehr vorteilhaft, weil dadurch ein erhöhter Einschaltstrom während der Erwärmungsdauer auftritt, der vor- vt rugsweise wenigstens das Doppelte des normalen Stroms beträgt, wodurch die Zeit, in welcher die Gas-Entladungslampe ihre Arbeitstemperatur erreicht, stark verkürzt wird. Weiterhin führt der Betrieb bei oder in nächster Nähe der Resonanz insofern zu einer Stabili- π sation, als praktisch eine konstante Lichtemission und Lampenspannung erreicht wird, selbst wenn Änderungen in der Eingangsspannung auftreten.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben. t>o

Die Erfindung wird nachstehend anhand der F i g. 1 Dis 6 der Zeichnung näher erläutert, die ein besonders Devorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung und Jessen Betriebsverhältnisse veranschaulichen. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer elek- b5 trischen Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung;

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht eines Autotransformators mit Nebenschlußwiderständen zwischen den Primär- und Sekundärwicklungen;

Fig.3 eine Reihe von Kurven zur Veranschaulichung der Leistungscharakteristik der Schaltungsanordnung;

F i g. 4 eine Regelkurve der Schaltungsanordnung;

Fig.5 die Wellenform der Autotransformator-Spannung, der Spannung am Kondensator, der Lampenspannung während des Beginns der Erwärmungsdauer der Gasentladungslampe und

F i g. 6 Wellenformen, die denjenigen der F i g. 5 entsprechen, jedoch zu dem Zeitpunkt, in dem die Erwärmungsdauer vorüber ist bzw. während der normalen Betriebsdauer.

In der F i g. 1 ist schematisch ein elektrischer Kreis 10 der Schaltungsanordnung dargestellt An die EingangsansclsKisse 11 und 12 ist eine Wechselstromquelle, vorzugsweise von 200 bis 250 Volt angeschlossen. Der Autotransformator 14 ist mit einer Primärwicklung 15 und einer Sekundärwicklung 16 versehen. Die Sekundärwicklung 16 ist über einen Hauptkondensator 17 in Reihe mit der Sekundärwicklung 19 eines Einschalttransformators 20 geschaltet Dieser Einschalttransformator 20 besitzt eine Primärwicklung 21, die an einen üblichen Einschaltkreis 22 angeschlossen ist. Die Sekundärwicklung 19 liegt in Reihe mit der Gasentladungslampe 24, die Anschlüsse 25 und 26 aufweist. Die Sekundärwicklung 19 ist mit dem Anschluß 25 verbunden, während der Anschluß 26 an die Primärwicklung 15 des Autotransformators 14 geführt ist.

Der Einschaltkreis 22 kann von üblicher Art sein, insbesondere kann ein in der US-Patentschrift 33 09 566 vorgeschlagener Einschaltkreis vorgesehen sein. Beim Betrieb des Einschaltkreises wird eine Reihe von Hochfrequenzimpulsen in dem Einschaltkreis 22 erzeugt. Diese Hochfrequenzimpulse werden hinsichtlich ihrer Spannung mittels des Transformators 20 herauftransformiert und dem Wechselstrom, an dem die Gasentladungslampe 24 angeschlossen ist, überlagert. Der Einschalttransformator 20, ein Impulstransformator, besitzt einen Ferritkern, der für Impulse hoher Frequenz geeignet ist, andererseits aber hinsichtlich des Betriebsstromes eine niedrige Impedanz hat. Ein Nebenschlußkondensator 27 liegt in Reihe mit der Sekundärwicklung 19 des Einschalttransformators 20 und mit der Gasentladungslampe 24. Dieser Nebenschlußkondensator 27 schließt den Stromkreis für die Hochfrequenzimpulse des Einschaltkreises. Der Nebenschlußkondensator 27 besitzt eine niedrige Kapazität und läßt daher bei der Betriebsfrequenz nur einen geringen Strom durch.

Der Autotransformator 14 ist vorzugsweise von der in F i g. 2 gezeigten Art, d. h., er weist einen Kern 30 auf, der drei Schenkel sowie einen Schichtaufbau besitzt und aus E-förmigen Schichtkörpern sowie streifenförmigen Abschlußschichtkörpern besteht. Diese Schichtkörper sind jeweils wechselweise gegeneinander umgekehrt, so daß die Verbindungen in üblicher Weise unterbrochen werden. Die Primärwicklung 15 und die Sekundärwicklung 16 sind um den zentralen Schenkel 31 gewickelt. Weiterhin ist ein Paar von magnetischen Nebenschlußwiderständen 32 und 33 vorgesehen, die einen hohen magnetischen Widerstand aufweisen und zwisrHen dem zentralen Schenkel und den äußeren Schenkeln des Transformatorkörpers 30 angeordnet sind, und zwar zwischen der Primär- und der Sekundärwicklung 15 bzw. 16. An den Enden der Nebenschlußwiderstände sind Luftspalte vorgesehen, so daß eine lose Kopplung zwischen der Primär- und der Sekundär-

wicklung auf dem Transformatorkörper bewirkt wird. Obwohl vorzugsweise ein Autotransformator in der Schaltungsanordnung verwendet wird, können selbstverständlich auch andere Transformatoren verwendet werden, bei denen eine lose gekoppelte Sekundärwicklung vorhanden ist, oder eine Sättigungsinduktivität, die in Reihe mit der Eingangsspannung geschaltet ist, ohne daß ein Herauftransformieren der Spannung erfolgt. Eine derartige Sättigungsdrossel ergibt eine hohe Streureaktanz und wirkt in ähnlicher Weise wie der vorbeschriebene Autotransforrnator. Trotzdem wird wegen der niedrigeren Material- und Baukosten ein Autotransformator bevorzugt.

Beim Betrieb der Schaltungsunordnung sind die Anschlüsse Ii und 12 mit einer Wechselstrornquelle verbunden, deren Spannung vorzugsweise in der Größenordnung von 250 Volt und deren Frequenz bei 50 oder 60 Hertz liegt. Der Einschaltkreis wird üblicherweise mit derselben Wechselstromquelle betrieben. Nach Betätigung des Einschaltkreises und bei der hierdurch erfolgten Zündung der Gasentladungslampe 24 fließt ein Strom durch die Gasentladungslampe 24, der wenigstens das Zweifache ihres normalen Betriebsstromes beträgt. Hierdurch wird die Gasentladungslampe 24 sehr schnell auf ihre Arbeitstemperatur erwärmt. Die Konstanten des elektrischen Schaltkreises sind so ausgewählt und relativ zu den Kreiskonstanten der Gasentladungslampe 24 bemessen, daß sich der Schaltkreis unmittelbar nach Zündung der Gasentladungslampe bei oder in nächster Nähe einer harmonischen Frequenz in Resonanz befindet. Die Kreiskonstanten sind vorzugsweise so ausgewählt, daß der Betrieb mit der dritten Harmonischen erfolgt. Während sich die Gasentladungslampe auf die Arbeitstemperatur erwärmt, stellen sich die Kreiskonstanten automatisch so ein, daß der Betrieb der elektrischen Anlage schrittweise auf einen Arbeitspunkt übergeht, der in unmittelbarer Nähe der Resonanz bei der Frequenz der Stromversorgungsquelle liegt die vorzugsweise 50 oder 60 Hz beträgt Die Streureaktanz des Autotransformators wirkt mit dem Kondensator 17 so zusammen, daß eine Regelung erreicht wird, durch die in weitem Ausmaß Änderungen der Spannung bei der Betriebsfrequenz ausgeglichen werden.

Bei der Betrachtung der Parameter, die die Bemessung der Systemkonstanten bestimmten, sind die charakteristischen Werte der Gasentladungslampe zu berücksichtigen. Der Widerstand der Gasentladungslampe verläuft im Betriebsbereich praktisch linear. Der induktive Blindwiderstand des Sekundärkreises des Autotransformators 14 und des Kondensators 17 sind so ausgewählt daß sich die Bedingungen für einen Betrieb nahe des Resonanzpunktes ergeben und daß gleichzeitig eine Sicherheitsbelastung erreicht wird, so daß die Gasentladungslampe nicht »wegläuft«. Der induktive Blindwiderstand und die Kapazität sind daher so bemessen, daß beim anfänglichen Einschalten der Gasentladungslampe der Strom durch diese so weit begrenzt wird, daß die Gasentladungslampe, insbesondere deren Dichtungen bzw. Einschmelzstellen nicht beschädigt werden. Während der Erwärmungsdauer erfolgt der Betrieb beim oder in der Nähe des Resonanzpunktes einer harmonischen Frequenz, wodurch die effektiv erniedrigte Kapazität des Kondensators 17 einen höheren als den Normalbetriebsstrom zur Folge hat Die inhärente Reaktanz des Autotransformators tendiert zu einem theoretischen Anwachsen bei der erhöhten harmonischen Frequenz. Jedoch erniedrigt der Sättigungseffekt, der durch den Überstrom während des Einschaltens bedingt ist, den effektiven Wert des induktiven Blindwiderstandes der Reaktanz bei dem Betrieb mit der harmonischen Frequenz.
> Wegen der Vielzahl der Veränderlichen, die in dem elektrischen Kreis auftreten, ist es ohne weiteres erkennbar, daß die Kreiskonstanten schneller auf experimentellem Weg bestimmt werden können als durch Berechnung.

ίο Charakteristische Arbeits- bzw. Leistungskurven der Schaltungsanordnung sind in F i g. 3 dargestellt. Es ist zu beachten, daß die Kurve 40 für den Lampenstrom einen Einschaitstrom von mehr als dem Doppelten des normalen Stroms zeigt. Dieser Strom wird etwa 20 Se-

i> künden lang aufrecht erhalten, wonach er sehr schnell auf den normalen Arbeitswert von ungefähr 10 Ampere abfällt Der Abfall des Stroms steht in Beziehung mit dem Anwachsen der Impedanz der Gasentladungslampe bei deren Erwärmung auf Betriebstemperatur und -druck.

Die Watt-Leistungskurve 41 der Gasentladungslampe beginnt bei ungefähr 500 Watt und folgt generell dem Verlauf der Stromkurve 40. Diese Kurve steigt leicht über 2000 Watt während des Betriebes an. Die

2j Kurve 42 veranschaulicht den an der Gasentladungslampe auftretenden Spannungsabfall, der zunächst während etwa 10 Sekunden 10 Volt beträgt dann sehr schnell innerhalb der nächsten 30 Sekunden ansteigt und seinen Betriebswert erreicht Die Kurve 44, welche

j» die am Kondensator auftretende Spannung wiedergibt, liegt anfänglich leicht über 410 Volt und fällt im allgemeinen etwas mit dem Lampenstrom ab, so daß diese Kurve den Betriebswert von ungefähr 340 Volt erreicht Der Verlauf der Kurve 45 für den Leistungsfaktor ist etwa gleich dem der Watt-Leistungskurve 41, der Leistungsfaktor wächst sehr schnell im Bereich von 20 bis 40 Sekunden der Betriebsperiode an.

Es ist darauf hinzuweisen, daß zwischen der 20. und 40. Sekunde der Leistungsperiode eine beachtliche Veränderung im Verhalten der Gasentladungslampe auftritt und zwar im Hinblick auf den Lampenstrom und die Spannung an der Lampe. Der Strom nimmt ab, während die Lampenspannung zusammen mit der Wattleistung der Lampe und der Leistungsfaktor des Kreises wachsen. Dieser Wechsel in dem Verhalten hängt nicht allein von den charakteristischen Werten der Gasentladungslampe ab sondern ergibt sich aus der Wirkung der anderen Kreiskomponenten zusammen mit der Gasentladungslampe. In vorbekannten Betriebsanlagen vollzog sich diese Veränderung allmählich über ein viel größeres Zeitintervall, jedoch wird durch die erhöhten Einschaltströme bei der vorliegenden Schaltungsanordnung die Erwärmungsdauer der Gasentladungslampe beträchtlich herabgesetzt Das Intervall großer Änderungen im Verhalten der charakteristischen Werte der Gasentladungslampe liegt zwischen den vertikalen gestrichelten Linien 46 und 47 in Fig.3. Dieses Intervall repräsentiert die Zeit zwischen der 20. und ungefähr der 40. Sekunde nach dem Einschalten.

Die Regelung der Gasentladungslampe ist durch die Kurve 48 in F i g. 4 veranschaulicht Wesentlich ist daß die Lichtänderung nur 20% bei einer Änderung der Eingangsspannung von 50 Volt oder 0,4% der Lichtabgabe pro 1 % Spannungsänderung beträgt

Wie bereits festgestellt hängt die Arbeitsweise der vorliegenden Schaltungsanordnung davon ab, daß der Betrieb wenigstens in nächster Nähe des Resonanz-

punktes einer Harmonischen, insbesondere der dritten Harmonischen erfolgt, damit sich eine entsprechende kurze Erwärmungszeit ergibt. Diese Betriebsweise wechselt im allgemeinen schrittweise über zu einem Betrieb in nächster Nähe des Resonanzpunktes der Netzfrequenz, beispielsweise der Frequenz von 50 oder 60 Hz. Die Kondensator- und die Transformatorspannung sind beim Einschalten in ihrer Höhe gleich, so daß leicht einzusehen ist, daß eine Resonanzbedingung erfüllt ist.

Auch die Berechnungen der induktiven und kapazitiven Impedanz, deren Ergebnisse in F i g. 3 wiedergegeben sind, zeigen, daß zwei Impedanzwerte identisch sind. Die kapazitive Reaktanz für 80 μΡ bei 60 Hz ist

Xr =

lnfC
für 60 Hz = 33 Ohm

Bei der Berechnung der Werte für die Bedingung beim anfänglichen Einschalten und bei Zugrundelegung einer Frequenz von 180Hz ergibt sich die kapazitive Reaktanz zu 11 Ohm. Der spezifische Wert von 17 Ohm, wie er bei einer praktischen Ausführung einer Schaltungsanordnung der vorliegenden Art erreicht wurde und dessen Vergleich mit dem vorgenannten Wert von 11 Ohm, wie er für die dritte Harmonische berechnet worden ist, zeigt daß ein bestimmter Phasenverschiebungseffekt oder eine Deformierung der Wellenform vorliegt

Bei den Betriebsbedingungen ist die Kondensatorspannung etwa um 15% niedriger als die Transformatorspannung, was bedeutet, daß sich der Schaltkreis nicht völlig in Resonanz befindet Dies ist insofern vorteilhaft weil beim Betrieb des Schaltkreises im Resonanzpunkt Unstabilitäten auftreten können. Während der Erwärmungsdauer sind jedoch stabile Betriebsbedingungen nicht besonders wichtig.

Wie festgestellt wurde, beträgt der Lampenstrom bei der Zündung 24 Ampere und fällt während des Betriebes auf 10,7 Ampere ab. Das bedeutet, daß der Einschaltstrom das 2,24fache des Betriebsstromes beträgt Wenn die Lampendurchführungen einen größeren Einschaltstrom zulassen würden, dann könnte eine noch kürzere Erwärmungszeit erreicht werden. Um den Schaltkreis auf einen derartigen größeren Einschaltstrom einzustellen, kann die Kapazität erhöht und die Induktivität erniedrigt werden.

Der Gewinn, der sich durch die Verkürzung der Erwärmungszeit ergibt, ist beachtlich im Vergleich mit den üblichen mit Ballast versehenen Anlagen. Unter den gleichen Bedingungen wird ein 3- bis 4facher Zeitgewinn erreicht Beispielsweise erreicht eine 2000 Watt MetaU-Halogenlampe in 30 Sekunden 75% und in 45 Sekunden 100% ihrer Strahlungsleistung (Kurve 41). Wenn die gleiche Gasentladungslampe in einer mit Ballast versehenen üblichen elektrischen Anlage betrieben wird, dann erreicht sie in 90 Sekunden 75% und in 2,5 bis 3 Minuten 100% ihrer Strahlungsleistung. Durch die Erfindung ergeben sich auch beachtliche Einsparungen an Materialkosten, diese Materialkosten bezogen auf Kupfer- und Transformatorbleche liegen in der Größenordnung von 30 bis 40%. Der mit der vorliegenden Schaltungsanordnung erreichbare Leistungsfaktor beträgt 0,8, während der Leistungsfaktor bei üblichen, mit Ballast betriebenen elektrischen Anlagen im allgemeinen 0,6 beträgt.

Nachstehend wird die Erfindung weiterhin noch durch die beim Betrieb erhaltenen Wellenformen näher erläutert: Die in F i g. 5 gezeigten Wellenformen wurden wäh rend des Beginns der Erwärmungsperiode der Gasent ladungslampe 24 aufgenommen. Die Welle 70 wurde an den Enden des Autotransformators 14 abgenommen, d. h. an den Enden der in Reihe geschalteten Primär- und Sekundärwicklung 15 bzw. 16. Die Form der Welle 71 stellt die Spannung am Kondensator 17 und die Form der Welle 72 die Spannung an der Gasentladungslampe 24 dar.

Es ist festzustellen, daß beim Beginn der Erwärmungsperiode die am Autotransformator erhaltene Form der Welle 70 einen verhältnismäßig geringen Einfluß durch eine Harmonische zeigt, während die Kondensatorspannung (Welle 71) und die Spannung an der Gasentladungslampe (Welle 72) deutlich einen entscheidenden Einfluß durch die dritte Harmonische zeigen. Der Einfluß durch die dritte Harmonische wird infolge der teilweisen Sättigung des Autotransformators entsprechend dessen Regelwirkung hervorgerufen. Die in F i g. 6 dargestellten Wellenformen sind am Ende der Erwärmungsperiode der Gasentladungslampe 24 sowie während der normalen Betriebsdauer der Gasentladungslampe aufgenommen worden. Die Form der Welle 74 entspricht der Form der Welle 70 der F i g. 5 und stellt den Verlauf der Spannung dar, die sich an den Enden der in Reihe geschalteten Primär- und Sekundärwicklung bzw. 16 des Autotransformators 14 ergibt Mit 75 ist der Verlauf der Kondensatorspannung und mit 76 der Verlauf der Lampenspannung veranschaulicht Zu beachten ist, daß die Welle 75, d. h. die Kondensatorspannung keine harmonischen Kompo nenten mehr aufweist und daß weiterhin die Welle 76, d.h. der Verlauf der Gasentladungslampenspannung einen herabgesetzten Einfluß durch harmonische Komponenten zeigt Weiterhin ist der verstärkte Einfluß harmonischer Komponenten auf den Verlauf der Auto transformatorspannung in der Kurve 74 festzustellen.

Die Formen der Wellen 79 und 80 in F i g. 6 zeigen entsprechend den Verlauf des Einschalt- und des Betriebsstromes in dem Schaltkreis. Zusammenfassend kann aufgrund der vorstehenden Erläuterungen festgestellt werden, daß die vorliegende Schaltungsanordnung dadurch, daß sie während der Erwärmungszeit der Gasentladungslampe bei oder in nächster Nähe des Resonanzpunktes der dritten harmonischen Frequenz arbeitet und damit die Gasent- Iadungslampe mit einem erhöhten Strom beaufschlagt, eine sehr schnelle Erwärmung der Gasentladungslampe auf deren Arbeitstemperatur ermöglicht Anschließend arbeitet die Anlage in nächster Nähe des

; Resonanzpunktes der Netzfrequenz, wodurch sich eine Regelwirkung ergibt, so daß die Lichtabgabe der Gasentladungslampe bei den üblichen auftretenden Schwankungen der Netzspannung praktisch konstant bleibt

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Zünden und Betrieb einer Gasentladungslampe für Wechselstromnetz-Speisung, wobei die Gasentladungslampe beim anfänglichen Zünden eine niedrige Impedanz besitzt, die mit dem Erwärmen der Gasentladungslampe auf Arbeitstemperatur zunimmt, mit einer in Reihe mit der Gasentladungslampe geschalteten Sättigungsinduktivität, sowie mit einem Kondensator, der in Reihe mit der Sättigungsinduktivität geschaltet ist und zusammen mit dieser einen Resonanzkreis bildet, der zeitweise wenigstens in nächster Nähe des Resonanzpunktes einer harmonischen Frequenzkomponente der Frequenz der Stromquelle arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz der in Reihe geschalteten Sättigungsinduktivität (14), des Kondensators (17) und der Gasentladungslampe (24) so gewählt sind, daß beim Zünden der Gasentladungslampe, d.h. während der Erwärmungsperiode der Gasentladungslampe, der Reihenschaltkreis wenigstens in nächster Nähe des Resonanzpunktes der dritten harmonischen Frequenz arbeitet und die Kreiskonstanten derart gewählt sind, daß sich beim Betrieb des Reihenschaltkreises dieser schrittweise wenigstens in die nächste Nähe des Resonanzpunktes der Netzfrequenz umschaltet, wenn die Gasentladungslampe (24) ihre Arbeitstemperatur erreicht.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sättigungsinduktivität ein Autotransformator (14) mit einem magnetischen Shunt (32, 33) hoher Reluktanz zwischen der Primär- (15) und der Sekundärspuie (16) ist.

3. Schaltungsanordnung nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie so bemessen ist, daß der Spannungsabfall an der Sättigungsinduktivität (14) während des Betriebs mit der harmonischen Frequenz praktisch gleich dem Spannungsabfall am Kondensator (17) ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie so bemessen ist, daß während des Betriebs am oder in der Nähe des Resonanzpunktes der Netzfrequenz der Spannungsabfall an der Sättigungsinduktivität (14) wenigstens 75% des Spannungsabfalls am Kondensator (17) ist.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie so bemessen ist, daß der effektive Wert des Gasentladungslampenstromes bei Zündung der Gasentladungslampe wenigstens das Zweifache des effektiven Wertes des normalen Betriebsstromes beträgt.