DE1914211A1

DE1914211A1 - Starterlose Schaltungsanordnung fuer den Betrieb einer oder mehrerer Niederspannungs-Fluoreszenzlampen

Info

Publication number: DE1914211A1
Application number: DE19691914211
Authority: DE
Inventors: Fritz Knobel-Dubs
Original assignee: KNOBEL DUBS FRITZ
Current assignee: KNOBEL DUBS FRITZ
Priority date: 1968-04-04
Filing date: 1969-03-20
Publication date: 1969-10-23
Also published as: FR2005578A1; DE1914211B2; SE339049B; CH468140A

Description

Did. Fritz Kn ο b e 1 - Dubs, Ennenda (Glarus,Schweiz).

Starterlose Schaltungsanordnung für den Betrieb einer oder mehrerer Niederspannungs-Fluoreszenzlampen

Die bekannten starterlosen Schaltungsanordnungen für den Betrieb von Warmkathoden-Niederspannungs-Fluoreszenzlampen beruhen auf dem Prinzip, dass eine für die Zündung genügend hohe Spannung an die Lampe gelegt wird, dass im Lampenstromkreis eine den Lampenstrom stabilisierende Induktivität liegt und dass mit geeigneten Mitteln gleichzeitig die beiden Lampenelektroden vorgeheizt werden, bis die Lampenzündspannung soweit absinkt, dass sie den Wert der angelegten Leerlaufspannung erreicht und sich die Entladung zwischen den beiden Lampenelektroden ausbildet.

Wenn die Netzspannung für die sichere Zündung einer bestimmten Lampe nicht genügt, dann ist es üblich, die erforderliche Leerlaufspannung entweder mittels Streufeldtransformator zu erzeugen und die Elektroden mit Heizwicklungen, welche sich auf diesem Transformer befinden, zu verbinden,oder es wird eine sog. Resonanzschaltung verwendet, bei welcher die Elektroden zur Erzeugung der Resonanzzündspannung durch einen Wicklungsteil einer Drosselspule und einen Seriekondensator überbrückt sind. Dabei dient der Seriekondensator gleichzeitig zur Phasenkompensation.

Um eine genügende Lampenlebensdauer zu erreichen ist es wichtig, dass vor dem Einsetzen der Entladung die Lampenelektroden

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auf eine Minimaltemperatur von ca. 600 - 800⁰C vorgeheizt werden.

Da die Lampenzündspannung von vielen Faktoren abhängig ist, wie z.B. der Umgebungstemperatur, der Luftfeuchtigkeit, dem Abstand zwischen Lampe und-metallischer Basis, dem Alterungszustand, dem Fabrikat, um nur die wichtigsten zu nennen, so ist es verständlich, dass die bekannten starterlosen Schaltungen im ganzen Verwendungsbereich nicht zu befriedigen vermögen.

Die auf dem Markt erhältlichen Speziallampen mit Zündhilf selektroden sind wohl ein gewisser Fortschritt, indem die Zündspannung mit diesen Lampen wenigstens von der Luftfeuchtigkeit und vom Abstand zwischen Basis und Lampe unabhängig wird.Die übrigen Einwirkungen sind aber auch bei diesen Lampen zu berücksichtigen. Ausserdem ist beim Abstellen auf solche Speziallampen imm^er damit zu rechnen, dass im Laufe der Zeit Normallampen ohne Zündhilfselektroden eingesetzt werden und dann Betriebsstörungen entstehen. Wenn man bei den bekannten Städterlosen Schaltungen eine genügende Betriebssicherheit erweichen will, dann muss man die Leer lauf spannung so hoch Wählen j dass auch bei den ungünstigsten Betriebsverhältnissen mit einer zündunwilligen Lampe und bei Un_.terspannung eine siechere Zündung gewährleistet ist. Dies hat zur Folge, dass bei normalen Betriebsverhältnissen mit guten Lampen die Zündung ohne genügende Vorheizung erfolgt. Es entstehen. also sogenannte Kaltstarts, welche die Lebensdauer der Lampen stark reduzieren. Diese Abhängigkeit von Vorheizung, Leerlaufspannung und Lampenlebensdauer ist bei allen bisherigen starterlosen Schaltungen als Nachteil bekannt.

Gemäss der Erfindung soll der erwähnte Nachteil bei einer starterlosen Schaltungsanordnung für den Betrieb einer oder mehrerer Niederspannungs-Fluoreszenzlampen mit geheizten Elektroden, welche zur Erzeugung einer Resonanzzündapannurig durch einen Wicklungsteil einer Drosselspule und einen Seriekondensatör überbrückt sind, dadurch behoben werden, dass ein Kaltleiter mit stark positiver Widerstandscharakteristik parallel zu dem Seriekondensator oder zu der Reihenschaltung des Wicklungsteiles und des Seriekondensators geschaltet ist, derart, dasis erst nach einer Vorheizung der Elektroden auf mindestens 600⁰C der Kaltleiter

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hochohmig wird und dann eine für die sichere Zündung genügend hohe Resonanzzündung erzeugt wird.

In der Zeichnung sind in Fig. 1 - U vier Schaltungsschemas von beispielsweisen Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt.

In Fig. 1 sind 1 und 2 die mit Wechselstrom gespeisten Netzklemmen und 3 und H sind die Wicklungsteile einer Drosselspule 5. Der Wicklungsteil 3 ist in einen Stromzweig von der Klemme 1 zur Elektrode 7 einer Niederspannungs-Fluoreszenzlampe 6 eingeschaltet. Die beiden Elektroden 7 und 8 der Lampe 6 werden durch den Wicklungsteil % und den Kondensator 9 überbrückt, zu welchem ein Kaltleiter 10 parallel geschaltet ist und die Elektrode 8 ist mit der Netzklemme 2 verbunden. Der Kaltleiter 10 hat eine stark positive Widerstandscharakteristik. Er hat im kalten Zustand einen Widerstand von etwa 100 - 500 Ohm und nach Erreichen der Kipptemperatur einer solchen von über 20.000 Ohm.

Beim Einschalten des Wechselstromnetzes an die Klemmen 1, 2 bildet sich vorerst ein Stromkreis von der Klemme 1 über den Wicklungsteil 3 der Drossel 5, die Elektrode 7 der Lampe 6, gegensinnig zum Wicklungsteil 3 durch den Wicklungsteil 4, den Kaltleiter 10 mit vorerst niedrigem Widerstand .von etwa 100 - 500 Ohm, die Elektrode 8 zurück zur Netzklemme 2. Infolge der Ueberbrückung des Seriekondensators 9 wird der Vorheizstrom für die Elektroden 7 und 8 im wesentlichen lediglich durch die ohmschen Widerstände der Wicklungen 3,1, sowie der Elektroden 7,8 und des Kaltleiters 10 bestimmt und kann somit durch Wahl des Kaltwiderstandwertes des Kaltleiters 10 den Erfordernissen angepasst werden. In diesem Vorheizzustand liegt an den Elektroden 7,8 der Lampe 6 eine Spannung, die gegenüber der Netzspannung um den Spannungsabfall in der Wicklung 3 reduziert ist und für das Zünden der Lampe nicht genügt. Nach einer Zeit von etwa 1-3 Sekunden kommt der Kaltleiter 10 auf seine Kipptemperatur und wird plötzlich hochohmig. Der Seriekondensator 9 übernimmt nun seine Aufgabe als Schwingkondensator, und es entsteht an der Lampe 6 die für die sichere Zündung gewählte Resonanzzündspannung, welche beim Zünden der Lampe auf die Lampenbrennspannung zusammenbricht, so dass nun der normale BetriebszuT

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stand erreicht ist, in welchem der Kaltleiter 10 mit einer kleinen Leistung von 1-2 Watt über der Kipptemperatur auf einem Widerstandswert von über 20 000 Ohm gehalten wird und in diesem Zustand die Rolle des sonst erforderlichen Entladewiderstandes übernimmt. Diese Resonanzschaltung ist deshalb vorteilhaft, weil sie mit verhältnismässig kleinem Aufwand ein betriebssicheres, kompensiertes und gegen Tonfrequenz verdrosseltes Vorschaltgerät ermöglicht, ohne mit den beschriebenen Nachteilen der bekannten starterlosen Schaltungen behaftet zu sein.

Die Schaltung nach Fig· 2_£unterscheidet sich von der Schaltung nach Fig. 1 lediglich dadurch, dass in den Stromzweig von der Elektrode 8 zur Netzklemme 2 noch eine zusätzliche Dros·* seispule 11 eingeschaltet ist. Dadurch, dass hier in jedem der beiden Stromzweige von den Netzklemmen 1,2 zu den zugeordneten Elektroden 7,8 je eine Induktivität 3, 11 eingeschaltet ist, kann die Leerlaufspannung besser den Erfordernissen angepasst und

gleichzeitig die Radioentstörung und die Tonfrequenzsperrung verbessert werden.

Die Schaltungsvariante nach Fig. 3 unterscheidet sich

von der Schaltung nach Fig. 1 dadurch, dass der Kaltleiter paral-

., ο · ι j .·. η und dem Wicklungstell 4 der ^ , IeI zum Serxekondensator 9 ^ö. · Drosselspule 5 geschaltet ist. Diese Schaltung, deren Wirkungsweise im wesentlichen gleich wie bei der Schaltung nach Fig. 1 ist, eignet sich besonders für kurze Entladungslampen mit kleinerer Zündspannung, da in diesem Fall die Sperrwirkung währen_d der Vorheizperiode grosser ist.

Die Schaltung nach Fig. 4 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 3 dadurch, dass im Stromzweig von der Elektrode zur Netzklemme 2 sich eine zusätzliche Drosselspule 11 befindet.

In den beschriebenen Schaltungen sind allfällig erforderliche Störschutzkondensatoren weggelassen. Für die Schaltungen könnten auch Niederspannungs-Fluoreszenzlampen mit Zündhilfselektroden verwendet werden.

Ferner wären auch Schaltungsvarianten mit zwei und mehr Lampen in Seriebetrieb möglich, wobei sich durch die Anwendung eines oder mehrerer Kaltleiter die beschriebenen Vorteile ergeben.

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Claims

Patentans prüche :

Starterlose Schaltungsanordnung für den Betrieb einer oder mehrerer Niederspannungs-Fluoreszenzlampen mit geheizten Elektroden, welche zur Erzeugung einer Resonanzzündspannung durch einen Wicklungsteil einer Drosselspule und einen Seriekondensator überbrückt sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kaltleiter (10) mit stark positiver Widerstandscharakteristik parallel zu dem Seriekondensator (9) oder zu der Reihenschaltung des Wieklungsteiles (¹O und des Seriekondensators (9) geschaltet ist, derart, dass erst nach einer Vorheizung der Elektroden (7,8) auf mindestens 600⁰C der Kaltleiter (10) hochohmig wird und dann eine für die sichere Zündung genügend hohe Resonanzzündspannung erzeugt wird,
2. Starterlose Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in jeden der beiden Stromzweige von den Netzklemmen (1,2). zu den zugeordneten Elektroden (7,8) je eine Induktivität (3 und 11) eingeschaltet ist.
3. Starterlose Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kaltleiter (10) bei Raumtemperatur einen Widerstand von etwa 100 - 500 Ohm und nach Erreichen der Kipptemperatur einen solchen von über 20 000 Ohm aufweist.

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