DE2009442B2

DE2009442B2 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR IGNITION AND OPERATION OF GAS AND / OR VAPOR DISCHARGE LAMPS AND A STARTER FOR THIS

Info

Publication number: DE2009442B2
Application number: DE19702009442
Authority: DE
Inventors: Jozef Cornells Eindhoven Moerkens (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1969-03-22
Filing date: 1970-02-28
Publication date: 1976-05-13
Also published as: DK134960B; ES377714A1; NO128471B; SE352222B; NL161962C; AT306856B; FR2039771A5; US3679936A; CH530149A; JPS493177B1; NL161962B; BE747745A; DK134960C; DE2009442A1; GB1300214A; NL6904456A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanord-The invention relates to a circuit arrangement

Ic e η η ζ e i c h η e t, daß der gesteuerte Halbleiter- ,_s nung zur Zündung und Betneb von Entladungslampen, gleichrichter (7) von einem Zweig überbrück, ist. bei denen eine Induktanz enthaltende Stab iMerungsder einen ungesteuerten Gleichrichter (8) enthält. impedanz vorgesehen .st. die be. e.ngescha tetem Aider zu dem feesteuerten Halbleitergleichrichter (7) stand der Lampe ir.t d.escr in Reihe geschaltet ,st. welgegensinnig parallel geschaltet ist. wobei zwischen ehe erste Reihenschaltung an Anschlußklemmen zur der Anode und der Steuerelektrode des gesteuerten 20 Speisung der Lampe angeschlossen κι wöbe, em d,eIc e η η ζ η et verifiable that the controlled semiconductor, _s voltage for ignition and Betneb of discharge lamps, rectifiers (7) bridged by a branch. in which a rod containing inductance contains an uncontrolled rectifier (8). impedance provided .st. thieves. e.ngescha tetem Aider to the time-controlled semiconductor rectifier (7) stood the lamp ir.t d.escr connected in series, st. which is connected in parallel in the opposite direction. wherein between before the first series connection to terminals for the anode and the control electrode of the controlled 20 power supply of the lamp connected κι wöbe, em d, e

hld Ti ^«^ers^Rwhenschal.unghld Ti ^ «^ ers ^ Rwhenschal.ung

Lampe enthaltender Teif ιLamp containing Teif ι

von einer zweiten Reihenschaltung überbrückt ist, die wenigstens einen Kondensator und einen gesteuerten Halbleitergleichrichter enthält.is bridged by a second series circuit that contains at least one capacitor and a controlled semiconductor rectifier.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist z. B. aus der CH-PS 4 55 937 bekannt. Ein Nachteil dieser bekannten Schaltungsanordnung ist der, daß der Kondensator noch keine Spannung führt, wenn der gesteuerte Halbleitergleichrichter zum erstenmal leitend wird. DerSuch a circuit arrangement is z. B. from the CH-PS 4 55 937 known. A disadvantage of this known circuit arrangement is that the capacitor no voltage is present when the controlled semiconductor rectifier becomes conductive for the first time. Of the

sespannung ist.tension is.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Schaltelement zwischen der Steuerelektrode und der An2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the electrical switching element between the control electrode and the An

Halbleitergleichrichters (7) ein den gesteuerten
Halbleitergleichrichter beim Überschreiten einer
Schwellwertspannung zwischen seiner Anode und
seiner Kathode leitend machendes Schaltelement
(9) vorgesehen ist und wobei der Verbindungskreis 25
(6, 7/8, 5) zwischen den Anschlußklemmen (I, 2) die
zweite Reihenschaltung (5,6, 7) und den ungesteuerten Gleichrichter (8) enthält und unterkritisch gedämpft ist, und die Eigenfrequenz des Verbindungs- „ Semiconductor rectifier (7) a controlled
Semiconductor rectifier when exceeding a
Threshold voltage between its anode and
switching element that makes its cathode conductive
(9) is provided and wherein the connecting circuit 25
(6, 7/8, 5) between the terminals (I, 2) the
second series connection (5,6, 7) and the uncontrolled rectifier (8) contains and is subcritically damped, and the natural frequency of the connection "

kreises (6, 7/8, 5) größer als die Frequenz der Spei- 30 Strom durch den gesteuerten Halbleitergleichrichtercircuit (6, 7/8, 5) is greater than the frequency of the storage 30 current through the controlled semiconductor rectifier

und somit die zu erzeugende Spannungsspitze für die zu zündende Entladungslampe weist daher nur einen verhältnismäßig geringen Wert auf. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß, wenn die Entladungslampe nachand thus the voltage peak to be generated for the discharge lamp to be ignited therefore has only one relatively low value. Another disadvantage is that when the discharge lamp after

ode des gesteuerten Halbleitergleichrichters (7) 35 dem ersten Startversuch nicht gezündet ist, der Koneine Zenerdiode (9) ist, deren Durchlaßrichtung der densator eine Vorspannung einer derartigen Polaritätode of the controlled semiconductor rectifier (7) 35 is not ignited after the first start attempt, the cone Zener diode (9), the conduction direction of which the capacitor is biased with such a polarity

erhalten hat, daß die folgenden Stromimpulsc durch den gesteuerten Halbleitergleichrichter noch kleiner als der erste Stromimpuls sein werden. Außerdem sind die Hilfskreise der erwähnten bekannten Anordnung verhältnismäßig verwickelt.has received that the following Stromimpulsc by the controlled semiconductor rectifier even smaller than will be the first current pulse. In addition, the auxiliary circuits are of the known arrangement mentioned relatively involved.

Die Erfindung hat zum Zweck, diese Nachteile zu beseitigen oder wenigstens herabzusetzen.The aim of the invention is to eliminate or at least reduce these disadvantages.

Eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der gesteuerte Halbleitergleichrichter von einem Zweig überbrückt ist, der einen ungesteuerten Gleichrichter enthält, der zu dem gesteuerten Halbleitergleichrichter gegensinnig parallel geschaltet ist, wobei zwischen der Anode und der Steuerelektrode des gesteuerten Halbleitergleichriehters ein den gesteuerten Halbleitergleichrichter beim Überschreiten einer Schwellwertspannung zwischen seiner Anode und seiner Kathode leitend machendesA circuit arrangement according to the invention is characterized in that the controlled semiconductor rectifier is bridged by a branch that contains an uncontrolled rectifier connected to the controlled Semiconductor rectifier is connected in parallel in opposite directions, with between the anode and the Control electrode of the controlled semiconductor rectifier in the controlled semiconductor rectifier Exceeding a threshold voltage between its anode and its cathode making it conductive

des gesteuerten Halbleitergleichrichters entgegengesetzt ist.of the controlled semiconductor rectifier is opposite.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die zweite Reihenschaltung die Lampe und einen Teil der Stabilisierungsimpedanz überbrückt, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Lampe (30) und der Slabilisierungsimpedanz (22, 29) eine Primärwicklung (31) eines Transformators in Reihe geschaltet ist, wobei eine Klemme einer Sekundärwicklung (32) dieses Transformators mit der Steuerelektrode des gesteuerten Halbleitergleichrichters (24) und eine andere Klemme dieser Sekundärwicklung mit der Kathode des gesteuerten Gleichrichters verbunden ist, derart, daß bei einem Strom in wenigstens einer Richtung durch die Primärwicklung des Transformators der gesteuerte Halbleitergleichrichter leitend wird.3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, in which the second series circuit comprises the lamp and bridges part of the stabilization impedance, characterized in that the lamp (30) and a primary winding (31) of a transformer connected in series with the stabilization impedance (22, 29) is, one terminal of a secondary winding (32) of this transformer with the control electrode of the controlled semiconductor rectifier (24) and another terminal of this secondary winding is connected to the cathode of the controlled rectifier, such that with a current in at least one direction through the primary winding of the transformer of the controlled semiconductor rectifier becomes conductive.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, da-4. Circuit arrangement according to claim 3, there-

Schaltelement vorgesehen ist und wobei der Verbin-Switching element is provided and wherein the connection

ß di iß di i

durch gekennzeichnet, daß sich in der Verbindungs- 55 dungskreis zwischen den Anschlußklemmen die zweite leitung zwischen der Sekundärwicklung (32) des Reihenschaltung und den ungesteuerten Gleichrichtercharacterized in that in the connection circuit between the terminals there is the second line between the secondary winding (32) of the series connection and the uncontrolled rectifier

enthält und unterkritisch gedämpft ist, und die Eigenfrequenz des Verbindungskreises größer als die Frequenz der Speisespannung ist.contains and is damped subcritically, and the natural frequency of the connecting circuit is greater than the frequency the supply voltage.

Unter einem kritisch gedämpften Verbindungskreis ist dabei eine Verbindungsleitung oder ein Kreis zu verstehen, bei dem der Strom beim Anschließen an eine Gleichstromquelle zunächst ansteigt und dann abfällt, gleich Null wird und anschließend wieder im gleichenA connecting line or a circle is closed under a critically damped connection circuit understand, where when connected to a DC power source, the current first increases and then decreases, becomes equal to zero and then again in the same

Transformators und der Steuerelektrode ein Gleichrichter (33) befindet.Transformer and the control electrode is a rectifier (33).

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der ungesteuerte Gleichrichter (8) und die Zenerdiode (9) miteinander in Reihe geschaltet sind.5. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the uncontrolled Rectifier (8) and the Zener diode (9) are connected in series with one another.

6. Starter zur Anwendung bei einer Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 5, der mit einem Kondensator versehen ist, der mit einem gesteuerten Halbleitergleichrichter in Reihe geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der gesteuerte Halbleitergleichrichter (7) von einem Zweig überbrückt ⁶S Sinn zu fließen anfängt.6. Starter for use in a circuit arrangement according to claim 1, 2 or 5, which is provided with a capacitor which is connected in series with a controlled semiconductor rectifier, characterized in that the controlled semiconductor rectifier (7) bridged by a branch ⁶ S sense begins to flow.

Bei einem unterkritisch gedämpften Verbindungskreis wird der Strom, nachdem er gleich Null geworden ist, versuchen, sein Vorzeichen zu wechseln.In the case of a subcritically damped connection circuit, the current will be zero after it is trying to change its sign.

Ein Vorteil der Schallungsanordnung nach der Erfindung ist der, daß der Kondensator zunächst aui etwa 4en Spitze^nwerl der Speisespannung des Net/es aufgeladen wird und daß dann der gesteuerte Halbleitergleichrichter während der folgenden Halbperiode der Ipeisewechselspannung leitend wird. Dies bedeutet, ijaß verhältnismäßig große Spannungsspitzen zur Zündung der Lampe verfügbar sind. Ein weiterer Vorteil einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung bes'eht darin, daß auch, wenn nach dem ersten Startversuch die Lampe noch ?icht gezündet ist, folgende Spannungsspitzen wenigstens die gleiche Intensität haben werden. Nach der Erfindung wird zunächst über den ungesteuerten Gleichrichter der Kondensator der zweiten Reihenschaltung aufgeladen. Wenn anschließend die Spannung an den Eingangsklemmen der Anordnung ihr Vorzeichen geändert hat, wird sich der Kondensator in erster Linie nicht entladen können, weil der gesteuerte Halbleitergleichrichter noch gesperrt ist und weil außerdem die Lampe noch nicht gezündet ist. Erst wenn der Augenblickswert der Spannung zwischen den Wetzklemmcn einen gewisser. Grenzwert erreicht hat, wird üoer das elektrische Schaltelement zwischen der erwähnten Hauptelektrode (Anode) und der Steuerelektrode des gesteuerten Halbleitergleichrichters diejer Halbleitergleichrichter leitend gemacht werden. Dann wird die Spannung am Kondensator, die etwa gleich dem Spitzenwert der Speisewechselspannung (Netzspannung) ist, auf Null herabsinken und dann zu einem negativen Wert überschwingen. Der StOm <iurch den gesteuerten Halbleitergleichrichter wird dann gleich Null, wodurch dieser Gleichrichter wieder in den nichtleitenden Zustand gelangt. Dann fließt wieder ein Strom, und zwar in umgekehrter Richtung, durch den ungesteuerten Gleichrichter, der den Kondensator auflädt. Der beschriebene Vorgang kann sich einmal oder mehrere Male während jeder (ungeraden) Halbperiode der Netzspannung vollziehen, und zwar in Abhängigkeit von der Dämpfung und von der Schwellwertspannung des elektrischen Schaltelements zwisehen der erwähnten Hauptelektrode und der Steuerelektrode des gesteuerten Halbleitergleichrichters. Die Schwankungen der Kondensatorspannung und somit die Schwankungen der Spannung an der zweiten Reihenschaltung sind verhältnismäßig groß, weil der gesteuerte Halbleitergleichrichter erst zu einem Zeitpunkt leitend wird, zu dem die Netzspannung ihr Vorzeichen geändert hat.An advantage of the sound arrangement according to the invention is that the capacitor is initially charged to about 4 times the peak of ^{the supply voltage of the mains} and that the controlled semiconductor rectifier then becomes conductive during the following half-cycle of the alternating supply voltage. This means that relatively large voltage peaks are available for igniting the lamp. Another advantage of a circuit arrangement according to the invention is that even if the lamp is not ignited after the first attempt at starting, the following voltage peaks will have at least the same intensity. According to the invention, the capacitor of the second series circuit is first charged via the uncontrolled rectifier. If the voltage at the input terminals of the arrangement has subsequently changed its sign, the capacitor will primarily not be able to discharge because the controlled semiconductor rectifier is still blocked and, moreover, because the lamp has not yet ignited. Only when the instantaneous value of the voltage between the Wetzklemmcn a certain. When the limit value has been reached, the electrical switching element between the aforementioned main electrode (anode) and the control electrode of the controlled semiconductor rectifier will be rendered conductive. Then the voltage across the capacitor, which is approximately equal to the peak value of the alternating supply voltage (mains voltage), will drop to zero and then overshoot to a negative value. The StOm <i through the controlled semiconductor rectifier then equals zero, whereby this rectifier returns to the non-conductive state. Then a current flows again, in the opposite direction, through the uncontrolled rectifier, which charges the capacitor. The process described can take place once or several times during each (odd) half cycle of the mains voltage, depending on the attenuation and the threshold voltage of the electrical switching element between the aforementioned main electrode and the control electrode of the controlled semiconductor rectifier. The fluctuations in the capacitor voltage and thus the fluctuations in the voltage at the second series connection are relatively large because the controlled semiconductor rectifier only becomes conductive at a point in time at which the mains voltage has changed its sign.

Wenn die Lampe gezündet ist, wird sie über die Stabilisierungsimpedanz aus der Wechselspannungsquellc gespeist.When the lamp is ignited, it will go beyond the stabilization impedance fed from the AC voltage source.

Es ist zwar an sich bekannt (US-PS 33 49 284), eine Reihenschaltung eines Kondensators und eines gesteuerten Halbleitergleichrichters, welcher Gleichrichter von einem zu ihm gegensinnig parallelgeschaltetcn ungesteuerten Gleichrichter überbrückt ist, zum Erzeugen von Spannungsspitzen zu verwenden, aber in diesem bekannten Fall steht nach dem Erzeugen einer Spannungsspitze keine weitere Spannung zur Verfügung, um die eben angefangene Entladung aufrechtzuerhalten. Bei der bekannten Anordnung handelt es sich auch nicht um die Zündung einer Entladungslampe, sondern um die Erzeugung eines Zündfunkens für einen Motor, wobei eine derartige Aufrechterhaltung der Entladung nicht erforderlich ist.Although it is known per se (US-PS 33 49 284), a series connection of a capacitor and a controlled one Semiconductor rectifier, which rectifier is connected in parallel to it in opposite directions uncontrolled rectifier is bridged to use to generate voltage peaks, but in this known case, no further voltage is available after a voltage spike has been generated, to maintain the discharge that has just started. The known arrangement is nor about the ignition of a discharge lamp, but about the generation of an ignition spark for one Engine, and such maintenance of discharge is not required.

Aus der CH-PS 4 67 569 ist ferner eine Schaltungsanordnung zum Zünden von Entladungslampen bekannt, hpi tier nraktisch in Reihe zur Lampe ein gesteuerter Halbleitergleichrichter liegt, dem entweder ein zweiter gesteuerter Halbleitergleichrichter odnr ein ungesteuerter Halbleitergleichrichter gegensinnig parallel geschaltet ist. Hierbei müssen aber die Halbleitergleichrichter für den vollen Lampenstrom bemessen sein, während sie bei der Anordnung nach der Erfindung nur von einem relativ kleinen Steuerstrom durch-Ilossen werden.From CH-PS 4 67 569 there is also a circuit arrangement Known for igniting discharge lamps, hpi tier is practically a controlled in series with the lamp Semiconductor rectifier is to which either a second controlled semiconductor rectifier or an uncontrolled one Semiconductor rectifier is connected in parallel in opposite directions. Here, however, the semiconductor rectifier be dimensioned for the full lamp current, while in the arrangement according to the invention only traversed by a relatively small control current will.

Bei der Schaltungsanordnung nach der Erfindung kann das elektrische Schaltelement zwischen der Steuerelektrode und der Anode des gesteuerten Halbleitergleichrichters ζ. B. ein Widerstand sein.In the circuit arrangement according to the invention, the electrical switching element between the Control electrode and the anode of the controlled semiconductor rectifier ζ. B. be a resistor.

Vorzugsweise enthält eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung eine Zenerdiode zwischen der Steuerelektrode und der Anode des gesteuerten HaIbleitcrgleichricnters, wobei die Durchlaßrichtung der Zenerdiode der des gesteuerten Halbleitergleichrichters entgegengesetzt ist.Preferably, a circuit arrangement according to the invention contains a Zener diode between the Control electrode and the anode of the controlled semiconductor rectifier, the forward direction of the Zener diode being that of the controlled semiconductor rectifier is opposite.

Ein Vorteil dieser Lösung ist der, daß die Spannung, bei der der gesteuerte Halbleitergleichrichter leitend wird, genau festliegt, und zwar durch die Sperrspannung der Zenerdiode bestimmt wird. Die Spannungsspitzen werden denn auch stets etwa den gleichen Wert aufweisen.One advantage of this solution is that the tension, in which the controlled semiconductor rectifier becomes conductive, is precisely fixed, through the reverse voltage the zener diode is determined. The voltage peaks are then always about the same value exhibit.

Es ist möglich, daß die zweite Reihenschaltung nur die Entladungslampe überbrückt. Auch ist es denkbar, daß die zweite Reihenschaltung die Entladungslampe und einen Teii der Stabilisierungsimpedanz überbrückt. Im letzteren Fall wird die Schaltungsanordnung vorzugsweise derart ausgebildet, daß in Reihe mit der Lampe und der Stabilisierungsimpedanz eine Primärwicklung eines Transformators geschaltet ist, wobei eine Klemme einer Sekundärwicklung dieses Transformators mit der Steuerelektrode des gesteuerten Halbleitergleichrichters und eine andere Klemme dieser Sekundärwicklung mit der Kathode des gesteuerten Gleichrichters verbunden ist, derart, daß bei einem Strom in wenigstens einer Richtung durch die Primärwicklung des Transformators der gesteuerte Halbleitergleichrichter leitend wird.It is possible that the second series circuit only bridges the discharge lamp. It is also conceivable that the second series circuit bridges the discharge lamp and part of the stabilization impedance. In the latter case, the circuit arrangement is preferably designed such that in series with the Lamp and the stabilization impedance, a primary winding of a transformer is connected, wherein a terminal of a secondary winding of this transformer with the control electrode of the controlled semiconductor rectifier and another terminal of this secondary winding is connected to the cathode of the controlled rectifier, such that at one Current in at least one direction through the primary winding of the transformer of the controlled semiconductor rectifier becomes conductive.

Diese Ausiührungsform hat den Vorteil, daß nach der Zündung der Lampe der gesteuerte Halbleitergleichrichter dauernd im leitenden Zustand gehalten werden kann, so daß keine unnötigen Impulse mehr über der Lampe auftreten. Zur Erläuterung sei dabei noch folgendes bemerkt. Im allgemeinen wird die Brennspannung bei einer Entladungslampe niedriger als ihre Zündspannung sein. In vielen Fällen wird eine Zündvorrichtung für eine Entladungslampe denn auch derart bemessen, daß diese Zündvorrichtung bei einer Spannung gleich oder größer als die Zündspannung der Lampe wohl, aber bei einer Spannung gleich der Brennspannung der Lampe nicht wirksam ist. Wenn aber wie oben erwähnt wurde, die zweite Reihenschaltung die Lampe und einen Teil der Stabilisierungsimpedanz überbrückt, ist das Herabsetzen der Spannung über den Lampenelektroden, nach der Zündung der Lampe, weniger gut gezeichnet um die Zündvorrichtung abzuschalten. In der zuletzt beschriebenen bevorzugten Ausführungsform einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung kann mit Erfolg das gesteuerte Halbleiterbauelement in dem Zündteil dauernd im leitenden Zustand gehalten werden, und zwar ohne daß Asymmetrie eingeführt wird, weil über dem gesteuerten Halbleitergleichrichter stets ein ihm gegensinnig paralleler ur.gesteuerter Gleichrichter geschaltet ist.This embodiment has the advantage that, after the lamp has been ignited, the controlled semiconductor rectifier can be kept permanently in the conductive state, so that no more unnecessary pulses occur above the lamp. The following should be noted for explanation. In general, the The operating voltage of a discharge lamp must be lower than its ignition voltage. In many cases, a Ignition device for a discharge lamp then dimensioned such that this ignition device at a Voltage equal to or greater than the ignition voltage of the lamp, but at a voltage equal to that Burning voltage of the lamp is not effective. But if as mentioned above, the second series connection the lamp and bridged part of the stabilization impedance is the stepping down of the voltage above the lamp electrodes, after the lamp has been ignited, less well drawn around the ignition device switch off. In the last-described preferred embodiment of a circuit arrangement According to the invention, the controlled semiconductor component in the ignition part can be permanently conductive with success State, without introducing asymmetry because it is above the controlled one Semiconductor rectifier is always connected to an oppositely parallel controlled rectifier.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der letzteren bevorzugten Anordnung befindet sich in der Ver-In an advantageous embodiment of the latter preferred arrangement is located in the ver

bindungsleilung zwischen der Sekundärwicklung des Transformators und der Steuerelektrode ein folgender Gleichrichter.binding line between the secondary winding of the Transformer and the control electrode a following rectifier.

Ein Vorteil dieser letzteren Ausführungsform ist der. daß dabei keine Spannungen einer falschen Polarität an der Steuerelektrode des gesteuerten Gleichrichters auftreten können.One advantage of this latter embodiment is that. that there are no voltages of wrong polarity the control electrode of the controlled rectifier can occur.

Es ist denkbar, daß die erwähnte Zenerdiodc und der zu dem gesteuerten Halbleitergleichrichter gegensinnig parallelgeschaltele ungesteuerte Gleichrichter zueinander parallel geschaltet sind.It is conceivable that the Zener diode mentioned and that of the controlled semiconductor rectifier are in opposite directions parallel connected uncontrolled rectifiers are connected in parallel to each other.

Vorzugsweise ist der ungesteuerte Gleichrichter mit der Zenerdiode in Reihe geschaltet. Dadurch wird ein sehr einfacher Zündkreis erhalten.The uncontrolled rectifier is preferably connected in series with the Zener diode. This becomes a very simple ignition circuit obtained.

Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigtSome embodiments of the invention are shown in the drawings and will be described in more detail below described. It shows

F i g. 1 eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung. F i g. 1 shows a circuit arrangement according to the invention.

F i g. 2 eine zweite Schaltungsanordnung nach der Erfindung, undF i g. 2 shows a second circuit arrangement according to the invention, and

F i g. 3 eine Abwandlung einer Überbrückung wenigstens einer Entladungslampe in einer Anordnung nach der Erfindung.F i g. 3 shows a modification of a bridging at least one discharge lamp in an arrangement according to the invention.

In F i g. 1 bezeichnen 1 und 2 Anschlußklemmen zum Anschließen an eine Wechselspannungsquelle von z. B. 220 V, 50 Hz. Die Klemme 1 ist mit einer Induktanz 3 verbunden. Das andere Ende dieser Induktanz 3 ist mit einer Elektrode einer Entladungslampe 4 verbunden. Diese Lampe ist eine Hochdruckquecksilberdampf-Entladungslampe, deren Entladungsröhre mit Metallhalogeniden versehen ist. Die andere Elektrode der LampeIn Fig. 1 denote 1 and 2 terminals for connection to an AC voltage source of z. B. 220 V, 50 Hz. Terminal 1 is connected to an inductance 3. The other end of this inductance 3 is with one electrode of a discharge lamp 4 is connected. This lamp is a high pressure mercury vapor discharge lamp, their discharge tube with metal halides is provided. The other electrode of the lamp

4 bildet über eine Verbindungsader einen Kontakt mit der Klemme 2. Die Entladungslampe 4 ist von einem Kreis überbrückt, der aus einer Reihenschaltung eines Widerstandes 5 und eines übrigen Kreisteiles besteht. Dieser übrige Teil besteht aus einem Kondensator 6. der mit der Verbindungsader zwischen der Induktanz 3 und der Lampe 4 verbunden ist. Das andere Ende des Kondensators 6 ist mit einer Parallelschaltung eines gesteuerten Halbleitergleichrichters (Thyristors) 7 und einer diesem Gleichrichter gegensinnig parallelgeschalteten Diode 8 verbunden ist. Der erwähnte Widerstand4 forms a contact with the terminal 2 via a connecting wire. The discharge lamp 4 is of one type Circle bridged, which consists of a series connection of a resistor 5 and another part of the circle. This remaining part consists of a capacitor 6, which is connected to the connecting wire between the inductance 3 and the lamp 4 is connected. The other end of the capacitor 6 is connected to a parallel circuit of a controlled one Semiconductor rectifier (thyristor) 7 and a rectifier connected in parallel in opposite directions Diode 8 is connected. The mentioned resistance

5 ist gleichfalls mit den Gleichrichtern 7 und 8 in Reihe geschaltet. Eine Zenerdiode 9 ist zwischen dem Kollektor (der Anode) des Thyristors 7 und der Steuerelektrode dieses Thyristors eingeschaltet. Ferner befindet sich zwischen der Steuerelektrode des Thyristors 7 und dem Emitter (der Kathode) dieses Thyristors ein Widerstand 10. Die Diode 8 ist weiter von einer Reihenschaltung eines Kondensators 11 und eines Widerstandes 12 überbrückt. Der Kondensator 6 wird, zusammen mit den Parallelzweigen, die die Gleichrichter 7 und 8 ent halten, noch von einem Widerstand 13 überbrückt. Die Dämpfung des Kreises 1,3,6,7/8,5,2 ist weniger stark als die eines kritisch gedämpften Kreises. 5 is also connected to the rectifiers 7 and 8 in series. A Zener diode 9 is connected between the collector (the anode) of the thyristor 7 and the control electrode of this thyristor. Furthermore, a resistor 10 is located between the control electrode of the thyristor 7 and the emitter (the cathode) of this thyristor. The diode 8 is further bridged by a series connection of a capacitor 11 and a resistor 12. The capacitor 6 is, together with the parallel branches that hold the rectifier 7 and 8 ent, still bridged by a resistor 13. The damping of the 1,3,6,7 / 8,5,2 circle is less strong than that of a critically damped circle.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Schaltungsanordnung ist folgende. (In erster Linie wird der Einfluß der Schaltungselemente 10 bis 13 außer Betracht gelassen.) Wenn die Klemmen 1 und 2 an die Wechselspannungsquelle angeschlossen werden, wird während der nächstfolgenden Halbperiode, in der die Klemme 2 in bezug auf die Klemme 1 positiv ist, der Kondensator 6 aufgeladen, und zwar über den Widerstand 5 und die Diode 8. Während der folgenden Halbperiode, in der somit die Klemme 1 in bezug auf die Klemme 2 positiv ist, wird sich der Kondensator 6 in erster Linie noch nicht entladen. Diese Entladung erfolgt erst, wenn der Augenblickswcrl der Netzspannung derart hoch geworden ist. daß zusammen mit der Spannung über dem Kondensator die Sperrspannung der Zenerdiode 9 erreicht ist. Dann wird der Thyristor 7 leitend gemacht. The mode of operation of the circuit arrangement described is as follows. (In the first place, the influence of the circuit elements 10 to 13 is disregarded.) If the terminals 1 and 2 are connected to the AC voltage source, during the next half-cycle in which the terminal 2 is positive with respect to the terminal 1, the Capacitor 6 charged, namely via resistor 5 and diode 8. During the following half-cycle, in which terminal 1 is thus positive with respect to terminal 2, capacitor 6 is primarily not yet discharged. This discharge only takes place when the instantaneous mains voltage has become so high. that together with the voltage across the capacitor, the reverse voltage of the Zener diode 9 is reached. Then the thyristor 7 is made conductive.

Der Kondensator 6 wird sich dann entladen und sich anschließend auf einen negativen Wert aufladen. Dann wird der Thyristor 7 (durch das Nullwerden seines Stromes) gesperrt und lädt sich der Kondensator 6 über die Diode 8 wieder auf. Dieser Vorgang kann sichThe capacitor 6 will then discharge and then charge to a negative value. then the thyristor 7 is blocked (when its current becomes zero) and the capacitor 6 charges via the diode 8 again. This process can

ίο gegebenenfalls während derselben Halbperiode noch einmal oder mehrere Male wiederholen. Dies ist unter anderem von der Wahl der Sperrspannung der Zenerdiode 9 und von der Größe anderer Schaltungselemente, wie des Widerstandes 5, abhängig. Infolge der auf diese Weise erhaltenen Auf- und Entladungen des Kondensators werden über der Reihenschaltung 5, 7/8. 6 hohe Spannungsspitzen erzeugt, die über den Elektroden der Entladungslampe 4 auftreten. Diese Lampe 4 zündet darauf. Sollte diese Lampe aber nicht sofort zünden, so werden während der zweiten auffolgenden Halbperiode wieder eine oder mehrere Spannungsspitzen erzeugt. Wenn die Lampe 4 infolge der erzeugten Spannungsspilzen gezündet ist, wird die Entladung durch die vorhandene Netzspannung aufrechterhalten.ίο possibly during the same half-period repeat one or more times. This depends, among other things, on the choice of the reverse voltage of the Zener diode 9 and on the size of other circuit elements, such as the resistor 5, depending. As a result of the Charges and discharges of the capacitor obtained in this way are via the series circuit 5, 7/8. 6th generated high voltage peaks that occur across the electrodes of the discharge lamp 4. This lamp 4 ignites on it. However, if this lamp does not ignite immediately, the following will be switched on during the second Half-cycle generates one or more voltage peaks again. When the lamp 4 generated as a result of If the voltage mushroom is ignited, the discharge is maintained by the existing mains voltage.

Nach der Zündung der Lampe 4 fällt die Spannung über der Brücke 6, 7, 8. 5 auf die Brennspannung der Lampe ab. Die Zenerdiode 9 ist nun derart bemessen, daß bei dieser niedrigen Brennspannung die Steuerelektrode des Thyristors 7 keine Steuerimpulse mehr empfängt. Die Impedanz 3 dient zur Stabilisierung der Entladung in der Lampe 4. Der Widerstand 5 dient zur Begrenzung des Stromes durch den Thyristor 7 während des Zündvorgangs. Der Widerstand 10 soll verhindern, daß im Betriebszustand der Lampe 4 der Thyrislor 7 Infolge von Spannungsimpulsen leitend wird. Die Reihenschaltung des Kondensators 11 und des Widerstandes 12 sorgt dafür, daß der Thyristor 7 auch gesperrt gehalten wird, wenn beim Betrieb der Lampe 4 schnelle Netzspannungsänderungen auftreten würden.After the lamp 4 has been ignited, the voltage across the bridge 6, 7, 8. 5 falls to the operating voltage of the Lamp off. The Zener diode 9 is now dimensioned in such a way that the control electrode is at this low operating voltage of the thyristor 7 no longer receives control pulses. The impedance 3 is used to stabilize the Discharge in the lamp 4. The resistor 5 is used for Limitation of the current through the thyristor 7 during the ignition process. Resistance 10 is intended to prevent that in the operating state of the lamp 4 of the thyrislor 7 becomes conductive as a result of voltage pulses. the Series connection of the capacitor 11 and the resistor 12 ensures that the thyristor 7 is also blocked is held if rapid line voltage changes would occur during the operation of the lamp 4.

Der Widerstand 13 dient zum Entladen der Kondensatoren b und 11, falls der Starter (5 bis 13) aus den Fassungen herausgenommen wird.The resistor 13 is used to discharge the capacitors b and 11, if the starter (5 to 13) from the sockets is taken out.

In einem praktischen Beispiel war die Lampe 4 eine Hochdruck-Quecksilberdampf-Entladungslampe von 400 W. Die Zündspannung dieser Lampe betrug etwa 600 V und die Brennspannung etwa 135 V. Die Induktanz 3 war etwa 0,14 Henry. Der Widerstand 5 war etwa 15Ω. der Widerstand 10 etwa 680 Ω. der Widerstand 12 etwa 4.7 kQ. der Widerstand 13 etwa 10 ΜΩ.In a practical example, the lamp 4 was a high pressure mercury vapor discharge lamp from 400 W. The ignition voltage of this lamp was about 600 V and the running voltage was about 135 V. The inductance 3 was about 0.14 henry. Resistance 5 was about 15Ω. the resistor 10 is about 680 Ω. the resistance 12 about 4.7 kQ. the resistor 13 about 10 ΜΩ.

Der Kondensator 6 war 0.47 μ¥, der Kondensator 11 war etwa 0,01 μΡ, während die Sperrspannung der Zenerdiode 9 etwa 500 V betrug. In diesem praktischer! Beispiel wurden Spannungsspilzen mit Spitzenwerter von etwa 660 V über den Elektroden der Lampe 4 er· halten, worauf diese Lampe zündete.The capacitor 6 was 0.47 μ ¥, the capacitor 11 was about 0.01 μΡ, while the reverse voltage of the Zener diode 9 was about 500 V. In this more practical! For example , voltage mushrooms with peak values of about 660 V were obtained across the electrodes of lamp 4 , whereupon this lamp ignited.

In F i g. 2 bezeichnen 20 und 21 Anschlußklemmer zum Anschließen an eine Spannungsquelle von 220 V 50 Hz. Von der Klemme 20 erstreckt sich ein Verbin dungsdraht zu der Primärwicklung einer als Spartrans formator ausgebildeten Stabilisierungsimpedanz. Diesi Primärwicklung ist mit 22 bezeichnet. Das andere End< dieser Primärwicklung ist mit einem Kondensator Z verbunden. Dieser Kondensator 23 ist auf gleiche Wei se wie der Kondensator 6 der F i g. 1 mit einem Thyri *>5 stör (24) verbunden, zu dem eine Diode 25 gcgensinnij parallel geschaltet ist. Der Emitter (die Kathode) de Thyristors 24 ist mit der Netzklemme 21 verbunder Zwischen der Anode und der Steuerelektrode des Thy In Fig. 2 denote 20 and 21 connecting clamps for connection to a voltage source of 220 V 50 Hz. From the terminal 20, a connecting wire extends to the primary winding of a stabilizing impedance designed as an autotransformer. The primary winding is denoted by 22. The other end of this primary winding is connected to a capacitor Z. This capacitor 23 is se in the same Wei as the capacitor 6 of FIG. 1 connected to a thyri *> 5 stör (24) , to which a diode 25 gcgensinnij is connected in parallel. The emitter (cathode) of the thyristor 24 is connected to the mains terminal 21 between the anode and the control electrode of the Thy

ristors 24 befindet sich cine Zenerdiode 26. Zwischen der Steuerelektrode und dem Emitter (der Kathode) des Thyristors 24 ist ein Widerstand 27 eingeschaltet. Die Reihenschaltung des Kondensators 23 und des Thyristors 24 ist von einem Widerstand .28 überbrückt. Die Sekundärwicklung des Transformators, dessen Wicklung 22 die Primärwicklung ist, ist mit 29 bezeichnet. Die Wicklung 29 ist mit einer Elektrode einer Hoehdrucknatriumdampf-Entladungslampe 30 verbunden. Über die Primärwicklung (31) eines Transformators ist die andere Elektrode der Lampe 30 mit der Neuklemme 21 verbunden. Die Sekundärwicklung 32 des Transformators, dessen Wicklung 31 die Primärwicklung ist, ist über eine Diode 33 mit der Steuerelektrode des Thyristors 24 verbunden.transistor 24 is a Zener diode 26. Between the control electrode and the emitter (the cathode) of the thyristor 24, a resistor 27 is turned on. The series connection of the capacitor 23 and the thyristor 24 is bridged by a resistor .28. The secondary winding of the transformer, the winding 22 of which is the primary winding, is denoted by 29. The winding 29 is connected to an electrode of an elevated pressure sodium vapor discharge lamp 30. The other electrode of the lamp 30 is connected to the primary winding (31) of a transformer New terminal 21 connected. The secondary winding 32 of the transformer, whose winding 31 is the primary winding is connected to the control electrode of the thyristor 24 via a diode 33.

Die Wirkungsweise dieser Schaltungsanordnung ist größtenteils gleich der der Schaltungsanordnung nach F i g. 1. Bei der Anordnung nach F i g. 2 werden die erzeugten hohen Spitzen in der Brücke (23, 24) jedoch noch durch die Transformatorwirkung der Wicklungen 22 und 29 des Transformators verstärkt. Ein zweiter Unterschied mit der Anordnung nach F i g. 1 besteht darin, daß, wenn die Lampe 30 gezündet ist, ein Strom durch die Primärwicklung 31 fließt, wodurch in der Wicklung 32 eine Spannung induziert v> ird, die über die Diode 33 eine Spannung an der Steuerelektrode des Thyristors 24 (in bezug auf die Kathode dieses Thyristors 24) hervorruft, welche Spannung diesen Thyristor 24 im leitenden Zustand hält. Die Widerstände 27 und 28 dienen wieder für Sicherungszwecke.The mode of operation of this circuit arrangement is largely the same as that of the circuit arrangement F i g. 1. In the arrangement according to FIG. 2 are the generated high peaks in the bridge (23, 24) but still due to the transformer effect of the windings 22 and 29 of the transformer reinforced. A second difference with the arrangement according to FIG. 1 exists in that when the lamp 30 is ignited, a current flows through the primary winding 31, whereby in the Winding 32 induces a voltage which, via diode 33, generates a voltage at the control electrode of the Thyristor 24 (with respect to the cathode of this thyristor 24) causes what voltage this thyristor 24 holds in the conductive state. The resistors 27 and 28 are again used for backup purposes.

In einem praktischen Beispiel betrug das Übersetzungsverhältnis des Transformators 22. 29 etwa 1 :7.5. Die Lampe 30 war eine Hochdruck-Natriumdampf-Entladungslampe von etwa 400 W; die Zündspannung dieser Lampe war etwa 3000V und ihre Brennspannung cissa 113 V- Der Widerstand 27 war 680 U und der Widerstand 28 etwa 10 ΜΩ. Der Kondensator 23 war 0.47 uF. Die Sperrspannung der Zenerdiode 26 betrug etwa 500 V und das Übersetzungsverhältnis desIn a practical example the gear ratio was of the transformer 22. 29 about 1: 7.5. The lamp 30 was a high pressure sodium vapor discharge lamp of about 400 W; the ignition voltage of this lamp was around 3000V and its running voltage cissa 113 V- The resistor 27 was 680 U and the resistor 28 is about 10 Ω. The capacitor 23 was 0.47 µF. The reverse voltage of the Zener diode 26 was about 500 V and the gear ratio of the

s Transformators 31. 32 war 1 : 100.s Transformer 31. 32 was 1: 100.

Im beschriebenen Beispiel nach F i g. 2 wurden von der Zündvorrichtung, beim Starten, über der Lampe Spannungsspitzen erzeugt, deren Spitzenwert etwa 4000 V betrug. Darauf zündete diese Lampe.In the example described according to FIG. 2 were from the ignition device, when starting, generates voltage peaks across the lamp, the peak value of which is approximately 4000 V was. Then this lamp lit.

ίο F i g. 3 zeigt schließlich ein anderes Ausführungsbeispiel einer Überbrückung für eine Entladungslampe. Diese Überbrückung ersetzt z. B. den Kreisteil, der in F i g. 1 mit 5 bis 13 bezeichnet ist. In F i g. 3 bezeichnet 40 einen Kondensator, der mit einem Thyristor 41 und einem Widerstand 42 in Reihe geschaltet ist. Zwischen dem Kollektor (der Anode) des Thyristors 41 und seiner Steuerelektrode ist eine Zenerdiode 43 angeordnet. Eine Diode 44 ist zwischen der Steuerelektrode des Thyristors 41 und dem Emitter (der Kathode) diesesίο F i g. 3 finally shows another exemplary embodiment a bypass for a discharge lamp. This bridging replaces z. B. the part of the circle in F i g. 1 is denoted by 5 to 13. In Fig. 3 denotes 40 a capacitor connected to a thyristor 41 and a resistor 42 is connected in series. Between the collector (the anode) of the thyristor 41 and its A Zener diode 43 is arranged on the control electrode. A diode 44 is connected between the control electrode of the Thyristor 41 and the emitter (cathode) of this

Thyristors eingeschaltet. Dabei sind die Dioden 43 und 44 miteinander in Reihe geschaltet. Die Diode 44 befindet sich in F i g. 3 also auch in einem Zweig, der den Thyristor 41 überbrückt, wobei die Diode 44 und der Thyristor 41 gegensinnig zueinander parallel geschaltet sind. Die Aufladung des Kondensators 40 erfolgt in diesem Fall über die Diode 44 und die Zenerdiode 43. Die Entladung dieses Kondensators über den Thyristor 41 (die erst erfolgt, wenn die Sperrspannung über der Zenerdiode 43 erreicht ist) geht nahezu auf gleiche Weise vor sich wie in F i g. 1 für den Kondensator 6. den Thyristor 7 und die Zenerdiode 9 angegeben ist.Thyristor switched on. The diodes 43 and 44 are connected in series with one another. The diode 44 is located in Fig. 3 also in a branch that bridges the thyristor 41, the diode 44 and the Thyristor 41 are connected in parallel in opposite directions to one another. The capacitor 40 is charged in this Fall through the diode 44 and the zener diode 43. The discharge of this capacitor through the thyristor 41 (which only takes place when the reverse voltage across the Zener diode 43 is reached) is almost the same Way in front of you as in Fig. 1 for the capacitor 6, the thyristor 7 and the Zener diode 9 is indicated.

Die beschriebenen Schaltungsanordnungen enthalten nur ein einziges gesteuertes Halbleiterbauelement. Det Steuerkreis dieses Elements ist sehr einfach ausgebil det.The circuit arrangements described contain only a single controlled semiconductor component. Det The control circuit of this element is very simply ausgebil det.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Circuit arrangement for the ignition and operation of discharge lamps in which there is an inductance Containing stabilization impedance is provided, which when the lamp is switched on with this is connected in series. which first series connection to terminals for supplying the Lamp is connected, with a lamp unhooking Part of this first series circuit is bridged by a second series circuit. the contains at least one capacitor and a controlled semiconductor rectifier, thereby mind which contains an uncontrolled rectifier (8) connected to the controlled semiconductor rectifier (7) is connected in parallel in opposite directions. whereby / wipe the anode and the control electrode of the controlled Semiconductor rectifier (7) a controlled semiconductor rectifier when exceeded a threshold voltage between its anode and its cathode making it conductive Sound element (9) is provided.