DE2026788C3 - Schaltungsanordnung zum Zünden und zum Gleichstrombetrieb einer Gasentladungslampe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Zünden und zum Gleichstrombetrieb einer Gasentladungslampe (Lampe), insbesondere einer Xenon-Hochdrucklampe, aus einer Wechselspannungsquelle, mit einer Gleichrichterbrückenschaltung, an deren Ausgangsklemmen zwei hintereinandergeschaltete Kondensatoren angeordnet sind, deren Verbindungsleitung an eine der Wechselspannungs-Eingangsklemmen der Gleichrichterbrückenschaltung angeschlossen ist, so daß an der ebenfalls an die Ausgangsklemmen angeschlossenen Lampe vor deren Zündung eine hohe, jedoch für die Zündung nicht ausreichende Gleichspannung und nach der Zündung eine durch Doppelweggleichrichtung aus der Wechselspannung erzeugte Spannung liegt, und mit einer Zündanordnung, die Zündimpulse für die Lampe liefert. Eine derartige Schaltung ist aus der DE-AS 12 23 949 bekannt.

Die bisher für den Gleichstrombetrieb von Gasentladungslampen, insbesondere von Xeron-Röhren, verwendeten Schaltungen haben vor allem zwei Schwachstellen. Zum einen werden die erforderlichen hohen Spannungen noch immer mit einem Transformator erzeugt. Dieses Bauteil ist in der Regel groß und schwer — es kann ein Gewicht bis zu 46 kg annehmen — und hat eine hohe, nominal etwa 6 kW betragende Leistung; hinzu kommt, daß ein Transformator eine nur geringe Anpassungsfähigkeit an verschiedene Netzspannungen und Netzfrequenzen hat. Zum anderen ist das Zündteil der Schaltung üblicherweise kompliziert aufgebaut und so beschaffen, daß es auch noch nach erfolgter Zündung Zündimpulse liefert, die die Lampe unnötig belasten und zudem eine gefährliche Hochspannungs- und Ozon-Quelle bilden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine "Schaltungsanordnung zu schaffen, die eine ausreichend hohe Betriebsspannung auch ohne Transformator liefert, dabei platzsparend, leicht und auch preiswert ist und außerdem über ein sicher zündendes, nach erfolgter

Zündung automatisch abschaltendes Zündteil verfugt Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Schaltung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Eingangsklemmen der Gleichrichterbrükkenschaltung direkt mit der Wechselspannungsquelle verbunden sind, daß zwei Zweige der Gleichrichterbrükkenschaltung jeweils aus einer Spannungsvervielfacherschaltung, die aus mindestens zwei Dioden, aus einem der genannten Kondensatoren (erster Kondensator) und mindestens einem weiteren Kondensator (zweiter Kondensator) aufgebaut ist, bestehen, daß die Zündanordnung aus einer in der Nähe der Lampe angeordneten Triggerelektrode, einer Triggerschaltung und einem Impulsgenerator besteht, daß die Triggerschaltung und der Impulsgenerator von einer der Spannungsvervielfacherschaltungen über zwei weitere Ausgangsklemmen, die nur bei nicht gezündeter Lampe eine für den Betrieb der Triggerschaltung und des Impulsgenerators ausreichende Spannung führen, gespeist werden, daß die Triggerschaltung einen über einen Widerstand an eine der weiteren Ausgangsklemmen angeschlossenen Kondensator, einen Triggertransformator, an dessen Sekundärwicklung die Triggerelektrode angeschlossen ist, und einen steuerbaren Halbleiterschalter aufweist und daß der Impulsgenerator an den Steuereingang des Steuerbaren Halbleiterschalters Impulse mit einer Frequenz liefert, die größer als die Frequenz der Wechselspannungsquelle ist

Eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung verlangt so wenig Raum, daß sie in dem Gehäuse untergebracht werden kann, das normalerweise für die Lampe selbst verwendet wird. Ein derart kompakter Aufbau ist besonders günstig, da Xeron-Lampen wegen ihres nahezu weißen Lichts vor allem auf dem Gebiet der Farbphotographie eingesetzt werden und hier ein handliches Zubehörteil sein sollen. Davon abgesehen zeigt die vorgeschlagene Schaltungsanordnung auch in verhältnismäßig großen Netzspannungs- und Netzfrequenzbereichen eine hohe Zuverlässigkeit.

Die Verwendung einer Triggerelektrode zum Zünden einer Xenon-Lampe ist an sich bekannt, vergleiche hierzu die DE-AS ti 69 034 oder die FR-PS 15 66 038. Die dort beschriebenen Gasentladungslampen arbeiten allerdings in einem Impulsbetrieb, der an die Triggerschaltung prinzipiell andere Anforderungen stellt.

Im folgenden soll die Erfindung näher anhand von in der Zeichnung dargestellten vorzugsweisen Ausführungsform erläutert werden. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung, in der eine Schaltung einer vorzugsweisen Ausführungsform der so Erfindung dargestellt ist und

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Anordnung mit mehreren Lampen, die zusammen mit der in Fi g. 1 dargestellten Spannungsversorgung zum Betrieb bei einer höheren Netzspannung verwandt werden kann.

In F i g. 1 ist ein Spannungsversorgungssystem 10 zum Betrieb einer Gasentladungslampe, die als Xenon-Lampe 12 dargestellt ist von einer Wechselspannungsquelle an den Leitungen 14 und 16, die eine herkömmliche Spannungsversorgung bilden, dargestellt. Das System 10 enthält eine nicht induktive d. h. eine transformatorlose, Spannungsvervielfacher-Vorrichtung, die als eine Spannungsvervielfachungsschaltung 18 dargestellt ist, die Eingangs- und Ausgangsleitungen 20—21 und 22—23 für die Verbindung mit der Wechselspannungsquelle auf den Leitungen 14 und 16 bzw. der Gasentladungslampe 12 aufweist. Die Spannungsvervielfachervorrichtung umfaßt einen Schaltkreis zur Erzeugung einer Gleichspannung an den Ausgangsklemmen 22 und 23 ohne Belastung oder bei im wesentlichen offenem Kreis, die ausreichend hoch ist, so daß nach einer anfänglichen Ionisation in der Lampe eine Stromentladung durch die Lampe 12 stattfindet, die jedoch nicht so hoch ist daß sie eine derartige Stromentladung auch dann bewirkt wenn eine derartige Anfangsionisation in der Lampe nicht vorliegt Die in F i g. 1 mit 24 bezeichnete Triggerschaltung erzeugt und gibt über die Triggerelektrode 26 einen Triggerimpuls an die Lampe 12, um die Anfangsionisation zu erzeugen und um somit die Stromentladung durch die Lampe in Gang zu setzen, und es ist ein Impulsgenerator 27 vorgesehen, um die Triggerschaltung 24 zu zünden. An der Vervielfacherschaltung 18 ist ein weiterer Ausgang auf den Leitungen 28 und 29 vorgesehen, über die sowohl der Trigger- als auch der Impulsgeneratorschaltung 24 und 27 vor der Stromentladung durch die Lampe 12 eine Arbeitsspannung zugeführt wird, durch die jedoch diese Schaltungen nach dem Auftreten der Stromentladung automatisch dadurch abgeschaltet werden, daß die Arbeitsspannung auf annähernd einen Wert Null oder einen anderen geeigneten Abschaltwert erniedrigt wird.

In die Weehselspannungsleitungen 14 und 16 ist ein Doppelpoliger Hauptspannungsschalter 30 in Reihe geschaltet um dem Spannungsversorgungssystem 10 wahlweise die Netzspannung über innere Weehselspannungsleitungen 32 und 34 und Schutzsicherungen 36 und 38 in jeder Leitung zuzuführen. Aus Sicherheitsgründen kann eine Erdleitung 39 vorgesehen sein. Zwischen die Weehselspannungsleitungen 32 und 34 ist zweckmäßigerweise ein Ventilator oder ein Gebläse 40 geschaltet, und beim Schließen des Hauptspannungsschalters 30 wird das Gebläse 40 in Betrieb gesetzt, um der Xenon-Lampe 12 eine verstärkte Konvektionskühlung zuzuführen. In die Wechselspannungsleitung 34 ist ein einpoliger Lichtsteuerschalter 42 in Reihe geschaltet, und durch diesen Steuerschalter wird das Anlegen der Netzspannung an die Spannungsvervielfacherschaltung 18 gesteuert, die für die erforderliche hohe Gleichspannung an den Klemmen 22 und 23 sorgt, um die Lampe 12 zu betreiben, nachdem diese zu Anfang ionisiert oder getriggert worden ist, und durch diese Spannungsvervielfacherschaltung wird auch die Betriebsgleichspannung an den Leitungen 28 und 29 für die Lampentriggerschaltung 24 und für die Impulsgeneratorschaltung 27 erzeugt, die die Triggerschaltung 24 betätigt. Folglich betätigt oder zündet beim Schließen des Lichtsteuerschalters 42 die Impulsgeneratorschaltung 27 die Triggerschaltung 24, durch die wiederum über ihre Ausgangsklemme 43 der geeignete, hohe Spannungsimpuls oder Einschaltimpuls an die Trigger-Elektrode 26 abgegeben wird, die an oder in der Nähe der Lampe 12 angebracht ist Durch das durch die Triggerelektrode 26 erzeugte elektrische FeIo wird eine ausreichende Ionisation des Xenon-Gases in der Lampe 12 hervorgerufen, so daß durch die hohe Gleichspannung an den Klemmen 22 und 23 eine Stromentladung durch die Lampe bewirkt wird, durch die die Lichtemission erzeugt wird. Wenn die Lampe 12 sich einmal im leitenden Zustand befindet, erniedrigt sich die Spannung über der Lampe an den Klemmen 22 und 23 auf einen wesentlich niedrigeren Wert, der sich aus der Spannungsdurchbruchscharakteristik der Lampe ergibt, und die Betriebsspannung an den Zuführungsleitungen 28 und 29 erniedrigt sich auf annähernd Null, wodurch

automatisch die Impulsgeneratorschaltung 27 und die Triggerschaltung 24 außer Betrieb gesetzt wird, so daß der Triggerelektrode 26 keine weiteren Triggerimpulse zugeführt werden. Auf diese Weise bleibt die Xenon-Lampe 12 in ihrem leuchtenden Zustand, bis sie auf Wunsch durch Öffnung des Lichtsteuerschallers 42 abgeschaltet wird, der die Stromzuführung zu der Lampe 12 unterbricht, so daß das Gas bis zu seinem normalen Zustand entionisiert wird.

Im einzelnen besteht die Spannungsvervielfacherschaltung 18 in der dargestellten Ausführungsform aus einer Gleichrichterbrücke 44, die vier Gleichrichterzweige mit einem oder mehreren Diodengleichrichtern besitzt, die vorzugsweise Halbleiter sind, und diese Gleichrichterbrücke wird zusammen mit einem Kondensatornetzwerk betrieben, so daß eine Spannungsvervierfachungsvorrichtung gebildet wird. An den Wechselspannungseingangsknotenpunkten 46 und 48 der Brücke 44 liegt direkt die Netzwechselspannung, die über die Leitungen 32 und 34 zugeführt wird, wenn der Lichtsteuerschalter 42 geschlossen ist. Die Brücke 44 besitzt einen positiven Gleichspannungsausgangsknotenpunkt 50, der direkt mit der positiven Ausgangsklemme 22 der Vervielfacherschaltung 18 verbunden ist, und einen negativen Gleichspannungsausgangsknotenpunkt 52, der direkt mit der Gleichspannungsausgangsklemme 23 ebenso wie mit der Gleichspannungsbezugsleitung 28 verbunden ist, die die Zünd- und Triggerschaltungen 27 bzw. 24 speist. Die Gleichrichterdioden 54 und 56 sind jeweils zwischen den Wechselspannungseingangsknotenpunkt 48 und den positiven bzw. negativen Gleichspannungsknotenpunkt 50 bzw. 52 geschaltet. In Reihe geschaltete Gleichrichterdioden 58 und 60 sind zwischen den anderen Wechselspannungseingangsknotenpunkt 46 und den positiven Gleichspannungsknotenpunkt 50 geschaltet, während ein weiteres Paar von in Reihe geschalteten Dioden 62 und 64 zwischen denselben Wechselspannungsknotenpunkl 46 und den negativen Gleichspannungsknotenpunkt 52 geschaltet ist. Alle Gleichrichterdioden sind, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, so gepolt, daß die Netzwechselspannung so gleichgerichtet wird, daß die beschriebenen Polaritäten erhalten werden. Das Kondensatornetzwerk wird durch ein erstes Paar von Kondensatoren 68 und 70, die jeweils zwischen einen gemeinsamen Verbindungspunkt an dem Wechselspannungseingangsknotenpunkt 48 und dem Verbindungspunkt zwischen je einem Paar von Dioden 58, 60 bzw. 62,64 geschaltet sind, und durch ein zweites Paar Kondensatoren 72 und 74 gebildet, die jeweils zwischen einen gemeinsamen Verbindungspunkt an dem anderen Wechscispannungseingangsknotenpunkt 46 und den positiven bzw. negativen Gleichspannungsknotenpunkt 50 bzw. 52 geschaltet sind.

Mit einer derartigen Schaltanordnung und einer Eingangsnetzspannung von 120 Volt bei 60 Hz sowie mit einem offenen Kreis an den Klemmen 22 und 23 (d. h. bevor die Lampe 12 getriggert wird), wird durch die Vervielfacherschaltung 18 ein Potential von ungefähr 600 Volt Gleichspannung an den Klemmen 22 und 23, wie es bei 75 gezeigt ist, und ein positives Potential von ungefähr 100 Volt auf der Speiseleitung 29 zu der Trigger- und Impulsgeneratorschaltung 24 und 27 erhalten. Diese letztere Spannung auf der Leitung 29 wird zwischen den Dioden 62 und 64 der Brücke 44 abgenommen, und über einen Widerstand 76 einem Triggerkondensator 78 in der Triggerschaltung 24 zugeführt, um den Triggerkondensator in einer Zeit aufzuladen, die hauptsächlich durch die Zeitkonstante oder das Zeitprodukt aus der Kapazität und dem Widerstandswert dieser Bauteile bestimmt wird. Die Primärwicklung 80a eines Triggertransformators 80 ist in Reihe mit den Lastklemmen (d. h. der Anode und der Kathode) eines gesteuerten Silizium-Gleichrichters (SCR) 82 geschaltet, und die Reihenschaltung liegt als Nebenschluß zu dem Triggerkondensator 78. Der SCR 82 ist so gepolt, daß er durch die Spannung, die durch die Aufladung an dem Triggerkondensator 78 erzeugt wird, in Vorwärtsrichtung vorgespannt wird, obgleich er sich normalerweise in nichtleitendem Zustand befindet, bis er durch ein geeignetes Signal an seinem Tor oder seiner Steuerklemme 84 getriggert wird. Ein Ende der Sekundärwicklung SOb des Transformators; 80 ist mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt der Anode des SCR 82 und der Primärwicklung 80a verbunden, während das andere Ende der Sekundärwicklung 80£> mit der Triggerklemme 43 verbunden ist, die mit der Triggerelektrode 26 über eine Verbindungsleitung 86 verbunden werden kann.

Die Impulsgeneralorschaltung 27 wird gleichfalls durch die 100 Volt auf der Leitung 29 gespeist, die dem Kondensator 90 über einen Widerstand 88 zugeführt werden. Eine Vierschicht- oder Shockley-Diode 92 ist, wie es in der Figur dargestellt ist, zwischen den Verbindungspunkt des Widerstands und des Kondensators und die Steuerklemme 84 des SCR 82 geschaltet, so daß sie durch die Spannung, die an dem Kondensator 90 auftritt, in umgekehrter Richtung vorgespannt ist. Die Arbeitskennünie der Vierschichtdiode 92 besitzt einen Bereich mit negativem Widerstand, wodurch bewirkt wird, daß diese Schaltung ein oszillierendes Sägezahnsignal 94 an dem Kondensator 90 erzeugt, da die Schaltung als Sägezahngenerator arbeitet. Die Zeitkonstante des Oszillatorkreises wird hauptsächlich durch die Werte des Widerstandes 88 und des Kondensators 90 bestimmt, die vorzugsweise so gewählt werden, daß eine Arbeitsfrequenz von ungefähr 1000 Hz erhalten wird. Durch die Vierschichtdiode 92 wird eine Schaltwirkung erzielt, und der Ausgang an der Zündschaltung 27 erscheint somit an dem SCR Tor 84 in Form von Gleichspannungsimpulsen, die eine Widerholfrequenz von 1000 Impulsen/Sekunde aufweisen, wie es bei 96 gezeigt ist.

Im Betrieb erhöht sich, während die Ladung auf dem Trigger-Kondensator 78 zunimmt, die Vorwärtsspannung an dem SCR 82, bis eine ausreichend hohe Spannung erreicht wird, um eine geeignete Triggerung zu erreichen, und in diesem Zeitpunkt zündet einer der Impulse 96 den SCR 82. Die auf dem Kondensator 78 vorhandene Ladung entlädt sich sodann aprupt über den niederohmigen Weg, der durch die Primärwicklung 80a des Transformators und den SCR 82 gebildet wird, wodurch bewirkt wird, daß durch die Sekundärwicklung SOb an der Triggerelektrode 26 ein äußerst hoher Spannungseinschaltstoß erzeugt wird, durch dessen Feld die Durchbruchspannung der Leuchtröhre 12 soweit erniedrigt wird, daß die an dieser Röhre liegenden 600VoIt sich durch die Röhre hindurch entladen, wobei Licht emittiert wird. Die Lampe 12 bildet sodann für die Vervielfacherschaltung 18 eine solche Belastung, daß diese lediglich als Doppelweggleichrichter arbeitet und daß an den Ausgangsklemmen 22 und 23 eine doppelweggleichgerichtete Wellenform mit einer verringerten Spannung von ungefähr 165VoIt auftritt, wie es bei 75 gezeigt ist Die Vervielfacherschaltung versorgt die Lampe 12 von den Netzleitungen mit einem ausreichenden Strom, um den

leitenden Zustand aufrechtzuerhalten, und die Lampe 12 bleibt gezündet, bis die Stromzufuhr zu der Lampe durch Öffnen des Steuerschalters 42 abgeschaltet wird.

Beim Auftreten dieser anfänglichen Stromentladung wird ebenfalls die postive Gleichspannung von 100 Volt auf der Zuführungsleitung 29 annähernd Null, wodurch automatisch die Triggerschaltung 24 und der Impulsgenerator 27 abgeschaltet werden. Somit werden, während sich die Lampe im leitenden Zustand befindet, keine Hochspannungsimpulse an der Triggerelektrode 26 erzeugt Hierdurch werden irgendwelche Gefahren für Personen aufgrund der Hochspannungsimpulse verringert, und darüberhinaus wird die Erzeugung von Ozon ausgeschaltet, die sich beim Auftreten derartiger Hochspannungsimpüise einstellen kann.

Zur Erläuterung des Betriebes der dargestellten Spannungsvervierfachungsschaltung 18 sei gesagt, daß die an den Klemmen 22 und 23 auftretende Ausgangsspannung von 600 Volt Gleichspannung annähernd viermal so groß wie die Spitzenspannung der Netzspannung auf den Eingangsleitungen 20 und 21 ist Eine Ausgangsspannung von dieser Größe liegt jedoch nur im »Aus«-Zustand der Lampe vor, was oben bereits erläutert wurde. Während des Betriebes fließt, wenn die Eingangsnetzspannung auf der Leitung 20 positiv und die Spannung auf der Lehung 21 negativ ist, ein Strom durch die Diode 60 und lädt den Kondensator 68 auf einen Wert auf, der annähernd der Spitzenspannung der Netzspannung entspricht Die Polarität der Ladung auf dem Kondensator 68 ist so, daß, wenn der nächste Spannungswechsel auftritt, d. h. wenn die Leitung 21 positiv und die Leitung 20 negativ wird, die Netzspannung sodann zu der Spannung an dem Kondensator 68 hinzu addiert wird, wodurch die Diode 58 leitend wird. Sodann wird der Kondensator 72 auf einen Wert aufgeladen, der annähernd zweimal so groß wie die Spitzenspannung der Netzspannung ist Gleichzeitig leitet die Diode 62, wodurch der Kondensator 70 auf annähernd die Spitzenspannung der Netzspannung aufgeladen wird. Bei dem nächsten Spannungswechsel ist die Leitung 21 negativ und die Leitung 20 positiv, so daß sich die Netzspannung zu der Spannung an dem Kondensator 70 hinzu addiert Die Kathode der Diode 64 wird sodann in Bezug auf ihre Anode negativ, wodurch sie leitend wird, und der Kondensator 74 auf einen Wert aufgeladen wird, der annähernd zweimal so groß wie die Spitzenspannung der Netzspannung ist Da die Anode der Diode '50 nunmehr positiv ist, leitet die Diode 60 und lädt wieder den Kondensator 68 auf. Somit wird die Gesamtspannung, die zwischen den Ausgangsklemmen 22 und 23 der Schaltung 18 erscheint, durch die Summe der Spannungen gebildet, die an den Kondensatoren 72 und 74 liegen, und diese Summe beträgt annähernd das Vierfache der Spitzenspannung der Netzspannung.

Die Kondensatoren in der Schaltung dienen in wirksamer Weise dazu; die Spannung im unbelasteten Zustand zu Filtern, so daß die bei 75 gezeigte Spannungshöhe von 6(X) Volt erhalten wird; wenn die Lampe 12 einmal leitet, so kann jedoch, wie es oben bereits beschrieben wurde, die Ausgangsspannung die doppelweggleichgerichtete erniedrigte Spannungswellenform annehmen. In diesem Zusammenhang sind die Dioden 54 und 56 abwechselnd leitend, bis an den Kondensatoren 72 und 74 jeweils die zweifache Spitzenspannung anliegt, worauf sie durch diese Spannungen blockiert werden. Wenn die Lampe 12 jedoch leitet, werden die Kondensatoren ausreichend belastet, so daß im wesentlichen die Spannungsadditionswirkung entfällt, und die Dioden 54 und 56 arbeiten sodann zusammen mit den anderen Dioden als Doppelweggleichrichterbrücke.

Wenn anstelle der oben beschriebenen Netzspannung von 120 Volt eine Netzspannung von 220 Volt verwandt werden soll, können bei dem in F i g. 1 gezeigten System Xenon-Lampen, die dieselben Betriebsdaten wie die Lampe 12 besitzen, dadurch verwandt werden, daß zwei

solcher Lampen in der in F i g. 2 gezeigten Schaltanordnung geschaltet werden. Wie aus dieser Figur hervorgeht, werden zwei Lampen 12a und 126, die jeweils mit der in Fig. 1 gezeigten Lampe 12 übereinstimmen, in Reihe geschaltet Zusätzliche Kon-

!5 densatoren 98 und 100 sind jeweils im Nebenschluß zu einer der Lampen 12a bzw. 126 geschaltet. Diese Schaltungskombination aus Lampen und Kondensatoren kann sodann über die Klemmen 22 und 23 an den Ausgang der Vervielfacherschaltung 18, wie er in F i g. 1

gezeigt ist, geschaltet werden. In der Nähe jeder Lampe 12a und 12Zj sind Triggerelektroden 26a und 266 angeordnet, die parallel zueinander geschaltet sind. Die parallel zueinander geschalteten Triggerelektroden 26a und 266 können über eine Leitung 86a mit der Triggerklemme 43 verbunden werden.

Es wurde somit ein gewichtsmäßig leichtes und kompaktes Spannungsversorgungssystem für eine Gasentladungslampe beschrieben, das in seiner Verwendung äußerst anpassungsfähig ist da es in einem weiten Bereich von Netzspannungen bei Netzfrequenzen von 50 bis 400 Hz arbeiten kann. Dies stellt einen beträchtlichen Vorteil gegenüber Spannungsversorgungssystem dar, bei denen große Leistungstransformatoren verwandt werden, um für die notwendige Hochspannung an den Lampenelekiroden zu sorgen, während noch die notwendige Stromzuführkapazität für den Dauerbetrieb vorhanden sein muß, da der Betrieb derartiger mit Transformatoren versehenen Versorgungssysteme bei Frequenzen, die wesentlich von der

■to Bemessungsfrequenz verschieden sind, zu einem Ausfall des Schaltkreises und in bestimmten Fällen zu einer Zerstörung der Transformatoren führen kann. Der in der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung vorgesehene Spannungsvervielfacher erzeugt an der Lampe

lediglich, bevor diese leitend wird, eine hohe Gleichspannung, da diese hohe Gleichspannung in Wirklichkeit nur zu dieser Zeit notwendig ist und das Verschwinden dieser Hochspannung, nachdem die Lampe leitend geworden ist stellt keinen Nachteil dar,

da das System die Fähigkeit besitzt genügend Strom zu liefern_; iim die Gasionisation in der Lampe im. Dauerbetrieb aufrechtzuerhalten, um eine kontinuierliche Lichtemission bei einer wesentlich erniedrigten Spannung zu verwirklichen. Darüberhinaus wird bei der

Verwendung der Zünd- und Triggerschaltungen ein zuverlässiges Zünden der Lampe erreicht da diese Schaltungen der Lampe sich wiederholte Triggerimpulse zuführen, bis die Lampe zündet Unmittelbar hierauf werden jedoch diese Schaltungen automatisch durch

den Betrieb der Lampe und die sich ergebende Belastung der Lampe an der Spannungsvervielfacherschaltung abgeschaltet

Obgleich in dem gezeigten System eine Spannungsvervierfacherschaltung dargestellt ist können natürlich auch je nach den besonderen Lampenbetriebsdaten und der Spannungsquelle andere Vervielfacher verwandt werden.

030208/55

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Zünden und zum Gleichstrombetrieb einer Gasentladungslampe (Lampe), insbesondere einer Xenon-Hochdrucklampe, aus einer Wechselspannungsquelle, mit einer Gleichrichterbrückenschaltung, an deren Ausgangsklemmen zwei hintereinandergeschaltetete Kondensatoren angeordnet sind, deren Verbindungsleitung an eine der Wechselspannungs-Eingangsklenimen der Gleichrichterbrückenschaltung angeschlossen ist, so daß an der ebenfalls an die Ausgangsklemmen angeschlossenen Lampe vor deren Zündung eine hohe, jedoch für die Zündung nicht ausreichende Gleichspannung und nach der Zündung eine durch Doppelweggleichrichtung aus der Wecluelspannung erzeugte Spannung liegt, und mit einer Zündanordnung, die Zündimpulse für die Lampe liefert, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsklemmen (46, 48) der Gleichrichterbrücken-Schaltung direkt mit der Wechselspannungsquelle verbunden sind, daß zwei Zweige der Gleichrichterbrückenschaltung jeweils aus einer Spannungsvervielfacherschaltung, die aus mindestens zwei Dioden (58, 60; 62, 64), aus einem der genannten Kondensatoren (erster Kondensator 72; 74) und mindestens einem weiteren Kondensator (zweiter Kondensator 68; 70) aufgebaut ist, bestehen, daß die Zündanordnung aus einer in der Nähe der Lampe (12) angeordneten Triggerelektrode (26), einer Triggerschaltung (24) und einem Impulsgenerator (27) besteht, daß die Triggerschaltung (24) und der Impulsgenerator (27) von einer der Spannungsvervielfacherschaltungen über zwei weitere Ausgangsklemmen (28, 29), die nur bei nicht gezündeter Lampe eine für den Betrieb der Triggerschaltung (24) und des Impulsgenerators (27) ausreichende Spannung führen, gespeist werden, daß die Triggerschaltung (24) einen über einen Widerstand (76) an eine der weiteren Ausgangsklemmen (28 bzw. 29) angeschlossenen Kondensator (78), einen Triggertransformator (80), an dessen Sekundärwicklung (SOb) die Triggerelektrode (26) angeschlossen ist, und einen steuerbaren Halbleiterschalter (82) aufweist und daß der Impulsgenerator (27) an den Steuereingang (84) des steuerbaren Halbleiterschal· ters (82) Impulse mit einer Frequenz liefert, die größer als die Frequenz der Wechselspannungsquelle ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung (3Qa) des Triggertransformators (80) in Reihe mit den Lastklemmen des Halbleiterschalters (82) geschaltet ist, daß die Reihenschaltung aus dieser Primärwicklung (BOa)und dem Halbleiterschalter (82) parallel zu dem Kondensator (78) geschaltet ist und daß der Impulsgenerator (27) einen Sägezahnoszillator (88, 90,92) enthält, dessen Ausgang mit der Steuerklemme des Halbleiterschalters (82) verbunden ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterbrük-Uenschaltung zwei Gleichrichterdioden (54, 56) enthält, von denen die eine in Vorwärtsrichtung zwischen eine der Eingangsklemmen (Eingangsklemme 48) und die positive Ausgangsklemme (50) der Gleichrichterbrückenschaltung geschaltet ist und die andere in Rückwärtsrichtung zwischen dieser einen Eingangsklemme (48) und der negativen Ausgangsklemme (52) der Gleichrichterbrückenschaltung liegt, daß die Dioden der einen Spannungsvervielfacherschaltung (58, 60) hintereinander in Vorwärtsrichtung zwischen die andere Eingangsklemme (46) und die positive Ausgangsklemme (50) der Gleichrichterbrückenschaltung geschaltet sind, daß die Dioden (62, 64) der anderen Spannungsvervielfacherschaltung hintereinander in Rückwärtsrichtung zwischen die andere Eingangsklemme (46) und die negative Ausgangsklemme (52) geschaltet sind, daß die zweiten Kondensatoren (68, 70) der Spannungsvervielfacherschaltung jeweils zwischen der einen Eingangsklemme (48) und der Verbindung zwischen den Dioden (58, 60 bzw. 62, 64) der einen bzw. der anderen Spannungsvervielfacherschaltung liegen und daß die ersten Kondensatoren (72,74) der Spannungsvervielfacherschaltung jeweils zwischen die andere Eingangsklemme (46) und die positive bzw. negative Ausgangsklemme (50 bzw. 52) geschaltet sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Ausgangsklemmen (28, 29) mit der Verbindung zwischen den Dioden (62, 64) der anderen Spannungsvervielfacherschaltung bzw. mit der negativen Ausgangsklemme (52) verbunden sind.