DE2026788C3 - Schaltungsanordnung zum Zünden und zum Gleichstrombetrieb einer Gasentladungslampe - Google Patents
Schaltungsanordnung zum Zünden und zum Gleichstrombetrieb einer GasentladungslampeInfo
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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)
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.
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DE19702026788 DE2026788C3 (de) | 1970-06-01 | 1970-06-01 | Schaltungsanordnung zum Zünden und zum Gleichstrombetrieb einer Gasentladungslampe |
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DE19702026788 DE2026788C3 (de) | 1970-06-01 | 1970-06-01 | Schaltungsanordnung zum Zünden und zum Gleichstrombetrieb einer Gasentladungslampe |
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Publication Number | Publication Date |
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DE2026788A1 DE2026788A1 (de) | 1971-12-16 |
DE2026788B2 DE2026788B2 (de) | 1979-06-13 |
DE2026788C3 true DE2026788C3 (de) | 1980-02-21 |
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1970
- 1970-06-01 DE DE19702026788 patent/DE2026788C3/de not_active Expired
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