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"Schaltungsanordnung zum Zünden und zum Betrieb von elek= trischen
Entladungslampen, insb. Dampfentladunqslampen" Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung
zum Zünden und zum Betrieb von elektrischen Entladungslampen, insb.
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Dampfentladungslampen, mit zur Entladungslampe parallel geschalteten,
aus einem Kondensator, einem gesteuerten Schalter, z.B. Thyristor, und einem Transformator
bestehen= den Zündkreis und mit einer im Entladungslampenstromkreis sich befindlicher
Drossel zur Stabilisierung und Begren= zung des Stromes.
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Solche Entladungslampen benötigen zum Zünden Spannungen im Bereich
von 2 bis 10 kV im kalten Zustand und im heißen Zustand solche bis 100 kV. Daneben
erfordern Metallhalogendampfentladungslampen auch eine höhere Zündleistung als beispielsweise
Entladungslampen mit einem Gas, das kein Metallhalogenid ist. Wenn die Entladungslampe
gezündet ist, dann sollte die Zündschaltunq von dem Hauptstronkreqs der Entladungslampe
getrennt werden, da andernfalls eine
Schädigung der Zündschaltung
eintreten kann. Die Zündschaltung ist dabei in Serie oder parallel zur Lampe geschaltet.
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Es ist üblich, über einen Netztransformator und über eine Uberschlagfunkenstrecke
einen Hochfrequenzschwingkreis anzuregen, dessen Energie über einen Hochfrequenztransformator
auf die Lampe in den Hauptstromkreis eingeschaltet wird.
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Eine derartige Schaltung ist aufwendig und baulich groß, insb. dann,
wenn zur Zündung Hochspannungsimpulse von großer Energie benötigt werden. Auch können
sie nur in Kurzzeit= betrieb verwendet werden, da durch den Hochspannungsimpuls
zu große bzw. zu lange anhaltende Funk störungen verursacht werden.
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Desweiteren ist eine Schaltungsanordnung bekannt (OS 1589305) bei
der das Gerät zur Stabilisierung und Begrenzung des Betriebsstroms - die Drossel
- gleichzeitig als Gerät zur Erzeugung von liochspannungsimpulsen, also als Transformator
dient. Zur Zündung ist der Primärwicklung der Drossel ein Kondensator mit ohmschen
Widerständen parallel geschaltet; entlädt sich dieser, dann wird diese Spannung
durch die als Transformator wirkende Drossel hochtransformiert auf Zündspannung.
Im Betrieb wird die Leuchte mit Phasenanschnitt= steuerung z.B. durch Thyristoren
oder Triacs betrieben.
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Nachteilig ist hier, daß alle Elemente der Schaltung für Dauerbetrieb
ausgelegt werden müssen, da die Steuerelemente im 1lauptstromkreis liegen und nicht
abschaltbar sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungs= anordnung
zu schaffen, die sich nach Zündung bzw. trotz Nichtzündun der Entladungslampe abschaltet.
Dabei soll bei Nirhtzündung die Schaltungsanordnung nicht allzulange Hochspannungsimpulse
abgeben.
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ErfindungsgemSß wird die Aufgabe durch eine Schaltungsan ordnung der
eingangs erwähnten Art gelöst, bei welcher parallel zu dem gesteuerten Schalter
ein temperaturabhängiger Schalter, z.B. ein Bimetallschalter vorgesehen ist, welchen
ein in den Hauptstromkreis und/oder Zündstromkreis geschalteter Heizwiderstand in
der Weise erhitzt, daß dieser a) nach einem Zeitraum tl schließt, wenn die Entladungs=
lampe gezündet hat, b) nach einem Zeitraum t2 schließt, wenn die Entladungs= lampe
noch nicht brennt.
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Vorteilhaft.kann der Heizwiderstand auch parallel zur Ent= ladungslampe
in den Thyristorstromkreis geschaltet sein.
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Anstatt einen temperaturabhängigen Schalter zu benutzen, kann auch
ein zeitgesteuerter Schalter verwendet werden.
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Dabei kann der Heizwiderstand in Fortfall kommen. Das Steuerglied
des Schalters muß dann derart ausgelegt sein daß der Schalter a) nach einem Zeitraum
tl schließt, wenn die Entladungs= lampe gezündet hat, b) nach einem Zeitraum t2
schließt, wenn die Entladungs= lampe noch nicht brennt.
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Parallel zu dem Schalter ist eine Diode geschaltet, die einen Stromfluß
durch Primärwicklung, Diode und Kondensat-r in dieser Richtung gestattet.
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Durch diesen Stromfluß wird in dieser Halbwelle der Konden= sator
auf die Scheitelspannung der Netzspannung aufgeladen.
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In der nächsten Halbwelle wird der Kondensator über den phasenanschnitt-gesteuerten
Schalter plötzlich entladen.
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Diese Impulse werden durch den Transftonaator auf Zündspannung der
Entladungslampe hochtransformiert. Zusätzlich dient der Kondensator als Impedanz
für die Primärwicklung des Transformators, da deren Impedanz sehr klein ist. Nachdem
die Entladungslampe gezündet hat und brennt, dient der Konden= sator als Kompensationskondensator.
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Zündet die Entladungslampe nicht, dann wird durch die Ziind= spannung
an der Entladungslampe der Heizwiderstand langsamer aufgeheizt als durch die Betriebsspannung,
so daß der Schalter erst zu einem späteren Zeitpunkt schließt als im Falle der Zündung.
Da gleiche gilt auch dann, wenn anstatt eines temperaturabhängigen Schalters ein
zeitabhängiger Schalter eingesetzt ist.
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Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung hat den Vorteil, daß nach
dem Abschalten der Entladungslampe, eine - bei der Ausführung mit dem temperaturabhängigen
Schalter -durch die Wärmekapazität des Schalters bestirunte Zeit ver= streichen
muß, ehe die Lampe erneut gezündet werden kann.
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Dadurch wird verhindert, daß !iochspannungsimpulse an die Entladungslampe
gelegt werden, solange sie noch so heiß ist, daß auf Grund des hohen Drucks der
in ihr enthaltenen Dämpfe eine Zündung nicht möglich ist. Ein weiterer Vor= teil
der Schaltungsanordnung ist darin zu sehen, daß der Kondensator, der zur Kompensation
der induktiven Blind leistung dient, gleichzeitig auch als ,\ondensator zur lZr=
zeugung der Zündimpulse für die Entlaclungsla.tpe vorgesehen ist. Dadurch wird insgesamt
nur noch ein Kondensator be= nötigt.
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Anhand der Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der erfindungs=
gemäßen Schaltungsanordnung naher erläutert werden.
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Es zeigen:
Fig. 1 eine Schaltunrsanordnung mit getrenntem
Transforma= tor und Drossel Fig. 2 eine Schaltungsanordnung, bei der Transformator
und Drossel zu einem Gerät vereinigt sind.
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In einem Stromkreis (Fig.l) parallel zum Netz und zur Lampe 1 befindet
sich ein Kondensator 2, ein Transformator 3 mit Primärwicklung 3a und 3b und ein
Thyristor 4 in Reihe geschaltet Ferner liegt im Lampenstromkreis die Heizwicklung
8 eines Bimetallschalters 6. Dieser ist parallel zu dem Thyristor 4 zusammen mit
einer Diode 5 geschaltet. Die Diode 5 läßt dabei den Strom von der Primärwicklung
3a des Transformators 3 zu dem Kondensator 2 hindurchfließen. Zur Strombegrenzung
der Entladungslampe 1 ist in den Lampenstronkreis eine Drossel 9 geschaltet. Die
Heizwicklung 8 wird so ausgelegt, daß der Schalter 6 schließt, wenn a) der Strom
eine Zeit tl über die Heizwicklung 8 fließt, oder b) der Strom über den Thyristor
4 eine Zeit t2 fließt.
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Wird nun an die Anordnung Spannung gelegt, so wird in der ersten Halbwelle
der Kondensator 2 Uber die Diode 5 und die Primärwicklung 3a aufgeladen. In der
zweiten Halbwelle entlädt sich der Kondensator 2 plötzlich über den durch eine geeignete
Steuerungsschaltung 7 phasenanschnitts- gesteuerten Thyristor 4. Der dabei entstehende
Spannungsimpuls wird über den Trans3 formator 3 auf Zündspannung der Entladungslampe
1 hochtransformiert.
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Wird dadurch in der Lampe eine Bogenentladung gezündet, so schließt
der Schalter 6 nach der Zeit tl und bleibt in dieser Stellung, bis der Stromkreis
unterbrochen wird. Dadurch
wird die Erzeugung von Hochspannungsimpulsen
unterdrückt und gleichzeitig wird der Kondensator 2 als Kompensationskonden= sator
wirksam. Zündet-die Lampe nicht, so wird die Erzeugung von Hochspannungsimpulsen
nach der Zeit t2 durch Schließen des Schalter abgebrochen. Es wird also t2 größer
tl gewählt.
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Durch das Schliessen von Schalter 6 wird der Strom über die Heizwicklung
8 stark reduziert, so daß nach einiger Zeit der Schalter wieder öffnet. Es werden
dann erneut Hoch= spannungsimpulse an die Lampe gelegt.
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In weiterer Ausführung (Fig.2) der Erfindung kann der Trans= formator
3 mit der Strombegrenzungsdrcssel 9 zu einem Ge= rät vereiniqt werden. Der Heizwiderstand
8 befindet sich im Zündkreis in Reihe mit Thyristor 4 und Kondensator 2.
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Die Wirkungsweise ist dieselbe wie die der Schaltung gemäß Fig. 1.