DE2135062C3 - Notstrom-Anordnung zum Betrieb einer Entladungslampe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Notstrom-Anordnung zum Betrieb einer Entladungslampe, die aus einem Wechselstromnetz und bei Netzausfall über einen Transistorwechselrichter aus einer Batterie gespeist wird. Schaltungsanordnungen, die eine derartige Betriebsweise erfüllen, sind in verschiedenen Ausführungen bekanntgeworden. Die bei Netzausfall notwendige Umschaltung der Entladungslampe wird dabei durch ein Relais oder durch steuerbare Halbleiter vorgenommen. Wie z. B. aus der deutschen Offenlegungsschrift 15 89131 hervorgeht, ist es auch bekannt, einen zur Umschaltung dienenden spannungsempfindlichen Schalter dazu einzusetzen, um einen die Entladungslampe betreibenden Wechselrichter von der Hauptstromquelle (gleichgerichtete Netzspannung) auf eine Ersatzstromquelle (Batterie) umzuschalten.

Bei solchen Notbeleuchtungsanlagen kann es vorkommen, daß ein Notbetrieb beispielsweise wegen eines Fehlers im Transistorwechselrichter oder wegen Alterung oder schlechter Ladung der Batterie infolge eines Fehlers des Ladegerätes nicht gewährleistet ist. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zu schaffen, die ohne zusätzliche Kontrollapparate die Betriebsbereitschaft des Notstromaggregats bei jedem Einschalten erkennen läßt.

Ausgehend von einer Anordnung: der eingangs genannten Art besteht die Lösung der Aufgabe darin, daß bei Verwendung einer Leuchtstofflampe mit vorheizbaren Elektroden eine Schaltvorrichtung vorgesehen ist, derart, daß beim Einschalten der Beleuchtung durch einen Netzschalter die Leuchtstofflampe aus der Notstrom-Batterie über das Transistorwechselrichtervorschaltgerät gezündet wird und erst nach erfolgter Zündung der Transistorwechselrichter abgeschaltet und der Betriebsstrom der Leuchtstofflampe aus dem Wechselstromnetz entnommen wird, wobei ein Laderegler für die Batterie derart ausgebildet ist, daß bei Stromentnahme aus der Batterie die Ladung unterbrochen wird. Auf diese Weise kann man beim Einschalten der Beleuchtung durch einfaches Einlegen des Netzschalters ersehen, ob auch die für den Notbetrieb erforderlichen Bauteile, insbesondere die Batterie und der Wechselrichter, funktionsfähig sind und ob nach Aufnähme des üblichen Netzbetriebes der Leuchtstofflampe ein später gegebenenfalls erforderlicher Notbetrieb gesichert ist Zusätzliche Kontrolleinrichtungen erübrigen sich hierbei.

An Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert.
F i g. 1 zeigt ein Prinzipschaltschema und
Fig.2 ein Ausführungsbeispiel für einen elektronischen Schalter gemäß F i g. 1.

ίο In F i g. 1 speist ein Wechselstromnetz 3 über einen Transformator 12 und nachgeschaltete Gleichrichter 14 über einen Ladestromregler 16 eine Batterie 6. Mit einem Leitungspol des Wechselstromnetzes 3 ist über einen Netzschalter 1 eine Vorschaltdrossel 9, eine vor-

,₅ heizbare Elektrode einer Leuchtstofflampe 8 verbunden, deren andere Elektrode über die Leitung L an den zweiten Leitungspol des Wechselstromnetzes angeschlossen ist. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist eine Schaltvorrichtung 5 vorgesehen, derart, daß beim Einschalten des Netzschalters 1 die Leuchtstofflampe 8 aus der Batterie 6 über das Transistorvoischaltgerät 7 gezündet wird und nach erfolgter Zündung der Transistorwechselrichter 7 abgeschaltet und der Betriebsstrom der Lampe 8 aus dem Wechselstromnetz 3 entnommen wird.

Beim Einschalten des Netzschalters 1, der sowohl als Einzelschalter für die Leuchtstofflampe 8 als auch als Zentralschalter für mehrere Lampen dienen kann, wird ein sehr kleiner Steuertransformator 2 an die Spannung

_₁₀ des Wechselstromnetzes 3 gelegt, so daß über die Sekundärwicklung 4 der elektronische Schalter 5 so geschaltet wird, daß aus der Notstrombatterie Q das Transistorvorschaltgerät 7 betrieben werden kann, wodurch die Leuchtstofflampe 8 zur Zündung gebracht wird.

Nach erfolgter Zündung der Leuchtstofflampe beginnt ein Strom aus dem Wechselstromnetz 3 über den Netzschalter 1, die Vorschaltdrossel 9, den kleinen Stromwandler 10, die Leuchtstofflampe 8 und die Leitung L zu fließen. Dieser einsetzende Netzstrom erzeugt im Wandler 10 an der Wicklung U eine kleine Spannung, die den elektronischen Schalter 5 wieder abschaltet, so daß die Versorgung aus der Batterie 6 und damit der Transistorwechselrichter 7 sofort wieder abgeschaltet wird.

Beim Ausschalten des Netzschalters 1 erlischt die Lampe wieder.

Fällt bei geschlossenem Netzschalter 1, also bei Netzbetrieb, das Wechselstromnetz aus, so schaltet der

so elektronische Schalter 5 sofort auf Batteriebetrieb um, da der stets mit dem Netz verbundene Ladetransformator 12 nur bei vorhandener Netzspannung eine Steuerspannung über die Wicklung 13 an den elektronischen Schalter 5 liefert. Auch an den Wicklungen 4 und

s5 11 fallen nun wieder die Steuerspannungen für den Schalter 5 aus, wodurch die Umschaltung auf die Batterie 6 gewährleistet wird.

Für die Aufrechterhaltung der Batterieladung dient der Transformator 12 mit dem sekundärseitig ange-

(,o schlossenen Gleichrichter 14, dem Glättungskondensator 15 und dem Ladestromregler 16.

Da die Transistorvorschaltgeräte im allgemeinen mit sehr hoher Betriebsfrequenz arbeiten, z. B. mit 20 kHz, um aus dem störenden Hörbereich herauszukommen,

<>5 verhindert die Netzdrossel 9 mit ihrer großen Induktivität und dem Kompensationskondensator 17, daß eine Spannung vom Transistorvorschaltgerät in das Wechselstromnetz gelangt. Der Kondensator 18 stellt für den

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20-kHz-Betrieb einen Kurzschluß dar und schließt somit den Stromwandler 10 kurz, so daß an der Wicklung U bei Batteriebetrieb keine Spannung entstehen kann. Für den elektronischen Schalter 5 'vird somit bei Batteriebetrieb kein Netz vorgetäuscht, wodurch auch keine Fehlschaltung am Schalter 5 erfolgen kann. Der Laderegler 16 ist so ausgebildet, daß die für die Batterie 6 vorgeschriebene Ladecharakteristik eingestellt wird. Ferner in es notwendig, den Laderegler 16 derart auszugestalten, daß bei Stromentnahme aus der Batterie die Ladung unterbrochen wird, so daß z. B. bei einer schlechten Batterie 6 keine Lampenzündung bzw. kein Lampenbetrieb aus dem Netz mehr erfolgen kann.

Eine Betriebskontrolle der Beleuchtungsanordnung wird praktisch täglich beim Einlegen des Netzschalters 1 selbsttätig durchgeführt, so daß die Betriebssicherheit ohne besondere Kontrollgeräte ein hohes Maß erreicht. Eine Kontrolle auf Fehler an der Batterie oder an Teilen des Transistorwechselrichters kann jederzeit auch durch einfaches Ein- und Ausschalten des Netzschalters 1 vorgenommen werden.

In F i g. 2 ist eine mögliche Ausführung eines elektronischen Schalters 5 dargestellt. Hierbei schaltet ein Transistor 19 den Transistorwechselrichter 7 ein oder aus. Der Transistor 19 wird über den Transistor 20 und den Widerstand 21 angesteuert. Über den weiteren Vortransistor 22 und den Widerstand 23 wird eine hohe Empfindlichkeit der Schalteinrichtung erreicht. Für den Fall, daß kein Netz vorhanden ist, werden über den Widerstand 24 die Transistoren 22, 20 und 19 durchgeschaltet, wodurch die Batterie 6 auf den Transistorwechselrichter 7 geschaltet wird.

Bei vorhandener Wechselspannung und eingeschaltetem Schalter 1 wird über den Hilfstransformator 2 und den Gleichrichter 25 sowie den Glättungskondensator 26 eine Gleichspannung erzeugt, die in den Widerständen 27,28 aufgeteilt wird. Mit der am Widerstand 28 abfallenden Spannung wird der Transistor 22 durchgesteuert, so daß über den Transistor 20 der Schalttransistor 19 eingeschaltet wird. Nun kommt der Wechselrichter 7 in Tätigkeit, so daß die Leuchtstofflampe 8 gezündet wird. Nach erfolgter Zündung setzt sofort der Netzstrom über die Drossel 9 ein. Der Drosselstrom, der über den Übertrager 10 zur Leucntstofflampe fließt, erzeugt eine Spannung an der Sekundärwicklung 11, die über den Gleichrichter 29, den Glättungskondensator 30, den Transistor 31 durchsteuert Über den Widerstand 32 wird nun der Pluspol über den Transistor 31 mit dem Minuspol der Widerstandsanordnung 27, 28 verbunden. Hierdurch ergibt sich bei geeigneter Bemessung der Werte· der Widerstände 27, 28 und 32 beim Durchschalten des Transistors 31 ein Polwechsel für den Transistor 22, wodurch dieser in den Sperrzustand gelangt. Entsprechend treten auch die Transistoren 19 und 20 in den Sperrzustand. Der Wechselrichter 7 wird somit ausgeschaltet.

Fällt das Netz 3 aus, so werden die Steuerspannungen an den Sekundärwicklungen 4, 11 und 13 zu Null, wodurch über den Widerstand 24, Transistor 22, Vortransistor 20, der Schalttransistor 19 durchgesteuert wird, so daß die Leuchtstofflampe 8 über den Transistorwechselrichter 7 aus der Batterie 6 in Betrieb genommen wird.

Wird der Schalter 1 bei vorhandener Netzspannung ausgeschaltet, so wird der Netzlampenstrom unterbrochen, wobei die Steuerspannung des Transformators 10 und des Steuertransformators 2 abgeschaltet wird. Die Spannung an der Sekundärwicklung 13 des Ladetransformators ist jedoch noch vorhanden, so daß über den Gleichrichter 33, den Glättungskondensator 34 und den Widerstand 35 der Transistor 22 gesperrt bleibt. Damit ist über den Transistor 20 eine Einschaltung des Transistors 19 verhindert.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die selbsttätige Inbetriebnahme des Notlichtes beim Netzausfall sowohl bei eingeschaltetem als auch ausgeschaltetem Schalter 1. Der elektronische Schalter 5 kann selbstverständlich auch so ausgebildet und bemessen werden, daß die selbsttätige Inbetriebnahme des Notlichtes bei Netzausfall nur bei eingeschaltetem Schalter 1 erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Notstrom-Anordnung zum Betrieb einer Entladungslampe, die aus einem Wechselstromnetz und bei Netzausfall über einen Transistorwechselrichter aus einer Batterie gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Leuchtstofflampe mit vorheizbaren Elektroden eine Schaltvorrichtung (5) vorgesehen ist, derart, daß beim Einschalter der Beleuchtung durch einen Netzschalter (1) die Leuchtstofflampe (8) aus der Notstrom-Batterie (6) über das Transistorwechselrichtervorschaltgerät (7) gezündet wird und erst nach erfolgter Zündung der Transistorwechselrichter abgeschaltet wird und der Betriebsstrom der Leuchtstofflampe (8) aus dem Wechselstromnetz (3) entnommen wird, wobei ein Laderegler (16) für die Batterie (6) derart ausgebildet ist, daß bei Stromentnahme aus der Batterie (6) die Ladung unterbrochen wird.