DE2260629A1

DE2260629A1 - Anordnung zum zuenden und speisen einer gas- und/oder dampfentladungslampe

Info

Publication number: DE2260629A1
Application number: DE2260629A
Authority: DE
Inventors: Cornelis Johannes Adrianu Heck
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1971-12-22
Filing date: 1972-12-12
Publication date: 1973-06-28
Also published as: BE793068A; DE2260629C3; FR2164797A1; FR2164797B1; US3836816A; NL7117622A; JPS4875485U; CA1021016A; GB1359965A; JPS5516400Y2; DE2260629B2

Description

FUN,6021.

heem/boss/evh.

DipL-lng. HORST AUER Anmskier: ίί.ν.Γ,Ι..., üL'ji.LAaPcKFABRIEKEN

Akia: PFH- ^-OfM
Anmeldung vom» ¹1 · Ή'ϊΖ . 1 97?

Anordnung zum Zünden und Speisen einer Gas- und/oder Dampfentladungslampe,

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Zünden und Speisen einer mit zumindest zwei vorgeheizten Elektroden ausgestatteten Gas- und/oder Dampfentladungslampe wobei zwei Eingangsklemmen der Anordnung über eine Reihenschaltung aus der Entladungslampe und zumindest einer Induktanz verbunden sind und die eine Lampenelektrode über einen Glimmstartef mit der anderen Elektrode elektrisch verbunden ist. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Starthilfegerät, das sich insbesondere Tür eine derartige Anordnung eignet.

Eine bekannte Anordnung dieser Art ist beispielsweise im Uuch "Fluorescent lamps and lighting" von Elenbaas, Philips Tochnioal Library 1959, S, 122.beschrieben. Bin Nachteil der

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bekannten Anordnung 1st die manchmal verhältnismässig lange Zeit, bis die Lampenelektroden eine hinreichend hohe Temperatur erreicht haben, um bei einer beim Oeffnen dei» Kontakt« des Glimmstarters auftretenden Spannungsspitze zwischen jenen Elektroden zünden zu können.

Die Erfindung bezweckt, eine schnelle Erwärmung der Lampenelektroden und dadurch ein schnelles Zünden dor Lampe zu erzielen.

Die erfindungsgemässe Anordnung eingangs erwHhnter Art ist dadurch gekennzeichnet, dass der Glimmstarter durch einen Hilfszweig überbrückt ist, der ein lichtempfindliches Schaltungselement mit negativem Widerstandskoeffizienten enthMlt, auf das zumindest ein Teil des Lichts der Glimmentladung des Glimmstarters fällt, und wobei das lichtempfindliche Schaltungselement derart angeordnet ist, dass der Glimmstarter eine Beleuchtungsstärke am lichtempfindlichen Schaltungselement verwirklicht, die grosser ist als diejenig·, die die Gas- und/oder Dampfentladungslampe gemeinsam mit etwaigen anderen Lichtquellen darauf erzeugt.

Unter einem lichtempfindlichen Schaltungselement mit negativem Koeffizienten wird hier ein Schaltungselement verstanden, dessen Impedanz sinkt, wenn das Element beleuchtet wird. Beispiele derartiger Schaltungselemente sind etwa lichtempfindliche Widerstände, lichtempfindliche Dioden und lichtempfindliche Halbleiterschaltungselemente, wie etwa lichtempfindliche Transistoren.

Ein Vorteil dieser erfindungsgemBesen Anordnung ist, dass wenn nach dem Anschluss der Eingangsklemmen an ein

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passendes Netz im Glimmstarter eine Glimmentladung entsteht und ein Teil des Lichts dieser Glimmentladung auf das lichtempfindliche Schaltungselement fällt, wodurch dies von einem Zustand mit relativ grosser Impedanz ( zum Beispiel hochohmiger Zustand) in einen Zustand mit relativ kleiner Impedanz (zum Beispiel niederohmig) gebracht wird* Da das lichtempfindliche Schaltungselement parallel zum Glimmstarter liegt, wird der Gesamtstrom durch diese Parallelkreise ansteigen und mithin den Vorheizstrom der Lampenelektrode vergrössern. Wenn sich die Glimmstarterkontakte durch die Wärmeentwicklung im Starter und den Bimetallcharakter der Glimmstarterelektroden aneinander angenähert haben, erlischt die Glimmentladung und das lichtempfindliche Element, etwa ein lichtempfindlicher Widerstand (LOR), nimmt wieder seinen hohen Impedanzwert an. Wenn etwas später durch Abkühlung der Glimmstarterelektroden diese Elektroden wieder voneinander entfernt werden, so bewirkt die dadurch entstandene plötzliche Stromverririgerung gemeinsam mit der Induktanz in Reihe mit der Entladungslampe eine Spannungsspitze zwischen den Lampenelektroden, mit der die Lampe zünden kann. Zündet die Lampe nicht beim ersten Mal, so entsteht wiederum eine Glimmentladung im Starter usw., so dass automatisch ein neuer Startversuch unternommen wird. Das lichtempfindliche Schaltungselement beeinflusst die plötzliche Stromverringerung nur im geringen Masse, da dieses Schaltungselement in der direkt vorhergehenden Zeit - im geschlossenen Zustand des Glimmstarterkontakts - die Möglichkeit gehabt hat, wieder etwas hochohmiger zu werden. Nachdem Zünden der Lampe sinkt die Spannung am Glimmstarter auf

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die Brennspannung der Lampe, der Glimmstarter wird dadurch gelöscht und das lichtempfindliche Schaltungselement, etwa der LDR₁ bleibt hochohmig.

Die Abschirmung des LDR vom Licht der gezündeten Entladungslampe erfolgt z.B. durch Anordnung eines llchtundurchlMssigen Schirms zwischen der Lampe und dem LDR. Eine andere Möglichkeit ist, den Glimmstarter gemeinsam mit dem LDR in einen abgeschlossenen Teil der Leuchte einzubauen, in dem die genannte Entladungslampe verwendet wird, oder dadurch, dass der LDR in sehr grosser Entfernung von der Entladungslampe angeordnet wird.

Es sei bemerkt ι dass es an sich bekannt ist, ein lichtempfindliches Element in einen Nebenschluss Ober einen eine Entladungslampe mit vorgeheizten Elektroden enthaltenden Zweig aufzunehmen. In diesem Zusammenhang wird auf die US-Patentschrift 3.209,202 hingewiesen. In dem bekannten Fall empfHngt das lichtempfindliche Element jedoch kein Licht von einem Glimmstarter, jedoch viel Licht von der Entladungslampe.

Vorzugsweise enthalt in einer erfindungsgemSssen Anordnung, die zum Anschluss an ein Wechselspannungsnetζ bestimmt ist, die die Lampe enthaltende Reihenschaltung zwischen den Eingangsklemmen ebenfalls einen Kondensator und ist in dem das lichtempfindliche Schaltungselement enthaltenden Hilfszweig ein Gleichrichtereleinent vorhanden.

Ein Vorteil dieser bevorzugten Lösung ist, dass die Kombination aus Kondensator und Gleichrichterelement als eine Spannung verdoppelnde Anordnung benutzt werden kann, so dass auch die für Entladungslampen mit einer verhfiltnismässig

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hohen Brennspannung erforderlichen Glimmstarter ein schnelles Zünden bewirken können.

Im Falle der genannten bevorzugten Ausführungsform ist es erwünscht, dass die Impedanz des Lichtempfindlichen Schaltungselements im unbeleuchteten Zustand nicht zu gross ist, da sonst das Aufladen des Kondensators und folglich der Aufbau der doppelten Spannung ziemlich lange dauern würde, '

Bei einer weiteren Verbesserung der letztgenannten bevorzugten Ausführungsform ist ein erster Verbindungspunkt zwischen dem Gleichrichterelement und einem Ende des lichtempfindlichen Schaltungselements über einen weiteren Widerstand mit einem zweiten Verbindungspunkt zwischen dem anderen Ende des lichtempfindlichen Schaltungselements und dem Glimmstarter verbunden.

Ein Vorteil dieser bevorzugten Ausführungsform ist, dass das lichtempfindliche Schaltungselement, zum Beispiel der LDR, im unbeleuchteten Zustand einen sehr hohen ohmschen Wert haben darf, da nun der Kondensatorstrom zu Anfang durch die weiteren Widerstände fliessen kann.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform befindet sich zwischen den zwei Verbindungspunkten noch ein Widerstand, der mit dem lichtempfindlichen Schaltungselement in Reihe liegt. In diesem Fall kann die Schaltung auf einfache Weise so bemessen werden, dass im gezündeten Zustand des Glimmstarters der das lichtempfindliche Schaltungselement, zum

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Beispiel einen LDR, enthaltende Zweig nicht so niederohmig wird, dass die Glimmentladung im Glimmstarter sofort wieder erlischt,

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Mit diesem bevorzugten Verfahren wird die Notwendigkeit etwa eines Graufilters zwischen dem Glimmsarter und dem LDR aufgehoben«

Bei einer weiteren bevorzugten Lösung einer erfindungsgemässen Anordnung enthält die Induktanz in der die Eingangski emm en verbindenden und die Lampe enthaltenden Reihenschaltung eine Wicklung eines Transformators, dessen andere Wicklung sich in der die Lampenelektroden verbindenden und den Glimmstarter enthaltenden Verbindung befindet. Ein Vorteil dieser Lösung ist, dass hiermit ein noch grösserer Vorheizstrom der Lampenelektroden möglich wird.

In einer besonderen Anordnung entsprechend der Erfindung, die zum Anschluss an ein Netz von etwa 220 V Weehe!spannung bestimmt ist, und wobei die Lampe eine Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe mit einer Brennspannung von etwa 180 V ist, ist die Zündspannung des Glimmstarters grosser als 230 Veff. Ein Vorteil dieser Anordnung ist, dass dabei ebenfalls etwa 2,3 m lange Niederdruckquecksilberdampfentladungslampen gezündet und gespeist werden können.

Ein für eine erfindungsgemHsse Anordnung geeignetes Starthilfegerat enthält vorzugsweise eine Kombination aus einem Glimmstarter und einem lichtempfindlichen Schaltungselement, die gemeinsam von einem praktisch lichtundurchlässigen Mantel umgeben sind. Vorzugsweise befindet sich das mit einem Gleichrichterelement in Reihe liegende lichtempfindliche Schaltungselement in einem die Glimmentladungslampe des Glimmstarters überbrückenden Kreis. Ein Vorteil davon ist der kompakte Bau, der praktisch ebenso klein sein

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kann, xtle der des üblichen Glimmstartears mit Mantel jedoch ohne ein lichtempfindliches Schaltungselement,

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausftihrungsbeispiels näher erläutert» Es zeigern

Pig* 1 ein elektrisches Schaltschema einer erfindungsgemässen Anordnung,

Fig. 2 ein erfindungsgemässes Starthilfegerät.

In Fig» 1 bezeichnen 1 und 2 Eingangskiömmen, die zum Anschluss an ein Wechsel Spannungsnetz von 220 V, 50 Hz t>^e"" stimmt sind, unter der Bezugsziffer 3 ist eine Niederdruckqueoksilberdampfentladungslampe von etx^a 85 W angegeben, die eine Länge von etwa 2,5 w tind eine Brennspannung von etwa 180 V hat. Die Lampe 3 hat zwei vorgeheizte Elektroden h und 5* Die Eingangskiemrae 1 ist Über einen Kondensator 6 und eine Wicklung 7 eines Transformators 8 mit ei: ι Ende der Lampenelektrode h verbunden. Das andere Ende der L&mpenelektrode k ist über eine weitere Wicklung 9 des Transformators 8 mit einem Starthilfegerät 10 verbunden, Das Starthilfegerät enthält einen Glimmstarter 11, der durch einen Kondensator 12 mit verhältnismäßig kleiner Kapazität überbrückt ist. Der Glimmstarter 11 ist ferner durch eine Reihenschaltung aus einer Diode 13, einem festen Widerstand Ik und einem lichtempfindlichen Widerstand mit negativem Widerstandskoeffizienten (LDR) 15 überbrückt. Parallel zur Reihenschaltung· aus den Widerständen Hh und 15 liegt ferner ein weiterer Widerstand Der Glimmstarter 11 und die parallel dazu verlaufenden Zweige sind über die Elektrode 5 an die Klemme 2 angeschlossen,

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Der Ll)Ii 15 kann Licht vom Glimmstarter 11 empfangen (siehe den Pfeil in Fig. 1). Die Schaltungselemente 11 bis 16 befinden sich in einem bestimmten Fall innerhalb eines licht» undurchlässigen Mantels 17. Dieser dient u.a. dazu, den LDTi gegan das Licht der Lampe 3 und das Licht etwaiger anderer Lichtquellen abzuschirmen. Die Kombination der Schaltungselemente 11 bis 16 innerhalb des Mantels 17 Ast i** Fig. 2 dargestellt. Die Anschlussftisse 18 und 19 (siehe Fig« 2) sind die Anschlusselemente des Starthilfegeräts,

Die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 1 1st wie folgt ι Wenn die Klemmen 1 und 2 an die Wechselspanrmngsquelle von etwa 220 V angeschlossen sind, fliesst in einet* halben Periode ι in der die Klemme 1 in bezug auf die Klemme 2 positiv ist, ein kleiner Strom, im wesentlichen durch den Kreis 1 ι 6, 7, h, 9, 13, 16, 5, 2. Dieser kleine Strom lädt den Kondensator 6 etwas auf. In den nächsten halben Perioden, in denen die Klemme 2 gegenüber der Klemme 1 positiv 1st, geschieht zunächst gar nichts, bis in einem bestimmten Moment in einer der zuletzt genannten halben Perioden durch das anhaltende Aufladen des Kondensators 6 die Zündspannung des Glinmstirters erreicht wird. Daraufhin entsteht im Starter eine Glimmentladung, Das Licht dieser Entladung fällt auf den LDR 15> der dadurch in einen nlederohmigeren Zustand 'versetzt wird« Danach wird in den halben Perloden, in denen die Klemme 2 gegenüber der Klemme 1 positiv ist, der Kondensator durch einen Strom durch den Starter 11 einer Ladungsftnderung unterzogen und in den nächsten halben Perloden durch einen !Strom, der u.a. durch den nun niederohmigen Zweig 13t ^ ^und 15 flieset,

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einer entgegengesetzten Ladungsänderung unterzogen. Diese Ströme sind beträchtlich grosser als vor Belichtung des LDR, da nun" eier Zweig 13, 14, 15 niederohmiger ist als vorher.

Die Kontakte des Glimmstarters 11 werden sich daher schliessen. Dies hat einen kräftigen Vorheizstrom durch die Elektroden k und 5 zur Folge, die durch den Beitrag des vorhergehenden Stroms durch den LDR bereits einer gewissen Erwärmung unterzogen waren. Wenn sich nun die Kontakte des Glimmstarters wieder Abkühlen, wird durch die dadurch entstehende plötzliche Stromverringerung eine Spannungsspitze zwischen den Lampenelektroden 4,5 erzeugt, mit der die Lampe gegebenenfalls nach ein·«" oder mehrmaliger Wiederholung des beschriebenen Vorgangs zündet. Danach sinkt die Spannung zwischen den Lampenelektroden 4-5 auf die ßrennspannung von etwa 180 V, bei der der Gliminstarter nicht mehr zündet und der LDIi durch die Anwesenheit des Mantels 17» mit der Bodenplatte 17a, (siehe Fig. 2/ nicht mehr beleuchtet wird.

In einem konkreten Fall betrug die Zündspannung des Glimmstarters 11 mehr als 230 Veff, Dieser Glimmstarter 11 konnte keine Glimmentladung unter diesen 230 V aufrechterhalten. Die Kapazitäten der Kondensatoren 6 und 12 betrugen etwa 5/uFarad bzw, etwa 8000 ^OParad. Die Widerstände 14 und 16 betrugen etwa 1 kOhm bzw, 15 kOhm, Der LDR hatte in unbeleuchtetem Zustand einen Widerstandswert, der grosser als 10 MOhm und in dem durch den Glimmstarter beleuchteten Zustand etwa 5 kOhm war« ;

In den Fällen,, in denen zrun Zünden der· Lampe keine. Hpannungsverdopplung notwendig ist, wie beispielsweise dann,

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wenn die angegebene Speisespannung von 220 V zwischen den Klemmen 1 und 2 der Lampe 3 durch eine übliche Niederdruckquocksilberdampfentladungslampe von hO W ersetzt werden würde, könnten die Schaltungselemente 91 13 und 16 und gegebenenfalls auch 6 entfallen. In dem Fall muss man jedoch den Glimmstarter (11) gegen einen Glimmstarter mit einer etwas niedrigen Zündspannung auswechseln· Im letzteren Fall kann ebenso wie bei der Schaltung nach Fig. 1 der Vorheizstrom durch die Lampenelektroden etwas grosser sein als bei Abwesenheit des LDR, welcher grössere Vorheizstrom ein schnelles Zünden der Lampe fördert.

Im angegebenen Beispiel (siehe Fig. 1 und 2) ist nur ein LDR dargestellt. Gegebenenfalls können mehrere LDR in Reihe oder parallel etwa auf beiden Seiten des Glimmstarters benutzt werden. Zur Vergrösserung der Beleuchtungsstärke des LDR kann ferner gewünschtenfalls ein kleiner Reflektor innerhalb des Mantels 17 benutzt werden.

Man könnte das lichtempfindliche Schaltungselement, etwa einen LDR₁ ebenfalls in einem Halter des Starthilfegeräts anordnen, d.h. in einem Halter, der mit den Anschlussfüssen und 19 zusammenwirkt; (siehe Fig. 2). In dem .Fall muss man eine Ausnehmung in der Mitte der Bodenplatte 17a anbringen, so dass durch diese Ausnehmung hindurch das empfindliche Schaltungselement, etwa der LDR, im Halter des StarthilfegerSts durch den Glimmstarter beleuchtet werden kann*

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Claims

PATENTAN SPRUECHID ι . '

1,) Anordnung zum Zünden und Speisen einer mit zumindest zwei vorgeheizten Elektroden ausgestatteten Gas- und/oder Dampfentladungslampe, wobei z%iei Eingangsklemmen der Anordnung über eine Reihenschaltung aus der Entladungslampe und zumindest einer Induktanz verbunden sind und die eine Lampenelektrode über einen Glimmstarter mit der anderen Lampenelektrode elektrisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Glimmstarter durch einen Hilfszweig überbrückt ist, der ein lichtempfindliches. Schaltungselement mit negativem Widerstandskoeffizienten enthält^ auf das zumindest ein Teil des Lichts der Glimmentladung des Glimmstarters fällt, und wobei das lichtempfindliche Schaltungselement derart angeordnet ist, dass der Glimmstarter eine Beleuchtungsstärke am lichtempfindliehen Schaltungselement verwirklicht, die grosser ist als diejenige, die die Gas- und/oder Dampfentladungslampe gemeinsam mit etwaigen anderen Lichtquellen darauf erzeugt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, die zum Anschluss an ein Wechselspannungsnetζ bestimmt ist, wobei die die Lampe enthaltende und die beiden Eingangsklemmen verbindende Reihenschaltung einen Kondensator enthält, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem das lichtempfindliche Schaltungselement enthaltenden Hilfszweig ein Gleichrichterelement befindet.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Verbindungspunkt zwischen dem Gleichrichterelement und einem Ende des lichtempfindlichen Schaltungselementes über einen Widerstand mit einem zweiten Verbindungspunkt

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zwischen dem anderen Ende des lichtempfindlichen Schaltungselementes und dem Glimmstarter verbunden ist,
4. Anordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen den zwei Verbindungspunkten noch ein zweiter Widerstand befindet, der mit dem lichtempfindlichen Schaltungselement in Reihe liegt,
5. Anordnung nach Anspruch 1, 2,3 oder h_t dadurch gekennzeichnet, dass die Induktanz in der die Eingangsklemmen verbindenden und die Lampe enthaltenden Reihenschaltung eine Wicklung eines Transformators ist, dessen andere Wicklung sich in der die Lampenelektroden verbindenden und den Glinimstarter enthaltenden Verbindung befindet.
6. Anordnung nach Anspruch 1, 2, 3 ι 4 oder 5t die zum Anschluss an ein Wechselspannungsnetz von etwa 220 V bestimmt ist und wobei die Lampe eine Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe mit einer Brennspannung von etwa 180 V ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündspannung des Glimmstarters grosser ist als 230 Veff.
7. StarthilfegerBt, geeignet für eine Anordnung nach Anspruch 1 und versehen mit einem Starter mit einer lichtdurchlässigen Entladungsröhre, in der die Glimmentladung erzeugt wird, und ferner mit einem praktisch lichtundurchlässigen Mantel, der die Entladungsröhre umhüllt, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen der Entladungsröhre und dem Mantel ein lichtempfindliches Schaltungselement befindet, dessen lichtempfindlicher Teil der Entladungsröhre zugekehrt ist.
8. Starthilfegerftt nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich das lichtempfindliche Schaltungselement in Reihe mit einem Gleichrichterelement in einem den Glimmstarter überbrückenden elektrischen Kreis befindet.

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