DE2262629A1

DE2262629A1 - Einrichtung zum kontinuierlich-impulsweisen betrieb einer gasentladungslampe

Info

Publication number: DE2262629A1
Application number: DE19722262629
Authority: DE
Inventors: Helmut Vogel
Original assignee: Siegfried Theimer GmbH
Current assignee: Siegfried Theimer GmbH
Priority date: 1972-12-21
Filing date: 1972-12-21
Publication date: 1974-07-11
Also published as: DE2262629B2; DE2262629C3

Description

Einrichtung zum kontinuierlich- impul swei sen Betrieb einer Gasentladungslampe Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Beleuchtungseinrichtungen, wie sie vorzugsweise in der Reprographie verwendet werden. Bei solchen Einrichtungen sind gewöhnlich der Ausgang eines an das Speisenetz angeschlossenen Streufeldtransformators, ein Arbeitskondensator und die Gasentladungslampe parallel geschaltet, wobei zwischen einem der Beläge des Arbeitskondensators und einer der Elektroden der Gasentladungslampe noch eine Sättigungsdrossel vorgesehen ist, an die üblicherweise gleichzeitig eine Startvorrichtung induktiv angekoppelt ist. Als Beispiel für eine solche Ausbildung kann die aus US-PS 3 174 076 bekannte Schaltung angeführt werden.
Während jeder Halbperiode wird der Arbeitskondensator aufgeladen und entlädt sich bei Erreichen der Sättigung in der Sättigungsdrossel mit hoher Stromstärke in die Gasentladungslampe, die dadurch während Jeder Halbperiode einen Lichtblitz abgibt. Zwischen diesen Impulsen wird die Ionisierung der Gasentladungslampe durch den Reststrom der Sättigungsdressel aufrecht erhalten.
Ein wesentliches Problem bei Beleuchtungseinrichtungen der beschriebenen Art ist die Konstanthaltung der Lichtleistung, d.h. der Lampenhelligkeit.
Diese wird in erster Linie beeinflußt durch Spannun6sschwankungen im Speisenetz, durch Alterung der Gasentladungslampe, durch Verschlutzung derselben u.ä.
Bei der oben genannten US-PS 3 174 076 wird z.B. versucht, den Einfluß von Spannungsschwankungen des Speisenetzes dadurch auszugleichen1 daß die Induktivität der Sekundärwicklung des Tranibrstors und die Kapazität des Arbeitskondensators so gewählt werden, daß diese einen Schwingkreis mit einer mit der Netzfrequenz übereinstienden Resonanzfrequenz bilden.
Abgesehen davon, daß die Messungen nicht bestätigen, daß bei Befolgung dieser Diiensionierungsregel Netzgpannungsschwankungen keinen Einfluß mehr oder nur noch einen reduzierten Einfluß auf die Lichtleistung haben, wäre die genannte Anordnung auch nicht in der Lage, andere Ursachen für ein Nachlassen der Lichtleistung auszugleichen.
Außerdem gibt es keine Möglichkeit, die Helligkeit der Lampe einzustellen, was für viele Anwendungsfälle wünschen.-wert sein kann.
Die vorliegende Erfindung hat demgemäß zur Aufgabe, eine Beleuchtungseinrichtung zu schaffen, bei der die Helligkeit einstellbar ist und wobei diese Helligkeit dann unabhängig von allen in Frage kot enden Einflußfaktoren konstant gehalten wird.
Ausgehend von einer Anordnung der eingangs beschriebenen Art wird hierzu vorgeschlagen, im Ladekreis des Arbeit.-kondensators einen Halbleiterschalter vorzusehen, dessen Zündwinkel von einer eine im Bereich der Lichtstrahlung vorgesehenen Fotozelle aufweisenden Steuereinheit im Sinne einer Konstanthaltung der Lichtleistung der Gasentladungslampe geregelt wird.
Da die Helligkeit Jeder Entladung in der Gasentladungslampe im wesentlichen von der im Arbeitskondensator gespeicherten Ladung abhängt und diese durch den Halbleiterschalter beeinflußbar ist, gelingt es auf diese Weise, eine konstante Lichtleistung der Anlage unabhängig von allen genannten Störgrößen zu verwirklichen.
Eine wesentliche Ausgestaltung dieses Vorschlags ist es hierbei, parallel zum Halbleiterschalter einen Widerstand anzuordnen, der als Dämpfungswiderstand Resonanzerscheinungen verhindert, die sonst zum Flackern oder zum Erlöschen der Lampe führen könnten Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der beigegebenen Zeichnung ist das Schaltungsprinzip gezeigt.
Zur Schaltung gehört ein Streufeldtransformator 1, der Arbeitskondensator 2 und die Gasentladungslampe 3, z.B.
eine Xenon-Lampe. Die beiden letztgenannten Bestandteile liegen parallel zum Ausgang des Streufeldtransformators, wobei zwischen Transformator 1 und Arbeitskondensator 2 der Halbleiterschalter 4 und zwischen Arbeitskondensator 2 und Gasentladungslampe 3 die Sättigungsdrossel 5 geschaltet ist.
Der Halbleiterschalter 4 besteht im wesentlichen aus den gegeneinander geschalteten Thyristoren 6, deren Zündelektroden an die Steuereinheit 7 angeschlossen sind.
Parallel zu den Thyristoren 6 liegt der Dämpfungswiderstand 8. Zur Steuereinheit 7 gehört ein lichtempfindliches Element 9, z.B. eine Fotozelle, die im Strahlungsbereich der Gasentladungslampe 3 untergebracht ist.
Weiterhin ist eine Steuermöglichkeit vorgesehen, die als Einstellwiderstand 10 angedeutet ist.
Parallel zur Gasentladungslampe 3 liegt noch eine Starteinrichtung, die die bis zur Zündung derselben erforderlichen höhergespannten Impulse liefert. Diese Starteinrichtung besteht aus dem Startgerät 11, welches hochfrequente Spannungsimpulse (in der Größenordnung von 100 kllz) erzeugt und auf die Primärwicklung eines Impulstransformators 12 gibt. Dessen Sekundarwicklung liegt in Serie mit einem Koppelkondensator 13 und beide parallel zur Gasentladungslampe. Die Kapazität des Koppelkondensators ist so gewählt, daß er für die im Normalbetrieb an der Lampe liegende Netzfrequenz trennend wirkt, während die Energie der hochfrequenten Startimpulse zur Lampe gelangen kann.
Im Betrieb gestattet es der erfindungsgemäß vorgesehene Halbleiterschalter 4, die Ladezeit des Arbeitskondensators 2 und damit dessen Ladezustand zu beeinflußen, von dem wiederum die Helligkeit der Gasentladung in Lampe 3 abhängt. Dabei regelt die Steuereinrichtung 7 den Zündwinkel der Thyristoren 6 derart, daß die durch die Fotozelle 9 gemessene Lichtleistung konstant bleibt. Die gewünschte, konstant zu haltende Lichtleistung kann durch Betätigung des Einstellers 10 verändert werden.
Mittels des Dämpfungswiderstandes 8 werden unerwünschte Resonanzerscheinungen im Kreis Sekundärwicklung desMStreufeldtransformators 1 - Arbeitskondensator 2 verhindert, die zu Flackern und Erlöschen der Lampe führen könnten.

Claims

PATENTANSPRUCHE

Belichtungsgerät, insbesondere für die Reprographie, mit einem Streufeldtransformator, einem zu dessen Ausgang parallel geschalteten Arbeitskondensator, einer sättigbaren Drossel und einer Gasentlädungslampe, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß im Ladekreis des Arbeitskondensators (2) ein Halbleiterschalter (4) vorgesehen ist, dessen Zündwinkel von einer ein lichtempfindliches Element (9) aufweisenden Steuereinheit (7) im Sinne einer Konstanthaltung der Lichtleistung der Gasentladungslampe (3) geregelt wird.
2. Belichtungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (7) einen Einsteller (10) zur Vorgabe einer konstant zu haltenden Lichtleistung der Gasentladungslampe (3) aufweist.
3. Belichtungsgerät nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterschalter (4) aus zwei gegeneinandergeschalteten Thyristoren (6i besteht.
4. Belichtungsgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Halbleiterschalter (4) ein Dämpfungswiderstand (8) geschaltet ist.

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