DE2321212C2

DE2321212C2 - Starter für wechselstromgespeiste Niederdruck-Entladungslampen

Info

Publication number: DE2321212C2
Application number: DE19732321212
Authority: DE
Inventors: Erhard Dipl.-Phys. 8012 Ottobrunn Rasch
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1973-04-26
Filing date: 1973-04-26
Publication date: 1983-04-28
Also published as: FR2227707A1; FR2227707B1; CH567862A5; DE2321212A1; GB1436807A; IT1011778B

Description

Halbleiterdiode liegt, so daß bei Nichtzünden der Lampe der Elektrodenheizkreis unterbrochen wird und dieser Zustand so lange bestehenbleibt, bis der Blmetaüschalter von außen wieder geschlossen wird.

2. Starter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Elektrode des Bimetallschalters aus einem gekröpften Bimetallstreifen besteht und die andere Elektrode ein federnder Draht 1st.

1. Starter für wechselstromgespelste Niederdruckentladungslampen mit Vorschaltdrossel, bei dem in Reihe mit einem Glimmzünder eine Halbleiterdiode mit parallel liegendem Heißleiter-Widerstand liegt, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich im Elektrodenheizkreis in Reihe ein an sich bekannter

rückstellbarer Bimetallschalter liegt, der im Wärme- io Glühelektroden, zu gewährleisten, wird gemäß der DE-übertragungsberelch von Heißleiter-Widerstand und PS 11 10 410 der Gleichrichter durch ein weiteres Schaltelement, einen Heißleiter-Widerstand, überbrückt, der bei Aufheizung die Gleichrichtung des Stromes wieder rückgängig macht. Der wiedereinsetzende Wechselstrom 15 sorgt wieder für die strombegrenzende Wirkung der Drossel. Der Heißleiter-Widerstand, der anfangs hochohmig Ist, läßt zunächst nur einen kleinen Strom in der Sperrlchtung des Gleichrichters durch. Der geringe hindurchfließende Strom erwärmt den Widerstand langsam,

3. Starter nach Anspruch 2, dadurch gekennzelch- 20 so daß die Hochohmigkelt mit der Zeit abnimmt und ein net, daß die Halbleiterdiode aber der gekröpften Elek- größerer Strom durch den Heißleiter-Widerstand zu flietrode des Bimetallschalters angeordnet und mittels Ben beginnt, der die Gleichrichterwirkung langsam aufeines kurzen Zuführungsdrahtes mit dieser verbunden hebt, so daß nahezu ein reiner Wechselstrom entsteht. Ist. der merklich schwächer ist als der vorherige Glelch-

4. Starter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn- 25 strom. Bei dieser Starterausführung fehlt jedoch eine zeichnet, daß der Heißleiter-Widerstand mit einer Sicherung, die beim Nichtzünden der Lampe oder bei Schelle an der gekröpften Elektrode des Bimetallschal- klebenden Starterkontakten den Stromkreis vollkommen ters befestigt Ist. unterbricht. Auch für den Fall, daß der Heißleiter-

5. Starter nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da- Widerstand aus Irgendeinem Grund ausgefallen ist, muß durch gekennzeichnet, daß ein Knopf vorgesehen 1st, 30 durch eine zusätzliche Sicherung dafür Sorge getragen der mit dem einen Teil aus dem Gehäuse herausragt werden, daß der Stromkreis abgeschaltet wird.

Auch bei der GB-PS 9 02 426 weist die Zündvorrichtung einen zum Gleichrichter parallel geschalteten thermonegativen Widerstand auf. Der thermonegatlve

³⁵ Widerstand, das Gleichrichterelement und der Gllmm-

zündcr sind In einem geschlossenen Aggregat zusammengefaßt, das eine spezielle Ausgestaltung aufweist. Ein Wärmekontakt zwischen einzelnen Schaltungsele-

DIe Erfindung betrifft einen S'arter für wechselstrom- menten Ist bei dieser Zündvorrichtung nicht angestrebt, gespeiste Niederdruckentladungslampen mit Vorschalt- ⁴⁰ Entsprechend der DE-PS 11 19 410 Ist auch hier keine drossel, bei dem in Reihe mit einem Gllmmzünder eine Abschaltvorrichtung vorhanden. Es ergeben sich somit Halbleiterdiode mit parallel liegendem Helßlelter-Wlder- die bereits genannten Nachtelle.

stand Hegt. Ein derartiger Starter 1st aus der DE-PS Bei der In der GB-PS 9 18 273 beschriebenen Starteran-

11 19 410 bekannt. Ordnung ist ein ganz spezieller Gleichrichter zu dem

Um ein schnelles Zünden von Niederdruck-Entla- ⁴⁵ Gllmmzünder in Reihe geschaltet. Das Gleichrlchtereledungslampen, die mit einem Glimmstarter ausgerüstet ment weist einen temperaturabhängigen Sperrwiderstand sind, zu erreichen, muß einmal die Glimmzelt des auf: Bei Überschreitung einer bestimmten (kritischen) Glimmzünders und zum zweiten die Vorheizzeit der Temperatur geht die Sperrwirkung verloren und setzt bei Elektroden der Lampe kurz sein. Solche Glimmzelten nachfolgender Abkühlung wieder unbeelnträchtlgt ein; erhält man bei einem hohen Kathodenfall des Glimm- ⁵⁰ die kritische Temperatur wird bei einer längeren Überzünders, durch den die Bimetallelektroden des Zünders schreitung der normalen Zünddauer erreicht. Mit der

und mit dem anderen Teil im Gehäuse lose auf dem federnden Draht aufliegt.

In sehr kurzer Zeit bis zum Schließen aufgeheizt werden. Eine Verkürzung der Vorheizzeit wird durch einen erhöhten Vorheizstrom bewirkt, der In möglichst kurzer

Verwendung eines solchen Gleichrichters kann auf die Parallelschaltung eines Heißleiterwiderstandes verzichtet werden. Der Gleichrichter übernimmt selbst die Funk-

Zelt die Elektroden der Lampe auf die gewünschte hohe ⁵⁵ tion des thermonegatlven Widerstandes. Es kann noch

Temperatur von ca. 900 K erhitzt.

Um den Vorhelzstrom im Elektrodenheizkreis zu erhöhen, schaltet man eine Gleichrichterdiode In Reihe zum Gllmmzünderstromkrels. Die Glelchrlchierdlode erzeugt

ein gewöhnlicher ohmscher Widerstand parallel geschaltet sein. Ein thermischer Kontakt zu anderen Schaltelementen soll bei diesem Spezlalglelchrlchter vermieden werden, da eine ausreichende Eigenerwärmung des

einen gleichgerichteten Halbwellenstrom, für den die ⁶⁰ Gleichrichterelementes gesichert sein muß. Eine Impedanz der Drossel sehr viel kleiner Ist als bei sinus- Abschaltvorrichtung, die den Starter bei nichtzündender förmlgem Wechselstrom. Die Drossel wirkt kaum noch
strombegrenzend, und es fließt ein stark erhöhter Vorhelzstrom, der nur noch durch die verbleibenden ohmschen Widerstände Im Stromkreis bestimmt wird,
nach Widerstand der Heizwendel der verwendeten
Lampe kann der Vorhelzstrom auf das Doppelte bis Drei

fache des üblichen Wertes ansteigen. Dieser erhöhte

Lampe außer Betrieb setzt, fehlt.

Bei der Zündvorrichtung gemäß dem DE-GM 7102 221 ist zwar eine thermische Abschaltvorrichtung Je ⁶⁵ vorgesehen, doch es fehlt ein dem Gllmmzünder In Reihe geschalteter Gleichrichter, so daß ohne erhöhten Vorhelzstrom gearbeitet wird. Auch ein Heißleiter ist daher nicht notwendig. Durch den fehlenden Glelchrlch-

ter wird eine erheblich längere Vorheizzeit benötigt, da der Vorheizstrom nicht hoch genug Ist. Der Bimetallschalter wird bei zu lang anhaltendem Vorheizstrom mittels einer separaten Heizwicklung ausgelöst. Bei dieser Sicherungsausführung eines Blmeiallschalters mit elgenem Heizelement 1st die Abschaltzeit des Si arters vom Vorheizstrom abhängig. Die einzelnen Starter müssen somit, um gleiche Abschaltzelten zu gewährleisten, auf einen bestimmten Lampentyp abgestimmt sein; sie lassen sich daher nicht universell einsetzen. Da bei dieser Startervorrlchtung nur der üblich dimensionierte Vorhei*- strom fließt - der Wechselstrom wird durch die Drossel wirksam begrenzt -, dient die Abschaltvorrichtung insbesondere dazu, das bei nichtzündender Lampe auftretende unangenehme Flackern zu unterbinden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Starter der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine schnelle Lampenzündung durch eine kurze Vorheizzelt und ein sicheres Abschalten der Lampe am Ende der Lampenlebensdauer oder bei defektem Gllmmzünder erreicht wird.

Der Starter für wechselstromgespeiste Niederdruckentladungslampen mit Vorschaltdrossel, bei dem in Reihe mit einem GÜmmzünder eine Kalbleiterdiode mit parallel Hegendem Heißleiter-Widerstand Hegt, ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Im Elektrodenhelzkrels In Reihe ein an sich bekannter rückstellbarer Bimetallschalter liegt, der im Wärmeübertragungsbereich von Heißleiter-Widerstand und Halbleiterdiode liegt, so daß bei Nlchtzünden der Lampe der Elektrodenheizkrels unterbrochen wird und dieser Zustand so lange bestehenbleibt, bis der Blmetallschalter von außen wieder geschlossen wird.

Die eine Elektrode des Bimetallschalters besteht nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung aus einem Bimetallstrelfen, der an einem Ende gekröpft ist, und die andere Elektrode ls^f ein federnder Draht, der hinter den gekröpften Teil des Bimetallstreifens einrastet. Die Halbleiterdiode ist über dem Bimetallstrelfen angeordnet und mit diesem verbunden, ebenso wie der Heißlelter-Wlderstand, der mit einer Schelle am Bimetallstreifen befestigt Ist. Durch diese Anordnung des Bimetallschalters im Wärmeübertragungsbereich des Heißleiter-Widerstandes und der Halbleiterdiode wird der Bimetallschalter bei zu lang anhaltendem Vorheizstrom aufgeheizt und unterbricht die ursprünglich leitende Verbindung zwischen Halbleiterdiode mit parallel liegendem Heißleiter-Widerstand und dem Gllmmzünder, Indem der gekröpfte Teil des Bimetallstreifens den federnden Draht ausklinkt. Der federnde Draht steht mit einem Knopf, der aus dem Gehäuse des Starters herausragt, In Druckverbindung. So kann bei Bedarf, wenn z. B. die defekte Lampe ausgewechselt Ist, durch einen Druck auf den Knopf der federnde Draht wieder hinter den gekröpften Teil des Bimetallstreifens eingerastet werden. Die IeI-tende Verbindung zwischen Halbleiterdiode und Gllmmzünder !st wieder hergestellt. Der Starter 1st wieder betriebsbereit.

Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert:

Flg. 1 zeigt die Schaltanordnung eines erfindungsgemäß ausgeführten Starters.

Fig. 2 stellt die Anordnung des Bimetallschalters mit dem Heißleiter-Widerstand und der Halbleiterdiode Im Startergehäuse dar. Sie 1st eine Draufsicht auf die die elektrischen Schaltelemente tragende Grundplatte.

Flg. 3 zeigt die Ausführung des Bimetallschalters in einer Seltenansicht.

In der Schaltanordnung der Fig. 1 werden die beiden Glühelektroden 1 der Leuchtstofflampe 2 durch eine Reihenschaltung 3 überbrückt, die aus einem Gllmmzünder 4, einer in Reihe Hegenden Gleichrichterdiode 5 (Halbleiterdiode), und einem dazu parallel geschalteten Heißleiter-Widerstand 6, der einen negativen Temperaturkoeffizienten besitzt, sowie einem Blmetallschalter 7 besteht. Parallel zu der Reihenschaltung 3 liegt ein Störschutzkondensator 8. Die Leuchtstofflampe 2, der eine Drosselspule 9 vorgeschaltet Ist, Hegt an einem Wechselstromnetz 10. Der Blmetallschalter 7 1st beim Einschalten des Netzes 10 geschlossen. Es fließt, bewirkt durch die Gleichrichterdiode 5, ein einweg-glelchgerlchteter Strom durch die Reihenschaltung 3, der aufgrund der jetzt fehlenden strombegrenzenden Wirkung der Drosselspule 9 rasch anwächst und in relativ kurzer Zeit den Vorheizstrom für die Elektroden 1 einsetzen läßt, nachdem die Glimmzünderkontakte geschlossen sind. Es fließt ein hoher Strom in Durchlaßrichtung der Gleichrichterdiode 5 und ein sehr kleiner Strom in der Sperrlchtung der Gleichrichterdiode 5 durch den Heißleiter-Widerstand 6. Wenn die Leuchtstofflampe 2 nicht zündet und der Gllmmzünder 4 einige Sekunden lang vergebliche Zündversuche unternommen hat, erwärmt sich der Heißleiter-Widerstand 6 und erniedrigt seinen Widerstand, so daß nach kurzer Zelt auch In Sperrlchtung der Gleichrlchterdlode S über den Heißleiter-Widerstand 6 Strom fließt, der in der gleichen Größenordnung Ist wie der In Durchlaßrichtung fließende Strom. Der Wechselstromanteil des Heizstromes nimmt ständig zu, d. h., der Heizstrom wird zunehmend slnusfönnlger und dadurch erhöht sich die Impedanz der Drosselspule 9. Der Vorheizstrom sinkt auf normale Werte. Falls ein Zünden der Lampe 2 Immer noch ausbleibt, findet eine Wärmeübertragung durch den Heißleiter-Widerstand 6 oder die Gleichrlchterdlode 5 auf dem Bimetallschalter 7 statt, der bei genügender Wärmeaufnahme den Heizstromkreis unterbricht.

Die Flg. 2 zeigt die Anordnung und den Aufbau des Bimetallschalters auf einer Grundplatte 11, die Im nicht dargestellten Startergehäuse senkrecht auf dessen Bodenplatte angeordnet ist. Der Blmetallschalter besteht aus einem Bimetallstreifen 12, dessen eines Ende 13 gekröpft ist, und aus einem federnden Draht 14, der Im normalen Zustand des Bimetallschalters hinter das gekröpfte Ende 13 des Bimetallstreifens 12 eingerastet Ist. Der federnde Draht 14 ist um die Grundplatte 11 herumgebogen und führt durch eine Aussparung 15 mit seinem freien Ende 16 wieder auf die Vorderseite der Grundplatte 11 zurück. Parallel zum Bimetallstrelfen 12 liegt der Heißleiter-Widerstand 17, der über die Schelle 18 mit dem Bimetallstreifen 12 elektrisch leitend und wärmeleitend verbunden 1st. Die Gleichrichterdiode 19, die sich direkt über dem Bimetallstrelfen 12 befindet, 1st ebenfalls mit diesem elektrisch leitend und wärmeleitend durch den Zuführungsdraht 20 verbunden. Die anderer Schaltelemente, wie Gllmmzünder und Störschutzkondensator, befinden sich auf der Rückseite der Grundplatte 11 und sind hler nicht dargestellt.

Bei genügender Wärmeaufnahme, zunächst durch den Helßlelter-Widestand 17 über die Schelle 18, löst sich das gekröpfte Ende 13 des Bimetallstreifens 12 vom federnden Draht 14 und gibt diesen frei. Der Vorheizstromkreis 1st unterbrochen.

Da der Bimetallstrelfen 12 auch mit der Gleichrichterdiode 19 über den kurzen Zuführungsdraht 20 leitend verbunden Ist, besteht eine doppelte Sicherung. Falls der Heißleiter-Widerstand 17 ausfällt, übernimmt die Glelchrichterdlode 19 die Erwärmung des Bimetallstreifens 12.

Die Dimension der Gleichrichterdiode 19 muß natürlich entsprechend gewählt werden, damit sie sich bei Ausfall des Heißleiter-Widerstandes 17 stark erwärmt. Der federnde Draht 14, der von dem gekröpften Ende 13 des Blmetallstrelfens 12 bei starker Erwärmung freigegeben wird, steht mit seinem freien Ende 16, das senkrecht zur Grundplatte 11 verläuft, mit einem Knopf 21 in Druckverbindung. Der Knopf 21 liegt lose auf dem freien Ende 16 des federnden Drahtes 14 auf und ragt durch eine Öffnung aus dem nicht dargestellten Startergehäuse heraus. Der federnde Draht 14 kann nach einem Ausschaltvorgang, der unter Umständen durch eine nichtzündende, defekte Lampe hervorgerufen wird, wieder hinter das gekröpfte Ende 13 des Blmetallstrelfens 12 gerastet werden, Indem der Knopf 21 gedrückt wird.

In der Fig. 3 ist der Bimetallschalter in einer Seitenansicht dargestellt. Glelchrlchterdlode und Heißleiter-Widerstand sind nicht abgebildet. Der federnde Draht 14, der um die Grundplatte 11 herumgebogen Ist, ist hinter das gekröpfte Ende 13 des Bimetallstreifens 12 eingerastet und biegt sich bei Erwärmung von der Grundplatte 11 weg, so daß der federnde Draht 14 vom Bimetallstreifen 12 getrennt wird. Durch Druck auf den Knopf 21, der sich auf das freie Ende 16 des Drahtes 14 überträgt, kann der ausgeklinkte federnde Draht 14 wieder hinter das gekröpfte Ende des Bimetallstreifens 12 gebracht werden. Durch den erfindungsgemäß ausgeführten Slcherungs-Schnellstarter Ist ein schneller Lampenstart und sicheres Abschalten des Vorheizstromkreises bei nichtzündenden

ίο Lampen oder defekten Gllmmzündem gewährleistet. Die Abschaltzelt des eingebauten Slcherungs-Blmetallschalters ist weitgehend unabhängig von der Impedanz des verwendeten Vorschaltgerätes. Dieser Startertyp kann deshalb für alle Lampentypen bis 65 W universell elngesetzt werden und erreicht je nach den Lampenströmen von 300 bis 670 mA Abschaltzelten von 30 bis 60 sek.

Alle Bauteile des Starters lassen sich in einem normalen Startergehäuse aus Isolierstoff unterbringen. Außerdem 1st dieser Starter gegen die bisherigen Starter austauschbar.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

Heizstrom darf allerdings nicht allzulange anhalten, wie dies bei nichtzündenden Lampen oder bei defekten Glimmzündern der Fall ist. Reichen z. B. die Rückstellkräfte der Bimetallelektroden des Glimmzünders nicht mehr aus, den Vorheizstrom zu unterbrechen, dann wird das Vorschaltgerät überlastet und somit auch dessen Lebensdauer verkürzt.

Um einen genügenden Schutz des Vorschaltgerätes oder eines anderen Teiles der Einrichtung, z. B. der