DE2407371A1

DE2407371A1 - Vorschaltgeraet an einer halogenmetalldampflampe

Info

Publication number: DE2407371A1
Application number: DE19742407371
Authority: DE
Inventors: Werner Gebauer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-02-16
Filing date: 1974-02-15
Publication date: 1974-08-22
Also published as: FR2218714A1; FR2218714B3; CH561498A5

Description

15. Februar 197²*·

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PATENTANWÄLTE

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Herr Hans LEUENBERGER, Kaiserstuhlstraße 44, Oberglatt. Schweiz

Vorschaltgerät an einer Halogen-Metalldampflampe

Die Erfindung betrifft ein Vorschaltgerät an einsr Halogen-Metalldampf lampe, mit einer Zündschaltung für die Lampe und einer an ein Wechselstromnetz anschliessbaren Stromstabilisierungsdrassel zur Speisung der gezündeten Lampe.

Zur Zeit werden vermehrt sog. Halogen-flstalldampflampen in Platz-Beleuchtungen, Industriehallen, usw. eingesetzt. Diese Lampen weisen gegenüber den herkömmlichen Quecksilberdampflampen ein wesentlich besseres Farbspektrum auf, haben aber den Nachteil, dass sie, je nach Typ, nicht mit der .normalen Versorgungsspannung, d.h. einer Netzspannung von 22D V bzw. 380 V für Typen höherer Leistung, gestartet werden können.

Zum Starten von Halogen-Metalldampflampen sind. Zündgeräte bekannt, mit welchen der Versorgungsspannung in richtiger Phasenlage pro Nstzperioda Zündr>pannungsspitzen von ca. 2. .. 4kVs überlagert werden,

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Diese Spannungsspitzen sind gegenüber der Netzfrequenz schmale Impulse mit einer Frequenz von etwa 10OkHz; sie sind somit durch die Zuleitungskapazität zur Lampe beeinflussbar.

Halqgen-Metalldampflampen haben die Eigenschaft, dass sie je nach Frequenz sehr unterschiedliche Startspannungen benötigen. Im Kaltzustand können Halogen-Metalldampflampen bereits mit einer Spitzenspannung von 500 V bei 50 Hz gezündet werden.

Es liegt nun nahe, die notwendige Startspannung aus der Netzfrequenz zu beziehen, statt Impulszündgeräte der obengenannten Art zu verwenden.

Es ist an sich möglich, Streufeldtransformatoren vorzusehen; jedoch sind diese infolge Gewicht, Volumen und Preis unwirtschaftlich.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, ein Vorschaltgerät zum Betrieb einer Halogen-Metalldampf lampe zu scha'ffen, das wirtschaftlich und betriebssicher ist. Erfindungsgemäss ist das Vorschaltgerät gekennzeichnet durch einen mit seiner Unterspannungswicklung an das Wechselstromnetz anschliessbaren Transformator zur Erzeugung einer Zündspannung an seiner Oberspannungswicklung und eines beim Zünden der Lampe fliessenden, begrenzten Zündstromes, der kleiner als der Speisestrom der gezündeten Lampe ist, und durch ein vom Zündstrom gesteuertes Schaltelement zur elektrischen Verbindung der Wicklung der Drossel mit dem Wechselstromnetz bei auftretendem Zündstrom oder zum Trennen der Drosselwicklung vom Wechselstromnetz bei fehlendem Zünd- oder Speisestrom.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 das Schaltungsschema eines ersten Ausführungsbeispieles des Vorschaltgerätes mit einem getrennten Autotransformator zur Erzeugung der Zündspannung,

Fig. 2 das Schaltungsschema eines zweiten Ausführungsbeispieles des Vorschaltgerätes, bei welchem eine Vorschaltdrossel mit Zusatzwicklungen zur Erzeugung der Zündspannung versehen ist.

Gemäss dem Schaltungsschema der Fig.' 1 wird die Zündspannung Uz für eine Halogen-fietalldampflampe 1 mittels des Autotransformators 2 erzeugt, dessen Unterspannungswicklung direkt am Wechselstromnetz -3 angeschlossen ist. Die Oberspannurigswicklung des Autotransformators 2, über welcher im Betrieb die Zündspannung Uz liegt, ist über einen Kondensator 4 und eine Relaisspule 5 mit der Lampe 1 verbunden. Das Relais weist zwei Schliesskontakte 5a und 5b auf. Der eine Relaiskontakt 5a liegt in einer Verbindungsleitung einer an die Lampe 1 angeschlossenen Stromstabilisierungsdrossel 6 mit dem einen Leiter des Wechselstromnetzes 3. Der andere Relaiskontakt 5b verbindet die Drossel 6 mit der Relaisspule 5, so dass bei geschlossenem Relaiskontakt 5b die Relaisspule 5 parallel zur Drossel 6 geschaltet ist.

Bei eingeschalteter Netzspannung liegt an der Lampe 1 die Zündspannung Uz, beispielsweise eine Spannung von 400 V eff. mit der Netzfrequenz von 50 Hz. Sobald die Lampe zündet, ist der am Netz liegende Stromkreis geschlossen, so dass der Zündstrom durch die Relaisspule 5 fliesst und das Relais erregt. Der nun geschlossene Relaiskontakt 5a legt die Drossel 6 an die Spannung des Wechselstromnetzes, so dass der Betriebsstrom durch die Lampe 1·fliesst. An der durch den Relaiskontakt 5b parallel zur Drossel 6 geschalteten Relaisspule 5 liegt der Spannungsabfall an der Drossel,

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wodurch das Relais gehalten wird. Wenn die Lampe 1 löscht, beispielsweise infolge Netzunterbieding, fällt das Relais ab, und die-Relaiskontakte 5a, 5b öffnen. Die Zündspannung Uz ist nun wieder an der Lampe 1 wirksam. Die Wiederzündung einer betriebswarmBn Lampe ist je nach Wahl der Zündspannung nach etwa 10 Minuten möglich.

Im Betriebszustand der gezündeten Lampe 1 ist der Autotransformator 2 nach wie vor eingeschaltet. Damit über die Relaiskontakte 5a, 5b keine Ueberlastung der Oberspannungswicklung des Autotransformators 2 auftreten kann, ist der Kondensator 4 vorgesehen, der als praktisch leistungsloser Strornbegrenzer wirkt. Die Betriebsverluste können auf diese Weise minimal gehalten werden.

Die im Schaltungsschema der Fig. 2 dargestellte Schaltung funktioniert grundsätzlich gleich wie diejenige der Fig. 1. Zur Erzeugung der Zündspannung ist jedoch die Strombegrenzungsdrossel mit Hilfe von Zusatzwicklungen als Autotransformator geschaltet.

Die Drossel 7 weist eine eigentliche Drosselwicklung 7a, welche an die Lampe 1 angeschlossen ist, eine erste Zusatzwicklung 7b, die als Unterspannungswicklung dient, und eine zweite Zusatzwicklung 7c auf, die über den Kondensator 4 in Reihe zur Drosselwicklung 7a geschaltet ist und zusammen mit dieser als Oberspannungswicklung dient. Der andere Anschluss der Zusatzwicklung 7c ist über eine Relaisspule 8 mit dem einen Leiter des Wechselstromnetzes 3 verbunden. Das Relais weist einen Umschaltkontakt 8a und einen Schliesskontakt 8b auf. Durch den Umschaltkontakt 8a wird entweder die erste Zusatzwicklung 7b oder die Drosselwicklung 7a mit dem Netz 3 verbunden. In geschlossenem Zustand schaltet der Schliesskontakt Bb die Relaisspule 8 parallel zur Drosselwicklung 7a. Bei der dargestellten Lage des Umschaltkontaktes Ba-bilden die Wicklungen 7a, 7b, 7c zusammen mit dem Kern der Drossel 7 einen Autotransformator.

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Im Startzeitpunkt liegt die erste Zusatzwicklung 7b am Netz 3,

so dass die über der Reihenschaltung der dret~Wrcklungen~

7a, 7b, 7c transformatorisch erzeugte Spannung von beispielsweise 500 V eff. als Zündspannung Uz an der Lampe 1-liegt «--Sobald die Lampe 1 zündet, fliesst der Zündstrom durch dis^Relaisspule θ und erregt das Relais. In der anderen Lage des Umschaltkontaktes Ba wird nun die Drosselwicklung 7a direkt an das Netz angeschaltet, so dass der Betriebsstrom durch die Lampe 1 fliessen kann, während die erste Zusatzwicklung 7b durch den Umschaltkontakt 8a vom Netz getrennt wird.

Das Relais wird durch den nun geschlossenen Schliesskontakt 8b, der die Relaisspule' 8 an die über der Drosselwicklung 7a liegende Spannung schaltet, im erregten Zustand gehalten.

In der zweiten Zusatzwicklung 7c wird auch im Betriebszustand der Lampe 1 eine Spannung induziert. Da diese Wicklung parallel zur Drosselwicklung 7a liegt, wird mit Hilfe des Kondensators 4 eine Drosselstrombeeinflussung vermieden. Der Kondensator 4 wird so dimensioniert, dass im Startzeitpunkt ein ausreichend hoher Zündstrom zur Verfügung steht, dagegen im Betriebszustand der Drosselstrom nur unwesentlich beeinflusst wird und zudem in der zweiten Zusatzwicklung 7c nur unwesentliche Verluste entstehen.

Die Vorteile der beschriebenen Schaltungen sind die folgenden:

- eine Vereinfachung der Installation von Stromstabilisierungsdrossel und Zündschaltung wird erzielt,

- ein beliebiges örtliches Absetzen des Vorschaltgerätes von der Lampe ist möglich, da die kapazitive Belastung.bei einer Frequenz von 50 Hz unbedeutend ist,

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.es sind keine speziellen Zuleitungsisolationen zur Lampe erforderlich, da bereits mit einer Zündspannung von 400 bis 500 V eff. eine ausreichende Zündsicherheit gewährleistet ist.

bei Wiederzundversuchen oder defekter Lampe treten keine Radiostörungen auf,

die beschriebenen Ausführungsformen mit einem Relais sind im Gegensatz zu bekannten Geräten mit Halbleitern unempfindlich gegenüber Temperatureinflüssen und Spannungsstössen.

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Claims

P a t e η t ä ri.'s ρ r ü c h e

J Vorschaltgerät an einer Halogen-Metalldampflampe, mit einer. Zündschaltung für die Lampe und einer an ein Wechselstromnetz anschliessbaren Stromstabilisierungsdrossel zur Speisung der gezündeten Lampe, gekennzeichnet durch einen mit seiher Unterspannungswicklung an das Wechselstromnetz (3) anschliessbaren Transformator (2; 7) zur Erzeugung- einer Zündspannung an seiner Oberspannungswicklung und einer beim Zünden der Lampe (1) fliessenden, begrenzten Zündstromes, der kleiner als der Speisestrom der gezündeten Lampe ist, und durch ein vom Zündstrom gesteuertes Schaltelement (5; 8) zur elektrischen Verbindung der Wicklung der Drossel (6; 7) mit dem Wechselstromnetz bei auftretendem Zündstrom oder zum Trennen der Drosselwicklung vom Wechselstromnetz bei fehlendem Zündoder Speisestrom.
2. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Transformator (2) ein Autotransformator ist, dessen Oberspannungswicklung über die Spule (5) eines Relais an die Lampe (1)anschliessbar ist, wobei das Relais zwei Schliesskontakte (5a, 5b) aufweist, von welchen der eine (5a) zur Verbindung der Drosselwicklung mit dem Wechselstromnetz (3) und der andere (5b) als Haltekontakt zur Parallelschaltung der Drosselwicklung und dar Relaisspule schaltbar ist.
3. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Transformator ein die Stromstabilisierungsdrossel (7) enthaltender Autotransformator vorgesehen ist, der die an die Lampe (1) anschliessbare Reihenschaltung einer ersten-, auf dem Kern der Drossel befindlichen Zusatzwicklung (7b) als an das

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Wechselstromnetz anschliessbare Unterspannungswicklung, der Drosselwicklung [7a) und einer zweiten, auf dem Kern der Drossel befindlichen Zusatzwicklung (7c), die zusammen mit der Drosselwicklung die Oberspannungswicklung bildet, aufweist,, und dass in Reihe zur zweiten Zusatzwicklung C7c) die Spule (8) eines Relais geschaltet ist, das einen Umschaltkontakt (8a) zur Umschaltung des Wechselstromnetzes (3) von der Unterspannungswicklung (7b) zur Drosselwicklung (7a) sowie einen Schliesskontakt (8b) als Haltekontakt zur Parallelschaltung der Drosselwicklung (7a) und der Relaisspule (8) aufweist.
4. Vorschaltgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Reihe zur Oberspannungswicklung des Transformators (2; 7) ein Strombegrenzungsglied (4), beispielsweise ein Kondensator zur praktisch leistungslosen Strombegrenzung, geschaltet ist.

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