DE2444893A1

DE2444893A1 - Schaltungsanordnung zum zuenden mindestens einer gasentladungs-blitzlichtlampe

Info

Publication number: DE2444893A1
Application number: DE19742444893
Authority: DE
Inventors: Ernst-Ludwigs Dr Rer Nat Hoene
Original assignee: Heimann GmbH
Current assignee: Heimann GmbH
Priority date: 1974-09-19
Filing date: 1974-09-19
Publication date: 1976-04-01
Also published as: GB1525932A; FR2285781A1; IT1042651B; HK12781A; DE2444893B2; FR2285781B1; US4037136A; JPS5157438A

Description

HEBIANN GMBH 6200 Wiesbaden-Dotzheim, 19. SER 197

24U893 ^VPA 74/8062

Schaltungsanordnung zum Zünden mindestens einer Gasentladungs-Blitzlichtlampe

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Zünden mindestens einer Gasentladungs-Blitzlichtlampe (Blitzröhre) mit zwei Hauptelektroden, welche parallel zu einem aufladbaren Blitzkondensator und einem elektronischen Ventil an einem Zündspannungsimpulse liefernden Spannungsgenerator liegen.

Gasentladungs-Blitzlichtlampen (Blitzröhren) dienen zur Erzeugung kurzer intensiver Lichtblitze. Hierzu wird die in einem Kondensator (Blitzkondensator) gespeicherte elektrische Energie durch Zünden der Gasentladung im Hochstrom-Bogenbetrieb in Licht umgewandelt. Die Zündung erfolgt durch einen Hochspannungsimpuls, mit dem die Entladungsstrecke beaufschlagt wird, und zwar üblicherweise über eine Zündelektrode, mit v/elcher die Blitzröhre neben zv/ei Haupt elektroden zumeist in Form eines Leiters auf der Außenseite der Blitzröhre versehen ist. Da jedoch eine Zündelektrode technischen Aufwand erfordert und Sicherheitsprobleme (Stromschlaggefahr bei Berührung) bereiten kann, ist zunehmend daran gedacht, den Hochspannung* impuls, der zur Zündung der Gasentladung führen soll, unmittelbar an die beiden Hauptelektroden der Blitzröhre anzulegen.

Zur Zündung von Gasentladungs-Blitzlichtlampen ohne Verwendung einer Zündelektrode kann man grundsätzlich die

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Blitzröhre, den Blitzkondensator und den Zündspannungsimpuls-Generator hintereinander schalten. Es fließt dann der den Lichtblitz erzeugende Entladestrom über den Zündspannungsimpuls-Generator, was diesen entsprechend hoch belastet. Im allgemeinen ist der Zündspannungsimpuls-Generator ein Transformator, dessen Sekundärwicklung im Entladekreis nicht nur die Belastung des Entladestromes aushalten muß, sondern aufgrund ihrer Induktivität den Entladevorgang auch unerwünscht verlängert.

Die genannten Schwierigkeiten lassen sich vermeiden, wenn man die Sekundärwicklung des Zündtransformators parallel zur Blitzröhre schaltet. Eine solche Schaltung ist beispielsweise der DOS 1 638 977 entnehmbar. Dabei wird mittels einer oder mehrerer Dioden im Entladekreis ein Kurzschließen des Zündspannungsimpulses über den Blitzkondensator verhindert. Wenn auch eine solche Schaltung den Vorzug hat, daß die Dauer des Entladungsvorganges, also die Blitzdauer, im wesentlichen nur vom inneren Widerstand der Blitzröhre und der Kapazität des Blitzkondensators bestimmt ist, so ist doch von Nachteil, daß nur eine Halbwelle des Zündspannungsimpulses an der Blitzröhre wirksam werden kann. Außerdem sind die Anforderungen an die elektrischen Eigenschaften der im Entladekreis in Reihe zum Blitzkondensator liegenden Dioden sehr hoch, da sie für hohe Spannungen in Sperrichtung und hohe Ströme in Durchlaßrichtung ausgelegt sein müssen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schaltung zum Zünden zündelektrodenloser Blitzröhren ohne die geschilderten Nachteile zu schaffen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, bei der erfindungsgemäß das elektronische Ventil ebenfalls eine Gasentladungsstrecke ist.

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Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß trotz Zünden einer Blitzröhre nur über deren Hauptelektroden ausschließlich der Blitzkondensator und Gasentladungsstrecken den Entladekreis bilden. Die zusätzliche Gasentladungsstrecke übernimmt die Funktion der Trennung des Zündspannungsimpuls-Generators vom Blitzkondensator. Damit entfällt der Einsatz hochwertiger und nur in einer Richtung sperrender Dioden im Entladekreis.

Besonders- vorteilhaft ist eine erfindungsgemäße Schaltung, wenn mehrere Blitzröhren in Serie betrieben werden sollen. Es braucht dann die Gasentladungsstrecke nur selbst eine Blitzröhre zu sein. Als Gasentladungsstrecke kann aber auch ein Gasentladungsgefäß beliebiger Form und Gasfüllung mit zwei Hauptelektroden und einer Zündelektrode vorgesehen sein, soweit die Hochspannung an der Zündelektrode keine Gefahr darstellt, z.B. im Inneren eines die Erfindung verwirklichenden Netzgerätes.

Die Erfindung eignet sich bevorzugt dazu, mindestens zwei nur Hauptelektroden aufweisende Blitzröhren zu zünden, unabhängig davon, ob eine weitere Gasentladungsstrecke mit oder ohne Zündelektrode Verwendung findet. Dabei sind die Blitzröhren in Serie geschaltet und jeweils die direkt miteinander verbundenen Hauptelektroden benachbarter Blitzröhren an den Ausgang eines Zündspannungsimpulse liefernden

Spannungsgenerators angeschlossen. Falls der Spannungsgenerator in bekannter Weise ein Zündtransformator ist, wird die Verbindung jeweils einer nicht unmittelbar am Blitzkondensator anliegenden Hauptelektrode der Blitzröhren mit der Sekundärwicklung des Zündtransformators durch Kondensatoren oder Gleichrichter abgeblockt, um einen. Entladestrom über die Sekundärwicklung des Zündtransformators zu vermeiden.

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Anhand der in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung nachstehend- weiter erläutert werden. Dabei sind einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigt: Figur 1 eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zum Zünden von zwei in Serie geschalteten Gasentladungsgefäßen,
Figur 2 eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, bei

der eines der Gasentladungsgefäße eine Zündelektrode hat,
Figur 3 eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zum Zünden von drei in Serie geschalteten Gasentladungsgefäßen und

Figur 4 und 5 das Prinzip der Erfindung zur Schaltung einer Vielzahl von Gasentladungsgefäßen.

In Figur 1 wie auch in den übrigen Figuren ist mit 1 eine Gleichspannungsquelle bezeichnet, die einen Blitzkondensator 2 auf eine bestimmte Spannung auflädt. Parallel zur Entladungsquelle 1 liegen am Blitzkondensator 2 in Serie hintereinander zwei Gasentladungsgefäße 3 und 4, von denen zumindest das Gasentladungsgefäß 4 eine Blitzröhre ist. Ein Signalgenerator 5 erzeugt in an sich bekannter Weise mittels eines Zündtransformators 6 in dessen Sekundärwicklung 7 einen Hochspannungsimpuls, der über Dioden 8 an die beiden direkt miteinander verbundenen Hauptelektroden der Entladungsgefäße 3 und 4 gelangt. Dieser Hochspannungsimpuls kann nicht, da der Punkt 9 durch die Gasentladungsgefäße 3 und 4 vom Blitzkondensator 2 getrennt ist, über den Blitzkondensator 2 kurzgeschlossen werden, sondern zündet die Gasentladungsgefäße 3 und 4, welche hierauf den Kondensator 2 entladen. Die Dioden 8 dienen dazu, die Sekundärwicklung 7 des Zündtransformators 6 vor der am Punkt 9 während des Entladevorganges auftretenden Spannung zu

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schützen. Die gleiche Punktion wie die Dioden 8 könnte auch, wie beispielsweise aus Figur 2 und 3 ersichtlich, ein Kondensator 15 übernehmen.

In Figur 2 ist eine Schaltungsanordnung dargestellt, die weitgehend der Figur 1 gleicht, jedoch mit dem Unterschied, daß anstelle des Gasentladungsgefäßes 3 ein Gasentladungsgefäß 10 tritt, das neben zwei Hauptelektroden eine Zündelektrode 11 aufweist. Außerdem ist das Gasentladungsgefäß 10 so ausgelegt, daß der durch den Zündtransformator 6 erzeugte Hochspannungsimpuls nicht zum Zünden dieses Entladungsgefäßes ausreicht. Vielmehr ist hierzu ein durch einen weiteren Zündtransformator 12 erzeugter und der Zündelektrode 11 zugeführter Zündimpuls notwendig. Sobald auf diese Weise das Entladungsgefäß 10 gezündet ist, sinkt der Widerstand an der äußeren Entladungsstrecke ab und läßt nun den Kondensator 2 sich über das Entladungsgefäß 10 und weiter über das eine Blitzröhre darstellende Entladungsgefäß 4 entladen. Man kann damit eine Blitzröhre ohne Zündelektrode an exponierter Stelle betreiben, während das Entladungsgefäß 10 an unkritischer Stelle innerhalb eines Netzgerätes untergebracht sein kann, wo die an der Zündelektrode 11 auftretende Hochspannung nicht stört.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 sind drei Gasentladungsgefäße 3, 4 und 13 in Serie geschaltet. Mit 2 ist wieder ein von einer Gleichspannungsquelle 1 aufladbarer Blitzkondensator bezeichnet, an dem die Serienschaltung der Entladungsgefäße 3, 4 und 13 parallel anliegt. Ein Zündtransformator 6 enthält Sekundärwicklungen, die so bemessen sind, daß nicht nur am Punkt 9 ein zur Zündung der Entladungsgefäße 3 und 4 ausreichender, sondern am Punkt 14 auch ein das Entladungsgefäß 13 zündender Hochspannungsimpuls erscheint. Es wird dann wieder nach erfolgter Zündung

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aller drei Gasentladungsgefäße der Blitzkondensator 2 entladen, wobei die Kondensatoren 15 jeweils die "beiden Sekundärwicklungen des Zündtransformators 6 vor einer Spannungsbeaufschlagung während des Entladevorganges abblocken.

Das Prinzip der Erfindung läßt sich auf eine Vielzahl von in Serie zu einem Blitzkondensator geschalteten gleichen oder unterschiedlichen Gasentladungsgefäßen ausdehnen. Dieses Prinzip ist nochmals aus den Figuren 4 und 5 ersichtlich. Wie bisher ist mit '2 wieder ein von der Gleichspannungsquelle 1 aufladbarer Blitzkondensator bezeichnet. Weiterhin erkennt man zusätzlich zu den Gasentladungsgefäßen 3» 4 und 13 ein weiteres in Serie geschaltetes Gasentladungsgefäß 1β, das stellvertretend für eine noch höhere Anzahl von Gasentladungsgefäßen ist. Von einem Signalgenerator 5 gespeiste Hochspannungsimpuls-Generatoren bis 19 sind mit ihren Ausgängen entweder einzeln (Figur 4) oder in Reihe zueinander liegend (Figur 5) jeweils mit nicht unmittelbar am Blitzkondensator 2 angeschlossenen Hauptelektroden benachbarter Gasentladungsgefäße verbunden. Durch die so den Gasentladungsgefäßen 3, 4, 13 und 16 zugeführten Hochspannungsimpulse entstehen in den einzelnen Gasentladungsgefäßen leitfähige Plasmakanäle, die so niederohmig sind, daß die am Blitzkondensator 2 zu Beginn liegende Spannung ausreicht, um genügend Energie für die weitere Expansion der Plasmakanäle zu liefern, bis der Widerstand der Gesamtentladungsstrecke klein genug ist, um den Blitzkondensator 1 zu entladen. Zu einem Kurzschluß der Zündimpulse kann es nicht kommen, weil einerseits die Zeit zur Ausbildung der Plasmakanäle und der damit verbundenen Herabsetzung der Leitfähigkeit der einzelnen Gasentladungsgefäße einige hundert /usec beträgt und andererseits der zeitliche Beginn des Durchschlags der einzelnen Gasentladungsgefäße

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rasch genug aufeinander folgt, um die Entladung nicht zu unterbrechen.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele. Insbesondere braucht der Zündspannungsimpuls nicht von einem Zündtransformator zu stammen, sondern könnte auch mittels elektronischer Bauelemente, beispielsweise durch einen piezoelektrischen Kristall erzeugt werden. Weiterhin ist nicht erforderlich, daß die Gasentladungsgefäße untereinander gleich sind, wenn sie nur die· für die Zündung der gesamten Entladungsstrecke notwendigen Bedingungen erfüllen, Weiterhin kann im Prinzipschaltbild der Figuren U und 5 eines oder mehrere der Gasentladungsgefäße durch ein solches mit Zündelektrode ähnlich Figur 2 ersetzt sein.

5 Patentansprüche
5 Figuren

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Claims

Patentansprüche

1. Schaltungsanordnung zum Zünden mindestens einer Gasentladungs-Blitzlichtlampe (Blitzröhre) mit zwei Hauptelektroden, welche parallel zu einem aufladbaren Blitzkondensator und einem elektronischen Ventil an einem Zündspannungsimpulse liefernden Spannungsgenerator liegen, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Ventil ebenfalls eine Gasentladungsstrecke (3) ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasentladungsstrecke (3) selbst eine Blitzröhre ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasentladungsstrecke ein Gasentladungsgefäß (10) mit zwei Hauptelektroden und einer Zündelektrode (11) ist, welche an einen Spannungsgenerator angeschlossen ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3> dadurch gekennzeichnet , daß mindestens zwei nur Hauptelektroden aufweisende Blitzröhren (3, 4) in Serie geschaltet und jeweils die direkt miteinander verbundenen Hauptelektroden benachbarter Blitzröhren an den Ausgang eines Zündspannungsimpulse liefernden Spannungsgenerators angeschlossen sind.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einem Zündtransformator als Spannungsgenerator,

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dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung jeweils einer nicht unmittelbar am Blitzkondensator (2) anliegenden Hauptelektrode der Blitzröhre (4) mit der Sekundärwicklung (7) des Zündtransformators (6) durch Kondensatoren (15) oder Gleichrichter (8) abgeblockt ist.

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