DE2647371A1

DE2647371A1 - Steuerschaltung mit vergroesserter impedanz zur regelung der abgabeleistung von entladungslampen

Info

Publication number: DE2647371A1
Application number: DE19762647371
Authority: DE
Inventors: Jean Dolezon; Liang-Ing Tchang
Original assignee: Compagnie des Lampes
Current assignee: Compagnie des Lampes
Priority date: 1976-08-11
Filing date: 1976-10-20
Publication date: 1978-02-16
Also published as: FR2361688A1; DE2647371C2; BE850840A; GB1531840A; NL7614438A; ES454615A1; IT1082461B; FR2361688B1; LU76353A1

Description

Firma COMPAGNIE DES LAMPES, 29 Rue de Lisbonne, 75008 Paris, Frankreich

Steuerschaltung mit vergrößerter Impedanz zur Regelung der Abgabeleistung von Entladungslampen

Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung mit Arbeitstriac für eine Anlage, die die Steuerung des Betriebszustandes auf zwei verschiedene Leistungsstufen einer Speisungsschaltung für Entladungslampen ermöglicht, wobei jede Schaltung auf einer Speisungsplatte montiert ist und einen ersten Anschluß aufweist, der an einem ersten Speisungspotential über eine Hauptlastdrossel angeschlossen ist, sowie einen zweiten Anschluß, der an einen zweiten Speisungspotential über eine Zusatzlastdrossel angeschlossen ist. Die Änderung der Leistung, die in jeder Lampe verbraucht wird, wird durch Einfügen oder Kurzschließen der Zusatzlastdrossel in entsprechender Weise bewirkt, was mit Hilfe eines Arbeitstriac geschieht, der parallel zur Zusatzlastdrossel liegt, und zwar derart, daß ein gemeinsamer Punkt am Arbeitstriac und der Zusatzlast mit dem zweiten Anschlußkontakt der Lampe verbunden ist, während ihr zweiter gemeinsamer Punkt mit dem zweiten Speisungspotential in Verbindung steht. Der Zustand der Steuerschaltung wird mit Hilfe eines Steuerschalters bestimmt, der zwischen einem ersten Steuerleiter und einem zweiten

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Steuerleiter liegt, wo er gemeinsam für mehrere Lampen und unabhängig von diesen für die Speisung der Lampen maßgebend ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine derartige Steuerschaltung zu schaffen, daß dadurch ein verstärkter Schutz gegen die wesentliche Gefahr von Beschädigungen oder Zerstörung gegeben ist, die infolge eines Anschlußfehlers der Speisungsplatte der Lampe auftreten können.

Gemäß der Erfindung ist der zweite gemeinsame Punkt des Arbeitstriac und der Zusatzlast mit dem zweiten Speisungspotential über eine Induktionsspule verbunden, die Steuerelektrode des Arbeitstriac ist über einen ersten Widerstand mit einem zweiten Anschluß eines Steuertriac verbunden, dessen erster Anschluß mit dem zweiten gemeinsaen Punkt des Arbeitstriac und der Zusatzlast verbunden ist, und zwar über die Induktionsspule oder über ein mit dieser Spule gekoppeltes Induktionselement, und der Steuerelektrodenkreis des Steuertriac enthält einen zweiten Widerstand, der zum einen über einen ersten Kondensator an den ersten Anschluß des Steuertriac und zum anderen über einen dritten Widerstand in Reihe mit einer Diode an den zweiten Steuerleiter angeschlossen ist.

Es wird jetzt die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 zwei unterschiedliche Ausführungsformen der Steuerschal- und 2^:

tung gemäß der Erfindung;

Fig. 3 verschiedene Arten der Aufteilung der Lampenschaltungen, bis 6^:

bei denen die erfindungsgemäßen Steuerkreise eingesetzt sind.

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Die Steuerschaltung CC der Erfindung bildet das Hauptelement des Schaltungsaufbaus und erlaubt es, den Betriebszustand eines Speisungskreises von Entladungslampen L auf zwei verschiedene Niveaustufen zu steuern, wobei jede Entladungslampe an eine Speisungsplatte PA angeschlossen ist und einen ersten Anschlußkontakt L1 aufweist, der über eine Hauptdrossel BP an ein erstes Speisungspotential V1 gelegt ist, sowie einen zweiten Anschlußkontakt L2, welcher an ein zweites Speisungspotential V2 über eine Hilfsdrossel BS angeschlossen ist.

Bei einer derartigen Schaltung wird die Veränderung der von jeder Lampe L verbrauchten Leistung dadurch hervorgerufen, daß die Hilfsdrossel entweder in den Schaltkreis einbezogen oder kurzgeschlossen wird, was mit Hilfe eines Arbeitstriac TT erfolgt, der parallel zur Hilfsdrossel BS derart liegt, daß ein erster Punkt PC1, der dem Arbeitstriac TT und der Hilfsdrossel BS gemeinsam ist, an den zweiten Anschlußkontakt L2 der Lampe geführt ist, während ein zweiter gemeinsamer Punkt PC2 mit dem zweiten Speisungspotential V2 in Verbindung steht. Der Betriebszustand des Steuerkreises CC wird mit Hilfe eines Steuerschalters IC gesteuert, welcher zwischen einen ersten Steuerleiter FC1 und einen zweiten Steuerleiter FC2 eingeschaltet ist, die für mehrere Lampen L gemeinsam vorhanden sind und unabhängig von diesen der Speisung dieser Lampen dienen.

Gemäß der Erfindung ist der zweite gemeinsame Punkt PC2 mit dem zweiten Speisungspotential V2 über eine Induktivität BI verbunden. Die Steuerelektrode G des Arbeitstriac TT ist über einen ersten Widerstand R1 mit einem zweiten Anschlußpunkt TC2 eines Steuertriac PC verbunden, dessen erster Anschlußpunkt TC1 mit dem zweiten gemeinsamen Funkt PC2 über die Induktionsspule BI oder über ein In-

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duktionselement EI verbunden, das mit der Induktionsspule magnetisch gekoppelt ist, und der Elektrodenkreis des Steuertriac TC enthält einen zweiten Widerstand R2, der zum einen über einen ersten Kondensator C1 mit der ersten Anschlußklemme TC1 des Steuertriac TC und zum anderen über einen dritten Widerstand R3 in Reihe mit einer Diode D mit dem zweiten Steuerleiter FC2 verbunden ist.

In Fig. 2 besitzt die Induktionsspule DI eine in Sparschaltung geschaltete Primärwicklung AT1, während die Sekundärwicklung das Induktionselement EI darstellt.

Vorzugsweise wird für den ersten Kondensator C1 ein Elektrolytkondensator verwendet, und es werden Schmelzsicherungen F in die Speisungseingänge EA der Speisungsplatte PA eingefügt.

Fig. 3 stellt ein Schaltschema für eine Lampenanlage dar, in dem die Lampen aus einem Speisungsnetz RA gespeist werden, das seinerseits wieder seine Energiezufuhr aus einem Dreiphasen-Mittelspannungsnetz RP unter Zwischenschaltung von die Mittelspannung auf Niederspannung herabtransformierenden Transformatoren T erhält, die mehrere Lampen L zu speisen in der Lage sind. Ein Sternpunktleiter C verbindet die gleichen Sekundäranschlüsse der Transformatoren T und bildet das Potential V1.

Fig. 4 zeigt eine Lampenschaltung an einem Dreiphasennetz RA mit den Phasen PH1, PH2, PH3 und dem Nulleiter N. Bei den Fig. 1 bis 4 besteht die Möglichkeit, den ersten Steuerleiter FC1 an das erste Speisungspotential V1 anzuschließen, das beispielsweise bei der Ausbildung der Schaltung gemäß Fig. 4 vom Nulleiter N des Speisungsnetzes RA gebildet wird.

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Fig. 5 zeigt eine Schaltung mit einem Dreiphasenspeisungsnetz RA und den Phasen PH1, PH2 und PH3 ohne Nulleiter. Die Last aller Lampen teilt sich dabei symmetrisch auf alle drei Phasen auf.

Fig. 6 zeigt ein Schaltschema einer Entladungslampenanlage an einem Dreiphasenspeisungsnetz R1 unter Verwendung von Spartransformatoren AT2, die in die Speisungsplatten PA jeder Lampe eingebaut sind. Das zweite Speisungspotential V2 ist dabei das Potential einer Phase PH1, PH2 oder PH3 des Speisungsnetzes, das erste Speisungspotential V1 ist das eines Anzapfpunktes PI des Spartransformators AT2, der selbst zwischen die erste Phase und eine andere Phase des Netzes R1 eingeschaltet ist, und der erste Steuerleiter FC1 ist mit einem Sternpunkt PN verbunden, der künstlich aus den drei Phasen PH1, PH2, PH3 des Dreiphasennetzes RA gebildet wird.

Ein zweiter Kondensator C2 kann im Inneren der Speisungsplatte PA der Lampe zwischen das erste Potential V1 und das zweite Potential V2 eingesetzt werden, um den Leistungsfaktor der Anlage zu verbessern, stellen also den üblichen Phasenschieberkondensator dar. Je nach dem Typ der verwendeten Lampen kann an die Hauptdrossel BP auch noch ein elektronischer Starter AE angeschlossen sein.

Die Funktionsweise der Steuerschaltung nach der Erfindung ist folgende (Fig. 1). Wenn die Speisungsschaltung der Lampe L Spannung erhält bei geschlossenem Steuerschalter IC, ist der Triac TC während einer Halbwelle durch einen gleichgerichteten Strom und während der anderen Halbwelle vom Entladungsstrom des Kondensators C1 gesteuert. Da der Triac TC sich im Steuerelektrodenkreis des Arbeitstriac TT befindet, steuert der Steuertriac TC den Arbeitstriac TT auf Leitungszustand unter Verwendung der Steuerspannung an den

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Klemmen der Drosselspule BI, die eine Impedanz von der Größenordnung von 1 Ohm hat. Dadurch schließt der Triac TT die Zusatzlastdrossel BS kurz, so daß die Entladungslampe L mit voller Leistung arbeitet.

Ist dagegen der Schalter IC offen, dann sind die Triacs TC und TT gesperrt, und der Entladungsstrom der Lampe geht durch die Zusatzlastdrossel BS, wodurch selbstverständlich seine Größe geringer wird. Die Lampe arbeitet dann mit verminderter Leistung.

Die Vorteile der Erfindung sind zahlreich. Es ist eine Entkopplung der einzelnen Lampenschaltkreise mit Hilfe einer Diode d erreicht, wobei diese Diode gleichzeitig dafür sorgt, daß ein gleichgerichteter Strom zur Steuerung des Triac TC vorhanden ist. Der Kondensator C1 entlädt sich nur teilweise, und die Triacs TC und TT sind dauernd gesteuert. Die Steuerwechselspannung des Triac TT steht an den Klemmen der Induktionsspule DI an, und die Steuerung ist mit dem Speisungsnetz synchronisiert. Wenn der Schalter IC offen ist, dann braucht der zweite Steuerleiter kein künstlicher Nullpunkt bei einer Mehrphasenspeisung zwischen Phase und Null oder Phase zu sein. Die Steuerschaltung kann in einer Beleuchtungsanlage verwendet werden, die ihre Speisung zwischen Phase und Null oder zwischen Phasen erhält unabhängig von der Phasenzahl des Speisungsnetzes und in allen Fällen mit nur einem zweiten Steuerleiter.

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Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1/ Steuerschaltung mit einem Arbeitstriac für die Steuerung des Betriehszustandes zwischen zwei Leistungsstufen eines Spei-

es
sungskreis/für Entladungslampen, deren Lampen einzeln auf einer Steuörplatte montiert sind und einen ersten Anschluß aufweisen, der mit einem ersten Speisungspotential über eine Hauptlastdrossel verbunden ist, sowie einen zweiten Anschluß, der über eine Zusatzlastdrossel mit einem zweiten Speisungspotential verbunden ist, während die Umschaltung im Leistungsverbrauch jeder Lampe durch Einbeziehen oder Kurzschließen der Zusatzlastdrossel erfolgt mit Hilfe des parallel zur Zusatzlastdrossel angeschlossenen Arbeitstriac derart, daß ein erster gemeinsamer Anschlußpunkt des Arbeitstriac und der Zusatzlastdrossel mit der zweiten Anschlußklemme der Lampe verbunden ist, während der zweite gemeinsame Anschlußpunkt an das zweite Speisungspotential geführt ist, während der Schaltzustand des Steuerkreises mit einem Steuerschalter steuerbar ist, der zwischen einen ersten Steuerleiter und einen zweiten Steuerleiter eingefügt ist, die für mehrere Lampen gemeinsam und von diesen unabhängig diese Lampen versorgen, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Punkt (PC2), der dem Arbeitstriac (TT) und der Zusatzlastdrossel (BS) gemeinsam ist, an das zweite Speisungspotential (V2) über eine Induktivitätsspule (BI) angeschlossen ist, daß die Steuerelektrode (G) des Arbeitstriac (TT) über einen ersten Widerstand an eine zweite Anschlußklemme (PC2) eines Steuertriac (TC) angeschlossen ist, dessen erste Anschlußklemme (PC1) mit dem zweiten gemeinsamen Punkt (PC2) des Arbeitstriac (TT) und der Zusatzlastdros-

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ORIGINAL INSPECTED

sei (BS) über die Induktionsspule (B1) oder über ein mit dieser Induktionsspule (BI) induktiv gekoppeltes Element (EI) verbunden ist, und daß der Steuerelektrodenkreis des Steuertriac (TC) einen zweiten Widerstand (R2) enthält, der zum einen über einen ersten Kondensator (C1) mit der ersten Anschlußklemme (TC1) des Steuertriac und zum anderen über einen dritten Widerstand (R2) in Reihe mit einer Diode (D) mit dem zweiten Steuerleiter (FC2) verbunden ist.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspule (BI) eine Primärwicklung eines Spartransformators (AT1) darstellt, dessen Sekundärwicklung das damit induktiv gekoppelte Element (EI) darstellt.
3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kondensator (C1) ein Elektrolytkondensator ist.
4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor die Eingänge (EA) der Speisungsplatte (PA) Schmelzsicherungen (F) gesetzt sind.
5. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Steuerleiter (FC1) mit dem ersten Speisungspotential (V1) verbunden ist.
6. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß das erste Speisungspotential (V1) vom Nulleiter (N) eines Speisungsnetzes (RA) mit wenigstens einer Phase und einem Nulleiter gebildet ist.

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7. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das zweite Speisungspotential (V2) das einer bestimmten Phase eines Dreiphasennetzes (RA) ist und daß das erste Speisungspotential (V1) das eines Abgriffspunktes (PI) eines Spartransformators (AP2) ist, der zwischen die bestimmte Phase und eine weitere Phase des Dreiphasennetzes (RA.) eingeschaltet ist, und daß der erste Steuerleiter (FC1) an einen Nullpunkt (PN) angeschlossen ist, der durch die Zusammenschaltung der drei Phasen (PH1,PH2,PH3) des Dreiphasennetzes (RA) gebildet ist.
8. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß ein zweiter Kondensator (C2) im Inneren der Speisungsplatte (PA) der Lampen (L) zwischen das erste (V1) und das zweite Speisungspotential (V2) geschaltet ist.
9. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die Hauptlastdrossel (BP) ein elektronischer Starter (AE) angeschlossen ist.

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