DE2717853C2

DE2717853C2 - Schaltungsanordnung zum Zünden von Dampfentladungslampen und mit einer solchen Schaltungsanordnung zu zündende Entladungslampe

Info

Publication number: DE2717853C2
Application number: DE2717853A
Authority: DE
Inventors: Cornelis Adrianus Joannes Jacobs; Jaap Eindhoven Rozenboom
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1976-05-05
Filing date: 1977-04-22
Publication date: 1987-01-08
Also published as: US4223247A; FR2350692B3; BE854229A; JPS52134270A; ES458403A1; NL7604760A; CA1116689A; DE2717853A1; NL183973B; JPS587230B2; AT355133B; FR2350692A1; ATA313577A; GB1533688A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Zünden von Dampfentladungslampen mit inneren Hauptelektroden und einer äußeren Startelektrode, die über eine Sekundärwicklung eines Transformators an eine der Hauptelektroden angeschlossen ist, wobei die Primärwicklung dieses Transformators in eine elektrische Verbindung aufgenommen ist, die zur Entladungsbahn zwischen den Hauptelektroden parallel geschaltet ist, und die Primärwicklung des Transformators durch eine Serienschaltung aus einem ersten Kondensator und einem Schalter überbrückt ist, wobei in Serie mit der Primärwicklung des Transformators und seinem Überbrückungskreis ein Widerstand aufgenommen ist.
Bei dieser Schaltungsanordnung wird zunächst über den Widerstand der erste Kondensator aufgeladen, wobei sich danach dieser Kondensator sprunghaft über den Schalter und die Primärwicklung des Transformators entlädt. Die dadurch in die Sekundärwicklung des Transformators induzierte Spannung wird zur Startelektrode der Lampe geführt.
Bei einer aus der DE-AS 11 26 508 bekannten Schaltungsanordnung dieser Art mit einer Blitzlichtentladungslampe ist die Sekundärwicklung des Transformators direkt an die Startelektrode der Lampe angeschlossen. Hierbei besteht die Gefahr, daß an der Wand des Entladungsrohres in der Nähe der Startelektrode Elektrolyse auftritt.
Aus der US-PS 39 00 753 ist eine mit Wechselspannung betriebene Hochdrucknatriumdampfentladungslampe bekannt, bei der zwischen Startelektrode und einer der Hauptelektroden ein Bimetallelement geschaltet ist, das nach dem Zünden der Lampe öffnet. Hierbei ist während der Lampenzündung die Spitzenspannung zwischen der Startelektrode und der zweiten Hauptelektrode verhältnismäßig gering. Daher muß die zum Zünden der Lampe zwischen den Hauptelektroden zuzuführende Spannung groß sein, was bei der Isolierung der Eingangsklemmen der Lampe berücksichtigt werden muß. Bei dieser bekannten Lampe sind die für die Zündung erforderlichen Bauelemente im Außenkolben des Entladungsrohres untergebracht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zum Zünden von Dampfentladungslampen mit einem Zündtransformator zu schaffen, die mit einer verhältnismäßig geringen Spannung zwischen den Hauptelektroden auskommt und bei der Elektrolyse - hinsichtlich des Metalls im Entladungsrohr - an der Wand des Entladungsrohres nahe der Startelektrode vermieden wird.
Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung eingangs erwähnter Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen die Startelektrode und die Sekundärwicklung des Transformators ein zweiter Kondensator geschaltet ist.
Das Dielektrikum des zweiten Kondensators kann durch einen Glasteil der Lampe gebildet werden, beispielsweise durch das sogenannte Tellerrohr. An beiden Seiten dieses Tellerrohrs befinden sich dann elektrisch leitende Buchsen oder Dünnschichten, welche die Kondensatorelektroden bilden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung hat der Widerstand in Serie mit der Primärwicklung des Transformators einen positiven Temperaturkoeffizienten (PTC-Widerstand). Hierdurch bleibt im leitenden Zustand des Schalters die Wärmeentwicklung im Widerstand beschränkt. Letztgenannte bevorzugte Ausführungsform kann selbstverständlich auch mit einer Serienschaltung aus einem Linearwiderstand und einem temperaturabhängigen Widerstand der angedeuteten Art verwirklicht werden.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine mit einer beschriebenen Schaltungsanordnung zu zündende Entladungslampe mit einem Entladungsrohr in einem mit einem Sockel versehenen Außenkolben. Gemäß der Erfindung ist die Lampe eine mit Wechselspannung betriebene Metalldampfentladungslampe und ist die Schaltungsanordnung innerhalb des Gebildes von Außenkolben und Sockel untergebracht.
Eine erfindungsgemäße Lampe kann beispielsweise eine Niederdruckentladungslampe sein. Eine erfindungsgemäße Lampe kann weiter eine Hochdruckentladungslampe sein, beispielsweise eine Hochdruckquecksilberdampfentladungslampe oder eine Hochdrucknatriumdampfentladungslampe.
Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 die Ansicht einer Hochdrucknatriumdampfenladungslampe, deren Außenkolben im Schnitt dargestellt ist,
Fig. 2 die in der Lampe nach Fig. 1 verwendete Schaltungsanordnung.
In Fig. 1 bezeichnet 1 ein Entladungsrohr, das von einem Außenkolben 2 umgeben ist. 3 ist ein Sockel der Lampe. Die Gesamtlänge der Lampe beträgt etwa 28 cm. Die größte Breite des Außenkolbens 2 ist etwa 12 cm. Die Leistung der Lampe ist ungefähr 400 Watt.
Das dem Sockel 3 abgewandte Ende des Entladungsrohres 1 ist an einem Zuführungsstreifen 4 befestigt. Dieser Streifen ist wiederum an einem elektrischen Zuführungsleiter 5 befestigt. Eine Verlängerung 6 dieses Zuführungsleiters 5 dient zum Abstützen und Zentrieren des Entladungsrohrs 1 im Außenkolben 2. Der Zuführungsleiter 5 ist weiter an die zylindrische Sockelhülse A angeschlossen.
Das dem Sockel 3 zugewandte Ende des Entladungsrohrs 1 ist an einen elektrischen Zuführungsleiter 7 angeschlossen, der zum Mittelkontakt B des Sockels 3 führt. Dabei dient eine elektrische Verbindung 9 zur Stromzuführung. Ein Teil 10 in der Verlängerung des Leiters 7 hat nur tragende Funktion für die flexible Abstützung des Entladungsrohres 1.
Mit 60 (siehe auch Fig. 2) ist eine spiralförmige um das Entladungsrohr 1 gewickelte Startelektrode bezeichnet. Diese Startelektrode 60 ist über einen Durchführungsleiter 12 elektrisch mit dem Lampensockel 3 verbunden. 13 und 14 sind Getterringe zum Aufrechterhalten des Vakuums zwischen Entladungsrohr 1 und Außenkolben 2. Im Lampensockel 3 befindet sich eine Schaltungsanordnung zur Starthilfe, bestehend aus einem Widerstand 55 mit positivem Temperaturkoeffizienten, einem Transformator 58, einem ersten Kondensator 57, einem zweiten Kondensator 59 und einem Glimmstarter 61. Für den elektrischen Anschluß dieser Schaltungsanordnung an das Entladungsrohr sei auf Fig. 2 hingewiesen.
In Fig. 2 sind 50 und 51 Eingangsklemmen zum Anschließen an eine Wechselspannungsquelle von 220 Volt, 50 Hz. Die Klemme 50 ist mit einem induktiven Vorschaltgerät 52 verbunden. Die andere Seite des Vorschaltgeräts 52 ist mit einer Hauptelektrode 53 des Entladungsrohrs 1 der Lampe nach Fig. 1 verbunden. Eine zweite Hauptelektrode 54 dieses Entladungsrohrs 1 ist mit der Eingangsklemme 51 verbunden. Das Entladungsrohr 1 ist durch eine Serienschaltung aus dem Widerstand 55 mit positivem Temperaturkoeffizienten, einer Primärwicklung 56 des Transformators 58 und dem ersten Kondensator 57 überbrückt. Die Sekundärwicklung 58 a dieses Transformators 58 ist an einen Verbindungspunkt zwischen der Wicklung 56 und dem Kondensator 57 angeschlossen. Die andere Seite der Wicklung 58 a ist über den zweiten Kondensator 59 mit der Startelektrode 60 des Entladungsrohrs 1 verbunden. An die Verbindung des Widerstandes 55 und der Primärwicklung 56 des Transformators 58 ist der Glimmstarter 61 angeschlossen. Die andere Seite dieses Glimmstarters 61 ist mit der Eingangsklemme 51 verbunden.
Die Anordnung nach Fig. 2 arbeitet wie folgt: Wenn zwischen den Klemmen 50 und 51 die Spannung von 220 Volt, 50 Hz angelegt wird, lädt sich der Kondensatr 57 über den Kreis 50, 52, 55, 56, 57, 51 auf. Ebenfalls fängt der Glimmstarter 61 zu glimmen an, wodurch sich seine Kontakte nähern. Nach einiger Zeit ist die Wärmeentwicklung in diesem Glimmstarter 61 derart hoch, daß sich seine Kontakte berühren. Anschließend entlädt sich der Kondensator 57 sprunghaft über die Primärwicklung 56 des Transformators. Dies ergibt einen Spannungsimpuls, der in die Wicklung 58 a induziert wird, wodurch sich eine große Spannung zwischen der Startelektrode 60 und der Hauptelektrode 54 des Entladungsrohrs aufbaut. Kurz danach sind die Kontakte des Glimmstarters 61 wieder abgekühlt, wodurch sich dieser Kontakt öffnet. Hierdurch entsteht zum zweiten Mal eine Spannungsspitze durch die erneute Einschaltung des Kondensators 57 in die Schaltung. Wenn die Lampe bei den ersten Spannungsspitzen noch nicht gezündet hat, wiederholt sich der beschriebene Vorgang.
Die Schaltungselemente 55, 56, 57, 58 a, 59 und 61 bilden, wie aus der Fig. 1 ersichtlich, Teile der Lampe. Dies bedeutet, daß die Spannung zwischen den Eingangsklemmen A und B der Lampe nur verhältnismäßig gering ist, wodurch die Isolierung dieser Klemme nur für eine verhältnismäßig geringe elektrische Spannung bemessen zu sein braucht.
In einem praktischen Ausführungsbeispiel ist die Induktivität des Vorschaltgeräts 52 0,13 Hy. Die Entladungslampe ist, wie bereits bemerkt wurde, eine Hochdrucknatriumdampfentladungslampe für 400 Watt. Der Lichtstrom beträgt 50 000 lm. Der Widerstand 55 besitzt bei Raumtemperatur (25°C) einen ohmschen Wert von 1,8 kOhm; bei 200°C ist der ohmsche Wert dieses Widerstandes 55 über 10 kOhm. Das Übersetzungsverhältnis des Transformators 58 ist 1 : 35. Der Kondensator 59 hat eine Kapazität von 100 pF. Der Kondensator 57 besitzt eine Kapazität von 10 kpF. Die Lampe weist eine Lichtausbeute von ungefähr 125 Lumen/Watt auf.

Claims

1. Schaltungsanordnung zum Zünden von Dampfentladungslampen mit inneren Hauptelektroden und einer äußeren Startelektrode, die über eine Sekundärwicklung eines Transformators an eine der Hauptelektroden angeschlossen ist, wobei die Primärwicklung dieses Transformators in eine elektrische Verbindung aufgenommen ist, die zur Entladungsbahn zwischen den Hauptelektroden parallel geschaltet ist, und die Primärwicklung des Transformators durch eine Serienschaltung aus einem ersten Kondensator und einem Schalter überbrückt ist, wobei in Serie mit der Primärwicklung des Transformators und seinem Überbrückungskreis ein Widerstand aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Startelektrode (60) und die Sekundärwicklung (58 a) des Transformators (58) ein zweiter Kondensator (59) geschaltet ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (55) einen positiven Temperaturkoeffizienten hat.

3. Mit einer Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2 zu zündende Entladungslampe mit einem Entladungsrohr in einem mit einem Sockel versehenen Außenkolben, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe eine mit Wechselspannung betriebene Metalldampfentladungslampe ist und daß die Schaltungsanordnung (55 bis 59 und 61) innerhalb des Gebildes von Außenkolben (2) und Sockel (3) untergebracht ist.