DE2744500A1

DE2744500A1 - Induktives vorschaltgeraet fuer eine entladungslampe

Info

Publication number: DE2744500A1
Application number: DE19772744500
Authority: DE
Inventors: Jozef Cornelis Moerkens
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1976-10-14
Filing date: 1977-10-04
Publication date: 1978-04-20
Also published as: JPS5349259A; FR2368199A1; BE859653A; US4208616A; FR2368199B3; GB1540685A; NL7611328A

Description

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"Induktives Vorschaltgerät für eine Entladungslampe"

Die Erfindung betrifft ein induktives Vorschaltgerät (Ballast) für eine Entladungslampe, das mit einem ersten Paar von Anschlussorganen, zwischen denen der induktive Teil des Vorschaltgeräts angeschlossen ist, und mit mindestens einem zweiten Paar von Anschlussorganen und mit einem Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten ausgerüstet ist. Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine elektrische Schaltung mit einer Gas- und/oder Dampfentladungslampe, die mit einem derartigen Vorschaltgerät in Serie geschaltet ist.

Ein bekanntes induktives Vorschaltgerät der erwähnten Art ist beispielsweise in der US-PS 3 631 322 beschrieben. Hei diesem bekannten Vorschaltgerät ist der

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/ Widerstand mit positivem Teinperaturkoeffizienten (PTC-Widerstand) in gutem thermischen Kontakt mit dem induktiven Teil des Vorschaltgeräts angeordnet. Ausserdem ist in diesem bekannten Vorschaltgerät der PTC-Widerstand mit dem induktiven Teil des Vorschaltgerät in Serie geschaltet. Dies sind Nachteile, wie sie nachstehend näher erläutert werden.

Wenn das Vorschaltgerät mit einer Gas- und/oder Dampfentladungslampe zusammenarbeiten soll, die mit vorheizbaren Elektroden ausgerüstet ist, lassen sich zwei Stromzustände des Vorschaltgeräts unterscheiden, und zwar ein erster Stromzustand beim Zünden der Lampe, wobei das Vorschaltgerät den Vorheizstrom für den Lampenelektroden führt, und weiter ein zweiter" Stromzustand im Detriebszustand der Lampe, wenn der Lampenstrom das Vorschaltgerät durchfliesst. Die Dauer des ersten Stromzustandes ist bei einer normalen Lampe im allgemeinen bedeutend kleiner als die des zweiten Stromzustandes.

Da der Vorheizstrom meistens grosser als der Strom im Betriebszustand der Lampe ist, ist die Wärmeentwicklung im Vorschaltgerät pro Zeiteinheit irn ersten Stromzustand am grössten. Der für ein derartiges Vorschaltgerät gefährlichste Zustand tritt daher ein, wenn beim Fehlen einer Sicherung die Lampe nicht schnell genug zündet. Zum anderen muss eine mögliche Sicherung so träge ansprechen, dass die Elektroden einer normalen Lampe ausreichend vorgeheizt werden können.

Einer der· Nachteile des erwähnten bekannten

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Vorschaltgeräts ist, dass dor PTC-Widerstand auch im Betriebszustand der Lampe Strom führt und dadurch Watt-Verluste verursacht. Dies wird durch die erwähnte Serienschaltung des PTC-Widerstandes mit dem induktiven Teil des Vorschaltgeräts bewirkt. Ein anderer Nachteil dieses bekannten Vorschaltgeräts ist, dass der PTC-Widerstand auch bei einer verhältnismässig hohen Umgebungstemperatur, beispielsweise in einer geschlossenen Leuchte, das kontinuierliche Drennen nach einiger Zeit verhindern könnte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein induktives Vorschaltgerät der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem der PTC-Widerstand nur wenn die Lampe nicht zündet, den hochohmigen Zustand annehmen kann.

Ein erfindungsgeniässes induktives Vorschaltgerät ist dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten an das zweite Paar von Anschlussorganen angeschlossen ist und dass im Vorschaltgerät der Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten sowohl elektrisch als auch thermisch in bezug auf den induktiven Teil isoliert angeordnet ist.

Ein Vorteil eines Vorschaltgeräts nach der Erfindung besteht darin, dass es so mit einer Entladungslampe verbunden werden kann, dass der PTC-Widerstand nur beim Starten der Lampe Strom führt, und dabei, wenn die Lampe nicht zündet, den hochohmigen Zustand annehmen kann. Ein nachteiliges Beeinflussen des PTC-Widerstands bei einer normal brennenden Lampe tritt dabei nicht auf.

Ein erfindungsgemässes induktives Vorschalt-

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, gerät wird auf nachstehende Weise mit der zu stabilisierenden Entladungslampe zu einer elektrischen Schaltung vereint.

Die Schaltung wird mit zwei Eingangsklemmen und mit einer Gas- und/oder Dampfentladungslampe versehen, die mit zwei vorheizbaren Elektroden ausgerüstet ist und mit einem erfindungsgemässen induktiven V01 schaltgerät ausgerüstet ist, wobei die Eingangsklemmen miteinander durch eine erste Serienschaltung wenigstens der Lampe und des induktiven Teiles des Vorschaltgeräts und die Lampenelektroden miteinander durch eine zweite Serienschaltung verbunden sind, die den Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten und einen Lampenstarter enthält und wobei der induktive Teil des Vorschaltgeräts sowie die zweite Serienschaltung beim Starten der Lampe den Elektrodenvorheizstrom führen, und der Starter im Betriebszustand der Lampe nicht leitet.

Beim Anlegen einer geeigneten Wechselspannung zwischen die Eingangsklemmen dieser Schaltung wird zunächst ein elektrischer Strom die Serienschaltung aus dem induktiven Teil des Vorschaltgeräts, der einen Elektrode der Lampe, dem PTC-Widerstand, dem Lampenstar tier und der anderen Lampenelektrode durchfliessen. Dieser Strom versorgt die Vorheizung der beiden Lampenelektroden. Der PTC-Widerstand wird derart bemessen, dass bei einer normal startenden Lampe dieser Widerstand vom Elektrodenvorheizstrom nur geringfügig in der Temperatur erhöht wird und infolgedessen in seinem niederohmigen Bereich bleibt. Wenn die Lampe zündet, schaltet der Lampenstarter den PTC-

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Versagt jedoch die Lampe, weil sie beispielsweise verbraucht ist oder weil der Lampenstarter die zweite Serienschaltung nicht unterbricht, so durchi'liesst ein Strom längere Zeit den PTC-Widerstand. Es wird dadruch derart erhitzt, dass er in den hochohmigen Zustand kommt. Dadurch wird die Intensität dieses Stromes, der auch den induktiven Teil des Vorschaltgeräts durchfliesst, auf einen ungefährlichen niedrigeren Wert reduziert. Dieser niedrige Wert kann dennoch dazu ausreichen, den PTC-Widerstand selbst im hocholimigen Zustand zu halten.

Es sei bemerkt, dass die erwähnte Schaltung,

abgesehen vom bestimmton Vorschaltgerät nach der vorliegenden Erfindung, das ebenfalls als Halter des PTC-Wider-Standes arbeitet, an sich aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 Ο32 HhG bekannt ist.

Eine erfindungsgemässe Kombination eines induktiven Vorschaltgoräts mit einem PTC-Widerstand ist auch deshalb so vorteilhaft, weil dabei die Gefahr des EinfUhrens eines für den induktiven Vorschaltgeräteteil zu träge ansprechenden Sicherungs-PTC-Widerstandes beim Einsetzen der Lampe und des Vorschaltgeräts beseitigt ist.

In einem erfindungsgemässen induktiven Vorschaltgerät kann die thermische Isolierung zwischen dem induktiven Teil und dem PTC-Widerstand beispielsweise mit Hilfe eines wärmeisolierenden Schirmes verwirktlich sein.

Bei odiior bevorzugten AusfUhrimgsform eines erfindungsgomässen Vorschaltgeräts wird die thermische

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Isolierung zumindest durch einen Holilteil eines Anschlussblockes mit Kunststoffwand gebildet, der das erste Anschlussorganpaar enthält.

Ein Vorteil dieser bevorzugten Ausfuhrungsform besteht darin, dass der Anschlussblock dabei eine Doppelfunktion erfüllt, und zwar dass er der Halter des ersten Anschlussorganpaares und ebenfalls der thermische Isolator zwischen dem induktiven Teil des Vorschaltgeräts und dem PTC-Widerstand ist.

In der bereits erwähnten elektrischen Lampenschaltung, die mit einem erfindungsgemässen induktiven Vorschaltgerät versehen ist, ist der Lampenstarter in der die Lampe überbrückenden zweiten Serienschaltung beispielsweise ein elektronischer Starter.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines elektrischen Kreises mit einem erfindungsgemässen induktiven Vorschaltgerät ist der Lampenstarter ein Glimmstarter.

Ein Vorteil dieser bevorzugten Ausführungsform besteht darin, dass der Startkreis der Lampe dabei weniger kompliziert sein kann.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein perspektivisches Bild eines erfindungsgemässen induktiven Vorschaltgeräts, Fig. 2 ein Explosiv-Bild eines Teiles des Vorschaltgeräts nach Fig. 1,

Fig. 3 ein Schema einer elektrischen Schaltung nach der Erfindung mit einer Entladungslampe und einem

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, Vorschaltgerät iiachFig. 1 .

In Fig. 1 ist mit 1 der induktive Teil eines Vorschaltgeräts bezeichnet. Dieser induktive Teil besteht aus einer elektrischen Wicklung (nicht dargestellt) und einem Blechpaket. Der induktive Teil ist an einer Bodenplatte 2 befestigt, die an den langen Seiten mit einem hochstehenden Rand versehen ist. Mit 2a ist ein Loch für die Befestigung des Vorsclialtgeräts bezeichnet. 3 ist ein hohler Anschlussblock, dessen Wand aus Kunststoff besteht.

* Dieser Block 3 ist mit zwei Löchern 4 und 5 versehen, die zum Einsetzen elektrischer Zuführungsdrähte dienen. Hinter diesen Löchern befindet sich ein Anschlussorgan 4a bzw. 5a (erstes Paar von Anschlussorganen). Siehe für diese Anschlussorgane Fig. 2. Die elektrische Wicklung des induktiven Teiles 1 ist zwischen diesen Anschlussorganen 4a und 5a angeschlossen. Mit 6 ist ein einen PTC-Widerstand 6a enthaltender Halter bezeichnet, der ebenfalls eine Kunststoffwand besitzt. Der Halter 6 ist mit einer Einrastverbindung am Anschlussblock 3 befestigt. Der Halter 6 ist auch mit zwei Löchern 7 und 8 versehen, hinter denen sich ebenfalls ein Anschlussorgan 7a bzw. 8a befindet (zweites Paar von Anschlussorganen). Siehe für die Anschlussorgane Fig. 2. Der im Halter 6 befindliche PTC-Widerstand 6a ist zwischen den letztgenannten Anschlussorganen 7a und 8a angeschlossen. Der Anschlussblock 3 ist mit einem hohlen Vorsprung 3a versehen (siehe Fig. 2). Der Anschlussblock 3 mit dem Vorsprung 3a bildet eine thermische Isolierung zwischen dem induktiven Teil 1 des Vorschaltgeräts und dem

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, im HaJter 6 befindlichen PTC-Widerstand 6a.

In einem Ausführungsbeispiel ist die Länge der Bodenplatte 2 etwa 155 mm und die Breite ungefähr 38 mm. Die Länge und die Höhe des induktiven Teiles 1 sind dabei ungefähr 66 zu 28 nun.

In Fig. 2 sind die gleichen Beiugsziffern wie in Fig. 1 verwendet. Ausserdem sind mit 10 bis I3 Befestigungsorgane am Anschlussblock 3 bezeichnet. Diese Befestigungsorgane sind den EinrastverbindungsmitteIn zugeordnet, mit denen die Anschlussblöcke 6 und 3 miteinander verbunden werden. Die Organe 10 bis I3 arbeiten dazu mit Löchern, u.a. 11a und 12a, im Block 6 zusammen. Der scheibenförmige PTC-Widerstand 6a ist vom Vorsprung 3a in einem damit zusammenarbeitenden Hohlraum des Blocks 6 eingeschlossen.

Die Anschlussorgane 4a, 5a, 7a und 8a sind

Steckkontakte vom Typ wie sie beispielsweise in der GB-PS 1 418 362 beschrieben werden.

In Fig. 3 ist mit 1 wiederum der induktive Teil des Vorschaltgeräts bezeichnet. Mit 6a ist der PTC-Widerstand, der sich im Vorschaltgerät nach Fig. 1 im Halter 6 befindet, bezeichnet. Mit 20 und 21 sind Eingangsklemmen bezeichnet, die zum Anschliessen an ein Wechselspannungsnetz beispielsweise von 220 Volt, 50 Hertz, bestimmt Bind. Ein Ende 5a des induktiven Teiles 1 ist an die Klemme 20 und das andere Ende 4a an eine vorheizbare Elektrode 22 einer Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe 23 angeschlossen. Eine zweite vorheizbare

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, Elektrode 2h der Lampe 23 ist an die Eincangsklemme 21 angeschlossen. Die den Klemmen 20 und 21 abgewandten Enden der Elektroden 22 und 2h sind durch eine Serienschaltung aus dem PTC-Widerstand 6a und einem Glimmstarter 25 miteinander verbunden.

Tn einem Ausftihrungsbeispiel, bei dem das Vorschaltgerät die in der Beschreibung für Fig. 1 gegebenen Abmessungen aufweist, ist die Lampe eine Ίθ-Watt-Lampe, die eine Brennspannung von ungefähr 120 Volt hat. Die Selbstinduktivität des induktiven Teiles 1 des Vorschaltgeräts beträgt 1,2 Henry. Der PTC-Widerstand hat bei Raumtemperatur (25 C) einen Widerstandswert von 15 Ohm.

Bei einer normal zündenden Lampe 23 erhöht sich der olunsche Wert des PTC-Widerstandes 6a kaum. Da die Zündspannung des Glimmstarters 25 über der Bogenspannung (120 Volt) der Lampe 23 liegt, ist im Betriebszustand der Lampe 23 der Kreis 6a, 25 nicht stromführend.

Wenn die Lampe 23 jedoch nicht binnen etwa I5 Sekunden zündet, bringt der Elektrodenvorheizstrom, der den Kreis 22, 6a, 25, 2h durchfliesst, den PTC-Widerstand 6a in den hocliohmigen Zustand (von etwa ^O kOhm). Dadurch wird dieser Strom auf einen ungefährlichen niedrigen Wert reduziert (etwa 5 Milliampere). Bei diesem Strom bleibt der PTC-Widerstand 6a im hochohmigen Bereich.

Das Verhältnis des Elektrodenvorheizstromes zum normalen Lanipenstrom ist im beschriebenen Beispiel ungefährt 660 inA/')00mA = 1,65.

Die Kombination des induktiven Teiles 1 mit dem

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PTC-Widerstand 6a in einer Baueinheit (siehe Fig. 1) führt hierbei zu einer besonders zuverlässigen Sicherung gegen die gefährlichste Situation im Vorschaltgerät, wenn die Lampe nicht* zündet.

Es wird klar sein, dass, auch wenn der Glimmstarter 25 aus anderen Gründen haften bleibt, d.h. seine Kontakte sich nicht mehr trennen können, die Sicherung durch Anwärmen des PTC-Widerstandes 6a ebenfalls anspricht,

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Claims

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PATENTANSPRUECIIE;

,1. ι induktives Vorschaltgerät für eine Entladungslampe, das mit einem ersten Piiar von Anschlussorganen versehen ist, zwischen denen der induktive Teil des Vorschaltgeräts angeschlossen ist, und wobei das Vorschaltgerät mit mindestens einem zweiten Paar von Anschlussorganen und mit einem Widerstand mit positivein Temperaturlcoeffizienten ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten (6a) an das zweite Paar von Anschlussorganen (7a, 8a) angeschlossen ist, und dass im Vorschaltgerät der Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten sowohl in elektrischer als auch in thermischer Beziehung in bezug auf den induktiven Teil (i) isoliert angeordnet ist.
2. Induktives Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiclinet, dass die !thermische Isolierung zumindest durch einen Hohlteil (3a) eines Anschlussblocks (3) mit Kunststoffwand gebildet ist, der das erste Paar von Anschlussorganen ('ta, 5a) enthält.

3· Elektrische Schaltung mit zwei Eingangsklemmen

und einer Gas- und/oder Dampfentladungslampe die mit zwei vorheizbaren Elektroden ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein induktives Vorschaltgerät nach Anspruch 1 oder 2 derart ein Teil der Schaltung ist, dass die Eingangsklemmen der Schaltung durch eine erste Serienschaltung wenigstens aus der Lampe und dem induktiven Teil des Vorschaltgeräts und die Lampenelektroden durch eine zweite Serienschaltung miteinander verbunden sind, die den

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' Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten und einem Lampenstarter enthält, und wobei der induktive Teil des Vorschaltgeräts sowie die zweite Serienschaltung beim Starten der Lampe den Elektrodenvorheizstrom führen, und der Starter im Betriebszustand der Lampe nicht leitet. h. Elektrische Schaltung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass der Lampenstarter ein Gliminstarter ist.

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