DE2751464A1

DE2751464A1 - Starter zum zuenden einer gas- und/oder dampfentladungslampe

Info

Publication number: DE2751464A1
Application number: DE19772751464
Authority: DE
Inventors: Hubertus Mathias Jozef Chermin
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1976-12-01
Filing date: 1977-11-18
Publication date: 1978-06-08
Also published as: FR2373208A1; FR2373208B3; JPS616997B2; US4181872A; JPS5370579A; BE861321A; GB1574518A; CA1114890A; DE2751464C2; NL7613356A

Description

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T DEEN / VJM.

- y- 15-9-1977.

"Starter zum ZtJndcn einer Gas- und/oder Dampfentladungs-1amp e".

Die Erfindung betrifft einen Starter zum Zünden einer Gas- und/oder Dampfentladungslampe, der mit zwei Eingangsklemmen zum Anschliessen an eine erste bzw. an eine zweite Elektrode der Lampe verseilen sind, wobei die Eingangsklemmen durch eine Seriensclialtung aus wenigstens einer elektrischen Sptile und einem gesteuerten Halbleiterschaltelement miteinander verbunden .sind, und wobei ein die Spule und das Halbleiterschal tel cnicnt on thai tender Teil der Scrierischaltuiig K) durch einem ersten Kondensator überbrückt ist. DLe Erfindung bezieh L sieh weiter auf eine Anordnung mit ei urin (!ernri i gen Slarli-r, di e nusscrdeni mit <·ΐικ·3· mit

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Hilfe dieses Starters zu zündenden Gas- und/oder Dampfentladungslampe ausgerüstet ist.

Ein bekannter Starter dieser Art ist

beispielsweise in der Dt-PS 176^624 beschrieben. Ein Nachteil dieses bekannten Starters ist, dass er auch in Betrieb bleibt, wenn die Lampe die Zündung versagt. Dies bedeutet, dass dabei unnötiger Strom durch das Vorschaltgerät der Lampe fliesst und Verluste gibt.

Zwar ist es bereits bekannt, einen Lampenstarter mit einem temperaturempfindlichen Widerstand zu versehen, welcher Widerstand wenn die Lampe nicht zündet eine erhöhte Temperatur annimmt, wodurch er seinem ohmschen Wert ändert. Dies führt zu einem praktischen Ausserbetriebsetzen des Starters. Siehe dazu beispielsweise die deutsche Of f enlegungsschrif t 2 032 kk(s Ein Nachteil dieser bekannten Schaltung ist jedoch, dass, wenn bei eingeschalteter Speisespannung eine alte nicht zündende Lampe auf schnelle Weise durch eine neue Lampe ersetzt wird, der temperaturempfindliche Widerstand sich beim Einsetzen der neuen Lampe noch im hohen Temperaturbereich befindet, wodurch diese neue Lampe nicht starten kann. Diese nachteilige Situation kann noch häufiger eintreten, wenn die Entladungslampe, mit Elektroden eines nicht vorheizbaren Typs versehen ist. In diesem Falle wird nämlich durch das Herausnehmen einer Lampe die Netzspeisung des Starters in der Regel nicht

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abgeschaltet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Starter der eingangs erwähnten Art anzugeben, der sowohl praktisch ausser Betrieb gesetzt wird, wenn die Lampe die Zündung versagt, als auch, wenn beim Ersetzen einer versagenden Lampe durch eine neue Lampe, dieser neuen Lampe sofort Zündspannungsimpulse angeboten werden.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass sich im übrigen Teil der Serienschaltung eine Parallelverbindung eines Widerstandes mit positivem Temperaturkoeffizienten und einem zweiten Kondensator befindet.

Ein Vorteil der Verwendung des erfindungsgemässen Starters ist, dass, wenn bei eingeschalteter Speisespannung eine defekte Lampe durch eine neue Lampe ersetzt wird, dennoch Zündimpulse zur Verfügung stehen können, um diese neue Lampe zu zünden. Diese ZUndimpulse werden im Kreis des Starters erzeugt, der die elektrisehe Spule und den ersten Kondensator enthält. Die Möglichkeit, dass diese Impulse - im warmen Zustand des Widerstandes mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC-Widerstand) - zwischen den Lanipenelektroden erscheinen, ist jetzt durch den zweiten Kondensator ermöglicht. Es sei noch bemerkt, dass der warme und damit hochohmige Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten

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diese Impulse nicht durchlassen konnte. Die erwähnten Zündinipulse sind zwar weniger kräftig, mit anderen Worten, sie besitzen weniger Energie als im Falle eines kalten PTC-Widerstandes. Dies kommt u.a. dadurch, dass der PTC-Widerstand im kalten Zustand das Weiterleiten von Energie zum Schwingkreis der Spule des ersten Kondensators weniger als im warmen Zustand hemmt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Starters liegt die Kapazität des zweiten Kondensators zwischen 80 und 3OO nF.

Ein Vorteil dieser bevorzugten AusfUhrungsform ist, dass die Parallelverbindung des PTC-Widerstandes im warmen Zustand und des zweiten Kondensators eine grosse Impedanz für die üblichen Netzfrequenzen von 50 bis 60 Hz hat, jedoch eine geringe Impedanz für die Hochfrequenzimpulse, die im Schwingkreis erzeugt werden, der aus der elektrischen Spule und dem ersten Kondensator besteht.

Die Erfindung betrifft weiter eine Anordnung mit dem erwähnten Starter, wobei diese Anordnung eine Gas- und/oder Dampfentladungslampe enthält, die mit zwei Elektroden ausgerüstet ist, wobei eine Eingangsklemme des Starters mit einer Elektrode und die zweite Eingaiigskleinmo mit der anderen Elektrode der Lampe verbunden ist und wobei die Anordnung weiter mit einem einen induktiven Teil besitzenden Stabilisa-

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tionselement versehen ist, das mit der Lampe in Serie geschaltet ist.

Bei einer Verbesserung der letztgenannten

^A" bevorzugten Ausführungsform ist die Lampe eine Niederdrucknatriumdampfentladungslampe.

Ein Vorteil dieser Verbesserung besteht

darin, dass diese Lampe, die im allgemeinen für öffentliche Beleuchtungszwecke verwendet wird, jetzt direkt gezündet werden kann, sogar wenn sich der PTC-Widerstand ihres Starters im warmen, d.h. hochohmigen Zustand befindet.

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

Fig. 1 eine elektrische Schaltung einer erfindungsgemässen Anordnung,

Fig. 2a die Spannung zwischen den Elektroden einer Lampe der Anordnung nach Fig. 1 als Funktion der Zeit in kaltem Zustand eines PTC-Viderstands dieser Anordnung,

Fig. 2b die Spannung zwischen den Elektroden der Anordnung nach Fig. 1 als Funktion der Zeit im warmen Zustand dieses PTC-Widerstandes.

In Fig. 1 sind mit 1 und 2 Anschlussklemmen bezeichnet, die zum Anschliessen an eine Wechselspannungsquelle von 220 V, 50 Hz, bestimmt sind. Die Klemme 1 ist mit einem induktiven Vorschaltgerät (Stabilisa-

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tionselement) 3 verbunden. Die andere Seite dieses Vorschal tgeräts 3 ist mit einer Elektrode 5a einer Niederdrucknatriumdampf entladungslampe k von 35 V verbunden. Eine zweite Elektrode $b der Lampe h ist mit der Eingangsklemme 2 verbunden. Die beiden Elektroden 5a und 5b sind von nicht vorheizbarem Typ. Die Elektrode 5a ist weiter mit einer Serienschaltung aus einem Widerstand 6, einem PTC-Widerstand 7t einer elektrischen Spule 8, einem Halbleiterschaltelement mit zweiseitiger Thyristorkennlinie (Triac) 9 verbunden. Die andere Seite des Halbleiterschaltelements 9 ist mit der Elektrode 5b der Lampe k verbunden. Ein erster Kondensator 10 bildet eine überbrückung der Serienschaltung der Spule 8 und des Halbleiterschaltelements 9· Ein zweiter Kondensator 11 liegt parallel zum PTC-Widerstand 7· Die Spule 8 ist durch einen Dämpfungswiderstand 12 überbrückt. Ausserdem ist noch eine Steuerschaltung für das Halbleiterschaltelement 9 vorgesehen. Diese Steuerschaltung enthält eine Serienschaltung aus zwei Widerständen 13 und 1*4, die zum Halbleiterschaltelement parallel geschaltet ist. Ein Verbindungspunkt der Widerstände 13 und lh ist mit einem Widerstand 15 verbunden, dessen andere Seite mit einem Durchschlagelenient 16 mit zweiseitiger Kennlinie verbunden ist. Es ist ein Diac. Die andere Seite dieses Diacs ist mit der Steuerelektrode des Halbleiter-

I schaltelements 9 verbunden. Weiterhin ist ein Verbindungs- j

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punkt zwischen der Spule 8 und dem Widerstand 13 über einen Spitzenspannuiigsunterdrticker (surge suppressor) 17 mit der Steuerelektrode des Halbleiterschaltelements 9 verbunden. Diese Steuerelektrode ist ebenfalls über einen Widerstand 18 mit der Elektrode 5b der Lampe verbunden. Schliesslich ist der Widerstand i4 des Starters von einem Kondensator 19 tiberbrückt.

Die Wirkung der beschriebenen Schaltung ist wie folgt: Zunächst sei der Fall einer normal startenden Lampe betrachtet. Wenn dabei die erwähnte Spannung zwischen die Klemmen 1 und 2 erlegt wird, lädt sich zunächst über den Serienkreis 3» 6, 7, 8, I3 der Kondensator I9 auf. Wenn dabei die Durchschlagspannung des Schwellenelements 16 erreicht wird, erscheint ein Steuersignal an der Steuerelektrode des Halbleiterschaltelements 91 das dieses Schaltelement leitend macht. Inzwischen hat sich jedoch auch über den Kreis 3, 6, 7, 10 der Kondensator 10 aufgeladen. Wenn nunmehr das Schaltelement 9 leitet, entlädt sich und lädt sich der Kondensator 10 im Kreis 10, 8, 9 erneut auf u.s.w. Dadurch entsteht eine verhältnismässig hochfrequente Schwingung. Die dabei entstandenen Impulse erscheinen zwischen den Lampenelektroden 5a. und 5b der Lampe h_t die darauf zündet. In dieser Situation ist nur so wenig Strom durch den PTC-Widerstand 7 geflossen, dass er sich kaum damit erwärmt hat. Wenn die Lampe zündet, fällt

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die Spannung zwischen ihren Elektroden 5a und 5b auf einen Wert von etwa 70 V zurück. Dies ist die Brennspannung der Lampe k. Dieser Wert reicht nicht aus, den ^J- Kondensator 19 noch auf die Schwellenspannung des EIeinents 16 aufzuladen. Das bedeutet, dass die Startschaltung aus den Teilen 6 bis λ^ jetzt praktisch ausser Betrieb ist.

Nunmehr wird der Fall betrachtet, bei der die Lampe '4 ein Versager ist. In diesem Fall ist die Anfangssituation, wie oben beschrieben, die Lampe k nicht zündet, erwärmt sich der PTC-Widerstand 7 weiter, so dass er hochohmiger wird und dadurch die Stromstärke in der Serienschaltung 6, 7» 8 u.s.w. verkleinert. Dabei wird dann und wann das Schaltelement 9 noch leitend gemacht. Die Impulse, die dadurch über den Kondensator 11 zwischen den Lampenelektroden 5a und 5t> auftreten, sind weniger kraftig. Sie geben infolgedessen aucli nahezu keine Funkstörung. Wenn jedoch jetzt die Lampe k durch eine neue gute Lampe ersetzt wird, und wenn angenommen wird, dass die Netzspannung zwischen den Klemmen 1 und 2 nach wie vor vorhanden ist, können die erwähnten Zündimpulse zwischen den Lampenelektr.oden zum Zünden der neuen Lampe ausreichen. Beim Fehlen des Kondensators 11 würde dies nicht der Fall sein.
Ein Vorteil der beschriebenen Schaltung ist daher, dass beim Ersetzen von alten durch neue Lampen

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trotz des warmen ZuStandes des PTC-Widerstandes 7 dennoch zünden können.

Selbstverständlich ergeben sich keine Pro-

'■■ bleme, wenn vor dem Austausch der Lampe die Speisespannung abgeschaltet ist. Denn dabei hat der PTC-Widerstand 7 die Gelegenheit zum Abkühlen.

In einem praktischen Ausführungsbeispiel ist die Selbstinduktivität der Spule 3 1 Henry und die der Spule 8 ebenfalls 1 Henry. Der Kondensator 10 hat eine Kapazität von 100 nP, der Kondensator 11 von 100 nP und der Kondensator I9 ebenfalls 100 nF. Der Widerstand 6 hat einen Wert von 220 0hm, der Widerstand 12 von kOhm, der Widerstand I3 von 100 kOhm, der Widerstand ^k von 18 kOhm, der Widerstand 15 von ^7 Ohm, der Widerstand 18 von 100 Ohm. Der Spitzenspannungsunterdrttcker 17 besitzt eine Durchlasspannung von 350 Volt. Die Schwellenspannung des Elements 16 beträgt 32 Volt und der PTC-Widerstand 7 hat im kalten Zustand (Raumtemperatur von 20 C) einen ohmschen Wert von 85 0hm. Wenn eine Lampe nicht innerhalb von 15 Sekunden zündet, wird die Temperatur des PTC-Widerstandes auf etwa I30 °C erhöht. Dem entspricht ein ohmscher Wert dieses Widerstandes von 10 kOhm.

In Fig. 2a ist dio Spannung V in Volt zwischen den Lampcnelektroden 5» und 5^b als*Funktion der Zeit t in Sekunden für den Fall eines kalten

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Zustandes des PTC-Widerstandes 7 schematisch angegeben. Die Netzspannung V ist mit einer gestrichelten Linie angegeben.

In Fig. 2b ist eine gleiche graphische

Darstellung wie in Fig. 2a dargestellt, jedoch für den warmen Zustand des PTC-Widerstandes 7·

Im letzten Fall- beim warmen Zustand des

PTC—Widerstandes - tritt nur einmal je Halbperiode eine verhältnismässig geringe Spannungsspitze auf.

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Claims

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1. Starter zum Zünden einer Gas- iind/odor Dampfentladungslampe, der mit zwei Eingangsklcmmen zum Anscliliessen an eine erste bzw. an eine zweite Elektrode der Lampe verseilen ist, wobei die EingangskIöiimien durch eine Sex~iendschaltung aus völligsten.« einer elektrischen Spule und einem gesteuerten Halbleiterschaltelement miteinander verbunden sind, und wobei ein die Spule und das Halbleiterschaltelement enthaltender Teil der ScrienschaJtimg von einem ersten Kondensator überbrückt ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich j 111 übrigen Teil dor SerienschaJtung eine Parallelverbindimg eines Widerstandes (7) mit positivem Tcmperaturkoeffizienten und einem zweiten Kondensator (11) befindet.

2. Starter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapazität des zweiten Kondensators (11) zwisclien 80 und 3OO 11F liegt.

3. Anordnung mit feinem Starter nach Anspruch

1 oder 2, sowie mit einer Gas- und/oder Dampfentladungslampe, die mit zwei Elektroden ausgerüstet ist, wobei, eine Eingangsk Lenime des Starters mit einer Elektrode und die zweite Eingaiigskleinme mit der anderen Elektrode der Lampe verbunden ist, wobei, die Anordnung weiter mit einem einen induktiven Teil besitzenden Stabilisations— element versehen ist, das mit der Lampe in Serie gescha!lot ist.

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Anordnung; nach Anspruch 'J₁ bei der die
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