DE2816415C2

DE2816415C2 -

Info

Publication number: DE2816415C2
Application number: DE2816415A
Authority: DE
Inventors: John Cyril Pegg; Clive Robert London Gb Walker
Original assignee: Thorn EMI Ltd
Current assignee: Thorn EMI Ltd
Priority date: 1977-04-18
Filing date: 1978-04-15
Publication date: 1992-03-05
Also published as: FR2388453B1; NL7803956A; ZA782167B; FR2388453A1; NL187188B; AU3497878A; CA1120995A; BE865949A; US4165475A; DE2816415A1; NL187188C; GB1602456A; AU515922B2; NZ186920A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorheiz- und Zündschaltung für eine Entladungslampe nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei dem am häufigsten angewandten Verfahren zum Zünden von Entladungslampen wird ein Glimmschaltzünder verwendet. Eine Beschreibung dieses Zünders und anderer Zündschaltungen findet sich in "Lamps and Lighting" von S. T. Henderson und A. M. Mardsen, zweite Ausgabe 1972, herausgegeben von Edward Arnold, London.

Diese Art von Zünder ist einfach, billig und verhältnismäßig wirksam, hat jedoch einige Nachteile, insbesondere:

a) Er hat mechanische Kontakte, die seine Lebensdauer begrenzen.
b) Wenn die Lampe ausfällt, versucht der Zünder weiterhin, die Lampe zu zünden; dies kann nicht nur zu einem lästigen Flackern der Lampe, sondern auch zu einer so starken Belastung des Zünders führen, daß er in der Regel zusammen mit der Lampe ersetzt werden muß. Dies läßt sich zwar durch einen zusätzlichen thermischen Spezialschutzschalter vermeiden, doch erhöht dieser den Aufwand und damit die Kosten.
c) Die Zündzeit ist lang und sehr instabil.
d) Nahe dem Ende der Lebensdauer des Zünders können sich "Kaltstart"-Effekte besonders bemerkbar machen, das heißt, der Lichtbogen kann zünden, mit der Folge einer ungenügenden Vorheizung der Kathoden und einer Schwärzung des Glaskolbens in der Nähe der Kathoden.

Zur Überwindung dieses Problems wurde die Semiresonanz-Zündschaltung (siehe "Lamps and Lithting" oben) als Alternative zum Glimmschalter entwickelt. Diese ist aufwendiger und etwas weniger wirksam als der Glimmschaltzünder. Die in dem Stromkreis liegende Sicherung muß sehr genau bemessen sein, da ein Kurzschluß des in dem Stromkreis liegenden Kondensators zur Überhitzung des Vorschaltwiderstands führt. Diese Zündschaltung hat jedoch den Vorteil, daß sie sehr zuverlässig, der Zündvorgang visuell angenehmer und es nicht mehr erforderlich ist, den Zünder zusammen mit der Lampe zu ersetzen.

Es sind auch schon Vorheiz- und Zündschaltungen bekannt geworden, die einige der andere Nachteile des Glimmschaltzünders durch Verwendung eines elektronischen Schalters beseitigen. Ein Beispiel einer derartigen Vorheiz- und Zündschaltung ist in der britischen Patentschrift 12 23 733 beschrieben, bei der ein steuerbarer Siliciumgleichrichter (SCR) als Schalter und ein den SCR in jeder positiven Halbwelle der Betriebsspannung zündender Zündkreis vorgesehen ist. Der Strom fließt dann über die Vorschaltdrosselspule, die Kathoden der Lampe und die Vorheiz- und Zündschaltung, so daß die Lampenkathoden aufgeheizt werden. Aufgrund der Drosselspuleninduktivität nimmt der Strom in der sich anschließenden negativen Halbwelle bis auf null ab, so daß der SCR gesperrt wird. Dadurch entsteht ein negativer Induktionsspannungstoß an der Vorheiz- und Zündschaltung und mithin an der Lampe, der die Lampe zünden soll. Häufig ist jedoch nicht gleich der erste Zündversuch erfolgreich, so daß er sich während mehrerer Perioden der Betriebsspannung wiederholt, bis schließlich die Lampe gezündet ist. Wenn die Lampe zündet, sinkt die Spannung an der Vorheiz- und Zündschaltung bis auf einen Wert, der hinreichend niedrig ist, um ein erneutes Zünden des SCR zu verhindern.

Die Zeit zwischen dem vorausgehenden Nulldurchgang der Betriebsspannung und dem Zeitpunkt, in dem der SCR zündet, kann als Zündwinkel bezeichnet werden. Die Wahl dieses Zündwinkels ist kritisch. Wenn der Zündwinkel und mithin der Augenblickswert der Betriebsspannung im Zündzeitpunkt zu niedrig ist, dann kann die Vorheiz- und Zündschaltung den Zündvorgang auslösen, wenn die Lampe in Betrieb ist, und auch bei einem Ausfall der Lampe in Betrieb ist, und auch bei einem Ausfall der Lampe tritt ein verhältnismäßig starker Kathodenstrom auf, der zu einer Überhitzung der Vorschaltdrosselspule führen kann. Wenn dagegen der Zündwinkel zu groß ist, ist der Kathodenheizstrom zu niedrig, so daß die Lampe "kalt zünden" oder überhaupt nicht zünden kann, insbesondere wenn die Betriebsspannung insgesamt unter ihrem Nennwert liegt.

Bei der aus der DE-AS 19 57 672 bekannten gattungsgemäßen Vorheiz- und Zündschaltung liegt als Durchbruchselement eine Halbleiter-Schaltdiode (Diac) zwischen dem Abgriff eines an den Zünder-Eingangsanschlüssen liegenden Spannungsteilers und dem Steueranschluß des Thyristors. Der Spannungsteiler enthält ferner in Reihe geschaltete RC-Glieder, die schrittweise, d. h. von Periode zu Periode der Betriebsspannung, weiter aufgeladen werden, so daß sich der Zündzeitpunkt des Thyristors verschiebt. Die Aufladung der Kondensatoren im Spannungsteiler beginnt, sobald die Spannung am Thyristor die Spannung an den beiden in Reihe geschalteten Kondensatoren der RC-Glieder überschreitet, und sie dauert so lange an, bis die Spannung am Spannungsteilerabgriff so weit angestiegen ist, daß die Schaltdiode durchgeschaltet wird. Die Zeit bis zum Erreichen der Durchbruchsspannung der Schaltdiode hängt daher von den Toleranzen der Bauelemente des Spannungsteilers und außerdem von der Toleranz der Schaltdiode ab. In ähnlicher Weise wird die schrittweise Zunahme der Kondensatorspannung durch Schaltungstoleranzen beeinflußt. Ferner ist es zur Steuerung der schrittweisen Spannungszunahme bei dieser Schaltung erforderlich, passend gewählte ohmsche Entladewiderstände vorzusehen.

Aus der US-PS 35 88 592 ist eine Vorheiz- und Zündschaltung für eine mit heizbaren Elektroden versehene Entladungslampe bekannt, bei der zwischen den Eingangsanschlüssen ein Thyristor angeordnet ist und bei der eine Steuerschaltung vorgesehen ist, die eine Reihenschaltung aus einer Diode und einer Zener-Diode aufweist. Die Zener-Diode bestimmt lediglich den Augenblickswert der Spannung an der Vorheiz- und Zündschaltung, bei dem die Zündung erfolgt. Dies ist eine feste Charakteristik und erfordert eine sorgfältige Auswahl der Durchbruchspannung der Zener-Diode, damit die Vorheiz- und Zündschaltung mit einer angemessenen Betriebsspannung arbeitet, und verhindert gleichzeitig ein erneutes oder wiederholtes Zünden, wenn die Lampe brennt. Wenn die Lampe nicht zündet, setzt die Vorheiz- und Zündschaltung das Zünden bei dem durch die Zener-Diode bestimmten Augenblickswert der Spannung fort.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorheiz- und Zündschaltung nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 eine in ihrem zeitlichen Verlauf genau definierte Aufladung des Kondensators in der Vorheiz- und Zündschaltung zu erreichen.

Verschiedene Lösungen dieser Aufgabe sind in den Patentansprüchen 1, 4 und 8 gekennzeichnet.

Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden im folgenden anhand von Zeichnungen bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild einer Vorheiz- und Zündschaltung,

Fig. 2(a) bis (c) jeweils den zeitlichen Verlauf der Lampenspannung, des Zünderstroms und des Lampenstroms und die Fig. 2(d) bis (f) jeweils den Verlauf der Spannung an einem Kondensator in der Vorheiz- und Zündschaltung jeweils nach dem Fig. 1, 3 und 4,

Fig. 3 ein Schaltbild einer ersten verbesserten Vorheiz- und Zündschaltung, in der sich der Kondensator nur während der negativen Halbwellen auflädt,

Fig. 4 ein Schaltbild einer zweiten verbesserten Vorheiz- und Zündschaltung, in der sich der Kondensator auch während der positiven Halbwellen auflädt,

Fig. 5 eine Zeichnung nach Oszillogrammen, die Kennlinien der Vorheiz- und Zündschaltung nach Fig. 4 darstellen, und zwar die Fig. 5(a) und (b) jeweils den Verlauf der Lampenspannung und des Zündstroms, wenn die Lampe gezündet worden ist, und die Fig. 5(c) und (d) die gleichen Parameter, wenn eine simulierte ausgefallene (defekte) Lampe verwendet wird,

Fig. 6 eine Abwandlung der Vorheiz- und Zündschaltung nach Fig. 4,

Fig. 7 ein Schaltbild einer Vorheiz- und Zündschaltung, die eine im wesentlichen konstante Zeit zum Ausschalten sicherstellt,

Fig. 8 und 8A Schaltbilder zweier anderer Vorheiz- und Zündschaltungen, die auf der nach Fig. 6 basieren und eine im wesentlichen konstante Zeit zum Ausschalten sicherstellen, und

Fig. 9 ein Schaltbild der Vorheiz- und Zündschaltung nach Fig. 4 oder Fig. 6 mit einem Brückengleichrichter.

Fig. 1 zeigt eine Leuchtstoff-Entladungslampe 10 mit zwei geheizten Kathoden 12, 14. Die eine Seite 14a der Kathode 14 ist direkt mit dem einen 16b von zwei Netz-Eingangsanschlüssen 16 verbunden, während die eine Seite 12a der Kathode 12 mit dem anderen Netz-Eingangsanschluß 16a über eine Drosselspule 18 verbunden ist, die als Vorschaltwiderstand wirkt. Den Anschlüssen 16 wird eine normale Netzwechselspannung von etwa 240 Volt mit 50 Hertz zugeführt. Gewöhnlich liegt ein (nicht dargestellter) Schalter in dem Stromversorgungskreis, und zwischen den beiden Anschlüssen 16 kann ein Kondensator zur Verbesserung des Leistungsfaktors liegen. Die anderen Seiten 12b, 14b der beiden Kathoden 12, 14, d. h. die nicht an den Netzanschlüssen 16 liegenden Seiten, sind jeweils mit einem Anschluß 22, 24 einer Vorheiz- und Zündschaltung 20 verbunden, die auch als Zünder bezeichnet wird.

Die Vorheiz- und Zündschaltung enthält ein steuerbares Durchbruch-Bauelement in Form eines Thyristors, der als steuerbarer Silicium-Gleichrichter (SCR) 26 dargestellt ist und zwischen den Zündschaltungsanschlüssen 22, 24 liegt. Die Steuer- oder Auslöseschaltung für den Thyristor 26 besteht aus einer Diode 28, einer Z- oder Zener-Diode 30, einem Kondensator 32 und einem ohmschen Widerstand 34, die alle zwischen den Anschlüssen 22 und 24 in Reihe liegen, während der Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator 32 und dem Widerstand 34 mit dem Tor oder Steueranschluß 36 des Thyristors 26 verbunden ist.

Ein weiterer Kondensator 38 kann ebenfalls zwischen den Anschlüssen 22, 24 liegen, um Funkstörungen zu unterdrücken oder die negative Spitzenspannung zu erhöhen, wobei er noch mit einem ohmschen Widerstand in Reihe geschaltet sein kann, wie es in der britischen Patentschrift 12 23 733 beschrieben ist.

Die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 1 wird anhand der Fig. 2(a) bis (d) beschrieben. Fig. 2(a) zeigt den Kurvenverlauf der Netz- bzw. Betriebsspannung in Form einer gestrichelten Linie. Wenn die Schaltung ausgeschaltet ist, ist der Kondensator 32 entladen. Beim Einschalten während der ersten positiven Halbwelle der Betriebsspannung wird der Kondensator 32 über die Diode 28 und die Rückwärtsrichtung der Zener-Diode 30 auf einen kleinen Wert aufgeladen. Wenn der Augenblickswert der positiven Spannung an der Vorheiz- und Zündschaltung 20 und der Lampe 10 etwa gleich der Summe der Rückwärts-Durchbruchspannung V_30-BR der Zener-Diode 30 und der Spannung V_32-1 am Kondensator 32 ist, fließt über den Steuerkreis, der die Diode 28, Zener-Diode 30 und den Kondensator 32 aufweist, ein Strom zum Steueranschluß 36 des Thyristors 26, um den Thyristor auszulösen bzw. in den leitenden Zustand durchzusteuern. Dies geschieht, wenn die Spannung an der Vorheiz- und Zündschaltung 20 den Wert V_20-1 erreicht hat, siehe Fig. 2(a). Der die Durchsteuerung bewirkende Steuerstrom lädt ferner den Kondensator 32 mit einer Geschwindigkeit auf, die im wesentlichen von der Schaltgeschwindigkeit bzw. Zündzeit und der Steuerempfindlichkeit des Thyristors abhängt.

Man sieht also, daß bei Vernachlässigung der Spannungsabfälle an der Diode 28 und dem Widerstand 34, der Thyristor 26 durchgesteuert wird, wenn die Lampenspannung gleich der Summe der Zener-Durchbruchspannung und dem Augenblickswert der Spannung des Kondensators 32 ist. Der Widerstand 34 dient zur Stabilisierung der Zündung des Thyristors und besonders zur Verhinderung einer zufälligen unerwünschten Zündung.

Wenn der Thyristor 26 leitend ist, ist die Spannung an der Vorheiz- und Zündschaltung 20 auf den Durchlaßspannungsabfall am Thyristor abgesunken. Die Spannung an der Zener-Diode 30 reicht dann nicht mehr aus, um die Zener-Diode 30 leitend zu halten, so daß der Steuerstrom bis auf null abfällt. Durch die Drosselspule 18 und über die Lampen-Kathoden 12, 14 fließt jedoch ein Strom nur in einer Richtung. Dadurch werden die Kathoden aufgeheizt, wobei die Stärke dieses Heizstroms von dem Zeitpunkt in einer Netzspannungsperiode abhängig ist, in dem der Thyristor 26 gezündet wird, d. h. vom Zündwinkel R, und der Sättigungskennlinie der Drosselspule 18. Der Verlauf des Stroms ist in Fig. 2(b) dargestellt.

In einem bestimmten Zeitpunkt der nächsten negativen Halbwelle der Netzwechselspannung erreicht dieser Strom den Wert null, und in diesem Zeitpunkt wird der Thyristor 26 gesperrt, so daß die Spannung an der Vorheiz- und Zündschaltung augenblicklich bis auf den Betrag der Netzspannung ansteigt. Dies hat einen negativen Spannungssprung an der Lampe zur Folge. Aufgrund der Resonanz zwischen der Induktivität und Streukapazität in dem Stromkreis kann dem Verlauf der Spannung von da an eine gedämpfte Schwingung überlagert sein. Dieser Effekt wird durch die Verwendung des zusätzlichen Kondensators 38 gesteigert. Der Thyristor 26 nimmt die Sperrspannung an der Entladungslampe auf und unterstützt dadurch die Ionisation zwischen den Kathoden 12, 14. Während der restlichen negativen Halbwelle folgt die Spannung an der Vorheiz- und Zündschaltung und mithin an der Lampe dem Verlauf der Netzspannung. Die Diode 28 verhindert einen Stromfluß in Durchlaßrichtung der Zener-Diode 30 und damit eine Entladung des Kondensators 32, obwohl eine geringe Leck-Entladung auftritt.

In der nächsten Periode der Netzspannung wiederholt sich dieser Betriebszyklus. Zunächst ist der Thyristor 26 gesperrt, bis er gezündet wird, und dann fließt ein Heizstrom über die Kathoden 12 und 14. Wenn der Strom den Wert null ereicht, wird der Thyristor gesperrt, so daß ein Spannungssprung erzeugt wird.

In der Anfangszeit dieser zweiten positiven Halbwelle wird die vorhandene Ladung des Kondensators 32 durch den über die Diode 28 und die Zener-Diode 30 fließenden Strom erhöht. Wieder wird der Thyristor 26 durchgesteuert, wenn der Augenblickswert der Spannung an der Vorheiz- und Zündschaltung 20 (und mithin an der Lampe) gleich der Summe von Zener-Durchbruchspannung und Spannung am Kondensator 32 ist. In diesem Falle ist die Spannung V_32-2 am Kondensator 32 höher als in der ersten positiven Halbwelle. Diese Spannung ist auch in Fig. 2(d) dargestellt. Der Kondensator 32 bewirkt daher das Zünden bzw. Durchsteuern des Thyristors 26 zu einem etwas späteren Zeitpunkt in der Halbwelle bei einem etwas höheren Augenblickswert der Netzspannug. Die Ladung des Kondensators 32 wird durch den über den Steueranschluß fließenden Stromimpuls wieder erhöht.

Sofern vorher keine Entladung in der Lampe stattfand, die die Sinusform der vor dem Zünden des Thyristors 26 an der Vorheiz- und Zündschaltung 20 liegenden positiven Spannung ändert, ist der Spitzenstrom, der über die Vorheiz- und Zündschaltung 20 und die Kathoden 12, 14 fließt, etwas geringer als der, der im leitenden Zustand des Thyristors während der vorausgehenden Periode auftrat. Dies zeigt der in Fig. 2(b) dargestellte Stromverlauf.

Während der nächsten Perioden der Netzspannung wiederholt sich dieser Vorgang. Die Thyristor-Zündspannung steigt von Periode zu Periode immer weiter an, siehe Fig. 2(a), und zwar mit der Spannung am Kondensator 32, siehe Fig. 2(d), und diese Zunahme kann von einer Abnahme des Spitzenwertes des Kathodenheizstroms (Fig. 2(b)) begleitet sein.

Es sei angenommen, daß während der dritten Periode der Netzspannung eine Teilentladung in der Lampe stattfindet, wie es in Fig. 2(c) dargestellt ist. Dies kann einen positiven Impuls 40 zu Beginn der nächstfolgenden positiven Halbwelle zur Folge haben, weil die Lampenspannung bestrebt ist, den Betriebsspannungsverlauf der Entladungslampe anzunehmen. Obwohl sich die Zündspannung des Thyristors 26 erhöht haben kann, kann dies mithin eine Verringerung seines Zündwinkels zur Folge haben. Daher kann, weil der Maximalwert des Kathodenstroms von diesem Zündwinkel abhängt, eine Verringerung dieses Maximalwertes zu diesem Zeitpunkt in der Netzperiode nicht festgestellt werden, so daß nach Fig. 2(b) in der vierten Periode ein Anstieg des Kathodenheizstroms gegenüber dem in der dritten Periode auftritt.

Die Zünd- bzw. Auslösespannung des Thyristors 26 nimmt solange mit der Spannung am Kondensator 32 zu, siehe Fig. 2(d), bis die Lampe zündet, und nach Fig. 2 sei dies zu Beginn der fünften Periode, die dem negativen Spannungssprung in der zweiten Hälfte der vierten Periode folgt, der Fall.

Unabhängig davon, ob die Lampe zündet oder nicht, nimmt die Zündspannung des Thyristors 26 weiterhin so lange zu, bis sie einen von Leckwiderständen abhängigen Maximalwert erreicht, der zu hoch ist, als daß der Thyristor 26 überhaupt von der Spannung an der Lampe gezündet werden könnte, da seine Zündung eine Spannung an der Vorheiz- und Zündschaltung 20 erfordert, mindestens um die Durchbruchspannung der Zener-Diode 30 größer als die Spannung am Kondensator 32 ist. Wenn die Lampe zündet, wird der Thyristor 26 gesperrt, weil die Lampenspannung nach dem Zünden abnimmt, doch selbst wenn die Lampe nicht zündet, erreicht die Spannung am Kondensator 32 sehr schnell einen Wert, der zu hoch ist,um den Thyristor 26 zünden zu lassen. In beiden Fällen fließt kein Strom durch den Thyristor 26, so daß die Drosselspule 18 nicht belastet wird. Die Spannung am Kondensator 32 wird durch den Reststrom in Sperrichtung der Zener-Diode 30 von der an der Vorheiz- und Zündschaltung 20 liegenden Spannung aufrechterhalten.

Die Zündspannung des Thyristors 26 kann daher von einem niedrigen Anfangswert von etwa dem halben Effektivwert der Versorgungsspannung, der durch die Zener-Diode 30 bestimmt wird, bis auf einen Maximalwert fortlaufend ansteigen. Dieser Maximalwert ist in der Regel größer als die Netzspannung, um sicherzustellen, daß die Vorheiz- und Zündschaltung ausgeschaltet wird. Es ist jedoch möglich, eine zusätzliche Zener-Diode parallel zum Kondensator 32 zu schalten, um die maximale Zündspannung des Thyristors 26 auf einen gewünschten Wert einzustellen, obwohl darauf zu achten ist, daß der dann durch die Drosselspule 18, über die Lampenkathoden 12, 14 und den Thyristor 26 fließende Strom bei einem Ausfall der Lampe 10 nicht zu hoch wird. Die maximale Zündspannung des Thyristors 26 sollte ferner so hoch sein, daß eine erneute Zündung der Vorheiz- und Zündschaltung 20 durch die Lampenspannung im normalen Betrieb der Lampe verhindert wird.

Bei der Vorheiz- und Zündschaltung 20 nach Fig. 1 ist die Ladegeschwindigkeit des Kondensators 32 durch den über die Zener-Diode 30 und den Steueranschluß des Thyristors 26 in Sperrichtung fließenden Reststrom nicht genau definiert, weil sich die relevanten Parameter in Abhängigkeit von der Temperatur ändern und wegen der Exemplarstreuungen der einzelnen Bauelemente. In der Praxis läßt sich jedoch die Ladegeschwindigkeit des Kondensators 32 hinreichend genau durch einen (nicht dargestellten) ohmschen Festwertwiderstand festlegen, der parallel zur Zener-Diode 30 geschaltet ist, vorausgesetzt, daß Dioden mit geringem Reststrom in Sperrichtung und ein Thyristor mit hoher Steuerempfindlichkeit verwendet werden.

Fig. 3 zeigt eine verbesserte Version 50 der Vorheiz- und Zündschaltung 20 nach Fig. 1. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszahlen versehen. Die Vorheiz- und Zündschaltung 50 enthält einzige zusätzliche Bauteile, nämlich eine Diode 52, die zwischen dem Anschluß 24 und dem Verbindungspunkt von Zener-Diode 30 und Kondensator 32 liegt, eine Diode 54 zwischen dem Kondensator 32 und dem Verbindungspunkt von Thyristor-Steueranschluß 36 und Widerstand 34, einen ohmschen Widerstand 56 zwischen dem Anschluß 22 und dem Verbindungspunkt von Kondensator 32 und Diode 54 sowie einen ohmschen Widerstand 58 parallel zum Kondensator 32.

Die Wirkungsweise der Vorheiz- und Zündschaltung 50 nach Fig. 3 wird nachstehend anhand der Fig. 2(a), (b), (c) und (e) beschrieben. Zu Beginn der ersten positiven Halbwelle der Netzspannung ist der Kondensator entladen, und es fließt kein Strom durch die Drosselspule 18 und die Glühkathoden 12, 14. Mit steigender Spannung an der Vorheiz- und Zündschaltung 50 wird der Thyristor 216 durchgesteuert, wenn die Spannung V₂₀ an der Vorheiz- und Zündschaltung 50 gleich der Durchbruchspannung der Zener-Diode 30 ist, sofern der Spannungsabfall an den Dioden 28 und 54 und am Widerstand 34 vernachlässigt wird. Der Kathodenheizstrom fließt dann so lange, bis er in einem bestimmten Zeitpunkt der negativen Halbwelle der Netzspannung den Wert null erreicht und der Thyristor 26 ausgeschaltet bzw. gesperrt wird. Die Spannung an der Vorheiz- und Zündschaltung steigt dann bis auf den in diesem Zeitpunkt vorhandenen negativen Augenblickswert der Netzspannung an.

Bis hierhin ist die Wirkungsweise der Vorheiz- und Zündschaltung nach Fig. 3 mit der nach Fig. 1 identisch. Von da an kann der Kondensator 32 jedoch aus dem Netz durch einen vom Anschluß 24 über die Diode 52, den Kondensator 32 und den Widerstand 56 zum Anschluß 22 fließenden Strom aufgeladen werden. Die Ladegeschwindigkeit hängt im wesentlichen von der Zeitkonstanten ab, die durch die Kapazität des Kondensators 32 und den Widerstandswert des Widerstands 56 bestimmt wird. Der Kondensator 32 wird so lange weiter aufgeladen, bis der Augenblickswert der Netzspannung in der negativen Halbwelle unter die Ladespannung des Kondensators 32 sinkt. Der Kondensator 32 ist daher bestrebt, sich auf den Spitzenwert der Netzspannung aufzuladen.

Die zusätzliche Diode 54 verhindert dabei einen Nebenschluß des Ladestroms über den Widerstand 34, und die Diode 28 verhindert einen Stromfluß in Durchlaßrichtung durch die Zener-Diode 30 während der negativen Halbwelle.

In der zweiten positiven Halbwelle wird der Thyristor 26 gezündet, wenn der Augenblickswert der Spannung an der Vorheiz- und Zündschaltung im wesentlichen gleich der Summe der Druchbruchspannung der Zener-Diode 30 und der Spannung am Kondensator 32 ist, auf die er sich während der vorangehenden negativen Halblwelle aufgeladen hat.

Wie Fig. 2(e) zeigt, nimmt die Kondensatorspannung V₃₂ von positiver Halbwelle zu positiver Halbwelle aufgrund der Aufladung während der dazwischenliegenden negativen Halbwellen zu, und wie bei der Vorheiz- und Zündschaltung nach Fig. 1 führt dies schließlich dazu, daß der Thyristor nicht mehr gezündet wird, unabhängig davon, ob die Lampe gezündet hat oder nicht. Nach dem Ausschalten wird ein unbeabsichtigtes Zünden durch die Zener-Diode 30 verhindert.

Der verhältnismäßig hochohmige Widerstand 58 gestattet eine Entladung des Kondensators 32, wenn die Netzspannung (beim Ausschalten der Lampe) weggenommen wird, um die Vorheiz- und Zündschaltung in ihren Anfangszustand zurückzustellen. Zwar erfolgt während der positiven Halbwellen eine geringfügige Entladung des Kondensators 32, wie sich aus den Bereichen des Spannungsverlaufs nach Fig. 2(e) mit negativer Steigung ergibt, doch ist diese Entladung so gering, daß sie die Wirkungsweise der Vorheiz- und Zündschaltung nicht nachteilig beeinflußt.

Ein Ausführungsbeispiel einer Vorheiz- und Zündschaltung nach Fig. 3 für einen Betrieb mit einer Netzwechselspannung von 240 Volt und 50 Hertz und eine 40-Watt-Glühkathode-Leuchtstoffröhre mit einer Länge von vier Fuß nach der britischen Norm BS 1853 und IEC 81 enthielt die folgenden Bauteile:

Widerstände 34\|1 kΩ
Widerstände 56	1 MΩ
Widerstände 58	33 MΩ
Kondensatoren 32	0,1 µF
Kondensatoren 38	0,0068 µF
Diode 30	Durchbruchspannung 110 Volt
Dioden 28, 52, 54	IN4006G
Thyristor 26	TIP10gM

Als Drosselspule 18 kann eine vom gleichen Typ verwendet werden, wie sie derzeit für Leuchtstofflampen mit Glimmschaltzünder verwendet wird. Es ist jedoch auch möglich, eine Drosselspule mit einem geringeren Eisen- und Kupfergehalt zu verwenden, weil sichergestellt ist, daß der Drosselspulenstrom bei Lampenausfall praktisch null ist.

Diese Vorheiz- und Zündschaltung ergab eine Lampen-Zündspannung mit einem Spitzenwert von etwa 600 Volt und einem anfänglichen Vorheizstrom mit einem Spitzenwert von etwa 4 Ampre. In dem Fall, daß die Lampe nicht zündete, wurde der Thyristor nach etwa zwei Sekunden gelöscht.

Die Vorheiz- und Zündschaltung nach Fig. 3 verbessert daher die Wirkungsweise durch eine genauere Steuerung der Aufladung des Kondensators 32. Diese Aufladung erfolgt in den negativen Halbwellen der Netzspannung. Die alternative Ausführung nach Fig. 4 bewirkt eine Aufladung des Kondensators auch während der positiven Halbwellen, so daß der Kondensator 32 stetiger aufgeladen wird.

In Fig. 4 sind gleiche Bauteile wieder mit den gleichen Bezugszahlen wie in Fig. 1 versehen. Die Vorheiz- und Zündschaltung 60 enthält jedoch noch einen Kondensator 62, der zwischen dem Anschluß 24 und der Verbindung der Dioden 28 und 30 liegt, einen ohmschen Widerstand 64 parallel zur Zener-Diode 30 und einen ohmschen Widerstand 66 parallel zum Kondensator 32.

Die Wirkungsweise der Vorheiz- und Zündschaltung 60 nach Fig. 4 wird anhand der Fig. 2(a), (b), (c) und (f) beschrieben. Der Verlauf der Lampenspannung, des Zünderstroms und des Lampenstroms ist bei den Vorheiz- und Zündschaltungen nach den Fig. 1, 3 und 4 weitgehend gleich, so daß bei allen drei Vorheiz- und Zündschaltungen auf die Fig. 2(a) bis (c) Bezug genommen werden kann.

Bei der Vorheiz- und Zündschaltung 60 nach Fig. 4 sind anfänglich die Kondensatoren 32 und 62 entladen und der Strom durch die Lampenkathoden null. In der ersten positiven Halbwelle wird der Kondensator 62 mit steigender Netzwechselspannung über die Diode 28 bis auf einen Wert aufgeladen, der annähernd gleich dem Augenblickswert der Spannung an der Vorheiz- und Zündschaltung 60 ist. Der Kondensator 32 wird aus dem Netz über die Diode 28 und Widerstände 64 und 34 mit einer Geschwindigkeit aufgeladen, die im wesentlichen von der Zeitkonstanten abhängt, die durch die Kapazität des Kondensators 32 und den Widerstandswert des Widerstands 64 bestimmt wird, da der Wert des Widerstands 64 sehr viel größer als der des Widerstands 34 ist.

Wenn der Augenblickswert der Spannung an der Vorheiz- und Zündschaltung 60 etwa gleich der Summe der Durchbruchspannung der Zener-Diode 30 und der Spannung am Kondensator 32 ist, wird der Thyristor 26 gezündet. Dann fällt der Durchlaßspannungsabfall an der Vorheiz- und Zündschaltung 60 bis auf den Durchlaßspannungsabfall am Thyristor 26 ab. Daher wird die Spannung an der Zener-Diode 30 auf einen Wert verringert, der nicht in der Lage ist, den Durchbruch in Sperrichtung der Zener-Diode 30 aufrechtzuerhalten, so daß auch der Steuerstrom des Thyristors null wird. Der kurzzeitige Steuerstromimpuls ändert den Ladungszustand des Zeitgeber-Kondensators 32 nicht wesentlich, sofern ein Thyristor mit ausreichender Steuerempfindlichkeit verwendet wird. Der Kondensator 62 ist jedoch auf einen Spitzenspannungswert aufgeladen worden, der der kurz vor dem Zünden am Thyristor 26 in Durchlaßrichtung anliegenden Spannung angenähert entspricht, so daß er die Aufladung des Kondensators 32 über die Widerstände 64 und 34 während der gesamten restlichen Zeit der ersten Periode der Netzspannung fortsetzt, wie es in Fig. 2(f) dargestellt ist. Der Widerstand 64 ist es bemessen, daß der Kondensator 32 während einer Periode der Netzspannung nur teilweise aufgeladen wird. Eine Entladung der Kondensatoren 32 und 62 über die Anoden-Kathoden-Strecke des durchgesteuerten Thyristors 26 wird von der Diode 28 verhindert.

Der Kathodenheizstrom hat wieder den in Fig. 2(b) und die Lampenspannung den in Fig. 2(a) dargestellten Verlauf, und insofern ist die Wirkungsweise genau die gleiche wie die der Vorheiz- und Zündschaltungen nach den Fig. 1 und 3.

In der zweiten positiven Halbwelle wird die Aufladung des Kondensators 62 über die Diode 28 fortgesetzt, sobald der Augenblickswert der Spannung an der Zündschaltung 60 die verbliebene Ladespannung des Kondensators 62 überschreitet. Der Kondensator 62 setzt die Aufladung des Kondensators 32 über die Widerstände 64 und 34 fort, und der Thyristor 26 wird gezündet, wenn der Augenblickswert der Netzspannung gleich der Summe der Spannung am Kondensator 32 und der Zener-Durchbruchspannung ist (unter Vernachlässigung der Spannungsabfälle an der Diode 28 und dem Widerstand 34). Der Betrieb setzt sich dann wie bei den Vorheiz- und Zündschaltungen nach den Fig. 1 und 3 fort. Die Zunahme der Spannung am Kondensator 32 von Periode zu Periode stellt wieder sicher, daß, wenn die Lampe nicht zünden sollte, der Thyristor 26 immer später in der positiven Halbwelle gezündet wird und schließlich überhaupt nicht mehr gezündet werden kann. Wenn die Lampe zündet, nimmt die Spannung an der Vorheiz- und Zündschaltung ab, so daß der Thyristor 26 gelöscht wird.

Wenn die Netzspannung weggenommen wird, entlädt sich der Kondensator 32 über den Widerstand 66 und der Kondensator 32 über die Widerstände 64, 66 und 34, so daß die Vorheiz- und Zündschaltung 60 wieder auf ihren Anfangszustand zurückgestellt wird.

Die Verwendung des Speicherkondensators 62 in der Vorheiz- und Zündschaltung 60 nach Fig. 4 hat den Vorteil, daß der Kondensator 32 während der gesamten, sich über mehrere Perioden erstreckenden Verschiebung des Thyristor-Zündzeitpunkts linearer auflädt. Dies stellt sicher, daß der Kondensator 32 auch dann hinreichend aufgeladen ist, wenn die Spannung am Kondensator 32 sich dem Maximalwert der Netzspannung nähert, so daß sich ein genau definierter Ausschaltpunkt ergibt und sich die Sicherheit gegen eine erneute Zündung des Thyristors 26 bei in der Netzspannung auftretenden Störimpulsen und hohen Spitzenspannungen an der Lampe erhöht. Bei der Vorheiz- und Zündschaltung nach Fig. 3 steigt die Ladegeschwindigkeit exponentiell an, wenn sich die Spannung am Kondensator 32 dem Maximalwert der Netzspannung nähert.

Ein Ausführungsbeispiel der in Fig. 4 dargestellten Vorheiz- und Zündschaltung 60 für einen Betrieb mit 240 Volt Wechselspannung von 50 Hertz hatte für eine 40-Watt-Leuchtstoff-Röhre die folgenden Bauteile:

Widerstände 34\|1 kΩ
Widerstände 64	3,9 MΩ
Widerstände 66	30 MΩ
Kondensatoren 32	0,1 µF
Kondensatoren 38	0,0068 µF
Kondensatoren 62	0,01 µF
Diode 30	Durchbruchspannung 110 Volt
Diode 28	IN4006G
Thyristor 26	TIP106M

Fig. 5 zeigt den tatsächlichen Verlauf der Ströme und Spannungen bei Verwendung der Vorheiz- und Zündschaltung 60 nach Fig. 4 ohne den Kondensator 38. Die Fig. 5(a) und (b) stellen jeweils den Verlauf der Lampenspannung und des Stroms der Vorheiz- und Zündschaltung für den Fall einer erfolgreichen Zündung der Lampe dar, während die Fig. 5(c) und (d) den Verlauf der Lampenspannung und des Stroms der Vorheiz- und Zündschaltung bei mißlungener Lampenzündung darstellen, wobei dieser Fall durch Verwendung jeweils einer Kathode von zwei verschiedenen Lampen simuliert wurde. Der genaue Schwingungsverlauf jeder Schwingung ist in Fig. 5 nicht zu erkennen, ergibt sich jedoch aus den Fig. 2(a) und (b). Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Zeitmaßstäbe in den Fig. 5(a) und (b) einerseits und den Fig. 5(c) und (d) andererseits verschieden sind. In den Fig. 5(a) und (b) ist ein Zeitabschnitt von einer Sekunde (50 Perioden) und in den Fig. 5(c) und (d) ein Zeitabschnitt von zwei Sekunden (100 Perioden) dargestellt.

Die Fig. 5(a) und (b) zeigen die verschiedenen in Fig. 2(a) und 2(b) dargestellten Zeitabschnitte, d. h. einen Anfangsabschnitt I, in dem der Kathodenheizstrom allmählich abnimmt, und einen sich daran anschließenden Zeitabschnitt II, in dem eine Teilentladung in der Lampe stattfindet. Der leichte Anstieg des Spitzenwertes des Kathodenstroms am Ende des Zeitabschnitts I wird auf die Ionisation zwischen den einzelnen Lampenkathodenstützen zurückgeführt, die den wirksamen Kathodenwiderstand verringern. Im Zeitpunkt III zündet die Lampe, und der Verlauf während des normalen Lampenbetriebs ist im Zeitabschnitt IV dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel zündet die Lampe in etwas weniger als einer halben Sekunde.

Die Fig. 5(c) und (d) stellen den simulierten Fall einer ausgefallenen Lampe, die nicht zündet, dar. Hier bleibt die Lampenspannung in dem ersten Zeitabschnitt V so lange erhalten, bis ein Zeitpunkt VI erreicht ist, nach dem der Thyristor 26 nicht mehr gezündet wird. Danach hat die Lampenspannung in dem Zeitabschnitt VII einfach den sinusförmigen Verlauf der Netzspannung. Im Zeitpunkt VI hört der Zünder- und mithin Kathodenstrom, der bis dahin verhältnismäßig stetig abgenommen hat, völlig auf. Das Zünden der Lampe wird daher nicht erneut versucht, so daß die Lampe weder beschädigt wird, noch flackert. Bei dem dargestellten Beispiel wird dieser Sperrzeitpunkt innerhalb von eineinhalb Sekunden erreicht. Der geringe Anstieg des Kathodenstroms, der sich über eine etwa 20 Perioden vom Einschaltaugenblick an erstreckt, ist eine Folge der Ionisation zwischen den Kathodenstützen. Bei einer echten Lampe, die ausgefallen ist, kann auch eine geringe Elektronenemission aus den erhitzten Kathoden in Form einer Pseudoteilentladung auftreten.

Fig. 6 stellt eine mögliche Alternative der Vorheiz- und Zündschaltung nach Fig. 4 dar. Die Vorheiz- und Zündschaltung 70 nach Fig. 6, die ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, ist der für den Kondensator 32 vorgesehene Entladungswiderstand 66 durch einen ohmschen Widerstand 72 mit etwa einem Drittel des Widerstandswertes ersetzt worden, der direkt parallel zum Speicherkondensator 62 liegt. Beim Ausschalten entlädt sich der Kondensator 62 jetzt direkt über den Widerstand 72, während sich der Kondensator 32 in Durchlaßrichtung der Zener-Diode 30 über die Widerstände 72 und 34 entlädt. Diese Schaltungsanordnung ergibt eine geringere Rückstellzeit nach dem Ausschalten, ist aber ansonsten in der Wirkungsweise mit der Vorheiz- und Zündschaltung nach Fig. 4 identisch.

Bei einem Prototyp der Vorheiz- und Zündschaltung 70 nach Fig. 6 hatten die Bauelemente die gleichen Werte wie die in Fig. 4, nur daß der Widerstand 66 weggelassen und der ihn ersetzende Widerstand 72 einen Widerstandswert von 10 MΩ hatte. Als Alternative zum Kondensator 38 kann eine Reihenschaltung aus einem Kondensator und einem ohmschen Widerstand verwendet werden, deren Werte dann etwa 0,15 µF und 47 Ohm betragen. Dies erhöht den Maximalwert der negativen Spannung an der Vorheiz- und Zündschaltung 70.

Die Vorheiz- und Zündschaltungen nach den Fig. 4 und 6 erhöhen die Thyristor-Zündspannung fortlaufend mit den Perioden der Betriebs- bzw. Netzspannung mit einer Geschwindigkeit, die unabhängig von der Netzspannung im wesentlichen konstant ist. Dies hat den Vorteil, daß der Ausschaltpunkt, insbesondere bei einem Ausfall der Lampe, verhältnismäßig genau festliegt. Da jedoch die Vorheiz- und Zündschaltung ausgeschaltet wird, wenn diese Zündspannung die Netzspannung überschreitet, bedeutet dies, daß die Ausschaltzeit, d. h. die Zeitspanne, in der der Zünder die Lampe zu zünden versucht, von der Netzspannung abhängig ist. Bei niedriger Netzspannung kann die Ausschaltzeit unter bestimmten Umständen sehr gering sein. Wenn die Vorheiz- und Zündschaltung so ausgelegt ist, daß sie bei niedriger Netzspannung eine hinreichende Ausschaltzeit gewährleistet, dann kann die Ausschaltzeit bei normaler Netzspannung für bestimmte Anwendungsfälle zu lang sein.

Bei der Vorheiz- und Zündschaltung nach Fig. 3 wird der Zeitgeber-Kondensator von den negativen Halbwellen der Spannung an der Vorheiz- und Zündschaltung aufgeladen, deren Maximalwert (Spitzenwert) bei einer vorgegebenen Netzspannung konstant bleibt. Der Thyristor-Zündspannungsanstieg ist daher im wesentlichen exponentiell, so daß Maßnahmen zur Stabilisierung der Ausschaltzeit erforderlich sind.

Die Fig. 7, 8 und 8A stellen Vorheiz- und Zündschaltungen dar, bei denen dieser Effekt verbessert ist. Bei diesen Vorheiz- und Zündschaltungen ist die Ausschaltzeit im wesentlichen unabhängig von der Netzspannung. Bei der Vorheiz- und Zündschaltung nach Fig. 7 wird dies durch Aufladung des Kondensators 32 mit einer von der Netzspannung abhängigen Geschwindigkeit erreicht, während bei den Vorheiz- und Zündschaltungen nach den Fig. 8 und 8A die Aufladegeschwindigkeit konstant ist, aber der Kondensator 32 beim Einschalten der Netzspannung auf eine Spannung voraufgeladen wird, die um einen festen Betrag unter der Netzspannung liegt.

In der Vorheiz- und Zündschaltung 100 nach Fig. 7 sind die Bauteile, die denen in der Vorheiz- und Zündschaltung nach Fig. 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen versehen. Die Vorheiz- und Zündschaltung 100 enthält einen Speicher-Kondensator 102, der während der negativen Halbwellen der Netzspannung über eine Diode 104 auf den negativen Spitzenwert bzw. Maximalwert der Netzspannung aufgeladen werden kann. Der Kondensator 102 kann dann den Kondensator 32 in beiden Halbwellen über zwei ohmsche Widerstände 106 und 108, die wie dargestellt geschaltet sind, aufladen. Eine Diode 110 stellt die Aufladung des Kondensators 32 mit der richtigen Polarität sicher, d. h. die Verbindung mit dem Widerstand 108 ist positiv gegenüber der Verbindung mit dem Widerstand 106, und ein ohmscher Widerstand 112 gestattet die Entladung der Kondensatoren 32 und 102 nach dem Ausschalten der Netzspannung.

Die in Fig. 7 angegebenen Vorzeichen stellen die Polarität der Ladung der Kondensatoren 32 und 102 dar; sie bedeuten nicht, daß es sich um Elektrolyt-Kondensatoren handelt.

Die Thyristor-Zündspannung steigt jetzt exponentiell aufgrund der Aufladung des Kondensators 32 durch den Kondensator 102 über die Widerstände 106 und 108 an. Bei niedriger Netzspannung wird der Kondensator 102 auf einen entsprechend niedrigeren Wert aufgeladen, und die Geschwindigkeit des exponentiellen Anstiegs der Thyristor-Zündspannung ist entsprechend geringer. Die Zeit, die die Thyristor-Zündspannung benötigt um die positive Spannung an der Vorheiz- und Zündschaltung 100 zu überschreiten, ist daher für hohe und niedrige Netzspannungen im wesentlichen gleich, so daß die Ausschaltzeit der Vorheiz- und Zündschaltung 100 stabilisiert ist.

Die Vorheiz- und Zündschaltung 120 nach Fig. 8 entspricht im wesentlichen der nach Fig. 6, enthält jedoch einige zusätzliche Dioden, nämlich eine zwischen Kondensator 32 und Widerstand 34 liegende Diode 122, eine zwischen dem Anschluß 22 und der Verbindung von Kondensator 32 und Diode 122 liegende Diode 124, eine in Reihe mit dem Kondensator 62 liegende Diode 126, eine den Widerstand 72 mit der Verbindung von Kondensator 62 und Diode 126 verbindende Diode 128 und eine Zener-Diode 130, die in Reihe mit einer Diode 132 parallel zum Kondensator 62 und der Diode 126 geschaltet ist.

Beim Einschalten der Netzspannung fließt ein Strom über die Diode 124, den Kondensator 32, die Zener-Diode 30, die Zener-Diode 130 und die Diode 132. Der Kondensator 32 wird daher auf einen Wert aufgeladen, der um den Spannungsabfall an diesen vier Dioden, praktisch nur den Spannungsabfall an den Zener-Dioden 30 und 130, niedriger als die Netzspannung ist. Der Kondensator 32 wird daher unabhängig vom tatsächlichen Wert der Netzspannung auf einen festen Betrag unter dem Maximalwert der Netzspannung aufgeladen. Dies stellt sicher, daß die Thyristor-Zündspannungen einen festen Spannungsbereich durchlaufen, was eine von Netzspannungsschwankungen unabhängige konstante Ausschaltzeit der Vorheiz- und Zündschaltung 120 ergibt.

Die Vorheiz- und Zündschaltung 120A nach Fig. 8A ist eine Abwandlung der Vorheiz- und Zündschaltung 120 nach Fig. 8 und sowohl einfacher als auch zuverlässiger. Die vorgenommenen Änderungen ergeben sich aus der Figur und umfassen eine andere Anordnung der Diode 122, das Weglassen der Diode 126 und den Ersatz der Diode 128 durch eine direkte Verbindung. Die Wirkungsweise der Vorheiz- und Zündschaltung 120A ist ähnlich der Wirkungsweise der Vorheiz- und Zündschaltung 120 nach Fig. 8. Der Kondensator 32 wird auf eine feste, unterhalb des Maximalwertes der Netzspannung liegende Spannung über die Diode 132, die Zener-Diode 130, die Zener-Diode 30, den Widerstand 34 und die Diode 124 aufgeladen. Die Ausschaltzeit-Stabilisierung wird daher in ähnlicher Weise wie bei der Vorheiz- und Zündschaltung 120 nach Fig. 8 erzielt.

Es sei jedoch betont, daß bei der Vorheiz- und Zündschaltung 120A die Aufladung des Kondensators 32 über die Diode 132 und die Zener-Diode 130 nur in der ersten negativen Halbwelle nach dem Einschalten der Netzspannung erfolgen kann, was nicht mit dem Einschalten der Netzspannung zusammenfallen muß.

Fig. 9 zeigt, wie ein Zweiweg-Brückengleichrichter 140 zwischen die Lampe 10 und die Vorheiz- und Zündschaltung geschaltet werden kann. Dies ist bei beiden Vorheiz- und Zündschaltungen 60 und 70 nach den Fig. 4 und 6 möglich, obwohl es bei der Vorheiz- und Zündschaltung 70 nach Fig. 6 bevorzugt wird. Die der Vorheiz- und Zündschaltung zugeführte Leerlaufspannung V_S hat daher den in Fig. 9 dargestellten Verlauf. Wenn der Kondensator 38 verwendet wird, sollte er vor dem Brückengleichrichter liegen. Aufgrund der Vollweggleichrichtung zündet die Vorheiz- und Zündschaltung in jeder Halbwelle der Netzspannung, so daß eine sowohl in den positiven als auch in den negativen Halbwellen fortlaufend so lange ansteigende Spannung erzeugt wird, bis das Zünden unterbrochen wird, wie es oben beschrieben wurde. Der Kathodenheizstrom ist etwas geringer, weil die Drosselspule nicht gesättigt wird.

Die Vorheiz- und Zündschaltungen, wie die nach Fig. 6, arbeiten im Prinzip auch dann, wenn die Lampe selbst mit einer durch Zweiweggleichrichtung der Netzspannung erzeugten Betriebsspannung versorgt wird.

Es sei auch betont, daß die verschiedenen Merkmale der einzelnen beschriebenen Ausführungsbeispiele in anderen Kombinationen als den dargestellten angewandt werden können.

Wie man sieht, sind bei den beschriebenen und dargestellten Vorheiz- und Zündschaltungen die Nachteile der bekannten Glimmschalter- und Semiresonanz-Zünder vermieden. Insbesondere die Vorheiz- und Zündschaltungen nach den Fig. 3 bis 8A sorgen für höhere anfängliche Vorzündungs-Kathodenheizströme, eine unterdrückte anfängliche positive Lampenspannung, die die Wahrscheinlichkeit von Kaltstarteffekten verringert, und eine niedrigen oder überhaupt keinen Kathodenstrom bei Lampenausfall, was bedeutet, daß die Belastung des Vorschaltgeräts erheblich verringert wird.

Claims

1. Vorheiz- und Zündschaltung für eine Entladungslampe mit heizbaren Elektroden, wobei die Vorheiz- und Zündschaltung über eine Vorschaltdrosselspule durch eine sich periodisch ändernde Spannung betreibbar ist, mit zwei Eingangsanschlüssen (22, 24) zum Verbinden mit den Elektroden der Entladungslampe, wobei zwischen den Eingangsanschlüssen ein Thyristor (26) angeordnet ist, und mit einer Steuerschaltung zum Durchsteuern des Thyristors (26) in einem gewünschten Punkt während einer Periode der zugeführten Spannung, wobei die Steuerschaltung eine Reihenschaltung zwischen dem einen (22) der Eingangsanschlüsse (22, 24) und einem Steuereingang (36) des Thyristors (26) aufweist und die Reihenschaltung eine Diode (28), einen Kondensator (32), der während des Vorheizens allmählich aufgeladen wird, und außerdem ein Druchbruchselement aufweist, bei dessen Durchbruch der Steuereingang (36) des Thyristors (26) einen Stromimpuls erhält, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchbruchselement einer Zener-Diode (30) ist, daß zwischen dem einen (22) der Eingangsanschlüsse und dem dem Steuereingang (36) des Thyristors (26) zugewandten Anschluß des Kondensators (32) ein Widerstand (56) und zwischen dem anderen Anschluß des Kondensators (32) und dem anderen (24) der Eingangsanschlüsse eine weitere Diode (52) angeordnet ist (Fig. 3).

2. Vorheiz- und Zündschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Steuereingang (36) des Thyristors (26) und dem anderen (24) der Eingangsanschlüsse ein Widerstand (34) und zwischen dem Steuereingang (36) und dem Kondensator (32) eine dritte Diode (54) angeordnet ist.

3. Vorheiz- und Zündschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem Kondensator (32) ein hochohmiger Entladewiderstand (58) liegt.

4. Vorheiz- und Zündschaltung für eine Entladungslampe mit heizbaren Elektroden, wobei die Vorheiz- und Zündschaltung über eine Vorschaltdrosselspule durch eine sich periodisch ändernde Spannung betreibbar ist, mit zwei Eingangsanschlüssen (22, 24) zum Verbinden mit den Elektroden der Entladungslampe, wobei zwischen den Eingangsanschlüssen ein Thyristor (26) angeordnet ist, und mit einer Steuerschaltung zum Durchsteuern des Thyristors (26) in einem gewünschten Punkt während einer Periode der zugeführten Spannung, wobei die Steuerschaltung eine Reihenschaltung zwischen dem einen (22) der Eingangsanschlüsse (22, 24) und einem Steuereingang (36) des Thyristors (26) aufweist und die Reihenschaltung eine Diode (28), einen Kondensator (32), der während des Vorheizens allmählich aufgeladen wird, und außerdem ein Durchbruchselement aufweist, bei dessen Durchbruch der Steuereingang (36) des Thyristors (26) einen Stromimpuls erhält, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchbruchselement eine Zener-Diode (30) ist, daß zwischen dem Verbindungspunkt von Diode (28) und Zener-Diode (30) und dem anderen (24) der Eingangsanschlüsse ein weiterer Kondensator (62) und parallel zur Zener-Diode (30) ein Widerstand (64) angeordnet ist (Fig. 4).

5. Vorheiz- und Zündschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem Kondensator (32) ein Entladewiderstand (66) angeordnet ist.

6. Vorheiz- und Zündschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem weiteren Kondensator (62) ein Entladewiderstand (72) angeordnet ist (Fig. 6).

7. Vorheiz- und Zündschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Steuereingang (36) des Thyristors (26) und dem anderen (24) der Eingangsanschlüsse ein Widerstand (34) und zwischen dem Kondensator (32) und dem Widerstand (34) eine weitere Diode (122) liegt, daß zwischen dem einen (22) der Eingangsanschlüsse und der Verbindung von Kondensator (32) und weiterer Diode (122) eine dritte Diode (124) angeordnet ist, daß in Reihe mit dem weiteren Kondensator (62) eine vierte Diode (126) liegt, daß zwischen dem weiteren Kondensator (62) und dem Entladewiderstand (72) eine fünfte Diode (128) und parallel zu der Reihenschaltung aus dem weiteren Kondensator (62) und der vierten Diode (126) eine Reihenschaltung aus einer weiteren Zener-Diode (130) und einer sechsten Diode (132) liegt (Fig. 8).

8. Vorheiz- und Zündschaltung für eine Entladungslampe mit heizbaren Elektroden, wobei die Vorheiz- und Zündschaltung über eine Vorschaltdrosselspule durch eine sich periodisch ändernde Spannung betreibbar ist, mit zwei Eingangsanschlüssen (22, 24) zum Verbinden mit den Elektroden der Entladungslampe, wobei zwischen den Eingangsanschlüssen ein Thyristor (26) angeordnet ist, und mit einer Steuerschaltung zum Durchsteuern des Thyristors (26) in einem gewünschten Punkt während einer Periode der zugeführten Spannung, wobei die Steuerschaltung eine Reihenschaltung zwischen dem einen (22) der Eingangsanschlüsse (22, 24) und einem Steuereingang (36) des Thyristors (26) aufweist und die Reihenschaltung eine Diode (28), einen Kondensator (32), der während des Vorheizens allmählich aufgeladen wird, und außerdem ein Durchbruchselement aufweist, bei dessen Durchbruch der Steuereingang (36) des Thyristors (26) einen Stromimpuls erhält, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchbruchselement eine Zener-Diode (30) ist, daß zwischen dem Steuereingang (36) des Thyristors (26) und dem anderen (24) der Eingangsanschlüsse ein Widerstand (34) und zwischen dem Kondensator (32) und dem Steuereingang (36) eine weitere Diode (110) liegt, daß zwischen den Eingangsanschlüssen (22, 24) eine weitere Reihenschaltung aus einem Speicherkondensator (102) und einer dritten Diode (104) angeordnet ist und daß der Kondensator (32) über Widerstände (106, 108) derart mit dem Speicherkondensator (102) verbunden ist, daß er aus dem Speicherkondensator (102) weiter aufgeladen wird (Fig. 7).

9. Vorheiz- und Zündschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Entladungslampe und den Eingangsanschlüssen (22, 24) ein Brückengleichrichter (140) angeordnet ist (Fig. 9).