DE2848022A1

DE2848022A1 - Steuerschaltung fuer eine wechselstromentladungslampe

Info

Publication number: DE2848022A1
Application number: DE19782848022
Authority: DE
Inventors: Poul Moerup
Original assignee: ALEX GROSMAN AS
Current assignee: ALEX GROSMAN AS
Priority date: 1977-11-16
Filing date: 1978-11-06
Publication date: 1979-05-17
Also published as: US4180764A; IT1101047B; DK508477A; JPS5478872A; GB2008342A; IT7829665A0; FR2409659A1

Description

der Firma Alex Grosman A/S, Transformervej 13, 3730 Herlev, Dänemark

betreffend

"Steuerschaltung für eine Wechselstromentladungslampe"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerschaltung für eine Wechselstromentladungslampe mit einem zwischen die Wechselstromquelle und die Lampe geschalteten Serientransduktor.

Aus der dänischen Patentschrift 74 878 ist eine Schaltung mit Neonröhren für die Bühnenbeleuchtung- bekannt. Diese Schaltung umfaßt einen Transduktor, der in Serie mit der Neonröhre geschaltet ist und die Steuerung des Stromes ermöglicht, der der Neonröhre zugeführt wird. Dieser Transduktor führt jedoch einen ziemlich merklichen reaktiven Effekt ein.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltung mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen zu schaffen, bei der dieser Nachteil vermieden ist. Die Lösung dieser Aufgabe gemäß der Erfindung wird dadurch erreicht, daß die Steuerwicklungen des Transduktors an die Wechselstromquelle über ein Filter, einen Vollwellengleichrichter und eine im wesentlichen kapazitive

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Impedanz angeschlossen sind. Im Ergebnis ist es dadurch möglich, den gesamten reaktiven Effekt minimal zu halten durch entsprechende Auswahl des Verhältnisses in dem Serientransduktor.

Es ist bevorzugt, daß die kapazitive Impedanz eine variable Komponente umfaßt.

Da die Ströme in der Größenordnung von 10 Ampere liegen, ist ein üblicher variabler Kondensator ungenügend. Die variable Komponente kann jedoch einen variablen Transformator zusammengeschaltet mit einem Kondensator umfassen, wobei die Stromintensität auf einen gewünschten Pegel transformiert werden kann, gleichzeitig mit der Erreichung der gewünschten Variationsmöglichkeit.

Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert;

Figur 1 zeigt das Schaltbild der Steuerschaltung gemäß der Erfindung,

Figur 2a ist ein Diagramm, bei dem die Lichtintensität über der Zeit für eine Entladungslampe aufgetragen ist, die direkt an das Netz angeschlossen wird,

Figur 2b zeigt ähnlich wie Fig. 2a die Lichtintensität über der Zeit für eine Entladungslampe mit einer Steuerschaltung gemäß der Erfindung und

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Figur 3 zeigt eine alternative Ausführungsform für die Steuerkomponente der Steuerschaltung.

Figur stellt das Schaltbild der erfindungsgemäßen Schaltung für eine Wechselstromentladungslampe 4 dar. Die Schaltung umfaßt einen Serientransduktor H1 , S1, H2, S2. Die Lampe 4 ist über den Transduktor direkt an das Netz angeschlossen. Ein Steuerstrom i wird in die Steuerwicklungen S1, S2 des Serientransduktors über einen Vollwellenglexchrichter 1 eingespeist, der eberiälls an das Netz angeschlossen ist. Der Steuerstrom bewirkt einen Rechteckstrom durch die Hauptwicklungen H1, H2, da die Belastung der Wicklungen ohmisch ist. Die Amplitude des Rechteckstroms wird bestimmt durch den Steuerstrom i . Die Be-

lastung ist jedoch nicht vollständig ohmisch, da die Charakteristik der Entladungslampe 4 in einer Darstellung der Spannung als Funktion der Stromintensität zunächst ansteigt und dann im wesentlichen konstant ist (bei etwa 100 Volt) und schließlich sehr schnell wieder ansteigt. Ein überraschendes Merkmal besteht darin, daß der Strom trotzdem im wesentlichen rechteckig ist. Auf diese Weise ist auch die Lichtintensität im wesentlichen konstant, wie man Figur 2b entnehmen kann, abgesehen von den Schaltaugenblicken. Die Abweichungen von der konstanten Lichtintensität - abgesehen von den Schaltaugenblicken - beruhen auf Brummspannungen im Steuerstrom i . Diese Brummspannung kann jedoch verringert werden durch ein Filter 2, wobei man konstante Lichtintensität erzielt.

Ein konventioneller Zündkreis 3 ist mit der Lampe 4 verbunden.

Es ist bevorzugt _f eine nichtlineare Komponente zu verwenden, wahlweise in Verbindung mit einem Transformator für die Steuerung

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des Steuerstromes i . Eine solche nichtlineare Komponente erlaubt nur den Durchgang eines Stromes vorgegebener Größe, so daß der Steuerstrom unabhängig ist von Änderungen der Netzspannung.

Die Kommutierung des Rechteckstromes wird um etwa eine Viertelperiode verschoben, bezogen auf den Nulldurchgang des Minusstromes .

Mittels einer variablen Impedanz 5 in Form einer variablen kapazitiven Komponente für die Steuerung des Steuerstromes i ist es möglich, die Faserverschiebung zu kompensieren, wenn das Verhältnis des Transdüktors 1:1 beträgt, da die Steuerschaltung als Konsequenz des Verhältnisses 1:1 sich immer mit einem Strom aus dem Metz lädt, der im wesentlichen gleich dem Strom zu dem Hauptkreis ist. Die Tatsache, daß der Strom durch den Steuerkreis im wesentlichen um eine halbe Periode verschoben ist, relativ zu dem Strom durch den Hauptkreis bewirkt eine verringerte Leistungsaufnahme aufgrund eines reaktiven Effekts.

Die Erfindung offenbart demgemäß eine Art und Weise der Anwendung der Eigenschaften des Serientransduktors, um den reaktiven Effekt unabhängig von der Belastung minimal zu halten.

Die variable, kapazitive Komponente kann beispielsweise ein variabler Transformator in Verbindung mit einem unveränderlichen Kondensator sein, siehe Figur 3.

Die konstante Lichtintensität, die man erzielt, ohne leistungssteigernden reaktiven Effekt, ist beispielsweise von Bedeutung für die Bühnenbeleuchtung bei Filmaufnahmen, insbesondere bei Aufnahmen mit abnormalen und veränderlichen Frequenzen.

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Die Steuerschaltung gemäß der Erfindung kann in vielfacher Weise abgewandelt werden, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

Der reaktive Effekt kann natürlich nur minimal gemacht werden, soweit es die Grundfrequenz der Rechteckwelle betrifft.

Die Verschiebung der Kommutierung relativ zum Nullpunkt der Sinusspannung hängt ab von der Bogenspannung der Lampe und beträgt nicht notwendigerweise genau eine Viertelperiode.

Es ist jedoch möglich, eine Abweichung von einer Viertelperiode zu kompensieren durch Einstellung des Verhältnisses des Transduktors. Das Verhältnis als Funktion der Verschiebung kann entweder durch Versuche oder einfache Berechnungen ermittelt werden.

Unabhängig von der Größe des Verhältnisses werden immer noch die charakteristischen Merkmale des Transduktors angewandt, das heißt die Tatsache, daß das Verhältnis des Steuerstromes zum Hauptstrom konstant ist.

Ein Shunt über der Gleichstromseite des Brückengleichrichters beispielsweise aus einem Widerstand oder einem Transistor gestattet eine stabile Regelung von i und i , selbst mit einem konstanten Wert der Komponente 5.

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Claims

Patentansprüche

1. Steuerschaltung für eine Wechselstromentladungslampe mit einem zwischen die Wechselstromquelle und die Lampe geschalteten Serientransduktor, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwicklungen des Transduktors an die Wechselstromquelle über ein Filter, einen Vollwellengleichrichter und eine im wesentlichen kapazitive Impedanz angeschlossen sind.

2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen kapazitive Impedanz eine variable Komponente umfaßt·

3. Steuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die variable Komponente ein einen variablen Transformator und einen Kondensator umfassendes Netzwerk ist.

4. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen kapazitive Impedanz einen nichtlinearen Stromregler für automatische Stromregelung umfaßt.

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