DE2925691A1

DE2925691A1 - Elektrische anordnung mit mindestens einer gas- und/oder dampfentladungslampe

Info

Publication number: DE2925691A1
Application number: DE19792925691
Authority: DE
Inventors: Bijl Adrianus Martinus Joha De; Hubertus Mathias Joze Moerkens; Jozef Cornelis Moerkens
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1978-06-27
Filing date: 1979-06-26
Publication date: 1980-01-03
Also published as: ATA445079A; NL7806889A; DE2925691C2; SE7905533L; BE877246A; US4253043A; FR2430162A1; CA1130366A; GB2024545B; AT384338B; GB2024545A; HU180046B; JPS556789A; NL179622C; FR2430162B1; SE8503457L; JPS5923438B2; IT1121903B; SE446365B; AU523925B2

Description

N.V. Philips'^oo^aiiVrn^.^!,;;!, βη&Ιιον

12.5.1979 { PHN 9169

Elektrische Anordnung mit mindestens einer Gas- und/oder D amp f en 11 adun gs 1 amp e

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Zünden und Speisen mindestens einer Gas- und/oder Dampfentladungslampe mit einer vorheizbaren Elektrode, wobei die Anordnung zwei Eingangsansehlüsse aufweist, die miteinander

G durch eine Serienschaltung wenigstens aus der Entladungslampe und einem einen Kondensator enthaltenden Vorschaltgerät verbunden sind, und wobei die Eingangsanschlüsse zum Anschiiessen an eine Wechselspannungsquelle bestimmt sind, deren wirksame Effektivspannung in Volt zwischen 0,65 VB xmd 1,^ VB liegt, worin VB die Gesamtbogenspannung der in der Serienschaltung befindlichen Entladungslampe (Lampen) ist, und wobei das den Eingangsanschlüssen abgewandte Ende der vorheizbaren Elektrode über einen ein Halbleiterschaltelement enthaltenden Kreis mit einer anderen in die Serbien — schaltiang aufgenommenen LampenelektxOde verbunden ist und dieses .Schaltelement im Betriebszustand der Entladungslampe von einem Steuerkreis in der zweiten Hälfte jeder Halbperiode der Speisung leitend gemacht wird. Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine ein Halbleiterschaltelement enthaltende Hilfseinrichtung, die feich insbesondere für eine obengenannte Schaltungsanordnung eignet.

Eine bekannte Anordnung der erwähnten Art ist beispielsweise in der US-PS 3 997 81 4 beschrieben. Ein Vorteil dieser bekannten Anordnung besteht darin, dass das Vorschaltgerät verhältnisinässig klein ist. Ein Nachteil dieser

909881/0868

12.5.79 ff f PHN 9169

bekannten Anordnung ist jedoch., dass während des Zündvorgangs der Entladungslampe die Spannung zwischen den Elektroden so hoch ansteigen kann, dass die Entladungslampe bereits in kaltem Zustand der vorheizbaren Elektrode zünden kann. Ein

g derartiger Zündvorgang hat den Nachteil, dass er die Lebensdauer der Entladungslampe verkürzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der erwähnten Art anzugeben, bei der das Zünden der Entladungslampe bei kaltem Zustand der vorheiz— baren Elektrode vermieden wird.

Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Elektroden miteinander auch über ein nicht-lineares Schaltungselement verbunden sind, das bei eingeschalteter Anordnung, jedoch noch nicht gezündeter Entladungslampe, niederohmiger ist als im Betriebszustand der Entladungslampe.

Ein Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass eine hohe Spannung zwischen den Lampenelektroden während des Zündens vermieden wird. Dies bewirkt der dabei niederohmige Zustand des nicht-linearen Schaltungselements. Das Zünden der Lampe bei kalter Elektrode wird damit vermieden. Dies hat einen vorteilhaften Einfluss auf die Schaltlebensdauer der Entladungslampe. Unter der Schaltlebensdauer sei die Anzahl der Einschaltungen der Lampe verstanden, bevor sie unbrauchbar geworden ist.

In obiger Beschreibung wurde von einer Verbindung der vorheizbaren Elektrode mit einer anderen Lampenelektrode gesprochen. Diese andere Lampenelektrode kann eine zweite Elektrode der erwähnten Entladungslampe sein. Es ist auch denkbar, dass diese andere Lampenelektrode eine Elektrode einer ebenfalls in die Serienschaltung zwischen den Eingangsanschlüssen aufgenommenen zweiten oder weiteren Entladungslampe ist.

Das Halbleiterschaltelement besteht beispielsweise aus zwei antiparallel geschalteten Thyristoren.

Es ist denkbar, dass ein Eingangsabzweig des Steuerkreises des HaXbleiterschaltelementes an die beiden Lampenelektroden angeschlossen ist.

S09881/0868

12.5.79 " if, PHN

9169

Auch das nicht-lineäre Schaltungselement könnte beispielsweise direkt zwischen den beiden Larnpenelektroden angeschlossen sein.

Das nicht-lineare Schaltungselement kann beisplelsweise ein Widerstand mit einem positiven Temperaturkoeffizienten (PTC-Widerstand) sein. In diesem Fall wird im kalten Zustand dieses Widerstandes beim Zünden der Entladungslampe sein ohmscher Widerstand niedrig sein, wodurch das Auftreten einer hohen Spannung zwischen den Elektroden der Entladungslampe verhindert wird.

Der hochohmige Zustand des PTC-Widerstandes wird beispielsweise dadurch erreicht, dass dieser Widerstand nahe der Entladungslampe, beispielsweise einer Niederdrucknatriumdampfentladungslampe, angeordnet wird, so dass diese:· Lampe im Betriebszustand den PTC-Widerstand auf einer verhältnismassig hohen Temperatur hält.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform einer Anordnung nach der Erfindung, bei der ein erster Eingangszweig des Steuerkreises des Halbleiterschaltelements an einen Eingangsanschluss der Anordnung angeschlossen ist, bildet das nichtlineare Schaltungselement einen Teil eines zweiten Eingangszweiges des Steuerkreises des Halbleiterschaltelements, und ist im niederohmigen Zustand des nicht-linearen Schaltungselement s die Zeitkonstante des Steuerkreises über dem 2b zweiten Eirigangszweig so klein, dass das Halbleiterschaltelement über diesen zweiten Eingangszweig leitend gemacht wird.

Ein Vorteil dieser bevorzugten Ausführungsform besteht darin, dass das nicht-lineare Schaltungselement ziemlich klein sein kann, da es nur in einem Steuerkreis vorhanden ist. Dieses nicht-lineare Schaltungselement braucht dabei nämlich nicht den vollständigen Strom, der das Vorschaltgerät der Lampe durchfliesst, durchlassen zu können. Durch die geringe Zeitkonstante des Steuerkreises über dem zweiten Eingangszweig wird der leitende Zustand des Halbleiterschaltelements während des Zündens <ier Entladungslampe nicht über den ersten Eingangszweig sondern über den zweiten Eingangszweig versorgt. Selbstverständlich ist dabei auch auf die ver-

909881/0868

12.5.79 /f PHN

* 2325691

schiedenen Spannungen zu achten, an die die beiden Eingangs— zweige angeschlossen sind.

Bei einer Verbesserung der erwähnten bevorzugten Ausfuhr ungs form einer Anordnung nach der Erfindung ist das nicht-lineare Schaltungselement ein spannungsabhängiger Widerstand (VDR-Widerstand).

Ein Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass dabei ein direktes Ansprechen dieses Schaltungselements auf das Zünden der Entladungslampe erfolgt. Das als VDR-Widerstand a^^sgebildete nicht—lineare Schaltungselement nimmt dabei nämlich sofort nach dem Zünden der Entladungslampe seinen hochohmigen Zustand an. Dabei übernimmt der Steuerkreis über den ersten Eingangszweig die Steuerung des Halb— leiterschaltelements.

Zur Erläuterung des Zündvorgangs der Entladungslampe in dieser verbesserten bevorzugten Ausführungsforni sei noch folgendes mitgeteilt: Wie bereits erwähnt wurde, unterscheidet sich der wix\ksaine Wert der Bogenspannung der Entladungslampe nur wenig vom wirksamen Wert der Netzspannung (Effektiv— spannung). Werden die Eingangsanschlüsse der verbesserten ■ bevorzugten Ausführungsform jetzt an die Netzspannung angeschlossen, wird über den ersten Eingangszweig das Halbleiterschaltelement einmal leitend gemacht, wodurch ein Strom fHessen kann, der dem Kondensator - als Teil des Verschaltgeräts - eine elektrische Vorspannung gibt. Diese Vorspannung sorgt dafür, dass in der nächsten Halbperiode der Netzspeisung die Spannung am zweiten Eingangszweig einen hohen Wert anzunehmen versucht, xvodurch der VDR-Widerstand in den niederohmigen Zustand tritt·. Dadurch wird verhindert, dass durch das schnelle Leitendmachen des Halbleiterschalt— elements über den VDR-Widerstand'eine hohe elektrische Spannung zwischen den Elektx^oden der Entladungslampe* entsteht„ Dieser Vorgang setzt sich fort, bis die vorheizbare Elektrode .über den auch das Halbleiterschaltelement durchfliessenden Strom erwärmt und darauf die Entladungslampe gezündet ist» Der erste Eingarigszweig macht, daher, abgesehen vom ersten Mal, während des Zündens der Entladungslampe nicht mehr mit» Bei der erwähnten verbesserten Ausführungsform 1st

909881/0868

12.5.79 ^Q ^PHN 9169

damit erreicht, dass während des Zündvorgangs der Entladungslampe das Halbleiterschaltelement im wesentlichen über den zweiten Eingangszweig leitend gemacht wird, während im Betriebszustand der Entladungslampe der leitende Zustand des Halbleiterschaltelements nur über den ersten Eingangszweig .erreicht wird. Es wird damit eine Trennung zwischen dem Steuerverfahren des Halbleiterschaltelements in der Zündsituation und im Betriebszustand der Entladungslampe erreicht. Es ist denkbar, dass die Schaltungsanordnung nur eine

jQ Entladungslampe besitzt. Venn die verfügbare Netzspannung 220 V beträgt, liegt die Bogenspannung VB dieser Entladungslampe nahe der Netzspannung. Diese Bogenspannung kann nämlich zwischen etwa 155 und 3^0 V liegen. Das bedeutet weiter, dass die Netzspannung zwischen 0,65 VB und 1,4 VB

IQ liegt. Die hohen Bogenspaummgen können beispielsweise dadurch -verwirklicht werden, dass der Elektrodenabstand der Entlad^lJ]gslampe gross und/oder der Durchmesser dieser Lampe klein gewählt wird. Es ist ebenfalls denkbar, dass die hohe Bogenspannung mit Hilfe fein verteilter Glaswolle

2() in der Entladungslampe verwirklicht wird.

Bei einer folgenden bevorzugten Ausfülrrungsform einer Anordnung nach der Erfindung ist in der die Eingangsanschlüsse verbindende Serienschaltung eine zweite Entladungslampe aufgenommen, wobei der das Halbleiterschaltelement . 25 enthaltende Kreis die in Serie geschalteten Entladungslampen überbrückt.

Ein Vorteil dieser bevorzugten Ausführungsform besteht darin, dass Entladungslampen mit gängigen Bogenspannungen benutzt werden können. Bei einem 220-Volt Speisenetz könnte man daran beispielsweise eine Serienschaltung zweier Lampen mit je einer Bogenspannung von etwa 105 Volt betreiben.

Bei einer Verbesserung der letztgenannten bevorzugten Ausführungsform ist jede der beide# Entladungslampen mit zwei yorlieizbaren Elektroden ausgerüstet, wobei die den Eingangsanschlüssen abgewandten Enden der äusseren Elektroden · über das Halbleiterschaltelement miteinander verbunden sind.

Hiex*durch wird der Vox*teil einer Mehrlampenanordnung mit dem Fall kombiniert, bei dem das Halbleiterschaltelement

909881/0868

12.5.79 " ' JfR PHN 9169

das Vorheizen zweier vorheizbarer Elektroden besorgen kann. Mit den äusseren Elektroden selen diejenigen Elektroden der Entladungslampen, die sich an den Enden der Serienschaltung der beiden Lampen befinden, gemeint.

Bei einer weiteren Verbesserung der letztgenannten bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Inneren Elektroden an einen Hilfstransformator angeschlossen, wobei die Primärwicklung des Hilfstransformators aus einem Teil des Vorschaltgeräts besteht.

Ein Vorteil dieser weiteren Verbesserung ist, dass die Vorheizung der beiden inneren Elektroden der Entladungslampen auf einfache Weise erfolgen kann. Der betreffende Teil des Vorschaltgeräts, der für die Elektrodenvorheizung sorgt, ist dabei ein induktiver Teil.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer elektrischen Anordnung nach der Erfindung sind die beiden Entladungslampen Niederdruckquecksilberdampfentladungslampen.

Ein Vorteil dieser bevorzugten Ausführungsform ist.

dass in einer einfachen Beleiichtungsanordnung mit einer üblichen Kombination von Entladungslampen nur ein kleines Vorschaltgerät und eine elektronische Einheit zum Betreiben dieser Lampen erfordert werden.

Das Halbleiterschaltelement zusammen mit seinem Steuerkreis kann beispielsweise als gesonderte einfache Hilfsanordnung ausgeführt sein.

Vorzugsweise ist eine derartige Hilfsanordnung mit drei Eingangsanschlüssen versehen, von denen zwei über das Halbleiterschaltelement verbunden sind, das eine zweiseitige Thyristorkennlinie besitzt, und befindet sich ein nicht-lineares Schaltungselement in einem ebenfalls einen Kondensator enthaltenden Kreis, der das Halbleiterschaltelement überbrückt, und ist der dritte Eingangsanschluss über einen Widerstand mit dem Kondensator verbunden.

Drei Ausführungsbeispiele nach der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung,

909881/0868

Flg. 2 eine weitere Schaltungsanordnung nach der Erfindung.

In Fig. 1 sind mit 1 und 2 Anschlussklemmen (Eingangsanschlüsse) bezeichnet, die zum Anschliessen an eine Wechsel-Spannungsquelle von 220 V, 50 Hz dienen. Der Anschluss 1 ist an einen Kondensator 3 angeschlossen, dessen andere Seite an eine Primärwicklung 4 eines Transformators 5 angeschlossen ist. Die Sekundärwicklung des Transformators ist ·· mit 53- bezeichnet. Die andere Seite der Wicklung 4 ist an jQ eine vorheizbare Elektrode 6 einer Niederdruckquecksilberdampf entladungslampe 7 angeschlossen, deren zweite vorheizbare Elektrode mit 8 bezeichnet ist. In Serienschaltung mit der Lampe 7.ist eine gleichartige Niederdruckquecksilberdampf entladungslampe mit v'orheizbaren Elektroden 10 und aufgenommen. Die Elektrode 8 ist mit der Elektrode 10 verbunden. Die Elektrode 11 ist über eine zweite Primärwicklung 12 des Transformators 5 mit der Eingangsklemme 2 verbunden. Die Teile k und 12 bilden den induktiven Teil des Vorschaltgeräts der Entladungslampen 7 und 9· Die Elektroden 6 und 11 sind durch eine Serienschalrung aus einem Widerstand 21 mit positivem Temperaturkoeffizienten und einem Halbleiterschaltelement 22 mit zweiseitiger Thyristorkennlinie miteinander verbunden. Eine Steuerelektrode des Halbleiterschaltelements 22 ist über einen Widerstand 23 mit der Elektrode 11 verbunden. Ein Verbindungspunkt zwischen der Steuerelektrode des Halbleiterschaltelements 22 und dem Widerstand 23 ist an einen Widerstand 2k angeschlossen. Die andere Seite des Widerstandes Zh ist an ein als S.B.S. (silicon bilateral switch) ausgeführtes Durchschlagselement angeschlossen. Die andere Seite des Durchschlagelements 25 ist mit einem temperaturempfindlichen Widerstand 26 mit negativem Temperaturkoeffizienten verbunden. Die andere Seite dieses Widerstands 26 ist an einen Widerstand 27 angeschlossen. Die andere Seite des Widerstands 27 ist an die Elektrode 11 der Entladungslampe 9 angeschlossen.

Ein erster Eingangszweig des Steuerkreises des Halbleiterschaltelements 22 besteht aus einer "Serienschaltung aus einem Widerstand 30, einem Widerstand 31» einem einstell-

909881/0868

12.5.79 xi» FHN

baren Widerstand Ύλ und einem Kondensator 33· Dieser Eingangszweig ist einerseits an einen Verbindungspunkt zwischen dem Eingangsanschluss (Eingangsklemme) 1 und dem Kondensator und zum anderen an die Elektrode 11 der Entladungslampe 9 angeschlossen. Ein zweiter Eingangszweig des Steuerkreises des Halbleiterschaltelements 22 besteht aus einer Serienschaltung aus einem als spannungsempfindlichen Widerstand ausgebildeten nicht-linearen Schaltungselement 4θ, einem Widerstand 41 und dem gemeinsamen Kondensator 33. Dieser

jQ zweite Eingangszweig überbrückt das Halbleiterschaltelement 22,

Weiter ist die Serienschaltung aus den Widerständen 31 _t 32 und dem Kondensator 33 durch eine Serienschaltung aus zwei entgegengesetzt gerichteten Zenerdioden 50 und 51 überbrückt.

In der Verbindung der Transformatorwicklung 5a mit den Elektroden 8 und 10 befindet sich ein Schaltelement mit zweiseitiger Thyristorkennlinie (Triac) 60. Eine Steuerelektrode dieses Schaltelements 60 ist über eine Serienschaltung aus zwei Zenerdioden 61 und 62 mit einer Hauptelektrode dieses Schaltelements 60 verbunden.

Die Wirkungsweise dieser Schaltung ist wie folgt: Wenn die Anschlüsse 1 und 2 mit der Spannungsqueli.e von 220 Volt, 50 Hz verbunden werden, durchfliesst zunächst ein Strom den Kreis 1, 30, 31, 32, 33, 11, 12, 2, wodurch sich der Kondensator 33 auf den Schwellenwert des Elements auflädt. Dabei wird das Schaltelement 22 leitend und lädt sich der Kondensator 3 auf. Beim Stromnulldurchgang wird das Element 22 wieder gesperrt, Durch die elektrische Vorspannung am Kondensator 3 entsteht eine verhältnismässig hohe Spannung zwischen den Elektroden 6 und 11. Diese Spannung ist so hoch, dass der spannungsabhängige Widerstand hO dabei seinen niederohmigen Wert annimmt. Dadurch lädt «ich der Kondensator 33 ziemlich rasch über den dabei yei'tml bnismässig kleinen Widerstand ^O auf. Beim erneuten

3b Erreichen der Sclrwe 3.1 en spannung des Durchschlagelements \vlrd das Halbleiterschaltelement 22 über seine Steuerelektrode leitend gemacht. Darauf durchfliesst ein Strom den Kreis 1, 3, h, 6, 21, 22, 11, 12 zum Eingangsanschluss

909.801/0868

12.5.79 Jf PHN 9-169

Da auch die Wicklungen k und 12 Strom durchmesst, wird in der Wicklung 5^· eine Spannung induziert, die dafür sorgt, dass die Elektroden 8 und 10 ebenfalls vorgeheizt werden. Unterschreitet am Ende einer Halbperiode der· Sbi"om durch

r das Element 22 seinen Haltestrom, so tritt dieses Element erneut in den nicht leitenden Zustand. In den folgenden Halbperloden wird, wie oben bereits beschrieben, über den Eingangskreis hO, 41 , 33 das Schaltelement 22 wiederum leitend gemacht. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis die

^g' Entladungslampen 7 und 9 zünden. Dann wird die Spannung sswischen den Elektroden 6 und 1 1 gleich der gemeinsamen Bogenspannung der beiden Lampen. Diese Spannung ist nicht ausreichend zum Aufrechterhalten des niederohmigen Zustande des spannungseinpfindlichen Widerstands ko. Daher tritt

^₅ dieser Widerstand in einen hochohmigen Zustand. Die Situation sieht dabei so aus, dass das Leitendmachen des HaIbleiterschaltelements 22 vom ersten Eingangszweig 30, 31 > 32, 33 übernommen wird. Für jede Halbperiode des Speichernetzes wird dabei über die Widerstände 30 bis 32 der Kondensator auf den Durchschlagswert des Schwellenelements 25 aufgeladen. Dann erhält die Steuerelektrode des Schaltelements einen Impuls, bei dem dieses Schaltelement leitend wird. Der einen Teil des Vorschaltgeräts bildende Kondensator 3 «orgt u.a. dafür, dass an den Entladungslampen immer eine

jig ausreichende Wiederzündspannung erscheint. Mit der Serienschaltung der Zenerdioden 50 und 51 wird erreicht, dass im Betriebszustand der Entladungslampen der Zeitpunkt in der Halbperiode des Leitendwerdens des Halbleiterschaltelements 22 nur geringfügig von Schwankungen in der Netzspannung zwischen den Klemmen 1 und 2 abhängig ist.

Zum Konstanthalten des Netzstroms ist der erste Eingangsznoig 30, 31 j 32, 33 zwischen dem Anschluss 1 und der Kle3t Lrode 11 angeschlossen. Dies bedeutet nämlich, dass die Pil a 3 enver Schiebung in bezug auf die Netzspannung, die vom Strom durch die Wicklung 12 -bewirkt wird, zvim Anpassen des Zeitpunkts des Leitendmachens des Halbleiterschalters 22 berücksichtigt werden kann.

• Beim Zündverfahren der Entladungslampen 7 und 9 wird

909881/0868

12,5.79 ' y^ PHN 9169

^f3 2325691

faktisch die Wirkung des Eingangszweigs 30, 31, 32 schnell dadurch blockiert, dass über die Widerstände ^O und hl der Kondensator 33 schon bald den Durchschlagswert des Schwellenelements 2^ erreicht. Auch xvenn eine Störung auftreten würde, wodurch die Spannung an den Lampen 6 und 11 wieder auf einen hohen Wert anzusteigen droht, sorgt der Widerstand 4o dafür, dass das Schaltelement 22 schnell genug leitend gemacht wird, um das Auftreten dieser hohen Spannung zu vermeiden.

Wenn die Entladungslampen 7 und 9 gezündet sind, wird die Spannung an der Transformatorwicklung 5a derart verringert, dass der Durchschlagswert der Zenerdioden 6i und nicht mehr erreicht wird» Damit wird das Leitendmachen des Halbleiterschaltelements 60" und damit das Vorheizen der inneren Elektroden 8 und 10 beendet. Die Temperatur der

IG Elektroden 8 und 10 wird nämlich im Betriebszustand bereits ausreichend von den Entladungen in den beiden Lampen 7 und auf Niveau gehalten. Der NTC-Widerstand 26 muss das Wiederzünden der Entladungslampen auch bei niedrigen Umgebungstemperaturen gewährleisten.

In' einem ersten Ausführungsbeispiel ist die Länge einer jeden der Entladungslampen etwa 1,20 m und beträgt ihr Durchmesser etwa 26 mm. Das Füllgas besteht aus Argon. Die Bogenspannung einer dieser Lampen beträgt etwa 125 V. In diesem Fall nimmt jede Lampe etwa 3^· Watt auf. Das Vorschaltgerät besteht aus der Kombination 3, '+» 12 und nimmt dabei nur etwa 9 Watt auf, so dass insgesamt aus dem Netz 77 Watt bezogen wird. Die Systemausbeute der vollständigen elektrischen Anordnung einschliesslich des Vorschaltgeräts beträgt dabei etwa 88 Lumen/Watt. Beim Starten tritt der VDR-Widerstand ^O dabei in den niederohmigen Zustand, wenn eine Mindestspannung von etwa 350 V zwischen den Lampenelektroden erreicht ist. Dadiirch wird ein Zünden bei kalten Elektroden vermieden. In einer übrigens gleichartigen Anordnung, jedoch nicht nach der Erfindung, nämlich ohne VDR-Widerstand 40, konnte die Spannung zwischen den Lampenelektroden 6 und 11 auf etwa 1200 V ansteigen. Dabei zündeten die Entladungslampen bei zu kalten Elektroden.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel, in dem die

909881/0868

12.5.79 . yf PHN 9169

** 292569Ί

Netzspannung 118 V und die Netzfrequenz 60 Hz beträgt, ist die Länge der beiden Entladungslampen ebenfalls 1,20 m. Es handelt sich, hier um Argon-Krypton enthaltende Niederdruckquecksilberdampf en tladungslampen mit einem Ausseildurchmesser von 38 mm. Die Bogenspannung dieser Lampen beträgt etwa 83 V. In diesem Fall nimmt jede Lajnpe etwa 32 Watt auf. Das Vorschaltgerät nimmt insgesamt etwa 7>5 W auf, so dass aus dem Netz etwa 70 Watt bezogen wird. Die Systemausbeute ist dabei etwa 79 Lumen/Watt.

In einem dritten Ausführuiigsbeispiel, in dem die Anordnung ebenfalls zum Anschliessen an ein Netz von 118 V, 60 Hz bestimmt ist, sind die beiden Entladungslampen 7 und durch eine einzige Niederdruckquecksilberdamofentladungslampe 60 mit einer Länge von 1,50 m ersetzt worden, siehe Fig. 2. Die übrigen Bezugsziffern in Fig. 2 entsprechen denen nach Fig. 1 . Der Aussendui-chmesser der Entladungslampe 60 ist 26 mm. Das Füllgas ist Argon. Die Bogenspannung beträgt etwa 145 V. In diesem Fall nimmt die Entladungslampe etwa 59 Watt auf. Das Vorschaltgerät bezieht 8 Watt, so dass aus dem Netz etwa 67 Watt aufgenommen wird. Die Innenwand der Entladungslampe ist mit einer Leuchtstoffschicht versehen, die mit dreiwertigem Europium aktiviertes Yttriumoxyd, mit Terbium aktiviertes Zermagnesiumaluminat und mit zweiwertigem Europium aktiviertes Bariummagnesiumaluminat enthält (siehe GB-PS 1 458 700 und 1 452 O83). Die Systemausbeute ist etwa 84 Lumen/Watt.

Die Schaltungselemente haben ungefähr die Werte, die in der nachstehenden Tabelle angegeben sind.

- TABELLE - ./.

909881/08S8

ORIGINAL INSPECTED

12.5-79

PHN

TABELLE

2925S91

	Ausführungsbeispiel	Nr. 1	Nr. 2	Nr. 3
	3,4	7,8	6,5
Kondensator 3 (/^u^)	470	470	330
Kondensator 33 (nF)	1	0,33	0,35
Spule 4 u. 12 zusammen(Henryk	39	39	100
Widerstand 41 (kOlim)	11	11	10
Widerstand 32 (kOhm)	39	39	* 15
"Widerstand 31 (kOhm)	100	47	47 "
Widerstand 30 (kOhm)	27	27	27
Widerstand 27 (kOhre)	150	150	150
Widerstand 2k (kOlim)	1	1	1
Widerstand 23 (kOhm)

Bei jedem der drei Ausführungsbeispiele ist die Bedingung erfüllt worden, dass die Anordnung an eine Netzspannung angeschlossen 1st, die zwischen 0,65 VB und i,k VB liegt.

So ist nämlich im ersten Ausführungsbeispiel die Netzspannung 220 Volt und VB = 2 χ 125 = 2^0 Volt. Die Netzspannung liegt dabei zwischen 0,65 VB = I65 Volt und 1,h VB = 350 Volt.

Im zweiten Ausführungsbeispiel beträgt die Netzspannung 118 Volt und VB - 2 χ 83 Volt = I66 Volt. Dabei liegt die Netzspannung zwischen 0,65 VB -- 110 Volt und 1,h VB = 230 Volt.

Im dritten Ausführungsbeispiel beträgt die Netzspannung 118 Volt und VB - 145 Volt. Die Netzspannung liegt dabei zwischen 0,65 VB = 95·Volt und 1,4 VB = 200 Volt.

Beim Zünden ist der ohms die Wert des VDR-Widerstands 4θ in jedem der Ausführungs'beispiele nahezu vernachlässigbar klein. F>er restliche ohmsche Wert des Widerstands 4i sorgt dafür, dass die Zeitkonstante des zweiten Eingangszweigs hO, 'Ή, 33 so klein ist, dass sich der Kondensator 33 über du e&en Zweig schnell auflädt und damit das Halbleiterschalteleraont 22 schnell leitend macht. Der zweite Eingangszweig mit den Widerständen 30, 31 und 32 macht dabei in dieser Phase dos Zü.nd\^rorgangs nicht mehr mit.

909831/0868

12.5.79 ΐ/^, PHN 9169

'^1lt 2925

^, PHN 9169

Weiterhin ist der Kreis 30, 31 und 32 in jedem der Ausführungsbeispiele so hochohmig, dass die Spannung am Kondensator 33 im Betriebszustand der Entladungslampe^) erst in der zweiten Hälfte jeder Halbperiode der elektrischen

δ Speisung die Durchschlagspannung des Elements 25 erreicht und darauf das Halbleiterschaltelement 22 leitend macht. Ein Vorteil der beschriebenen Anordnungen nach der Erfindung besteht darin, dass mit verliältnismässig kleinen Vorschaltgeräten durch die verhältnismässig hohe (gemeinsame) Bogenspannung der Lampen, die in der Nähe der Netzspannung liegen, kombiniert mit Zündschaltungen, welche die Entladungslampen auf eine die Lebensdauer fördernde Weise zünden, Lampenschaltungen erhalten sind, die sowohl energiesparend als auch durch die die Lebensdauer fördernde Zündung materialsparend sind.

Der Schaltungsteil mit den Bezug-sziffern 21 und darüber (siehe Fig. 1 und 2) kann in einer Hülle angeordnet werden, die die Abmessungen eines Glimmstarters hat.

909881/0868

Claims

12.5.79 * PHK 9169

PATENTANSPRÜCHE

(~\i\ Schaltungsanordnung zum Zünden und Speisen mindestens einer Gas— und/oder Dampfentladungslampe mit einer vorlieizbaren Elektrode, wobei die Anordnung zwei Eingangsanschlösse besitzt, die durcli eine Serienschaltung wenigstens aus der Entladungslampe und einem einen Kondensator· enthaltenden Vorschaltgerät miteinander verbunden sind, und wobei die Eingangsanschlüsse zum Anschliessen an eine fechselspaunuiigsquelle bestimmt sind, deren Effektivspannung in Volt zwischen Oj65 VB und 1,4 VB liegt, worin VB die Gesamtbogenspannung der in der Serienschaltung befindlichen Entladungslainpe(n) ist, und wobei das den Eingangsanschlüssen abgewandte Ende der vorheizbaren Elektrode über einen ein Halbleiterschalt" element enthaltenden Kjreis mit einer anderen in die Serienschaltung aufgenommenen Lampenelektrode verbunden ist und dieses Schaltelement im Betriebszustand der Entladungslampe von einem Steuerkreis in der zweiten Hälfte ,jeder Halbperiode der Speisung leitend gemacht wird, dcidurch gekennzeichnet, dass die beider. Elektroden (6, 1l) miteinander auch über ein nichtlineares Schaltungselement {ho) verbunden sind, das bei eingeschalteter Anordnung, jedoch noch nicht gezündeter Entladungslampe (7? 9) niederohmiger als im Betriebszustand der Entladungslampe 1st. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, wobei ein erstex¹ Eingangszweig des Steuerkreises des Halblei-terschaltelements an einen Eingangsanschluss der Anordnung angeschlossen 1st,

909881/0888

/2.5.79 2 PHN 9169

dadurch gekennzeich.net, dass das nicht—lineare Schaltungselement (ho) einen Teil eines zweiten Eingangszweigs (40, kl, 33) des Steuerkreises (23-51) des Halbleiterschaltelements (22) bildet und dass im niederohmigen Zustand des nichtlinearen Schaltungselements die Zeltkonstante des Steuerkreises über den zweiten Eingangszweig so klein ist, dass das Halbleiterschaltelement (22) über diesen zweiten Eingangszweig leitend gemacht wird.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gek,ennzeichnet, dass das nicht-lineare Schaltungselement (ho) ein spannungsabhängiger Widerstand ist.

k, Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3> dadurch gekennzeichnet, dass in der die Eingangsanschlüsse (1, 2) verbindenden Serienschaltung ( 3> ^j 7j 9> 12) weiter eine zweite Entladungslampe (9) aufgenommen ist, wobei der das Halbleiterschaltelement (22) enthaltende Kreis (21, 22) die in Serie geschalteten Entladungslampen (7, 9) überbrückt.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, dass jede der beiden Entladungslampen (7> 9) mit zwei vorheizbaren Elektroden (6, 8 bzw, 10, 11) ausgerüstet ist, wobei die den Eingangsanschlüssen (1, 2) abge— wandten Enden der äusseren Elektroden (6, 11) über das Halbleiterschaltelement (22) miteinander verbunden sind.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5» dadurch gelcennzeichnet, dass die beiden inneren Elektroden (8, 10) an einen Hilfstransformator (5a) angeschlossen sind, wobei die Primärwicklung (k, 12) des Hilfsti'ansformators (5) aus einem Teil des Vorschaltgeräts besteht. 7· Schaltungsanordnung nach Anspruch h, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Entladungslampen (7, 9) Niederdruckquecksilberdampfentladungslampen sind. 8. Hilfseinrichtung mit einem Halbleiterschaltelement für eine Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfseinrichtung mit drei Eingangsanschlüssen versehen ist, wobei zwei dieser Anschlüsse über ein Halbleiterschaltelement (22) verbunden sind, das eine zweiseitige Thyristorkennlinie besitzt, und

909881/0868

fe.5.79 „2f PHN 9169

wobei ein nicht-lineares Schaltungselement (4o) und einen Kondensator (33) enthaltender Kreis (^0, kl, 33) des Halbleiterschaltelement überbrückt und der dritte Eingangsanschluss übex" einen ¥iderstand (30) mit dem Kondensator (33) 5 verbunden ist.

909881/0868