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Leuctstofflapenschaltung
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Die Erfindung betrifft eine Leuchtstofflampenschaltung mit einer über
ein Strombegrenzungsglied, vorzugsweise eine Drosselspule, an eine Wechselspannungsquelle
anschließbaren Leuchtstofflampe und einem Heizkreis, der parallel zur Gasentladungsstrecke
der Leuchtstofflampe liegt und einen Schaltstarter enthält.
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Bei den bekannten Leuchtstofflampenschal tunren besteht der Schaltstarter
im Heizkreis in der Regel aus einer Glimmröhre, deren aus Bimetall bestehenden Elektroden
sich bei Erwärmung verformen und dabei einen galvanischen Kontakt zwischen den Elektroden
der Glimmröhre herstellen, wodurch der Heizkreis geschlossen wird.
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Wenn die Leuchtstofflampe an Spannung gelegt wird, dann zündet zunächst
die im Heizkreis liegende Glimmröhre, wodurch deren 3imetallelektroden erwärmt werden.
Wenn diese in gegenseitigen Kontakt kommen, fließt ein Strom über die Heizelemente
der Leuchtstofflampe. Da, solange die Elektroden in mechanischem Kontakt stehen,
keine Gasentladung in der Glimmröhre stattfinden kann, kühlen sich die Elektroden
ab, so daß der Kontakt zwischen den beiden Elektroden aufgehoben und der Heizstrom
unterbrochen wird, wobei es zum ersten Zündversuch der Leuchtstofflampe konimt.
Wenn die Zündspannung der Leuchtstofflampe zu diesem Zeitpunkt noch
nicht
unterhalb der Zündspannung der Glimmlampe liegt, so wiederholt sich der eben beschriebene
Vorgang, was sich als unangenehmes Flackern bemerkbar macht. Dadurch, daß es gewisse
Zeit dauert, bis sich die Bimetallelektroden der Glimmröhre erneut berühren und
sich wieder trennen, vergeht gewöhnlich eine in der Größenordnung von einigen Sekunden
liegende Zeitspanne, bis die Leuchtstofflampe gezündet hat.
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Es ist auch ein elektronisch arbeitender Schaltstarter bekannt, der
aus einem Thyristor besteht, der beim Anlegen der Leuchtstofflanpe an Spannung sofort
schließt und nach einer fest einprogrammierten Zeitspanne wieder öffnet. Dieser
Schaltstarter ist sehr kostenaufwendig. Er hat ferner den Nachteil, daß, wenn man
ein Flackern der Leuchtstofflampe vermeiden will, die fest einprogrammierte Zeit
so groß gewählt werden muß, daß auch bei ungünstigsten Startbedingungen die Zündung
der Leuchtstofflampe nach Ablauf der einprogrammierten Zeit gesichert ist. Das bedeutet,
daß die einprogrammierte Zeit in der Regel länger als erforderlMch ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leuchtstofflampenschaltung
der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der das unregelmäßige, lästige Flackern
beim Einschalten sowie die gewöhnlich auftretenden größeren Zeitspannen bis zur
endgültigen Zündung der Leuchtstofflampe vermieden werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Leuchtstofflampenschaltung nach
dem Obertevriff des Ansnruchcs 1 vorgeschlagen, die dadurch
gekennzeichnet
is-t, daß der Zündkreis aus einer Reihenschaltung einer Diode und eines Schwellwertschaltergliedes
besteht.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
genannt.
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Der Erfindung liegt folgende Uberlegung zugrunde: Bei den bekannten
Leuchtstofflampenschaltungen fließt der Heizstrom während längerer Zeitabschnitte.
Während eines solchen Zeitabschnittes ist eine Zündung der Leuchtstofflampe nicht
möglich, da der Heizkreis parallel zur Leuchtstofflampe liegt und daher deren Gasentladungsstre
öke praktisch kurzschließt. Der Schaltstarter erhält keine Information darüber,
ob die Leuchtstofflampe zündfähig ist. Die Erfindung beruht nun darin, dai3 zur
Heizung nur eine Halbwelle des Wechselstromes benutzt wird. In der Genrichtung ist
der Heizkreis stets offen, so daß die Leuchtstofflampe fortlaufend die Höglichkeit
hat, sofort zu zünden, sobald ihre Zündspannung auf das Niveau der anliegenden Spannung
gesunken ist.
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Anhand des in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispieles soll die
Erfindung näher erläutert wer(lell.
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Die Figur zeigt eine Leuchtstofflampe 1, die über eine Drosselspule
6 an eine Wechselspannungsquelle 7, 8 angeschlossen is.
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Parallel zur Gasentladungsstrecke 3 der Leuchtstofflampe und in Reihe
mit den Heizelementen 4 der Leuchtstofflampe liegt ene
Diode 10
in Reihe mit einem Schwellwertschalterglied 11. Das SchwellwerGschal-terglie(l arbeitet
wie ein Schalter, der sich schließt;, wenn die an seinen Elecktroden anliegende
Spannung einen bestimmten Schwellwert überschreitet. Nach erfolgter Schlie-13ung
fällt an Schwellwertschalterglied praktisch keine Spannung iehr ab. Es öffnet erst
wieder, wenn der Strom über das Schwellwertschal-terglied unterbrochen wird.
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Wenn die Leuchtstofflampenschaltung an Spannung gelegt wird, dann
wird während der in Durchlaßrichtung der Diode gerichteten Halbwelle der Wechselspannung
die Heizung der Elektroden der Leuchtstofflampe eingeleitet. In jeder entgegen der
Durchlaßrichtung der Diode 10 gerichteten Halbwelle finde-t ein Zündversuch der
Leuchtstoff-lampe statt. Sobald infolge der lleizstromstöße wihrend der Durchlaßhalbwelleneine
ausreichende Ionisation des Gases in cter Leuchtstofflampe stattgefunden hat, erfolgt
in der darallffolgenden Halbwelle die Zündung der Leuchtstofflampe. Nach erfolgter
Zündung der Leuchtstofflampe bricht die Spannung an der Leuchtstoffiampe infolge
des Spannungsfalles an der Drossel spule 6 auf die sogenannte Brennspannung der
Leuchistofiampe zusammen. Da der Schwellwert des Schwellwer-tschaltergliedes 11
größer als diese Brennsnanrlung ist, kann nach erfolgter Zündung der Leuchtstofflampe
kein Strom über den Heizkreis fließen.
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Das Schwellwertschalterglied kann mit den obengenannten Wigenschaften
in mannigfacher Weise aufgebaut sein. Insbesondere bieten sich 1lalbleiterbauelemente
an, wie beispielsweise eine
Schichtdiode oder eine Transistorschaltung.
Es kann auch ein integriertes Halbleiterbauelement verwendet werden, welches die
Funktionen der Diode 10 und des Schwellwertschaltergliedes 11 in sich vereinigt
(z.B. Diak).
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Im Gegensatz zu den bekannten Leuchtstofflampenschaltungen mit Glimmröhrenschaltstarter
fnllt bei der Leuchtstofflampenschaltung nach der Erfindung das unangenehm wirkende
unregelmäßige Aufblitzen und Flackern beim Einschalten weg. Bei der Schaltung nach
der Erfindung steigt die Helligkeit vom Einschaltaufrenblick an in der Regel in
weniger als einer Sekunde von Null auf volle Leucht'craft. Während dieses Vorgangs
tritt zwar ein leichtes Flimmern mit 25 ftz (halbe Netzfrequenz) auf. Diese regelmäßige
und relativ hochfreTj-znte Helligkeitsschwankung wird vom itu-e noch nicht als störend
empfunden. Bei der erfindung erfolgt die endgültige Zündung unmittelbar, nachdem
eine ausreiciiende Ionisation der Gassäule in der Leuchtstofflampe stattgefunden
salat. Bei den bekannten Schaltungen wird dieser Zeitpunkt regelmäßig überschritten,
da bis zum erneuten Öffnen des Kontaktes zwischen den elektroden der Glimmröhre
gewartet werden muß. In der Regel ist die Zeit bis zur vollständigen Zündung bei
der Erfindung bedeutend kürzer als bei den bekannten Leuchtstofflamnenschaltungen.
Bei der Erfindung wird zwar nur mit einer Halbwelle geheizt. Dieser Nachteil wir
aber weitgehend oder arollstindig ausgeglicher1, da diese Heizutig vom ersten Augenblick
des inschaltens an und dann ununterbrochen bis zur endgiltigen Zündung stattfindet.
Bei den üblichen Schaltungen beginnt die Heizung erst einige Zeit nach dem Einschalten,
da zunächst die Elektroden
der Glimmröhre erwärmt und miteinander
in Kontakt gebracht werden müssen. Ein solcher heizungsfreier Zeitabschnitt wiederholt
sich mit jedem folgenden Zündversuch bei den bekannten Schaltungen.
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Insbesondere bei langen (150 und mehr Zentimeter) handelsüblichen
Leuchtstofflampen erweist es sich bei der Schaltung nach der Erfindung als vorteilhaft,
die Drosselspule an den geerdeten tiullleiter und nicht an den Phasenleiter der
Wechselspannungsquelle anzuschließen.
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Sollte sich die verminderte Eleizleistung bei der Schaltung nach der
erfindung bei bestimmten Leuchtstofflampen als störend erweisen, dann kann dem durch
eine andere Auslegung der Heizelemente der Leuchtstofflampe leicht abgeholfen werden.
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