DE3046617A1 - Elektronisches hilfsgeraet zum zuenden und speisen einer gas- und/oder dampfentladungslampe bei wechselspannung - Google Patents
Elektronisches hilfsgeraet zum zuenden und speisen einer gas- und/oder dampfentladungslampe bei wechselspannungInfo
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Description
fi.V. Philips' BlQellarr.ponfcb'.Icten, Eirahovpn' j..;."."-" -- - ου nog ι /
PHN 9653 Ρ 24.10.1980
Elektronisches Hilfsgerät zum Zünden und Speisen einer
Gas- und/oder Dampfentladungslampe bei Wechselspannung
Die Erfindung betrifft ein elektronisches Hilfsgerät zum Zünden und Speisen einer mit Elektroden ausgerüsteten
- Gas- und/oder Dampfentladungslampe bei Wechselspannung, wobei dieses Hilfsgerät mit mindestens zwei
Eingangsanschlüssen versehen ist, von denen einer zum Anschliessen an eine Elektrode-der Entladungslampe und
der andere zum Anschliessen an eine andere Lampenelektrode bestimmt ist, und diese Eingangsanschlüsse durch einen
Abzweig miteinander verbunden sind, der ein erstes mit einem Steuerkreis versehenes gesteuertes Halbleiterschaltelement
enthäLt, das bei Wechselspannungsversorgung - im Betriebszustand der Lampe — Eingangsanschlüsse des Hilfsgeräte in beiden Halbperioden Strom führt und dessen
Steuerung von der Höhe der Wechselspannung abhängig ist.
Die Erfindung bezieht sich gleichfalls auf eine elektrische Schaltung zum Zünden und Speisen einer mit
zwei Innunelektroden ausgerüsteten Gas- und/oder Dampfentladungslampe,
wobei diese Schaltung mit einem elektrischen Hilfsgerät der eingangs erwähnten Art ausgerüstet ist.
Ein elektronisches Hilfsgerät der eingangs erwähnten Art ist bereits in der DE-OS 29 25 691 vorgeschlagen
Ein Vorbeil dieses bereits vorgeschlagenen
elektronischen Hilfsgeräte besteht darin, dass eine damit
ausgerüstete elektrische Spciscschaltung für eine Gas- und/oder Dampfentladungslampe nur mit einem verhältnis—
massig kleinen, einen Kondensator enthaltenden Vorschaltgerät in Serie mit dieser Lampe ausgerüstet zu sein
braucht. Ein Nachteil dieses bereits vorgeschlagenen, elektronischen Hilfsgeräte ist jedoch, dass die Lampe in
der erwähnten Schaltung be Lm Zünden manchmal versagt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hilfsgerät der eingangs erwähnten Art anzugeben, das eine
einwandfreie Zündung der Lampe ermöglicht.
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PHN 9053 y 24.IO.I98O
Dies© Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch
gelöst, dass ein zweites gesteuertes Halbleiterschaltelement mit zwei Schaltstellungen vorgesehen ist und derart
mit dem ersten Schaltelement verbunden ist, dass nur in einer der Schaltstellungen des zweiten Schaltelements der
Strom durch das erste Schaltelement gesperrt ist, wobei eine Steuerelektrode des zweiten Schaltelements an einen
zweiten Steuerkreis angeschlossen ist, der parallel zu einem wenigstens das erste Schaltelement enthaltenden Teil
des die Eingangsanschlüsse verbindenden Abzweigs liegt,
einen Gleichrichter enthält und weiter eine derart geringe Zeitkonstante besitzt, dass wenigstens nach dem Einschalten
des Hilfsgeräts der zweite Hteuerkreis das zweite Schaltelement zu Beginn jeder Halbperiode in seine andere Schaltstellung
bringt.
Ein Vorteil dieses elektronischen Hilfsgeräts besteht darin, dass in einer damit ausgerüsteten elektrischen
Speiseschaltung mit einer Gas- und/oder Dampfentladungslampe sowie mit einem einen Kondensator ent-
2" haltenden Vorschaltgerät diese Lampe in viel geringerem
Masse die Zündung versagt.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei der Schaltung nach der erwähnten DE-OS 29 25
eine Restladung am Vorschaltgerätekondensator zum Zeit-
" punkt der Einschaltung die Zündversagung der Lampe zur
Folge haben kann. Eine derartige Restladung am Vorschaltgerätekondensator ist beispielsweise vorhanden, wenn die
Lampenschaltung erst ganz kurz vor der erneuten Einschaltung
abgeschaltet wurde.
Die erwähnte Restladung des Kondensators kann in Abhängigkeit vom Zeitpunkt der erneuten Einschaltung
bei der bereits beschriebenen Schaltung.dazu führen, dass
der Lampe keine ausreichend hohe Zündspannung zugeführt wird. Dies geschieht daher weil die Lampe beim Zünden
manchmal praktisch ununterbrochen vom ersten Schaltelement kurzgeschlossen wird. Dann zündet die Lampe nicht.
Eine Lösung dieses Problems könnte darin bestehen, dass der Vorschaltgerätekondensator von einem
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hochohmigen Widerstand überbrückt wird. Die Restladung des Kondensators leckt dann verhältnismässig rasch, über
diesen Widerstand weg. Ein Nachteil dieser Lösung ist jedoch, dass mit dem Widerstand zusätzliche Verluste im
Betriebszustand der Lampe eingeführt werden.
Bei der vorliegenden Erfindung ist die Lösung im elektronischen Hilfsgerät selbst gesucht. Dabei wurde erkannt,
dass beim Zünden der Lampe ein andauernd gesperrter Zustand des die Lampe Überbrückenden ersten Halbleiterschaltelementes
zu einer ausreichend hohen Zündspannung an der Lampe führt, und zwar auch, wenn der Kondensator
eine Restladung besitzt.
Beim Zünden einer Entladungslampe mit einem erfindungsgemässen elektronischen Hilfsgerät wird durch
die Wirkung des zweiten Schaltelements erreicht, dass das erste Schaltelement nur nach jeweils einer Halbperiode
der Wechselspannungsspeisung leitet. In den dazwischen liegenden Halbperioden können Zündspannungen an der Lampe
vorhanden sein. Die beschriebene Wirkung des zweiten Schaltelements wird u.a. durch den Gleichrichter in seiner
Steuerschaltung bewirkt.
Das zweite Schaltelement ist beispielsweise in die Eingangsanschlüsse des elektronischen Hilfsgeräte
verbindenden Abzweig aufgenommen, der auch das erste Schaltelement enthält, wobei die beiden Schaltelemente in
Serie geschaltet wind. Das zweite Schaltelement hat z.B.
eine zweiseitige Thyristorkennlinie (Triac), wobei· das zweite Schaltelement beim Zünden der Lampe über seinen
Steuerkreis jede zweite Halbperiode leitend gemacht wird.
Dabei kann nach dem Zünden der Lampe ein beispielsweise das zweite Schaltelement überbrückender temperaturabhängiger
Widerstand (NTC), der mit der Lampe in Wärmekontakt steht, den Stromtransport übernehmen.
Die kleine Zeitkonstante der Steuerschaltung des zweiten Schaltelements wird beispielsweise dadurch
erhalten, dass diese Steuerschaltung mit einem ohmschen Widerstand in Serie mit einem verhältnismässig kleinen
Kondensator ausgerüstet wird.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines
erfindungsgemässen elektronischen Hilfsgeräte enthält
der zweite Steuerkreis einen Widerstandsspannungsteiler,
ist die Steuerelektrode des zweiten Schaltelements an
einen Abzweigpunkt dieses Spannungsteilers angeschlossen und ist das Verhältnis der Widerstandsteilung derart, dass
bei einer Wechselspannung, die höchstens der Bogenspannung der zu betreibenden Entladungslampe entspricht, die
Spannung an der Steuerelektrode des zweiten Schaltelements nicht ausreicht, um dieses Schaltelement in eine andere
Schaltstellung zu bringen, wobei die dabei auftretende Schaltstellung diejenige ist, die frei von einer sperrenden
Wirkung auf das erste Schaltelement ist.
Ein Vorteil dieser bevorzugten Ausführungsform
besteht darin, dass der Steuerkreis des zweiten Schaltelements (zweiter Steuerkreis) sowohl eine sehr geringe
Zeitkonstante hat als auch selbst für den Übergang der Wirkung des elektronischen Hilfsgeräte vom Zündzustand
auf den Betriebszustand der Lampe sorgt.
Bei einer Verbesserung dieser bevorzugten Ausführungsform eines erf indungsgemässeii elektronischen
Hilfsgeräte ist im zweiten Steuerkreis der Spannungsteiler von einer Zenerdiode überbrückt und sind die Durchlassrichtung
des Gleichrichters und die Zenerrichtung der Zenerdiode elektrisch gleichgerichtet. Hierdurch wird
das zweite Schaltelement gegen gefährlich hohe Steuerspannungen geschützt.
Es wurde bereits erwähnt, dass das zweite Schaltelement mit dem ersten Schaltelement in Serie geschaltet
sein könnte.
Bei einer folgenden bevorzugten Ausf'Uhrungsform
des erfindungsgemässen elektronischen Hilfsgeräts
befindet sich das zweite Schaltelement im Steuerkreis des ersten Schaltelements. Dann braucht das zweite Schaltelement
nur einen Steuerstrom zu führen, d.h. dieses Schaltelement braucht nur für eine niedrige Stromstärke
bemessen zu sein.
Bei einer Verbesserung der zuletzt genannten
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Ausführungsform enthält der Steuerkreis des ersten Schaltelements
eine Serienschaltung aus wenigstens einem Widerstand und einem Kondensator und liegt diese Serienschaltung
parallel zu einem wenigstens das erste Schaltelement enthaltenden Teil des die EingangsanschJLÜsse verbindenden
Abzweigs und befindet sich das zweite Schaltelement in einer Verbindung der Steuerelektrode des ersten Schaltelements
zu einem Abzweigpunkt in der Serienschaltung des Widerstands und des Kondensators.
Ein Vorteil dieser Verbesserung ist, dass mit dem zweiten Schaltelement die Grosse der Aufladung des
letztgenannten Kondensators steuerbar und damit auf einfache Weise die Steuerung des ersten Schaltelements beeinflussbar
ist.
Bei einer folgenden bevorzugten Ausführungsform eines erTindungsgemässen elektronischen Hilfsgeräts
ist das zweite Schaltelement ein Durchschlagselement, dessen Durchschlagspannung einen niedrigeren Wert bei
einem über einer Schwelle liegenden Steuersignal an der Steuerelektrode dieses Schaltelements als beim Fehlen
dieses Steuersignals hat.
Ein Vorteil dieser bevorzugten Ausführungsform
besteht darin, dass dabei auf einfache Weise mögliche Störimpulse beseitigt werden können, insbesondere auftretende
Störimpulse bei dem hohen Durchschlagswert des zweiten schaltelemente. Es sei bemerkt, dass hierbei die
erste und die zweite Schaltsteilung des zweiten Schaltelements
die Bedeutung der einen bzw. der anderen Durchschi agspannung haben.
Die Erfindung bezieht sich weiter auf eine elektrische Schaltung zum Zünden und zum Speisen einer
mit zwei Innenelektroden ausgerüsteten Gas- und/oder Dampfentladungslampe,
wobei diese Schaltung mit einem erfindungsgemässen elektronischen Hilfsgerät ausgerüstet ist, das
parallel zur Lampe geschaltet ist, und wobei diese Schaltung mit zwei Anschlüssen versehen ist, die zum Anschliessen
an eine Vechselspannungsquulle bestimmt sind und durch eine Serj enschaltiing aus einem wenigstens einen Kondensator
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und eine Spule enthaltenden Vorschaltgerät und der Lampe
miteinander verbunden sind.
Die Erfindung bezieht sich schliesslich noch
auf eine Verbesserung der eben genannten Schaltung, bei der eine Elektrode der Lampe vorheizbar ist und das elektronische Hilfsgerät an das den Anschlüssen der Schaltung
abgewandte Ende dieser Elektrode angeschlossen ist.
auf eine Verbesserung der eben genannten Schaltung, bei der eine Elektrode der Lampe vorheizbar ist und das elektronische Hilfsgerät an das den Anschlüssen der Schaltung
abgewandte Ende dieser Elektrode angeschlossen ist.
Ein Vorteil dieser Verbesserung ist, dass die Vorheizung dieser vorheizbaren Lampenelektrode jetzt auch
über das elektronische Hilfsgerät erfolgt. Die· Vorheizung
fördert die Zündung der Lampe. Die elektrische Schaltung kann mit einer einzigen Lampe oder mit mehreren in Serie
geschalteten Lampen ausgerüstet sein.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der
Zeichnung näher erläutert. Diese Zeichnung stellt eine
elektrische Schaltung eines erfindungsgemässen elektronischen Hilfsgeräte dar, sowie eine Schaltung mit zwei in
Serie geschalteten Lampen, die mit Hilfe des elektronischen Hilfsgeräte gezündet und gespeist werden.
In der Figur ist das elektronische Hilfsgerät der Teil, der von dem mit gestrichelter Linie gezeichneten Rechteck umgeben ist.
elektrische Schaltung eines erfindungsgemässen elektronischen Hilfsgeräte dar, sowie eine Schaltung mit zwei in
Serie geschalteten Lampen, die mit Hilfe des elektronischen Hilfsgeräte gezündet und gespeist werden.
In der Figur ist das elektronische Hilfsgerät der Teil, der von dem mit gestrichelter Linie gezeichneten Rechteck umgeben ist.
In der Figur sind 1 und 2 Anschlüsse für eine Wechselspannungsquelle von 220 V, 50 Hz. Der Anschluss 1
ist an einen Kondensator 3 angeschlossen, dessen andere
Seite an eine als Primärwicklung 4 eines Transformators ausgebildete Spule angeschlossen ist. Eine Sekundärwicklung des Transformators ist mit 5a bezeichnet. Die andere Seite der Wicklung h ist an eine vorheizbare Elektrode 6 einer Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe 7 angeschlossen. Die Lampe 7 besitzt eine zweite vorheizbare Elektrode 8. In Serie mit der Lampe 7 liegt eine gleichartige Niederdruckquecksilberdampf entladungslampe 9 > die mit vorheizbaren Elektroden 10 und 11 versehen ist. Die Elektrode 8 ist mit der Elektrode 10 verbunden/Die Elektrode 11 ist mit dem Eingangsanschluss 2 verbunden.
Seite an eine als Primärwicklung 4 eines Transformators ausgebildete Spule angeschlossen ist. Eine Sekundärwicklung des Transformators ist mit 5a bezeichnet. Die andere Seite der Wicklung h ist an eine vorheizbare Elektrode 6 einer Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe 7 angeschlossen. Die Lampe 7 besitzt eine zweite vorheizbare Elektrode 8. In Serie mit der Lampe 7 liegt eine gleichartige Niederdruckquecksilberdampf entladungslampe 9 > die mit vorheizbaren Elektroden 10 und 11 versehen ist. Die Elektrode 8 ist mit der Elektrode 10 verbunden/Die Elektrode 11 ist mit dem Eingangsanschluss 2 verbunden.
Die Sekundärwicklung 5a ist einerseits an die
Elektrode 8 der Lampe 7 und zum anderen über ein als S.B.S.
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(silicon bilateral switch) ausgeführtes Durchschlagselement
12 an die Elektrode 10 der Lampe 9 angeschlossen.
Das elektronische Hilfsgerät ist mit vier Eingangsansohlüssen
A, B, C und D ausgerüstet. Zunächst werden die zwei Eingangsanschlüsse B und D und ihre gegenseitigen
Verbindungen beschrieben.
Der Eingangsanschluss B ist an die Elektrode und der Eingangsanschluss D an die Elektrode 11 angeschlossen.
Dabei sind diese Anschlüsse B und D an die den An-Schlüssen 1 und 2 abgewandten Enden dieser Elektroden angeschlossen.
Die Anschlüsse B und D sind miteinander durch eine SerLenschaltung aus einem Widerstand mit positivem
Temperaturkoeffizienten 20, einer Spule 21 und einem Halb—
leiterscJialtelement mit zweiseitiger Thyristorkennlinie (Triac) 22 verbunden. Das Schaltelement 22 ist das erste
gesteuerte Halbleiterschaltelement. Eine Steuerelektrode des Halbleiterschaltelements 22 ist über einen Widerstand
mit dem Anschluss D verbunden. Ein Verbindungspunkt zwisehen der Steuerelektrode, des Halbleiterschaltelements
und dem Widerstand 23 ist an einen Widerstand 2k angeschlossen,
dessen andere Seite an ein als S.B.S. (silicon bilateral, switch) ausgeführtes zweites gesteuertes HaIbleitersifjnalelement
25 angeschlossen ist. Die andere Seite
des Schaltelemente 25 ist mit einem Widerstand 26 verbunden,
dessen andere Seite an den Anschluss D angeschlossen ist.
Der Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand mit
positivem Temperalurkoeffi/ienten 20 und der Spule 2 1
ist mit dem Vorbindungspunkt zwischen dem zweiten Schaltelement
'5 und dem Widerstand 26 durch einen nicht—linearen
Wider stand 27, der als Spitzenspannungsunterdrücker arbeitet,
verbunden.
Der Steuerkreis des zweiten Schaltelements 25
3g enthält eine Serienschaltung aus einem Gleichrichter 30,
einem Widerstand 31 und einem Spannungsteiler 32, 33·
Diese Seriensnhaltung ist zum ersten Schaltelement 22 parallel geschaltet. Der Abzweigpunkt zwischen den Wider-
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: I
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ständen 32 und 33 des Spannungsteilers ist mit der Steuerelektrode
des zweiten Schaltelemente 25 verbunden. Der Spannungsteiler 32, 33 ist durch eine Zenerdiode 34 überbrückt,
deren Zenerrichtung elektrisch die gleiche Richtung wie die Durchlassrichtung des Gleichrichters 30 hat. Das
Schaltelement 25 (S.B.S.) weist bei fehlendem Steuersignal
an seiner Steuerelektrode eine Durchsehlagsspaiinung von
etwa 8 V auf. Bei ausreichendem Steuersignal an dieser Steuerelektrode beträgt die Durchschlagspannung jedoch
nur etwa 1 V. Ein Ersatzschema eines S.B.3. findet man
beispielsweise im Handbuch "Silicon Controlled Rectifier Manual" von General Electric, 196?» Seite 81.
Weiter besteht ein erster Eingangsabzweig des Steuerkreises des Halbleiterschaltelements 22 aus einer
Serienschaltung aus einem Widerstand 40, einem Widerstand 4i , einem einstellbaren Widerstand 42 und einem Kondensator
Dieser Eingangsabzweig ist zwischen den Anschlüssen A und D angeschlossen. Der Anschluss A ist an den Anschluss 1 angeschlossen.
Ein zweiter Eingangszweig des Steuerkreises des Halbleiterschaltelements 22 besteht aus einer Serienschaltung
aus dem Widerstand 27 und dem gemeinsamen Kondensator 43· Dieser zweite Eingangsabzweig überbrückt die
Serienschaltung der Spule 21 und des ersten Schalt elements Weiter ist die Serienschaltung der Widerstände
41, 42 und des Kondensators 43 von einer Serienschaltung aus zwei einander gegengesetzt gerichteten Zenerdioden
und 51 überlxrückt.
Schliesslich sind die Anschlüsse B und C durch einen Funkentstörkondensator 6θ und die Anschlüsse C und D
durch einen Kondensator 61 verbunden. Der Kondensator
sorgt dafür, dass die Lampen 7 und 9 nacheinander zünden (sequent—start).
Abgesehen vom Steuerkreis 30 bis 34 ist die
beschriebene Schaltung im vesentlichen gleich der Beschreibung
nach der DE-OS 29 25 691,
Jetzt wird die Wirkungsweise der beschriebenen Schaltung erläutert. Dabei wird zunächst angenommen, dass
der Kondensator 3 keine Restladung aufweist. Wenn die
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Anschlüsse 1 und 2 mit der Spannungsquelle von 220 V, 50Hz
verbunden werden, flieset zunächst ein Strom im Kreis 1, 40,
41, 42, 43, 11, 2, wodurch sich der Kondensator 43 auflädt,
bis ein Durchschlagswert des Elements 25 erreicht ist. Dies
ist infolge des Gleichrichters 30 der niedrige Durchschlagspannungswert,
wenn der Anschluss 1 gegen den Anschluss positiv ist, und der hohe Durchschlagspannungswert, wenn
der Anschluss 1 gegen den Anschluss 2 negativ ist. Das Schaltelement 22 wird dabei nur dann leitend, wenn der
hohe Durchschlagspannungswert des Elements 25 erreicht wird.
Zur Erläuterung sei erwähnt, dass beim Erreichen der niedrigen Durchschlagspannung des Elements 25 die Ladung
des Kondensators 23 nicht ausreicht, um damit über das
Element 25 das erf-te Schaltelement 22 leitend zu machen.
Wenn das Schaltelement 25 leitet, lädt sich
über dieses Element der Kondensator 3 auf. Beim Stromnulldurchgang
wird das Element 22 wieder gesperrt. Durch die elektrische Vorspannung am Kondensator 3 entsteht zwischen
den Elektroden 6 und 11 eine so hohe Spannung, dass der Widerstand ZJ seinen niederohmigen Wert annimmt. Hierdurch
wird der Kondensator 43 schnell über den dabei verhältnismässig
geringen Widerstand 27 aufgeladen. Beim erneuten Erreichen der hohen Schwellenspannung des Elements 25
wird das HalbleitorschalteLement 22 wiederum über seine
Steuerelektrode leitend. Dabei fliesst ein Strom im Kreis 2, 11, 22, 21, 20, 6, 4, 3 zum Eingangsanschluss 1. Da
auch dur>;h die Wicklung 4 Strom fliesst, wird in der
Wicklung 5a eine Spannung induziert, die dafür sorgt,
dass die Elektroden 8 und 10 vorgeheizt werden. Unter— schreitet am Ende einer derartigen Falbperiode der Strom
durch das Element 22 seinen Haltesltromwert, so kommt dieses
Element wieder in den gesperrten Zustand.
In jeder zweiten Halbperiode wird, wie oben beschrieben, das Schaltelement 22 über den Eingangskreis
27, 43 wieder leitend gemacht. In den zwischenliegenden
Halbperioden bleibt das Schaltelement 22 gesperrt. Dieser Vorgang ^eht weiter, bis die Entladungslampen 7 und 9
zünden. Dann wird die Spannung zwischen den Elektroden
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und 11 gleich der gemeinsamen Bogenspannung der beiden
Lampen. Diese Spannung reicht nicht siUs, um den spannungsempfindlichen
Widerstand 27 im niederohmigen Zustand zuhalten;
er geht daher in einen hochohmlgen Zustand über.
Die Situation dabei ist derart,.dass das Leitendmachen des
Halbleiterschaltelements 22 vom ersten Eingangsabzweig 40, 41, 42, 43 übernommen wird. Für jede Halbperiode des
Speisenetzes wird dabei über diese Widerstände 4θ bis 42 der Kondensator krj aufgeladen, bia der hohe Durchschlagswert
des Schwellenelements 25 erreicht wird. B.öi der summierten
Bogenspannung der Lampen 7 und 9 ist das Steuersignal an der Steuerelektrode des Elements 25 nämlich ungenügend, um
diesem Element seinen niedrigen Durchschlagswert zu geben.
Die Steuerelektrode des Schaltelements 22 empfängt daher jede Halbperiode einen Impuls, bei dem dieses Schaltelement
leitend wird. Der einen Teil des Vorschaltgeräts bildende Kondensator 3 sorgt u.a. dafür, dass die Entladungslampen
stets eine ausreichende Wiederzündspannung erhalten.
Beim Zündverfahren der Entladungslampen 7 und 9
wird praktisch die Wirkung des Eingangsabzweigs 4θ, 41, 42
schnell dadurch gesperrt, dass über dem Widerstand 27 der
Kondensator 43 schnell den hohen Durchschlagswert des
Schwellenelements 25 erreicht. Auch wenn eine Störung eintreten würde, wodurch die Spannung· zwischen den Elektroden
6 und 11 wieder auf einen hohen Wert anzusteigen droht, sorgt der Widerstand 27 dafür, dass das Schaltelement 22
ausreichend schnell 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
herabgesetzt, dass der Durchschlagswert des Elements 12 nicht mehr erreicht wird. Damit endet das Vorheizen der
inneren Elektroden 8 und 10. Die Temperatur der Elektroden 8 und 10 wird nämlich im Betriebszustand schon von den
Entladungen in den beiden Lampen 7 und 9 ausreichend hoch gehalten.
Bei einem Ausführungsbeispiel beträgt die Länge jeder der Entladungslampen 1,2 m und ihr Durchmesser 26 mm.
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PHN 9^53
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Das Füllgas bestellt aus Argon. Die Bogenspannung jeder Lampe beträgt 125 Volt. In diesem Fall nimmt eine jede Lampe etwa
34 Watt auf. Das Vorschaltgerät, das aus der Kombination
3, 4 besteht, nimmt dabei nur etwa 9 Watt auf, so dass
insgesamt dem Netz 77 Watt entzogen wird. Die Systemausbeute,
d.h. die Ausbeute der vollständigen elektrischen Anordnung einschliesslich des Vorschaltgeräts, beträgt dabei 88 Lumen/-Watt.
Beim Starten geht der Widerstand 27 dabei in den niederohinigen Zustand über, wenn eine Mindestspannung von
350 Volt zwischen den äusseren Lampenelektroden erreicht ist.
Dadurch wird das Zünden bei kalten Elektroden vermieden.
Die Schaltungselemente haben bei diesem Ausführungsbeispiel ungefähr die nachstehend angegebenen Werte:
| 15 | Kondensator 3 (/uF) Kondensator 43 (nF) Kondensator 6O (nF) Kondensator 61 (nF) |
3,4 470 10 ■ 15 ' |
| 20 | Spule 4 (Henry) Spule 21 (raHenry) |
1,4 1 |
| Widerstand 23 (kOhm) Widerstand 24 (Ohm) |
1 150 |
|
| 25 | Widerstand 26 (kOhm) Widerstand 31 (kOhm) Widerstand 32 (kOlim) |
27 94 20 |
| 30 | Widerstand 33 (kOhm) Widerstand 4θ (kOhm) Widerstand 41 (kOhm) |
10 100 10 |
| Schwellenwert Element 12 (Volt) | 50 | |
| 3E | Schwellenwert Element 25 (Volt): ohne Steuersignal: mit Steuersignal: |
8 1 |
Wenn die beschriebene Anordnung nicht die Schaltungselemente 30 bis 34 hätte, d.h. wenn der Steuerkreis
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ORIGINAL JNSPECTED
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des zweiten Schaltelements 25 nicht vorgesehen wäre, würde
man eine Schaltung erhalten, die der beschriebenen Schaltung nach der bereits erwähnten DE-OS 29 25 691 vergleichbar ist.
Wenn sich dabei vor dem Verbinden der Eingangsanschlüsse 1 und 2 mit der Wechselspannurigsquelle eine Restladung am
Kondensator 3 befinden würde, könnte folgende Situation
eintreten:
Die Restladung (oder Anfarigsladung) am Kondensator 3 ist derart und der erste leitende Zustand des Schaltelements
22 beim Lampenstart erfolgt zu einem solchen Zeitpunkt in einer Periode der Wechselspannungsspeisung, dass
das erste Schaltelement 22 danach nicht mehr gesperrt wird. Diese Situation tritt nämlich auf, wenn zum Zeitpunkt der
Sperrung des Schaltelements 22 diesem ein neuer Steuerimpuls zugeführt wird. In diesem Fall sind die Lampen 7
und 9 praktisch ununterbrochen kurzgeschlossen und werden
daher nicht zünden. Ein derartiger Fall würde beispielsweise bei einer Restspannung von etwa 500 Volt am Kondensator 3
und einem Leitendwerden des Schaltelemente 22 bei 5>5 msec.
nach einem Nulldurchgang der Netzspannung auftreten.
In der erfindungsgemässen Schaltung sorgt der Steuerkreis 30 bis 3k dafür, dass beim Starten der Lampen
7 und 9 das Schaltelement 22 nur jede zweite Halbperiode leitet. Ein ununterbrochener Kurzschluss der Lampe ist
damit vermieden. Die Lampen können dabei zünden.
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Leerseite
Claims (8)
- PHN 9653 yf 24.10.1080P ATENTAN SPRUCHE 304661?Λ J Elektronisches HiLfsgerät zum Zünden und zur Wechselspannungsspeisung einer mit Elektroden ausgerüsteten Gas- und/oder Dampfentladungslampe, wobei dieses Hilfsgerät mit mindestens zwei Eingangsanschlüssen ausgerüstet ist, von denen der eine zum Anschliessen an eine Elektrode der Entladungslampe und der andere zum Arischl Lessen an eine andere Lampenelektrode bestimmt ist, und diese Eingangsanschlüüse miteinander durch einen Abzweig verbunden sind, der ein erstes mit einem Steuerkreis versehenes gesteuertes HaLbloi terschal telement onthält, das bei 'Wechselspannungsversorgung - im Betriebszustand der Lampe - Eingangsanschlüsse des Hilfsgeräte in beiden Halbperioden Strom führt und dessen Steuerung von der.Höhe der Wechselspannung abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites gesteuertes Halbleiterschaltelement (25) mit zwei Schaltstellungen vorgesehen und derart mit dem ersten Schaltelement (22) verbunden ist, dass nur in einer der Schaltstellungen des zweiten Schal fcelement.s der Strom durch das erste Schaltelement gesperrt ist, wobei eLne Steuerelektrode des zweiten Schaltelements an einen zweiton Steuerkreis (30 bis 3'0 angeschlossen isb, der parallel zu einem wenigstens das erste Schaltelement enthaltenden Teil des die Eingangsanschlüsse verbindenden Abzweigs (20, 21, 22) liegt, einen Gleichrichter (30) enthält und weiter eine derart geringe Zeitkonstante besitzt, dass wenigstens nach dem Einschalten des Hilfsgeräts (20. bis 01) der zweite Steuerkreis das zweite Schaltelement zu Beginn jeder Halbperiode in seine andere Schaltstellung bringt.
- 2. Elektronisches Hilfsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da s der zweite Steuerkreis (30 bis 3k) einen Widerstandsspamiungsteiler (32, 33) enthält, die Steuerelektrode des zweiten Schaltelements (25) an einen Abzweigpunkt dieses Spannungsteilers angeschlossen und das130036/0680 "PHN 9653 γ( 24.10.1980Verhältnis der Widerstandsteilung derart ist, dass bei einer Wechselspannung zwischen den Eingangsanschlüssen (B, D) des Hilfsgeräte (20 bis 6i) die höchstens der Bogenspannung der damit zu betreibenden Entladungslampe (7> 9) entspricht, die Spannung an der Steuerelektrode des zweiten Schaltelements nicht ausreicht, um dieses Schaltelement in eine andere Schaltstellung zu bringen und die dabei auftretende Schaltstellung diejenige ist, die frei von einer sperrenden Wirkung auf das erste Schaltelement (22) ist.
- 3. Elektronisches Hilfsgerät nach Anspruch 2, ^w dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Steuerkreis (30 bis 3*0 f-ler Spannungsteiler (32, 33) von einer Zenercliode (3*0 überbrückt ist und die Durchlassrichtung des Gleichrichters (3θ) und die Zenerrichtung der Zenerdiode elektrisch gleichgerichtet sind.
- 4. Elektronisches Hilfsgerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich das zweite Schaltelement (25) im Steuerkreis (23. 2.6, 27, 4θ bis 43) des ersten Schaltelements (22) befindet.
- 5. Elektronisches Hilfsgerät nach Anspruch 4, bei dem der Steuerkreis des ersten Schaltelements eine Serienschaltung wenigstens aus einem Widerstand (27) und einem Kondensator (Ί3) enthält und wobei diese Serienschaltung parallel zu einem wenigstens das erste Schaltelement (22) enthaltenden Teil des die Kingangsanschlüsse (B, D) verbindenden Abzweigs (20, 21, 22) geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sLch das zweite Schaltelement (25) ixi einer Verbindung dec Steuerelektrode des ersten Schaltelements (22) zu einem Abzweigpunkt in der Serierischaltuny aus dem Widerstand (42)(27) und dem Kondensator (43) befindet.
- 6. Elektronisches Hilfsgerät nach Anspruch 1,2, 4 oder 5> dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schaltelement (25) ein Durchschlagselement ist, dessen Durchschlage spannung einen niedrigeren Wert bei einem über eine Schwelle liegenden Steuersignal an der SteuerelektrodeS< lialtc-lementa als beim Fehlen dieses Steuersifjals lut.130036/0680ORIGINAL9653 uf 24.10.1980
- 7. Elektrische Schaltung zum Zünden und Speisen einer mit zwei Innenelektroden versehenen Gas- und/oder Dampfentladungslampe, bei der diese Schaltung mit einem elektronischen Hilfsgerät nach einem der bisherigen Ansprüche ausgerüstet ist, das parallel zur Lampe geschaltet ist, und bei der die Schaltung mit zwei Anschlüssen (1 und 2) für eine Wechselspannungsquelle versehen ist, die durch eine Serienschaltung wenigstens aus einem Kondensator (3) und einem eine Spule (4) enthaltenden Vorschaltgerät und der Lampe (7, 9) verbunden sind.
- 8. Elektrische Schaltung nach Anspruch 7> bei der eine Elektrode der Lampe vorheizbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Hilfsgerät (20 bis 61) an das den Anschlüssen (i, ΊΙ) abgewandte Ende dieser Elektrode (6 bzw. 11) angeschlossen ist.130036/0680
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