DE3108548A1 - "zuendschaltung fuer eine hochdruckmetalldampfentladungslampe" - Google Patents
"zuendschaltung fuer eine hochdruckmetalldampfentladungslampe"Info
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- H05B41/042—Starting switches using semiconductor devices
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Description
Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH, München
Zündschaltung für eine Hochdruckmetalldampfentladungslampe *)
Die Erfindung betrifft eine Zündschaltung für eine Hochdruckmetalldampfentladungslampe, bei der in der
spannungsführenden Versorgungsleitung zwischen die Lampe und das Vorschaltgerät die Sekundärwicklung
eines zu einer Uberlagerungszündschaltung gehörigen Impulstransformators geschaltet ist und der Uberlagerungszündschaltung
eine Reihenschaltung eines Zündhilf skondensators und eines DämpfungswiderStandes zugeordnet
ist, die nach der Zündung der Lampe über ein Schaltteil abschaltbar ist.
Es ist bekannt, für die Zündung kalter wie auch für die Wiederzündung warmer Hochdruckmetalldampfentladungslampen,
wie zum Beispiel Natrium- oder Halogenmetalldampf-Hochdruckentladungslampen , Überlagerungszündschaltungen
zu verwenden, denen ein Zündhilfskondensator mit einem in Reihe geschalteten Dämpfungswiderstand
zugeordnet ist. Die Zündhilfsreihenschaltung wird dabei entweder über einen manuell zu betätigenden
oder einen vom Vorschaltgerätestrom abhängigen Relaiskontakt während des Zündvorganges dazugeschaltet.
Derartige Zündschaltungen erfordern einen hohen Aufwand, sind teuer in der Herstellung, weisen eine hohe
Temperaturempfindlichkeit auf und sind in bezug auf
*) H 05 B 41/231 - / -
die spannungsführenden Kontakte besonders störanfällig.
Es ist weiterhin bekannt, bei Überlagerüngszündschaltungen
nach Latnpenzündung weitere Zündimpulse durch eine Halbleiterschaltung zu unterbinden, jedoch
fehlt diesen Schaltungen bislang eine zuverlässige Zündsicherheit, insbesondere bei schwer
zündenden Lampen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überlagerungszündschaltung zu schaffen, bei
der die Zündimpulsabschaltfunktion vollelektronisch erfolgt und zudem ein sicheres Kalt- und Warmzündverhalten
auch schwer zündender Lampen ermöglicht wird. Der Aufwand an elektronischen Bauteilen soll großen-,
mengen- und kostenmäßig gering gehalten werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Zündhilfskondensator und der Dämpfungswiderstand
in die Überlagerungszündschaltung integriert sind und mit dem Vorschaltgerät einen Reihenschwingkreis bilden,
der auf die Primärwicklung des Impulstransformators wirkt und die Lampenversorgungsspannung,erhöht.
Das die Zündimpulse nach der Lampenzündung abschaltende Schaltteil ist dabei ein symmetrisch schaltender
Halbleiter mit definierter Schaltspannung, z.B. Vierschichtdioden
oder entsprechend gesteuerte Triacs.
Mit der erfindungsgemäßen Zündschaltung sind sowohl schwer zündende kalte Lampen wie auch warme Lampen
zuverlässig und schnell zu zünden. Die Ausnutzung des induktiven Vorschaltgerätes für den Reihenschwingkreis
reduziert den Schaltungsaufwand für die Überlagerungszündschaltung,
und verhindert durch Überlagerung der Ströme von Drossel und Zündhilfskondensator
eine stromlose Pause nach der Lampenzündung. Die Verwendung eines symmetrisch schaltenden HaIbleiterbauelementes
ermöglicht Zündimpulse während jeder Netzhalbwelle. Durch die Integration des Zündhilf
skondensators und des zugehörigen Dämpfungswiderstandes in die Uberlagerungszündschaltung und
deren Anschluß an die Primärwicklung des Impulstransformators erhält man ein kompaktes Zündgerät,
das bei einer hohen Leerlaufspannung während der Lampenzündung einen Doppelimpuls bei sehr kurzer
Impulsfolge liefert.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren näher erläutert
Figur 1 zeigt ein Prinzipschaltbild eines erfindungsgemäßen Zündgerätes
Figur 2 zeigt ein Prinzipschaltbild entsprechend der Figur 1 unter Verwendung eines Spartransformators
.
In Figur 1 ist eine Hochdruckmetalldampfentladungslampe
1 an den Ausgang und die Versorgungsspannung (Ph, Mp) über eine Drossel 2 an den Eingang des Zündgerätes
3 angeschlossen. Die Schaltung innerhalb des Zündgerätes 3 weist im wesentlichen einen Impulstransformator
4 auf, dessen Sekundärwicklung 5 in der spannungsführenden
Versorgungsleitung zwischen der Lampe und der Drossel 2 liegt. Der Reihenschaltung von Sekun-
därwicklung 5 und Lampe 1 ist zunächst eine Reihenschaltung
eines Ladewiderstandes 6 und eines Stoßkondensators 7 parallelgeschaltet. Dem Stoßkondensator
7 ist dann eine Reihenschaltung der Primärwicklung 8· des Impulstransformators k und einer symmetrisch
schaltenden Vierschichtdiode 9 parallelgeschaltet. Der Reihenschaltung von Sekundärwicklung 5
und Lampe 1 ist weiter ein Hochfrequenzrückschlußkondensator 10 parallelgeschaltet.
Der hier beschriebenen Uberlagerungszündschaltung ist
eine Reihenschaltung eines Zündhilfskondensators 11 und eines Dämpfungswiderstandes 12 hinzugefügt derart,
daß sie parallel zu der aus Ladewiderstand 6 und Primärwicklung 8 des Impulstransformators k gebildeten
Reihenschaltung liegt. Die Reihenschaltung des Zündhilfskondensators 11 und des Dämpfungswiderstandes
12 bildet außerdem zusammen mit der symmetrisch schaltenden Vierschichtdiode 9 eine weitere
Reihenschaltung, die parallel zu der Reihenschaltung des Ladewiderstandes 6 und des Stoßkondensators 7
liegt.
Der Stoßkondensator 7 wird über den Ladewiderstand 6 aufgeladen, bis seine Spannung einen Wert erreicht,
der die Schaltspannung der Vierschichtdiode 9 übersteigt. Dadurch geht der Widerstand der Vierschichtdiode
9 gegen Null, wodurch sich der Stoßkondensator über die Primärwicklung 8 des Impulstransformators k
entlädt. Der Spannungsabfall in der Primärwicklung 8
wird im Verhältnis der Windungszahl des Impulstransformators k hochtransformiert, wodurch ein Hochspannungsimpuls
von ca. 2 kV bis ca. 5 kV - je nach Über-
Setzungsverhältnis des Impulstransformators k -an
die Lampe 1 gelangt. Gleichzeitig, noch während die Vierschichtdiode 9 durchgeschaltet hat, bildet
sich über der Drossel 2, dem Dämpfungswiderstand 12 und dem Zündhilfskondensator 11 ein mit ca. 1 kHz
schwingender Reihenschwirigkreis aus, der zu einer Spannungserhöhung parallel zum Hochfrequenzrückschlußkondensator
10 und damit zur Lampe 1 führt.
Nachdem sich der Stoßkondensator 7 entladen hat und dessen Spannung wieder unterhalb der Sehaltspannung
der Vierschichtdiode 9 liegt, sperrt diese bei Umpolung
des Stromes und unterbricht den Stromkreis für den aus der Drossel 2, dem Dämpfungswiderstand 12 und
dem Zündhilfskondensator 11 bestehenden Reihenschwingkreis.
Während dessen wird aber der Stoßkondensator schon wieder über den Ladewiderstand 6 von der an dem
Hochfrequenzrückschlußkondensator 10 anliegenden überhöhten Spannung aufgeladen, wodurch auch die Vierschichtdiode
9 wieder leitend wird. Ein erneuter Zündimpuls erfolgt, der in derselben Netzhalbwelle wie der
erste Zündimpuls liegt, wobei die beiden Impulse einen Abstand von nur ca. 0,5 ms haben. Eine kalte Lampe,
die beim ersten Zündimpuls noch nicht gezündet hatte, zündet beim zweiten Zündimpuls mit Sicherheit. Während
der Zündung liegt an der Lampe eine Spannung von ca. 400 V an. Da sich die Ströme der Drossel 2 und des
Zündhilfskondensators 11 im Moment der Lampenzündung
überlagern, wird die bei Zündgeräten anderer Bauart übliche Strompause vermieden; das sonst häufig zu beobachtende
Verlöschen der Lampe 1 unmittelbar nach deren Zündung tritt nicht auf. Nach der Zündung liegt nur
noch die Lampenbrennspannurig am System an. Die Vier-
schichtdiode 9 wird nichtleitend und schaltet den
Zündhilfskondensator 11 mit dem in Reihe liegenden Dämpfungswiderstand 12 ab, wodurch die Zündschaltung
passiviert wird. Der Hochfrequenzrückschlußkondensator 10 schließt hochfrequente Impuls- und Zündspannungsspitzen
kurz, um diese nicht in das Versorgungsnetz gelangen zu lassen.
Die Schaltungsanordnung der Figur 2 stellt lediglich eine Abwandlung der in Figur 1 dargestellten Zündschaltung
dar, wobei gleiche Teile mit gleicher Bezifferung versehen sind. Der Impulstransformator 13
mit der Sekundärwicklung l4 und der Primärwicklung
ist hierin als Spartransformator ausgeführt. Die übrigen
Bauteile 6 und 7 sowie 9 bis 12 können gleiche Dimensionierung aufweisen und sind gegenüber der Figur
1 lediglich umgekehrt geschaltet, wodurch die Funktion der Zündschaltung jedoch nicht verändert wird.
Claims (2)
- — ^r —PatentansprücheZündschaltung für eine Hochdruckmetalldampfentladungslampe , bei der in der spannungsführenden Versorgungsleitung zwischen die Lampe (l) und das Vorschaltgerät (2) die Sekundärwicklung (5) eines zu einer Uberlagerungszündschaltung gehörigen Impulstransformators (4) geschaltet ist und der Uberlagerungszündschaltung eine Reihenschaltung eines Zündhilfskondensators (11) und eines Dämpfungswiderstandes (12) zugeordnet ist, die nach der Zündung der Lampe über ein Schaltteil (9) abschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündhilfskondensator (11) und der Dämpfungswiderstand (12) in die Uberlagerungszündschaltung integriert sind und mit dem Vorschaltgerät (2) einen Reihenschwingkreis bilden, der auf die Primärwicklung (8) des Impulstransformators (4) wirkt und die Lampenversorgungsspannung erhöht.
- 2. Zündschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltteil eine symmetrisch schaltende Vierschichtdiode oder einen entsprechend gesteuerten Triac enthält.
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