DE3143823C2

DE3143823C2 - Startschaltung für eine Entladungslampe, die mit Gleichstrom betrieben wird

Info

Publication number: DE3143823C2
Application number: DE3143823A
Authority: DE
Inventors: Yoshio Ohshima Tokio/Tokyo Watanabe
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1980-11-07
Filing date: 1981-11-04
Publication date: 1986-07-10
Also published as: US4445074A; NL8104991A; DE3143823A1; JPS5782100U

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Starterschaltung für Gasentladungslampen. Sie besteht aus einem Strombegrenzer, einem Vollweggleichrichter und einer Cockcroft-Walton-Schaltung, die zwischen eine Gleichstromgasentladungslampe mit einer Kathode und einer Anode und den Eingangsanschluß einer Wechselspannungsquelle geschaltet sind. Die Cockcroft-Walton-Schaltung teilt sich einen Gleichrichter mit einem Gleichrichter des Vollweggleichrichters.

Description

Vorrichtung (d.h. ein symmetrischer Siliziumschalter) kann ais Schalter Q eingesetzt werden. Die oben erwähnte Cockcroft-Walton-Schaltung ist so aufgebaut, daß die Diode DB\ mit dem Vollweggieichrichter geteilt wird. Im Ergebnis wird die Diode D\ dem VoIIweggleichrichter zugefügt obgleich dieser Schaltkreis im Grunde aus den Dioden DSi bis DB* aufgebaut ist, wie zuvor beschrieben wurde. Der Vollweggieichrichter besteht damit aus den Dioden DB\ bis DBa und der Diode D]. Andererseits ist der Cockcroft-Walton-Schaltkreis aufgebaut aus einer Serienschaltung, die aus der Diode DBi und der Diode D\ besteht, aus dem Kondensator Q, der eine kleine Kapazität hat und der zwischen dem Verbindungspunkt dieser Dioden D-Si und D\ und einem Anschluß der Wechselspasnungsquelle V₁ geschaltet ist, und aus einem Kondensator Ci mit einer kleinen Kapazität, der parallel zu der Reihenschaltung der beiden Dioden DB\ und D\ gelegt ist.

Im folgenden wird der Betrieb der Startschaltung für die Entladungslampe beschrieben. Hat die an dem Eingangsanschluß der Wechselspannungsquelle V₁ liegende Spannung die in F i g. 1 dargestellte Polarität, so fließt ein elektrischer Strom durch den geschlossenen Schaltkreis, der aus der Wechselspannungsquelle V\, der Drossel L, der Diode DBi, dem Kondensator Q und der Wechselspannungsquelle V_x besteht Als Folge davon wird der Kondensator Q bis auf die Spitzenspannung der Wechselspannungsquelle Vl geladen. Nimmt nun die Spannung der Wechselspannungsquelle Vi eine zu der dargestellten Polarität entgegengesetzte Polarität an, so fließt ein elektrischer Strom durch den geschlossenen Schaltkreis, der aus der Wechselspannungsquelle Vj, dem Kondensator Ci, der Diode Di, dem Kondensator Ci, der Drossel L und der Wechselspannungsquelle Vi besteht Als Folge davon wird der Kondensator Ci auf eine höhere Spannung als die der Wechselspannungsquelle Vi aufgeladen. Andererseits wird der Schalter Q, der einen Teil der Vorheizschaltung bildet, mit der Spannung der Wechselspannungsquelle Vi versorgt aufgrund der Bildung eines geschlossenen Kreises, der aus der WechseKpannungsquelle Vi, dem Schalter Q, der Kathode K, der Diode DBt, und der Drossel L besteht Als Folge davon wird der Schalter Q bei dem vorgegebenen Spannungspegel leitend, wie zuvor beschrieben wurde. Folglich fließt ein elektrischer Strom durch den zuvor erwähnten geschlossenen Schaltkreis, so daß die Kathode K geheizt wird. Kehrt als -nächstes die Spannung der Wechselspannungsquelle Vi zu der in der Figur dargestellten Polarität zurück, so liegt zwischen der Anode A und der Kathode K der Entladungslampe DL eine Spannung, die die Summe der Spannung der Wechselspannungsquelle Vi und der Ladespannung des Kondensators Cj ist Als Folge davon zündet die Entladungslampe DL

Die Startschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung ist mit fünf Dioden aufgebaut, mit zwei Kondensatoren von kleiner Kapazität und mit einem Schalter. Diese Startschaltung kann sehr zuverlässig gemacht werden, da sie ausschließlich aus Teilen aufgebaut ist, die eine hohe Zuverlässigkeit sicherstellen.

Die Fig.2 zeigt einen Schaltungsaufbau einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform wird eine Reihenschaltung aus einem Kondensator C und der Drossel L als Strombegrenzer eingesetzt. Die Drossel L kann eine ausreichend niedrige Induktanz haben, da es genügt, wenn sie jeden elektrischen Strom mit höherer Frequenz an einer Rückkopplung zu der Ver-orgungsspannung V, hindert. Da die Strombegrenzerschaltung hauptsächlich aus dem Kondensator C aufgebaut ist, werden der Vorheizschaltung Dioden D₂ und Di zugefügt um den Vorheizstrom in einen Gleichstrom zu verwandeln. Dabei sind die Entladungslampe DL, der Vollweggieichrichter und die Cockcroft-Walton-Schaltung absolut identisch zu denen in dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1.

Das jetzt betrachtete zweite Ausführungsbeispiel hat folgenden Vorteil. Speziell in dem Fall, daß der Strom-

to begrenzer im wesentlichen aus dem Kondensator besteht, würde keine von der Induktanz induzierte Spannung bei Stromunterbrechung aufgebaut, wenn ein Glimmstartschalter verwendet würde, so daß keine hohe Spannung für den Startbetrieb erzeugt werden könnte. Im Gegensatz dazu kann die Startschaltung der vorliegenden Erfindung die Entladungslampe in ausreichendem Maße starten, wenn sie den Kondensator als Strombegrenzer verwendet da sie nicht die bei Stromunterbrechung induzierte Spannung zum Zünden verwendet.

Insgesamt wird von der vorliegenden Erfindung eine Startschaltung für eine Entladungslampe angegeben, bei der der Startbetrieb innerhalb einer kurzen Zeit durchgeführt werden kann, die billig und sehr zuverlässigist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 zur niedrigen Lichtausbeute einer Glühlampe hat Da Patentansprüche: die bislang beschriebenen Leuchtstofflampen alle Glimmstartschalter als Starter einsetzen, ist ihre Zünd-

1. Startschaltung für eine Entladungslampe, die zeit wesentlich langer als die einer Glühlampe, so daß mit Gleichstrom betrieben wird, 5 sie für einige Anwendungen kaum in Frage kommen. Es mit einem Vollweggleichrichter (DBi-DB*), dessen ist daher sehr bedeutungsvoll Schnellstart-Starter in Gleichspannungsausgänge mit der Anode (A) und den kompakten Leuchtstofflampen zu verwenden.

der Kathode (K) der Entladungslampe (DL) verbun- In der DE-OS 20 25 046 ist eine Startschaltung der im

den sind, Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art für den

mit einer in einem Zweig des Vollweggleichrichters io Start und den Betrieb von Leuchtstofflampen feeschrie-

angeordneten Cockroft-Walton-Stufe mit Konden- ben. Dabei wird eine Brückenschaltung verwendet, in

satoren (C-,. G) und einer zu einem der Gleichrichter der jeder Zweig mit einer Cockroft-Walton-Stufe verse-

(DBt) in Reihe geschalteten weiteren Diode (D₁), hen ist Dadurch wird im kalten Zustand der Lampe eine

und die Zündspannung übersteigende Spannung erzeugt

mit einem an der Eingangsseite des Vollweggleich- is und ein trägheitsarmer Start erreicht

richters vorgesehenen Strombegrenzer (L, C), da- Aufgabe der Erfindung ist, eine einfache und billige

durch gekennzeichnet, daß die heizbare Startschaltung für Entladungslampen mit einer heizba-

Kathode (K) der Entladungslampe (DL) über einen ren Kathode anzugeben, bei der die heizbare Kathode

Schalter (Q) zwischen den einen Wechselspannungs- vorgeheizt wird und die Zündzeit gegenüber hsrkömm-

eingangsanschluD des Vollweggleichrichters und 20 liehen Glimmstartern herabgesetzt ist

den mit der Kathode (K) verbundenen Gleichspan- Diese Aufgabe wird mit einer im Oberbegriff des Pa-

nungsausgang des Voiiweggieichrichters geschähet tentanspruches 1 angegebenen Startschaltung gelöst,

ist wobei der Schalter (Q) ein solches Schaltverhal- die erfindungsgemäß nach der im kennzeichnenden Teil

ten zeigt daß er leitend ist wenn die an ihm anlie- des Patentanspruchs 1 angegebenen Weise ausgestaltet

gende Spannung größer als die Entladungsspannung 25 ist

der Entladungslampe (DL) und niedriger als die Spit- Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung

zenspannung der WechselspaijTiungsquelle (Vi) ist ergeben sich aus den Unteransprüchen.

2. Startschaltung nach Anspruch 1, dadurch ge- Mit den Konstn&tionsmerkmalen der vorliegenden kennzeichnet daß zwischen den Schalter (Q) und Erfindung wird eine Startschaltung für Entladungslamden einen Wechselspannungseingangsanschluß des 30 pen angegeben, die Entladungslampen innerhalb der ge-Vollweggleichrichters eine Diode (Di) geschaltet ist forderten kurzen Zeit zünden kann, die billig und sehr und daß der Verbindungspunkt zwischen dieser Di- zuverlässig ist

ode (D₂) und dem Scha',ter(Q*ⁿ.ber eine dritte Diode Im folgenden wird nun die Erfindung anhand der in

(D₃) mit dem anderen Wechselspannungseingangs- den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele be-

anschluß des Vollweggleicisrich'<?rs verbunden ist. 35 schrieben und näher erläutert Es zeigt

3. Startschaltung nach Anspruch 2, dadurch ge- F i g. 1 ein Schaltbild einer Startschaltung für Entlakennzeichnet, daß die dritte Diode (D₃) mit dem dungslampen gemäß der vorliegenden Erfindung,
Wechselspannungseingang des Vollweggleichrich- F i g. 2 ein Schaltbild einer anderen Ausführungsform ters verbunden ist, der mit dem Strombegrenzer (L, der vorliegenden Erfindung.

C) verbunden ist. 40 Die Fig. 1 zeigt den Schaltungiiufbau einer Startschaltung für Entladungslampen gemäß der vorliegen-

den Erfindung. Bei F i g. 1 ist eine mit Gleichstrom zu

betreibende Entladungslampe DL mit einer vorheizbaren Kathode K ausgestattet und mit wenigstens einer

Die Erfindung betrifft eine Startschaltung für eine 45 Anode A. Diese Gleichstrom-Entladungslampe DL Entladungslampe, wie sie im Oberbegriff des Patentan- kann beispielsweise die in der offengelegten japanispruchs 1 angegeben ist sehen Patentanmeldung Nr. 54-147 672 beschriebene Gewöhnlich wird ein Glimmstartschalter verwendet, kompakte Gleichstrom-Leuchtstofflampe sein. Zwium eine Entladungslampe wie z. B. eine Leuchtstofflam- sehen der Anode A und der Kathode K dieser Gleichpe zu starten. Ein Glimmstartschalter hat jedoch den 50 strom-Entladungslampe DL ist der Gleichstrom-Aus-Nachteil, daß einige Zeit zum Starten der Entladungs- gangsanschluß eines Vollweggleichrichters geschaltet, lampe notwendig ist. Deshalb sind in der Praxis Schnell- der aus den Dioden DB\ bis DB* aufgebaut ist. Zwischen startvorschaltgeräte eingesetzt worden, die die Zeit für dem Wechselstromeingangsanschluß des Vollwegden Startbetrieb abkürzen. Eine Leuchtstofflampe, die gleichrichters und dem Eingangsanschluß einer Wechmit solchem Vorschaltgerät betrieben werden soll, muß 55 selspannungsquelle Vi ist ein Strombegrenzer geschaljedoch eine spezielle Konstruktion aufweisen. Insbeson- tet, der aus einer Drossel L besteht. Insbesondere bilden dere vergrößert ein solches Schnellstartvorschaltgerät die Dioden DSi, eine Diode Di und Kondensatoren Ci die Größe und die Kosten der Leuchte. Daher ist eine und Ci mit kleinen Kapazitäten einen Cockcroft-Wal-Vielzahl von Schnellstart-Startern vorgeschlagen wor- ton-Schaltkreis. Andererseits bildet die Diode DBi, und den, die aus Halbleiteranordnungen aufgebaut sind, so 60 ein Schalter (?die Schaltung zum Vorheizen der Kathodaß sie in ihrer Funktion den Glimmstartschaltern über- de K. Insbesondere ist die Kathode K in Reihe mit dem legen sind. Gegenwärtig sind jedoch alle diese Schnell- Schalter Q und parallel mit der Diode DB₂ geschaltet, start-Schalter weder billig noch genügend zuverlässig. um dadurch die Vorheizschaltung zu bilden. Dabei ist In den letzten Jahren ist zum Zweck der Energieer- der Schalter Qso gewählt, daß er ein Eigendurchbruchssparnis eine sogenannte »kompakte Leuchtstofflampe 65 verhalten zeigt, derart, daß er leitend ist, wenn die an ihn mit Einschraubsockel« vorgeschlagen worden, zu deren angelegte Spannung größer als die Entladungsspannung Aufbau die Größe einer Leuchtstofflampe reduziert ist der Entladungslampe DL und niedriger als die Spitzen- und die eine wirklich hohe Lichtausbeute im Vergleich spannung der Wechselspannungsquelle Vi ist. Eine SSS-