DE3208364A1

DE3208364A1 - Elektronische zuendvorrichtung fuer gasentladungslampen

Info

Publication number: DE3208364A1
Application number: DE19823208364
Authority: DE
Inventors: Martti 01620 Vantaa Sairanen
Original assignee: Helvar Oy AB
Current assignee: Helvar Oy AB
Priority date: 1982-03-09
Filing date: 1982-03-09
Publication date: 1983-09-15

Description

Elektronische Zündvorrichtung für Gasentladungslampen

Die Erfindung betrifft eine elektronische Zündvorrichtung für Gasentladungslampen.

Für elektronische Zündvorrichtungen für Gasentladungslampen sind mehrere hundert verschiedene Schaltungen vorgeschlagen worden. Diese erfüllen jedoch nicht alle Anforderungen, die an die Zündung von Gasentladungslampen gestellt werden. Mehrere vorgeschlagene elektronische Zündvorrichtungen erzeugen während der Zündphase störende Geräusche, die auf einen zu höhen Gleich- "\ stromanteil zurückzuführen sind. Bei einer herkömmlichen elektronischen Zündvorrichtung des vorgenannten Typs wird ein allmählicher Anstieg der Zündspannungspitzen in aufeinander folgenden Halbperioden erzeugt, wobei die Zeit bis zur Zündung relativ lang wird. Außerdem ist diese Zündvorrichtung an dem selben Eisenkern wie die Drossel vorgesehen, weshalb sie nicht als getrennt auswechselbare Zündvorrichtung verwendet werden kann. Die meisten verfügbaren Zündvorrichtungen sind nicht in der Lage ausreichend große Zündspannungsspitzen zu erzeugen, um die Zündung

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der kürzlich eingeführten Gasentladungslampen mit Rohrdurchmessern von 26 mm zu bewirken. Das gleiche gilt für die Zündung anderer Gasentladungslampen, beispielsweise ringförmige Gasentladungslampen, U-for^niger Gasentladungslampen und rot strahlender Gasentladungslampen, die schwer zu zünden sind. Von den oben genannten Gasentladungslampen mit einem Rohrdurchmesser von 26 mm wird jedoch erwartet, daß ihre Leuchtleiste un ihre Lichtfarbe günstiger sind und daß sie so in erhöhtem Maße eingesetzt werden.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte elektronisc Zündvorrichtung für eine Gasentladungslampe zu schaffen, wobei die Vorrichtung eine zündbeschleunigende Gleichstromkomponente in solcher Größe erzeugt, daß sie kein störendes Geräusch hervorruft und wobei die Vorrichtung Zündimpulse erzeugt, die sogar Lampen mit schwierigen Zündeigenschaften schnell zünden.

Erfindungsgemäß ist die elektronische Zündvorrichtung für Gasentladungslampen dadurch gegeben, daß eine Reihenschaltung eines Spartransformators mit einem elektronischen Schalter vorge sehen ist, wobei parallel zum elektronischen Schalter ein Spannungsteiler und parallel zum elektronischen Schalter und zum angezapften Wicklungsteil des Spartransformators geschaltet sind und wobei in der Reihenschaltung, vorzugsweise zwischen Spartransformator und elektronischem Schalter eine Diode mit parallel geschaltetem Kondensator vorgesehen ist. Durch diesen Vorschlag wird der elektronische Schalter in jeder Halbwelle der Netzspannung geöffnet.

Weiter wird vorgeschlagen, daß der Spannungsteiler mit einem parallel zu einem der Teilerwiderstände geschalteten Kondensator versehen ist. Durch diesen Vorschlag wird erreicht, daß der als Zeitkonstanten-Kondensator wirkende Kondensator den elektronischen Schalter in jeder Halbwelle in gleicher Phasenlage öffnet.

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Weiter wird vorgeschlagen, daß die Reihenschaltung aus Spartransformator und elektronischem Schalter mit der Diode und dem weiteren parallel zur Diode geschalteten Kondensator mit einem Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizient versehen ist. Durch diesen Vorschlag wird sichergestellt, daß die Funktion der elektronischen Zündvorrichtung nach einer durch die Abhängigkeit des Widerstandswertes von der Temperatur des Widerstands gegebenen Anzahl von Zündimpulsen abgeschaltet wird.

Weiter wird vorgeschlagen, daß der elektronische Schalter als Triac ausgebildet ist. Durch die Ausbildung des elektronischen Schalters als Triac läßt sich eine einfache Ansteuerung über einen Spannungsteiler und eine zeitverzögerte Ansteuerung über einen Spannungsteiler mit Parallelkondensator zu einem der beiden Widerstände erreichen.

In den Fig. 1-6 wird die Erfindung anhand des Schaltbildes sowie der Diagramme beispielhaft dargestellt; dabei zeigt

ein Schaltbild der erfindungsgemäßen elektronischen Zündvorrichtung für Gasentladungslampen, ein Prinzipschaltbild, das den Anschluß der Zündvorrichtung an den Lampenkreis zeigt, ein Diagramm des Netzstromes während der Zündung, ein Diagramm der Lampenspannung während der Zündung; gemessen über die Zündvorrichtung,

Fig. 5 ein Diagramm des effektiven Netzstromes bei nicht zündender Gasentladungslampe und

Fig. 6 ein Diagramm des Zündstromes mit Verlauf und Phasenlage gegenüber der Netzspannung.

Eine elektronische Zündvorrichtung 1 ist mit den Elektroden einer Gasentladungslampe 3 in Reihe und parallel zur Lampe 3 geschaltet. Die Klemmen 2 der Zündvorrichtung sind am Halter eiiiex normalen ZUndνοχ-rich Luny iür llaaent ladungs lampoii uihjoschlossen; ein Umbau für das Anschalten der elektronischen Zünd- !

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vorrichtung ist somit nicht nötig. Eine herkömmliche Drossel 4 ist mit der Gasentladungslampe 3 in Reihe geschaltet und begrenzt den Lampenstrom. Zwischen die Klemmen 2 der Zündvorrichtung ist ein Spartransformator mit den Wicklungsteilen N₁/N-in Reihe mit einem elektronischen Schalter U- geschaltet, wobei die Reihenschaltung weiter eine Diode U₁ mit parallel dazu liegendem Kondensator C_ enthält. Mit dieser Reihenschaltung, und zwar mit dem Wicklungsteil N₁ des Spartransformators der Diode U₁ und dem elektronischen Schalter U- parallel geschaltet ist ein Kondensator C₁. Als elektronischer Schalter U- ist ein Triac vorgesehen, dessen Zündelektrode über einen Widerstand R₃ und einen Triac U- mit dem Spannungsteiler, der aus den Widerständen R-. und R2 besteht, verbunden ist und der außerdem mit einem die Zeitkonstante bestimmenden Kondensator C_ ausgestattet ist.

Die» Arbeitsweise der Zündschaltung ist wie folgt: Wenn die Netz spannung während einer positiven Halbwelle derart ansteigt, daß die Spannung der Spannungsteilerschaltung R₁ZR₂ und diejenige am Kondensator C₃ auf die Zündspannung des Triac U₃ ansteigt, wird der Triac U- in leitfähigem Zustand versetzt und ein Strom fließt durch die Diode U₁. Da der Kondensator C- zu diesem Zeitpunkt geladen ist, erzeugt seine Entladung durch die Wicklung N₁ eine dem Transformationsverhältnis N₁:(KL+N*) entsprechende Spannungsspitze über der Gasentladungslampe. Während dieser Halbperiode werden die Glühkathoden der Entladungslampe erhitzt und die Lampe in zündfähigen Zustand gebracht. Während der folgenden Halbperiode wird der Triac U- über die Spannungsteilerschaltung wieder in einen leitfähigen Zustand gebracht und der Triac U₃ gezündet. Wieder befindet sich eine Ladung im Kondensator C₁, die bei gesperrter Diode U₁ den Kondensator C„, dessen Ladungszustand vorher nahezu Null war, auflädt. Der Ladestromstoß fließt dabei über die Wicklung N₁ des Spartransformators und erzeugt über das Transformationsverhältnis N₁ zu (N₁ +N) die die Zündung bewirkende Spannungsspitze. Die

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Lampe kann zünden, da der Triac U~ nicht im leitfähigen Zustand bleibt, wie es während der vorhergehenden Halbperiode der Fall war. Dies beruht darauf, daß die Diode U₁ in Sperrichtung belastet wird und der Triac keinen Haltestrom erhält. Die Fig. 3 und 4 zeigen Strom- und Spannungsverhältnisse vor und nach der Zündung.

Wenn die Lampe beispielsweise durch Gasaufzehrung oder dergleichen fehlerhaft ist und nach einer angemessenen Zeit nicht zündet, wird der Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizient in der Schaltung so erhitzt, daß kein wesentlicher Zündstrom mehr durch die elektronische Zündvorrichtung fließen § kann. Dabei wird lediglich ein unbedeutender Reststrom auf- | rechterhalten, der den PTC-Widerstand warm genug hält. Diese } Verhältnisse sind im Diagramm der Fig. 5 dargestellt. |

Schließlich zeigt das Diagramm 6 die Form und die Phasenlage des Zündstromes I₁ gegenüber der Netzspannung ü_v·

Es ist zu erkennen, daß die elektronische Zündvorrichtung gemäß der Erfindung in der Lage ist durch eine einfache Schaltung eine schnelle und wirksame Zündung herbeizuführen, die die Glühkathoden der Gasentladungslampen schont und auch im Hinblick auf diesen Umstand wirtschaftlich ist.

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Claims

Patentansprüche

Elektronische Zündvorrichtung für Gasentladungslampen, da-· durch gekennzeichnet, daß eine Reihenschaltung eines Spar

transformators (N

, N_) mit einem elektronischen Schalter

(U₂) vorgesehen ist, wobei parallel zum elektronischen Schalter (U„) ein Spannungsteiler (R₁, R-) und parallel zum elektronischen Schalter und zum angezapften Wicklungsteil (N₁) des Spartransformators (N₁, N„) ein Kondensator (C₁) geschaltet sind und wobei in der Reihenschaltung, vorzugsweise zwischen Spartransformator (N₁, N₉) und elektronischem Schalter (U-) eine Diode (U₁) mit parallel geschaltetem Kondensator (C₂) vorgesehen ist.

Elektronische Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler (R₁, R₂) mit einem parallel zu einem der Teilerwiderstände (R

R₂) ge-

schaltetem Kondensator

versehen ist.

Elektronische Zündvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenschaltung aus Spartransformator (N₁, N₂) und elektronischem Schalter (U-) mit der Diode (U₁) und dem weiteren parallel zur Diode (U.) geschalteten Kondensator (C₃) mit einem Widerstand (PTC) mit positiven Temperaturkoeffizienten versehen ist.

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Elektronische Schaltvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische
Schalter (U₂) ein Triac ist.

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