DE3339814A1 - Starting circuit for a high-pressure metal-vapour discharge lamp - Google Patents
Starting circuit for a high-pressure metal-vapour discharge lampInfo
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Abstract
Description
Gegenstand: Zündschaltung für eine Hochdruck-Subject: ignition circuit for a high pressure
metalldampfentladungslampe Beanspruchte Priorität: Österreich (AT); 1983 01 03; 5/83 Anwaltsakte X 1166 Druckschriften, die zur Abgrenzung vom Stand der Technik in Betracht gezogen wurden: DE-OS 31 08 547 DE-0S 31 08 548 Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündschaltung für eine Hochdruckmetalldampfentladungslampe, bei der in der spannungsführenden Versorgungsleitung zwischen die Lampe und das Vorschaltgerät die Sekundärwicklung eines zu einer tberlagerungszündschaltung gehörenden Impulstransformators geschaltet ist, wobei die Reihenschaltung der Lampe und der Sekundärwicklung durch einen aus mindestens einem Kondensator bestehenden Hochfrequenzrückschluß überbrückt ist und im Stromkreis der Primärwicklung des Impulstransformators ein nach erfolgter Lampenzündung die tberlagerungszündschaltung abschaltender Schaltteil angeordnet ist und der Schaltteil symmetrisch schaltende Vierschichtdioden oder gesteuerte Triacs aufweist. metal vapor discharge lamp Claimed priority: Austria (AT); 1983 01 03; 5/83 Attorney's file X 1166 pamphlets used to distinguish it from the state the technology have been considered: DE-OS 31 08 547 DE-0S 31 08 548 the The invention relates to an ignition circuit for a high-pressure metal vapor discharge lamp, in the live supply line between the lamp and the Ballast, the secondary winding of a device belonging to a superimposed ignition circuit Pulse transformer is connected, the series connection of the lamp and the Secondary winding through a high-frequency return path consisting of at least one capacitor is bridged and in the circuit of the primary winding of the pulse transformer after the lamp has been ignited, the switching part that switches off the superimposed ignition circuit is arranged and the switching part symmetrically switching four-layer diodes or having controlled triacs.
aus den deutschen Offenlegungsschriften 31 08 547 und 31 08 548 sind solche Schaltungen bekannt. Wenngleich diese Schaltungen zweckentsprechend arbeiten und die Hochdruckmetalldampfentladungslampen verläßlich zünden, so kann doch nicht übersehen werden, daß wegen der hochfrequenten Schwingungen während des Zündvorganges die Zuleitungen zur Lampe und die Eigenkapazität des Impulstransformotors eine erhebliche kapazitive Belastung darstellen, welche hohe Spitzenströme verursacht.from German Offenlegungsschrift 31 08 547 and 31 08 548 are such circuits are known. Although these circuits work as intended and ignite the high-pressure metal vapor discharge lamps reliably, it can't overlooked that because of the high-frequency vibrations during the ignition process the leads to the lamp and the inherent capacitance of the pulse transformer are considerable represent capacitive load, which causes high peak currents.
Der gegenständlichen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maßnahme bei Schaltungen der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, um diese hohen Blindstromspitzen in Grenzen zu halten und um andererseits auch zu vermeiden, daß bei entsprechender Kreisgüte die Zündspannung eine die Isolierung der Schaltung gefährende Höhe erreicht. Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß unmittelbar in Reihe mit dem Schaltteil eine Induktionsspule vorgesehen ist und parallel zur Primärwicklung des Impulstransformators ein aus einer Reihenschaltung eines Widerstandes und eines Kondensators gebildeten Dämpfungsglied geschaltet ist. Zweckmäßigerweise ist die Induktionsspule als eisenlose Spule ausgebildet.The object of the present invention is to provide a measure to propose for circuits of the type mentioned in order to avoid these high reactive current peaks to keep within limits and on the other hand to avoid that with appropriate Circle quality the ignition voltage reaches a level that jeopardizes the isolation of the circuit. To solve this problem, the invention provides that directly in series with the switching part an induction coil is provided and parallel to the primary winding of the pulse transformer is made up of a series circuit of a resistor and a Capacitor formed attenuator is connected. Appropriately is the Induction coil as ironless Coil formed.
Drei Schaltungsbeispiele werden anhand der Fig. 1 bis 3 nachstehend erläutert.Three circuit examples are shown below with reference to FIGS. 1 to 3 explained.
In der Schaltung nach der Fig. 1 ist eine Hochdruckmetalldampfentladungslampe 10 über ein Vorschaltgerät 12 und ein Zündgerät 13 an die Phasen 20 und 21 eines Versorgungsnetzes angeschlossen. Das Zündgerät 13 besitzt einen Impulstransformator 14 mit einer Primärwicklung 18 und einer Sekundärwicklung 15, wobei letztere in Reihe mit der Lampe 10 und deren Vorschaltgerät liegt. Parallel zur Reihenschaltung aus Sekundärwicklung 15 und Lampe 10 ist eine Reihenschaltung eines Stoßkondensators 17 und eines Zündhilfskondensators 11 vorgesehen, wobei dem Zündhilfskondensator 11 ein Entladewiderstand 16 parallel geschaltet ist. Dem Stoßkondensator 17 wiederum ist eine Reihenschaltung der Primärwicklung 18 des Impulstransformator 14, einer symmetrisch schaltenden Vierschichtdiode 19 und einer eisenlosen Induktionsspule 30 parallel geschaltet. Der Primärwicklung 18 des Impulstransformators liegt wiederum parallel an Dämpfungsglied, das aus einem Kondensator 31 und einem Widerstand 32 besteht. Der Hochfrequenzrückschluß wird über die Reihenschaltung des Stoßkondensators 17 und des Zündhilfskondensators 11 gewährleistet.In the circuit according to FIG. 1, there is a high pressure metal vapor discharge lamp 10 via a ballast 12 and an igniter 13 to phases 20 and 21 of one Connected to the supply network. The ignition device 13 has a pulse transformer 14 with a primary winding 18 and a secondary winding 15, the latter in FIG Row with the lamp 10 and its ballast is located. Parallel to the series connection A series circuit of a surge capacitor consists of secondary winding 15 and lamp 10 17 and an auxiliary ignition capacitor 11 are provided, the auxiliary ignition capacitor 11 a discharge resistor 16 is connected in parallel. The surge capacitor 17 in turn is a series connection of the primary winding 18 of the pulse transformer 14, one symmetrically switching four-layer diode 19 and an ironless induction coil 30 connected in parallel. The primary winding 18 of the pulse transformer is in turn parallel to the attenuator, which consists of a capacitor 31 and a resistor 32 consists. The high-frequency return path is made via the series connection of the surge capacitor 17 and the auxiliary ignition capacitor 11 guaranteed.
Der Stoßkondensator 17 wird über den Zündhilfskondensator 11 und den Widerstand 16, letztere beide sind zueinander parallel geschaltet, aufgeladen, bis die Spannung am Stoßkondensator 17 einen Wert erreicht, der über der Schaltspannung der Vierschichtdiode 19 liegt. Dadurch geht der Widerstand der Vierschichtdiode 19 gegen Null, so daß sich nun der Stoßkondensator 17 über die Primärwicklung 18 des Impulstransformators 14 und die eisenlose Induktionsspule 30 entlädt, wobei dieser Entladungsvorgang durch das R-C-Dämpfungsglied 31-32 entsprechend gedämpft wird. Der Spannungsabfall in der Primärwicklung 18 wird im Verhältnis der Windungszahlen des Impulstransformators 14 transformiert, so daß Rochspannungsimpulse von ca. 2 bis 5 kV an die Lampe 10 gelangen. Während die Vierschichtdiode 19 durchgeschaltet hat, wird auch der Schwingkreis, der aus dem Vorschaltgerät 12 und dem Zündhilfskondensator 11 besteht, zum Schwingen angeregt, so daß am Zündhilfskondensator 11 und über die Sekundärwicklung 15 des Impulstransformators 14 an 8T1 der Lampe 10 eine überhöhte Leerlaufspannung entsteht, die die Lampenzündung auch schwer zündender Lampen ermöglicht. Der erwähnte Schwingkreis besitzt eine Eigenfrequenz von ca.The surge capacitor 17 is on the auxiliary ignition capacitor 11 and the Resistor 16, the latter both are connected in parallel to each other, charged until the voltage across the surge capacitor 17 reaches a value which is above the switching voltage the four-layer diode 19 is located. This increases the resistance of the four-layer diode 19 towards zero, so that the surge capacitor 17 is now via the primary winding 18 of the pulse transformer 14 and the ironless induction coil 30 discharges, wherein this discharge process is damped accordingly by the R-C attenuator 31-32 will. The voltage drop in the primary winding 18 is in proportion the number of turns of the pulse transformer 14 transformed, so that Rochspannungsimpulses from approx. 2 to 5 kV reach the lamp 10. While the four-layer diode 19 is turned on has, the resonant circuit, which consists of the ballast 12 and the auxiliary ignition capacitor 11 consists, excited to oscillate, so that the auxiliary ignition capacitor 11 and over the Secondary winding 15 of the pulse transformer 14 at 8T1 of the lamp 10 an excessive Open-circuit voltage is created, which enables lamps to ignite even with difficult-to-ignite lamps. The resonant circuit mentioned has a natural frequency of approx.
500 bis 2000 Hertz.500 to 2000 Hertz.
Sobald der Stoßkondensator 17 entladen ist und somit seine Spannung wieder unterhalb der Schaltspannung der Vierschichtdiode 19 liegt, sperrt diese bei Umpolung des Stromes und unterbricht den Stromkreis für den aus dem Vorschaltgerät 12 und dem Zündhilfskondensator 10 bestehenden Reihenschwingkreis. Inzwischen steigt im Verlauf der Schwingung am Stoßkondensator 17 wiederum die Spannung an, bis hier die Schaltspannung für die Vierschichtdiode 19 erreicht wird, die dann wieder durchschaltet. Während einer Schwingung geschieht dies mehrmals, so daß sich Impulse in Abständen von wenigen msec. ergeben. Durch die enge Folge der Zündimpulse bei hoher Versorgungsspannung wird die Zündung auch schwer zündender Lampen gesichert.As soon as the surge capacitor 17 is discharged and thus its voltage is again below the switching voltage of the four-layer diode 19, this blocks when the polarity of the current is reversed and interrupts the circuit for the from the ballast 12 and the auxiliary ignition capacitor 10 existing series resonant circuit. Meanwhile increases In the course of the oscillation on the surge capacitor 17, the voltage again increases until here the switching voltage for the four-layer diode 19 is reached, which then turns on again. This happens several times during an oscillation, so that pulses are spaced apart of a few msec. result. Due to the close sequence of the ignition pulses with a high supply voltage the ignition of lamps that are difficult to ignite is also ensured.
Während der Zündung liegt an der Lampe 10 eine Spannung von 400-500 Volt an. Da sich die Ströme des Vorschaltgerätes 12 und des Zündhilfskondensators 10 im Moment der Lampenzundung überlagern, wird hier eine Strompause vermieden, die in der Regel bei anderen Zündgeräten auftritt und die zum Verlöschen der Lampe 10 unmittelbar nach deren Zündung führen kann. Nach der Zündung liegt nur noch die Lampenbrennspannung am Gerät an. Die Vierschichtdiode 19 wird dann nichtleitend und schaltet den Zündhilfskondensator 11 ab. i)er Rochfrequenzrückschlußkondensator, gebildet aus der Reihenschaltung des Btoßkondensators 17 und des Zündhilfskondensators 11, schließt hochfrequente Impuls- und Zündspannungs spitzen kurz, so daß diese nicht in das Versorgungsnetz gelangen.During ignition, the lamp 10 has a voltage of 400-500 Volts on. Since the currents of the ballast 12 and the auxiliary ignition capacitor 10 superimpose at the moment of lamp ignition, a power break is avoided here, which usually occurs with other igniters and which extinguishes the lamp 10 can lead immediately after their ignition. After the ignition, only that is left Lamp voltage on the device. The four-layer diode 19 then becomes non-conductive and switches off the auxiliary ignition capacitor 11. i) he high frequency return capacitor, formed from the series connection of the Btoßcondenser 17 and the auxiliary ignition capacitor 11, short-circuits high-frequency pulse and ignition voltage peaks, so that these do not get into the supply network.
Die Schaltanordnung nach der Fig. 2 ist nur eine Abwandlung jener nach Fig. 1, wobei gleiche Teile mit gleichen Hinweisziffern bestückt sind. Der Impulstransformator 14 mit der Sekundärwicklung 15 und der Primärwicklung 18 ist als Spartransformator ausgeführt. Die übrigen Bauteile entsprechen denen in der Fig. 1 und wurden in ihrer Funktion nicht verändert.The switching arrangement according to FIG. 2 is only a modification of that according to Fig. 1, wherein the same parts are provided with the same reference numbers. Of the Pulse transformer 14 with the secondary winding 15 and the primary winding 18 is designed as an autotransformer. The other components correspond to those in Fig. 1 and have not been changed in their function.
Die Schaltanordnung nach Fig. 3 ist eine weitere Abänderung der in Fig. 1 beschriebenen Schaltung, wobei zur Bezeichnung hinsichtlich ihres Aufbaues und ihrer Wirkungsweise gleichartiger Schaltteile gleiche Hinweisziffern verwendet worden sind. Hier ist die Reihenschaltung von Sekundärwicklung 15 und Lampe 10 zunächst eine Reihenschaltung eines Ladewiderstandes 16 und eines Stoßkondensators 17 parallelgeschaltet. Dem Stoßkondensator 17 ist dann eine Reihenschaltung der Primärwicklung 18 des Impulstransformators 14, einer symmetrisch schaltenden Vierschichtdiode 19 und einer eisenlosen Induktionsspule 30 parallel geschaltet.The switching arrangement of FIG. 3 is a further modification of the in Fig. 1 described circuit, with reference to its structure and their mode of operation of similar switching parts used the same reference numbers have been. Here is the series connection of secondary winding 15 and lamp 10 first a series connection of a charging resistor 16 and a surge capacitor 17 connected in parallel. The surge capacitor 17 is then a series circuit of the primary winding 18 of the pulse transformer 14, a symmetrically switching four-layer diode 19 and an ironless induction coil 30 connected in parallel.
Der Reihenschaltung von Sekundärwicklung 15 und Lape 10 ist weiter ein Hochirequenzrückschlußkondensator 33 parallel geschaltet. Parallel zur Primärwicklung 18 des Impulstransformators 14 liegt ein aus Widerstand 32 und Kondensator 31 bestehendes Dämpfungsglied.The series connection of secondary winding 15 and lape 10 is further a high frequency return capacitor 33 connected in parallel. In parallel with the primary winding 18 of the pulse transformer 14 is a resistor 32 and capacitor 31 existing Attenuator.
Der hier gezeigten 1)berlagerungszündschaltung ist ferner eine Reihenschaltung eines Zündhilfskondensators 11 und eines weiteren Dämpfungswiderstandes 34 hinzugefügt derart, daß sie parallel zu der aus Ladewiderstand 16 und Primärwicklung 18 des Impulstransformator 14 gebildeten Reihenschaltung liegt. Die Reihenschaltung des Zündhilfskondensators 11 und des Dämpfungswiderstandes 34 bildet außerdem zusammen mit der symmetrisch schaltenden Vierschichtdiode 19 und der Induktionsspule 30 eine weitere Reihenschaltung, die ihrerseits parallel zu der Reihenschaltung des Ladewiderstandes 16 und des Stoßkondensators 17 liegt.The 1) superimposed ignition circuit shown here is also a series circuit an auxiliary ignition capacitor 11 and a further damping resistor 34 were added so, that they are parallel to that of the charging resistor 16 and the primary winding 18 of the pulse transformer 14 is formed in series. The series connection the auxiliary ignition capacitor 11 and the damping resistor 34 also form together with the symmetrically switching four-layer diode 19 and the induction coil 30 one further series connection, which in turn is parallel to the series connection of the charging resistor 16 and the surge capacitor 17 is located.
Der Stoßkondensator 17 wird über den Ladewiderstand 16 aRfgeladen, bis seine Spannung einen Wert erreicht, der die Schaltspannung der Vierschichtdiode 19 übersteigt. Dadurch geht der Widerstand der Vierschichtdiode 19 gegen Null, wodurch sich der Stoßkondensator 17 über die Primärwicklung 18 des Impulstransformators, das Dämpfungsglied 31-32 und die Induktionsspule 30 entlädt. Der Spannungsabfall in der Primärwicklung 18 wird im Verhältnis der Windungazahl des Impulstransformantors 14 hochtransformiert, wodurch ein Hochspannungsimpuls an die Lampe 10 gelangt, deren Höhe vom Übersetzungsverhältnis der Windungszahl der Wicklungen des Impulstransformators 14 abhängig ist. Gleichzeitig, noch während die Vierschichtdiode 19 durchgeschaltet hat, bildet sich über das Vorschaltgerät 12, den Dampfungswiderstand 34, die Induktionsspule 30 und den Zündhilfskondensator 11 ein Reihenschwingkreis aus, der zu einer Spannungserhöhung parallel zum Hochfrequenzrückschlußkondensator 33 und damit zur Lampe 10 führt.The surge capacitor 17 is charged via the charging resistor 16 aRf, until its voltage reaches a value that corresponds to the switching voltage of the four-layer diode 19 exceeds. As a result, the resistance of the four-layer diode 19 goes to zero, whereby the surge capacitor 17 via the primary winding 18 of the pulse transformer, the attenuator 31-32 and the induction coil 30 discharges. The voltage drop in the primary winding 18 is in the ratio of the number of turns of the pulse transformer 14 stepped up, whereby a high voltage pulse reaches the lamp 10, whose Height of the transformation ratio of the number of turns of the windings of the pulse transformer 14 is dependent. At the same time, while the four-layer diode 19 is still switched on has, is formed via the ballast 12, the damping resistor 34, the induction coil 30 and the auxiliary ignition capacitor 11 form a series resonant circuit, which leads to an increase in voltage parallel to the high-frequency return capacitor 33 and thus to the lamp 10 leads.
Nachdem sich der Stoßkondensator 17 entladen hat und dessen Spannung wieder unterhalb der Schaltspannung der Vierschichtdiode liegt, sperrt diese bei Umpolung des Stromes und unterbricht den Stromkreis für den aus dem Vorschaltgerät 12, dem Dämpfungswiderstand 34, der Induktionsspule 30 und dem Zündhilfskondensator 11 bestehenden Reihenschwingkreis. Währenddessen wird aber der Stoßkondensator 17 schon wieder über den Ladewiderstand 16 von der an dem Hochfrequenzrückschlußkondensator 33 anliegenden, überhöhten Spannung aufgeladen, wodurch auch die Vierschichtdiode 19 wieder leitend wird. Ein erneuter Zündimpuls erfolgt, der in derselben Netzhalbwelle wie der erste Zündimpuls liegt, wobei die beiden Impulse einen Abstand von nur wenigen msec.After the surge capacitor 17 has discharged and its voltage is again below the switching voltage of the four-layer diode, it blocks Polarity reversal of the current and interrupts the circuit for the from the ballast 12, the damping resistor 34, the induction coil 30 and the auxiliary ignition capacitor 11 existing series resonant circuit. Meanwhile, however, the surge capacitor 17 beautiful again via the charging resistor 16 from that of the high-frequency return capacitor 33 applied, excessive voltage is charged, which also causes the four-layer diode 19 becomes conductive again. Another ignition pulse occurs in the same mains half-wave how the first ignition pulse lies, whereby the two pulses are only a few apart msec.
haben. Eine kalte Lampe, die beim ersten Zündimpuls noch nicht gezündet hat, zündet beim zweiten Zündimpuls mit Sicherheit. Während der Zündung liegt auch hier an der Lampe eine Spannung von ca. 400 Volt an. Auch hier überlagern sich die Ströme des Vorschaltgerätes 12 und des Zündhilfskondensators 11 im Moment der Lampenzündung, so daß die bei Zündgeräten anderer Bauart übliche Strompause vermieden wird, was häufig das Verlöschen der Lampe 10 unmittelbar nach deren Zündung verursacht. Nach der Zündung liegt nur noch die Lampenbrennspannung an. Die Vierschichtdiode 19 wird nichtleitend und schaltet den Zündhilfskondensator 11 ab. Der Hochfrequenzrückschlußkondensator 33 schließt hochfrequente Impuls- und Zündspannungsspitzen kurz, um diese nicht in das Versorgungsnetz gelangen zu lassen.to have. A cold lamp that did not ignite with the first ignition pulse will ignite with the second ignition pulse with certainty. During the ignition also lies here on the lamp a voltage of approx. 400 volts. Here, too, they overlap Currents of the ballast 12 and the auxiliary ignition capacitor 11 at the moment of lamp ignition, so that the current pause, which is common in ignition devices of other types, is avoided often causes the lamp 10 to go out immediately after its ignition. To the ignition is only connected to the lamp voltage. The four-layer diode 19 is non-conductive and switches off the auxiliary ignition capacitor 11. The high frequency return capacitor 33 short-circuits high-frequency pulse and ignition voltage peaks to prevent them to get into the supply network.
Legende. Legend.
10 Lampe 11 Zündhilfskondensator 12 Vorschaltgerät 13 Zündgerät 14 Impulstransformator 15 Sekundärwicklung des Impulstransformators 16 Ladewiderstand 17 Stoßkondensator 18 Primärwicklung von 14 19 Vierschichtdiode 20 Phase 21 Null einer 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Induktionsspule 31 Kondensator 32 Dämpfungswiderstand 33 HF-Rückschlußkondens ator 34 Dämpfungswiderstand 35 - Leerseite -10 lamp 11 auxiliary ignition capacitor 12 ballast 13 ignitor 14 Pulse transformer 15 Secondary winding of the pulse transformer 16 Charging resistor 17 surge capacitor 18 primary winding of 14 19 four-layer diode 20 phase 21 zero a 22 23 24 25 26 27 28 29 30 induction coil 31 capacitor 32 damping resistor 33 HF return capacitor 34 Damping resistor 35 - Blank page -
Claims (2)
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Also Published As
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8131 | Rejection |