DE3412942C2

DE3412942C2 - Elektronisches Vorschaltgerät für mehrere Leuchtstofflampen

Info

Publication number: DE3412942C2
Application number: DE19843412942
Authority: DE
Inventors: Fred Dr.-Ing. Hasemann; Ferdinand Dipl.-Ing. Mertens; Norbert Dipl.-Ing. 5760 Arnsberg Wittig
Original assignee: Trilux Lenze GmbH and Co KG
Current assignee: Trilux GmbH and Co KG
Priority date: 1984-04-06
Filing date: 1984-04-06
Publication date: 1986-02-20
Also published as: DE3412942A1; EP0158072A1

Abstract

Damit mehrere Leuchtstofflampen (18, 19), von denen jede einen eigenen Arbeitsschwingkreis (L1, C1; L2, LC) aufweist, sicher zünden, sind die mit den Schwingkreisspulen (L1, L2) verbundenen Enden der Leuchtstofflampen (18, 19) durch einen zusätzlichen Kondensator (C3) miteinander verbunden. Wenn die erste Leuchtstofflampe zündet, wird hierdurch über den zusätzlichen Kondensator (C3) ein Spannungsimpuls auf die zündunwilligere Lampe übertragen, die dadurch ebenfalls gezündet wird. Auf diese Weise wird vermieden, daß die zündunwilligere Lampe nach dem Zünden der zündwilligen Lampe permanent mit einer niedrigen Versorgungsspannung, bei der sie nur schwer oder überhaupt nicht zünden kann, versorgt wird.

Description

vorzugsweise 1/5 bis 4/5 der Kapazität eines der Schwingkreiskondensatoren und sie liegt insbesondere im Bereich von 1/3 bis 2/3 der Kaps7ität eines Schwingkreiskondensators. In diesen Bereichen wird die angestrebte Wirkung der Erzeugung eines Spannungsimpulses für die nachfolgend zündende Leuchtstofflampe mit großer Sicherheit erreicht

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert
Es zeigt

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild eines elektronischen Vorschaltgerätes und

F i g. 2 eine Modifizierung des Vorschaltgerätes nach Tig. 1.

Das in Fig. 1 dargestellte Vorschaltgerät weist eine (nicht gezeigte) Gleichspanmmgsquelle auf, die an die Versorgungsleitungen 10, 11 eine Gleichspannung legt Zwischen die Versorgungsleitungen 10, 11 ist die Gegentaktschalteranordnung aus den in Reihe geschalteten Transistoren von gleichem Typ — im vorliegenden Fall npn-Transistoren — gelegt An dem Verbindungspunkt 14 der beiden Transistoren 12 und 13 ist eine Reihenschaltung aus der Primärspule 15 eines Übertragers 16 und einem Kondensator 17 angeschlossen. Mit dem anderen Bein des Kondensators 17 sind die Schwingkreisspulen L\ und L₂ der beiden Leuchtstofflampen 18 und 19 verbunden. Jede Schwingkreisspule L\ und Li ist mit dem zugehörigen Schwingkreiskondensator Q und Ci in Reihe geschaltet Dem Schwingkreiskondensator C] bzw. Ci ist die zugehörige Leuchtstofflampe 18 bzw. 19 parallelgeschaltet Die einen Enden der Schwingkreiskondensatoren Q und der Leuchtstofflampen 18 bzw. 19 sind mit der negativen Versorgungsleitung 10 verbunden.

Die Transistoren 12 und 13 werden im Gegentakt geschaltet d. h. wenn Transistor 12 leitend ist, ist Transistor 13 gesperrt und wenn Transistor 13 leitend ist, ist Transistor 12 gesperrt Allerdings überschneiden sich

sich auf 33 kHz verringert Demgemäß verändert sich audi die Frequenz, mit der die Transistoren 12 und 13 umgesteuert werden.

Nach der Erfindung ist zwischen die Verbindungspunkte von L\ und Q und die Verbindungspunkte von Li und Cl der zusätzliche Kondensator C₃ geschaltet der eine Kapazität von einigen nF hat Dieser zusätzliche Kondensator bewirkt, daß, sobald die erste Leuchtstofflampe zündet, ein Spannungsimpuls auf die zweite Leuchtstofflampe übertragen wird, so daß dieser zweiten Leuchtstofflampe das Zünden erleichtert wird. Somit zünden beide Leuchtstofflampen praktisch gleichzeitig, so daß keine der Leuchtstofflampen längere Zeit im ungezündeten Zustand mit der niedrigeren Spannung versorgt wird.

Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel der Schaltung nach Fig. 1, bei dem Leuchtstofflampen i8, 19 mit einer Leistung von jeweils 50 W verwendet wurden, hauen die Schwingkreiskomponenten die folgenden Bemessungen:

L, =	L₂ =	1.1 mH
C₁ =	Ci =	1OnF
C₃ =		3,3 nF

Bei Leuchtstofflampen mit einer Leistung von je 32 W ergeben sich folgende Bemessungen:

L₁ =	L₂ -	1,8 mH
C₁ =	C₂ =	4,7 nF
C₃ =		2,2 nF

Grundsätzlich sollte die Kapazität des zusätzlichen Kondensators C₃ in der Größenordnung der Kapazität des Schwingkreiskondensators liegen, jedoch kleiner sein als dieser.

Das Ausführungsbeispiel von F i g. 2 unterscheidet sich von demjenigenn der F i g. 1 nur dadurch, daß anstelle des gemeinsamen Entladekondensators 17, der in

die Sperrphasen beider Transistoren geringfügig. Die 40 F i g. 1 beide Reihenschwingkreise versorgt, zwei glei-Steuerung der Transistoren 12 und 13 erfolgt über zwei ehe Kondensatoren 17a, 176 vorgesehen sind, von deSekundärwicklungen 20,21 des Übertragers 16. Die Sekundärwicklung 20 ist an eine Steuerschaltung 22 angeschlossen, deren Ausgang mit der Basis des Transistors 13 verbunden ist. Die zweite Sekundärspule 21, die 45 ebenfalls induktiv mit der Primärspule 15 des Übertragers 16 gekoppelt ist, ist mit einer Steuerschaltung 23 verbunden, deren Ausgangssignal die Basis des Transistors 12 steuert Die beiden Sekundärspulen 20 und 21 werden von der Primärspule 15 gegensinnig zueinander 50

erregt, um die Transistoren 12 und 13 im Gegentakt zu steuern, so daß der Verbindungspunkt 14 abwechselnd die Potentiale des positiven und des negativen Pols der [V; Versorgungsspannung annimmt, wenn der Strom in der ;·) Primärspule 15 oszilliert

ι':, Die oszillierende Spannung zur Steuerung der Transi-

ξ stören 12, 13 wird hervorgerufen durch die Schwingv kreise L_t, C\ und L₂, C₂. Solange die Leuchtstofflampen 18 und 19 nicht gezündet sind, hat jeder Schwingkreis eine Eigenfrequenz von etwa 80 kHz. Da die Schwingkreise ungedämpft sind, entstehen an den Schwingkreiskondensatoren Ci und Ci hohe. Spannungen von etwa V. Nach dem Zünden der Leuchtstofflampen werden die Reihenschwingkreise durch die Parallelschaltung der Leuchtstofflampen zu den Schwingkreiskondensatoren bedämpft, so daß die an den Leuchtstofflampen anstehende Spannung sich auf ca. IiOV (bei 58 W Leuchtstofflampe Krvpton) und die Schwingfrequenz nen der eine Kondensator 17a der ersten Schwingkreisspule L\ vorgeschaltet ist, während der zweite YIb der zweiten Schwingkreisspule Li vorgeschaltet ist. Der Kondensator 17 von F i g. 1 sowie auch die Kondensatoren 17a und 176 von Fig.2 dienen der Umladung der Energie. Ihre Kapazität ist erheblich größer als diejenige der übrigen verwendeten Kondensatoren und beträgt z. B. 033 μΚ Die Schwingungen in den Reihenschwingkreisen werden durch die Kondensatoren 17

bzw. 17a, 17/? kaum beeinflußt.

Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen sind jeweils zwei Leuchtstofflampen mit den zuehörigen Reihenschwingkreisen vorhanden. Auf dieselbe Weise können auch mehr als zwei Leuchtstofflampen miteinander gekoppelt werden, wobei jeweils zwei Leuchtstofflampen durch einen zusätzlichen Kondensator C₃ untereinanderverbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Um zu erreichen, daß die Leuchststofflampen mög- Patentanspriiche: liehst genau zum gleichen Zeitpunkt gezündet werden, ist bei den bekannten Vorschaltgeräten unabdingbare

1. Elektronisches Vorschaltgerät für mehrere Voraussetzung, daß die Leuchtstofflampen untereinan-Leuchtstofflampen, mit einer an einer Gleichspan- 5 der gleiche Charakteristiken haben. Um dies zu gewährnung liegenden Gegentaktschalteranordnung (12, leisten, sind Vorschaltgeräte bekannt, die das Starten 13) aus zwei elektronischen Schaltern und mit meh- einer Leuchtstofflampe nur dann ermöglichen, wenn die reren von den elektronischen Schaltern angesteuer- zweite Leuchtstofflampe eingesetzt und betriebsfähig ten Arbeitsschwingkreisen (L₁, Q; L₂, C₂), von denen ist Damit soll erreicht werden, daß eine Leuchte niemals jeder eine dem Schwingkreiskondensator (Q; Ci) ίο mit nur einer Leuchtstofflampe betrieben wird. Wenn parallelgeschaltete und mit der Schwingkreisspule eine der Leuchtstofflampen defekt ist, funktionieren bei-(L₁; L₂) in Reihe liegende Leuchtstofflampe (18; 19) de Leuchtstofflampen nicht Der Benutzer muß daher aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß beide Leuchtstofflampen gleichzeitig auswechseln, zudie mit den Schwingkreisspulen (Lf, L₂) verbun- mal er nicht erkennen kann, welche der Lampen defekt denen Enden der Leuchtstofflampen (18, 19) durch 15 ist

einen zusätzlichen Kondensator (Os) miteinander Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elek-

verbunden sind Ironisches Vorschaltgerät der eingangs genannten Art

2. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 1, zu schaffen, das es ermöglicht, bei mehreren parallel dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des zu- betriebenen Leuchtstofflampen jede dieser Leuchtstoffsätzlichen Kondensators (Q) 1/5 bis 4/5 der Kapazi- 20 lampen mit erhöhter Spannung zu zünden, selbst wenn tat eines der Schwingkreiskondensatoren (Q, C₂) die Leuchtstofflampen unterschiedliche Eigenschaften, beträgt wie z. B. unterschiedliches Alter, haben oder nacheinan-

3. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 2, der in ihn; Passungen eingedreht werden.

dadurch gekennzeichnet daß die Kapazität des zu- Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß

sätzlichen Kondensators 1/3 bis 2/3 der Kapazität 25 darin, daß die mit den Schwingkreisspulen verbundenen

eines der Schwingkreiskondensatoren beträgt Enden der Leuchtstofflampen durch einen zusätzlichen

Kondensator miteinander verbunden sind.

Durch den zusätzlichen Kondensator wird, wenn die

eine Leuchtstofflampe zündet, ein zusätzlicher Impuls 30 auf die noch nicht gezündete andere Leuchtstofflampe

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Vorschaltge- übertragen, so daß die zündunwilligere Lampe einen rät für mehrere Leuchtstofflampen, mit einer an einer zusätzlichen Spannungsstoß erhält Durch die kapaziti-Gleichspannung liegenden Gegentaktschalteranord- ve Kopplung wird die schwächere Lampe gewissermanung aus zwei elektronischen Schaltern und mit mehre- ßen von der stärkeren mitgezogen. Ein weiterer Vorteil ren von den elektronischen Schaltern angesteuerten Ar- 35 besteht darin, daß in dem Fall, daß eine Leuchtstofflambeitsschwingkreisen, von denen jede eine dem Schwing- pe aus ihrer Fassung herausgedreht worden ist, die ankreiskondensator parallelgeschaltete und mit der dere Leuchtstofflampe funktioniert Wird die heräusge-Schwingkreisspule in Reihe liegende Leuchtstofflampe nommene Leuchtstofflampe anschließend eingesetzt, so aufweist entsteht an dem zusätzlichen Kondensator ein Span-Es sind elektronische Vorschaltgeräte bekannt, die 40 nungsstoß, der bewirkt, daß die später eingesetzte Lamdazu dienen, zwei oder mehr Leuchtstofflampen ge- pe sofort zündet Dadurch, daß der zusätzliche Kondenmeinsam zu zünden und zu betreiben. Solche Vorschalt- sator an die zuletzt zündende Lampe einen Spannungsgeräte werden insbesondere in Leuchten eingesetzt, die impuls liefert, wird der Zündvorgang beschleunigt und mehrere Leuchtstofflampen enthalten, welche stets ge- es werden die schädlichen Folgen, die bsi schleppender meinsam geschaltet werden. Schwierigkeiten ergeben 45 Zündung durch Glimmentladung entstehen, vermieden, sich bei den genannten Vorschaltgeräten dadurch, daß Die Lebensdauer der Leuchtstofflampen wird damit bezwei oder mehr Reihenschwingkreise parallelgeschaltet trächtlich erhöht.

sind, von denen jeweils der Schwingkreiskondensator Es ist schwierig, die Funktion des zusätzlichen Kondurch eine Leuchtstofflampe, sobald diese gezündet hat, densators im einzelnen zu ermitteln, weil die Vorgänge, überbrückt wird. Diejenige Leuchtstofflampe, die zuerst 50 die beim Zünden stattfinden, komplexe Reaktionen mit zündet, bewirkt eine Verringerung der an den Arbeits- variierenden Induktivitäten, Kapazitäten und Widerschwingkreisen anstehenden Spannung von etwa 900 V ständen sind. Beispielsweise wird die Schwingkreisspule auf etwa 450 V und eine Verringerung der Schwingfre- bei einem auftretenden Stromstoß, z. B. beim Starten quenz von ca. 80 kHz auf etwa 22 kHz. Infolge dieser der Leuchtstofflampe, kurzzeitig in die Sättigung geveränderten Betriebsbedingungen zündet die zweite 55 bracht, wodurch ihre Induktivität sich verringert. Au-Leuchtstofflampe wesentlich schlechter. Bei Tempera- ßerdem ändert sich beim Starten der Lampe natürlich türen ab ca. 15°C wird häufig beobachtet, daß die zweite deren Widerstand und Kapazität. Es ist bisher nicht gej Leuchtstofflampe überhaupt nicht mehr zündet. lungen, die Funktion des zusätzlichen Kondensators β Wenn bei den bekannten Vorschaltgeräten, die zum beim Starten der ersten Leuchtstofflampe bzw. beim p gleichzeitigen Betreiben mehrerer Leuchtstofflampen 60 nachträglichen Eindrehen einer weiteren Leuchtstoff- >"i geeignet sind, Leuchtstofflampen unterschiedlichen Al- lampe genau zu ermitteln und die theoretischen Hinter- ;■ ters eingesetzt werden, startet die neuere Lampe vor günde aufzudecken. Es wird angenommen, daß die Kail, der schwächeren älteren Lampe. Die schwächere Lam- pazität des zusätzlichen Kondensators mit den ; pe muß also mit einer geringeren Zündspannung gestar- Schwingkreisinduktivitäten vorübergehend einen ;.'; tet werden. Dies führt zu einer hohen Emitterbelastung 65 Sperrkreis bildet und daß außer der Kopplungsfunktion, ί ■ des Heizdrahtes der Leuchtstofflampe und zu Glimm- die der zusätzliche Kondensator hat, auch noch vor- !£. entladungen. Dies ergibt eine höhere Lampenbelastung übergehende Resonanzfunktionen mitwirken. und eine Verringerung der Lampenlebensdauer. Die Kapazität des zusätzlichen Kondensators beträgt