DE3508431C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Eine Schaltung dieser Art ist bereits durch die deutsche Patenschrift 28 08 261 bekanntgeworden. Hierbei wird mit Hilfe eines Kaltleiters während der ersten Sekunde eine Zündverzögerung erreicht, wodurch ungehindert die Elektro­ denvorheizung erfolgen kann.

Schaltungen dieser Art weisen jedoch den Nachteil auf, daß dieselben nur in Verbindung mit Beleuchtungskörpern an­ wendbar sind, bei denen der Abstand der Leuchtstofflampe zum Reflektor maximal 10 mm beträgt. Ferner ist nachteilig, daß im Betrieb der Kaltleiter eine Last darstellt, der sowohl den elektrischen Wirkungsgrad senkt als auch die Temperatur des Gerätes erhöht.

Eine weitere Zündhilfsmethode für eine mit Netzfrequenz betriebene Leuchtstofflampe eines Kopiergerätes zeigt die deutsche Offenle­ gungsschrift 31 07 299, wobei mit Hilfe eines aufgeladenen Kondensators über eine Entladestrecke und einen kleinen Transformator ein hoher Zündspannungs­ impuls erzeugt wird, der kapazitiv wirksam ist und die Lampe in Betrieb setzt. Eine Schaltweise dieser Art hat jedoch den Nachteil, daß infolge der Verbindung von einer Lampenelektrode über den Zündtrafo zum Reflektor bereits so­ fort eine kapazitive Zündhilfe wirksam ist, so daß bei gerin­ gem Lampenabstand oder erhöhter Raumtemperatur eine vorzei­ tige Lampenzündung einsetzt. Im 50 oder 60-Hz-Bereich sowie bei bestimmten Lampenabständen kann eine solche Zündweise somit begrenzt eingesetzt werden. Beim Betrieb mit etwa 25 kHz setzt jedoch eine vorzeitige Lampenzündung ein.

Zum Zünden von Leuchtstofflampen mit vorheizbaren Elektroden sollen zuerst die Lampenelektroden auf etwa 800°C aufgeheizt werden, wonach die Lampenzündung schadlos vorgenommen werden kann. Die hierzu notwendige Zeit beträgt etwa eine Sekunde. Die erforderliche Heizspannung liegt bei 7 bis 9 Volt. Heiz­ spannungen, die wesentlich diese Werte übersteigen, führen zu Querentladungen der Lampenelektroden, was eine rasche Zer­ störung der Lampe bewirkt. Auch geringere Heizspannungen oder zu geringe Vorheizzeiten bewirken einen erhöhten Lampenver­ brauch.

Abb. 1 zeigt den Lampenverbrauch pro Einschaltung in Abhängigkeit der Vorheizzeit.

Ein qualitativ gutes Transistorvorschaltgerät für Leuchtstoff­ lampen weist daher etwa eine Sekunde Vorheizzeit auf. Bei allen den bekannten Transistorvorschaltgeräten gespeist aus einer Gleichstromquelle bzw. Batterie werden der Einfachheit halber die erforderlichen Lampenbetriebs-, Heiz- und Zündhilfsspan­ nungen sowie die Lampenstrombegrenzung über einen Streufeld­ transformator erzeugt. Mit Hilfe der Zündhilfsspannung, welche kapazitiv zwischen Lampe und Beleuchtungskörper angeschlossen ist, wird eine Zündung ohne zusätzliche Bauteile bei tiefen Raumtemperaturen erreicht.

Ein im Lampenstromkreis liegender Kondensator, der bekann­ terweise während der Vorheizzeit auf mehrere 100 V aufgeladen wird, unterstützt dabei eine sichere Lampenzündung auch bei extrem tiefen Temperaturbereichen.

Die mit Hilfe des Streufeldtransformators erreichte einfache kapazitive Zündhilfsmethode weist auch Nachteile auf.

Die Nachteile sind folgende:

• 1. Bei einem Lampenabstand z. B. größer 10 mm vom Beleuch­ tungskörper wird die Lampenzündung bei tiefen Tempera­ turen und abgesenkter Speisespannung unsicher.
• 2. Durch die kapazitive Zündhilfe neigt die Lampe ins­ besondere bei voller Batterie zur Querentladung.
• 3. Bei größeren Abständen von Vorschaltgerät zur Lampe, z. B. 2 bis 3 m, wird die Zündhilfe insbesondere bei nie­ deren Raumtemperaturen infolge der Ableitung durch die Kabel­ kapazität des Verbindungskabels so schwach, daß keine Zündsicherheit mehr gegeben ist.
• 4. Der im Betrieb weiter fließende Zündhilfsstrom belastet zusätzlich das Gerät, wodurch der Wirkungsgrad nachtei­ lig beeinflußt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen, wobei jedoch der Vorteil der kapazitiven Zündhilfsmethode erhalten bleiben soll, daß die Zündspannung der Lampe herabgesetzt wird, wodurch zusammen mit der Leerlaufspannung eine Lampenzündung erreicht wird.

Ausgehend von einer Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der Abb. 2 erläutert.

Die Gleichstromquelle 1 speist den mit etwa 20 bis 30 kHz schwingenden Transistoroszillator 2, der mit dem Streufeldtransformator 3 verbunden ist. Auf der Sekundärseite befin­ den sich die beiden Heizwicklungen 4 und 5, die Betriebs­ spannungswicklung 6 und Zündhilfswicklung 7.

Beim Einschalten des Wechselrichters werden im ersten Moment die beiden Heizwendeln der Lampe 8 vorgeheizt, so daß nach etwa einer Sekunde die erforderliche Elektrodentemperatur von 800°C erreicht wird.

Mit Hilfe des Widerstandes 9 und Diode 10 wird der Konden­ sator 11 aufgeladen. Ferner wird gleichzeitig über die Diode 12 und Widerstand 13 der Kondensator 14 aufgeladen, welcher nach etwa einer Sekunde über die Entladestrecke 15 und Übertrager 16 in bekannter Weise entladen wird. Der hierbei erzeugte Spannungsstoß bewirkt die Lampenzündung. Die Lampenbetriebsspannung fällt dabei auf die Brennspan­ nung, so daß die Entladestrecke 15 nicht mehr anspricht.

Die Diode 21 hat dabei die Aufgabe, das Wechselstrompotential der Leuchtstofflampe 8 bzw. deren Lampenelektrode von der Beleuchtungskörpermasse oder Re­ flektor fernzuhalten.

Hierdurch wird eine vorzeitige Lampenzündung unabhängig vom Abstand der Lampe vom Reflektor verhindert.

Ein kurzzeitiger hoher Spannungsimpuls über die Diode 21 bewirkt jedoch unabhängig vom Lampenabstand und von der Raum­ temperatur eine sichere Zündung.

Der hochohmige Widerstand 20 hat dabei die Aufgabe, die im Zündhilfskreis liegenden Kabelkapazitäten vor einer hohen Aufladung durch diese Gleichspannung zu schützen. Dies betrifft vor allem solche Fälle, wobei der Abstand zwischen Transistorvorschaltgerät und Lampe größer als 2 Meter ist.

Um eine vorzeitige Lampenzündung bei überhöhter Speise­ spannung zu verhindern, wird mit Hilfe der kleinen Drossel 17 auf einfachste Weise die Leerlaufspannung etwas gesenkt.

Es ist ferner von Vorteil, den Zündhilfskondensator 11 mit einem sehr hochohmigen Heißleiter 18 mit zusätzlichem Wider­ stand 19 in Reihe zu überbrücken, so daß derselbe nur bei tiefen Raumtemperaturen stärker als z. B. 100 V aufgeladen wird.

Claims (4)

1. Schaltungsanordnung zur Zündung und zum Betrieb einer Warmkathoden-Leuchtstofflampe, die in einem Be­ leuchtungskörper angeordnet ist und an eine Betriebs­ spannungswicklung (6) und zwei Heizwicklungen (4, 5) eines Streufeldtransformators (3) eines aus einer Gleich­ spannungsquelle (1) gespeisten Transistorwechselrich­ ters (2) angeschlossen ist, wobei eine Zündverzögerungs­ einrichtung vorgesehen ist, die nach Ablauf einer Vor­ heizzeit nach Einschalten des Wechselrichters eine Zünd­ spannung zwischen dem Beleuchtungskörper bzw. einem Reflektor des Beleuchtungskörpers und einer Lampenelek­ trode anlegt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zündverzögerungseinrichtung eine Reihenschal­ tung aus einem Kondensator (14), einem Widerstand (13) und einer Diode (12) an die Lampenbetriebsspannungswicklung angeschlossen ist, so daß der Kondensator während der Vorheizzeit aufgeladen wird, und ein Übertrager (16) vor­ gesehen ist, dessen Primärwicklung über eine Entlade­ strecke (15) dem Kondensator parallel geschaltet ist und dessen Sekundärwicklung einerseits mit dem Beleuchtungs­ körper bzw. Reflektor und andererseits mit einer Lampen­ elektrode verbunden ist, wobei eine der Verbindungen zur Sekundärwicklung über einen Gleichrichter (21) erfolgt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem Gleichrichter ein Widerstand (20) parallel geschaltet ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Streufeldtransformator (3) eine Zündhilfswicklung (7) aufweist, von der ein im Lampen­ stromkreis liegender Kondensator (11) über eine weite­ re Diode (10) und einen weiteren Widerstand (9) aufge­ laden wird, und daß parallel zu diesem Kondensator (11) eine Reihenschaltung aus einem Heißleiter (18) und ei­ nem Ergänzungswiderstand (19) angeordnet ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Sekundärseite des Streufeldtransformators (3) eine Drossel (17) zur Senkung der Leerlaufspannung angeordnet ist.