DE3636186A1 - Schaltungsanordnung fuer eine notbeleuchtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für eine Notbeleuchtung gemäß dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.

Eine solche Schaltungsanordnung für eine Notbeleuchtung ist aus der etz Bd. 105 (1984), Heft 21, Seite 1144 bis 1148 bekannt. Dort wird eine Sicherheitsbeleuchtungsan­ lage mit Gruppenbatterie beschrieben, bei der eine re­ gelmäßige, selbsttätige Funktionsüberprüfung der gesam­ ten Anlage, insbesondere auch der Lampen und Batterien, vorgesehen ist. Diese bekannte Sicherheitsbeleuchtungs­ anlage kann jedoch nur als Neuanlage Einsatz finden, während eine Nachrüstung bereits bestehender Anlagen ohne Notbeleuchtung mit einer Notlichtversorgungseinheit nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schal­ tungsanordnung für eine Notbeleuchtung anzugeben, die insbesondere für einen nachträglichen Anbau an eine bereits vorhandene Leuchte mit einer Leuchtstofflampe geeignet ist und mit Hilfe der im Netzbetrieb eine Zün­ dung der Leuchtstofflampe erfolgen kann sowie bei Netz­ ausfall ein Notlichtbetrieb zur Versorgung der Leucht­ stofflampe aus einem wiederaufladbaren Akku möglich ist.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen ins­ besondere darin, daß nur ein geringer Installationsauf­ wand notwendig ist, um an eine schon vorhandene Leuchte mit Netzversorgung und Starter eine Notlichtversorgungs­ einheit anzubringen. Hierzu ist lediglich der Starter zu entfernen und die Schaltungsanordnung für eine Notbe­ leuchtung ist an die beiden Starteranschlüsse anzuklem­ men. Die Schaltungsanordnung ermöglicht neben der Notbe­ leuchtung über die gleichen beiden Leitungen eine Abfra­ ge des Schaltzustandes des Schalters für die Leuchte. Bei geschlossenem Schalter und Netzbetrieb wird mit der Schaltungsanordnung vorteilhaft ein Warmstart eingelei­ tet, wodurch eine längere Lebensdauer der Lampe erzielt wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. In der Fig. 1 ist die Schaltungsanordnung für eine Notbe­ leuchtung dargestellt. Es ist ein Netzteil 1 zu erken­ nen, das eingangsseitig mit zwei Netzversorgungsleitun­ gen L, N verbunden ist und an das ausgangsseitig über ein Ladegerät 2 ein wiederaufladbarer Akkumulator 3 an­ geschlossen ist. An die Baugruppeneinheit Netzteil 1 - Ladegerät 2 - Batterie 3 ist eine Wandlersteuerung 4 mit nachgeschaltetem Gleichstrom-Wechselstrom-Wandler 5 an­ geschlossen. Der Transformator T 1 dieses Wandlers 5 liegt mit seinen Primärwicklungen am Wandler 5 und ist über seine Sekundärwicklung mit einer Warmstarteinrich­ tung 6 verbunden. Zwischen der einen Klemme der Sekun­ därwicklung von T 1 und der Warmstarteinrichtung 6 ist dabei ein erster Kondensator C 1 angeordnet. Zwischen dem Anschluß des Kondensators C 1 an die Warmstarteinrichtung 6 und der weiteren Klemme der Sekundärwicklung von T 1 liegen ein zweiter und ein dritter Kondensator C 2 und C 3 in Reihe.

Die Warmstarteinrichtung 6 ist andererseits mit einer Leuchte 7 verbunden. Die Leuchte 7 ist über einen Schal­ ter 8 mit der Netzversorgungsleitung L verbindbar. Die Leuchte 7 weist eine Leuchtstofflampe 9 mit zwei Glüh­ wendeln 10, 11 auf, wobei die Glühwendel 10 einerseits mit der Warmstarteinrichtung 6, andererseits mit der Netzversorgungsleitung N verbunden ist und die Glühwen­ del 11 einerseits an der Warmstarteinrichtung 6 liegt sowie andererseits über eine Vorschaltdrossel 12 und den Schalter 8 mit der Netzversorgungsleitung L verbindbar ist.

Die Warmstarteinrichtung 6 weist einen Transformator T 2 auf, dessen Primärwicklung über die Starteranschlüsse 13 bzw. 14 direkt mit den Glühwendeln 11 bzw. 10 der Leuchtstofflampe 9 verbunden ist. Die Primärwicklung von T 2 ist weiterhin über einen ersten Umschalter d 11 an den Kondensator C 1 sowie direkt an die Sekundärwicklung von T 1 angeschlossen. Der Umschalter d 11 hat dabei zwei Schaltstellungen, wobei in der ersten Schaltstellung die Verbindung der Primärwicklung von T 2 zu C 1 gebildet und in der zweiten Schaltstellung die Primärwicklung von T 2 unter Reihenschaltung eines zweiten Umschalters d 12 kurzgeschlossen wird. Beim Kurzschließen der Primärwick­ lung von T 2 befindet sich der Umschalter d 12 ebenfalls in seiner zweiten Schaltstellung. In seiner ersten Schaltstellung ist der zweite Umschalter geöffnet.

Die Sekundärwicklung von T 2 liegt einerseits an Masse, andererseits an der Anode einer Diode D 1 sowie an einem Kondensator C 4. Der Kondensator C 4 liegt mit seiner wei­ teren Klemme an Masse. An die Kathode der Diode D 1 sind ein Widerstand R 1 und ein Kondensator C 5 angeschlossen. Der Kondensator C 5 liegt andererseits an Masse. Der Wi­ derstand R 1 ist andererseits mit der Basis eines Transi­ stors V 1, mit einem Widerstand R 2 und mit einem Konden­ sator C 6 verbunden. Der Widerstand R 2 und der Kondensa­ tor C 6 liegen andererseits an Masse. Der Kollektor des Transistors V 1 ist an die Wandlersteuerung 4 angeschlos­ sen, während der Emitter an Masse liegt.

Das die beiden Umschalter d 11, d 12 schaltende Schaltre­ lais d 1 ist in der Wandlersteuerung 4 enthalten.

Nachfolgend wird die Funktionsweise der Schaltungsanord­ nung erläutert.

Die Warmstarteinrichtung 6 ermöglicht eine Abfrage des Schaltzustandes des Schalters 8 über lediglich zwei mit den Starteranschlüssen verbundene Leitungen. Wenn der Schalter 8 geschlossen wird, liegt bei intaktem Netz eine Netzspannung von 220V, 50 oder 60 Hz an der Leuchte 7 und es fließt Strom von der Netzversorgungsleitung L und den Schalter 8 über die Vorschaltdrossel 12, die Glühwendel 11, die Primärwicklung des Transformators T 2 und die Glühwendel 10 zur Netzversorgungsleitung N. Folglich wird in der Sekundärwicklung des Transformators 12 eine Wechselspannung mit Netzfrequenz induziert und der über die Diode D 1 und den Widerstand R 1 in die Basis des Transistors V 1 fließende Strom schaltet den Transi­ stor V 1 durch. Die Widerstände R 1, R 2 dienen dabei als Spannungsteiler zur Einstellung der erforderlichen Basisspannung. Es ergibt sich ein Stromfluß über die Kollektor-Emitter-Strecke des durchgeschalteten Transi­ stors V 1 und die Wandlersteuerung 4. Folglich wird das Schaltrelais d 1 der Wandlersteuerung erregt und die Um­ schalter d 11, d 12 schalten von der ersten in die zweite Schaltstellung, in der die Primärwicklung des Transfor­ mators T 2 kurzgeschlossen wird. Gleichzeitig wird der Gleichstrom-Wechselstrom-Wandler 5 durch die Wandler­ steuerung 4 aktiviert.

Die Wandlersteuerung 4 schaltet die Primärwicklung des Transformators T 2 für einen Zeitraum t ₁ (t ₁=2 sek.) kurz. Der im Vergleich zum vorstehend beschriebenen Stromfluß über die Primärwicklung von T 2 erhöhte Strom­ fluß von der Netzversorgungsleitung L, über den Schalter 8, die Vorschaltdrossel 12, die Glühwendel 11, die Um­ schalter d 11 und d 12 und die Glühwendel 10 in die Netz­ versorgungsleitung N heizt die Glühwendel 10, 11 auf, wodurch der Warmstart eingeleitet wird.

Der sich während des Zeitraumes t ₁ im Leerlauf befinden­ de Gleichstrom-Wechselstrom-Wandler 5 wird nach Ablauf von t₁ von der Wandlersteuerung 4 für einen Zeitraum t₂ (t ₂=10 sek.) auf die Leuchtstofflampe 9 geschaltet, d.h. die Umschalter d 11, d 12 schalten von der zweiten in die erste Schaltstellung zurück, in der der Transforma­ tor T ₂ des Gleichstrom-Wechselstrom-Wandlers 5 direkt mit den Starteranschlüssen 13, 14 der Leuchte 7 verbun­ den ist. An den Glühwendeln 10, 11 ergibt sich eine Spannungsüberlagerung der Netzspannung (220 V, 50 oder 60 Hz) mit der vom Wandler 5 über den Transformator T 1 erzeugten hochfrequenten Spannung (20 KHz). Hierdurch wird die Leuchtstofflampe 9 gestartet.

Nach Ablauf des Zeitraumes t₂ schaltet die Wandlersteue­ rung 4 den Wandler 5 ab. Der Akkumulator 3 wird über das Netzteil 1 und das Ladegerät 3 aus dem Netz geladen.

Der beim Betrieb der Leuchte 7 mit Netzenergie bei ge­ schlossenem Schalter 8 über der brennenden Leuchtstoff­ lampe 9 anstehende Spannungsabfall (Brennspannung 60 V, 50 bis 60 Hz) tritt auch an der Primärwicklung des Trans­ formators T 2 auf. Infolge der durch die Kondensatoren C 4, C 5, C 6 erzielten Filterwirkung reicht die in der Sekundärspule des Transformators T 2 induzierte Wechsel­ spannung jedoch nicht aus, den Transistor V 1 nochmals durchzuschalten, so daß Wandleransteuerung 4, Wandler 5 und Warmstarteinrichtung 6 nach dem erfolgten Startvor­ gang außer Funktion bleiben.

Bei Öffnung des Schalters 8 erlöscht die Leuchte 7, wäh­ rend der Akkumulator 3 weiterhin vom Netz geladen wird.

Bei einem Notlichtbetrieb infolge ausgefallener Netzen­ ergie (oder bei Unterschreitung der Netzspannung von 70 bis 90% des Nennwertes) wird die Leuchte 7 vom Akkumula­ tor 3 über die Wandlersteuerung 4, den Wandler 5, den Transformator T 1 und die Warmstarteinrichtung 6 ver­ sorgt. Dabei wird der Ausfall der Netzspannung mit Hilfe der Wandlersteuerung 4 über das Netzteil 1 erkannt. Die Umschalter d 11, d 12 befinden sich in der ersten Schalt­ stellung, d.h. die Starteranschlüsse 13, 14 der Leuchte 7 sind direkt mit dem Transformator T 1 verbunden. Die an der Leuchtstofflampe 9 im Notlichtbetrieb nach erfolgtem Starten anstehende Brennspannung (60 V, 20 KHz) führt in­ folge der Filterwirkung durch C 4, C 5, C 6 nicht zum er­ neuten Durchschalten des Transistors V 1 und somit nicht zum nochmaligen Starten durch die Wandlersteuerung 4.

Claims (4)

1. Schaltungsanordnung für eine Notbeleuchtung mit Netzteil, Ladegerät und wiederaufladbarem Akkumulator zum Anbau an eine Leuchte mit einer Leuchtstofflampe, mit einem Gleichstrom-Wechselstrom-Wandler, dessen Aus­ gangsspannung der Leuchtstofflampe der Leuchte zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung an die Starteranschlüsse (13, 14) der Leuchte (7) unter Zwischenfügung einer Warmstarteinrichtung (6) ange­ schlossen ist, die einen Transformator (T 2) enthält, dessen Primärwicklung parallel zu den Starteranschlüssen (13, 14) liegt und dessen Sekundärwicklung Mittel zur Zuschaltung des Wandlers (5) für einen Warmstart und zur Zündung der Leuchte (7) ansteuert, wobei die Schaltungs­ anordnung den Starter ersetzt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel ein Transistor (V 1), des­ sen Basis mit der Sekundärwicklung des Transformators (T 2) verbunden ist, und Umschalter (d 11, d 12) sind, die während eines bestimmten Zeitraumes (t₁) nach Zuschal­ tung der Netzversorgung zur Lampe (9) - gesteuert durch den Transistor (V 1) - die Primärwicklung des Transformator (T 2) kurzschließen, wobei während dieses bestimmten Zeitraumes (t ₂) der Wandler (5) von der Lampe (9) ge­ trennt ist und nach Ablauf des bestimmten Zeitraumes (t ₁) den Wandler (5) der Lampe (9) zuschalten, so daß der Zündvorgang durchgeführt wird.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalter (d 11, d 12) mittels eines in einer Wandlersteuerung (4) enthaltenen Schalt­ relais (d 1) ansteuerbar sind, wobei der Kollektor des Transistors (V 1) an die Wandlersteuerung (4) angeschlos­ sen ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 und/oder 3, gekennzeichnet durch als Filter für die Ausgangsspannung des Wandlers (5) und der Sekundärwicklung des Transfor­ mators (T 2) wirkende Kapazitäten (C 4, C 5, C 6), durch die im Normalbetrieb eine Ansteuerung des Transistors (V 1) verhindert ist.