DE3704441A1 - Elektronischer zuender fuer eine hochdruck-entladungslampe - Google Patents
Elektronischer zuender fuer eine hochdruck-entladungslampeInfo
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/02—Details
- H05B41/04—Starting switches
- H05B41/042—Starting switches using semiconductor devices
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen im Reihensystem aufgebauten elektronischen
Dreipunkt-Zünder für Hochdruck-Entladungslampen, dessen Eingang mit einem
Hochfrequenz-Filterkondensator sowie einem mit der Primärwicklung eines
Hochspannung-Impulstransformators in Reihe geschalteten Kondensator, einem
Widerstand und einer Gleichrichterdiode verbunden ist und dessen Ausgang
von der Sekundärwicklung des Impulstransformators gebildet wird, während zu
dem aus dem Widerstand und der Diode bestehenden Reihenglied ein den
Kondensator mit der Primärwicklung des Impulstransformators verbindender
Halbleiter-Schalter parallelgeschaltet ist.
Im Gegensatz zu den Hochdruck-Quecksilberdampflampen sind die heutzuta
ge verwendeten Hochdruck-Metallhalogenlampen und Hochdruck-Natrium
dampflampen keinesfalls dazu geeignet, auf Wirkung der Netzspannung
gezündet zu werden, da die Zündung eines Spannungsimpulses von 2 bis 5 kV
bedarf.
Dem elektronischen Zünder der Hochdruck-Entladungslampen wird die
Aufgabe gestellt, an die nocht nicht brennende Lampe einen Zündimpuls oder
eine Zündimpulsfolge abzugeben und dadurch das in dem Entladungsrohr
vorhandene Gas zu ionisieren. Nach erfolgter Zündung der Lampe soll sich
der Zünder in einem passiven Zustand befinden; weitere Impulse sollen nicht
abgegeben werden.
Die gegenwärtig allgemein verwendeten parallelen oder Zweipunkt-Zündein
heiten sind zu der Entladungslampe parallel geschaltet, wobei an der Erzeu
gung der Hochspannungsimpulse auch ein induktives Vorschaltgerät der Entla
dungslampe teilnimmt. Deswegen ist das Vorschaltgerät der Hochspannung
entsprechend zu isolieren. Diese Bedingung stellt höhere Anforderungen
gegenüber dem induktiven Vorschaltgerät, welche nur mit einem größeren
Aufwand an Material und mit höheren Kosten befriedigt werden können.
Bei einer anderen gegenwärtig verwendeten Lösung wird das induktive
Vorschaltgerät mit einer entsprechenden Abzweigung versehen, wobei das
Vorschaltgerät als ein Hochspannungs-Impulstransformator funktioniert und
den von einem separaten Zünder erzeugten Spannungsstoß auf den ge
wünschten Pegel transformiert.
Bei dieser letzterwähnten Lösung besteht der Nachteil, daß auch hier das
induktive Vorschaltgerät - der erzeugten Hochspannung entsprechend - eine
Isolierung beansprucht.
Die bekannten im Reihensystem gefertigen Dreipunktzünder verfügen über
einen eingebauten Impulstransformator, dessen Primärwicklung mit dem
Ausgang des Vorschaltgeräts verbunden ist und dessen Sekundärwicklung den
zur Zündung der Entladungslampe erforderlichen Hochspannungsimpuls
erzeugt. Der Vorteil dieser bekannten Lösung zeigt sich darin, daß das
Vorschaltgerät den Strom der Entladungslampe lediglich beschränkt und an
der Erzeugung des Impulses überhaupt nicht teilnimmt, so daß eine Isolierung
gegen Hochspannung nicht erforderlich ist.
Der wichtigste Nachteil der bekannten Schaltungsanordnung - gleicherweise
wie bei den sonstigen elektronischen Zündeinheiten - besteht darin, daß zum
Anschließen der Primärwicklung an den aufgeladenen Kondensator, der mit
der Primärwicklung des Impulstransformators in Reihe geschaltet ist, Halb
leiter-Schaltelemente, d. h. Thyristoren oder Triacs angewendet werden, deren
Zündung einen separaten Zündstromkreis beansprucht, was den elektronischen
Zünder kompliziert und überteuert.
Der Erfindung wurde das Ziel gesetzt, einen elektronischen Zünder für Hoch
druck-Entladungslampen zu entwickeln, der aus wenigen Bestandteilen,
einfach und billig hergestellt werden kann, desweiteren ein sicheres Zünden
der Entladungslampe auch bei verhältnismäßig extremen Parametern der
Speisespannung ermöglicht.
Die Erfindung beruht insbesondere auf der Erkenntnis, daß der komplizierte
und kostenaufwendige Zündstromkreis des Halbleiter-Schaltelements, das den
Kondensator mit der Primärwicklung des Impulstransformators verbindet,
weggelassen werden kann, wenn anstatt eines Thyristors oder Triacs ein SIDAC
(Bi-Directional Diode Thyristor) verwendet wird, der ein einen äußeren
Zündstromkreis nicht beanspruchendes einfaches Halbleitermittel mit zwei
Klemmen ist.
Die gestellte Aufgabe wurde mit einem für Hochdruck-Entladungslampen
verwendbaren, in einem Reihensystem realisierten elektronischen Dreipunkt
zünder gelöst, dessen Eingang mit einem Hochfrequenz-Filterkondensator
sowie einem mit der Primärwicklung eines Hochspannungs-Impulstransforma
tors in Reihe geschalteten Kondensator, einem Widerstand und einer Gleich
richterdiode verbunden ist und dessen Ausgang von der Sekundärwicklung des
Impulstransformators gebildet wird, während zu einem aus dem Widerstand
und der Diode bestehenden Reihenglied ein den Kondensator mit der Primär
wicklung des Impulstransformators verbindender Halbleiter-Schalter parallelge
schaltet ist. Erfindungsgemäß wurde die erwähnte Anordnung so weiterent
wickelt, daß der Halbleiter-Schalter ein SIDAC (Bi-Directional Diode
Thyristor) ist, der mit einer Diode - deren Polarität zu jener der
Gleichrichterdiode entgegengesetzt ist - in Reihe geschaltet ist und so das aus
dem Widerstand und der Diode bestehende Reihenglied überbrückt.
Als die wichtigsten Vorteile des erfindungsgemäßen elektronischen Zünders
können die folgenden erwähnt werden: infolge der Anwendung der Dioden ist
der Verbrauch niedrig, mit dem Halbleiter-Schaltelement mit den zwei
Klemmen kann der Zünder einfach, billig und ohne einen Hilfsstromkreis
hergestellt werden, dabei ist er bei jedwelcher, in der Praxis üblichen
Spannung und Frequenz zur sicheren Zündung der Hochdruck-Entladungslampen
bestens geeignet.
Die Erfindung wird anhand der Fig. 1 der Zeichnung, die das Schaltbild eines
Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen elektronischen Zünders darstellt,
näher erläutert.
Der erfindungsgemäße, hier als Beispiel dienende elektronische Zünder 1
beruht auf dem Dreipunkt-Reihensystem und ist mit seinem Eingang an dem
Ausgang eines induktiven Vorschaltgeräts 2 - das mit dem Phasenleiter des
elektrischen Netztes verbunden ist - angeschlossen. An dem Ausgang des
Zünders 1 ist eine Elektrode 4 einer Hochdruck-Entladungslampe 3 - die in
diesem Fall eine Natriumdampfentladungslampe ist - angeschlossen, während
der dritte Punkt an den Null-Leiter des elektrischen Netzes angeschlossen ist.
An dem Eingang des Zünders 1 ist ein Hochfrequenz-Filterkondensator 5
angeordnet, zu dem ein aus der Primärwicklung 7 eines Impulstransformators
6, einem Kondensator 8, einem Widerstand 9 und einer Gleichrichterdiode 10
bestehendes Reihenglied parallelgeschaltet ist. Die Sekundärwicklung 11 des
Impulstransformators 6 bildet den Ausgang des Zünders 1. Zu dem Wider
stand 9 und der Diode 10, die miteinander in Reihe geschaltet sind, sind in
einer der Netzspannung entsprechenden Anzahl, bei diesem Beispiel zwei
SIDACs 12 und eine damit in Reihe geschaltete Diode 13 parallelgeschaltet.
Die Dioden 10 und 13 weisen entgegengesetzte Polaritäten auf. Detaillierte
Daten über das verwendete Halbleiter-Schaltelement sind in dem Produktka
talog der japanischen Firma Shindengen (1985) zu finden.
Wenn nun der Zünder 1 auf die Netzspannung geschaltet wird, wird der
Kondensator 8 über die Primärwicklung 7, den Widerstand 9 und die Diode
10 etwa auf das Doppelte des Spitzenwerts der Netzspannung aufgeladen.
Wegen der Diode 13 - deren Polarität zu jener der Diode 10 entgegengesetzt
ist - beginnen die beiden SIDACs 12 in der nächsten Halbperiode der
Netzspannung bei einem vorbestimmten Spannungspegel zu leiten, wonach
der Kondensator 8 über die Diode 13 und den Filterkondensator 5 an die
Primärwicklung 7 des Impulstransformators 6 angeschlossen und entladen
wird. Der Übersetzung des Impulstransformators 6 entsprechend erscheint
ein Hochspannungsimpuls an der Sekundärwicklung 11, der die Entladungs
lampe 3 zündet. Der Filterkondensator 5 verhindert, daß beim Zünden der
Entladungslampen die häufig auftretenden Hochfrequenzstörungen zu dem
Netz gelangen.
Im Hinblick darauf, daß durch das Vorhandensein der Diode 10 der
Kondensator 8 auf das Doppelte des Spitzenwerts der Netzspannung aufge
laden wird, ist zum Erreichen der erforderlichen Hochspannung eine gerin
gere Windungsübersetzungszahl erforderlich als wenn keine Diode 10 vor
handen wäre. So kann bei einer zu einer gegebenen Leistungsklasse
gehörenden Entladungslampe ein kleinerer Impulstransformator 6 verwendet
werden, da die Windungszahl der Sekundärwicklung 11 niedriger ist. Auf
diese Weise verringern sich die Dimensionen des Impulstransformators 6 und
damit des gesamten Zünders 1, gleichzeitig ist aber der Zünder 1 fähig, auch
bei einer höheren Belastungskapazität einen Impuls mit der erforderlichen
Hochspannung zu erzeugen.
Der durch das Vorhandensein der Diode 13 sich ausbildende Spannungsimpuls
ist wenigstens um 20% breiter; so ist auch der Energieinhalt höher, als ohne
die Diode 13. Selbstverständlich ist der Spannungsimpuls mit dem hohen
Energiegehalt für die Hochdruck-Entladungslampe 3 recht vorteilhaft.
Claims (1)
- Im Reihensystem aufgebauter elektronischer Dreipunktzünder für Hochdruck- Entladungslampen, dessen Engang mit einem Hochfrequenz-Filterkondensator sowie einem mit der Primärwicklung eines Hochspannung-Impulstransformators in Reihe geschalteten Kondensator, einem Widerstand und einer Gleichrichter diode verbunden ist und dessen Ausgang von der Sekundärwicklung des Impulstransformators gebildet wird, während zu einem aus dem Widerstand und der Diode bestehenden Reihenglied ein den Kondensator mit der Primär wicklung des Impulstransformators verbindender Halbleiter-Schalter parallelge schaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiter-Schalter ein SIDAC (12) (Bi-Directional Diode Thyristor) ist, der mit einer zweiten Diode (13) - deren Polarität zu jener der Diode (10) des Reihengliedes entgegengesetzt ist - verbunden ist und so das aus dem Widerstand (9) und der Diode (10) bestehende Reihenglied überbrückt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU134186A HU195381B (en) | 1986-04-02 | 1986-04-02 | Electronic firing unit for high-pressure discharge lamps |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3704441A1 true DE3704441A1 (de) | 1987-10-08 |
Family
ID=10954021
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873704441 Withdrawn DE3704441A1 (de) | 1986-04-02 | 1987-02-12 | Elektronischer zuender fuer eine hochdruck-entladungslampe |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62232897A (de) |
DE (1) | DE3704441A1 (de) |
HU (1) | HU195381B (de) |
NL (1) | NL8700344A (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7705544B1 (en) | 2007-11-16 | 2010-04-27 | Universal Lighting Technologies, Inc. | Lamp circuit with controlled ignition pulse voltages over a wide range of ballast-to-lamp distances |
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- 1986-04-02 HU HU134186A patent/HU195381B/hu not_active IP Right Cessation
-
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- 1987-02-12 NL NL8700344A patent/NL8700344A/nl not_active Application Discontinuation
- 1987-02-12 DE DE19873704441 patent/DE3704441A1/de not_active Withdrawn
- 1987-03-12 JP JP5545987A patent/JPS62232897A/ja active Pending
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US7705544B1 (en) | 2007-11-16 | 2010-04-27 | Universal Lighting Technologies, Inc. | Lamp circuit with controlled ignition pulse voltages over a wide range of ballast-to-lamp distances |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62232897A (ja) | 1987-10-13 |
HUT43451A (en) | 1987-10-28 |
HU195381B (en) | 1988-04-28 |
NL8700344A (nl) | 1987-11-02 |
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