DE3741566A1

DE3741566A1 - Compact low-pressure discharge lamp

Info

Publication number: DE3741566A1
Application number: DE19873741566
Authority: DE
Inventors: Roland Kastl
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1987-12-08
Filing date: 1987-12-08
Publication date: 1989-06-22
Anticipated expiration: 2007-12-09
Also published as: DE3741566C2

Abstract

In a compact low-pressure discharge lamp having a coiled (helical) discharge vessel (1) composed of a plurality of segments (2, 3), each segment consists of a tube bent in the shape of a U. In addition to an electrode holder (10, 11) in the first pinch (7) of the first segment (2) and in the last pinch (9) of the last segment (3), an auxiliary ignition electrode in the form of a wire piece is pinched into one or more of the pinches (8) not provided with an electrode and is electrically connected to one of the two lamp electrodes in each case via an electric resistor (17) located outside the discharge vessel (1). The auxiliary ignition electrode or electrodes can also be used for the reliable ignition of a lamp having a longer discharge vessel composed of a plurality of segments, without additional outlay on circuitry. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine kompakte Niederdruckent ladungslampe entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a compact Niederdruckent charge lamp according to the generic term of Claim 1.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 83 33 920.5 ist eine solche Niederdruckentladungslampe bekannt. Die Herstellung und Leuchtstoffbeschichtung des Entla dungsgefäßes einer solchen Lampe gestaltet sich aufgrund der Zusammensetzung aus U-förmigen Teil stücken sehr einfach und kostengünstig. Der Aufbau gestattet es, durch unterschiedliche Anordnung der Teilstücke verschiedenartige Formen von Entladungs gefäßen zu schaffen.From the German utility model G 83 33 920.5 such a low pressure discharge lamp is known. The Production and fluorescent coating of the exhaust tion vessel of such a lamp is designed due to the composition of the U-shaped part pieces very easily and inexpensively. The structure allows different arrangement of the Sections of various forms of discharge to create vessels.

Besteht das Entladungsgefäß einer solchen Kompakt lampe aus mehr als zwei U-förmigen Teilstücken, so ist bei Betrieb der Lampe an einem konventionellen oder elektronischen Vorschaltgerät gegenüber einer Lampe aus lediglich zwei Teilstücken ein erhöhter Schal tungsaufwand zur Erzeugung der benötigten Zündspannung erforderlich. Dasselbe gilt auch für Lampen, die nicht an 220 V Wechselspannung, wie in Europa üblich, sondern an Mittelvoltnetzen von 100 oder 120 V, wie sie in USA und Japan vorherrschen, betrieben werden sollen. Gleichzeitig wird jedoch der zulässige Temperaturbereich für den Betrieb an einem elektro nischen Vorschaltgerät durch das Anwachsen der Lampen zündspannung zu hohen und tiefen Temperaturen hin beschränkt.Is the discharge vessel of such a compact lamp from more than two U-shaped sections, so is when operating the lamp on a conventional or electronic ballast opposite a lamp a raised scarf made from just two sections effort to generate the required ignition voltage required. The same goes for lamps that don't at 220 V AC, as is common in Europe, but on medium-voltage networks of 100 or 120 V, such as they predominate in the USA and Japan should. At the same time, however, the permissible Temperature range for operation on an electro African ballast due to the growth of the lamps ignition voltage towards high and low temperatures limited.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Niederdruck entladungslampe zu schaffen, die auch bei einem längeren aus mehreren Teilstücken zusammengesetzten Entladungsgefäß ohne zusätzlichen Schaltungsaufwand sicher gezündet werden kann. Die Lampe sollte nicht nur an 220 V Wechselspannung, sondern auch an 100 oder 120 V schnell und einfach gezündet werden können.The object of the invention is therefore a low pressure Discharge lamp to create, even with one longer composed of several sections Discharge vessel without additional circuitry can be ignited safely. The lamp shouldn't only at 220 V AC, but also at 100 or 120 V can be ignited quickly and easily.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausge staltungen der Niederdruckentladungslampe sind den Unteransprüchen zu entnehmen.The task is characterized by the characteristics of claim 1 solved. Further advantageous Ausge low pressure discharge lamp designs are the See subclaims.

Durch die Zündhilfselektrode bzw. -elektroden, die vorteilhaft über einen Widerstand immer mit der "heißen" Hauptelektrode verbunden werden soll, die aufgrund der Verschaltung das höhere Potential gegen Erde aufweist, wird zuerst die volle Hochspannung zwischen der Hilfselektrode und der anderen "kalten" Hauptelektrode angelegt. Zwischen diesen beiden Elektroden bildet sich nun ein Entladungskanal aus, der die Spannung zwischen der "heißen" Hauptelektrode und der Hilfselektrode so lange anwachsen läßt, bis sich eine Entladung über die gesamte Länge des Entladungsgefäßes - zwischen den beiden Hauptelek troden - aufgebaut hat und die Lampe durchzündet.By means of the auxiliary ignition electrode or electrodes, which should advantageously always be connected via a resistor to the "hot" main electrode, which has the higher potential to ground due to the connection, the full high voltage between the auxiliary electrode and the other "cold" main electrode is first created. Between these two electrodes are now a discharge channel is formed, the "hot" the voltage between the can main electrode and the auxiliary electrode to grow until a discharge over the entire length of the discharge vessel - between the two Hauptelek trodes - has built up and the lamp ignited.

Als Zündhilfselektrode kann ein Drahtstück verwendet werden. Aus fertigungstechnischer Sicht hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die Zündhilfselektrode in die freien Quetschungen der Teilstücke mit einzu quetschen. Besonders einfach läßt sich die Lampe mit der bzw. den Hilfselektroden maschinentechnisch bestücken, wenn in jede der beiden Quetschungen jedes Teilstücks beim Quetschvorgang eine Elektrodenhal terung eingequetscht wird. Lediglich die Halterung der ersten Quetschung des ersten Teilstücks und die letzte Quetschung des letzten Teilstücks bezogen auf das fertige Entladungsgefäß - trägt eine Elektrodenwendel. Anschließend kann einer oder mehrere der Elektroden halterungsdrähte, die sich zwischen der "heißen" und der "kalten" Elektrode befinden, über jeweils einen Widerstand mit der "heißen" Elektrode verbunden und so zu einer Hilfselektrode ausgebildet werden.A piece of wire can be used as the auxiliary ignition electrode. From a manufacturing point of view, it has proven to be advantageous to squeeze the auxiliary ignition electrode into the free squeezes of the sections. The lamp can be equipped with the auxiliary electrodes or machine technology particularly easily if an electrode holder is squeezed into each of the two bruises of each section during the bruising process. Only the holder of the first pinch of the first section and the last pinch of the last section in relation to the finished discharge vessel - carries an electrode coil. Subsequently, one or more of the electrode holder wires, which are located between the "hot" and the "cold" electrode, can be connected to the "hot" electrode via a respective resistor and thus formed to form an auxiliary electrode.

Bei Zündung der Lampe mittels hochfrequenter Wechsel spannungen (von einem elektronischen Vorschaltgerät) oder steiler Zündimpulse (von einem konventionellen Vorschaltgerät), kann der elektrische Widerstand aus einem ohmschen oder aus einem kapazitiven Widerstand bestehen. Wesentlich dabei ist nur die Dimensionierung des ohmschen Widerstands bzw. Kondensators, die so gewählt werden muß, daß der Brennbetrieb nicht wesent lich beeinträchtigt und trotzdem eine deutliche Zünd spannungserniedrigung erreicht wird.When the lamp is ignited using a high-frequency change voltages (from an electronic ballast) or steep ignition pulses (from a conventional Ballast), the electrical resistance can an ohmic or a capacitive resistor consist. Only the dimensioning is essential of the ohmic resistor or capacitor, so must be chosen that the burning operation is not essential Lich impaired and still a clear ignition voltage reduction is achieved.

Die Erfindung ist anhand der nachfolgenden Figuren näher veranschaulicht.The invention is based on the following figures illustrated in more detail.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführung einer kompakten Niederdruckentladungslampe ohne Sockel, Fig. 1 is a perspective view showing a preferred embodiment of a compact low-pressure discharge lamp without a base,

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht einer Lampe gemäß Fig. 1, FIG. 2 shows a side view of a lamp according to FIG. 1,

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf eine an der Stelle I geschnittenen Lampe gemäß Fig. 1, Fig. 3 shows a plan view of a cut at the point I lamp according to Fig. 1,

Fig. 4 zeigt das Prinzipschaltbild zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Niederdruckentladungslampe mit einer Zündhilfselektrode an einem elek tronischen Vorschaltgerät, Fig. 4 shows the basic circuit diagram for operating a low-pressure discharge lamp according to the invention with an auxiliary ignition electrode on an elec tronic ballast,

Fig. 5 zeigt das Prinzipschaltbild zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Niederdruckentladungslampe mit zwei Zündhilfselektroden an einem elek tronischen Vorschaltgerät. Fig. 5 shows the basic circuit diagram for operating a low-pressure discharge lamp according to the invention with two auxiliary ignition electrodes on an electronic ballast.

In Fig. 1 bis 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform des Entladungsgefäßes 1 der erfindungsgemäßen kompak ten Niederdruckentladungslampe dargestellt. Das Entladungsgefäß 1 setzt sich im wesentlichen aus den beiden Teilstücken 2, 3 zusammen, die aus einem U-förmig gebogenen Glasrohr bestehen und jeweils zwei parallel zueinander verlaufende Längsrohrabschnitte 2 a, 2 b; 3 a, 3 b aufweisen. Die Ecken der U-förmigen Bögen der Teilstücke 2, 3 sind ausgeblasen, so daß die Querrohrabschnitte 4, 5 im wesentlichen senkrecht zu den Längsrohrabschnitten verlaufen. An den Enden sind die Teilstücke 2, 3 durch Quetschungen 6, 7, 8, 9 abgedichtet, wobei jeweils eine Quetschung 7, 9 jedes Teilstücks 2, 3 eine Elektrodenhalterung 10, 11 mit einer Wendel 14, 15 trägt.In Figs. 1 to 3, a preferred embodiment of the discharge vessel 1 of the compact engine low-pressure discharge lamp according to the invention. The discharge vessel 1 is composed essentially of the two sections 2 , 3 , which consist of a U-shaped glass tube and each have two parallel longitudinal tube sections 2 a , 2 b ; 3 a , 3 b . The corners of the U-shaped arches of the sections 2 , 3 are blown out, so that the cross tube sections 4 , 5 are substantially perpendicular to the longitudinal tube sections. At the ends, the sections 2 , 3 are sealed by crushing 6 , 7 , 8 , 9 , each crushing 7 , 9 of each section 2 , 3 carrying an electrode holder 10 , 11 with a helix 14 , 15 .

Beide Teilstücke 2, 3 sind in einer Flucht so hinter einander angeordnet, daß die beiden Längsrohrab schnitte 2 a, 2 b; 3 a, 3 b der verschiedenen Teilstücke 2, 3 in jeweils parallel zueinander verlaufenden Ebenen liegen und sich die Quetschungen 7, 9 mit den Elektrodenhalterungen 10, 11 auf der gleichen Seite befinden. Mittels einer einen Durchlaß 12 bildenden Querverschmelzung 13 nahe den beiden Quetschungen 6, 8 ohne Elektrodenhalterungen sind die beiden Teilstücke 2, 3 so miteinander verbunden, daß ein einfach zusammenhängender Entladungsweg gebildet wird. Außerdem ist in die Quetschung 8, die keine Elektro denhalterung trägt, eine Zündhilfselektrode in Form eines Drahtstückes 16 eingequetscht und über einen Widerstand 17 mit einer der beiden Stromzuführungs drähte der Elektrodenhalterung 11 verbunden.Both sections 2 , 3 are arranged in alignment so that the two longitudinal Rohrab sections 2 a , 2 b ; 3 a , 3 b of the different sections 2 , 3 lie in planes running parallel to one another and the bruises 7 , 9 with the electrode holders 10 , 11 are on the same side. The two sections 2 , 3 are connected to one another by means of a transverse fusion 13 forming a passage 12 close to the two bruises 6 , 8 without electrode holders, so that a simply connected discharge path is formed. In addition, an ignition auxiliary electrode in the form of a piece of wire 16 is squeezed into the pinch 8 , which does not carry an electrical holder, and is connected via a resistor 17 to one of the two current supply wires of the electrode holder 11 .

Die kompakte Niederdruckentladungslampe kann mit einem Schraub- oder Schnappsockel versehen sein.The compact low-pressure discharge lamp can be used with one Screw or snap base.

Fig. 4 zeigt das Prinzipschaltbild zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Niederdruckentladungslampe mit einer Zündhilfselektrode an einem elektronischen Vorschalt gerät. Die stark schematisiert dargestellte Nieder druckentladungslampe LL 1 besitzt ein Entladungsgefäß, das aus zwei U-förmig gebogenen Teilstücken zusammen gesetzt ist, wobei letztere in einer Ebene angeordnet sind. In die erste Quetschung des Entladungsgefäßes ist die erste Elektrode E 1 und in die letzte Quetschung die zweite Elektrode E 2 eingequetscht und über Stromzuführungen mit dem elektronischen Vor schaltgerät EVG verbunden. Außerdem ist in die dritte Quetschung (erste Quetschung des zweiten Teilstücks) eine Zündhilfselektrode ZH mit eingequetscht und über einen elektrischen Widerstand Z mit der stromführenden Elektrodenzuleitung der Elektrode E 1 verbunden. Fig. 4 shows the basic circuit diagram for operating a low-pressure discharge lamp according to the invention with an auxiliary ignition device on an electronic ballast. The low-pressure discharge lamp LL 1 , shown in a highly schematic manner, has a discharge vessel which is composed of two U-shaped sections, the latter being arranged in one plane. The first electrode E 1 is squeezed into the first squeeze of the discharge vessel and the second electrode E 2 is squeezed into the last squeeze and connected to the electronic ballast EVG via current leads. In addition, an auxiliary ignition electrode ZH is also squeezed into the third squeeze (first squeeze of the second section) and connected to the current-carrying electrode lead of electrode E 1 via an electrical resistor Z.

Bei einer kompakten 20 W-Niederdruckentladungslampe kann durch die Zündhilfselektrode ZH, die über einen ohmschen Widerstand von 50 kΩ (alternativ einen Kondensator von 100 pF bei Zündung mit 60 kHz) mit der Elektrode E 1 verbunden ist, bei Betreiben an einem elektronischen Vorschaltgerät und einem Netz von 120 V Wechselspannung die zum Zünden der Lampe erforderliche Spannung um mindestens 150 V_ss gesenkt werden. Dies entspricht einer Senkung der Zündspannung um etwa 15%. Der Wert des Vorwiderstandes ist so bemessen, daß er den Brennbetrieb nicht beeinflußt; er übernimmt nur ca. 0,5% des Lampenstroms, die Verlustleistung ist kleiner 0,05 W und somit vernachlässigbar.In the case of a compact 20 W low-pressure discharge lamp, the auxiliary ignition electrode ZH , which is connected to the electrode E 1 via an ohmic resistance of 50 kΩ (alternatively a capacitor of 100 pF when ignited at 60 kHz), can be operated on an electronic ballast and a Mains of 120 V AC, the voltage required to ignite the lamp must be reduced by at least 150 V _ss . This corresponds to a reduction in the ignition voltage of around 15%. The value of the series resistor is dimensioned so that it does not affect the burning operation; it only takes about 0.5% of the lamp current, the power loss is less than 0.05 W and therefore negligible.

Fig. 5 zeigt das Prinzipschaltbild zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Niederdruckentladungslampe mit zwei Zündhilfselektroden an einem elektronischen Vor schaltgerät. Die stark schematisiert dargestellte Niederdruckentladungslampe LL 2 besitzt hierbei ein aus drei in einer Ebene liegenden Teilstücken zusammen gesetztes Entladungsgefäß. Jeweils die erste Quetschung des ersten und die zweite Quetschung des letzten Teilstücks tragen die Elektroden E 1 bzw. E 2, die über Stromzuführungen mit dem elektronischen Vorschaltgerät EVG verbunden sind. Außerdem ist in die erste Quetschung des zweiten Teilstücks und in die erste Quetschung des dritten Teilstücks eine Zünd hilfselektrode ZH 1 bzw. ZH 2 eingequetscht und über einen Widerstand Z 1 bzw. Z 2 mit der "heißen" Elek trode E 1 verbunden. Fig. 5 shows the basic circuit diagram for operating a low-pressure discharge lamp according to the invention with two auxiliary ignition electrodes on an electronic before switching device. The low-pressure discharge lamp LL 2 , shown in a highly schematic manner, has a discharge vessel composed of three sections lying in one plane. The electrodes E 1 and E 2 , which are connected to the electronic ballast EVG , each carry the first pinch of the first and the second pinch of the last section. In addition, an ignition auxiliary electrode ZH 1 or ZH 2 is squeezed into the first squeeze of the second section and into the first squeeze of the third section and connected to the "hot" electrode E 1 via a resistor Z 1 or Z 2 .

Claims

1. Compact low-pressure discharge lamp with a sinuous discharge vessel ( 1 ) composed of several sections ( 2 , 3 ), the discharge vessel having the following features:

- Each section ( 2 , 3 ) of the discharge vessel ( 1 ) consists of a U-shaped tube with two longitudinal tube sections ( 2 a , 2 b ; 3 a , 3 b ) and an essentially perpendicular cross tube section ( 4 , 5th )
- The ends of the individual sections ( 2 , 3 ) are sealed by a pinch ( 6 , 7 , 8 , 9 )
- The individual sections ( 2 , 3 ) are connected by a passage ( 12 ) forming transverse fusion ( 13 ) near the sealed ends of two adjacent longitudinal tube sections ( 2 b , 3 b ) so that a coherent discharge path is formed
- In the first pinch ( 7 ) of the first section ( 2 ) and in the last pinch ( 9 ) of the last section ( 3 ), an electrode holder ( 10 , 11 ) is squeezed
characterized in that an auxiliary ignition electrode is introduced into one or more of the bruises ( 8 ) not provided with an electrode and is in each case electrically connected to one of the two lamp electrodes ( 15 ) via an electrical resistor ( 17 ) located outside the discharge vessel ( 1 ) .

2. Compact low-pressure discharge lamp according to claim 1, characterized in that the auxiliary ignition electrode consists of a piece of wire ( 16 ).

3. Compact low-pressure discharge lamp according to claim 1, characterized in that the elec trical resistor ( 17 ; Z ; Z 1 , Z 2 ), which connects the ignition auxiliary electrode to one of the two lamp electrodes ( 15 ; E 1 ), consists of an ohmic resistor .

4. Compact low-pressure discharge lamp according to claim 1, characterized in that the electrical resistance ( 17 ; Z ; Z 1 , Z 2 ), which connects the auxiliary ignition electrode to one of the two lamp electrodes ( 15 ; E 1 ), consists of a capacitive resistor .