DE3786762T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Zündung von Entladungslampen. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur elektronischen Zündung, insbesondere zum Zünden von Entladungslampen, mit einer Kaltkathodenröhre oder einer Glühkathode vermittels Wechselstrom.
• Man weiß, daß das Prinzip der Zündung einer Entladungslampe des Typs der Bogenlampe oder der Neonröhre darin besteht, an den Klemmen der Lampe zwischen ihren Elektroden eine entsprechende Überspannung zu schaffen, die ausreicht, eine Ionisation des eingeschlossenen Gases im Innern der Lampe zu bewirken und zwischen den Elektroden einen elektrischen Bogen zu etablieren, der in gewisser Weise ein Äquivalent zu dem elektrischen Glühdraht in einer konventionellen Lampe bildet. Eine solche Überspannung resultiert gewöhnlich aus der Inbetriebsetzung eines Kreises mit einer Drosselspule und einer Kapazität, der in der Weise zur Resonanz gebracht wird, daß die Impedanz des Kreises zu Null gemacht wird, während die Spannung maximal wird. Mit einem Wechselstrom mit 50 Perioden als Speisung, wie sie für den Betrieb zur Verfügung steht, wird die Wicklung der Drosselspule des Resonanzkreises besonders wichtig, um eine akzeptable Überspannung bereitzustellen. Hieraus resultieren erhöhte Kosten für Installationen oder insbesondere die Verwendung mittelmäßiger Teile, die zu einer inakzeptablen nachteiligen Erwärmung führen. Schließlich erfordert der Stromkreis und insbesondere die Drosselspule einen beträchtlichen Bauraum, der Gewichtsprobleme für die Zündung der Bogenlampen während ihres Betriebes mit sich bringt.
• Man hat bereits versucht, diesen Nachteilen dadurch zu begegnen, daß die Frequenz des Stromes durch die Drosselspule des Resonanzkreises gesteigert wurde, insbesondere mit Hilfe einer Unterbrechungseinspeisung, die den sinusförmigen Wechselstrom mit 50 Perioden unterbricht. Der Strom wird ggfs. vorher gefiltert und gleichgerichtet, während die Impulse in ihrer Frequenz angehoben werden, beispielsweise in die Größenordnung von 70 kHz. Bei einer solchen Einspeisung wird der gleichgerichtete und gefilterte Wechselstrom durch die aufeinanderfolgenden Impulse einer entsprechenden Frequenz vermittels elektronischer Unterbrecher unterbrochen, die insbesondere von Transistoren gebildet werden, die abwechselnd leitend und blockierend gemacht werden und in Brückenschaltung vorgesehen sind und in ihrer Diagonalen einen Resonanzkreis aufweisen, wobei die Drosselspule in Reihe mit der Bogenlampe angeordnet ist, die gezündet werden soll, während die Kapazität parallel zu den Elektroden der Lampe geschaltet ist. Diese stellt einen offenen Kreis vor dem elektrischen Bogen dar, und ein Kreis bildet eine schwache Impedanz für den einmal etablierten Bogen.
• Aber bei einer Anordnung dieser Art, bei der die Transistoren die Unterbrecher der Brücke bilden, müssen sie sehr präzise synchron jeweils zu zweit in der Weise betätigt werden, daß die einen schließen, während die anderen öffnen. Die Intensität durch den Resonanzkreis wird während der Überspannung für die Zündung sehr angehoben, weil die Impedanz zu Null wird. Dieses erfordert Schutzmaßnahmen zur Begrenzung dieser Überintensität und zur Vermeidung einer plötzlichen Beschädigung der Einrichtung. Hierzu sieht man vor, die Dauer der Spannungsimpulse auf die Brücke zu reduzieren, indem eine Einstellung des sog. Winkels des Durchgangs dieser Impulse erfolgt. Dieser Winkel ist gleich für den Bereich der Dauer der Impulse in ihrer Periode. Wenn unter diesen Bedingungen der Winkel des Durchgangs zulässig begrenzt ist, ist die Menge der elektrischen Energie, die durch den Kreis geleitet wird, geringer, wodurch die Folgen der Überintensität bei Resonanz gemildert werden.
• Dennoch weisen diese bekannten Unterbrechungseinspeisungen noch Nachteile auf. Insbesondere sind sie gewöhnlich komplex aufgebaut und schaffen darüberhinaus Probleme bei der Erzeugung der notwendigen Zündspannung nach der zufälligen oder gewünschten Unterbrechung des Lichtbogens zwischen den Elektroden der Lampe, so daß sie nicht erneut gezündet werden können, es sei denn nach einer ausreichenden Abkühlzeit. Darüberhinaus erzeugen die Einspeisungen mit hoher Frequenz Störungen in der Umgebung. Schließlich ist der Hauptnachteil dieser Einspeisungen darin zu sehen, daß die Frequenz der Unterbrechung der gefilterten und gleichgerichteten Spannung genau an die Resonanzfrequenz des Kreises aus Drosselspule und Kapazität angepaßt werden muß, die ihrerseits aus Gründen der Streuung der Drosselspule und der Kapazität beim Betrieb unpräzise ist. Dies ist auch in gleicher Weise infolge einer komplementären Streuung infolge gestörter Kapazitäten der Fall, die durch die Lampe selbst und deren Verkabelung entstehen.
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung nach dem Prinzip der Zündung einer Lichtbogenlampe, bei der infolge einer in einem Resonanzkreis geschaffenen Überspannung vermittels einer Unterbrechungseinspeisung Impulse mit angehobener Frequenz eingesetzt werden, um die Benutzung einer Wicklung der Drosselspule, deren Wert relativ unpräzise sein kann, zu benutzen und die Nachteile klassischer Lösungen zu vermeiden, wie sie beispielsweise in der FR-A-2 343 287 und in der US-A-4 388 563 vorgeschlagen sind. Darüberhinaus soll eine große Funktionssicherheit erreicht werden, insbesondere ohne das Risiko einer Überintensität im Kreis der Lampe während ihrer Zündung. Die Erfindung hat gleichwohl das Ziel, sicherzustellen, daß sich die Lampe nach einer Unterbrechung der Einspeisung sicher wieder zünden läßt.
• Hierzu ist bei dem Verfahren zur Zündung einer Entladungslampe, die in einem Resonanzkreis angeordnet ist, der in Reihe eine Drosselspule und eine Kapazität aufweist, die Lampe in Reihe mit der Drosselspule und parallel zu der Kapazität und der Resonanzkreis in der Diagonalen einer Brücke zwischen Klemmen angeordnet, deren Impulse von einer Unterbrechungseinspeisung zugeführt werden. Das Verfahren weist folgende Verfahrensschritte auf:
• - eine Variation der Frequenz der Unterbrechung der Impulse der Einspeisung in einem Frequenzband zwischen zwei vorher festgelegten Extremwerten um die Resonanzfrequenz des Stromkreises oder einer seiner Harmonischen herum nach einer in etwa linearen Gesetzmäßigkeit ansteigend und dann abfallend mit einer gegebenen Durchlaufperiode dieses Bandes;
• - ein Einstellen des Winkels des Übergangs der Impulse, der dem Verhältnis ihrer Dauer zu ihrer Periode entspricht, auf einen konstanten und derart begrenzten Wert, daß der an die Lampe gelieferte Strom bei jedem Impuls erheblich reduziert ist;
• - dann, bei der Zündung der Lampe mit Überspannung, die von dem Resonanzkreis gebildet wird, wenn die Kippfrequenz der Resonanzfrequenz entspricht, der Durchgang des Stromes durch die Lampe detektiert wird, um die Frequenz der Impulse auf - einen Wert zurückzuführen, die beträchtlich unterhalb der Resonanzfrequenz liegt, wobei der Winkel des Übergangs der Impulse gleichzeitig auf einen optimalen Wert angehoben wird.
• Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet es auch, während jeder Zündungsfolge der Lampe die Unterbrechungsfrequenz oder einer seiner Harmonischen regelmäßig zwischen einer minimalen unteren Frequenz entsprechend der Resonanzfrequenz und einer maximalen oberen Frequenz entsprechend dieser Resonanzfrequenz zu variieren, wobei der Winkel des Übergangs der Impulse, der kennzeichnend für die elektrische Energiemenge durch die elektronischen Unterbrecher bei der Speisung der Lampe entsprechend dem Wechsel des Speisestroms ist, auf einen solchen Wert reduziert wird, daß bei der Zündung die produzierte Überintensität für die Anordnung immer akzeptabel ist. Während der Kippfrequenz ergibt sich ein zwangläufiger Übergang zu einem Wert entsprechend der Resonanz des Kreises aus Drosselspule und Kapazität, der mit der Lampe verbunden ist und die Zündung bewirkt, ohne daß irgendeine Anpassung der Bestandteile, die den Kreis während seiner Herstellung oder seiner Benutzung bilden, notwendig ist.
• Die Erfindung bezieht sich gleichwohl auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, mit einer Unterbrechungseinspeisung aus einer gefilterten und gleichgerichteten Spannungsquelle, die mit Klemmen einer Brücke verbunden ist, die in jedem ihrer Zweige paarweise verbundene elektronische Unterbrecher und in der Diagonalen der Brücke einen Resonanzkreis mit einer Drosselspule und einer Kapazität aufweist, wobei die Lampe in dieser Diagonalen in Reihe mit der Drosselspule und parallel zu der Kapazität angeordnet ist und die Unterbrecher gleichzeitig wechselweise geöffnet und geschlossen werden. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungseinspeisung einen Impulsgenerator aufweist, der so ausgebildet ist, daß die Impulse an den Klemmen der Brücke eine variable bzw. ansteigende und dann abfallende Frequenz beim Durchlauf eines Frequenzbandes zwischen einem Wert unterhalb und einem Wert oberhalb der Resonanzfrequenz des Stromkreises oder einer seiner Harmonischen aufweisen und der Winkel des Übergangs so klein ist, daß bei Resonanz der Strom, der die Lampe und die Unterbrecher durchsetzt, auf einen zulässigen Wert begrenzt ist. Die Vorrichtung weist in Reihe mit der Lampe ein Detektororgan für den Stromdurchgang durch die Lampe während ihrer Zündung in der Weise auf, daß der Durchlauf der Frequenz augenblicklich unterdrückt wird und die Spannung an den Klemmen der Brücke auf eine Frequenz unter der Resonanzfrequenz zurückgeführt wird, während der Winkel des Übergangs auf einen optimalen Wert angehoben wird.
• Nach einem besonderen Merkmal werden die elektronischen Unterbrecher von Transistoren MOS gebildet, die an ihrem Steuereingang mit den Spannungsimpulsen beaufschlagt sind, die von dem Generator kommen und den Durchgang oder die Sperre der Transistoren bewirken. Vorzugsweise sind die Spannungsimpulse beim Durchgang durch die Wicklungen eines Isolationstransformators gebildet.
• Nach einem bevorzugten Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist der Impulsgenerator einen Stromkreis auf, der ein Sägezahnsignal abgibt, dessen Amplitude und Periode zwischen zwei festgelegten Kippwerten variieren. Die Vorrichtung weist Mittel zum Erzeugen - ausgehend von diesem Signal - einer Variation der Kippfrequenz bzw. eines Anstiegs und dann eines Abfalls und Mittel zum gleichzeitigen Einstellen der Periode und der Dauer der Spannungsimpulse auf, die entsprechend der Variation der Kippfrequenz in einem Winkel des Übergangs mit konstantem Wert beim Durchgang durch das ganze Band abgegeben werden.
• Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist der Detektor für den Zündstrom durch die Lampe von einer entsprechenden Drosselspule gebildet, die um einen Leiter angeordnet ist, der mit einer der Elektroden der Lampe verbunden ist und in dem der Stromdurchgang nach der Zündung durch ein Spannungssignal wie die Variation des festgestellten Stromes auf den Impulsgenerator einwirkt und die Kippfrequenz auf ihren unteren Wert des Bandes zurückführt, wo er unterhalb der Resonanzfrequenz ist, wobei der Winkel des Übergangs der Impulse gleichzeitig auf einen erhöhten Wert zurückgeführt wird.
• Weitere Merkmale des Verfahrens und der Vorrichtung zum Zünden einer Entladungslampe vermittels einer Unterbrechungseinspeisung nach der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Realisierungsbeispieles hervor, welches mit Bezug auf die nachfolgenden Zeichnungen genau, jedoch nicht beschränkend, beschrieben wird. Es zeigen:
• Fig. 1 und 2 schematische Darstellungen des Standes der Technik, der das Zünden einer Bogenlampe bzw. einer kalten und einer warmen Kathode ermöglicht,
• Fig. 3 und 4 weitere Vorrichtungen, wie sie im Stand der Technik ebenfalls bekannt sind, zum Zünden einer Bogenlampe vermittels einer Unterbrechungseinspeisung,
• Fig. 5 ein Prinzipschema mit der Anpassung der Stromkreise nach erfindungsgemäßen Vorrichtungen,
• Fig. 6 ein Detail des Impulsgenerators in der Ausführung gemäß Fig. 5 und
• Fig. 7 ein Diagramm der Variation der Spannung an verschiedenen Punkten der Schaltung nach den Fig. 5 und 6.
• Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel bezeichnen die Bezugszeichen 1 und 2 die Klemmen einer Spannungsquelle, die jeweils mit einem Entladungskreis mit einer Kapazität 3 und einer Drosselspule 4 bzw. mit Elektroden 5 und 6 einer Entladungslampe 7 mit einer Kaltkathodenröhre verbunden sind. Zwischen den Elektroden 5 und 6 weist der Kreis einen Überspannungserzeuger 8 auf, der es ermöglicht, zwischen den Elektroden eine sehr hohe Entladungsspannung zu schaffen, wie sie sich bei einer elektrischen Bogenlampe einstellt. Im Betrieb, wenn die Spannung zwischen den Elektroden 5 und 6 in der Größenordnung von 100 Volt ist, muß der Überspannungserzeuger 8 geeignet sein, eine Entladungsspannung mindestens in der Größenordnung von Tausenden von Volt zu schaffen.
• In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist die Lampe 7 eine Lampe mit einer Glühkathode oder die Elektroden 9 und 10 werden vor der Zündung von einem Strom durchflossen, der ihre Temperatur anhebt. Es folgt das Schließen eines Unterbrechers 11, der üblicherweise als "Starter" bezeichnet wird, parallel geschaltet ist und die Elektroden kurzschließt. Bei dieser Ausführungsvariante ist die Betriebsspannung gleichwohl in der Größenordnung von einigen Hundert Volt, und die Zündspannung liegt in der Größenordnung von 400 Volt.
• In einem wie im anderen der vorgenannten Fälle muß die Drosselspule 4 während des Kurzschlusses der Elektroden der Lampe eine Überspannung zur Verfügung stellen, die geeignet ist, einen Lichtbogen zwischen den Elektroden zu erzeugen. In Abhängigkeit von der Frequenz des Speisestroms, normalerweise Wechselstrom mit 50 Perioden, muß diese Drosselspule wichtige Dimensionen aufweisen, aus denen sich in allen Fällen ein erhöhter Raumbedarf und ein erhöhtes Gewicht ergeben, welches insbesondere für die Benutzung der Entladungslampen oder der Neonröhren zur häuslichen oder gar zur industriellen Anwendung nachteilig ist.
• Die Fig. 3 und 4 verdeutlichen Entladungssysteme, wie sie ebenfalls in der Technik bekannt sind, jedoch auf elektronischer Basis. Die Wechselspannungsquelle mit 50 Perioden ist mit den Klemmen 1 und 2 des Stromkreises verbunden. Diese Spannung wird bei 12 gefiltert und dann bei 13 in der Weise gleichgerichtet, daß an den Klemmen 15 und 16 am Anfang eines Unterbrechungsstromkreises eine entsprechende gleichgerichtete Spannung entsteht. Zwischen den Klemmen 17 und 18 der Diagonale einer Transistorenbrücke, bzw. markiert mit T1 bis T4, ist ein Resonanzkreis vorgesehen, der eine Drosselspule 19 und eine Kapazität 20 aufweist. Die Entladungslampe 23 befindet sich zwischen den Klemmen 21 und 22 der Kapazität.
• Die Zündspannung an den Klemmen 21 und 22 wird durch Resonanz eines Kreises mit der Reihenschaltung einer Drosselspule 19 und einer Kapazität 20 in der Weise herbeigeführt, indem während dieser Resonanz eine geeignete Überspannung bereitgestellt wird. In diesem Falle werden die Unterbrecher T1 und T2 einerseits sowie T3 und T4 andererseits durch einen äußeren Stromkreis (nicht dargestellt) so betätigt, daß sich die einen schließen, während die anderen öffnen. Bei einer solchen Lösung bestehen Nachteile fort, insbesondere insofern, als die Unterbrechungsfrequenz genau auf die Resonanzfrequenz abgestimmt sein muß, während diese sich während des Betriebes ändern kann, wobei demzufolge die Zündung der Lampe unsicher zurückgeht, insbesondere nach der zufälligen oder gewollten Unterbrechung.
• Fig. 4 verdeutlicht schließlich eine weitere Ausführungsvariante, wie sie ebenfalls bekannt ist und bei der man allein für jeden Wechsel des Speisestroms zwei Transistoren T' und T'' benutzt, die in zwei Zweigen der Brücke angeordnet sind. Die anderen beiden Zweige weisen zwei Auskuppelkondensatoren 14a und 14b auf. In diesem Fall ist die Wirkungsweise analog, und es bestehen die gleichen Nachteile.
• Fig. 5 verdeutlicht die erfindungsgemäßen Anpassungen in der Schaltung einer Unterbrechungseinspeisung, wie sie anhand von Fig. 3 erläutert wurde. Man findet in dieser Figur die Klemmen 1 und 2 der Einspeisung, den Filter 12 und den Gleichrichter 13 der Speisespannung wieder. Der Kondensator 14 und die Klemmen 15 und 16 einerseits, die Klemmen 17 und 18 der Brücke weisen in den Zweigen die vier Transistoren T1 bis T4 und in der Diagonalen die Drosselspule 19, die Kapazität 20 und schließlich an den Klemmen 21 und 22 die Bogenlampe 23 auf.
• Das Schließen oder Öffnen der Unterbrecher T1 bis T4, die vorzugsweise von Transistoren MOS gebildet werden, die je nach ihrem Zustand leiten oder blockieren, wird von Impulsen bewirkt, die auf ihre Gitter aufgegeben werden und aus dem Kreis eines Impulsgenerators 24 stammen, von dem Einzelheiten später erläutert werden.
• Dieser Generator liefert an einem Ausgang 25 Impulse, die direkt zu den Gittern der Transistoren T1 und T3 über Leitungen 26 und 27 geleitet werden. Andererseits gelangen die Impulse durch einen galvanischen Isolationstransformator 28 und die Sekundärwicklungen 29 und 30 zu den Gittern der Transistoren T2 und T4, entsprechend den Wechseln der Speisespannung mit dem Ziel, in der Drosselspule 19 die notwendige Energie für die Bereitstellung der Überspannung der Zündung der Lampe 23 bereitzustellen. Schließlich ist an seinem Ausgang ein Detektororgan 31 vorgesehen, welches von einer kleinen entsprechenden Spule gebildet wird und den Durchfluß von Strom durch die Lampe detektiert, indem es über eine Leitung 32 einen Steuerimpuls zu dem Impulsgenerator 24 abgibt.
• Fig. 6 verdeutlicht mehr im Detail die Verwirklichung des Impulsgenerators 24.
• Er weist als wesentlichen Bestandteil einen Kreis 33 auf, wie er für sich bekannt ist und beispielsweise von der Firma TEXAS INSTRUMENTS und SIGNETICS unter der Bezeichnung SG 3524 vertrieben wird, der am Ausgang 25 die Steuerimpulse der Transistoren T1 und T4 bereitstellt. Der Kreis 33 ist mit einem Widerstand 34 und einer Kapazität 35 versehen, die in der Weise angepaßt sind, daß er ohne weitere Unterbrechung und insbesondere während die Lampe gezündet ist, an seinem Ausgang Spannungsimpulse bereitstellt, die eine Basis- oder Referenzfrequenz abgeben, beispielsweise mit 70 kHz und in jedem Zustand unterhalb der Resonanzfrequenz des Kreises, der durch die Drosselspule 19 und die Kapazität 20 an den Klemmen der Lampe 23 gebildet ist.
• Um die Frequenz zu modifizieren und die nach der Erfindung vorgesehene Kippfrequenz zu realisieren, variiert man den Strom, der einen Kontakt 50 des Kreises 33 durchfließt, sägezahnartig, ausgehend von einer variablen Kippspannung, die bei 36 an der Basis eines Transistors 37 bereitgestellt wird, dessen Emitter mit einer Widerstandsbrücke 38 und 39 verbunden ist, wobei der Widerstand 39 beispielsweise den doppelten Wert des Widerstandes 28 aufweist. Mit anderen Worten beträgt die Ruhespannung an dem Emitter des Transistors 37 ein Drittel der Speisespannung. Bei diesen Gegebenheiten wird der Ausgangsstrom, der dem Kontakt 50 über die Leitung 40 zugeführt wird und der das Bild der Kippspannung bei 36 vermindert, die Referenzspannung an dem Emitter des Transistors 37, zwischen zwei Werten variiert, von denen der eine dem Wert Null entspricht und der andere einen Maximalwert annimmt entsprechend dem gesetzmäßigen Ansteigen und Abfallen, und zwar mit einer vorher festgelegten Periode der Kippung, abhängig von dem Signal der entsprechenden Spannung.
• Das Diagramm der Fig. 7 verdeutlicht für eine gegebene Kipperiode, fixiert durch einen Kreis 48, dessen Bedeutung später erläutert wird, die beispielsweise hier in der Größenordnung einer Sekunde gewählt ist, die Form des repräsentativen Signals der Kippspannung bei 36, und zwar entsprechend ansteigend und abfallend. Der Kreis 33 bewirkt ausgehend von dieser Kippspannung eine Variation der Begleitfrequenz der Impulse am Ausgang 25 in einem festgelegten Bereich. Er umspielt die Resonanzfrequenz des Kreises der Drosselspule 19 oder eine seiner Harmonischen und der Kapazität 20. In dem betrachteten Bereich variiert die Frequenz zwischen 70 und 160 kHz in der Weise, daß sie notwendigerweise die Resonanzfrequenz schneidet, die konstruktiv etwa beispielsweise zu 100 kHz gewählt ist.
• Erfindungsgemäß ist der Impulsgenerator 24 so konzipiert, daß er gleichzeitig zu der Kippfrequenz der gelieferten Impulse einen Durchgangswinkel zur Verfügung stellt, d. h. einen Bezug ihrer Dauer in ihrer Periode, der im wesentlichen konstant über den Kippverlauf des Bereiches der Frequenz der Impulse bleibt. Hierzu weist der Kreis 33 einen Eingang 41 für eine Regelspannung auf, die von einer Brücke aus zwei Widerständen 42 und 43 an Klemmen geliefert wird und mit denen ein dritter Widerstand 44 verbunden ist. Durch diesen Widerstand 44 fließt der variable Strom, der von einem Transistor 45 kommt, der die proportionale Variation der Frequenz der Impulse in ihrer Periode über ihre Dauer ermöglicht. Wenn der Transistor 45 blockiert ist, ist der Durchgangswinkel ein Maximum; wenn umgekehrt der Transistor 45 leitend ist und der Durchgang zum Widerstand 44 freigegeben ist, ist der Durchgangswinkel minimal, und zwar in Übereinstimmung mit den ebenfalls maximalen und minimalen Werten der Unterbrechungsfrequenz in dem betrachteten Bereich, wie es in Fig. 7 in dem Diagramm dargestellt ist, aus dem die Form der Impulse am Ausgang des Kreises 33 an der Verbindungsstelle 25 ersichtlich ist.
• Der Impulsgenerator 24 weist darüberhinaus einen Kreis 46 auf, der mit der entsprechenden Wicklung 31 verbunden ist und den Durchfluß von Strom am Ausgang der Lampe 23 detektiert, wenn diese gezündet ist. Dieser Kreis 46 gestattet es, sogleich die Ausgangsspannung des Kreises an dem Punkt 47 auf Null zu setzen und den Transistor 45 zu blockieren, wodurch demzufolge der Durchgangswinkel der gelieferten Impulse über den Kreis 33 einen maximalen und optimalen Wert erhält, der durch den Bereich der Widerstände 42 und 43 festgelegt ist. Der Widerstand 44 ist ohne Einfluß. Die so bei 47 auf Null gesetzte Spannung wirkt jedoch auf den entsprechenden Kreis 48 ein und bewirkt ein Signal, welches es gestattet, den Transistor 37 in der Weise zu hemmen, daß die Spannung bei 36 und folglich die Unterbrechungsfrequenz des Endsignals zum Steuern der Transistoren T1 bis T4 notwendigerweise auf einen Wert unterhalb der Resonanzfrequenz zurückgeführt wird. Dieser Zustand bleibt aufrecht, bis die Lampe von neuem außer Betrieb genommen wird, sei es zufällig oder gewünscht. Wird die Lampe dann wieder gezündet, beginnt die Kippfrequenz in diesem Fall erneut, um eine neue Resonanz und erneut einen Lichtbogen der Lampe herbeizuführen. Vorteilhaft besteht der Kreis 48 aus einem Kreis des Typs RESET 555, wie er insbesondere von der schon erwähnten Firma hergestellt wird.
• Beim Betrieb der Vorrichtung werden die von dem Impulsgenerator 24 gelieferten Impulse über den Kreis 33 zu der Verbindung 25 und dann nach einer eventuellen entsprechenden Verstärkung bei 49 zu der Wicklung 28 des Transformators geleitet, und zwar direkt über die Leitungen 26 und 27, die mit den Gittern der Transistoren T1 und T3 verbunden sind. Andererseits gelangen sie durch die Wicklungen 29 und 30 zu den Gittern der beiden anderen Transistoren T2 und T4 und stellen damit eine Steuerung einer Folge abwechselnden Leitens und Blockierens dieser Transistoren sicher, und zwar in symmetrischer Weise und durch identische Impulse in Übereinstimmung mit Vorrichtungen, wie sie in klassischen Geräten des Typs von Wechselrichtern in Reihe bekannt sind.
• Fig. 7 gestattet es weiterhin, die Funktion insbesondere des Impulsgenerators nach der Erfindung zu verdeutlichen, und zwar während der Zündungsphase der Lampe, wenn die Kippspannung progressiv angehoben und dann abgesenkt wird mit einer festgelegten Periode, um eine Kippfrequenz sicherzustellen, die an die Drosselspule des Resonanzkreises angepaßt ist. Die Impulse am Ausgang 25 des Generators stellen in der Tat eine variable Frequenz dar, die so gewählt ist, daß sie sich permanent mit einer festgelegten Rate, beispielsweise in einem Bereich zwischen 70 und 160 kHz bewegt und damit notwendigerweise die Resonanzfrequenz der Drosselspule 19 und der Kapazität 20 oder eine seiner Harmonischen schneidet, und zwar in Reihe mit der Lampe 23. Gleichzeitig wird der Winkel des Durchgangs der Impulse über die Widerstände 42, 43 und 44 konstant gehalten und auf einen reduzierten Wert begrenzt, insbesondere in der Größenordnung von 5 %. Das Diagramm der Fig. 7 verdeutlicht das Profil der Impulse, wie sie an der Stelle 25 am Ausgang des Generators 24 vorliegen. Die Dauer der Impulse ist darüberhinaus mehr reduziert, als ihre Frequenz, die größer ist und umgekehrt. Die Menge der entsprechenden Energie bleibt insgesamt identisch.
• Zu einem Zeitpunkt im Verlaufe der so realisierten Kippfrequenz produziert der Kreis mit der Drosselspule 19 und der Kapazität 20 in Resonanz an den Klemmen der Lampe 23 die notwendige Überspannung zur Zündung. Die Lampe zündet und liefert sogleich in ihrer Hilfsspule 31 einen Strom, der detektiert und zu dem Impulsgenerator 24 zurückgeschickt wird. Dieser unterbricht im Falle der Nullsetzung der Spannung am Punkt 47 die Kippfrequenz und führt die effektive Frequenz der Unterbrechungsimpulse auf einen Wert unterhalb der Resonanzfrequenz zurück. In diesem Moment und wie es auch aus dem Diagramm der Fig. 7 ersichtlich TEXT fehlt

Claims (7)

1. Verfahren zur Zündung einer Entladungslampe, insbesondere nach Art einer Bogenlampe oder einer Neonröhre, die in einem Resonanzkreis angeordnet ist, der in Reihe eine Drosselspule (19) und eine Kapazität (20) aufweist, wobei die Lampe (23) in Reihe mit der Drosselspule und parallel zu der Kapazität und der Resonanzkreis in der Diagonalen einer Brücke zwischen Klemmen angeordnet ist, denen Impulse von einer Unterbrechungseinspeisung zugeführt werden, wobei das Verfahren die die Detektion des Stromflusses durch die Lampe und die Einstellung der Impulse auf einen unter der Resonanzfrequenz liegenden Wert vorsieht, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist:

- eine Variation der Frequenz der Unterbrechung der Impulse der Einspeisung in einem Frequenzband zwischen zwei vorher festgelegten Extremwerten um die Resonanzfrequenz des Stromkreises oder einer seiner Harmonischen herum nach einer etwa linearen Gesetzmäßigkeit ansteigend und dann abfallend mit einer gegebenen Durchlaufperiode dieses Bandes;

- ein gleichzeitiges Einstellen des Winkels des Übergangs der Impulse, der dem Verhältnis ihrer Dauer zu ihrer Periode entspricht, auf einen konstanten und derart begrenzten Wert, daß der an die Lampe gelieferte Strom bei jedem Impuls erheblich reduziert ist;

- dann, bei der Zündung der Lampe mit Überspannung, die von dem Resonanzkreis gebildet wird, wenn die Kippfrequenz der Resonanzfrequenz oder einer seiner Harmonischen entspricht, eine Steigerung des Winkels des Übergangs der Impulse auf einen optimalen Wert unter gleichzeitigem Rückführen der Frequenz auf einen beträchtlich unter der Resonanzfrequenz liegenden Wert.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Unterbrechungseinspeisung aus einer gefilterten und gleichgerichteten Spannungsquelle (1-2), die mit Klemmen (15-16) einer Brücke verbunden ist, die in jedem ihrer Zweige paarweise verbundene elektronische Unterbrecher (T1 bis T4) und in der Diagonalen der Brücke einen Resonanzkreis mit einer Drosselspule (19) und einer Kapazität (20) aufweist, wobei die Lampe (23) in dieser Diagonalen in Reihe mit der Drosselspule und parallel zu der Kapazität angeordnet ist, die Unterbrecher (T1 bis T4) gleichzeitig wechselweise geöffnet und geschlossen werden, die Unterbrechungseinspeisung einen Impulsgenerator (24) und Mittel zum Einstellen der Impulse aus ihrer Richtung auf einen Wert unter der Resonanzfrequenz aufweist, und mit einem mit der Lampe (23) verbundenen Detektororgan (31) zum Detektieren des Stromdurchgangs in ihr, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator (24) so ausgebildet ist, daß die Impulse an den Klemmen der Brücke eine variable bzw. ansteigende und dann abfallende Frequenz beim Durchlauf eines Frequenzbandes zwischen einem Wert unterhalb und einem Wert oberhalb der Resonanzfrequenz des Stromkreises oder einer seiner Harmonischen aufweisen und der Winkel des Übergangs so klein ist, daß bei Resonanz der Strom, der die Lampe und die Unterbrecher durchsetzt, auf einen zulässigen Wert begrenzt ist, und daß das Detektororgan (31) für den Stromdurchgang durch die Lampe während ihrer Zündung einen solchen Steuerimpuls an den Generator (24) abgibt, daß der Durchlauf der Frequenz augenblicklich unterdrückt wird und die Spannung an den Klemmen der Brücke auf eine Frequenz unter der Resonanzfrequenz zurückgeführt wird, während der Winkel des Übergangs auf einen optimalen Wert angehoben wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen Unterbrecher (T1 bis T4) als Transistoren ausgebildet sind, die an ihrem Steuereingang mit den Spannungsimpulsen beaufschlagt sind, die von dem Generator kommen und den Durchgang oder die Sperre der Transistoren bewirken.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsimpulse beim Durchgang durch die Wicklungen eines Isolationstransformators (28) gebildet sind.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator (24) einen Stromkreis, der ein Sägezahnsignal abgibt, dessen Amplitude und Periode zwischen zwei festgelegten Kippwerten variieren, Mittel (37 bis 40) zum Erzeugen - ausgehend von diesem Signal - einer Variation der Kippfrequenz bzw. eines Anstiegs und dann eines Abfalls und Mittel (42 bis 45) zum gleichzeitigen Einstellen der Periode und der Dauer der Spannungsimpulse aufweist, die entsprechend der Variation der Kippfrequenz in einem Winkel des Übergangs mit konstantem Wert beim Durchgang durch das ganze Band angegeben werden.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor für den Zündstrom durch die Lampe von einer entsprechenden Drosselspule (31) gebildet ist, die um einen Leiter angeordnet ist, der mit einer der Elektroden der Lampe verbunden ist und in dem der Stromdurchgang nach der Zündung durch ein Spannungssignal wie die Variation des festgestellten Stromes auf den Impulsgenerator (24) einwirkt und die Kippfrequenz auf ihren unteren Wert des Bandes zurückführt, wo er unterhalb der Resonanzfrequenz ist, wobei der Winkel des Übergangs der Impulse gleichzeitig auf einen erhöhten Wert zurückgeführt wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor für die Zündung der Lampe ein optischer Detektor oder ein mit HALL-Effekt arbeitender Detektor ist.