DE4036550A1 - Schaltungsanordnung zum betrieb von niederdruckentladungslampen mit erhoehter energieeinsparung - Google Patents

Description

Für den Betrieb von Niederdruckentladungslampen sind entsprechende Schaltungsanordnungen bekannt, wie Induktiv mit Drossel und Starter als auch elektronische Vorschaltgeräte. Die nachstehend beschriebene Schaltungsanordnung beinhaltet ergänzende Neuheiten zu den bekannten elektronischen Vorschaltgeräten.

Wie in Fig. 1 dargestellt, wird eine Netzspannung von 220/240 V an den Eingangsklemmen 1 und 2 geschaltet. Im Strompfad von 1 ist eine Sicherung 4 eingesetzt.

Die Netzfilterdrossel, bestehend aus ET-Steckkernblechen mit den Wicklungen 6 und im Innensteg einseitigem Luftspalt, hat eine große Filterwirkung gegen Ausstrahlung von hochfrequenten Netzverschmutzungen.

Mit einer in Reihe geschalteten stromkompensierten Ferritdrossel 7 und den Y-Kondensatoren 8 ist das Netzteil komplett.

Die Netzwechselspannung wird über den Gleichrichter 9 gleichgerichtet und mit Kondensator 10 geglättet.

Der Startvorgang erfolgt, indem sich über den positiv fließenden Strom über Widerstand 12, Diode 13, Wicklung 21, Drossel 24 NTC 25, Drossel 26 über die Lampenwendel 48 die Kondensatoren 27 über die Ladung eine Spannung aufbauen. Das Gegenpotential stellen die Teiler-Kondensatoren 28 und 46 sicher.

Gleichzeitig wird der Kondensator 15 aufgeladen bis zur Durchbruchspannung von Diac 14, der die Basis des Transistors 23 ansteuert und den Transistor 47 durchsteuert.

Die Ladung aus Kondensator 27 fließt wieder rückwärts über Lampenwendel 48, Drosseln 26, Drossel 24 NTC 25 über Wicklung 22, Transistor 47 nach Minus. Da die Wicklungen 17, 19, 21 und 22 auf einen Ringkern bzw. 2 Ringkerne, wobei die Wicklungen 21 und 22 über beide Ringkerne gehen und Wicklung 17 den einen und Wicklung 19 dem anderen Ringkern zugeordnet ist, wird in Wicklung 17 eine durch den Stromfluß in Wicklung 17 eine positive Spannung und Wicklung 19 eine negative Spannung induziert.

Die Wicklung 17 schaltet mit der positiven Basisspannung den Transistor 16 ein. Die Wicklung 19 schaltet mit der negativen Basisspannung den Transistor 47 aus. Durch den Stromfluß durch die Wicklung 21 werden die Wicklungen 17 und 19 in ihren Potentialen umgepolt und somit ist der Gegentaktgenerator in Betrieb.

Als Zündhilfe für die Lampen ist der Kondensator 50 und Widerstand 51 eingesetzt.

Die Dioden 33 und 34 sind als Spannungsbegrenzung eingesetzt.

Die Neuheit der nachstehenden Beschreibung ist, daß man mit geringem Kostenaufwand vorhandene Beleuchtungsanlagen mit Niederdruckentladungslampen sanieren kann. Die erhöhte Energieeinsparung kann in Objekten erfolgen, vor den Planungszustand mit Lampen z. B. Uni-weiß 25 ist und ein Lampenwechsel mit Dreibandenlampe vorgenommen wird. Mit dem Lampenwechsel auf Dreibandenlampe muß nach nachstehend beschriebene EVG mit eingesetzt werden, um eine Energieeinsparung von bis 50% zu erzielen.

Die in der Schaltungsanordnung P 40 32 664.0 beschriebenen Funktionen weisen nicht auf den Energiespareffekt und deren wirtschaftliche Umrüstung hin.

Nach dem Stand der Technik sind alle elektronischen Vorschaltgeräte= EVG so ausgelegt, daß ca. 30% Energie eingespart wird, wobei der Lichtpegel um ca. 5% absinkt, wenn man die gleiche Lampe, die mit Drossel (KVG) und Starter betrieben wird, mit EVG betreibt.

Die Leistungsanpassung der vorhandenen EVGs ist deshalb so festgelegt, daß man mit neuem Leuchtmittel=Dreibandenlampe und hochwertigen Leuchten=Spiegelrasterleuchten eine Energieeinsparung bis 60% erzielt, wenn die gesamte Beleuchtungsanlage erneuert wird.

Da solche Investitionen sehr hoch sind, ist mit der Schaltungsanordnung Fig. 1 der Zusatzanmeldung zu P 40 32 664.0 die technische Voraussetzung geschaffen, um mit einer geringen Investition einen großen Energiespareffekt zu erzielen.

Die Neuheit der in Fig. 1 dargestellten Schaltungsanordnung als Zusatzanmeldung zu P 40 32 664.0 ist dadurch gekennzeichnet, daß durch die technische Anpassung der Bedämpfungsinduktivität Fig. 1 55 und Leistungsdrossel 57 nach dem Zünden der Lampen 29 die Leistung der Lampen schonend abgesenkt wird und durch den extern in ener Starterfassung integrierten Zündkondensator eine Umverdrahtung der Leuchte entfällt.

Die extern angeordneten Funktionsbauteile, wie Zündkondensator 27 in Starterfassung und Deaktivitätsabschaltung der Lampen über zugeordnete Sicherung 58, die in der positiven Gleichspannung so geschaltet ist, daß der erste Anlaufstrom an der Sicherung über Widerstand 12, Diode 13 und Ringkernwicklung 21 vorbei geleitet wird. Über diesen Strompfad werden die Kondensatoren 27, 28 und 46 gepolt und der Zündvorgang über Kondensator 15 und Diac 14 eingeleitet. Nach dem Antriggern des Zündvorganges fließt der Strom über Sicherung 58 und Transistor 15.

Durch die externe Anordnung von 27 und 58 kann das Gerät so viel kleiner gestaltet werden, daß es auf die Maße eines VVG gebracht werden kann und maßlich im Umrüstbereich in z. Zt. auf dem Markt befindliche umzurüstende Leuchten paßt.

Einen wesentlichen wirtschaftlichen Vorteil beim Umrüsten ergibt sich dadurch, daß die Lampen nur über drei Anschlüsse 30, 31 und 32 versorgt werden.

Sollte entsprechend den Anpassungen über die HF-Drosseln 57, die Zündleistung zu klein werden, kann über Kaltleiter (PTC) 56 und Drossel 55 ein größerer Zündstrom bereitgestellt werden.

Nach dem Zünden der Lampen und deren Stromfluß über den niederohmigen Kaltleiter wird dieser erwärmt und wird hochohmig. Indem der Kaltleiter hochohmig ist, fließt der Lampenstrom über die Drossel 55 und die Lampenleistung wird entsprechend der Induktivität reduziert.

In diesem Fall entfällt die über die Sekundarwicklung 41 gesteuerte Deaktivitätsabschaltung.

Die Grundphilosophie des Umrüst-EVG - wie in der Beschreibung soll folgendem technischen Fortschritt Rechnung tragen:

Energieeinsparung in Beleuchtungsanlagen mit Niederdruckentladungslampen mit Umrüst-EVG über 40% mit Einbeziehung der am Markt befindlichen Dreibandenlampen, die z. B. bei einer Umrüstung von 65 W-Lampen auf 58 W-Dreibandenlampen eine Energieeinsparung von ca. 50% bei 100% Licht ermöglicht.

Die Sicherung 4 trennt die Schaltung bei Überbelastung vom Netz. Die Sicherung 58 ersetzt eine Deaktivitätsabschaltung. Die Sicherung 58 löst aus, wenn eine Lampe deaktiv wird, oder ein Gleichstrom auftritt. Hier fließt dann ein erhöhter Strom, der die Sicherung 58 auslöst. Die Sicherung 58 ist so im Gerät angeordnet, daß diese gewechselt werden kann, ohne das Gerät zu demontieren bzw. zu öffnen.

Die Sicherung 58 kann man auch im Strompfad 59 anordnen. In vorgegebener Anordnung 58 triggert die Schaltung mit einer kleinen Sägezahnspannung weiter, wenn die Lampen abgeschaltet sind. In Anordnung 59 wird die ganze Schaltung abgeschaltet.

Claims (7)

1. Die in der Beschreibung dargestellten Funktionen zur hohen wirtschaftlichen Energieeinsparung gegebenen Schaltungsanordnung für Niederdruckentladungslampen, ist die Neuheit dadurch gekennzeichnet, daß durch die extern in Starterfassung angeordneten Zündkondensatoren 27, Sicherung 58 und zum Zünden benötigten Strom über Kaltleiter 56 geleitet wird, um im Betrieb über Drossel 55 eine Lampenleistungsreduzierung bis 50% zu erhalten.

2. Nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die externe Sicherung 58 vor dem Transistor in der positiven Versorgung geschaltet ist.

3. Nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Zündkondensatoren in ein Startergehäuse eingesetzt sind.

4. Nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß über die Induktivität 57 und Induktivität 55 eine Lampenleistungsreduzierung bis über 50% ermöglicht.

5. Nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zur Induktivität 55 ein Kaltleiter 56 parallel geschaltet ist.

6. Nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß nur drei Lampenanschlüsse 30, 31 und 32 benötigt werden.

7. Nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherung 58 wie in Schaltungsanordnung Fig. 1 geschaltet ist, bei Unterbrechung des Nulleiters in Betrieb auslöst.