DE4311678A1

DE4311678A1 - Device for improving the life of filament lamps (incandescent lamps)

Info

Publication number: DE4311678A1
Application number: DE19934311678
Authority: DE
Inventors: Jenoe Dr Tihanyi; Erich Kaifler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-04-08
Filing date: 1993-04-08
Publication date: 1994-10-13

Abstract

A filament lamp is loaded particularly strongly if it is switched on at the time of the voltage maximum. In order to avoid this surge load, it is ensured by means of a zero-point switch series-connected to the lamp that the switching-on process takes place only in the vicinity of the voltage zero crossing. This leads to an improvement in the life of the lamp and a considerable reduction in the electromagnetic interference.

Description

Glühlampen sind im kalten Zustand sehr niederohmig, so daß beim Einschalten ein Stromstoß entsteht, der durch Erwärmung des Glühdrahtes und der damit verbundenen Erhöhung des Widerstandes abgebaut wird. Wird die Lampe im Maximum der Sinusspannung des Netzes eingeschaltet, so wird die Glühlampe durch einen besonders starken Stromstoß belastet. Die marktüblichen Glühlampen halten nur eine sehr begrenzte Anzahl von derartigen Stromstößen aus. Gelingt es, daß die Glühlampen nur noch im Null-Durchgang der Netzspannung eingeschaltet werden, so wird die Lebensdauer der Lampe um ein Vielfaches erhöht, da die hohen Stromstöße der Versorgungsspannung vermieden werden.Incandescent lamps are very low-resistance when cold, so that when switched on Current surge arises from the heating of the filament and thus associated increase in resistance is reduced. If the lamp in Maximum of the sinusoidal voltage of the network is switched on, so the light bulb burdened by a particularly strong current surge. The standard light bulbs can withstand only a very limited number of such surges. Succeeds, that the light bulbs are only switched on in the zero crossing of the mains voltage the lifespan of the lamp is increased many times because the high Surges in the supply voltage can be avoided.

State of the art

Beim Betrieb von Glühlampen wird in Kauf genommen, daß im Spannungsmaximum oder nahe des Spannungsmaximums ein starker Stromstoß auftritt. Dies führt, speziell beim Einschalten, zu Ausfällen. Die Glühlampe muß ausgetauscht werden. When operating incandescent lamps it is accepted that the voltage maximum or a strong surge occurs near the maximum voltage. This leads to, especially when switching on, to failures. The light bulb needs to be replaced.

Troubleshooting

Der Stromstoß wird dadurch vermieden, daß eine zweipolige Vorrichtung zur Glühlampe in Serie geschaltet wird. Die Vorrichtung hat folgende Eigenschaften:The current surge is avoided in that a two-pole device for Incandescent lamp is connected in series. The device has the following properties:

A:
Sie wird niederohmig leitend, wenn die Spannung von einem Wert nahe 0 V langsam, d. h. mit der Steilheit der Netzspannung (z. B. 50 Hz, 230 V) ansteigt. Die Vorrichtung leitet dagegen nicht, wenn eine höhere Spannung sprungartig angelegt wird, wie dies z. B. beim Einschalten der Glühlampe zu einem Zeitpunkt geschieht, wenn die Spannung bereits über 10 V liegt.A:
It becomes low-resistance when the voltage rises slowly from a value close to 0 V, ie with the steepness of the mains voltage (e.g. 50 Hz, 230 V). The device, on the other hand, does not conduct when a higher voltage is applied abruptly, as z. B. happens when the light bulb is switched on at a time when the voltage is already above 10 V.

B:
Die Vorrichtung arbeitet symmetrisch, so daß die unter A: beschriebene Eigenschaft sowohl bei positiven wie auch bei negativen Spannungen hat.B:
The device works symmetrically, so that the property described under A: has both positive and negative voltages.

C:
Die Vorrichtung kann, aber muß nicht in heißem d. h. Betriebszustand in beiden Richtungen ständig leitend sein.C:
The device can, but does not have to be continuously conductive in both directions in the hot operating state.

Description of the device

Die Vorrichtung besteht aus einem Zweirichtungs-Halbleiterschalter hoher Sperrspannung, der mit Schutzschaltung ausgestattet ist, damit sie bei hoher Spannungssteilheit (du/dt) nicht zündet. Die Vorrichtung wird nur leitend, wenn eine niedrige Spannung angelegt wird, die langsam ansteigt wie dies z. B. bei der Netzspannung in Nähe des Null-Durchganges der Fall ist.The device consists of a bi-directional high semiconductor switch Reverse voltage, which is equipped with protective circuit so that it at high Slope of tension (du / dt) does not ignite. The device only becomes conductive if one low voltage is applied, which slowly rises like this e.g. B. at the Mains voltage near the zero crossing is the case.

Die Vorrichtung kann für kleinere Leistungen als Einzelbauelement eingesetzt werden.The device can be used as an individual component for smaller outputs become.

Größere Leistungen können geschaltet werden, wenn die Vorrichtung als Treiber leistungsstärkerer Thyristoren oder Triacs verwendet wird wie das in Bild 3/4 dargestellt ist.Larger powers can be switched if the device is used as a driver more powerful thyristors or triacs are used like the one in Fig. 3/4 is shown.

Die Vorrichtung kann in die Lampenfassung eingebaut sein, in den Schalter oder an einer beliebigen anderen Stelle in der Leitung.The device can be installed in the lamp holder, in the switch or on anywhere else on the line.

Sie kann aus mehreren einzelnen Bauelementen bestehen oder aus einem monolithisch integierten Halbleiter. Das Prinzip der Schaltungen ist in den Bildern 1-4 dargestellt.It can consist of several individual components or one monolithically integrated semiconductor. The principle of the circuits is in the pictures 1-4 shown.

Claims

1. Device for improving the life of incandescent lamps, characterized in that a bidirectional semiconductor switch with a high reverse voltage is connected in series with the filament of the incandescent lamp, which is equipped with a protective circuit so that it does not ignite at high voltage steepness (du / dt). The device only becomes conductive when a low, slowly rising voltage is applied, as e.g. B. is the case with the mains voltage near the zero crossing.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a Grätz rectifier is connected in series to the filament lamp heating wire and the points "A" and "B" by a zero switch z. B. type BSS111 are connected ( Figure 1).

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that a thyristor is additionally connected for higher powers from "A" to "B" and from point "A" to the zero point switch "N", and from the zero point switch "N" to point "B" a resistor is connected in series ( Figure 2).

4. The device according to claim 1, characterized in that a zero point switch "N1" is connected to the filament of the lamp in series. A second zero point switch "N2" connects, with reversed polarity, point "A" with point "B" ( Figure 3).

5. The device according to claim 1, characterized in that a triac is used. Point "A" is connected to point "B" via a resistor "R1" which connects the zero-point switches "N1" and "N2" and the resistor "R2". The resistor "R2" is also connected to the gate of the triac on the zero switch side ( Figure 4).