DE890388C

DE890388C - Ignition device for gas or steam-filled light tubes operated with alternating current

Info

Publication number: DE890388C
Application number: DES15185D
Authority: DE
Inventors: Fritz Lucan
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1938-09-16
Filing date: 1938-09-16
Publication date: 1953-09-17

Description

Zündeinrichtung für mit Wechselstrom betriebene gas- oder dampfgefüllte Leuchtröhren Gas- Moder dampfgefüllte Leuchtröhren benötigen zär Zündung eine Spannung, :die wesentlich über der normalen Betriebsspannung liegt. Bei Gleichstrombetrieb, macht die Zündung keine Schwierigkeiten. Es ;genügt in diesem Fall, gder Leuchtröhre einen kurzen, zur Zündung rausreichenden Spannungsimpuls zuzuführen, worauf dann unter dem Einüluß der normialen Bgetriiebs.sp;annun!g der weitere Stromdurchgang durch die Röhre vonstatten igeht. Beider meist ;erforderlichen Wechselstromspeisung solcher Röhrgen versagt :dieses Zündverfahren mit nur geinem Spanniungsimpuls, da die nachfolgende Betriebsspanrnung kurz gdarauf wieder durch Null hindureh;geht, was ein sofortiges Wiedererlöschen ,der zunächst noch kalten Leuchtröhre zur Folge halt. Insbesgond;ere treten diese Schwierigkeiten bei Leuchtröhren auf, Üige im normalen Betrieb mit einem sehr hohen Druck arbeiten. Einre derartige Leuchtxöhrengattung sind z. B. die Quecksilberdanipfhoehdruckla.mpen, die mit einem Betriebsdruck von etwa 35 Atm. arbeiten.Ignition device for alternating current operated gas or vapor-filled Fluorescent tubes gas-moderately vapor-filled fluorescent tubes need a voltage before ignition, : which is significantly above the normal operating voltage. With direct current operation, the ignition does not cause any problems. In this case, it is sufficient to use the fluorescent tube apply a short voltage pulse that is sufficient for ignition, whereupon under the influence of the normial transmission voltage, the further passage of the current going through the tube. Both mostly; required AC power supply Such tubes fail: this ignition process with only one voltage pulse, there the following operating voltage briefly goes back through zero, which results in an immediate extinguishing of the neon tube, which is still cold at first stop. In particular, these difficulties occur with fluorescent tubes normal operation work with a very high pressure. A genus of this kind are z. B. the Mercurydanipfhoehdruckla.mpen, which with an operating pressure of about 35 atm. work.

Es sind bereits Zündalnordnungen für mit Wechselstrom betriebene ,gas- codier gdampfgefüllte Leuchtröhren vorgges,chl:agen worden, bei denen Baus den,obenerwähnben Gründen der Leuchtröhre periodisch Zündsp;ainingun@gsimpuls@e so lange zugeführt werden, bis .die Elektronenemisslon hinreichend, groß geworden ist, daß ein selbständiger Betrieb allein gdurch idie Betriebsspannung iaufrechterhalten werden kann. So hat man bieispielsweise im B ,-trieb@astroml=eis ieüue Induktivhät vorgesehen und in idieser (durch rasche Stnomunterbmechung zur! Zündung ausreichende übemspannlungen erzeugt. Bei einer anderen Zündeinrichtung wird die Leuchtröhre zunächst an einen anderen Stromkreis angeschaltet, in dem tuansformatoirisch leine höhere Spannung erzeugt wird, rund ieirst nach seiner bgei-i stimmten: Zeit auf den Bletriebsstromkreis; umgeschaltet. Die erwähnten Einrichtungen haben gden Nachteil, daß im Betniebsstnomkreis liegende Schalter bzw. Relais erforderlich sind und gdaß :der Zündstromkreis zwecks. schneller Durchführung (dies. Zündvorgamges einen Strom, führen ruß, der etwa in ider Größe des Bietriebsstnöinles liegt.There are already ignition arrangements for alternating current operated, gas Coding vapor-filled fluorescent tubes have been provided, for which Baus the, above-mentioned For reasons of the fluorescent tube, ignition pulse is supplied periodically for so long until the electron emission has become sufficiently large that an independent one operation can only be maintained by the operating voltage can. Thus, for example, one has envisaged inductivity in the B, -trieb @ astroml = eis ieüue and in this (by rapid interruption of the stnom for ignition) sufficient overvoltage generated. With another ignition device, the fluorescent tube is first connected to a connected to another circuit, in which tuansformatoirisch leine higher voltage is generated, roughly according to its bgei-i agreed: time on the operating circuit; switched. The devices mentioned have the disadvantage that in the operational area lying switches or relays are required and gdaß: the ignition circuit for the purpose. faster implementation (this. Zündvorgamges a stream, lead soot that is about id the size of the operating stain.

Diese Nachbeile werden durch die Einrichtung ,gemäß der Erfindung vermieden. :Diese Einrichtung besitzt eine pianallel zu (der Leuchtröhre legeuclq Reihensichal nung eines, Kondenslators mit einer bei einer bestimmten Spannung zündenden Hilfsentlaldungs@strecke. Erfindungsgemäß liegt der Kondeneator über seinem Stnombiegre@rzungswiderstand unmittelbar an einer Hi1fssitromqueüe, vorzugsweise an einem iafus idem Netz gespeisten Transformator, :und bildet so mit der Hilfs;entladungsstrecke Bingen Kippsgchwinguingagienemator, dessen pulsierender Strom über die Leuchtröhre fließt. Jedesmial wenn dier Kondenslabor idie zur Zündung der Hilfsentlaadunngsstreckeerforderliche Laadespiamung erreicht hat, tritt idurch Zündung der Hilfsentladumgsstrecke die Kondensatorspiamung an den Elekuo,den der Leuchtröhre sprunghaft in Erscheinung. Der Kondensiator entlädt sich über die Reihenachaltumg laus Hilfsentladungsstrecke und Leuchtröhre, wodurch idie !letztere für die gleichzeitig vorhandene Bietriebssp;an;aung leitend wird. Es ruß gdabei nur idafür gesorgt wenden, daß die Phasenlage der ZüÜid:impulsieeine solche isst, daß beim Auftreten gdes, Zündimpulses die Betriebsspannung, !die zum Durchgang durch die Leuchtröhre .erforderliche Größe besitzt. Die Höhe (des Zündimpulses wird bei seinem solchen Kippsichwvinrgnun;gsgehemator . a4usgchli(eßlich cdiurch die ZündspiaMung ider Hilfsentlaldungsstrecke bestimmt. Vorzugsweise wird als Hilfsentladungsstreck e eine Glimmröhre verwendet. Glimmröhren haben betlich -eine außenordentlich genlani festliegende Zündspanhungsgrenze. Blei (der Einrichtung gemäß der Erfiavdiung fallen sämtliche Sehafter rund Relais fort, gdie für den Betriebsistrom bemessen werdefn müssen. .Die für die Einrichtung benötigten Schalter brauchen nur für den: viel !geringeren Zündstrom, ausgelegt zu werden. Die. Einrichtung gemäß der Erfindung zeichnet :sich somit idurch leine besonders große Einfachheit raus.These problems are solved by the device according to the invention avoided. : This device has a pianallel to (the fluorescent tube legeuclq Series connection of a capacitor with one that ignites at a certain voltage Auxiliary discharge @ route. According to the invention, the condenser lies above its stnom bending resistance fed directly to a Hi1fssitromqueue, preferably to an iafus idem network Transformer,: and thus forms with the auxiliary; discharge section Bingen Kippsgchwinguingagienemator, whose pulsating current flows through the fluorescent tube. Every time the condensation laboratory The charge discharge required to ignite the auxiliary discharge line has been reached the capacitor spinning occurs when the auxiliary discharge path is ignited the Elekuo, that of the fluorescent tube, suddenly appeared. The capacitor is discharging over the series after-hours laus auxiliary discharge line and fluorescent tube, which i The latter is in charge of the simultaneously existing operating voltage. It is only possible to ensure that the phase position of the ZüÜid: impulse is one such is that when the ignition pulse occurs, the operating voltage! Passage through the fluorescent tube. Has the required size. The height (of the ignition pulse becomes a ghost when he tilts over. a4usgchli (edible through the ignition voltage in the auxiliary discharge path is determined. Preferably used as an auxiliary discharge stretch e used a glow tube. Glow tubes really have an extraordinary genlani fixed ignition voltage limit. Lead (fall according to the device according to the invention all sensors around relays that are dimensioned for the operating current continue have to. The switches required for the set-up only need: a lot ! lower ignition current to be designed. The. Device according to the invention distinguishes itself: it is therefore particularly easy to use.

In ider Zeichnung sind Ausführungsbbispiele der Erfindung dargestellt.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.

In, Fig. i bedeutet i eine gasgefüllte Leuchtröhre, z. B. eine Quedksilberhochdrucklampie, die alus -dem Wechselstromnetz .2 über -einen: Schalter 3 und zwecks seiner abfallenden Spanniungskennlinie übler eine Drosselspule 4 -gespeist wird. Parallel zu diesem an die Leuchtröhre angesc'tdosse-'nen Betrnebüstnomkreis ist der Zündstromkreis angeordnet, (der im wesentlichen die Glimmlampe 9 und Iden :damit in Reihe geschalteten Kondensator umfaßt. Als Ladestromquelle für den Kondensator 7 dient ein Hilfstralnsformator mit ider Primäxwicklugng 5 und (der Sekundärwicklung 6. In dem Ladekreis ides Trlansfoi=bor's liegt der Widerstand B. In (dem: Primärkreis .des Hilfstransformators, liegt ein; Biinetallschalter io, der nach Ablauf der für :den Zündvorgang niötigen Zeit den Zündstmornkreis wieder unterbricht.In, Fig. I i means a gas-filled fluorescent tube, e.g. B. a high-pressure quedksilver lamp, the alus -dem alternating current network .2 via -ein: switch 3 and for the purpose of its falling Voltage characteristic worse a choke coil 4 is fed. Parallel to this The ignition circuit is connected to the fluorescent tube arranged, (the essentially the glow lamp 9 and Iden: connected in series with it Capacitor includes. An auxiliary transformer is used as the charging current source for the capacitor 7 with ider primary winding 5 and (secondary winding 6. In the charging circuit ides Trlansfoi = bor's is the resistance B. In (the: primary circuit. of the auxiliary transformer, is a; Bi-metal switch io, which switches off after the time necessary for: the ignition process has elapsed Ignition torque circuit is interrupted again.

Wird neun ider Schalter 3 ;geschlossen, so 1i@egt aal -der Leuchtröhre i zunächst :die volle Spahnung ,des Netzes 2. Gleichzeitig wird der Kondensator 7 über (den Widerstand 8 an%-eladen, bis bei Erreichgung einer bestimmten Ledlespia;nin;ung gdie Glimmlampe 9 zündet, Ida der Entladestnomkreis des Kondensators jia zunächst über das Netz bzw. den Betriebsstnomkneis geschlossen ist. Durch die, sperrende Wirkung der Drossel q. tritt schlagartig nahezu die gesamte Ladespannung des Konden.-sators an der Leuchtröhre i sauf, s@o (daß ,diesle ebenn falls zünldet rund nun ihrerseits für Iden Kiondensabor einen Entladekneis geringer Induktivität bildet. Hat in. idiesern Augenblick idie Netzspannung eine hinreichende Größte, so fließt unter ihrem Ei:n;-fluß über die gezündete Leuchtröhre i ebenfallsi Strom, der jedoch nasch kurzer Zeit wieder durch Null hindurchgeht, worauf sich (der geschilderte Zündvorgamg in der nächsten; Halbwelle wiederholt. Durch den jeweils idurch gdie Zündimpulses eingeleiteten Stroh aus gdem Betriebsstnomkreisi wird gdie Lampe i allmählich so, weit erwärmt, daß allein schon (die Betriebsspamumg zur Wiederzündunl;g ausreicht und die weitere Zuführung von Zündimpulsen (dadurch überflüssig wird. Der Zündstromkreis kern infolgedessen abgeschaltet werden.If the switch 3; is closed, the fluorescent tube is 1i @ egt aal i first: the full spahnung, the network 2. At the same time the capacitor 7 over (the resistance 8 to% -charged, until a certain Ledlespia; nin; approx The glow lamp 9 ignites, Ida the discharge circuit of the capacitor jia initially is closed via the network or the Betriebsstnomkneis. Through the, blocking Effect of the throttle q. Almost the entire charging voltage of the capacitor occurs suddenly at the fluorescent tube i sauf, s @ o (that, diesle if it ignites around now on your part for Iden Kionden Laboratory forms a discharge circuit with low inductance. Has in At the moment the mains voltage is sufficiently high, then flows under its egg: n; -flow Via the ignited fluorescent tube I also have electricity, but this is very short passes through zero again, whereupon (the described Zündvorgamg in the next; Half-wave repeated. The ignition pulse initiated by the g Straw from the operating current circle, the lamp is gradually warmed up to that alone (the operating spam is sufficient for re-ignition and the further Supply of ignition pulses (this becomes superfluous. The ignition circuit is core as a result be switched off.

Unter Umständen ist ein besonderer Schaltier indem Zündstromkreis nicht erforderlich, da ja bei Erreichung ides Zustandes, in dem die Röhre i allein schon (durch idie, 'Bietriebsapamung zündet, die Spiannumg a (der Primärwicklung 5 ides Hilfstransforxniatoirs zusammenbricht, sio idaß .die Ladugng fixes Kondensators 7 Iden zur Zündung der Glimmlamgpe 9 erforderlichen Wert nicht mehr erreicht und .somit ider Zündstromkreis von selbst ruße tr Betrieb gesetzt wird.There may be a special circuit in the ignition circuit not necessary, since when the state is reached in which the tube i alone already (due to the 'operational sapamung' ignites, the spiannumg a (of the primary winding 5 The auxiliary transformer collapses, so that the charge of a fixed capacitor 7 Iden for igniting the glow lamp 9 is no longer reached and .so that the ignition circuit is automatically set to run.

Wesentlich für die Bemessung des Zündstromkreises ist, -daß idila zunächst in icler Leuchtröhre i einsetzende Glinnnnentladung mit hoher Brennspannung in eine BogenentIiadung mit kleinerer Brennspa.^nnung urnschlägt,damit der Betriebsstrom nachfolgen kann. Die richtige Phasenlage dem Mjdl-1 Impulse in bezug auf die Betriebsspannung läßt sich durch entsprechende Bemessung des Widerstandes 8 in bezug auf die Größe des Kondensators 7 erreichen. Man kann statt ,dessen, auch in @dem1 Stromkreis ides Hilfstrausformatoms 5; 6 phasendrehende -Mittel, z. B. einen Kondensator, in Reihe mit der Primärwicklung 5 vorsehen.It is essential for the dimensioning of the ignition circuit that idila Glinnnerdischarge with high burning voltage which starts first in a fluorescent tube i turns into an arc discharge with a smaller burning gap, so that the operating current can follow. The correct phase position of the Mjdl-1 pulses in relation to the operating voltage can be determined by appropriate dimensioning of the resistor 8 with respect to the size of the capacitor 7 reach. You can instead, also in @ dem1 circuit ides Auxiliary bouquet formatoms 5; 6 phase-rotating media, e.g. B. a capacitor in series provide with the primary winding 5.

In Fijg. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Leuchtröhre i über einen Spaxtnansformaroor i i gespeist wird. Der Vorteil dieser Anordnung ist die dadurch mögliche Verbesserung,des Leistungsfaktors. Die für eine sichere ruhige Erhaltung der Entlgdung in der Leuchtröhre notwendige weiche Spanaumgskennlinie wird hier zweckmäßig dadurch erreicht, daß der Sp;artransformiarooir i i mit entsprechend großer Streuung ausgeführt wird. Die Hauptwickllungdes Spartransformators dient in diesem Ausführungsheispiel gleichzeitig als Prim;ärwicldung für den Hilfstranaformator im Zündstromkreis und ist dementsprechend mit dessen SiekLalndärwicklunig 6 verkettet. Der Bimetiallsdialter i o muß bei dieser Schaltung in den Sekundärkreis. des Hilfstransformators verlegt werden, da ja andernfalls -durch ihn auch. der Betriebsstronnkreis unterbrochen werden würde.In Fig. 2 shows a further exemplary embodiment in which the fluorescent tube i over a Spaxtnansformaroor i i is fed. The advantage of this arrangement is the possible improvement in the power factor. The necessary for a safe and quiet maintenance of the discharge in the fluorescent tube soft Spanaumgskennlinie is expediently achieved here that the Sp; artransformiarooir i i is executed with a correspondingly large spread. The main winding of the autotransformer In this exemplary embodiment, it also serves as the primary development for the auxiliary transformer in the ignition circuit and is therefore linked to its SiekLalndärwicklunig 6. The Bimetiallsdialter i o must in this circuit in the secondary circuit. of the auxiliary transformer be relocated, otherwise - by him too. the operating control circuit interrupted would be.

Claims

YAT CLAIMS: i. Device for igniting with alternating current over an incandescent fluorescent tube fed in the middle, is one parallel to the Fluorescent tube lying in series, connection of a capacitor with one at a certain Voltage igniting, auxiliary discharge path, characterized in that the co-capacitor Via a power supply resistor directly to an auxiliary power source, preferably @an. a transformer fed by the grid, and so on the auxiliary discharge path forms a Kipschwingiungsgenerator ', whose pulsating Current over, the fluorescent tube flows.

2. Device according to claim i, characterized in that @ That the auxiliary discharge path consists of a glow tube.

3. Ignition warning according to claim i and 2, idaidurch gekennzeichneit, @ that as, auxiliary power source for dien ignition circuit a Tnansfioirmabor @diem; t, @dessein Prim, ärwicldugg such at; the operating circuit is connected that its primary voltage when igniting the neon tube is running to continue: generation of the ignition pulses is more important sufficient amount decreases. q ..

Ignition device according to Claims 1 to 3, characterized in that marked: dal3: when the fluorescent tube is fed via its autotransformafior the winding, this autotransformer, at the same time as the primary winding for the ignition voltage transfer mafier (serves.

5. Ignition device according to claim i to ¢, characterized in -that in the supply circuit for Iden Impulsermugex means for setting the phase position the ignition pulses, for example a capacitor, are provided.

6. Ignition device according to claims i to 5, characterized in that the ignition circuit after expiry is switched off automatically after a certain time.