DE953371C

DE953371C - Device with a capacitive and an inductively stabilized gas and / or vapor discharge tube

Info

Publication number: DE953371C
Application number: DEN9518A
Authority: DE
Inventors: Jozef Cornelis Moerkens
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1953-09-28
Filing date: 1954-09-26
Publication date: 1956-11-29

Description

Vorrichtung mit einer kapazitiv und einer induktiv stabilisierten Gas- und/oder Dampfentladungsröhre Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit einer kapazitiv und einer induktiv stabilisierten Gas- und/oder Dampfentladungsröhre, wobei die beiden Röhren Glühelektroden enthalten, die mit Sekundärwicklungen eines Transformators verbunden sind, dessen Primärwicklung in Reihe mit der Vorschaltimpedanz der induktiv stabilisierten Röhre liegt.Device with one capacitive and one inductively stabilized Gas and / or vapor discharge tube The invention relates to a device with a capacitive and an inductively stabilized gas and / or vapor discharge tube, wherein the two tubes contain glow electrodes with secondary windings of one Transformer are connected, its primary winding in series with the ballast impedance the inductively stabilized tube.

Daraus ergibt sich eine Vorrichtung mit einem guten Arbeitsfaktor, einem geringen stroboskopischen Effekt und einem gemeinsamen Glühstromtransformator, der von einer Gleichstromkomponente der kapazitiv stabilisierten Röhre nicht überlastet werden kann.This results in a device with a good work factor, a low stroboscopic effect and a common glow current transformer, which is not overloaded by a direct current component of the capacitively stabilized tube can be.

Die miteinander in Reihe liegende Vorschaltimpedanz der induktiv stabilisierten Röhre und die Primärwicklung des Glühstromtransformators stellen einen induktiven Spannungsteiler dar. Folglich liegt an der Primärwicklung, wenn die Vorrichtung unter Spannung gesetzt wird, eine kleinere Spannung als die Speisespannung, so daB die zu dieser parallel liegende induktiv stabilisierte Röhre weniger gut zündet als bei der vollen Speisespannung. Allerdings kann die an dieser Röhre auftretende Spannung durch Transformation erhöht werden, aber in diesem Fall fließt der Entladungsstrom der Röhre durch die Glühstromwicklungen, was eine unerwünschte Überlastung derselben bedeutet.The series impedance of the inductively stabilized The tube and the primary winding of the glow current transformer represent an inductive Voltage divider. Consequently, it is across the primary winding when the device is energized, a lower voltage than the supply voltage, so that the inductively stabilized tube lying parallel to this ignites less well than at full supply voltage. However, this can occur on this tube tension can be increased by transformation, but in this case the discharge current flows the tube through the glow current windings, which undesirably overloads the same means.

Die Erfindung bezweckt, diese Schwierigkeiten zu vermeiden. Sie weist das Kennzeichen auf, daß der Stromkreis der kapazitiv stabilisierten Röhre, in Reihe mit einem Teil der Vorschaltimpedanz der induktiv stabilisierten Röhre, mit den Anschlußorganen der Vorrichtung verbunden ist und daß die Glühstromwicklungen der kapazitiv stabilisierten Röhre derart geschaltet sind., @daß beim Unterspannungsetzen der Vorrichtung an der kapazitiv stabilisierten Röhre eine Spannung liegt, die höher ist als die an den Anschlußorganen liegende Spannung, während die Glühstromwicklungen der induktiv stabilisierten Röhre derart geschaltet sind, daß beim Unterspannungsetzen der Vorrichtung an der induktiv stabilisierten Röhre eine Spannung liegt, die nicht höher ist als die an der Primärwicklung des Glühstromtransformators liegende Spannung.The invention aims to avoid these difficulties. She knows the indicator that the circuit of the capacitively stabilized tube, in series with part of the series impedance of the inductively stabilized tube, with the Connection organs of the device is connected and that the glow current windings of the capacitively stabilized tubes are connected in such a way., @ that when voltage is applied of the device on the capacitively stabilized tube is a voltage that is higher is than the voltage applied to the connecting elements, while the glow current windings the inductively stabilized tube are connected in such a way that when the voltage is applied the device on the inductively stabilized tube is a voltage that is not is higher than the voltage on the primary winding of the glow current transformer.

Folglich ergibt sich eine erhöhte Spannung zur Zündung der kapazitiv stabilisierten Röhre, so daß diese als erste Röhre gezündet wird. Nach ihrer Zündung fließt ihr Entladungsstrom, über einen Teil def- Vorschaltimpedanz der induktiv stabiliserten Röhre,.und dieser Teil stellt die Primärwicklung eines Transformators dar, der zur Zündung der induktiv stabilisierten Röhre eine erhöhte Spannung liefert.As a result, there is an increased voltage for igniting the capacitive stabilized tube so that it is the first tube to ignite. After their ignition Your discharge current flows over a part of the inductive series impedance stabilized tube, and this part represents the primary winding of a transformer represents, which supplies an increased voltage to ignite the inductively stabilized tube.

Der Entladungsstrom einer Entladungsröhre fließt über diejenigen Enden der Glühelektroden, die gegeneinander den größten Potentialunterschied aufweisen. Infolge des Umstandes, daß die Primärwicklung des gemeinsamen Glühstromtransformators parallel zur induktiv stabilisierten Röhre liegt, sind die Spannungen sämtlicher Glühstromwicklungen im normalen Betrieb gleichphasig mit der Brennspannung dieser Röhre. Dies hat zur Folge, daß die Glühstromwicklungen der kapazitiv stabilisierten Röhre die Spannung an dieser Röhre im normalen Betrieb nicht mehr erhöhen, so daß weder diese Wicklungen noch die der indukti` stabilisierten Röhre von einem Entladungsstrom durchflossen werden.The discharge current of a discharge tube flows through those ends of the glow electrodes, which have the greatest potential difference to one another. As a result of the fact that the primary winding of the common glow current transformer parallel to the inductively stabilized tube, the voltages are all Glow current windings in normal operation in phase with the operating voltage of this Tube. This has the consequence that the glow current windings of the capacitively stabilized Tube do not increase the voltage at this tube during normal operation, so that neither these windings nor those of the inductively stabilized tube from a discharge current are flowed through.

Um zu fördern, daß die kapazitiv stabilisierte Röhre zuerst gezündet wird, kann die Zahl der Glühstromwindungen dieser Röhre größer sein als die der induktiv stabilisierten Röhre.To encourage the capacitively stabilized tube to ignite first the number of glow current turns of this tube can be greater than that of the inductively stabilized tube.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist.The invention is explained in more detail with reference to the drawing, in which a Embodiment is shown.

F3g. i zeigt das Schaltbildschema einer Vorrichtung nach der Erfindung und Fig. 2 das Spannungsdiagramm im normalen Betrieb derselben.F3g. i shows the circuit diagram of a device according to the invention and FIG. 2 shows the voltage diagram during normal operation of the same.

In Fig. i bezeichnen i und 2 zwei Gas- und/oder Dampfentladungsröhren, z. B. 4o-Watt-Fluoreszenzröhren, d. h. Niederdruckquecksilberdampfentladungsröhren mit einer Länge von etwa 120 cm und einem Durchmesser von etwa 4 cm, die auch ein Edelgas, z. B. Argon, von einigen Millimetern Druck enthalten und deren Wandung mit Stoffen bedeckt ist, welche die in der Entladung erzeugte Strahlung in Strahlung von größerer Wellenlänge umwandeln. Im normalen Betrieb beträgt die Brenn- oder Röhrenspannung etwa i io Volt, und der Entladungsstrom ist etwa 0,43 Ampere.In Fig. I, i and 2 designate two gas and / or vapor discharge tubes, z. B. 40 watt fluorescent tubes, d. H. Low pressure mercury vapor discharge tubes with a length of about 120 cm and a diameter of about 4 cm, which is also a Noble gas, e.g. B. Argon, contain a few millimeters of pressure and their walls is covered with substances that convert the radiation generated in the discharge into radiation convert from greater wavelength. In normal operation, the burn or The tube voltage is about 10 volts and the discharge current is about 0.43 amps.

Die Röhre i ist mit den Anschlußorganen 3 und 4 der Vorrichtung über die Reihenschaltung einer Induktivität 5, eines Kondensators 6 und eines Teiles einer Induktivität 7 verbunden. Die Kapazitanz des Kondensators 6 ist größer als die Gesamt -induktanz der Induktivität 5 und des zwischen den Punkten 3 und 71 liegenden Teiles der Induktivität 7, so daß die Röhre i kapazitiv stabilisiert ist, d. h. ihr Entladungsstrom gegenüber der an die Organe 3 und 4 anzuschließenden Speisespannung von etwa 22o Volt, 5o Hz, voreilt. Bemerkt wird, daß die gegenseitige Reihenfolge der Elemente 5 und 6 gleichgültig ist.The tube i is connected to the connecting members 3 and 4 of the device the series connection of an inductor 5, a capacitor 6 and a part an inductance 7 connected. The capacitance of the capacitor 6 is greater than the total inductance of inductance 5 and that between points 3 and 71 Part of the inductance 7, so that the tube i is capacitively stabilized, d. H. their discharge current compared to the supply voltage to be connected to organs 3 and 4 by about 22o volts, 50 Hz. It is noted that the mutual order of elements 5 and 6 is indifferent.

Die Röhre :2 ist durch die Induktivität 7 induktiv stabilisiert.The tube: 2 is inductively stabilized by the inductance 7.

Die Röhren enthalten Glühelektroden i 1, 12 bzw. 21, 22, die an die Sekundärwicklungen 13, 14 bzw. 23, 24 eines Transformators 8 angeschlossen sind, dessen Primärwicklung 9 übel die Induktivität 7 mit den Organen 3 und 4 verbunden ist.The tubes contain glow electrodes i 1, 12 and 21, 22, which are connected to the Secondary windings 13, 14 or 23, 24 of a transformer 8 are connected, its primary winding 9 badly connected to the inductance 7 with the organs 3 and 4 is.

Die Primärwicklung 9 liegt direkt parallel zur Röhre 2. Die Enden der Primärwicklung stellen gleichzeitig die Glühstromwicklungen 23 und 24 dar; diese Wicklungen könnten aber gewünschtenfalls auch als einzelne Wicklungen ausgebildet sein, die derart mit der Primärwicklung verbunden sind, daß die höchste Spannung an der Röhre 2 nicht höher ist als die Spannung an derPrimärwicklung9.The primary winding 9 is directly parallel to the tube 2. The ends the primary winding are simultaneously the glow current windings 23 and 24; these However, if desired, windings could also be designed as individual windings be connected to the primary winding so that the highest voltage on the tube 2 is not higher than the voltage on the primary winding 9.

Die Glühstromwicklungen 13 und 14 sind als getrennte Wicklungen ausgebildet und sind mit dem Kondensator 6 bzw. mit dem Anschlußorgan 4 derart verbunden, daß die Spannurig an der noch nicht gezündeten Röhre i höher ist als die Spannung zwischen den Anschlußorganen 3 und 4.The glow current windings 13 and 14 are designed as separate windings and are connected to the capacitor 6 or to the connecting member 4 in such a way that the tension at the not yet ignited tube i is higher than the tension between the connecting organs 3 and 4.

In einem konkreten Fall war die Vorrichtung für eine Speisespannung von 22o Volt, 5o Hz und die Anwendung zweier 4o-Watt-Fluoreszenzröhren wie folgt bemessen: Induktivität 5 hatte etwa 25o Ohm bei o,44 Ampere. Kondensator 6 hatte etwa 630 Ohm bei o,44 Ampere, und Induktivität7hatte etwa 42oOhm bei o,44 Ampere mit insgesamt 1530 Windungen von denen 300 zwischen den Punkten 3 und 71 liegen.In a specific case, the device for a supply voltage of 220 volts, 50 Hz and the use of two 40 watt fluorescent tubes was dimensioned as follows: Inductance 5 was about 25 ohms at 0.44 amperes. Capacitor 6 was about 630 ohms at 0.44 amps, and inductance 7 was about 42o ohms at 0.44 amps with a total of 1530 turns of which 300 are between points 3 and 71.

Der Glühstromtransformator 8 hatte 1720 Primärwindungen, von denen jeweils 6ö Windungen an den Enden als Glühstromwicklungen 23,24 dienten. Der Transformator enthielt ferner zwei getrennte Wicklungen 13, 14 von je ioo Windungen.The glow current transformer 8 had 1720 primary turns, of which 6ö turns at the ends served as glow current windings 23, 24. The transformer also contained two separate windings 13, 14 of 100 turns each.

Wenn die Vorrichtung unter Spannung gesetzt wird, so liegt an der Röhre i etwa 232 Volt und an der Röhre 2 etwa 196 Volt. Dabei nimmt die Vorrichtung nur den Primärstrom von etwa 0,1 Ampere des Glühstromtransformators auf, wobei der Glühstrom der Elektroden 11 und 12 etwa o,43 Ampere und der Glühstrom der Elektroden 21 und 22 etwa 0,35 Ampere beträgt. Unter diesen Verhältnissen wird die Röhre i zunächst gezündet. Ihr Entladungsstrom fließt über den Teil zwischen 3 und 71 der Induktivität 7, wodurch sich die Spannung an der Wicklung 9 und der Röhre 2 bis auf etwa 236 Volt und der Glühstrom durch die Elektroden 21 und 22 bis auf etwa 0,42 Ampere erhöht. Darauf wird auch die Röhre 2 gezündet: In dem sodann erreichten normalen Betriebszustand liegt an der Primärwicklung 9 nur die Brennspannung von etwa i io Volt der Röhre 2, so daß auch die Glühströme der Elektroden verhältnismäßig abnehmen.When the device is energized, it is up to the Tube i about 232 volts and tube 2 about 196 volts. The device takes only the primary current of about 0.1 amperes of the glow current transformer on, whereby the Glow current of electrodes 11 and 12 about 0.43 amps and the glow current of electrodes 21 and 22 is about 0.35 amps. Under these circumstances will the tube i initially ignited. Your discharge current flows through the part between 3 and 71 of the inductance 7, whereby the voltage on the winding 9 and the Tube 2 down to about 236 volts and the glow current through electrodes 21 and 22 bis increased to about 0.42 amps. Then the tube 2 is ignited: in that then When the normal operating state has been reached, only the operating voltage is applied to the primary winding 9 of about 10 volts of tube 2, so that the glow currents of the electrodes are also relatively decrease.

In Fig. 2 ist das Spannungsdiagramm dieser Vorrichtung im normalen Betriebszustand dargestellt. Einfachheitshalber ist dabei angenommen, daß der Punkt 71 mit dem Punkt 3 zusammenfällt.In Fig. 2 the voltage diagram of this device is shown in the normal operating state. For the sake of simplicity, it is assumed that point 71 coincides with point 3.

Die Speisespannung E3_4 eilt um etwa 6o° gegenüber der Brennspannung El der kapazitiv stabilisierten Röhre i nach und gegenüber der Brennspannung E2 der induktiv stabilisierten Röhre 2 um etwa 6o° vor. Mit E5_6 ist die Spannung an den Elementen 5 und 6 und mit E7 die an der Induktivität 7 bezeichnet.The supply voltage E3_4 is about 60 ° faster than the operating voltage El of the capacitively stabilized tube i gradually increases with respect to the burning voltage E2 the inductively stabilized tube 2 by about 6o °. The voltage is on with E5_6 the elements 5 and 6 and E7 denotes those on the inductance 7.

Die Spannungen E13, E14, E23, E24 der entsprechenden Glühstromwicklungen sind gleichgerichtet mit der Brennspannung E2 der induktiv stabilisierten Röhre. ` Die Entladung greift an denjenigen Enden der Elektroden an; zwischen denen der größte Potentialunterschied herrscht. - Wie aus Fig. 2 ersichtlich, handelt es sich dabei sowohl in der Röhre i als auch in der Röhre 2 um diej enigen Elektrodenenden, die unmittelbar mit einer Vorschaltimpedanz bzw. mit der Speisespannung verbunden sind. Es fließt daher kein Entladungsstrom durch eine Glühstromwicklung.The voltages E13, E14, E23, E24 of the corresponding glow current windings are rectified with the operating voltage E2 of the inductively stabilized tube. `The discharge attacks those ends of the electrodes; between those of greatest potential difference prevails. - As can be seen from Fig. 2, it is both in tube i and in tube 2 around those electrode ends, which are directly connected to a series impedance or to the supply voltage are. No discharge current therefore flows through a glow current winding.

Infolge des Umstandes, daß die Glühstromwicklungen der kapazitiv stabilisierten Röhre auf einem Transformator angebracht sind, dessen Primärwicklung parallel zur induktiv stabilisierten Röhre liegt, wird erreicht, daß diese Glühstromwicklungen derart geschaltet werden können, daß sie eine erhöhte Zündspannung liefern und trotzdem nicht vom Entladungsstrom durchflossen werden.As a result of the fact that the glow current windings stabilized the capacitive Tube are mounted on a transformer, the primary winding of which is parallel to the inductively stabilized tube, it is achieved that these glow current windings can be switched in such a way that they deliver an increased ignition voltage and still are not traversed by the discharge current.

Zur Erleichterung der Zündung können die Röhren mit auf ihrer Wandung angebrachten, gewünschtenfalls mit Erde= oder einer Glühelektrode elektrisch verbundenen Zündelektroden (nicht dargestellt) versehen sein.To facilitate ignition, the tubes can be placed on their walls attached, if desired electrically connected to earth = or a glow electrode Ignition electrodes (not shown) may be provided.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device with one inductive and one capacitive stabilized gas and / or vapor discharge tube, the two tubes with glow electrodes included that are connected to secondary windings of a transformer whose Primary winding in series with the series impedance of the inductively stabilized tube is, characterized in that the circuit of the capacitive stabilized Tube in series with part of the series impedance of the - inductively stabilized Tube is connected to the connecting elements of the device and that the glow current windings the capacitively stabilized tube are connected in such a way that when the voltage is applied the device aii the capacitive: s.stabilisierben tube has a higher voltage than the voltage applied to the connecting elements, while the glow current windings the inductively stabilized tube are connected in such a way that when the voltage is set the device on the inductively stabilized tube is a voltage @ the is not higher than that on the primary winding of the glow current transformer Tension.

2. Apparatus according to claim i, characterized in that the number of Incandescent filament windings for the capacitively stabilized tube is larger than that for the inductively stabilized tube.