DE965591C

DE965591C - Helligkeitssteuerschaltung fuer Leuchtstofflampen

Info

Publication number: DE965591C
Application number: DES27008A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Nat Helmut Dietz
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1952-02-01
Filing date: 1952-02-01
Publication date: 1957-06-13

Description

Helligkeitssteuerschaltung für Leuchtstofflampen Leuchtstoffröhren für Niederspannung, sogenannte Leuchts,tofflampem, werden gewöhnlich mit in ihrem Entladungsstromkreis angeordneten Strombegrenzungsdrosseln betrieben und mittels parallel geschalteter Zündeinrichtungen in; Betrieb gesetzt, über die beim Einschalten der Lampe zunächst ein Strom fließt, dessen selbsttätige Unterbrechung an der Vorschaltdrossel eine überhöhte Spannung hervorruft, welche die Entladung in der Lampe einleitet. Dabei tritt anfangs ein unangenehmes Flackern. auf, und die Zündung versagt außerdem bei herabgesetzter Speisespannung. Eine andere Art der Zündung, dadurch, daß der Lampen@-spanmung eine zusätzliche sinusförm@ige Spannung überlagert wird, erfordert einen verhältnismäßig großem Aufwand.
Die erwähnten Nachteile können mit einer Zündeinrichtung vermieden werden, bei der im Entladungsstromkreis der Lampe ein Sättigungswandler liegt, in welchem mittels einer zeitlich sich. ändernden Erregung Spannungsimpulse erzeugt werden. Diese Zündeinrichtung, die beispielsweise aus der französischen Patentschrift 945 ggo bekannt und auch für die Verwendung bei Leuchtstoffröhren für höhere Spannung .geeignet ist, wird erfindungsgemäß in Heltigkeitssteuerscbaltungen für Leucht- Stofflampen verwendet. Hier erbringt säe der weiteren Vorteil einer zusätzlichen Stabilisierung des Lampenarbeitsstromes durch die Sättigungswandler gerade auch bei herabgeregelter Arbeitsstromstärke.
Die Erregerwicklung des Sättigungswandlers kann an ein Wechselspanmungsnetz angeschlossen sein, das vorzugsweise die gleiche Frequenz wie das Lichtnetz 'hat, oder, wie die genannte französische Patentschrift angibt, am, das Lichtnetz selbst über eine Luftspaltdrossel, und zwar so, daß der Erregerstrom in entgegengesetztem Sinne magnetisierend wirkt wie der Entladungsstrom der Lampe. Bei Anschluß der Erregung an das Lichtnetz bzw. bei Ans.chl.uß an ein anderes Netz gleicher Frequenz unter der Voraussetzung übereinstimmender Phasenlage der Spannungen der beiden Netze fallen die vom- Sättigungswandler herrührenden Spannungsimpudise mit den Soheitelwerten der sinusförmigen Grundspannung zusammen und erhöhen. infolge der gegensinnigem. Schaltung der beiden Wan:dlerwicklungen die maximalen Augenblickswerte der Speisespannung. -übersteigt der Spitzenwert dieser Summenspannung die erforderliche Zündspannung, so beginnt die Entladung.
Durch Phasenverschiebung der überlagerten Spannungsimpulse vorn Scheitel auf die Flanke der sinusfö:rmigen Grundspannung können sonst noch in einem begrenzten Teilausschnitt dies gesamten Regelbereiches manchmal auftretende Ungleichmäßigkeiten mit Sicherheit beseitigt werden.
Bei Lampen mit kalten Kathoden werden mit besonderem Vorteil Impulse von längerer Dauer, also mit stumpfer Kurvenform, zur Zündung verwendet. Die Impulsdauer ist bekanntlich bei gegebener Windungsz all des Sättigungswandlers vom Sättigungsquerschnitt seines Magnetkernes und von der Form seiner magnetischen Kennlinie abhängig. Die Höhe der Spannungsimpulse im Verhältnis zur Grundspannung kann z. B. durch Anschluß an ein besonderes Netz mit anderer, insbesondere höherer Spannung oder durch Wahl eines von Eins verschiedenen Übersetzungsverhältnisses des Sättigungswandlers oder eines zusätzlichen Zwischentransformators nach Bedarf festgelegt werden.
Für den Sättigungswandler kann ein Magnetkern aus einer hochwertigen Eisensorte, z. B. 5o% Nickeleisen, dessen magnetische Kennlinie im ungesättigten Gebiet. möglichst wenig zur Flußachse geneigt ist, mit Vorteil verwendet werden. Zwecks Verbilligung empfiehlt sich jedoch die Verwendung von gewöhnlichem Dynamoblech. Bekanntlich wird damit eine geeignete Impulsform mit verhältnismäßig geringem Aufwand an Wicklungskupfer erzielt, wenn der Querschnitt des Magnetkernes nur auf einer verhältnismäßig geringen. Länge so schwach ist, daß er sich schon bei einem größenrordnungsmäßig unter denn Normalwert des Lampenarbeits:stromes liegenden Stromwert sättigt. Der Querschnitt des übrigem. Teiles des Magnetkreises wird durch zusätzliche Bleche erweitert, welche einen Luftspalt aufweisen. Diese Bleche werden so angeordnet, daß sich ihre Luftspalte sämtlich an ein und. .derselben Stelle des Kraftlinienweges befinden. Derartige Kerne sind unter der Bezeichnung Isthmuskerne bekannt. Ihr Isthmus, das ist der schmale Sättigungssteg, wird von geschlossenen Blechen gebildet, die an anderer Stelle eine Fuge haben können und an die sich Bleche mit Luftspalt zu, beiden Seiten anschließen können. Im Vergleich zu einem Kern mit engem Isthmus liefert ein solcher mit größerem Stegquerschn:itt einen breiteren Impuls. Vorteilhafter werden die Bleche derart geschichtet, daß solche ohne und mit Luftspalt einzeln abwechselnd nebeneinanderliegen. Die bei einzeln abwechselnder Schichtung übrigbleibenden Bleche können beiderseits außen angeordnet sein. Die beiden Blechformen können aber auch in Gruppen verschiedener Anzahl abwechselnd geschichtet sein, z. B. immer zwei ohne und drei mit Luftspalt, in regelmäßiger Folge abwechselnd. Stattmittels eines Sättigungssteges oder in Verbindung mit einem solchen können Impulse der gewünschten Art auch mit Magnetkernen erzielt werden, die Bleche verscluedener Sorten, z. B. der beiden obengenannten, in geeignetem Mischungsverhältnis enthalten.
Die eingangs erwähnte Strombegrenzungsdrossel kann in an sich bekannter Weise aus zwei Wicklungsteilen bestehen, die zur Vermeidung von Rundfunkstörungen im Entladungsstromkreis symmetrisch zur Lampe angeordnet sind. Ferner kann die gleiche Drossel zusammen mit der Drossel des Erregerkreises des Sättigungswandlers auf einem gemeinsamen Magnetkern angeordnet sein. Schließ-. lieh können die Drosseln auch noch mit dem Sättigungswandler zu einer baulichen Einheit mit einem dreisohenkligen Magnetkern zusammengefaßt werden. Der Querschnitt seines mittleren Schenkels muß so groß sein wie die Querschnitte der beiden äußeren Schenkel zusammengenommen. Von den äußeren Schenkeln erhält der eine einen Sättigungssteg und der andere einen durchgehenden Luftspalt. Steg bzw. Luftspalt können auch in den. Jochen der betreffenden Magnetkreise liegen.
Der Erregerstromkreis des Sättigungswandlers kann z. B. durch einen Hilfstransformator, der zu.-gleich als Heiztransformator mit zusätzlichen Heizwicklungen für die Lampen ausgeführt sein kann, vorn Lichnetz isoliert sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Die Verwendung einer Zündeinrichtung für Leuchtstofflampen, bestehend aus einem im Arbeitsstromkreis der Lampe liegenden Sättigungswandler, in dem mittels einer zeitlich sich ändernden Erregung Spannungsimpulse erzeugt werden, in Helligkeitssteuerschaltungen für Leuchtstofflampen. a. Schaltung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen der Luftspaltdrossel und einer Stromhegrenzungsdrossel des Entladungskreises gemeinsamen Magnetkern. 3. Schaltung nach. Anspruch i, gekennzeichnet durch eine derartige Schichtung des Magnetkernen des Sättigungswandlers, daß Bleche ohne und mit Luftspalt abwechselnd nebeneinanderliegen. 4. Schaltung nach Anspruch r, gekennzeichnet durch einen aus mehreren Blechsorten mit verschiedenem Kennlinienverlauf bestehenden Magnetkern des Sättigungswandlers. 5. Schaltung nach Anspruch a, gekennzeichnet durch eine den Sättigungswandler und die Drosseln enthaltende Baueinheit mit einem dreischenkligen Magnetkern. 6. Schaltung nach Anspruch z, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Phasenverschiebung der dem Sättigungswandler zugeführten Erregerspannung gegenüber der gleichfrequenten Speisespannung des Lampenentladungsstromkreises. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 945 99o.