EP0054301A1 - Zündvorrichtung für eine Niederdruckentladungslampe - Google Patents

Zündvorrichtung für eine Niederdruckentladungslampe Download PDF

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EP0054301A1
EP0054301A1 EP81110450A EP81110450A EP0054301A1 EP 0054301 A1 EP0054301 A1 EP 0054301A1 EP 81110450 A EP81110450 A EP 81110450A EP 81110450 A EP81110450 A EP 81110450A EP 0054301 A1 EP0054301 A1 EP 0054301A1
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EP
European Patent Office
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branch
voltage divider
ignition device
resistor
parallel
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EP81110450A
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Hans-Jürgen Dipl.-Ing. Fähnrich
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Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/02—Details
    • H05B41/04—Starting switches
    • H05B41/042—Starting switches using semiconductor devices
    • H05B41/044—Starting switches using semiconductor devices for lamp provided with pre-heating electrodes
    • H05B41/046—Starting switches using semiconductor devices for lamp provided with pre-heating electrodes using controlled semiconductor devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S315/00—Electric lamp and discharge devices: systems
    • Y10S315/05—Starting and operating circuit for fluorescent lamp

Definitions

  • the invention relates to an ignition device for a low-pressure discharge lamp, in which a triac is connected in parallel to the low-pressure discharge lamp and in series with the heating electrodes.
  • the triac is connected with its control connection via a diac to the connection point of a voltage divider, which is also connected in parallel to the low-pressure discharge lamp and whose first branch is a fixed resistor contains and the other branch is formed by a capacitor.
  • the circuit variants of FIGS. 2, 3 and 4 all have a voltage divider parallel to the connections A 'and 8' of the triac 10.
  • the second connection of the diac 11 arranged in the control circuit of the triac taps off the voltage drop across the capacitor 12, which forms the second branch of the voltage divider.
  • the variants are in the first branch of the voltage divider, with certain properties of the ignition device being intended to be achieved by connecting different functional groups in series.
  • the capacitor 14 as explained in detail in the above-mentioned document, has a special meaning: In order to prevent the ignition process of the already ignited low-pressure discharge lamp from being repeated, the capacitor 14 must be dimensioned very narrowly so that the ignition voltage of the slide 11 is not reached when the low-pressure discharge lamp has an operating voltage.
  • the capacitor 14 responsible for switching off the ignition pulses is bridged by a resistor 18, as a result of which the switch-off effect of the capacitor is further critically influenced.
  • a diode 17 is connected in parallel with the resistor 13 in FIG. 4, which results when an inductive ballast is used an asymmetrical loading of the inductor 4 ( Figure 6) and thus an increased preheating current of the electrode coils 2 and 3 results.
  • a certain countercurrent flows through the resistor 13, which in turn causes a certain magnetic reversal of the inductor 4 and reduces the preheating current.
  • the object of the invention is to provide an ignition device with which a low-pressure discharge lamp is gently ignited with good and rapid preheating of the electrode filaments. After the lamp has ignited, further attempts to ignite the ignition device are to be prevented with certainty.
  • the ignition device should also be used under different operating conditions, e.g. at different outside temperatures or different ballasts of the low-pressure discharge lamp.
  • the ignition device with the features mentioned in the preamble of the main claim is characterized in that the first branch of the voltage divider also contains at least one variable resistor and further parts of the first branch of the voltage divider and the second branch of the voltage divider are bridged by an additional variable resistor.
  • the first branch of the voltage divider contains a first variable resistor, which forms a series circuit with the fixed resistor and one connection of which is connected to the triac.
  • the additional variable resistance also bridges the fixed resistor from the first branch of the voltage divider.
  • Such a circuit arrangement is particularly suitable, for example, for compact, low-pressure discharge lamps with short discharge arcs and operating voltages of less than 60 V, the ballast preferably consisting of a series connection of an ohmic resistor and a capacitor.
  • a parallel connection of a second variable resistor and a diode is connected in series with the first branch of the voltage divider, one connection of which is connected to the diac.
  • the ballast consists of a choke or a choke with a series capacitor.
  • the diode causes a very high preheating current and the thermistor connected in parallel leads the preheating current back to normal values after the lamp has been ignited.
  • the first variable resistor in the first branch of the voltage divider is a frequency-dependent resistor which has a low resistance during the preheating of the electrode filaments and a high resistance after the low-pressure discharge lamp has been ignited.
  • the frequency-dependent resistor can be replaced by a voltage-dependent resistor in a further circuit configuration.
  • the additional variable resistor bridging the capacitor of the second branch and part of the first branch is advantageously connected between the parallel circuit consisting of diode and second variable resistor and the fixed resistor.
  • the second variable resistor in the first branch of the voltage divider and the variable resistor bridging the capacitor of the second branch and part of the first branch is in each case a temperature-dependent resistor with a negative temperature coefficient. Their functions will be explained in more detail later.
  • An interference suppression capacitor is connected in parallel with the triac.
  • the interference suppression capacitor is designed as a capacitive voltage divider, a self-switching four-layer diode being connected to the center of the same, the other connection of which is led to one of the end points of the voltage divider.
  • Short ignition times can be achieved with the ignition device for low-pressure discharge lamps according to the invention.
  • the electrode coils are preheated well by first applying low peak values and increasing each period to avoid cold ignitions, until the ignition occurs safely, which is decisive for the lamp life. If the lamp is non-igniting, the preheating current is switched off within approx. One second and further ignition attempts are prevented, which protects the ballast and the lamp.
  • the ignition device can be adapted to a variety of ballasts and low-pressure discharge lamps with different ignition voltages with only a few minor extensions or modifications.
  • the few electronic components can easily be installed in a conventional housing for starters or can be arranged - with or without ballast - within the lamp itself, making the ignition device also suitable for compact low-pressure discharge lamps.
  • a triac 2 is connected in parallel to a fluorescent lamp 1, the control connection of which is connected via a diac 3 to a connection point 4 of a voltage divider which is also connected in parallel with the fluorescent lamp 1.
  • the voltage divider has two branches, the first branch of which is a series connection of a La dewistores 5 and a frequency-dependent resistor in the form of a control capacitor 6 and the other branch is formed by a trigger capacitor 7.
  • the trigger capacitor 7 and the charging resistor 5 are bridged by a cut-off thermistor 8.
  • An interference suppression capacitor 9 is also connected in parallel with the triac 2.
  • a fuse resistor 10 is arranged in one of the leads of the ignition device.
  • the ballast for limiting the current of the fluorescent lamp 1 is formed by the series connection of an operating capacitor 11 and a damping resistor 12.
  • a discharge resistor 13 is connected in parallel with the operating capacitor 11.
  • the function of the ignition device is to be described in the following way.
  • the trigger capacitor 7 is charged via the charging resistor 5 and additionally via the control capacitor 6.
  • the triac 2 is controlled via the diac 3 by partially discharging the trigger capacitor 7, the size of the charging resistor 5 determining the charging time of the trigger capacitor 7 and thus the moment when the triac 2 is switched through.
  • the charging time of the trigger capacitor 7 is also influenced by the shutdown thermistor 8.
  • the shutdown thermistor 8 has two tasks: Firstly, the moment of switching of the triac 2 is changed by its change in resistance. This results in the possibility of providing a small peak value when the mains voltage is applied in order to avoid cold ignition of the fluorescent lamp 1 and then to increase it after the lamp electrodes have already been heated so that the ignition takes place safely.
  • the shutdown thermistor 8 is designed such that it switches off the preheating current within one second if the fluorescent lamp 1 does not ignite due to its reduction in resistance.
  • the shutdown thermistor 8 is heated with the aid of the control capacitor 6.
  • the frequency-dependent resistance of capacitors is used. As long as the preheating current flows through the electrode filaments of the fluorescent lamp 1, narrow voltage pulses of higher frequency result. The low resistance of the control capacitor 6 at a higher frequency results in a rapid heating of the shutdown thermistor 8.
  • the ignition device After switching off the preheating current if the fluorescent lamp does not ignite - e.g. at the end of the lamp life - the 50 Hz mains voltage is at the control capacitor 6. This is dimensioned so that the current flowing through it is sufficient to keep the heated shutdown thermistor 8 low. After switching off the mains voltage and cooling of the shutdown thermistor 8, the ignition device becomes functional again.
  • Another advantage of this ignition device is that the half-wave operation of fluorescent lamps at the end of their service life is prevented in circuits according to FIG. 1 by the cut-off thermistor 8, in that the latter is heated so that the triac 2 is blocked.
  • the same ignition device can be used.
  • the ignition device can also be expanded to a quick start ignition device with a slight extension.
  • the parallel connection of a bridging hot conductor 15 and a diode 16 is additionally connected in series between the connection point 4 and the charging resistor 5, the polarity of the diode 16 being arbitrary.
  • the diode causes the triac 2 to be actuated on one side and thus a greatly increased preheating current of the electrode filaments.
  • the bridging hot conductor 15 leads the excessive preheating current back to normal values within half a second. It also enables normal preheating of the electrode coils in capacitive ballasts.
  • control capacitor can also be replaced by a voltage-dependent resistor 17. Its size is selected so that on the one hand a reliable response of the ignition device before the lamp ignition is guaranteed and on the other hand the ignition device remains switched off after the lamp ignition.
  • the connection of the shutdown thermistor 8 is in this case between the charging resistor 5 and the over bridging hot conductor 15 and diode 16 arranged parallel circuit, whereby an overload of the bridging hot conductor 15 after changing to low resistance values is avoided in a simple manner.
  • the level of the voltage available for lamp ignition in inductive and capacitive ballasts in the circuit examples of FIGS. 2 and 3 depends only on the capacitance of the interference suppression capacitor 9. With a capacity of e.g. ⁇ 10 nF the peak value of the mains voltage is reached. If the capacitance of the interference suppression capacitor is e.g. 47 nF increases, the peak value of the open circuit voltage is approx. 400 V, which is sufficient for the ignition of lamps that ignite normally.
  • the circuit according to FIGS. 4 or 5 must be expanded for fluorescent lamps which are difficult to ignite.
  • the interference suppression capacitor is designed as a capacitive voltage divider and consists of the partial capacitors 18 and 19. At the center of this voltage divider, a self-switching four-layer diode 20 is connected, the other connection of which is connected to any end point of the voltage divider. With such a circuit arrangement according to FIG. 4, peak values of around 600 V can be achieved.
  • Voltages with peak values around 800 V are e.g. achievable with a circuit according to FIG. 5.
  • a small inductance 21 is connected in series with the self-switching four-layer diode 20, which enables the partial capacitor 19 assigned to it to be recharged.

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

Parallel zu einer Niederdruckentladungslampe (1) ist ein Triac (2) geschaltet, dessen Steueranschluß über einen Diac (3) an dem Verbindungspunkt (4) eines ebenfalls parallel zu der Niederdruckentladungslampe (1) geschalteten Spannungsteilers liegt. Der erste Zweig des Spannungsteilers enthält außer einem Festwiderstand (5) auch mindestens einen veränderlichen Reinhenwiderstand (6) (Kondensator oder spannungsabhängiger Widerstand, ggf. mit temperaturabhängigem Widerstand und Parallel-Diode). Der andere Zweig des Spannungsteilers wird durch einen Kondensator (7) gebildet. Ein weiterer temperaturabhängiger Widerstand (8) überdrückt Teile des ersten Zweiges und den anderen Zweig des Spannungsteilers. Dem Triac (2) ist ein Entstörkondensator (9) oder für Lampen mit hoher Zündspannung ein kapazitiver Spannungsteiler parallelgeschaltet, zu dessen einem kapazitiven Zweig eine selbstschaltende Vierschichtdiode, ggf. mit kleiner Reiheninduktivät, paralleliegt. Die Zündvorrichtung ist geeignet für unterschiedliche Betriebsbedingungen der Niederdruckentladungslampe.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung für eine Niederdruckentladungslampe, bei der parallel zur Niederdruckentladungslampe und in Reihe zu den Heizelektroden ein Triac angeschlossen ist, der mit seinem Steueranschluß über einen Diac an dem Verbindungspunkt eines ebenfalls parallel zu der Niederdruckentladungslampe angeschlossenen Spannungsteilers liegt, dessen erster Zweig einen Festwiderstand enthält und dessen anderer Zweig durch einen Kondensator gebildet wird.
  • Eine Zündvorrichtung dieser Art ist in der DE-AS 1 952 697 beschrieben. Die Schaltungsvarianten der Figuren 2, 3 und 4 weisen alle einen Spannungsteiler parallel zu den Anschlüssen A' und 8' des Triacs 10 auf. Der im Steuerkreis des Triacs angeordnete Diac 11 greift mit seinem zweiten Anschluß den Spannungsabfall am Kondensator 12 ab, der den zweiten Zweig des Spannungsteilers bildet. Die Varianten liegen im ersten Zweig des Spannungsteilers, wobei jeweils durch eine Reihenschaltung von unterschiedlichen Funktionsgruppen bestimmte Eigenschaften der Zündvorrichtung erreicht werden sollen. Dabei kommt insbesondere dem Kondensator 14, wie in der oben angegebenen Schrift ausführlich ausgeführt wird, eine besondere Bedeutung zu: Um zu verhindern, daß keine Wiederholung des Zündvorganges der bereits gezündeten Niederdruckentladungslampe erfolgt, muß der Kondensator 14 sehr eng bemessen sein, so daß die Zündspannung des Diacs 11 bei vorhandener Brennspannung der Niederdruckentladungslampe gerade nicht erreicht wird.
  • Im Schaltungsbeispiel der Figur 4 ist der für die Abschaltung der Zündimpulse zuständige Kondensator 14 von einem Widerstand 18 überbrückt, wodurch die Abschaltwirkung des Kondensators weiter kritisch beeinflußt wird.
  • Dem Widerstand 13 ist in der Figur 4 eine Diode 17 parallelgeschaltet, woraus sich bei Verwendung eines induktiven Vorschaltgerätes eine asymmetrische Belastung der Drosselspule 4 (Figur 6) und damit ein erhöhter Vorheizstrom der Elektrodenwendeln 2 und 3 ergibt. In der Sperrichtung der Diode 17 fließt allerdings ein bestimmter Gegenstrom über den Widerstand 13, der wiederum eine gewisse Ummagnetisierung der Drosselspule 4 bewirkt und den Vorheizstrom reduziert.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zündvorrichtung zu schaffen, mit Hilfe derer eine Niederdruckentladungslampe bei einer guten und schnellen Vorheizung der Elektrodenwendeln schonend gezündet wird. Nach erfolgter Zündung der Lampe sollen weitere Zündversuche der Zündvorrichtung mit Sicherheit unterbunden werden. Die Zündvorrichtung soll darüber hinaus auch bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen, wie z.B. bei unterschiedlichen Außentemperaturen oder unterschiedlichen Vorschaltgeräten der Niederdruckentladungslampe, einsatzfähig sein.
  • Die Zündvorrichtung mit den im Oberbegriff des Hauptanspruchs genannten Merkmalen ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zweig des Spannungsteilers auch mindestens einen veränderlichen Widerstand enthält und weiterhin Teile des ersten Zweiges des Spannungsteilers und der zweite Zweig des Spannungsteilers von einem zusätzlichen veränderlichen Widerstand überbrückt sind. Dabei enthält der erste Zweig des Spannungsteilers einen ersten veränderlichen Widerstand, der mit dem Festwiderstand eine Reihenschaltung bildet und dessen einer Anschluß mit dem Triac verbunden ist. Der zusätzliche veränderliche Widerstand überbrückt außer dem durch den Kondensator gebildeten zweiten Zweig des Spannungsteilers auch den Festwiderstand aus dem ersten Zweig des Spannungsteilers. Eine derartige Schaltungsanordnung ist zum Beispiel für Kompakt-Niederdruckentladungslampen mit kurzen Entladungsbögen und Brennspannungen von weniger als 60 V besonders geeignet, wobei das Vorschaltgerät vorzugsweise aus einer Reihenschaltung eines ohmschen Widerstandes und eines Kondensators besteht.
  • In einer Erweiterung der Schaltung für die Zündvorrichtung ist zu dem ersten Zweig des Spannungsteilers eine Parallelschaltung von einem zweiten veränderlichen Widerstand und einer Diode in Reihe geschaltet, wobei deren einer Anschluß mit dem Diac verbunden ist. Diese Schaltungsanordnung ist zum Zünden von herkömmlichen Niederdruckentladungslampen ausgelegt, wobei das Vorschaltgerät aus einer Drossel bzw. aus einer Drossel mit einem Reihenkondensator besteht. Die Diode bewirkt einen stark überhöhten Vorheizstrom und der dazu parallelgeschaltete Heißleiter führt den Vorheizstrom nach Zünden der Lampe auf normale Werte zurück.
  • In den vorbeschriebenen Zündschaltungen mit zugehörigem Vorschaltgerät ist der erste veränderliche Widerstand im ersten Zweig des Spannungsteilers ein frequenzabhängiger Widerstand, der während des Vorheizens der Elektrodenwendeln einen niedrigen Widerstand und nach Zünden der Niederdruckentladungslampe einen hohen Widerstand aufweist. Der frequenzabhängige Widerstand kann in einer weiteren Schaltungsausführung durch einen spannungsabhängigen Widerstand ersetzt werden. Der zusätzliche veränderliche, den Kondensator des zweiten Zweiges und einen Teil des ersten Zweiges überbrückende Widerstand ist in diesem Fall vorteilhaft zwischen der aus Diode und zweitem veränderlichen Widerstand bestehenden Parallelschaltung und dem Festwiderstand angeschlossen.
  • Der zweite veränderliche Widerstand im ersten Zweig des Spannungsteilers und der den Kondensator des zweiten Zweiges sowie einen Teil des ersten Zweiges überbrückende veränderliche Widerstand ist jeweils ein temperaturabhängiger Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizient. Ihre Funktionen werden später näher erläutert.
  • Dem Triac ist ein Entstörkondensator parallelgeschaltet. In besonderen Fällen - z.B. bei schwer zündenden Niederdruckentladungslampen - ist der Entstörkondensator als ein kapazitiver Spannungsteiler ausgeführt, wobei am Mittenpunkt desselben eine selbstschaltende Vierschichtdiode angeschlossen ist, deren anderer Anschluß an einen der Endpunkte des Spannungsteilers geführt ist. Durch Hinzufügen einer kleinen Induktivität in Reihe zu der selbstschaltenden Vierschichtdiode ist eine noch höhere Zündspannung erreichbar.
  • Mit der erfindungsgemäßen Zündvorrichtung für Niederdruckentladungslampen sind kurze Zündzeiten erreichbar. Die Elektrodenwendeln werden dabei gut vorgeheizt, indem zur Vermeidung von Kaltzündungen zuerst niedrige und mit jeder Periode höhere Scheitelwerte angelegt werden, bis die Zündung sicher erfolgt, was für die Lampenlebensdauer entscheidend ist. Bei nichtzündender Lampe wird der Vorheizstrom innerhalb von ca. einer Sekunde abgeschaltet und weitere Zündversuche werden unterbunden, wodurch das Vorschaltgerät und die Lampe geschont werden.
  • Die Zündvorrichtung ist mit wenigen, geringen Erweiterungen bzw. Abwandlungen an verschiedenartige Vorschaltgeräte und Niederdruckentladungslampen mit unterschiedlicher Zündspannung anpaßbar. Die wenigen elektronischen Bauteile sind leicht in ein übliches Gehäuse für Starter einbaubar oder lassen sich - mit oder ohne Vorschaltgerät - innerhalb der Lampe selbst anordnen, womit die Zündvorrichtung auch für Kompakt-Niederdruckentladungslampen geeignet ist.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Schaltungsbeispiele näher erläutert.
    • Figur 1 zeigt eine Grundschaltung einer erfindungsgemäßen Zündvorrichtung;
    • Figur 2 zeigt eine Erweiterung der Schaltung von Figur 1;
    • Figur 3 zeigt eine alternative Ausführungsform der Schaltung von Figur 2;
    • Figur 4 zeigt eine Erweiterung der Schaltung von Figur 3;
    • Figur 5 zeigt eine Erweiterung der Schaltung von Figur 2.
  • In der Figur 1 ist parallel zu einer Leuchtstofflampe 1 ein Triac 2 geschaltet, dessen Steueranschluß über einen Diac 3 an einen Verbindungspunkt 4 eines ebenfalls parallel zu der Leuchtstofflampe 1 geschalteten Spannungsteilers liegt. Der Spannungsteiler weist zwei Zweige auf, wobei dessen erster Zweig eine Reihenschaltung eines Ladewiderstandes 5 und eines frequenzabhängigen Widerstandes in Form eines Steuerkondensators 6 aufweist und dessen anderer Zweig durch einen Triggerkondensator 7 gebildet wird. Der Triggerkondensator 7 und der Ladewiderstand 5 sind von einem Abschaltheißleiter 8 überbrückt. Parallel zum Triac 2 ist weiterhin ein Entstörkondensator 9 geschaltet. In einer der Zuleitungen der Zündvorrichtung ist ein Sicherungswiderstand 10 angeordnet. Das Vorschaltgerät zur Strombegrenzung der Leuchtstofflampe 1 wird durch die Reihenschaltung eines Betriebskondensators 11 und eines Dämpfungswiderstandes 12 gebildet. Dem Betriebskondensator 11 ist ein Entladewiderstand 13 parallelgeschaltet.
  • Die Funktion der Zündvorrichtung ist auf folgende Weise zu beschreiben. Der Triggerkondensator 7 wird über den Ladewiderstand 5 und zusätzlich über den Steuerkondensator 6 aufgeladen. Der Triac 2 wird über den Diac 3 durch teilweise Entladung des Triggerkondensators 7 angesteuert, wobei die Größe des Ladewiderstandes 5 die Ladezeit des Triggerkondensators 7 und damit den Augenblick des Durchschaltens des Triacs 2 bestimmt. Die Ladezeit des Triggerkondensators 7 wird darüber hinaus auch durch den Abschaltheißleiter 8 beeinflußt. Der Abschaltheißleiter 8 hat zwei Aufgaben: Zum einen wird durch seine Widerstandsänderung der Schaltaugenblick des Triacs 2 verändert. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, beim Anlegen der Netzspannung zur Vermeidung von Kaltzündungen der Leuchtstofflampe 1 einen kleinen Scheitelwert vorzusehen und diesen anschließend nach bereits erfolgter Aufheizung der Lampenelektroden so zu erhöhen, daß die Zündung sicher erfolgt. Zum anderen ist der Abschaltheißleiter 8 so ausgelegt, daß er im Falle des Nichtzündens der Leuchtstofflampe 1 durch seine Widerstandsverminderung den Vorheizstrom innerhalb einer Sekunde abschaltet. Die Aufheizung des Abschaltheißleiters 8 erfolgt mit Hilfe des Steuerkondensators 6. Hierbei wird der von der Frequenz abhängige Widerstand von Kondensatoren ausgenutzt. Solange die Elektrodenwendeln der Leuchtstofflampe 1 vom Vorheizstrom durchflossen werden, ergeben sich schmale Spannungsimpulse höherer Frequenz. Durch den niedrigen Widerstand des Steuerkondensators 6 bei höherer Frequenz ergibt sich eine schnelle Aufheizung des Abschaltheißleiters 8.
  • Nach Abschaltung des Vorheizstromes im Falle des Nichtzündens der Leuchtstofflampe - z.B. am Ende der Lampenlebensdauer - liegt die 50 Hz-Netzspannung am Steuerkondensator 6. Dieser ist so dimensioniert, daß der ihn durchfließende Strom ausreicht, den aufgeheizten Abschaltheißleiter 8 niederohmig zu halten. Nach Abschalten der Netzspannung und Abkühlen des Abschaltheißleiters 8 wird die Zündvorrichtung wieder funktionsfähig.
  • Als weiterer Vorteil ergibt sich bei dieser Zündvorrichtung, daß durch den Abschaltheißleiter 8 der Halbwellenbetrieb von Leuchtstofflampen am Ende ihrer Lebensdauer bei Schaltungen gemäß Fig. 1 verhindert wird, indem dieser so aufgeheizt wird, daß der Triac 2 gesperrt wird.
  • Bei Verwendung von induktiven bzw. kapazitiven Vorschaltgeräten - bestehend aus einer Reihenschaltung von Betriebskondensator 11 und Drossel 14 - gemäß der Figuren 2 bis 5 ist die gleiche Zündvorrichtung verwendbar. Für ausschließlich induktive Vorschaltgeräte mit einer normalen Drossel 14 ist die Zündvorrichtung mit einer geringen Erweiterung auch zu einer Schnellstart-Zündvorrichtung zu ergänzen. In den ersten Zweig des Spannungsteilers ist zusätzlich die Parallelschaltung eines Überbrückungsheißleiters 15 und einer Diode 16 in Reihe zwischen den Verbindungspunkt 4 und den Ladewiderstand 5 geschaltet, wobei die Polung der Diode 16 beliebig sein kann. Die Diode bewirkt eine einseitige Ansteuerung des Triacs 2 und damit einen stark überhöhten Vorheizstrom der Elektrodenwendeln. Der überbrückungsheißleiter 15 führt den überhöhten Vorheizstrom innerhalb einer halben Sekunde auf normale Werte zurück. Er ermöglicht dadurch auch eine normale Vorheizung der Elektrodenwendeln bei kapazitiven Vorschaltgeräten.
  • Wie in den Schaltungsbeispielen der Figuren 3 und 4 dargestellt, kann der Steuerkondensator auch durch einen spannungsabhängigen widerstand 17 ersetzt werden. Seine Größe ist so gewählt, daß einerseits ein sicheres Ansprechen der Zündvorrichtung vor der Lampenzündung gewährleistet wird und andererseits die Zündvorrichtung nach der Lampenzündung ausgeschaltet bleibt. Der Anschluß des Abschaltheißleiters 8 ist in diesem Fall zwischen dem Ladewiderstand 5 und der aus Überbrückungsheißleiter 15 und Diode 16 bestehenden Parallelschaltung angeordnet, wodurch auf einfache Weise eine Überlastung des überbrückungsheißleiters 15 nach Änderung zu niedrigen Widerstandswerten vermieden wird.
  • Die Höhe der für die Lampenzündung bei induktiven und kapazitiven Vorschaltgeräten zur Verfügung stehenden Spannung hängt bei den Schaltungsbeispielen der Figuren 2 und 3 nur von der Kapazität des Entstörkondensators 9 ab. Bei einer Kapazität von z.B. ≤10 nF wird der Scheitelwert der Netzspannung erreicht. Wird die Kapazität des Entstörkondensators auf z.B. 47 nF erhöht, ergibt sich ein Scheitelwert der Leerlaufspannung von ca. 400 V, was für die Zündung normal zündender Lampen ausreicht.
  • Für schwer zündende Leuchtstofflampen ist die Schaltung gemäß der Figuren 4 oder 5 zu erweitern. Darin ist der Entstörkondensator als ein kapazitiver Spannungsteiler ausgeführt und besteht aus den Teilkondensatoren 18 und 19. Im Mittenpunkt dieses Spannungsteilers ist eine selbstschaltende Vierschichtdiode 20 angeschlossen, deren anderer Anschluß an einen beliebigen Endpunkt des Spannungsteilers gelegt ist. Mit einer solchen Schaltungsanordnung nach Figur 4 sind Scheitelwerte um 600 V erreichbar.
  • Spannungen mit Scheitelwerten um 800 V sind z.B. mit einer Schaltung entsprechend der Figur 5 erreichbar. Hier ist in Reihe zu der selbstschaltenden Vierschichtdiode 20 eine kleine Induktivität 21 geschaltet, die eine Umladung des ihr zugeordneten Teilkondensators 19 ermöglicht.

Claims (13)

1. Zündvorrichtung für eine Niederdruckentladungslampe, bei der parallel zur Niederdruckentladungslampe und in Reihe zu den Heizelektroden ein Triac angeschlossen ist, der mit seinem Steueranschluß über einen Diac an dem Verbindungspunkt eines ebenfalls parallel zu der Niederdruckentladungslampe angeschlossenen Spannungsteilers liegt, dessen erster Zweig einen Festwiderstand enthält und dessen anderer Zweig durch einen Kondensator gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zweig des Spannungsteilers auch mindestens einen veränderlichen Widerstand (6, 17) enthält und weiterhin Teile des ersten Zweiges des Spannungsteilers und der zweite Zweig des Spannungsteilers von einem zusätzlichen veränderlichen Widerstand (8) überbrückt sind.
2. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zweig des Spannungsteilers einen ersten veränderlichen Widerstand (6, 17) enthält, der mit dem Festwiderstand (5) eine Reihenschaltung bildet und dessen einer Anschluß mit dem Triac (2) verbunden ist.
3. Zündvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem ersten Zweig des Spannungsteilers eine Parallelschaltung von einem zweiten veränderlichen Widerstand (15) und einer Diode (16) in Reihe geschaltet ist, deren einer Anschluß mit dem Diac (3) verbunden ist.
4. Zündvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche veränderliche Widerstand (8) außer dem zweiten Zweig des Spannungsteilers auch die Parallelschaltung des zweiten veränderlichen Widerstandes (15) mit der Diode (16) aus dem ersten Zweig des Spannungsteilers überbrückt.
5. Zündvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche veränderliche Widerstand (8) außer dem zweiten Zweig des Spannungsteilers auch die Parallelschaltung des zweiten veränderlichen Widerstandes (15) mit der Diode (16) und den Festwiderstand (5) aus dem ersten Zweig des Spannungsteilers überbrückt.
6. Zündvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste veränderliche Widerstand ein frequenzabhängiger Widerstand (6) ist.
7. Zündvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste veränderliche Widerstand ein spannungsabhängiger Widerstand (17) ist.
8. Zündvorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite veränderliche Widerstand ein temperaturabhängiger Widerstand (15) mit negativem Temperaturkoeffizient ist.
9. Zündvorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche veränderliche Widerstand ein temperaturabhängiger Widerstand (8) mit negativem Temperaturkoeffizient ist.
10. Zündvorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Triac (2) ein Entstörkondensator (9) parallelgeschaltet ist.
11. Zündvorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Entstörkondensator durch einen kapazitiven Spannungsteiler (18,19) gebildet wird, an dessen Mittenpunkt eine selbstschaltende Vierschichtdiode (20) angeschlossen ist, deren zweiter Anschluß an einem der Endpunkte des Spannungsteilers liegt.
12. Zündvorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zur selbstschaltenden Vierschichtdiode (20) eine Induktivität (21) liegt.
13. Zündvorrichtung nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in eine der Zuleitungen ein Sicherungselement (10) geschaltet ist.
EP81110450A 1980-12-16 1981-12-15 Zündvorrichtung für eine Niederdruckentladungslampe Expired EP0054301B1 (de)

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DE3047289 1980-12-16
DE19803047289 DE3047289A1 (de) 1980-12-16 1980-12-16 Zuendvorrichtung fuer eine niederdruckentladungslampe

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