EP0224301A2 - Schaltungsanordnung zum Wechselstrombetrieb von Gasentladungslampen - Google Patents

Schaltungsanordnung zum Wechselstrombetrieb von Gasentladungslampen Download PDF

Info

Publication number
EP0224301A2
EP0224301A2 EP86202018A EP86202018A EP0224301A2 EP 0224301 A2 EP0224301 A2 EP 0224301A2 EP 86202018 A EP86202018 A EP 86202018A EP 86202018 A EP86202018 A EP 86202018A EP 0224301 A2 EP0224301 A2 EP 0224301A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
voltage
circuit arrangement
voltage source
switching element
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP86202018A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0224301A3 (de
Inventor
Hans Günther Ganser
Ralf Dr. Schäfer
Hans-Peter Dr. Stormberg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Corporate Intellectual Property GmbH
Philips Patentverwaltung GmbH
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Corporate Intellectual Property GmbH, Philips Patentverwaltung GmbH, Philips Gloeilampenfabrieken NV, Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Philips Corporate Intellectual Property GmbH
Publication of EP0224301A2 publication Critical patent/EP0224301A2/de
Publication of EP0224301A3 publication Critical patent/EP0224301A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/288—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps without preheating electrodes, e.g. for high-intensity discharge lamps, high-pressure mercury or sodium lamps or low-pressure sodium lamps
    • H05B41/292—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
    • H05B41/2921—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions
    • H05B41/2926—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions against internal abnormal circuit conditions
    • 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
    • Y10S315/07—Starting and control circuits for gas discharge lamp using transistors

Definitions

  • the invention relates to a circuit arrangement for AC operation of a gas discharge lamp, provided with a full-wave rectifier connected to an AC voltage source, to the output of which a switching power supply is connected as a DC converter, to which a bridge circuit with at least two thyristors is connected, in the transverse branch of which the lamp is received.
  • a thyristor is understood to mean an electrical component which is switched on by a signal to its control electrode, but which only switches off after the current has dropped below its holding current value. This applies e.g. also for so-called triacs too.
  • the current reduction is e.g. B. reached at the zero crossing of the applied voltage.
  • Such a circuit arrangement is known from DE-OS 31 36 919.
  • a switching power supply unit operating as a forward converter generates a pulsating DC voltage, possibly superimposed with high frequency.
  • This pulsating DC voltage is converted by a thyristor bridge controlled by the AC voltage source into an AC voltage that changes with the frequency of the voltage source, which in turn can be superimposed on a certain high-frequency modulation.
  • the forward converter is fed by the alternating voltage of the source, which is rectified by means of a full-wave rectifier, without a smoothing capacitor being connected downstream of the rectifier.
  • the invention is therefore based on the object of providing a circuit arrangement for AC operation of gas discharge lamps with a thyristor bridge circuit in which the rectified AC voltage is smoothed, but short circuits in the thyristor bridge circuit are nevertheless avoided under operating circumstances.
  • the vicinity of the AC voltage zero crossings is understood to mean a time period of no more than 10% of the source frequency period before and after the zero crossover.
  • the electronic switching element is switched on only shortly after the zero crossings of the AC voltage source. It has also proven to be advantageous if the electronic switch of the switched-mode power supply is not turned on shortly after the zero crossing of the AC voltage source. Briefly means a time gap between 0.1% and 10% of the source frequency period.
  • a monostable multivibrator controlled by the AC voltage source is provided for controlling the switching power supply and the electronic switching element, the output pulses of which control the electronic switching element and the electronic switch of the switching power supply in time with the zero crossings of the AC voltage source.
  • a further full-wave rectifier can be connected to the AC voltage source, the DC voltage of which is fed to an input of the monostable multivibrator via a voltage divider.
  • a Zener diode is connected in parallel to the input of the monostable multivibrator.
  • a and B are input terminals for connection to an AC voltage source of, for example, 220 V, 50 Hz.
  • a full-wave rectifier 1 with four diodes is connected to these input terminals A and B, possibly via a high-frequency filter (not shown), the output 1a, 1b of which is connected to a smoothing capacitor 2 in parallel.
  • a switched-mode power supply is connected to the output 1a, 1b of the full-wave rectifier 1 as a DC converter.
  • the converter is designed as a forward converter and consists of an electronic switching element 3, for example a main switching transistor, a choke coil 4 and a freewheeling diode 6.
  • a bridge circuit 9 is connected to the DC voltage converter, in the transverse branches of which a gas discharge lamp 5 is received.
  • the smoothing capacitor 2 serves to facilitate the re-ignition of the lamp 5.
  • a measuring resistor 7 serving as a current sensor, at which an actual value voltage proportional to the instantaneous lamp current actual value is tapped, which is applied to an input C of a control device 8 becomes.
  • the lamp current is tracked by the control device 8 in a manner known per se to a setpoint signal to be applied to an input D of the control device 8.
  • the current drawn from the AC voltage source run as sinusoidally as possible.
  • the signal generated at an output E of the control device 8 causes the electronic switching element 3 to be switched on or off.
  • a terminal F of the switching device 8 is connected to ground. Via a terminal G, the control device 8 is supplied with a supply voltage taken from the inductor 4.
  • the gas discharge lamp 5 is located in the transverse branch of a bridge circuit 9 connected in parallel with the freewheeling diode 6 and the inductor 4 with four thyristors 10 to 13, which can be controlled by the AC voltage source.
  • the ignition electrodes of the thyristors 10 to 13 would have to be connected in a manner known per se (DE-OS 31 36 919) to the respective thyristor cathodes via a parallel circuit comprising a resistor, a capacitor and an oppositely polarized diode.
  • the ignition electrodes of two thyristors 10, 13 and 11, 12, which are located diagonally opposite each other in the bridge circuit 9, should each be connected via a resistor to one of the input terminals A or B of the AC voltage source. (For the sake of clarity, the control of the thyristors is not shown in the drawing).
  • an electronic switching element 14 for example a transistor, is connected in parallel, which is switched to be conductive in the vicinity of the zero crossings of the AC voltage source.
  • the electronic switching element 14 is in series with a current limiting resistor 15 and is controlled by a monostable multivibrator 16, which is used to detect the zero crossings of the AC voltage.
  • a further full-wave rectifier 17 is connected to the AC voltage source, whose DC voltage is supplied to an input HK of the monostable multivibrator 16 via a voltage divider consisting of two resistors 18 and 19.
  • the multivibrator input voltage taken from the voltage divider resistor 19 is smoothed somewhat by a capacitor 20 in order to suppress HF interference, and the peak voltage is limited by means of a Zender diode 21 connected in parallel with this capacitor.
  • the voltage U HK present across the Zener diode 21 and thus at the input HK of the monostable multivibrator 16 has the curve shape shown schematically in FIG. 2.
  • the pulse sequence (U L ) which is also shown only schematically in FIG. 2b, then arises at an output L of the multivibrator 16.
  • the monostable multivibrator 16 can be used to set whether the start of the individual pulses is on the falling or rising edge of the signal shown in FIG. 2a, among others; the pulse duration can also be specified via the multivibrator 16.
  • a stabilized DC supply voltage of, for example, is used to supply the monostable multivibrator 16 at point M and also other circuit components. +10 V, which is generated in the usual way with the aid of a resistor 22, a storage capacitor 23 and a Zener diode 24.
  • the output signal of the monostable multivibrator 16 (FIG. 2b) is applied to the base of a transistor 27 via a voltage divider 25, 26. Its collector is connected to the DC supply voltage and its emitter is connected to the base of the electronic switching element 14 by a further voltage divider 28, 29. The collector / emitter path of this electronic switching element 14 is parallel to the thyristor bridge 9. This circuit causes that when the multivibrator 16 has a positive output signal, the electronic switching element 14 conducts and thus short-circuits the thyristor bridge 9 or bridges it with the current limiting resistor 15.
  • the electronic switch 3 connected in series in the switching power supply should be switched non-conductive during the conductive state of the electronic switching element 14.
  • the emitter of transistor 27 is connected via a current limiting resistor 30 to the input of an optocoupler 31, the output signal of which is fed to control device 8.
  • the control device 8 is acted upon by a pulse train which occurs simultaneously with the output pulse train of the multivibrator 16 and is used to switch the electronic switch 3 of the flow converter non-conductive via the control device 8 during the same time during which the electronic switching element 14 is conductive.
  • an output pulse sequence (U L Medical) which is phase-shifted with respect to the zero crossing of the network can be generated (FIG. 2c), which leads to later deletion of the thyristors in the conductive branch of the bridge circuit.
  • This phase-shifted output should preferably be used Insert the pulse sequence shortly after the zero crossings of the AC voltage.
  • the pulse may only be shifted to the extent that the other bridge branch has not yet been ignited at the time of deletion, since otherwise short circuits may occur.
  • Typical values for the pulse duration are, for example, about 0.1 to 0.5 msec and 0.1 to 1 msec for the phase shift, which is between 0.1% and 10% of the source frequency period.
  • the switched-mode power supply not only needs to be a forward converter, but can also be designed as a flyback converter, resonance converter or the like.
  • the choke coil of the forward converter can be in series with the gas discharge lamp in the transverse branch of the bridge circuit.

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

Bei einer Schaltungsanordnung zum Wechselstrombetrieb von Gasentladungslampen, bestehend aus einem an eine Wechsel­spannungsquelle angeschlossenen Vollweggleichrichter (1), dessen Gleichspannung einem Schaltnetzteil (3 bis 8) als Gleichspannungswandler zugeführt wird, an den sich eine Brückenschaltung (9) mit vier Thyristoren anschließt, in deren Querzweig die Lampe (5) liegt, ist hinter dem Voll­weggleichrichter ein Glättungskondensator (2) angeordnet und liegt der Brückenschaltung (9) ein elektronisches Schaltelement (14) parallel, das in der Umgebung der Null­durchgänge der Eingangswechselspannung leitend geschaltet wird. Hierdurch werden Kurzschlüsse in der Brückenschal­tung vermieden.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zumWechselstrombetrieb einer Gasentladungslampe, versehen mit einem an eine Wechselspannungsquelle anschließenden Vollweggleichrichter, an dessen Ausgang ein Schaltnetzteil als Gleichspannungswandler angeschlos­sen ist, an den eine Brückenschaltung mit mindestens zwei Thyristoren angeschlossen ist, in deren Querzweig die Lampe aufgenommen ist. Unter einem Thyristor wird in diesem Fall ein elektrisches Bauelement verstanden, das durch ein Signal auf seine Steuerelektrode eingeschaltet wird, sich aber erst nach Absinken des Stromes unter seinen Haltestromwert abschaltet. Dies trifft z.B. auch für sogenannte Triacs zu. Die Stromabsenkung wird z. B. erreicht beim Nulldurchgang der angelegten Spannung.
  • Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus der DE-OS 31 36 919 bekannt. Bei dieser Anordnung erzeugt ein als Durchflußwandler arbeitendes Schaltnetzteil eine pulsie­rende, gegebenenfalls mit Hochfrequenz überlagerte Gleich­spannung. Diese pulsierende Gleichspannung wird durch eine von der Wechselspannungsquelle angesteuerte Thyristor­brücke in eine sich mit der Frequenz der Spannungsquelle ändernde Wechselspannung umgewandelt, der wiederum eine gewisse Hochfrequenzmodulation überlagert sein kann. Der Durchflußwandler wird bei der bekannten Schaltungsanord­nung von der mittels eines Vollweggleichrichters gleich­gerichteten Wechselspannung der Quelle gespeist, ohne daß dem Gleichrichter ein Glättungskondensator nachgeschaltet ist.
  • Eine derartige Schaltungsanordnung ist jedoch nur bei gewissen Lampentypen anwendbar, da ohne Glättungskonden­sator oftmals Wiederzündschwierigkeiten beim Stromnull­durchgang auftreten. Insbesondere bei Hochdruckgasentla­dungslampen hat die Praxis gezeigt, daß Glättungskondensa­toren von etwa 0,5 µF bis 10 µF notwendig sind, um eine Restionisation der Lampe im Stromnulldurchgang aufrecht­zuerhalten. Die Spannung an einem Glättungskondensator und damit an der Thyristorbrücke sinkt allerdings nicht auf Null beim Spannungsnulldurchgang der Quelle. Daher können bei Benutzung eines Glättungskondensators Kurzschlüsse in der Thyristor-Brückenschaltung auftreten, die zum Verlö­schen der Lampe und sogar zur Zerstörung der Schaltung selbst führen können.
  • Aus der DE-OS 26 42 272 ist eine ähnliche Schaltungs­anordnung mit einem zusätzlichen Glättungskondensator bekannt, bei der die Brückenschaltung vier gesteuerte Transistoren aufweist. Hierbei wird die Umschaltung der Transistoren mit der Umschaltung des Schalttransistors im Schaltnetzteil synchronisiert. Da Transistoren durch Steuerung ihrer Steuerelektrode sowohl ein- als auch ausgeschaltet werden, können bei dieser Schaltungsan­ordnung praktisch keine Kurzschlußprobleme in der Tran­sistorbrücke auftreten.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zum Wechselstrombetrieb von Gasent­ladungslampen mit einer Thyristor-Brückenschaltung zu schaffen, bei der die gleichgerichtete Wechselspannung geglättet wird, dennoch aber unter Betriebsumständen Kurz­schlüsse in der Thyristor-Brückenschaltung vermieden werden.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung eingangs erwähnter Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß an den Ausgang des Vollweggleichrichters und parallel zum Gleichspannungswandler ein Glättungskondensator ange­schlossen ist und der Brückenschaltung ein elektronisches Schaltelement parallel liegt, das in der Umgebung der Nulldurchgänge der Wechselspannungsquelle in seinen leitenden Zustand geschaltet ist.
  • Unter Umgebung der Wechselspannungsnulldurchgänge wird in diesem Zusammenhang eine Zeitspanne von nicht mehr als 10 % der Quellenfrequenzperiode vor und nach dem Null­durchgang verstanden.
  • Hierdurch wird erreicht, daß der Strom durch die Brücken­thyristoren unterhalb ihres Haltestromwertes absinkt, wodurch die Thyristoren in den nichtleitenden Zustand übergehen (Löschen) und Kurzschlüsse in der Brücke vermie­den werden. Die Zeitdauer des Unterschreitens des Halte­stromes soll dabei oberhalb der Sperrverzugszeit der Thyristoren liegen, um ein sicheres Löschen der Thyristo­ren zu gewährleisten.
  • Um die Verluste in dem elektronischen Schaltelement und in dem mit diesem gegebenenfalls in Reihe geschalteten Strom­begrenzungswiderstand gering zu halten, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung während des leitenden Zustan­des des elektronischen Schaltelementes ein damit in Reihe geschalteter im Schaltnetzteil vorhandener, zwischen dem Glättungskondensator und der Brückenschaltung liegender elektronischer Schalter nichtleitend geschaltet. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß der Glättungskondensator geladen bleibt, so daß die Wiederzündung der Lampe erleichtert wird.
  • Für das Wiederzündverhalten der Lampe hat es sich als vor­teilhaft erwiesen, wenn das elektronische Schaltelement erst kurz nach den Nulldurchgängen der Wechselspannungs­quelle leitend geschaltet ist. Ebenso hat es sich als vor­teilhaft erwiesen, wenn der elektronische Schalter des Schaltnetzteiles erst kurz nach den Nulldurchgängen der Wechselspannungsquelle nichtleitend geschaltet ist. Kurz­bedeutet hierbei eine Zeitspalte zwischen 0,1 % und 10 % der Quellenfrequenzperiode.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Schaltungs­anordnung nach der Erfindung ist zur Ansteuerung des Schaltnetzteiles sowie des elektronischen Schaltelementes ein von der Wechselspannungsquelle gesteuerter monosta­biler Multivibrator vorgesehen, dessen Ausgangsimpulse das elektronische Schaltelement und den elektronischen Schal­ter des Schaltnetzteiles im Takt der Nulldurchgänge der Wechselspannungsquelle ansteuern.
  • Zur Speisung des monostabilen Multivibrators kann an die Wechselspannungsquelle ein weiterer Vollweggleichrichter angeschlossen sein, dessen Gleichspannung über einen Spannungsteiler einem Eingang des monostabilen Multivibra­tors zugeführt wird. Zwecks Abflachung der so erzeugten pulsierenden Gleichspannung ist dem Eingang des monosta­bilen Multivibrators eine Zenerdiode parallel geschaltet.
  • Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wird nunmehr anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine Schaltungsanordnung zum Wechselstrombetrieb einer in eine Thyristor-Brückenschaltung aufgenommenen Gasentladungslampe mit einem monostabilen Multivibrator,
    • Fig. 2a den zeitlichen Verlauf der am Eingang des Multivi­brators anstehenden Spannung,
    • Fig. 2b die am Ausgang des Multivibrators entstehende Impulsfolge und
    • Fig. 2c eine von einem weiteren monostabilen Multivibrator erzeugte, gegenüber dem Netznulldurchgang phasenverscho­bene Ausgangsimpulsfolge.
  • In Fig. 1 sind mit A und B Eingangsklemmen zum Anschließen an eine Wechselspannungsquelle von z.B. 220 V, 50 Hz be­zeichnet. An diese Eingangsklemmen A und B ist, gegebenen­falls über ein nicht dargestelltes Hochfrequenzfilter, ein Vollweggleichrichter 1 mit vier Dioden angeschlossen, dessem Ausgang 1a, 1b ein Glättungskondensator 2 parallel geschaltet ist. Parallel zu diesem Glättungskondensator 2 ist an den Ausgang 1a, 1b des Vollweggleichrichters 1 ein Schaltnetzteil als Gleichspannungswandler angeschlossen. Der Wandler ist als Durchflußwandler ausgebildet und besteht aus einem elektronischen Schaltelement 3, z.B. einem Hauptschalttransistor, einer Drosselspule 4 und einer Freilaufdiode 6. An den Gleichspannungswandler ist eine Brückenschaltung 9 angeschlossen, in deren Querzweige eine Gasentladungslampe 5 aufgenommen ist. Der Glattungskondensator 2 dient zur Erleichterung der Wieder­zündung der Lampe 5. In Reihe mit der Lampe 5 ist ferner ein als Stromsensor dienender Meßwiderstand 7 eingefügt, an dem eine dem momentanen Lampenstrom-Istwert proportio­nale Istwertspannung abgegriffen wird, die auf einen Ein­gang C einer Steuereinrichtung 8 gegeben wird. Der Lampen­strom wird durch die Steuereinrichtung 8 in an sich bekannter Weise einem an einem Eingang D der Steuerein­richtung 8 anzulegenden Sollwert-Signal nachgeführt. Hier­bei soll der der Wechselspannungsquelle entnommene Strom möglichst sinusförmig verlaufen. Durch das an einem Aus­gang E der Steuereinrichtung 8 entstehendeSignal wird das elektronische Schaltelement 3 leitend bzw. nichtleitend geschaltet. Eine Klemme F der Schalteinrichtung 8 ist mit Masse verbunden. Über eine Klemme G wird der Steuerein­richtung 8 eine von der Drosselspule 4 abgenommene Ver­sorgungsspannung zugeführt.
  • Die Gasentladungslampe 5 liegt im Querzweig einer parallel zur Freilaufdiode 6 und der Drosselspule 4 geschalteten Brückenschaltung 9 mit vier Thyristoren 10 bis 13, die von der Wechselspannungsquelle her angesteuert werden können. In diesem Falle müßten die Zündelektroden der Thyristoren 10 bis 13 in an sich bekannter Weise (DE-OS 31 36 919) jeweils über eine Parallelschaltung aus einem Widerstand, einem Kondensator und einer entgegengesetzt gepolten Diode mit den jeweiligen Thyristorkathoden verbunden werden. Außerdem sollten die Zündelektroden von jeweils zwei sich in der Brückenschaltung 9 diagonal gegenüberliegenden Thyristoren 10, 13 bzw. 11, 12 über je einen Widerstand an eine der Eingangsklemmen A bzw. B der Wechselspannungs­quelle angeschlossen werden. (Übersichtshalber ist die Ansteuerung der Thyristoren in der Zeichnung nicht dargstellt).
  • Zur Verhinderung von Kurzschlüssen innerhalb der Brücken­schaltung 9 liegt dieser ein elektronisches Schalt­element 14, z.B. ein Transistor, parallel, das in der Umgebung der Nulldurchgänge der Wechselspannungsquelle leitend geschaltet wird. Das elektronische Schaltele­ment 14 liegt in Reihe mit einem Strombegrenzungswider­stand 15 und wird von einem monostabilen Multivibrator 16 angesteuert, der zur Erfassung der Nulldurchgänge der Wechselspannung dient. Hierzu ist an die Wechselspannungs­quelle ein weiterer Vollweggleichrichter 17 angeschlossen, dessen Gleichspannung über einen aus zwei Widerständen 18 und 19 bestehenden Spannungsteiler einem Eingang H-K des monostabilen Multivibrators 16 zugeführt wird. Die vom Spannungsteilerwiderstand 19 abgenommene Multivibrator­eingangsspannung wird durch einen Kondensator 20 etwas geglättet, um HF-Störungen zu unterdrücken, und mittels einer diesem Kondensator parallel geschalteten Zender­diode 21 in der Spitzenspannung begrenzt. Die über der Zenerdiode 21 und damit am Eingang H-K des monostabilen Multivibrators 16 anstehende Spannungs UH-K hat die in Fig. 2 schematisch gezeigte Kurvenform. An einem Ausgang L des Multivibrators 16 entsteht dann die in Fig. 2b eben­falls nur schematisch gezeigte Impulsfolge (UL). Am monostabilen Multivibrator 16 läßt sich einstellen, ob der Beginn der einzelnen Impulse auf der abfallenden oder ansteigenden Flanke des in Fig. 2a u.a. gezeigten Signales liegt; auch die Impulsdauer kann über den Multivibrator 16 vorgegeben werden.
  • Zur Spannungsversorgung des monostabilen Multivibrators 16 am Punkt M sowie auch anderer Schaltungsbauelemente dient eine stabilisierte Versorgungsgleichspannung von z.B. +10 V, die in üblicher Weise mit Hilfe eines Wider­standes 22, eines Speicherkondensators 23 und einer Zener­diode 24 erzeugt wird.
  • Mit dem Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 16 (Fig. 2b) wird über einen Spannungsteiler 25, 26 die Basis eines Transistors 27 beaufschlagt. Sein Kollektor ist mit der Versorgungsgleichspannung und sein Emitter durch einen weiteren Spannungsteiler 28, 29 mit der Basis des elek­tronischen Schaltelementes 14 verbunden. Die Kollektor/­Emitter-Strecke dieses elektronischen Schaltelementes 14 liegt parallel zur Thyristorbrücke 9. Diese Schaltung bewirkt, daß bei positivem Ausgangssignal des Multivibra­tors 16 das elektronische Schaltelement 14 leitet und somit die Thyristorbrücke 9 kurzschließt bzw. mit dem Strombegrenzungswiderstand 15 überbrückt.
  • Um u.a. eine vollständige Entladung des Glättungskondensa­tors 2 während des Kurzschlusses der Thyristorbrücke 9 zu vermeiden, soll während des leitenden Zustandes des elek­tronischen Schaltelementes 14 der damit in Reihe geschal­tete, im Schaltnetzteil vorhandene elektronische Schalter 3 nichtleitend geschaltet werden. Hierfür wird der Emitter des Transistors 27 über einen Strombegrenzungswider­stand 30 mit dem Eingang eines Optokopplers 31 verbunden, dessen Ausgangssignal der Steuereinrichtung 8 zugeführt wird. Dadurch wird die Steuereinrichtung 8 mit einer Impulsfolge beaufschlagt, die simultan mit der Ausgangs­impulsfolge des Multivibrators 16 erfolgt und dazu dient, über die Steuereinrichtung 8 den elektronischen Schalter 3 des Durchflußwandlers während derselben Zeit nichtleitend zu schalten, während der das elektronische Schaltele­ment 14 leitend ist. Hierdurch wird vermieden, daß sich der Glättungskondensator 2 über das niederohmige elektro­nische Schaltelement 14 sowie den relativ kleinen Strom­begrenzungswiderstand 15 entlädt, wodurch Verluste in diesem Widerstand sowie eine weitgehende Entladung des Glättungskondensators 2 vermieden werden. Daher steht nach dem Zünden der Thyristorbrücke 9 sogleich wieder die bei diesem Betrieb relativ hoheSpannung des Glättungskonden­sators 2 an der Lampe 5 an und ermöglicht deren Wiederzün­dung.
  • Mit der beschriebenen Schaltungsanordnung war es möglich, sowohl Metallhalogenid- als auch Natriumhochdrucklampen zufriedenstellend zu betreiben. Bei einem Ausführungs­beispiel zum Betrieb einer 40 W-Metallhalogenidlampe mit einer Lampenbrennspannung von 90 V wiesen die wichtigsten Bauelemente der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 folgende Werte auf:
    Figure imgb0001
  • Durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Nachschal­tung eines weiteren monostabilen Multivibrators hinter den Multivibrator 16 läßt sich eine gegenüber dem Netznull­durchgang phasenverschobene Ausgangsimpulsfolge (ULʹ) erzeugen (Fig. 2c), die zu einem späteren Löschen der Thyristoren im leitfähigen Zweig der Brückenschaltung führt. Vorzugsweise soll diese phasenverschobene Ausgangs­ impulsfolge kurz nach den Nulldurchgängen der Wechsel­spannung einsetzen. Dabei darf der Impuls jedoch nur soweit verschoben werden, daß zum Löschzeitpunkt der andere Brückenzweig noch nicht gezündet worden ist, da andernfalls wiederum Kurzschlüsse entstehen können. Durch das spätere Löschen der Thyristoren wird erreicht, daß der Brückenstrom im leitfähigen Zweig und damit auch der Lampenstrom nach dem Nulldurchgang der Wechselspannung noch eine gewisse Zeit fließen kann, während beim unmittelbaren Löschen beim Nulldurchgang von diesem bis zum Zünden des anderen Zweiges kein Strom fließen kann. Daher begünstigt das verspätete Löschen der Thyristoren das Wiederzündverhalten der Gasentladungslampe. Typische Werte für die Impulsdauer sind z.B. etwa 0,1 bis 0,5 msec und 0,1 bis 1 msec für die Phasenverschiebung, das ist also zwischen 0,1 % und 10 % der Quellenfrequenzperiode.
  • Abschließend sei noch bemerkt, daß bei der Schaltungs­anordnung nach der Erfindung das Schaltnetzteil nicht nur ein Durchflußwandler zu sein braucht, sondern auch als Sperrwandler, Resonanzwandler oder ähnliches ausgebildet sein kann. Ferner kann die Drosselspule des Durchfluß­wandlers in Reihe mit der Gasentladungslampe im Querzweig der Brückenschaltung liegen. Außerdem kann es von Vorteil sein, zur Vermeidung von Störungen einen Kondensator von z.B. 47 nF parallel zur Thyristorbrücke zu schalten.

Claims (7)

1. Schaltungsanordnung zum Wechselstrombetrieb einer Gasentladungslampe, versehen mit einem an eine Wechsel­spannungsquelle anzuschliessenden Vollweggleichrichter, an dessen Ausgang ein Schaltnetzteil als Gleichspannungs­wandler angeschlossen ist, an den eine Brückenschaltung mit mindestens zwei Thyristoren angeschlossen ist, in deren Querzweig die Lampe aufgenommen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang (1a, 1b) des Vollweggleichrichters (1) und parallel zum Gleich­spannungswandler (3 bis 8) ein Glättungskondensator (2) angeschlossen ist und der Brückenschaltung (9) ein elektronisches Schaltelement (14) parallel liegt, das in der Umgebung der Nulldurchgänge der Wechselspannungsquelle in seinen leitenden Zustand geschaltet ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß während des leitenden Zustandes des elektronischen Schaltelementes (14) ein damit in Reihe geschalteter im Schaltnetzteil (3 bis 8) vorhandener, zwischen dem Glättungskondensator (2) und der Brückenschaltung (9) liegender elektronischer Schalter (3) nichtleitend geschaltet ist.
3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Schaltelement (14) erst kurz nach den Nulldurchgängen der Wechselspannungsquelle in seinen leitenden Zustand geschaltet ist.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Schalter (3) des Schaltnetzteiles (3 bis 8) erst kurz nach den Nulldurchgängen der Wechselspannungsquelle in nichtleitenden Zustand geschaltet ist.
5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Wechselspannungsquelle gesteuerter monostabiler Multivibrator (16) vorgesehen ist, dessen Ausgangsimpulse das elektronische Schaltelement (14) und den elektronischen Schalter (3) des Schaltnetzteiles (3 bis 8) im Takt der Nulldurchgänge der Wechselspannungsquelle ansteuern.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß an die Wechselspannungsquelle ein weiterer Vollweggleichrichter (17) angeschlossen ist, dessen Gleichspannung über einen Spannungsteiler (18, 19) einem Eingang (H-K) des monostabilen Multivibrators (16) zugeführt wird.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß dem Eingang des monostabilen Multivibrators (16) eine Zenerdiode (21) parallel geschaltet ist.
EP86202018A 1985-11-19 1986-11-17 Schaltungsanordnung zum Wechselstrombetrieb von Gasentladungslampen Withdrawn EP0224301A3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3540985 1985-11-19
DE19853540985 DE3540985A1 (de) 1985-11-19 1985-11-19 Schaltungsanordnung zum wechselstrombetrieb von gasentladungslampen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0224301A2 true EP0224301A2 (de) 1987-06-03
EP0224301A3 EP0224301A3 (de) 1987-10-14

Family

ID=6286364

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP86202018A Withdrawn EP0224301A3 (de) 1985-11-19 1986-11-17 Schaltungsanordnung zum Wechselstrombetrieb von Gasentladungslampen

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4748381A (de)
EP (1) EP0224301A3 (de)
JP (1) JPS62131498A (de)
DE (1) DE3540985A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0556134A2 (de) * 1992-02-14 1993-08-18 Cableco Schaltungsanordnung zur Stromregelung in einer Last

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD293020A5 (de) * 1990-03-16 1991-08-14 Komb. Veb Narva "Rosa Luxemburg",De Verfahren und vorrichtung zum impulsbetrieb von hochdruckentladungslampen
US5045760A (en) * 1990-05-29 1991-09-03 Williams Sign Supplies Ltd. Neon sign transformer
DE4039186A1 (de) * 1990-12-05 1992-06-11 Narva Gluehlampen Schaltungsanordnung zum impulsbetrieb von hochdruckentladungslampen
BE1007682A3 (nl) * 1993-10-29 1995-09-12 Philips Electronics Nv Schakelinrichting.
US5610477A (en) * 1994-04-26 1997-03-11 Mra Technology Group Low breakdown voltage gas discharge device and methods of manufacture and operation

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4346332A (en) * 1980-08-14 1982-08-24 General Electric Company Frequency shift inverter for variable power control
EP0201624A2 (de) * 1985-05-14 1986-11-20 TRILUX-LENZE GmbH & Co. KG Leuchtstofflampen-Vorschaltgerät

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL166381C (nl) * 1971-05-08 1981-07-15 Philips Nv Werkwijze voor het bedrijven van een lagedrukkwikdamp- ontladingslamp, en inrichting voor het uitvoeren van deze werkwijze.
US3882356A (en) * 1973-12-20 1975-05-06 Texas Instruments Inc Level shifter transistor for a fluorescent lamp ballast system
US4042856A (en) * 1975-10-28 1977-08-16 General Electric Company Chopper ballast for gaseous discharge lamps with auxiliary capacitor energy storage
US4253046A (en) * 1978-12-11 1981-02-24 Datapower, Inc. Variable intensity control apparatus for operating a gas discharge lamp
DE3149526A1 (de) * 1981-12-14 1983-06-23 Philips Patentverwaltung Schaltungsanordnung zum betrieb von hochdruck-gasentladungslampen
DE3327030A1 (de) * 1983-07-27 1985-02-07 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Schaltungsanordnung zum betrieb von hochdruckgasentladungslampen
DE3420229A1 (de) * 1984-05-30 1985-12-05 Frank 3013 Barsinghausen Hansmann Schaltungsanordnung zum betrieb von metalldampf-entladungslampen
US4614898A (en) * 1985-06-24 1986-09-30 General Electric Company Electronic ballast with low frequency AC to AC converter
US4613795A (en) * 1985-06-24 1986-09-23 General Electric Company Driver circuit controller for AC to AC converters
US4649321A (en) * 1985-10-28 1987-03-10 General Electric Company Gate capacitance latch for DC to AC converters

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4346332A (en) * 1980-08-14 1982-08-24 General Electric Company Frequency shift inverter for variable power control
EP0201624A2 (de) * 1985-05-14 1986-11-20 TRILUX-LENZE GmbH & Co. KG Leuchtstofflampen-Vorschaltgerät

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0556134A2 (de) * 1992-02-14 1993-08-18 Cableco Schaltungsanordnung zur Stromregelung in einer Last
FR2687514A1 (fr) * 1992-02-14 1993-08-20 Cableco Sa Dispositif-variateur de l'intensite du courant electrique dans un recepteur.
EP0556134A3 (de) * 1992-02-14 1993-10-06 Cableco Schaltungsanordnung zur Stromregelung in einer Last
US5404287A (en) * 1992-02-14 1995-04-04 Gaz De Bordeaux Device for regulating the intensity of the electric current in a receiver

Also Published As

Publication number Publication date
US4748381A (en) 1988-05-31
DE3540985A1 (de) 1987-05-21
JPS62131498A (ja) 1987-06-13
EP0224301A3 (de) 1987-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0223316B1 (de) Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Gleichspannung aus einer sinusförmigen Eingangsspannung
DE2821498C2 (de)
AT412388B (de) Verfahren zum regeln einer schweissstromquelle mit einem resonanzkreis
DE4014391A1 (de) Lichtstellsystem fuer kompakt-leuchtstoffroehren
DE3909174A1 (de) Impuls fuer impuls stromgeregelte spannungsversorgung
DE2654461C2 (de) Funkenzündungssystem
DE3447486A1 (de) Treiber zum betrieb eines elektrischen verbrauchers sowie mit einem solchen treiber aufgebautes steuergeraet oder steuereinrichtung
EP0019813B1 (de) Elektronischer Sensor-Ein/Aus-Schalter
DE3245112A1 (de) Netzgeraet
DE2824326A1 (de) Stromversorgung fuer elektrische bearbeitung
EP0160989A2 (de) Impulsgenerator zur funkenerosiven Metallbearbeitung
DE2263867A1 (de) Steuerschaltung fuer thyristoren
DE3508289C1 (de) Wechselrichter zur Speisung eines Verbrauchers mit einer induktiven Komponente
DE1613979C3 (de)
EP0224301A2 (de) Schaltungsanordnung zum Wechselstrombetrieb von Gasentladungslampen
DE3244988A1 (de) Gegentakt-wechselrichterschaltung mit gespeicherter ladung fuer schnelles umschalten
DE2702142C3 (de) Anordnung zur Steuerung der Drehzahl eines Universalmotors
DE1613979B2 (de) Gleichspannungswandler
DE2929818A1 (de) Regelschaltung fuer ein netzgeraet
DE3247596A1 (de) Wechselrichterschaltung mit symmetriesteuerung
DE3530638A1 (de) Schaltungsanordnung zum starten und betrieb von gasentladungslampen
EP0201973B1 (de) Schaltungsanordnung zum Betrieb von Gasentladungslampen mit periodisch wechselndem Lampenstrom
DE1915884A1 (de) Elektrischer Steuerkreis fuer die Betaetigung einer ueber Gateelektroden ansteuerbaren,zwei Schaltzustaende besitzenden statischen Schalteinheit
DE2527086A1 (de) Brennerzuendanordnung
DE2223793A1 (de) Gleichrichterschaltung

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): DE FR GB NL

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: N.V. PHILIPS' GLOEILAMPENFABRIEKEN

Owner name: PHILIPS PATENTVERWALTUNG GMBH

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): DE FR GB NL

17P Request for examination filed

Effective date: 19880402

17Q First examination report despatched

Effective date: 19900529

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 19910611

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: STORMBERG, HANS-PETER, DR.

Inventor name: SCHAEFER, RALF, DR.

Inventor name: GANSER, HANS GUENTHER