EP0671866B1 - Stromversorgungsschaltung für eine Entladungslampe, deren Verwendung und Verfahren zum Betrieb - Google Patents

Stromversorgungsschaltung für eine Entladungslampe, deren Verwendung und Verfahren zum Betrieb Download PDF

Info

Publication number
EP0671866B1
EP0671866B1 EP94118802A EP94118802A EP0671866B1 EP 0671866 B1 EP0671866 B1 EP 0671866B1 EP 94118802 A EP94118802 A EP 94118802A EP 94118802 A EP94118802 A EP 94118802A EP 0671866 B1 EP0671866 B1 EP 0671866B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ignition
lamp
switch
phase
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.)
Expired - Lifetime
Application number
EP94118802A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0671866A2 (de
EP0671866A3 (de
Inventor
Volker Adam
Helmut Gellweiler
Walter Dieudonné
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.)
Heraeus Noblelight GmbH
Original Assignee
Heraeus Noblelight GmbH
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 Heraeus Noblelight GmbH filed Critical Heraeus Noblelight GmbH
Publication of EP0671866A2 publication Critical patent/EP0671866A2/de
Publication of EP0671866A3 publication Critical patent/EP0671866A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0671866B1 publication Critical patent/EP0671866B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime 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
    • H05B41/16—Circuit arrangements in which the lamp is fed by dc or by low-frequency ac, e.g. by 50 cycles/sec ac, or with network frequencies
    • H05B41/18—Circuit arrangements in which the lamp is fed by dc or by low-frequency ac, e.g. by 50 cycles/sec ac, or with network frequencies having a starting switch
    • 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

  • Power supply circuit for a discharge lamp with electrodes, one of which as Glow electrode connectable to a controllable device for generating a heating current is that via an output with the electrode of the discharge lamp designed as a glow electrode is connected, as well as with a current limit and an ignition device, the electrodes of the discharge path of the lamp being connected to a direct current source are and the ignition device from the series connection of an ignition voltage generator, a series resistor and the switching path of a switch, the with a capacitor connected to the series resistor output of the ignition voltage generator is connected in parallel, and the use of such a power supply circuit and a method for operating a discharge lamp.
  • From DE 32 05 256 A1 is a circuit for controlling the on the cathode of a deuterium lamp Applied power known, extending life and DC voltage between cathode to reduce photometric noise and applying the anode of the lamp to support the arc current through the tube; furthermore, a separate AC voltage is applied across the cathode by means of an AC amplitude control circuit placed, which controls the amplitude of the alternating current.
  • a potential becomes proportional while the cathode is at room temperature to the alternating current through the cathode compared to a potential, the proportional the AC voltage drop across the cathode in a functional amplifier circuit, wherein the output signals are used to operate a display device.
  • the output signals of the functional amplifier circuit for control the power applied to the cathode by the AC amplitude control circuit.
  • precise timing of the heating phase and ignition phase is not without further possible, so that the commissioned lamp experiences only a minimal load would.
  • From DE-PS 31 08 547 is an ignition circuit for a high pressure metal vapor discharge lamp known, with the ignition pulses using a symmetrically switching four-layer diode or a correspondingly controlled triac via a pulse transformer to the electrodes the discharge path of the discharge lamp is forwarded; in practice there are Circuit arrangements only for the ignition of AC-powered discharge lamps applicable while being used for direct current discharge lamps such as Deuterium or hydrogen lamps are not suitable.
  • DE-PS 14 89 350 describes a gas discharge lamp with a gas filling of deuterium or hydrogen gas, which is a device for designing the under (B) indicated procedure.
  • ignition methods are in this patent Heating a bi-metal strip known in the cold between the anode and the housing surrounding the anode is in electrical contact and with current flow by means of preionization and glow discharge from the housing, whereupon the gas discharge lamp is ignited; proves to be problematic with such gas discharge lamps the relatively strong heating of the gas filling in the flask, being especially for smaller apertures, for example apertures with a Diameter of less than 0.5 mm makes the ignition of deuterium lamps very difficult becomes; in addition, there is a renewed ignition of an already preheated gas discharge lamp extremely difficult.
  • the object of the invention is to provide a discharge lamp, in particular a hydrogen lamp, or deuterium discharge lamp with a heated electrode with high reliability ignite less heat after the start of the heating phase; should also deuterium or hydrogen discharge lamps with an aperture diameter smaller than 0.5 mm are to be ignited with a high degree of certainty preheated deuterium or hydrogen lamps can be reached with high reliability his.
  • Timing of the ignition whereby the overlapping phase is precisely defined in terms of time of heating and ignition phase an ignition process with high precision also for deuterium lamps with an aperture in the range of 0.3 to 0.5 mm and smaller is ensured; Farther it proves to be advantageous that the lamp with high security even when hot can be re-ignited and that even with specimen scatter in predetermined manufacturing tolerances reliable ignition is possible.
  • the timing of Heating and ignition phase is available from a read-only memory, so that inexpensive and reliable components for the exact timing are available.
  • Figure 1 shows a power supply circuit for a deuterium lamp
  • FIG. 2 shows a time diagram for the heating and ignition phase of the deuterium lamp.
  • the deuterium lamp 1 has two schematically shown in its lamp bulb Electrodes 2, 3, of which electrode 2 serves as an anode, while electrode 3 is designed as a glow electrode and serves as a cathode; one end of the helix of the cathode 3 is connected to ground 4, while the other end of the helix with connection 5 of Power supply circuit 6 is connected; the electrode 2 serving as the anode is over Terminal 8 connected to the power supply circuit 6. Since this is a schematic representation of the lamp structure is for a better understanding of constructive design of such a lamp on the already mentioned DE-PS 39 08 553.
  • the power supply circuit 6 includes a constant current source as a direct current source 10, a series circuit of ignition voltage generator 12, series resistor 13 and electronic Switch 14, which is in series with the discharge path formed by electrodes 2 and 3 the lamp 1 are connected; between output 16 of the ignition voltage generator 12 and Series resistor 13 is connected in parallel with the output 16, a capacitor 17, which is connected to a Electrode plate at ground potential 4, i.e. is at the potential of the cathode 3.
  • the electronic switch 14 is designed as an optotriac, the between the connections 18 and 19 lying switching path is actuated with the aid of a control signal, which the control connections 20, 21 are fed to the control input of the electronic switch 14 becomes; the control signal within the switch 14 is optically opened by means of the photodiode 29 transmit the four-layer diode in the radiation area according to the optocoupler principle, so that a potential separation between control signal and switching pulse is achieved.
  • the control the switch 14 takes place via the connection contacts 22, 23 of the Power supply circuit 6.
  • the ignition voltage generator 12 is supplied with power via connection contact 25, while the on-off signal for the ignition voltage generator is supplied via terminal contact 26.
  • the power supply to the heating coil of the electrode 3 takes place via connection contact 27 of the power supply circuit 6 by an external, likewise controllable supply unit.
  • diagram A shows the time profile of the electrode heating via connection 27 according to FIG. 1, which is referred to as heating phase H
  • diagram B shows the drive pulse designated as ignition phase Z via connections 22, 23 according to FIG. 1 and diagram C, the overlap phase U of the heating phase H according to A. and the ignition phase Z according to B over time t.
  • a broad overlap pulse U ' is shown as an example in diagram D, as it results from an ignition phase Z' beginning at time t 2 'according to the dashed representation of diagram B; the end of both ignition phases Z and Z 'is the time t 4 .
  • the heating phase H begins by actuating the external supply unit and the heating current flowing via connection 27 for preheating the electrode 3.
  • an ignition phase Z is started via the connecting terminals 22, 23 to the control inputs 20, 21 of the switch 14 designed as an optotriac, which irradiates the control base of the triac 30 according to the optocoupler principle by irradiation of the light pulse emitted from the photodiode 29, so that the switch path between the connections 18, 19 of the switch 14 is switched through and the capacitor 17 charged by ignition voltage generator 12 discharges the connecting path 18, 19 of the switch via electrodes 2 and 3 to ground 4 via series resistor 13.
  • the ignition phase Z shown in diagram B is shown schematically as a rectangular pulse, the actual curve shape of this pulse resulting from the time constant of capacitor 17 and series resistor 13.
  • the time of the actual overlap phase of the ignition phase Z and the heating phase H can be seen from the diagram C, the overlap pulse U beginning at the time t 2 , its pulse duration extending over the time in which the heating phase H and the ignition phase Z each with the overlay symbolic value 1; if one of the two pulses referred to as the heating phase and ignition phase drops, the overlap pulse according to diagram C is again set to 0, which means that the actual ignition process is completed here in the example at time t 3 , the end of the heating phase H, even if the ignition phase Z still continues extends at a later time t 4 .
  • time sequence of the functional sequence of heating phase H and ignition phase Z is preprogrammed by means of a digital computer and storage system and can be called up in an optimized sequence; the values for the times t 1 , t 2 t 3 and t 4 are predetermined in a read-only memory and are called up in succession by the operation of a microprocessor for control purposes via the inputs 27, 26, 22 and 23.

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)

Description

Stromversorgungsschaltung für eine Entladungslampe mit Elektroden von denen eine als Glühelektrode an eine steuerbare Vorrichtung zur Erzeugung eines Heizstromes anschließbar ist, die über einen Ausgang mit der als Glühelektrode ausgebildeten Elektrode der Entladungslampe verbunden ist, sowie mit einer Strombegrenzung und einer Zündvorrichtung, wobei die Elektroden der Entladungsstrecke der Lampe mit einer Gleichstromquelle verbunden sind und die Zündvorrichtung aus der Reihenschaltung eines Zündspannungsgenerators, eines Vorwiderstandes und der Schaltstrecke eines Schalters besteht, wobei dem mit dem Vorwiderstand verbundenen Ausgang des Zündspannungsgenerators ein Kondensator parallel geschaltet ist, sowie die Verwendung einer solchen Stromversorgungsschaltung und ein Verfahren zum Betrieb einer Entladungslampe.
Aus der US-PS 44 17 180 ist eine Zündvorrichtung mit der Reihenschaltung eines Zündspannungsgenerators, eines Vorwiderstandes und der Schaltstrecke eines Schalters bekannt, wobei ein mit einem Vorwiderstand verbundener Ausgang des Zündspannungsgenerators einem Kondensator parallel geschaltet ist und der Schalter zwecks Entladung des Kondensators und Zündung über einen Eingang ansteuerbar ist. Als problematisch ist hierbei ein verhältnismäßig hoher Lampenverschleiß zu sehen, da eine präzise Zeitabstimmung von Aufheizphase und Zündphase nicht ohne weiteres gegeben ist.
Aus der DE 32 05 256 A1 ist eine Schaltung zur Steuerung der an die Kathode einer Deuteriumlampe angelegten Leistung bekannt, wobei zur Verlängerung der Lebensdauer sowie zur Verminderung von photometrischem Rauschen eine Gleichspannung zwischen Kathode und Anode der Lampe angelegt wird, um den Lichtbogenstrom durch die Röhre zu unterstützen; weiterhin wird eine getrennte Wechselspannung über die Kathode mittels einer Wechselstromamplitudensteuerschaltung gelegt, welche die Amplitude des Wechselstroms steuert. Während sich die Kathode auf Raumtemperatur befindet, wird ein Potential proportional zum Wechselstrom durch die Kathode gegenüber einem Potential abgeglichen, das Proportional dem Wechselspannungsabfall über der Kathode in einer Funktionsverstärkerschaltung liegt, wobei die Ausgangssignale zum Betreiben einer Anzeigevorrichtung herangezogen werden. Im Betrieb der Lampe werden die Ausgangssignale der Funktionsverstärkerschaltung zur Steuerung der mit der Wechselstromamplitudensteuerschaltung an die Kathode gelegte Leistung gesteuert. Auch hier ist eine präzise Zeitabstimmung von Aufheizphase und Zündphase nicht ohne weiteres möglich, wodurch die inbetriebgenommene Lampe nur eine minimale Belastung erfahren würde.
Weiterhin ist aus der US 50 53 683 eine Zünd- und Betriebsanordnung zum Steuern einer Startervorrichtung bekannt, welche eine Natriumlampe zündet; es handelt sich hierbei um eine Spezialanwendung für Natriumlampen, bei der die übliche Problematik der Zeitabstimmung von Aufheizphase und Zündphase keine Rolle spielt.
Aus der DE-PS 31 08 547 ist eine Zündschaltung für eine Hochdruckmetalldampfentladungslampe bekannt, bei der Zündimpulse mit Hilfe einer symetrisch schaltenden Vier-Schicht-Diode oder einem entsprechend gesteuerten Triac über einen Impulstransformator an die Elektroden der Entladungsstrecke der Entladungslampe weitergeleitet wird; in der Praxis sind derartige Schaltungsanordnungen nur für die Zündung von wechselspannungsbetriebenen Entladungslampen anwendbar während sie für gleichspannungsbetriebene Entladungslampen wie Deuterium- bzw. Wasserstofflampen nicht geeignet sind.
Weiterhin ist aus der DE-PS 39 08 553 eine mit Deuterium- oder Wasserstoffgas gefüllte Gasentladungslampe bekannt, aus deren Beschreibung alternative Verfahren zur Zündung von Gasentladungslampen bekannt sind. Als alternatives Verfahren sind dort beschrieben
  • A) Zündung durch Anlegen einer Hochspannung von beispielsweise 350 Volt zwischen Anode und Kathode.
  • B) Zündung durch Anlegen einer Hochspannung im Bereich von circa 250 Volt zwischen Anode und Kathode, wobei Anode und Lampengehäuse mittels eines hochomigen Widerstandes miteinander verbunden sind. Solange kein Strom fließt, liegen Anode und Gehäuse auf gleichem Potential, so daß die Bogenlänge beim Zündvorgang verkürzt und die Zündspannung somit reduziert wird.
  • C) Die Zündung der Lampe wird durch einen Triggerimpuls an das im Betrieb elektrisch isolierte Lampengehäuse initialisiert, wobei ein elektrischer Überschlag zwischen Kathode und Gehäuse erzielt wird und Ladungsträger erzeugt werden, die dann einen Bogen zwischen Anode und Kathode zünden; hierdurch reduziert sich die notwendige Zündspannung auf einen Wert von ca. 100 Volt.
    • Weiterhin beschreibt die DE-PS 14 89 350 eine Gasentladungslampe mit einer Gasfüllung aus Deuterium- oder Wasserstoffgas, die eine Vorrichtung zur Ausgestaltung des unter (B) genannten Verfahrens angibt. Weiterhin sind in dieser Patentschrift Zündverfahren durch Erwärmung eines Bi-Metallstreifens bekannt, der im kalten Zustand zwischen der Anode und dem die Anode umgebenden Gehäuse elektrisch kontaktierend anliegt und bei Stromdurchfluß mittels Vorionisierung und Glimmentladung von dem Gehäuse abhebt, woraufhin die Gasentladungslampe gezündet wird; als problematisch erweist sich bei solchen Gasentladungslampen die verhältnismäßig starke Erwärmung der im Kolben befindlichen Gasfüllung, wobei insbesondere bei kleineren Blenden, beispielsweise bei Blenden mit einem Durchmesser von weniger als 0,5 mm die Zündung von Deuteriumlampen stark erschwert wird; darüberhinaus ist eine erneute Zündung einer bereits vorgewärmten Gasentladungslampe außerordentlich erschwert.
    Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Entladungslampe, insbesondere eine Wasserstoff- bzw. Deuteriumentladungslampe mit heizbarer Elektrode mit hoher Zuverlässigkeit unter geringer Wärmeentwicklung nach dem Beginn der Aufheizphase zu zünden; dabei sollen auch Deuterium- oder Wasserstoffentladungslampen mit einem Blendendurchmesser kleiner als 0,5 mm mit hoher Sicherheit gezündet werden.Weiterhin soll die erneute Zündung bereits vorgewärmter Deuterium- oder Wasserstofflampen mit hoher Zuverlässigkeit erreichbar sein.
    Außer einer Stromversorgungsschaltung für Entladungslampen soll auch deren Verwendung sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Entladungslampe angegeben werden.
    Die Aufgabe wird vorrichtungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Stromversorgungsschaltung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 angegeben.
    Die Verwendung einer Stromversorgungsschaltung erfolgt gemäß Anspruch 5 bei einer Deuterium- und Wasserstoffentladungslampe.
    Die Aufgabe wird verfahrensgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 6 gelöst.
    Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Ansprüchen 7 bis 9 angegeben.
    Als vorteilhaft erweist sich beim Gegenstand der Erfindung die Möglichkeit einer exakten zeitlichen Vorgabe der Zündung, wobei durch exakte zeitliche Definition der Überlappungsphase von Heiz- und Zündphase ein Zündvorgang mit hoher Präzision auch für Deuteriumlampen mit einer Blende im Bereich von 0,3 bis 0,5 mm und kleiner sichergestellt ist; weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, daß die Lampe auch im Heißzustand mit hoher Sicherheit wiedergezündet werden kann und daß auch bei Exemplarstreuungen in vorgegebenen Fertigungstoleranzen eine zuverlässige Zündung möglich ist.
    Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, daß die Vorgabe von Heiz- und Zündphase durch digitale Ansteuerung mittels Mikroprozessor möglich ist, wobei die zeitliche Vorgabe von Heiz- und Zündphase aus einem Festwertspeicher abrufbar ist, so daß kostengünstige und zuverlässige Bauelemente für den exakten zeitlichen Ablauf zur Verfügung stehen.
    Im vorgenannten ist der Gegenstand der Erfindung anhand der Figuren 1 und 2 näher erläutert.
    Figur 1 zeigt eine Stromversorgungsschaltung für eine Deuteriumlampe;
    Figur 2 zeigt ein Zeitdiagramm für Heiz- und Zündphase der Deuteriumlampe.
    Gemäß Figur 1 weist die Deuteriumlampe 1 in Ihrem Lampenkolben zwei schematisch dargestellte Elektroden 2, 3 auf, von denen Elektrode 2 als Anode dient, während Elektrode 3 als Glühelektrode ausgebildet ist und als Kathode dient; ein Ende der Wendel der Kathode 3 ist mit der Masse 4 verbunden, während das andere Ende der Wendel mitAnschluß 5 der Stromversorgungsschaltung 6 verbunden ist; die als Anode dienende Elektrode 2 ist über Anschluß 8 mit der Stromversorgungsschaltung 6 verbunden. Da es sich hier um eine schematische Darstellung des Lampenaufbaus handelt, wird zum besseren Verständnis der konstruktiven Ausgestaltung einer solchen Lampe auf die bereits eingangs erwähnte DE-PS 39 08 553 verwiesen.
    Die Stromversorgungsschaltung 6 enthält eine Konstantstromquelle als Gleichstromquelle 10, eine Reihenschaltung von Zündspannungsgenerator 12, Vorwiderstand 13 und elektronischem Schalter 14, welche in Reihe mit der von den Elektroden 2 und 3 gebildeten Entladungsstrecke der Lampe 1 verbunden sind; zwischen Ausgang 16 des Zündspannungsgenerators 12 und Vorwiderstand 13 ist parallel zum Ausgang 16 ein Kondensator 17 geschaltet, der mit einer Elektrodenplatte auf Massepotential 4, d.h. auf dem Potential der Kathode 3 liegt.
    Der elektronische Schalter 14 ist als Optotriac ausgebildet, wobei die zwischen den Anschlüssen 18 und 19 liegende Schaltstrecke mit Hilfe eines Steuersignals betätigt wird, welches über die Steueranschlüsse 20, 21 dem Steuereingang des elektronischen Schalters 14 zugeführt wird; dabei wird das Steuersignal innerhalb des Schalters 14 mittels Photodiode 29 optisch auf die im Strahlungsbereich liegende Vierschichtdiode nach dem Optokoppler-Prinzip übertragen, so daß eine Potentialtrennung zwischen Steuersignal und Schaltimpuls erzielt wird. Die Ansteuerung des Schalters 14 erfolgt über die Anschlußkontakte 22, 23 der Stromversorgungsschaltung 6. Die Stromversorgung des Zündspannungsgenerators 12 erfolgt über Anschlußkontakt 25, während das Ein-Ausschaltsignal für den Zündspannungsgenerator über Anschlußkontakt 26 zugeführt wird. Die Stromversorgung der Heizwicklung der Elektrode 3 erfolgt über Anschlußkontakt 27 der Stromversorgungsschaltung 6 durch eine externe, ebenfalls steuerbare Versorgungseinheit.
    Die Funktionsweise der Schaltungsvorrichtung gemäß Figur 1 wird nachfolgend unter Zuhilfenahme der Zeitdiagramme gemäß Figur 2 näher erläutert.
    Gemäß Figur 2 zeigt Diagramm A den als Aufheizphase H bezeichnenten zeitlichen Verlauf der Elektrodenheizung über Anschluß 27 gemäß Figur 1, Diagramm B den als Zündphase Z bezeichneten Ansteuerimpuls über die Anschlüsse 22, 23 gemäß Figur 1 und Diagramm C die Überlappungsphase U der Aufheizphase H gemäß A und der Zündphase Z gemäß B über der Zeit t. Weiterhin ist beispielhaft ein breiter Überlappungsimpuls U' in Diagramm D dargestellt, wie er sich aus einer zum Zeitpunkt t2' beginnenden Zündphase Z' gemäß der gestrichelten Darstellung des Diagramms B ergibt; das Ende beider Zündphasen Z und Z' ist der Zeitpunkt t4.
    Gemäß Diagramm A und Figur 1 beginnt die Aufheizphase H durch Ansteuerung der externen Versorgungseinheit und den über Anschluß 27 fließenden Heizstrom zur Vorheizung der Elektrode 3. Nach Ablauf einer vorgegebenen Vorheizzeit wird gemäß Diagramm B zum Zeitpunkt t2 eine Zündphase Z über die Anschlußklemmen 22, 23 an die Steuereingänge 20, 21 des als Optotriac ausgebildeten Schalters 14 geleitet, welches durch Bestrahlung des aus Photodiode 29 abgegebenen Lichtimpulses die Steuerbasis des Triacs 30 nach dem Optokopplerprinzip bestrahlt, so daß die Schalterstrecke zwischen den Anschlüssen 18, 19 des Schalters 14 durchgeschaltet wird und der vom Zündspannungsgenerator 12 aufgeladene Kondensator 17 sich über Vorwiderstand 13 die Anschlußstrecke 18, 19 des Schalters über die Elektroden 2 und 3 zur Masse 4 hin entlädt. Die in Diagramm B dargestellte Zündphase Z ist schematisch als Rechteckimpuls dargestellt, wobei sich der eigentliche Kurvenverlauf dieses Impulses aus der Zeitkonstante von Kondensator 17 und Vorwiderstand 13 ergibt. Die Zeit der eigentlichen Überlappungsphase von Zündphase Z und Heizphase H ist dem Diagramm C zu entnehmen, wobei der Überlappungsimpuls U zum Zeitpunkt t2 beginnt, wobei sich seine Impulsdauer über die Zeit erstreckt, in der sich die Aufheizphase H und die Zündphase Z jeweils mit dem symbolischen Wert 1 überlagern; bei Abfall eines der beiden als Aufheizphase und Zündphase bezeichneten Impulse wird der Überlappungsimpuls gemäß Diagramm C wiederum auf 0 gesetzt, womit der eigentliche Zündvorgang hier im Beispiel zum Zeitpunkt t3, dem Ende der Aufheizphase H abgeschlossen ist, auch wenn sich die Zündphase Z noch bis zum späteren Zeitpunkt t4 erstreckt.
    Je nach Ausgestaltung von Kondensator und Vorwiderstand und Ansteuerungsbeginn ist es auch möglich, die Zündphase Z' gemäß Diagramm B früher zu starten, so daß die eigentliche Überlappungsphase gemäß Diagramm D bereits im Zeitpunkt t2 beginnt und ebenfalls mit dem Ende der Aufheizphase H gemäß Diagramm A zum Zeitpunkt t3 endet.
    Als besonders vorteilhaft erweist es sich, daß mittels eines digitalen Rechner- und Speichersystems die zeitliche Folge des Funktionsablaufes von Aufheizphase H und Zündphase Z vorprogrammiert ist und in einer optimierten Reihenfolge abgerufen werden kann; dabei sind die Werte für die Zeitpunkte t1, t2 t3 und t4 in einem Festwertspeicher vorgegeben und werden durch den Betrieb eines Mikroprozessors nacheinander zwecks Ansteuerung über die Eingänge 27, 26, 22 und 23 abgerufen.

    Claims (9)

    1. Stromversorgungsschaltung für eine Entladungslampe mit Elektroden (2, 3), von denen eine als Glühelektrode an eine steuerbare Vorrichtung zur Erzeugung eines Heizstromes anschließbar ist, die über einen Ausgang (5) mit der als Glühelektrode ausgebildeten Elektrode (3) der Entladungslampe (1) verbunden ist, sowie mit einer Strombegrenzung und einer Zündvorrichtung, wobei die Elektroden (2, 3) der Entladungsstrecke der Lampe (1) mit einer Gleichstromquelle (10) verbunden sind und die Zündvorrichtung aus der Reihenschaltung eines Zündspannungsgenerators (12), eines Vorwiderstandes (13) und der Schaltstrecke eines Schalters (14) besteht, wobei dem mit dem Vorwiderstand (13) verbundenen Ausgang (16) des Zündspannungsgenerators ein Kondensator (17) parallel geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündvorrichtung der von Lampen-Elektroden gebildeten Entladungsstrecke der Lampe parallel geschaltet ist, wobei sie als Schalter (14) einen steuerbaren elektronischen Schalter auf Halbleiterbasis aufweist, und der elektronische Schalter (14) über einen Steuereingang (20, 21) mit einem Zündimpulsgenerator verbunden ist.
    2. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der steuerbare Schalter (14) als Optokoppler ausgebildet ist.
    3. Stromversorgungsschaltung nach 2, dadurch gekennzeichnet, dass der steuerbare Schalter (14) als Optotriac ausgebildet ist.
    4. Stromversorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichstromquelle (10) als Konstantstromquelle ausgebildet ist.
    5. Verwendung der Stromversorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 für eine Deuterium- oder Wasserstofflampe.
    6. Verfahren zum Betrieb einer Entladungslampe (1) mit als Anode und Kathode geschalteten Elektroden (2, 3), wobei die Elektroden (2, 3) als Entladungsstrecke der Lampe (1) mit einer Gleichspannungsquelle (10) verbunden sind und die Zündvorrichtung aus der Reihenschaltung eines Zündspannungsgenerators (12), eines Vorwiderstandes (13) und der Schaltstrecke eines Schalters (14) besteht, wobei dem mit dem Vorwiderstand (13) verbundenen Ausgang (16) des Zündspannungsgenerators (12) ein Kondensator (17) parallel geschaltet ist und die Entladungsstrecke nach Beginn einer Aufheizphase der Kathode (3) aus dem Kondensator (17) mittels Schalter (14) durch dessen Schließung mit einer Zündphase beaufschlagt wird, wobei sich eine zeitliche Überlappung der Aufheizphase und der Zündphase ergibt, dadurch gekennzeichnet, dass der als steuerbarer, elektronischer Schalter ausgebildete Schalter (14) von einem Zünd-impulsgenerator mittels Steuersignal so angesteuert wird, dass die Phase der zeitlichen Überlappung von Aufheizphase und Zündphase wenigstens im Bereich von 5 bis 50% der Dauer der Zündphase liegt.
    7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal innerhalb des steuerbaren Schalters (14) mit Hilfe einer Photodiode (29) nach dem Prinzip des Optokopplers optisch übertragen wird.
    8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Überlappung im Bereich von 500 µs bis 100 ms liegt.
    9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitude der Zündspannung im Bereich von 200 bis 1000 V liegt.
    EP94118802A 1994-03-08 1994-11-30 Stromversorgungsschaltung für eine Entladungslampe, deren Verwendung und Verfahren zum Betrieb Expired - Lifetime EP0671866B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE4407674 1994-03-08
    DE4407674A DE4407674A1 (de) 1994-03-08 1994-03-08 Stromversorgungsschaltung für eine Entladungslampe, deren Verwendung und Verfahren zum Betrieb

    Publications (3)

    Publication Number Publication Date
    EP0671866A2 EP0671866A2 (de) 1995-09-13
    EP0671866A3 EP0671866A3 (de) 1996-12-04
    EP0671866B1 true EP0671866B1 (de) 2001-04-18

    Family

    ID=6512151

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP94118802A Expired - Lifetime EP0671866B1 (de) 1994-03-08 1994-11-30 Stromversorgungsschaltung für eine Entladungslampe, deren Verwendung und Verfahren zum Betrieb

    Country Status (3)

    Country Link
    US (1) US5530319A (de)
    EP (1) EP0671866B1 (de)
    DE (2) DE4407674A1 (de)

    Families Citing this family (5)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US6495825B1 (en) 1999-12-22 2002-12-17 International Business Machines Corporation Apparatus for photo exposure of materials with subsequent capturing of volatiles for analysis
    US7030567B2 (en) * 2005-02-04 2006-04-18 Osram Sylvania Inc. Phase-control power controller with digital RMS load voltage regulation
    US7034469B2 (en) * 2005-02-04 2006-04-25 Osram Sylvania Inc. Phase-control power controller with analog RMS load voltage regulation
    JP4909199B2 (ja) * 2007-07-13 2012-04-04 浜松ホトニクス株式会社 放電ランプ用制御装置及び光源装置
    UY31825A (es) * 2008-05-13 2010-01-05 Res And Innovation Inc Método de iniciación para descarga de plasma luminiscente anormal en un medio de fase líquida y dispositivo para su implementación

    Family Cites Families (14)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE1489350C3 (de) * 1962-07-13 1974-09-05 Dr. Kern Gmbh, 3400 Goettingen Gasentladungslampe mit einer Gasfüllung aus Deuterium- oder Wasserstoffgas
    US3904925A (en) * 1973-10-01 1975-09-09 Gen Electric Power supply for a thermionic emission gas discharge lamp
    US4101809A (en) * 1977-05-26 1978-07-18 General Electric Company Discharge lamp operating circuit
    US4221994A (en) * 1978-11-09 1980-09-09 Demetron Research Corporation Photo curing light source
    US4438370A (en) * 1981-03-03 1984-03-20 Isco, Inc. Lamp circuit
    US4417180A (en) * 1981-03-05 1983-11-22 The Perkin-Elmer Corporation Lamp firing apparatus
    DE3108547A1 (de) * 1981-03-06 1982-10-07 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH, 8000 München "zuendschaltung fuer eine hochdruckmetalldampfentladungslampe"
    US4742276A (en) * 1986-07-25 1988-05-03 The Perkin-Elmer Corporation Regulated deuterium arc supply system
    JP2862887B2 (ja) * 1989-02-21 1999-03-03 浜松ホトニクス株式会社 ガス放電管の駆動回路
    GB2230662B (en) * 1989-02-23 1993-10-06 Matsushita Electric Works Ltd Device for lighting a dc discharge lamp
    US5128593A (en) * 1990-01-25 1992-07-07 Beckman Instruments, Inc. Power supply for gas-filled lamps
    US5053683A (en) * 1990-12-06 1991-10-01 Lendar Design Inc. Starting and operating device for controlling a starter that ignites a sodium lamp
    US5150009A (en) * 1991-08-30 1992-09-22 Gte Products Corporation Glow discharge lamp
    DE4140557A1 (de) * 1991-12-09 1993-06-17 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Schaltungsanordnung zum betrieb einer oder mehrerer niederdruckentladungslampen

    Also Published As

    Publication number Publication date
    EP0671866A2 (de) 1995-09-13
    DE59409733D1 (de) 2001-05-23
    EP0671866A3 (de) 1996-12-04
    DE4407674A1 (de) 1995-09-14
    US5530319A (en) 1996-06-25

    Similar Documents

    Publication Publication Date Title
    DE2816415C2 (de)
    DE3101568C2 (de) Schaltungsanordnung zum Betrieb von Niederdruckentladungslampen mit einstellbarem Lichtstrom
    EP1103165A1 (de) Elektronisches vorschaltgerät für mindestens eine niederdruck-entladungslampe
    DE3905715A1 (de) Verfahren und ballastschaltung zum betreiben einer gasentladungslampe
    DE19757295B4 (de) Elektronisches Vorschaltgerät
    DE4136486A1 (de) Vorschaltgeraet zum starten und betreiben von wechselstrom-hochdruck-gasentladungslampen
    DE19712258A1 (de) Schaltung zur Zündung einer Hochdruckentladungslampe
    DE3539119A1 (de) Betriebsschaltung fuer eine hochdruck-entladungslampe
    EP0671866B1 (de) Stromversorgungsschaltung für eine Entladungslampe, deren Verwendung und Verfahren zum Betrieb
    DE2802218A1 (de) Elektronischer starter zum zuenden einer entladungslampe
    DE60122192T2 (de) Schaltungsanordnung
    EP0540924B1 (de) Vorschaltgerät zum Starten und Betreiben von Wechselstrom-Hochdruck-Gasentladungslampen
    DE2924069C2 (de) Schaltungsanordnung zum Zünden und Betrieb einer Gas- und/oder Dampfentladungslampe
    DE1764624A1 (de) Vorrichtung zum Speisen bzw. Zuenden einer Gas- und/oder Dampfentladungsroehre mittels einer Hochfrequenzspannung
    DE102006031341A1 (de) Elektronisches Lampenvorschaltgerät zur Regelung von Betriebsparametern einer HF-betriebenen Leuchtstofflampe
    DE3208607C2 (de)
    DE3100177A1 (de) Schaltungsanordnung zum zuenden und betrieb einer niederdruckentladungslampe aus einer gleichstromquelle
    DE3236852C2 (de) Startvorrichtung für Gasentladungslampen mit heizbaren Elektroden
    DE2514321C3 (de) Schaltungsanordnung zum Zünden und Betrieb von Niederdruck-Leuchtstofflampen
    EP0069967A1 (de) Einrichtung zum Starten von Leuchtstofflampen
    DE3025249A1 (de) Schaltung zur helligkeitssteurung von leuchtstofflampen
    DE4101980A1 (de) Wechselspannungs-vorschaltgeraet fuer elektrische entladungslampen
    DE3938677A1 (de) Leuchtstofflampen-vorschaltgeraet
    DE102005017674B4 (de) Verfahren und Einrichtung zum Betrieb einer Niederdruckgasentladungslampe
    DE4013697A1 (de) Leuchtstofflampen-vorschaltgeraet

    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

    17P Request for examination filed

    Effective date: 19941207

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: A2

    Designated state(s): DE FR GB IT NL

    PUAL Search report despatched

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: A3

    Designated state(s): DE FR GB IT NL

    17Q First examination report despatched

    Effective date: 19981005

    GRAG Despatch of communication of intention to grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

    GRAG Despatch of communication of intention to grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

    GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

    GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

    GRAA (expected) grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: B1

    Designated state(s): DE FR GB IT NL

    REF Corresponds to:

    Ref document number: 59409733

    Country of ref document: DE

    Date of ref document: 20010523

    ITF It: translation for a ep patent filed

    Owner name: SOCIETA' ITALIANA BREVETTI S.P.A.

    GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

    Effective date: 20010601

    ET Fr: translation filed
    REG Reference to a national code

    Ref country code: GB

    Ref legal event code: IF02

    PLBE No opposition filed within time limit

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

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

    Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

    26N No opposition filed
    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: GB

    Payment date: 20131120

    Year of fee payment: 20

    Ref country code: DE

    Payment date: 20131121

    Year of fee payment: 20

    Ref country code: FR

    Payment date: 20131120

    Year of fee payment: 20

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: NL

    Payment date: 20131121

    Year of fee payment: 20

    Ref country code: IT

    Payment date: 20131128

    Year of fee payment: 20

    REG Reference to a national code

    Ref country code: DE

    Ref legal event code: R071

    Ref document number: 59409733

    Country of ref document: DE

    REG Reference to a national code

    Ref country code: NL

    Ref legal event code: V4

    Effective date: 20141130

    REG Reference to a national code

    Ref country code: GB

    Ref legal event code: PE20

    Expiry date: 20141129

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: GB

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF EXPIRATION OF PROTECTION

    Effective date: 20141129