FI78212B

FI78212B - ANORDNING FOER STYRNING AV LJUSINTENSITET HOS LAOGTRYCKSURLADDNINGSLAMPOR.

Info

Publication number: FI78212B
Application number: FI834428A
Authority: FI
Inventors: Josef Ballmann; Manfred Klamt
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1982-12-10
Filing date: 1983-12-02
Publication date: 1989-02-28
Also published as: DE3373399D1; FI78212C; EP0111296B1; EP0111296A1; FI834428A0; FI834428A

Description

1 782121 78212

Pienpainepurkauslampun valoisuuden säätämiseen tarkoitettu laiteDevice for adjusting the brightness of a low-pressure discharge lamp

Nyt selostettava keksintö koskee patenttivaatimuksen 5 1 johdannon mukaista pienpainepurkauslampun valoisuuden sää tämiseen tarkoitettua laitetta. Säätölaitteen syöttämää jännitettä muutetaan yleensä vaihekulman avulla. Jotta halkaisijaltaan 38 mm loisteputkien valoisuus voitaisiin säätää mahdollisimman pieneksi, käytetään lampun yläpinnassa lisä-10 sytytyslaitteita, esim. suurjännitteeseen kytkettyjä syty-tysliuskoja tai metalliverkkoa. Uusien kryptontäytteisten, halkaisijaltaan 26 mm pienpainepurkauslamppujen valmistajien mukaan näiden lamppujen valoisuutta ei voida kuitenkaan säätää edellä selostetulla tavalla.The present invention relates to a device for adjusting the brightness of a low-pressure discharge lamp according to the preamble of claim 5. The voltage supplied by the control device is usually changed by means of the phase angle. In order to keep the brightness of the fluorescent tubes with a diameter of 38 mm as small as possible, additional ignition devices 10 are used on the upper surface of the lamp, e.g. high-voltage ignition strips or a metal mesh. However, according to the manufacturers of the new crypto-filled low-pressure discharge lamps with a diameter of 26 mm, the brightness of these lamps cannot be adjusted as described above.

15 Tämän keksinnön tarkoituksena onkin sen vuoksi ke hittää halkaisijaltaan 26 mm pienpainepurkauslamppujen valoisuuden säätämiseen tarkoitettu laite.The object of the present invention is therefore to develop a device for controlling the brightness of low-pressure discharge lamps with a diameter of 26 mm.

Keksinnön mukainen rakenne esitetään patenttivaatimuksessa 1. Se perustuu siihen, että 5 kHz suuremman taa-20 juuden omaavan lisäjännitteen avulla ylläpidetään tietty perusionisaatio, joka takaa lampun vakaa toiminnan myös sen valoisuuden ollessa suhteellisen pieni.The structure according to the invention is set out in claim 1. It is based on the fact that an additional voltage with a frequency higher than 5 kHz maintains a certain perusionization, which guarantees stable operation of the lamp even when its brightness is relatively low.

Lisäjännitelähteenä voidaan käyttää tähän tarkoitukseen sopivaa generaattoria, jossa on riittävä teho.A suitable generator with sufficient power can be used as an additional voltage source.

25 Sen tarvitsema käyttöjännite saadaan keksinnön eräässä suoritusmuodossa hehkutusmuuntajasta, joka joka tapauksessa tarvitaan purkauslampun käyttämiseksi. Siinä voi tällöin olla erillinen toisiokäämi. Erittäin edullista on kuitenkin ottaa lisäjännitelähteen syöttöjännite lampun elektro-30 dia syöttävästä toisiokäämistä.In one embodiment of the invention, the operating voltage required for this is obtained from the annealing transformer, which in any case is required to operate the discharge lamp. It can then have a separate secondary winding. However, it is very advantageous to take the supply voltage of the auxiliary voltage source from the secondary winding supplying the electro-30 slide of the lamp.

Kun lisäjännitelähteen virta syötetään hehkutusmuun-tajan kautta, lisäjännitelähde ja hehkutusmuuntaja voidaan muodostaa valmiiksi johdotetuksi lisälaitteeksi, jossa on verkkoliitäntäliittimien lisäksi myös ne liittimet, jotka 35 tarvitaan lampun kuumennuselektrodien kytkemiseen. Tämä lisälaite ei liittimiin nähden poikkea ulkonaisesti mil- 2 78212 lään tavalla aikaisemmin käytetystä hehkutusmuuntajasta, johon verrattuna lisälaite on mieluimmin yhtä leveä tai kapeampi. Kiinnitystäpä on myös sama, joten nykyisten laitteiden muuttaminen tapahtuu yksinkertaisesti vain 5 vaihtamalla hehkutusmuuntaja uuteen lisälaitteeseen. Lisä jännitelähde on edullista sijoittaa etupuolelle, siis hehkutusmuuntajän pituussuuntaan, koska tässä kohdassa on yleensä riittävästi tilaa lampun rungossa.When the auxiliary voltage source is supplied via an annealing transformer, the auxiliary voltage source and the annealing transformer can be formed as a pre-wired accessory having not only the mains connection terminals but also the terminals 35 required for connecting the lamp heating electrodes. This accessory does not differ in appearance in any way from the annealing transformer previously used, in comparison to which the accessory is preferably as wide or narrower. The mounting is also the same, so changing existing equipment is simply done by just 5 replacing the annealing transformer with a new accessory. It is advantageous to place the additional voltage source on the front side, i.e. in the longitudinal direction of the annealing transformer, because there is usually enough space in the lamp body at this point.

Erikoistapauksessa voi myös olla hyvä käyttää muu-10 tostyön yhteydessä edelleenkin hehkutusmuuntajia ja lisätä vain lisäjännitelähde ja yhdistää se hehkutusmuuntajän liittimiin. Lisäjännitelähde on mieluimmin kolminapainen, joten tällöin joudutaan suorittamaan vain kolme kytkentää hehkutusmuuntajaan. Jos tällä tavoin kytketty loisteputki 15 irrotetaan istukasta niin, että vain maadotuksen puoleinen kuumennusvirtapiiri katkeaa ensin, ja jos sitten kosketaan johonkin vapaana olevaan elektrodiliitäntään, lisävirta voi siirtyä maahan asianomaisen henkilön kautta ja ionisoida lampun ensin niin, että sen jälkeen myös vaa-20 rallinen päävirta voi mennä maahan tämän henkilön kautta.In special cases, it may also be a good idea to continue to use annealing transformers in connection with other work and only add an additional voltage source and connect it to the terminals of the annealing transformer. The auxiliary voltage source is preferably three-pole, so only three connections to the annealing transformer have to be made. If the fluorescent tube 15 connected in this way is disconnected from the socket so that only the heating circuit on the ground side is interrupted first, and then one of the free electrode connections is touched, additional current can pass to the ground go to the country through this person.

Jotta voitaisiin välttää tämä vaaratilanne, joka syntyy koskettaessa toisella puolella vapaana oleviin elektrodeihin, on keksinnön erään lisärakenteen mukaan kehitetty sellainen ohjauslaite, joka katkaisee lisäjännit-25 teen maan puolella olevan hehkutusvirtapiirin katketessa.In order to avoid this danger which arises from contact with the free electrodes on the other side, according to a further structure of the invention, a control device has been developed which cuts off the additional voltage when the annealing circuit on the ground side is interrupted.

Keksintö koskee myös tämän irtikytkennän tekemistä riippumattomaksi siitä, että loistelamppu irrotetaan maan puoleisesta istukasta. Tätä varten voidaan istukkaan tai myös lähelle sitä järjestää lampun koteloon lisäkosketin, 30 jonka asento muuttuu, kun lamppu irrotetaan istukasta, ja joka saa tällöin joko suoraan tai välillisesti aikaan lisäjännitteen irtikytkennän.The invention also relates to making this disconnection independent of the discharge of the fluorescent lamp from the ground-side socket. For this purpose, an additional contact 30 can be arranged in or near the socket in the lamp housing, the position of which changes when the lamp is removed from the socket, and which then either directly or indirectly causes the additional voltage to be disconnected.

On kuitenkin edullisempaa, että valvotaan maan puoleisessa kuumennusvirtapiirissä olevaa virtaa ja että li-35 säjännitelähde sen katketessa kytkeytyy irti.However, it is more preferable to monitor the current in the ground heating circuit and to disconnect the li-35 power supply when it is disconnected.

3 782123,78212

Kummassakin tapauksessa ei edellä mainittu lampun elektrodiin koskettaminen aiheuta enää vaaratilannetta, koska lampun kautta eikä myöskään siihen koskettavan henkilön kautta pääse maahan suurtaajuista ionisointivirtaa 5 eikä tällöin myöskään päävirtaa.In either case, the above-mentioned contact of the lamp with the electrode no longer causes a dangerous situation, because a high-frequency ionization current 5 and then a main current do not enter the ground through the lamp or through the person in contact with it.

Oheisten kuvien avulla havainnollistetaan nyt kahta keksinnön mukaista esimerkkirakennetta.The following figures now illustrate two exemplary structures according to the invention.

Molemmissa rakenteissa vaihtojänniteverkon liittimien L ja N väliin on yhdistetty tavanomainen ohjauslaite 10 3, joka syöttää säädettävää jännitettä esikuristimen 2 kautta pienpainepurkauslammppuun 1.In both constructions, a conventional control device 10 3 is connected between the terminals L and N of the alternating voltage network, which supplies an adjustable voltage through a pre-choke 2 to the low-pressure discharge lamp 1.

Jotta säätöalue on saatu suureksi, on järjestetty hehkutusmuuntajän 4 käsittävä lisälaite 6, jonka ensiö-käämi 41 on yhdistetty liittimillä 61 ja 62 vaihtojännite-15 verkkoon. Tämän hehkutusmuuntajän ensimmäinen toisiokäämi 43 on yhdistetty liittimillä 63 ja 64 lampun 1 elektrodiin 11. Toinen toisiokäämi 42 syöttää toista elektrodia 12 liittimien 62 ja 65 kautta.In order to make the control range large, an auxiliary device 6 comprising an annealing transformer 4 is provided, the primary winding 41 of which is connected by terminals 61 and 62 to the AC voltage network. The first secondary winding 43 of this annealing transformer is connected by terminals 63 and 64 to the electrode 11 of the lamp 1. The second secondary winding 42 supplies the second electrode 12 via terminals 62 and 65.

Kuvan 1 esittämässä kytkennässä lisälaitteessa 6 20 on hehkutusmuuntajän 4 lisäksi myös lisäjännitelähde 5, joka on yhdistetty liittimillä 500 ja 510 toisiokäämiin 42 ja liittimellä 520 lisälaitteen liittimeen 63. Tämä lisäjännitelähde saa siis liittimien 500 ja 510 kautta syöttöjännitteen toisiokäämistä 42 ja syöttää liittimien 25 500 ja 520 väliin noin 400 V lisäjännitteen taajuuden ol lessa 30 kHz. Lisäjännitelähteen maksimiteho on 58 watin purkauslampussa 5 VA.In the connection shown in Fig. 1, the auxiliary device 6 20 has, in addition to the annealing transformer 4, an auxiliary voltage source 5 connected to the secondary windings 42 by terminals 500 and 510 and terminal 63 to the auxiliary terminal terminal 63. This auxiliary voltage source thus receives a supply voltage with an additional voltage of about 400 V at a frequency of 30 kHz. The maximum power of the auxiliary voltage source is 5 VA in a 58 watt discharge lamp.

Lisäjännitelähde käsittää kolme pääosaa: tasasuun-tausosan, multivibraattorin ja vahvistimen. Multivibraat-30 torissa on integroitu kytkinpiiri ja ulkokytkentä, jotka ovat jo ennestään tunnettuja rakenteita. Lisäksi multivib-raattoriin on yhdistetty samoin jo ennestään tunnettua ra-rakennetta oleva kaksivaiheinen vahvistin. Vahvistimen pääteasteessä on muutin, jonka toisiokäämi on yhdistetty 35 liittimien 510 ja 520 väliin erotuskondensaattorin avulla. Tällöin ei pääse syntymään säätölaitteen 3 syöttämän 4 78212 jännitteen oikosulkua, toisin sanoen esikuristin 3 pitää suurtaajuisen jännitteen erillään säätölaitteesta 3.The auxiliary voltage source comprises three main parts: a rectifier part, a multivibrator and an amplifier. The multivibraat-30 market has an integrated switching circuit and an external connection, which are already known structures. In addition, a two-phase amplifier of the same-known ra structure is also connected to the multivibator. The output stage of the amplifier has a converter whose secondary winding is connected between terminals 510 and 520 by means of a isolating capacitor. In this case, it is not possible to short-circuit the voltage 4 78212 supplied by the control device 3, i.e. the pre-choke 3 keeps the high-frequency voltage separate from the control device 3.

Kuvan 2 mukaisessa rakenteessa hehkutusmuuntajän 4 toinen toisiokäämi 42 on yhdistetty vastuksella 51 5 elektrodiin 12. Tämä toisiokäämi synnyttää jännitteen, joka on vastukseen 51 liittyvän jännitehäviön verran suurempi kuin toisiokäämin 43 jännite.In the structure according to Fig. 2, the second secondary winding 42 of the annealing transformer 4 is connected by a resistor 51 5 to the electrode 12. This secondary winding generates a voltage which is greater by the voltage drop associated with the resistor 51 than the voltage of the secondary winding 43.

Kolmas toisiokäämi 44 syöttää lisäjännitelähdettä tasasuuntaimen 57 kautta. Tämä synnyttää syöttötasajännitit) teen multivibraattoria 55 varten, joka on muodostettu IC 50:stä kytkemällä sen liittimet tavalliseen tapaan.The third secondary winding 44 supplies an additional voltage source through the rectifier 57. This generates supply DC voltages for the multivibrator 55 formed of the IC 50 by connecting its terminals in the usual manner.

Multivibraattori 55 ohjaa jaksottain teho-MOS-tran-sistoria 56, toisin sanoen avaa ja sulkee sen. Transistorin 56 ohjauselektrodi eli hila on tätä varten liitetty 15 IC 50:n liittimeen 03. Transistorin lähde-nieluvälin avulla säästömuuntajän 53 yksi osakäämi on yhdistetty tasasuuntaajaan 57. Toisaalta muuntajan 53 koko käämi on yhdistetty erotuskondensaattorin 34 avulla ja transistorin 56 lähde-nieluväliliittimillä 62 ja 63 purkauslampun 1 elekt-20 rodeihin.The multivibrator 55 periodically controls the power MOS transistor 56, i.e., opens and closes it. For this purpose, the control electrode of the transistor 56, i.e. the gate, is connected to the terminal 03 of the IC 50 15. The source-drain gap of the transistor connects one sub-winding of the saving transformer 53 to the rectifier 57. On the other hand, the entire winding of the transformer 53 discharge lamp 1 elekt-20 rods.

IC 50:ssä on jo tunnetulla tavalla järjestetty sul-kusisääntulo 04. Kun siihen yhdistetään positiivinen jännite, edellä mainittuun ICrhen liittyvä multivibraattori vä-rähtelee. Sisääntulo 04 on vain diodin 54 ja transistorin 25 52 välityksellä yhteydessä toisiokäämiin 42 maan puolella olevassa kuumennuspiirissä. Transistorin 52 kantapiiri on rinnan vastuksen 51 kanssa. Niin kauan kuin kuvassa esitetty rakenne on kiinnikytkettynä ja maan puolella olevassa hehkutusvirtapiirissä kulkee virta, transistori 52 on 30 ajoittain johtava. Tällöin syntyy sisääntulossa 04, jonka rinnalle on kytketty RC-piiri, tasajännite, joka tarvitaan multivibraattorin värähtelyä varten.The IC 50 already has a shut-off input 04. In a known manner, when a positive voltage is connected to it, the multivibrator associated with the above-mentioned IC vibrates. The input 04 is only connected via the diode 54 and the transistor 25 52 to the secondary windings 42 in the heating circuit on the ground side. The base circuit of transistor 52 is parallel to resistor 51. As long as the structure shown in the figure is connected and current is flowing in the ground-side annealing circuit, transistor 52 is occasionally conductive. This generates a direct voltage at input 04, to which an RC circuit is connected, which is required for the vibration of the multivibrator.

Jos lamppu 1 irrotetaan maan puoleisessa kuumennus-virtapiirissä olevasta istukasta, tämän piirin tästä joh-35 tuva katkeaminen saa aikaan transistorin 52 sulkeutumisen, jolloin sisääntulon 04 jännite loppuu. Multivibraattori pysähtyy eikä lisäjännitettä enää synny.If the lamp 1 is disconnected from the socket in the ground heating circuit, the consequent disconnection of this circuit causes the transistor 52 to close, whereby the voltage of the input 04 ceases. The multivibrator stops and no more voltage is generated.

Claims

An apparatus for controlling the light intensity of a low-pressure discharge lamp (1), said lamp comprising two heatable electrodes (11,12) connected to a secondary winding (42, 43) by said annealing transformer (4) and said device comprising AC power supply control device (3) which supplies an adjustable voltage and is connected via a ballast throttle (2) between the electrodes (11, 12) of the discharge lamp (1), characterized in that an auxiliary device (6) which supplies a high frequency, substantially constant auxiliary voltage, which is permanently located between the electrodes (11, 12) of the discharge lamp.

2. Device according to claim 1, characterized in that the auxiliary device contains the glow transformer (4) and an auxiliary voltage source (5), which is connected to the input side to a secondary winding (42) in the glow transformer (4).

3. Device according to claim 2, characterized in that the glow transformer (4) has a special secondary winding for supplying the auxiliary voltage source (5).

4. Device according to claim 2, characterized in that the input voltage source (5) on the input side is connected to a secondary winding (42) in the glow transformer (4), which also feeds one of the electrodes (12) into the discharge lamp (1).

5. Device according to claim 4, characterized in that the auxiliary voltage source (5) is designed in three poles.

Device according to any one of claims 1-5, characterized in that one of the monitoring device (51,52), by means of which the auxiliary voltage is switched off when the ground current (12,42,51) is disconnected.