FI95527B

FI95527B - Ignition circuit for a discharge lamp at low pressure

Info

Publication number: FI95527B
Application number: FI944896A
Authority: FI
Inventors: Esa Suortti
Original assignee: Helvar Oy
Priority date: 1994-10-19
Filing date: 1994-10-19
Publication date: 1995-10-31
Also published as: FI95527C; FI944896A0

Abstract

The invention concerns an ignition circuit for a discharge lamp at low pressure which comprises a series connection of a condenser 8 and a temperature-dependent resistance 9 which are connected in parallel with the lamp 3. A condenser 10 is connected in parallel with the second electrode 6 of the lamp and the series connection formed by the abovementioned resistance 9. <IMAGE>

Description

5 955275,95527

Pienpaineisen purkauslampun sytytyspiiri. -Tändkrets för en urladdningslampa med lägt tryck.Low pressure discharge lamp ignition circuit. -Tändkrets för en urladdningslampa med lägt tryck.

Keksinnön kohteena on pienpaineisen purkauslampun sytytyspiiri, johon kuuluu kondensaattorin ja lämpötilasta riippuvan vastuksen sarjakytkentä, joka on kytketty lampun rinnalle.The invention relates to an ignition circuit for a low-pressure discharge lamp comprising a series connection of a capacitor and a temperature-dependent resistor connected in parallel with the lamp.

10 Tällainen tunnettua tekniikan tasoa edustava kytkentä on esitetty kuvassa 1. Tämän kytkennän etuna on katodihehkutuk-sen optimaalinen käyttäytyminen sytytystapahtuman aikana sekä sen jälkeen. Lampun sytytystapahtuman jälkeen siirryt-15 täessä normaaliin palotilanteeseen hehkuvirta pienenee, jolloin piirin tehon kulutus pienenee parantaen koko liitän-tälaitteen hyötysuhdetta. Asiaa on selvitetty kuvassa 2, jossa on esitetty periaatteellisena kuviona katodivirran ja lamppujännitteen käyttäytyminen sytytyshetkestä lukien.Such a connection according to the prior art is shown in Figure 1. The advantage of this connection is the optimal behavior of the cathode annealing during and after the ignition event. After the lamp is ignited, when the lamp is switched to a normal combustion situation, the incandescent current is reduced, thereby reducing the power consumption of the circuit, improving the efficiency of the entire ballast. This is explained in Figure 2, which shows in principle the behavior of the cathode current and the lamp voltage from the moment of ignition.

20 Kytkennän ongelmana puolestaan on se, että lämpötilasta riippuvan vastuksen jännitekuormitus muodostuu tietyillä lampputehoilla niin suureksi, että kytkennän toteuttaminen edellyttää erikoiskomponenttien käyttöä. Tämä tietenkin lisää piirin toteutuskustannuksia.20 The problem with the connection, on the other hand, is that the voltage load of the temperature-dependent resistor at such lamp wattages becomes so high that the implementation of the connection requires the use of special components. This, of course, increases the cost of implementing the circuit.

2525

Patenttijulkaisusta EP 185179 sekä teoksista "Betriebsgeräte ... und Schaltungen fuer elektrische Lampen", (C.H. Sturm & V · E.Klein, Siemens AG, 1992, sivu 131) ja "Application Report: Electronic Ballasts for Fluorescent Lamps using BUL770/791 30 Transistors", (Texas instruments, 1992, s. 9) tunnetaan ratkaisu, jossa lämpötilariippuvan vastuksen rinnalle on kytketty kondensaattori ja tällä on saavutettu kyseisen ' * vastuksen jänniterasituksen merkittävä pieneneminen. Tämä piirijärjestely on kuvattu kuvassa 3 ja lampun katodivirran 35 sekä lamppujännitteen periaatteellinen käyttäytyminen kuvassa 4. Kytkennän haittapuolena on, että sytytyshetken jälkeen katodivirta kasvaa lamppujännitteen mukana ja lampun syttymisen jälkeen jää kohtalaisen korkealle tasolle aiheuttaen 2 95527 turhaa tehonkulutusta ja siten liitäntälaitteen hyötysuhteen alenemista. Lisäksi katodihehkutus ei toimi, mikäli jompi 5 kumpi katodi on poikki, koska nämä ovat kytketyt sarjaan hehkutuspiirin kanssa ja tässä tilanteessa lampun sytyttäminen on mahdotonta.EP 185179 and "Betriebsgeräte ... und Schaltungen fuer elektrische Lampen", (CH Sturm & V · E. Klein, Siemens AG, 1992, page 131) and "Application Report: Electronic Ballasts for Fluorescent Lamps using BUL770 / 791 30 Transistors ", (Texas instruments, 1992, p. 9), a solution is known in which a capacitor is connected in parallel with a temperature-dependent resistor and this achieves a significant reduction in the voltage load of the resistor in question. This circuit arrangement is illustrated in Figure 3 and the basic behavior of the lamp cathode current 35 and lamp voltage in Figure 4. The disadvantage of the connection is that after ignition the cathode current increases with lamp voltage and remains moderately high after lamp ignition. In addition, cathode annealing will not work if either cathode is interrupted because these are connected in series with the annealing circuit and in this situation it is impossible to ignite the lamp.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan parannettu sytytys- 10 piiri, jossa lampun katodin hehkuvirta pienenee oleellisesti sytytystapahtuman jälkeen, mikä parantaa liitäntälaitteen hyötysuhdetta ja sallii lampun sytyttämisen myös katodin ollessa poikki.The object of the invention is to provide an improved ignition circuit in which the incandescent current of the cathode of the lamp is substantially reduced after the ignition event, which improves the efficiency of the ballast and allows the lamp to be ignited even when the cathode is broken.

15 Tämän tarkoituksen saavuttamiseksi on keksinnön mukainen sytytyspiiri tunnettu siitä, että lampun toisen elektrodin ja mainitun vastuksen muodostaman sarjakytkennän rinnalle on kytketty kondensaattori.To achieve this object, an ignition circuit according to the invention is characterized in that a capacitor is connected in parallel with the second electrode of the lamp and the series connection formed by said resistor.

20 Seuraavassa keksintöä havainnollistetaan viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvat 1-4 esittävät edellä selostettua tekniikan tasoa; kuva 5 esittää keksinnön mukaista piirijärjestelyä ja kuva 6 esittää lamppujännitteen periaatteellista käyttäytymistä kuvan 5 mukaisessa piirissä.The invention will now be illustrated by reference to the accompanying drawings, in which Figures 1 to 4 show the prior art described above; Figure 5 shows a circuit arrangement according to the invention and Figure 6 shows the basic behavior of a lamp voltage in a circuit according to Figure 5.

2525

Keksinnön mukainen sytytyspiiri voi olla osa liitäntälaitet-... ta, jonka yleiskaavio on esitetty kuvassa 1. Tasasuuntaajalta 1 saadulla sähköteholla ajetaan suurtaajuusoskillaattoria 2, jonka syöttämä suurtaajuusvaihtovirta kulkee kelan 4, 30 kondensaattorin 5 ja lampun 3 muodostaman sarjakytkennän kautta. Lampun 3 rinnalle, elektrodien 6 ja 7 kanssa sarjaan on kytketty lämpötilariippuvan vastuksen 9 ja kondensaatto-v · rin 8 sarjakytkentä.The ignition circuit according to the invention may be part of a ballast, the general diagram of which is shown in Figure 1. The high power oscillator 2 is driven by the electric power obtained from the rectifier 1, the high frequency alternating current supplied by the coil 4, 30 through the capacitor 5 and the lamp 3. In parallel with the lamp 3, a series connection of a temperature-dependent resistor 9 and a condenser color 8 is connected in series with the electrodes 6 and 7.

35 Kuvion 5 piiri eroaa edellä selostetusta siten, että lampun toisen elektrodin 6 ja lämpötilariippuvan vastuksen 9, jonka lämpötilakerroin on positiivinen muodostaman sarjakytkennän rinnalle on kytketty kondensaattori 10. Kondensaattorin 10 toinen napa on kytketty lampun kanssa sarjassa olevan 3 95527 kondensaattorin 5 ja lamppuelektrodin 6 väliin. Kuten kuviossa 6 on havainnollistettu, tässä piirissä katodin 6 5 hehkuvirta pienenee oleellisesti sytytystapahtuman jälkeen, mikä pienentää tehon kulutusta katodilla ja lämpötilariippu-vassa vastuksessa 9. Tehohäviön pienentäminen parantaa liitäntälaitteen hyötysuhdetta, mikä parannus voi mittausten mukaan olla useita prosentteja. Hehkutus toimii myös, kun 10 lampun katodi 6 on poikki, sallien lampun sytyttämisen myös tässä tilanteessa.The circuit of Fig. 5 differs from that described above in that a capacitor 10 is connected in parallel with the second electrode 6 of the lamp and the temperature-dependent resistor 9 having a positive temperature coefficient in series. As illustrated in Fig. 6, in this circuit, the glow current of the cathode 6 5 decreases substantially after the ignition event, which reduces the power consumption at the cathode and the temperature-dependent resistor 9. Reducing the power dissipation improves the efficiency of the ballast, which can be several percent. The annealing also works when the cathode 6 of the lamp 10 is broken, allowing the lamp to be ignited in this situation as well.

Mikäli liitäntälaitteen kytkentä on luonteeltaan vapaasti värähtelevä oskillaattori, pienenevä katoditeho lisää kyt-15 kennässä saavutettavaa sytytysjännitettä lampun yli, mikä tehostaa sytytystapahtumaa. Esimerkkejä piirijärjestelyistä, joiden osana keksinnön kohteena oleva kytkentä tehostaa sytytystapahtumaa, on esitetty hakijan patenttijulkaisun FI 65 524 kuvioissa Fig. 1 ja Fig. 2.If the connection of the ballast is a free-oscillating oscillator, the decreasing cathode power increases the ignition voltage achievable in the switch-15 across the lamp, which enhances the ignition event. Examples of circuit arrangements in which the switching object of the invention enhances the ignition event are shown in Figures 1 and 2 of the applicant's patent publication FI 65 524.

2020

Kuvion 5 kytkennässä katodin 7 osalta tilanne vastaa kuvan 1 tilannetta. Kuitenkin katodien 6 ja 7 osalta hehkutusten erilaisuudella kuvassa 5 saavutetaan myös eräs merkittävä lisäetu, joka on tunnettu Helvarin patenttijulkaisusta 25 FI 65 524. On nimittäin havaittu, että järjestämällä lampun läpi kulkevaan virtaan tasavirtakomponentti tai eri aalto-puoli jaksojen välinen hallittu epäsymmetria, lampussa näkyvät tummat raidat eli ns. raidoittumisilmiö voidaan estää. Keksinnön mukainen kytkentä aiheuttaa juuri kuvatunlaisen 30 tilanteen, joka on riittävä raidoittumisen estämiseksi.In the connection of Fig. 5 for the cathode 7, the situation corresponds to the situation in Fig. 1. However, for cathodes 6 and 7, the difference in annealing in Figure 5 also achieves a significant additional advantage known from Helvar's patent publication EN 52 524. Namely, it has been found that by arranging a direct current component or controlled asymmetry between different wave-half cycles in the lamp, dark stripes or so-called the striping phenomenon can be prevented. The coupling according to the invention causes a situation as just described, which is sufficient to prevent striping.

Tämä saavutetaan siis täysin ilman ylimääräisiä piirielimiä.This is thus achieved completely without additional circuit elements.

Keksinnön mukainen piiri on kytkettävissä kummalle tahansa pienpäinelampun katodeista. Käytetystä piiriratkaisusta 35 riippuen katodien potentiaali maatasoon nähden on erilainen, joten on mahdollista valita kytkentäkohta niin, että tällä valinnalla on suotuisa vaikutus lampun ja koko kytkemän toimintaan.The circuit according to the invention can be connected to either of the cathodes of the low-intensity lamp. Depending on the circuit solution 35 used, the potential of the cathodes with respect to the ground plane is different, so it is possible to select the connection point so that this selection has a favorable effect on the operation of the lamp and the entire switch.

Claims

95527 5 1. The ignition circuit of a low-pressure discharge lamp comprising a series connection of a capacitor (8) and a temperature-dependent temperature-dependent resistor (9) connected in parallel with the lamp (3), characterized in that the second electrode (6) of the lamp and said resistor (9) 10 a capacitor (10) is connected in parallel with the series connection.

Ignition circuit according to claim 1, characterized in that the second pole of said capacitor 15 (10) connected in parallel is connected between the capacitor (5) and / or the coil (4) and the lamp electrode (6) in series with the lamp (3). . 20 25 <'· · 30 • r · 35 il 5 95527