NL8002140A

NL8002140A - CIRCUIT FOR IGNITION AND STABILIZATION OF AN ARCH DISCHARGE LAMP.

Info

Publication number: NL8002140A
Application number: NL8002140A
Authority: NL
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 1979-04-12
Filing date: 1980-04-11
Publication date: 1980-10-14
Also published as: DE3013805A1; GB2050090A; JPS55141093A; GB2050090B; FR2454247B1; FR2454247A1

Description

E ZJ48-1UJ1 * 'Λ, p & cE ZJ48-1UJ1 * 'Λ, p & c

Circuit voor het ontsteken en stabiliseren van een boogontladingslamp.Circuit for igniting and stabilizing an arc discharge lamp.

De uitvinding heeft betrekking op een elektronisch· circuit voor het ontsteken en in bedrijf houden van een hogedruk-boogontladingslamp met hoge.intensiteit, wel te onderscheiden van lagedruk-lampen, zoals fluores-centielampen. Lagedruk-lampen kunnen worden ontstoken met een enkele 5 kortstondige impuls van betrekkelijk lage spanning. Lagedruk-lampen veroorzaken ook geen moeilijkheden bij het herontsteken .in hete toestand. 'The invention relates to an electronic circuit for igniting and operating a high-pressure arc discharge lamp of high intensity, which can be distinguished from low-pressure lamps, such as fluorescent lamps. Low pressure lamps can be ignited with a single momentary pulse of relatively low voltage. Low-pressure lamps also do not cause difficulties when re-ignited in the hot state. '

De uitvinding heeft betrekking op een circuit voor het ontsteken van hogedruk-boogontladingslampen met hoge intensiteit en wel op een circuit dat op efficiënte wijze een verhoogde ontsteekspanning voor zulk een lamp 10 kan opwekken. De uitvinding heeft ook betrekking op zulk een circuit dat compact is en kan worden opgenomen in de voet van zulk een lamp.The invention relates to a circuit for igniting high-intensity arc discharge lamps of high intensity, namely to a circuit which can efficiently generate an increased ignition voltage for such a lamp 10. The invention also relates to such a circuit which is compact and can be incorporated into the base of such a lamp.

De uitvinding verschaft volgens een voorkeursuitvoeringsvorm een circuit <·'·· voor het ontsteken en stabiliseren van een boogontladingslamp met een oscillerend ontsteekcircuit, bevattende een ontsteektransformator voor het opwek-15 ken van een ontsteekspanning voor de lamp en een afzonderlijk .stabiliseer-orgaan, dat in serie geschakeld is met de lamp, voor het regelen van de stroom in de lamp tijdens het bedrijf.According to a preferred embodiment the invention provides a circuit for igniting and stabilizing an arc discharge lamp with an oscillating ignition circuit, comprising an ignition transformer for generating an ignition voltage for the lamp and a separate stabilizing member connected in series with the lamp to control the current in the lamp during operation.

Het stabiliseerorgaan is bij voorkeur een gloeidraad en het ontsteekcircuit veroorzaakt opgloeien van de draad tijdens het ontsteken van de boog-20 lamp. Een condensator is in serie geschakeld met de uitgangswikkeling van de ontsteektransformator teneinde deze uitgangswikkeling te scheiden van de bedrijf-stroombaan van de booglamp. De condensator heeft een zodanige capaciteitswaarde, gerelateerd aan de frequentie van de ontsteekspanning, dat hij tot deze spanning leidt. In een voorkeurscircuit fungeert de boven-25 genoemde condensator ook als deel van een verdubbelingscircuit voor de ontsteekspanning.The stabilizer is preferably a filament, and the ignition circuit causes the filament to glow during ignition of the arc lamp. A capacitor is connected in series with the output winding of the ignition transformer to separate this output winding from the operating current path of the arc lamp. The capacitor has such a capacitance value, related to the frequency of the ignition voltage, that it leads to this voltage. In a preferred circuit, the above-mentioned capacitor also functions as part of a doubling circuit for the ignition voltage.

De uitvinding wordt hieronder nader toegelicht aan de hand. van de tekening, die betrekking heeft op enige uitvoeringsvoorbeelden van een circuit volgens de uitvinding.The invention is explained in more detail below with reference to the following. of the drawing, which relates to some exemplary embodiments of a circuit according to the invention.

30 Fig. 1 is een elektrische schema van een voorkeursuitvoering van een circuit volgens de uitvinding.FIG. 1 is an electrical schematic of a preferred embodiment of a circuit according to the invention.

Figuren 2a en 2b zijn schema’s van de wikkelingen van de beide transformatoren uit fig.. 1.Figures 2a and 2b are diagrams of the windings of the two transformers of Figure 1.

Fig. 3 is een elektrisch schema van een andere uitvoeringsvorm van 35 een circuit volgens de uitvinding.Fig. 3 is an electrical schematic of another embodiment of a circuit according to the invention.

Fig. 4 is een schema van wikkelingen van de transformator uit fig. 3.Fig. 4 is a schematic of windings of the transformer of FIG. 3.

Fig. 5 is een schema van een verdere uitvoeringsvorm van een circuit volgens de uitvinding.Fig. 5 is a diagram of a further embodiment of a circuit according to the invention.

Fig. 6 is een schema van de wikkelingen van de transformator uit fig. 5.Fig. 6 is a schematic of the windings of the transformer of FIG. 5.

- la -- la -

Fig. 7 is een diagram van een typerend instandhoudings-hysteresebedrijf van de circuits uit de figuren 1, 2 en 5.Fig. 7 is a diagram of a typical maintenance hysteresis operation of the circuits of FIGS. 1, 2 and 5.

Fig, 8 is een diagram van de golfvorm van de ontsteekspanning.Fig. 8 is a diagram of the ignition voltage waveform.

In fig. 1 omvat een gelijkspanningvoeding 11 vermogen-ingangsaansluitingen 12 en 13 bestemd voor aansluiting op een gelijkspanning of een bijvoorbeeld in de Verenigde Staten van Amerika gebruikelijke netwissel- 80 0 2 1 40 - 2 - spanning van 120 V, die via de gebruikelijke voorzieningen voor het onderdrukken van stootspanningen en/of radiostoringen zoals spoelen 14 en 15 (die het circuit scheiden van stootspanningen in het net en/of radio-storingsfrequenties beletten de aansluitingen 12 en 13 te bereiken) zijn 5 aangesloten op een gebruikelijke gelijkrichtbrug 16 die een gelijkspanning levert over een filtercondensator 17, waarbij de aansluiting 18 positief wordt en de elektrische aardaansiuiting 19 negatief wordt, welke gelijkspanning over :de condensator 17 ongeveer 100 V a 200 V bedraagt als de ingangswisselspanning aan de aansluitingen 12 en 13 120 V bedraagt. Het 10 circuit werkt ook als een geschikte gelijkspanning wordt toegevoerd aan de ingangsaansluitingen. 12 en 13.In FIG. 1, a DC power supply 11 comprises power input terminals 12 and 13 intended for connection to a DC voltage or a 120 V AC 80 0 2 1 40 - 2 voltage commonly used in the United States of America, for example, which are provided through the usual means for suppressing transient voltages and / or radio disturbances such as coils 14 and 15 (which separate the circuit from transient voltages in the mains and / or prevent radio interference frequencies from reaching terminals 12 and 13), 5 are connected to a conventional rectifier bridge 16 providing a DC voltage across a filter capacitor 17, the terminal 18 becomes positive and the electrical ground terminal 19 becomes negative, which DC voltage across: the capacitor 17 is about 100 V to 200 V when the AC input voltage at terminals 12 and 13 is 120 V. The circuit also works when a suitable DC voltage is applied to the input terminals. 12 and 13.

Over de filtercondensator 17 zijn in de genoemde volgorde vanaf de positieve aansluiting 18 naar de negatieve aansluiting 19 een gloeidraad 21, een tweede gloeidraad 22 met een met de hand bediende kortwegschakelaar 15 23 daarover, een boogontladingslamp 24, een diode 26 in doorlaatrichting, een diode 27 in doorlaatrichting en een stroommeetinrichting zoals een weerstand 28 aangesloten. Vanaf het knooppunt van de diode 27 en de weerstand 28 is een diode 29 in doorlaatrichting in serie geschakeld met een weerstand 31 die is verbonden met massa. Een condensator 32 is aan-20 gesloten tussen het knooppunt 33 van de boogbuis 24 en de diode 26 enerzijds en massa anderzijds. Van het tot dusverre beschreven circuit zijn bij voorkeur de gloeidraden 21 en 22 en de booglamp 24 in een enkele ballon opgenomen. De gloeidraad 21 levert licht tijdens het ontsteken van de booglamp 24 en de weerstand 28 dient voor het uitschakelen van het ontsteek-25 circuit als lamp 24 de boogtoestand bereikt en maakt volgens de uitvinding tevens deel uit van het instandhoudingscircuit voor de booglamp, zoals nader zal worden beschreven. De gloeidraad 22 en de schakelaar 23 leveren twee alternatieve lichtniveaus van de booglamp 24.About the filter capacitor 17 in the order mentioned from the positive terminal 18 to the negative terminal 19 are a filament 21, a second filament 22 with a manually operated short-circuit switch 15 23 thereon, an arc discharge lamp 24, a diode 26 in forward direction, a diode 27 in forward direction and a current measuring device such as a resistor 28 is connected. From the junction of diode 27 and resistor 28, a forward diode 29 is connected in series with a resistor 31 connected to ground. A capacitor 32 is connected between the junction 33 of the arc tube 24 and the diode 26 on the one hand and ground on the other. Of the circuit described thus far, the filaments 21 and 22 and the arc lamp 24 are preferably contained in a single balloon. The filament 21 supplies light during the ignition of the arc lamp 24 and the resistor 28 serves to turn off the ignition circuit when lamp 24 reaches the arc state and is also part of the arc lamp maintenance circuit according to the invention, as will be further described. are described. The filament 22 and the switch 23 provide two alternative light levels of the arc lamp 24.

Een oscillerend invertorcircuit voor het ontsteken van de boog omvat 30 een transformator 36 met een primaire wikkeling 37 en een secundaire wikkeling 38 die in serie zijn geschakeld, waarbij het vrije uiteinde 39 van de primaire wikkeling 37 is verbonden met het knooppunt 41 van de gloeidraden 21 en 22 en het vrije uiteinde 42 van de secundaire wikkeling 38 via een condensator 43 is verbonden met het knooppunt 44 van de dioden 35 26 en 27. Een oscillatiecondensator 46 is parallel geschakeld aan de secundaire wikkeling 38 teneinde daarmee een nader te beschrijven oscillatiecircuit te vormen.An oscillating arc ignition inverter circuit includes a transformer 36 having a primary winding 37 and a secondary winding 38 connected in series, the free end 39 of the primary winding 37 being connected to the node 41 of the filaments 21 and 22 and the free end 42 of the secondary winding 38 is connected via a capacitor 43 to the node 44 of the diodes 35 26 and 27. An oscillation capacitor 46 is connected in parallel with the secondary winding 38 to thereby form an oscillation circuit to be described hereinafter. .

Het oscillerende ontsteekcircuit omvat tevens een transistor 51 waarvan de emitter 52 is verbonden met het knooppunt 53 van de diode 29 40 en de weerstand 31, de collector 56 via de primaire wikkeling 58 van een o η n o 1 An -3- hulptransformator 57 is verbonden met het knooppunt 61 van de primaire wikkelingen 37 en secundaire wikkeling 38 van de transformator 36 en de basis 66 via een weerstand 67, een secundaire wikkeling 68 van de hulptransformator 57 en een derde wikkeling of hulpwikkeling 71 van de 5 ontsteektransformator 36 is verbonden met het knooppunt 72 van een weerstand 73 en een condensator 74 die in serie zijn geschakeld tussen de positieve voedingsaansluiting 18 en het knooppunt 76 van de diode 27 en de weerstand 28.The oscillating ignition circuit also includes a transistor 51, the emitter 52 of which is connected to the node 53 of the diode 29 40 and the resistor 31, the collector 56 is connected via the primary winding 58 of an auxiliary An-3 transformer 57 with the node 61 of the primary windings 37 and secondary winding 38 of the transformer 36 and the base 66 through a resistor 67, a secondary winding 68 of the auxiliary transformer 57 and a third winding or auxiliary winding 71 of the ignition transformer 36 is connected to the node 72 of a resistor 73 and a capacitor 74 connected in series between the positive power terminal 18 and the node 76 of the diode 27 and the resistor 28.

De condensator 43 en de diode 27 vormen een spanningverdubbelings-10 circuit voor de ontsteking en de diode 26 en de condensator 32 vormen een topgelijkrichtcircuit voor de ontsteekspanning, zoals zal worden, beschreven na de beschrijving van het oscillerende invertorcircuit. Een s.tuurcircuit voor het ontsteekcircuit omvat een transistor 81 met een emitter 83 die is verbonden met het knooppunt 86 van de weerstand 67 en de basis 66 van de 15 inventortransistor 51 en een basis 87 die via een weerstand 88 is verbonden met het knooppunt 76 van de diode 27, de condensator 74, de weerstand 28 enz.Capacitor 43 and diode 27 form a voltage doubling circuit for ignition and diode 26 and capacitor 32 form a top rectifying circuit for ignition voltage, as will be described after the description of the oscillating inverter circuit. A firing circuit for the ignition circuit includes a transistor 81 having an emitter 83 connected to the node 86 of the resistor 67 and the base 66 of the inverter transistor 51 and a base 87 connected through the resistor 88 to the node 76 of the diode 27, the capacitor 74, the resistor 28, etc.

Een diode 91 is aangesloten tussen de basis 66 van de invertortran-sistor 51 en het knooppunt 92 van de diode 27 en de diode 29 en is zo 20 gepoold dat hij stroom doorlaat naar de basis 66. Een andere diode 96 is aangesloten tussen de collector 56 van de invertortransistor 51 en de t positieve voedingsaansluiting 18 van de netvoeding.A diode 91 is connected between the base 66 of the inverter transistor 51 and the node 92 of the diode 27 and the diode 29 and is poled so that it passes current to the base 66. Another diode 96 is connected between the collector 56 of the inverter transistor 51 and the t positive supply terminal 18 of the mains supply.

In fig. 2a zijn de wikkelingen 37, 38 en 71 van de transformator 36 afgebeeld met hun onderlinge fase en deze wikkelingen zijn aangebracht 25 op een kern 101 die kan bestaan uit ferriet. In fig. 2b zijn de wikkelingen 58 en 68 van de hulptransformator 57 met hun onderlinge fase afgebeeld, welke wikkelingen zijn aangebracht op een kern 102 die uit ferriet kan bestaan.In Fig. 2a, the windings 37, 38 and 71 of the transformer 36 are shown with their mutual phase and these windings are mounted on a core 101 which may consist of ferrite. Fig. 2b shows the windings 58 and 68 of the auxiliary transformer 57 with their mutual phase, which windings are arranged on a core 102 which may consist of ferrite.

Het circuit uit fig. 1 werkt als volgt: bij het ontsteken in koude 30 toestand van de· booglamp 24 vloeit gelijkstroom van de aansluiting 28 via de weerstand 73 en deze laadt de condensator 74, waardoor een toenemende positieve gelijkspanning en gelijkstroom via de transformatorwikkeling 71, de hulptransformator-wikkeling 68 en de weerstand 67 wordt toegevoerd aan de basis van de invertortransistor 51 voor het ontsteken van de lamp, 35 waardoor de transistor 51 geleidend wordt en stroom begint te lopen via de gloeidraad 21, de wikkeling 37 van de ontsteektransformator en de wikkeling 58 van de hulptransformator naar de collector 56 en via de emitter 52 naar massa via de weerstand 31.The circuit of FIG. 1 operates as follows: when the arc lamp 24 is ignited, the direct current from the terminal 28 flows through the resistor 28 and charges the capacitor 74, thereby increasing positive DC voltage and direct current through the transformer winding 71. , the auxiliary transformer winding 68 and the resistor 67 are supplied to the base of the inverter transistor 51 for igniting the lamp, thereby making the transistor 51 conductive and current flow through the filament 21, the winding 37 of the ignition transformer, and the winding 58 from the auxiliary transformer to the collector 56 and via the emitter 52 to ground via the resistor 31.

De toenemende stroom door de wikkeling 58 versterkt langs inductieve 40 weg via de wikkeling 68 de positieve sturing van de basis 66 gedurende 80fl 2 1 40 r ·* - 4 - korte tijd, bepaald door de tijdkonstante van de spoelen 58 en 37 en de weerstand van de gloeidraad 21, waardoor een regeneratieve meekoppeling van de transistor 51 ontstaat.. Deze toenemende geleiding van de transistor 51 levert energie aan het oscillatiecircuit (de wikkeling 38 en de conden-5 sator 46) via inductieve koppeling vanuit de wikkeling 71, waardoor sinusvormige spanningen optreden over de wikkelingen 37, 38 en 71 met een frequentie die wordt bepaald door de resonantiefrequentie van het oscillatiecircuit. De eerste halve periode van deze sinusvormige spanning over de wikkeling 71 is positief, waardoor een positieve basisstroom voor de 10 transistor 51 optreedt, waardoor de transistor tijdelijk volledig geleidend wordt gehouden en de gloeidraad 21 licht uitstraalt. De bedoelde positieve basisstroom voor de transistor 51 voert lading af uit de condensator 74, waardoor de spanning daarover daalt. Naarmate de sinusvormige spanning over de wikkeling 71 naar 0 daalt en vervolgens omkeert (waarbij -15 een negatieve polariteit optreedt aan het uiteinde van de wikkeling 71 dat naar de basis 66 is gericht) neemt de som van. de spanningen over de wikkeling 71 en de condensator 74 af en deze som keert om, waardoor de stroomtoevoer aan de basis 66 wordt beëindigd en de transistor 51 wordt ge-! .;\l sperd. Het sperren van de transistor 51 veroorzaakt de bekende inductieve ' 20 spanningpiek over de wikkelingen 58 en 37 bij het ophouden van de stroom.The increasing current through the winding 58 inductively 40 through the winding 68 amplifies the positive control of the base 66 for a short time, determined by the time constant of the coils 58 and 37 and the resistance. of the filament 21, creating a regenerative coupling of the transistor 51. This increasing conduction of the transistor 51 supplies energy to the oscillation circuit (the winding 38 and the capacitor 46) via inductive coupling from the winding 71, resulting in sinusoidal voltages occur across the windings 37, 38 and 71 at a frequency determined by the resonant frequency of the oscillating circuit. The first half period of this sinusoidal voltage across the winding 71 is positive, creating a positive base current for the transistor 51, temporarily keeping the transistor fully conductive and the filament 21 radiating light. The intended positive base current for transistor 51 drains charge from capacitor 74, causing the voltage across it to drop. As the sinusoidal voltage across winding 71 drops to 0 and then reverses (where -15 a negative polarity occurs at the end of winding 71 facing base 66), the sum of takes. the voltages across the winding 71 and the capacitor 74 are reversed and this sum is reversed, thereby terminating the current supply to the base 66 and switching the transistor 51 on. .; \ l blocked. The blocking of the transistor 51 causes the known inductive voltage peak across the windings 58 and 37 when the current is stopped.

Teneinde te beletten dat deze spanningpiek de transistor 51 beschadigd is de diode 96 aanwezig en deze voert de energie van de 'inductieve spanningpiek af naar de filtercondensator 17, waardoor de transistor 51 wordt beschermd en tevens het rendement van het circuit wordt verhoogd. De 25 gloeidraad 21 wordt niet bekrachtigd, terwijl de transistor 51 spert.In order to prevent this voltage peak from damaging the transistor 51, the diode 96 is present and it dissipates the energy from the inductive voltage peak to the filter capacitor 17, thereby protecting the transistor 51 and also increasing the efficiency of the circuit. The filament 21 is not energized while the transistor 51 is cut off.

De condensator 74 wordt opnieuw geladen door de spanning en stroom die worden geïnduceerd in de wikkelingen 71 en 68 als de stroom daardoor naar de basis 66 ophoudt als hierboven beschreven. Deze herladingsbaan omvat de weerstand 67 en de diode 91. Terwijl de sinusvormige spanning over 30 de wikkeling 71 vervolgens naar 0 stijgt en vervolgens positief wordt (aan het uiteinde van de wikkeling 71 dat naar de basis 66 is gericht) maakt de gekombineerde seriespanning over deze wikkeling en de condensator 74 de transistor 51 opnieuw geleidend en deze oscillatiewerking blijft zich herhalen. Met andere woorden, de transistor 51 pompt het oscillatiecircuit 35 tijdens elk kort inschakelinterval van positieve halve perioden van zijn oscillatie. Het inschakelinterval en het uitschakelinterval van de transistor 51 behoeven niet noodzakelijkerwijs samen te vallen met de positieve en negatieve halve perioden van de spanning in de wikkelingen van de transformator 36, daar de werkfractie van de transistor 51 wordt beinvloed door 40 de variërende spanning over de condensator 74 en verder kan worden beinvloed - 5 - door magnetische verzadiging .van de transformatoren 36 en 57. De stroom-golfvorm door de collector en de emitter van de transistor 51 gelijkt op een rechthoeksgolf en de golfvormen van de spanningen en stromen in de .wikkelingen 37, 38 en 71 gelijken op een sinusgolf of cosinusgolf. De 5 oscillatie wordt voornamelijk in stand gehouden door het oscillatiecircuit, dat met stroom wordt bekrachtigd via de gloeidraad 21. De transistor 51 werkt als schakelaar met hoofdelektroden 52 en 56 en een stuurelektrode 66.Capacitor 74 is recharged by the voltage and current induced in windings 71 and 68 as current ceases to base 66 as described above. This recharge path includes the resistor 67 and the diode 91. As the sinusoidal voltage across the winding 71 then rises to 0 and then becomes positive (at the end of the winding 71 facing the base 66), the combined series voltage across this winding and the capacitor 74 conducts the transistor 51 again and this oscillation operation continues to repeat. In other words, the transistor 51 pumps the oscillation circuit 35 during every short turn-on interval of positive half periods of its oscillation. The turn-on interval and the turn-off interval of transistor 51 need not necessarily coincide with the positive and negative half periods of the voltage in the windings of transformer 36, since the operating fraction of transistor 51 is affected by 40 the varying voltage across the capacitor 74 and further can be affected - 5 - by magnetic saturation of transformers 36 and 57. The current waveform through the collector and the emitter of transistor 51 is similar to a rectangular wave and the waveforms of the voltages and currents in the windings. 37, 38 and 71 are similar to a sine wave or cosine wave. The oscillation is mainly maintained by the oscillation circuit, which is energized with current via the filament 21. The transistor 51 acts as a switch with main electrodes 52 and 56 and a control electrode 66.

Zoals uiteengezet wordt de frequentie van de oscillaties in de 10 transformator 36 bepaald door het LC-oscillatiecircuit.bestaande uit de wikkeling 38 en de condensator 46 (bijvoorbeeld 20 kHz a 50 kHz). De oscillatiecondensator 46 kan over elk der drie wikkelingen 37, 38 en 71 van de ontsteektransformator 36 zijn aangesloten of kan zijn aangesloten over de in serie geschakelde wikkelingen 37 en 38 als afgeheeld in fig. 3, 15 mits hij een zodanige capaciteitswaarde heeft dat hij op de juiste wij>ze resoneert met de zelfinductie van de wikkeling of wikkelingen. De pulserende spanning of wisselspanning over de primaire wikkeling 37 wordt opgevoerd door de secundaire wikkeling 38 en toegevoerd aan een gelijkspanning-verdubbelingscircuit met de diode 27 en de condensator 43. De condensator 20 43 en de diode 27 .vormen als volgt een spanningverdubbelingscircuit voor het ontsteken. Voor wat betreft de spanning verdubbelingsfunctie is het boveneinde 39 van de primaire wikkeling 37 in feite geaard via de gloeidraad 21 en de filtercondensator 17 en de kathode van de diode 27 is geaard via de weerstand 28 en tevens via de dioden 29 en de weerstand 31. De con-25 densator 43 en de diode 27 zijn daardoor in feite in serie geschakeld over een uitgangswikkeling bestaande uit de gekombineerde primaire en secundaire wikkelingen 37 en 38. Aannemende dat de top-tot-top-waarde van de wisselspanning in de wikkelingen 37 en 38 500 V bedraagt wordt als deze spanning positief is aan het uiteinde van de· wikkelingen de diode 27 geleidend en 30 de condensator 43 wordt tot 500 V geladen, waarbij het punt 42 positief en punt 44 negatief is. Gedurende de andere halve perioden, waarbij de spanning van 500 V over de wikkelingen 37 en 38 negatief is aan het punt 42 en positief aan het punt 39, wordt de totale somspanning over de wikkelingen 37 en 38 en de condensator 43 1000 V, zodat de transformatorspanning aan 35 het punt 44 ten opzichte van aarde wordt verdubbeld. Deze verdubbelde spanning op het punt 44 wordt gelijkgericht door de diode 26 en enigzins gefilterd door de condensator 32 en een ontsteekspanning bestaande uit deze verdubbelde gelijkspanning (met negatieve polariteit) geleverd over de condensator 32, opgeteld bij de positieve gelijkspanning aan de 40 elektrode 24a (van bijvoorbeeld 100 V) wordt aangelegd tussen de elektroden 800 2 1 40 * * - 6 - 24a en 24b van de booglamp 24. gedurende een korte tijd, totdat het gas in de lamp 24 wordt geïoniseerd tot een glimontlading. Deze verhoogde ontsteekspanning leidt de glimtoestand sneller en betrouwbaarder in.As explained, the frequency of the oscillations in the transformer 36 is determined by the LC oscillation circuit consisting of the winding 38 and the capacitor 46 (eg 20 kHz to 50 kHz). The oscillation capacitor 46 may be connected across any of the three windings 37, 38 and 71 of the ignition transformer 36 or may be connected across the series-connected windings 37 and 38 as shown in FIGS. 3, 15 provided that it has such a capacitance value that it the correct mode> it resonates with the inductance of the winding or windings. The pulsating voltage or AC voltage across the primary winding 37 is boosted by the secondary winding 38 and applied to a DC doubling circuit with the diode 27 and the capacitor 43. The capacitor 43 and the diode 27 form a voltage doubling circuit for ignition as follows. . As for the voltage doubling function, the top end 39 of the primary winding 37 is actually grounded through the filament 21 and the filter capacitor 17, and the cathode of the diode 27 is grounded through the resistor 28 and also through the diodes 29 and the resistor 31. The capacitor 43 and the diode 27 are therefore in series connected in series over an output winding consisting of the combined primary and secondary windings 37 and 38. Assuming that the top-to-top value of the AC voltage in the windings 37 and 38 is 500 V, if this voltage is positive at the end of the windings, the diode 27 becomes conductive and the capacitor 43 is charged to 500 V, point 42 being positive and point 44 negative. During the other half periods, where the voltage of 500 V across the windings 37 and 38 is negative at the point 42 and positive at the point 39, the total sum voltage across the windings 37 and 38 and the capacitor 43 becomes 1000 V, so that the transformer voltage at point 44 relative to ground is doubled. This doubled voltage at the point 44 is rectified by the diode 26 and slightly filtered by the capacitor 32 and a ignition voltage consisting of this doubled DC voltage (of negative polarity) supplied across the capacitor 32, added to the positive DC voltage to the electrode 24a ( 100 V) is applied between the electrodes 800 2 1 40 * * - 6 - 24a and 24b of the arc lamp 24. for a short time, until the gas in the lamp 24 is ionized to a glow discharge. This increased ignition voltage initiates the glow state faster and more reliably.

In fig. 8 is een horizontale tijdas 98 en een vertikale spanningsas 5 99 aangegeven en de kromme 103 geeft de verdubbelde ontsteek-wisselspanning op het punt 44 van het circuit aan en bereikt een topwaarde van bijvoorbeeld 1000 V negatief. De streeplijn 104 in fig. 8 stelt de glim-gelijkspanning op het punt 33 van het circuit voor. Nadat de boogbuis 24 is ontstoken tot een glimtoestand gaat hij over in een overgangstoestand tussen glim-10 ontlading en boogontlading die verscheidene seconden duurt, totdat een bedrijfszekere boog tot stand is gekomen, tijdens welke overgang de glim-stroom in de boogbuis voldoende sterk is opdat de filtercondensator 32 betrekkelijk weinig invloed heeft en in wezen een wisselspanning wordt aangelegd over de boogbuis. Bij een andere uitvoering kunnen de gelijk-15 richter 26 en de filtercondensator 32 worden weggelaten en de wisselspanning op het punt 44 wordt aan de boogbuis 24 toegevoerd teneinde de glimontlading in te leiden. Daarbij gaat echter het hierboven beschreven voordeel van een extra positieve ontsteekspanning van ongeveer 150 V aan de elektroden 24a van de boogbuis verloren. Tijdens de ontsteekperiode levert 20 de glöeidraad 21 het aanvankelijke licht van de lamp.In Fig. 8, a horizontal time axis 98 and a vertical voltage axis 99 are indicated, and the curve 103 indicates the doubled ignition AC voltage at the point 44 of the circuit and reaches a peak value of, for example, 1000 V negative. The dashed line 104 in Figure 8 represents the d.c. DC voltage at the point 33 of the circuit. After the arc tube 24 is ignited to a glow state, it transitions into a transition state between glow-10 discharge and arc discharge that lasts for several seconds, until a feasible arc is established, during which transition the glow current in the arc tube is sufficiently strong that the filter capacitor 32 has relatively little influence and essentially an alternating voltage is applied across the arc tube. In another embodiment, the rectifier 26 and the filter capacitor 32 can be omitted and the AC voltage at the point 44 is applied to the arc tube 24 to initiate the glow discharge. However, the above described advantage of an additional positive ignition voltage of about 150 V to the electrodes 24a of the arc tube is lost. During the ignition period, the glow wire 21 supplies the initial light from the lamp.

Tijdens het bovengenoemde ontsteekbedrijf van de booglamp 24 is de t stroom door de lamp 24 en de serieweerstand 28 voldoende zwak opdat de spanningval over de weerstand 28 de stuurtransistor 81 gesperd houdt, dat wil zeggen er vloeit weinig of geen stroom door zijn emitter 82 en 25 collector 83. Als de bedoelde bedrijfsboog tot stand is gekomen in de boogbuis 24 bereikt de stroom in de serieweerstand 28 een voldoende waarde om over de weerstand’28 voldoende spanning op te wekken om de stuurtransistor 81 geleidend te maken, zodat deze stroom voert via zijn collector en emitter en de weerstand 67 en de transformatorwikkelingen 68 en 71 en de 30 weerstand 73, waardoor de instelling van de basis 66 van de transistor 51 voldoende laag wordt om de ontsteektransistor 51 te sperren, waardoor de opwekking van de ontsteekspanning eindigt en de boogbuis 44 stroom kan opnemen uit de netvoeding 11 en op normale wijze kan werken met stroom-begrenzing door de glöeidraad 21 (die nu weinig of geen gloeilicht opwekt).During the above-mentioned ignition operation of the arc lamp 24, the t current through the lamp 24 and the series resistor 28 is sufficiently weak that the voltage drop across the resistor 28 keeps the control transistor 81 blocked, i.e. little or no current flows through its emitter 82 and 25 collector 83. When the intended operating arc has been established in the arc tube 24, the current in the series resistor 28 reaches a value sufficient to generate sufficient voltage across the resistor 28 to make the control transistor 81 conductive so that it carries current through its collector and emitter and the resistor 67 and the transformer windings 68 and 71 and the resistor 73, making the setting of the base 66 of the transistor 51 sufficiently low to block the ignition transistor 51, ending the ignition voltage generation and the arc tube 44 can draw current from the mains 11 and can operate normally with current limitation through the glow wire 21 (which now has little or no glow generates egg light).

35 De dimschakelaar 23 kan met de hand of op andere wijze worden geopend of gesloten als het wenselijk is een geringere of grotere lichtopbrengst van de boogbuis 24 te verkrijgen door middel van de grotere of kleinere serieweerstand.The dimmer switch 23 can be opened or closed manually or otherwise if it is desirable to obtain a smaller or greater light output from the arc tube 24 by means of the larger or smaller series resistance.

De condensator 43 staat in serie met de transformatorwikkelingen 37 40 en 38 teneinde deze wikkelingen elektrisch te isoleren van de gelijkstroom- - 7 - baan van de booglamp 24 en op die wijze te voorkomen dat stroom uit de netvoeding 11 door deze wikkelingen loopt, welke stroom een energieverspilling zou zijn en-het gebruik van dikkere draad voor deze wikkelingen nodig zou maken, waardoor op zijn beurt de transformator groter en zwaarder 5 zou uitvallen en meer warmteverliezen zou opleveren. Verder is de condensator 43 in serie geschakeld met de secundaire wikkelingen 38 teneinde bovendien de ontsteekspanning uit de transformator 36 uit te koppelen en ten slotte vormt hij tezamen met de diode 27 een spannlngverdubbelingscircuit als hierboven beschreven. Als de booglamp 24 op de beschreven wijze wordt 10 gevoed met gelijkstroom kan de condensator -43 . een voldoend grote-capaciteitS:-» -waarde hebben om het uitkoppelen van de ontsteekspanning uit de transformator 36 mogelijk te maken en te kunnen werken in een spanningverdubbelings-circuit en er is geen bovengrens voor de capaciteit van deze condensator. Volgens een ander facet van de uitvinding kan de booglamp 24 worden gevoed 15 door een wisselstroombron met een aanmerkelijk lagere frequentie dan die van de ontsteek-wisselspanning. De ontsteekwisselspanning heeft bijvoorbeeld een frequentie van 20 kHz a 50 kHz zoals hierboven beschreven en de bedrijfs-frequentie voor de booglamp 24 kan ongeveer 1 kHz of nog lager bedragen, en de capaciteit van de condensator 43 wordt voldoende laag gekozen om de 20 bedrijfsfrequentie voor de lamp voldoende te blokkeren, terwijl anderzijds een voldoend grote capaciteit wordt gekozen om de hogere frequentie van de ontsteekwisselspanning door te laten en te kunnen werken in het spanning-verdubbelingscircuit.The capacitor 43 is in series with the transformer windings 37, 40 and 38 to electrically isolate these windings from the DC-7 path of the arc lamp 24 and thus prevent current from the mains 11 to pass through these windings, which current would be a waste of energy and would require the use of thicker wire for these windings, which in turn would cause the transformer to be larger and heavier and produce more heat losses. Furthermore, the capacitor 43 is connected in series with the secondary windings 38 in order to additionally disconnect the ignition voltage from the transformer 36 and finally, together with the diode 27, it forms a voltage doubling circuit as described above. When the arc lamp 24 is supplied with direct current in the manner described, the capacitor -43. have a sufficiently large capacitance value to permit the disconnection of the ignition voltage from transformer 36 and to operate in a voltage doubling circuit, and there is no upper limit on the capacitance of this capacitor. According to another facet of the invention, the arc lamp 24 can be powered from an alternating current source with a considerably lower frequency than that of the ignition alternating voltage. For example, the ignition alternating voltage has a frequency of 20 kHz to 50 kHz as described above, and the operating frequency for the arc lamp 24 may be about 1 kHz or even lower, and the capacitance of the capacitor 43 is selected sufficiently low to allow the operating frequency for the lamp to be sufficiently blocked, while on the other hand a sufficiently large capacity is chosen to allow the higher frequency of the ignition alternating voltage to pass through and to be able to operate in the voltage doubling circuit.

Als de boogbuis 24 op de normale wijze werkt in gelijkstroombedrijf 25 wordt zijn gelijkstroom vanuit de voedingsaantrekking 18 via de voorschakel-weerstand 21 (en de verdere voorschakelweerstand 22 als de dimschakelaar 23 is geopend) door de booglamp 24, de dioden 26 en 27, de weerstand 28 naar aarde en de in serie geschakelde diode 29 en weerstand 31 parallel aan de weerstand 28 gevoerd. De diode 29 en de weerstand 31 begrenzen de 30 maximale spanningval over de weerstand 28 tot bijvoorbeeld 1,4 V. De condensator 43 voorkomt dat de bedrijfsstroom van de boogbuis door de transformatorwikkelingen 37 en 38 vloeit.When the arc tube 24 operates normally in DC operation 25, its DC current from the power supply 18 via the series resistor 21 (and the further series resistor 22 when the dimmer switch 23 is opened) through the arc lamp 24, the diodes 26 and 27, the resistor 28 to ground and the series-connected diode 29 and resistor 31 parallel to resistor 28. The diode 29 and the resistor 31 limit the maximum voltage drop across the resistor 28 to, for example, 1.4 V. The capacitor 43 prevents the operating current of the arc tube from flowing through the transformer windings 37 and 38.

In fig. 7 is de golfvorm 106 van de stroom door de boogbuis afgebeeld met een stroomas 107 en een tijdas 108, wat de normale bedrijfsgolfvorm is, 35 cifgezien van het middelste deel dat nu wordt beschreven. De normale bedrijfs-boogstroom is geen zuivere gelijkstroom en fluctueert periodiek met de gelijkrichting door de gelijkrichter 16, aangezien de capaciteit van de hoofd-filtercondensator 17 zo klein is gekozen als verenigbaar is met een betrouwbaar bedrijf van de booglamp 24. Een grotere capaciteit 40 van de filtercondensator 17 zou een gladdere boogstroom 106 veroorzaken, 800 2 1 40 * * - 8 - maar zou kostbaarder zijn en ..grotere afmetingen ten gevolge hebben. Bij een waarde van 50 jif volgens een voorkeursuitvoering is de .condensator 17 één van de grootste komponenten van het circuit/ samen met de transformatoren 36 en 57.In Fig. 7, the waveform 106 of the current through the arc tube is shown with a current axis 107 and a time axis 108, which is the normal operating waveform, cif from the middle section now described. The normal operating arc current is not a pure DC current and fluctuates periodically with the rectification by the rectifier 16, since the capacity of the main filter capacitor 17 is chosen to be as small as is compatible with reliable operation of the arc lamp 24. A larger capacity 40 of the filter capacitor 17 would produce a smoother arc current 106, 800 2 1 40 * * - 8 - but would be more expensive and result in larger dimensions. At a value of 50 jif according to a preferred embodiment, capacitor 17 is one of the major components of the circuit / along with transformers 36 and 57.

5 Een bepaalde typerende boogbuis 24 heeft bijvoorbeeld een spanningval van ongeveer 85 V tijdens normaal boogbedrijf en een gemiddelde boogstroom van ongeveer 350 mA.For example, a particular typical arc tube 24 has a voltage drop of about 85 V during normal arc operation and an average arc current of about 350 mA.

Als de normale verlichtingsboog in de boogbuis 24 begint te flakkeren of uit te vallen, zoals door een tijdelijke daling of onderbreking van de 10 voedingsgelijkspanning uit de netvoeding 16, wat kan worden, veroorzaakt ...........If the normal illumination arc in arc tube 24 begins to flicker or fail, such as due to a temporary drop or interruption of the DC power supply from the mains supply 16, which may be caused ...........

door een tijdelijke fluctuatie van de ingangswisselspanning aan de ingangs-aansluitingen 12 en 13, werkt het instandhoudingsdeel van het circuit als volgt. Een daling van de normale boogstroom 106 in de buis 24, bijvoorbeeld tot een "gevaarlijk lage" waarde bij 109 in fig. 7 (bijvoorbeeld 70 mA) 15 veroorzaakt een daling van de stroom in de serieweerstand 28 tot een waarde waarbij de spanning over de weerstand de stuurtransistor 81 spert, waardoor de ontsteektransistor 51 wordt ingeschakeld (het omgekeerde van het hierboven beschreven inschakelen en sperren van deze transistoren als de boog in de boogbuis 24 tot stand komt), waardoor het eerder genoemde 20 ontsteekcircuit een ontsteekspanning voor de booglamp 24 begint op te wekken voordat de boog in de lamp 24 tijd heeft gekregen om te doven, t waardoor de boog wordt gehandhaafd voordat hij volledig dooft en het normale bedrijf weer wordt bereikt. Deze instandhoudings-ontsteekspanning is dezelfde spanning die in fig- 8 is afgebeeld en zijn typerende stroom-25 golfvorm is bij 111 in fig. 7 afgebeeld en hij duurt voort totdat de stroom door de booglamp weer een normale bedrijfswaarde bereikt, zoals het punt 112 in fig. 7 (bijvoorbeeld 350 mA) , waarna de spanning over de stuurweerstand 28 het ontsteekcircuit weer uitschakelt als eerder beschreven. Deze instandhoudingswerking belet dus dat de boog in de lamp 24 onbedoeld 30 volledig dooft, wat de ongewenste nieuwe ontsteking in hete toestand zou veroorzaken, waarbij de booglamp enige tijd, zoals een minuut, moet afkoelen, voordat hij opnieuw kan worden ontstoken. Het circuit voor de opwekking van de instandhoudings-ontsteekspanning is minder gevoelig voor fluctuaties van de spanning van het lichtnet dan de boogbuis 24 en 35 kan dus werken zelfs als de netspanning daalt tot een zo lage waarde die de boog in de buis 24 zou doen doven.due to a temporary fluctuation of the input AC voltage at the input terminals 12 and 13, the maintenance part of the circuit operates as follows. A drop in the normal arc current 106 in the tube 24, for example, to a "dangerously low" value at 109 in FIG. 7 (e.g., 70 mA) causes a drop in the current in the series resistor 28 to a value at which the voltage across the resistor drives the transistor 81, turning on the ignition transistor 51 (the inverse of the above-described turning on and blocking of these transistors when the arc is established in the arc tube 24), causing the aforementioned ignition circuit to initiate an ignition voltage for the arc lamp 24 before the arc in the lamp 24 has been allowed to extinguish, t maintaining the arc before extinguishing completely and returning to normal operation. This sustaining ignition voltage is the same voltage shown in FIG. 8 and its typical current waveform is shown at 111 in FIG. 7 and continues until the current through the arc lamp returns to normal operating value, such as the point 112 in Fig. 7 (for example 350 mA), after which the voltage across the control resistor 28 switches the ignition circuit off again as previously described. Thus, this sustaining action prevents the arc in lamp 24 from extinguishing completely inadvertently, which would cause the undesired new hot ignition, whereby the arc lamp has to cool for some time, such as one minute, before it can be ignited again. The sustaining ignition voltage generating circuit is less sensitive to fluctuations in mains voltage than arc tube 24 and 35 can therefore operate even if the mains voltage drops to such a low value that the arc in tube 24 would quench .

Het instandhoudingscircuit vertoont een hysterese-effekt waardoor het ontsteekcircuit in werking wordt gesteld als de boogstroom daalt tot een betrekkelijk lage waarde zoals 109 in fig. 7 en blijft oscilleren 40 totdat de boogstroom is aangegroeid tot een hogere gewenste bedrijfswaarde q η o9 1 4 0 - 9 - zoals bij 112 in fig. 7. Deze hysterese wordt door twee gelijktijdig samenwerkende effekten verkregen.The maintenance circuit exhibits a hysteresis effect which triggers the ignition circuit when the arc current drops to a relatively low value such as 109 in Fig. 7 and continues to oscillate 40 until the arc current has grown to a higher desired operating value q η o9 1 4 0 - 9 - as at 112 in Fig. 7. This hysteresis is obtained by two co-acting effects.

Terwijl het oscillerende ontsteekcircuit (met de transistor 51 en de transformatoren 37 en 57 en de condensator 46} werkt, leveren de positieve 5 halve perioden van de oscillatieenergie in wikkeling 71 stroom voor de basis 66 van de transistor 51 via de wikkeling 68 en de weerstand 67, waarbij de retourbaan van deze positieve stroom via de weerstanden 31 en 28 en de condensator 74 loopt. Deze stroom door de weerstand 28 heeft de tegengestelde richting als de stroom die daardoor vloeit vanuit de 10 booglamp 24, waardoor een geringere spanningval over een weerstand 28 optreedt dan zou worden veroorzaakt door de stroom van de booglamp 24.While the oscillating ignition circuit (with transistor 51 and transformers 37 and 57 and capacitor 46} is operating, the positive 5 half periods of the oscillation energy in winding 71 supply current to base 66 of transistor 51 through winding 68 and resistor 67, the return path of this positive current passing through the resistors 31 and 28 and the capacitor 74. This current through the resistor 28 has the opposite direction as the current flowing therefrom from the arc lamp 24, causing a smaller voltage drop across a resistor 28 would then be caused by the current from the arc lamp 24.

De boogstroom in de lamp 24 moet daardoor aangroeien tot een hogere waarde (bij of nabij het punt 112 in fig. 7) teneinde de spanning over de weerstand 28 te doen stijgen tot een waarde waarbij de transistor 15 81 geleidend wordt gemaakt en de transistor 51 wordt gesperd, teneinde de ontsteekspanning-oscillaties te beëindigen, dan'de waarde van de bovenstroom bij het punt 109 uit fig. 7 die de ontsteekoscillatór deed werken.The arc current in the lamp 24 must therefore grow to a higher value (at or near the point 112 in Fig. 7) in order to increase the voltage across the resistor 28 to a value where the transistor 81 is made conductive and the transistor 51 is inhibited to terminate the ignition voltage oscillations, then the value of the overhead current at point 109 of FIG. 7 which caused the ignition oscillator to operate.

De tweede wijze waarop de bedoelde hysterese wordt bereikt heeft 20 te maken met de versterking van de transistor 81. Als het ontsteekcircuit niet werkt en de transistor 81 geleidt, vloeit een zwakke stroom door de collector 83, bepaald door de waarden van de weerstanden 67 en 73 en de voedingspanning bij 18, zodat de stroom naar de basis 87 via de weerstanden 28 en 88 een geringe waarde heeft. Als het ontsteekcircuit werkt moet 25 echter om de stuurtransistor 81 te doen geleiden en de ontsteekspanning uit te schakelen een betrekkelijk sterke stroom via zijn collector 83 worden afgevoerd uit de basis 66 van de transistor 51. Dit vereist een hogere waarde van de basisstroom naar de basis 87 en daardoor een hogere waarde van de boogstroom door de weerstand 28 teneinde de transistor 81 30 geleidend te maken en het ontsteekcircuit te doen ophouden met oscilleren, dan vereist was om de stuurtransistor 81 te sperren en de oscillator in te schakelen als de boogstroom een "gevaarlijk lage" bereikt bij het punt 109 in fig. 7. Dit draagt bij tot de bedoelde hysterese en de boogstroom groeit aan tot een normale bedrijfswaarde zoals het punt 112 in fig. 7.The second way in which the intended hysteresis is achieved has to do with the amplification of the transistor 81. If the ignition circuit does not work and the transistor 81 conducts, a weak current flows through the collector 83, determined by the values of the resistors 67 and 73 and the supply voltage at 18, so that the current to base 87 through resistors 28 and 88 has a small value. However, when the ignition circuit operates, in order for the drive transistor 81 to conduct and turn off the ignition voltage, a relatively strong current must be drawn from its base 66 of the transistor 51 through its collector 83. This requires a higher value of the base current to the base. 87 and therefore a higher value of the arc current through the resistor 28 to make the transistor 81 conductive and the ignition circuit to stop oscillating than was required to cut the control transistor 81 and turn on the oscillator when the arc current is a " dangerously low "reached at point 109 in FIG. 7. This contributes to the intended hysteresis and the arc current grows to a normal operating value like point 112 in FIG. 7.

35 De uitvoering volgens fig. 3 is grotendeels soortgelijk aan die uit fig. 1 en dezelfde onderdelen zijn met dezelfde verwijzingscijfers aangeduid. Bij het circuit uit fig. 3 is de terugkoppeltransformator 57 uit fig. 1 weggelaten en zijn functie is overgenomen door de transformator 36 die zo is uitgevoerd dan de primaire wikkeling 37 magnetisch vaster is gekoppeld 40 met de hulpwikkeling 71 dan met de secundaire wikkeling 38. Daardoor werken 800 2 1 40 -10- de wikkelingen 37 en 71 tevens als terugkoppeltransformator, waardoor een toenemende stroom door de wikkeling 37 naar de collector 56 een toenemende stroom naar de basis 66 via de inductieve koppeling van de wikkelingen .37 en 71 veroorzaakt, wat op zijn beurt een toenemende collector stroom 5 veroorzaakt enz. In fig. 3 is de oscillatiecondensator 46' aangesloten over de in serie geschakelde primaire en secundaire wikkelingen 37 en 38 en heeft een zodanige waarde dat hij met deze wikkelingen resoneert bij een gewenste frequentie van de ontsteekspanning. In fig. 3 is een weerstand . 67' toegevoegd tussen de weerstand 67 en de basis 66 van de transistor 51 10 en hij dient voor het verlengen van de inschakelperioden van de oscillatie-transistor 51 en daardoor het vergroten van de gemiddelde stroom door de gl.oeidraad 2% waardoor zijn helderheid wordt vergroot. Dit vindt plaats door een grotere weerstand op te nemen in de ontladingsbaan van de condensator 74 naar de basis 66 van de transistor 51 dan de waarde van de weerstand 15 in de laadbaan van de condensator 74. De resistieve ontladingsbaan voor de condensator 74 omvat de weerstanden 67, 67', 31 en 28, terwijl de resistieve baan voor het opnieuw laden van de condensator 74 door de inductieve stootspanningen in de wikkelingen 71 slechts de weerstand 67 omvat (door de aanwezigheid van de diode 91). Daardoor wordt de condensator 74 langza-20 mer ontladen en de transistor 51 blijft langer geleiden dan zijn sperperioden gedurende welke de condensator 74 sneller wordt geladen. Deze asymmetrische golfvorm van de transistor 51 vertoont een langere inschakelduur dan uitschakelduur, gedurende welke uitschakelduren de condensator 74 sneller wordt, geladen. Deze asymmetrische golfvorm van de transistor 51 heeft geen 25 invloed op de sinusoidale golfvormen in de wikkelingen 37,·. 38 en 71 daar de transistor 51 met deze wikkelingen samenwerkt uitsluitend tijdens de kortstondige inschakelperioden waarbij de veranderende stroom in de wikkeling 37 stroom induceert in de wikkelingen 38 en 71 en het oscillatie-circuit pompt. Tijdens de konstante inschakelperioden van de transistor 30 51 wordt de gloeidraad 21 bekrachtigd en de enige veranderingen van de golf vormen in de wikkelingen 37, 38 en 71 worden veroorzaakt door het oscillatie-circuit.The embodiment according to Fig. 3 is largely similar to that of Fig. 1 and the same parts are designated with the same reference numerals. In the circuit of Fig. 3, the feedback transformer 57 of Fig. 1 has been omitted and its function has been taken over by the transformer 36 which is designed so that the primary winding 37 is magnetically coupled 40 to the auxiliary winding 71 than to the secondary winding 38. As a result, 800 2 1 40 -10 windings 37 and 71 also function as a feedback transformer, whereby an increasing current through the winding 37 to the collector 56 causes an increasing current to the base 66 via the inductive coupling of the windings .37 and 71, which in turn causes an increasing collector current 5, etc. In Figure 3, the oscillation capacitor 46 'is connected across the series-connected primary and secondary windings 37 and 38 and has a value such that it resonates with these windings at a desired frequency of the ignition voltage. In Fig. 3 is a resistor. 67 'is added between the resistor 67 and the base 66 of the transistor 51 and it serves to extend the turn-on periods of the oscillation transistor 51 and thereby increase the average current through the glow wire to 2% thereby increasing its brightness increases. This is done by including a greater resistance in the discharge path from the capacitor 74 to the base 66 of the transistor 51 than the value of the resistor 15 in the charge path of the capacitor 74. The resistive discharge path for the capacitor 74 includes the resistors 67, 67 ', 31 and 28, while the resistive path for recharging the capacitor 74 due to the inductive impulse voltages in the windings 71 includes only the resistor 67 (due to the presence of the diode 91). Thereby, the capacitor 74 is discharged more slowly and the transistor 51 continues to conduct longer than its cut-off periods during which the capacitor 74 is charged faster. This asymmetric waveform of the transistor 51 has a longer turn-on time than turn-off time, during which turn-off times the capacitor 74 is charged faster. This asymmetrical waveform of the transistor 51 does not affect the sinusoidal waveforms in the windings 37. 38 and 71 since transistor 51 cooperates with these windings only during the short turn-on periods where the changing current in winding 37 induces current in windings 38 and 71 and pumps the oscillation circuit. During the constant turn-on periods of the transistor 51, the filament 21 is energized and the only changes of the wave forms in the windings 37, 38 and 71 are caused by the oscillation circuit.

De uitvoering volgens fig. 5 is soortgelijk aan die uit fig. 1, maar de terugkoppeltransformator 57 uit fig. 3 is weggelaten en de secundaire 35 wikkeling 38 is zo aangesloten dat hij niet in serie staat of direkt is verbonden met de primaire wikkeling 37. Ook zijn bij de uitvoering volgens fig. 5 de gelijknchter 26 voor de ontsteekspanning en de filtercondensator 32 uit fig. 1 weggelaten en de boogbuis 24 wordt ontstoken met een wisselspanning.The embodiment of FIG. 5 is similar to that of FIG. 1, but the feedback transformer 57 of FIG. 3 has been omitted and the secondary winding 38 is connected so that it is not in series or directly connected to the primary winding 37. Also, in the embodiment of FIG. 5, the ignition voltage equalizer 26 and the filter capacitor 32 of FIG. 1 are omitted, and the arc tube 24 is ignited with an alternating voltage.

40 Enige, typerende waarden van onderdelen van een voorkeursuitvoering - 11 - zijn als volgt:40 Some typical values of parts of a preferred embodiment - 11 - are as follows:

Condensator 17: 50 pFCapacitor 17: 50 pF

Condensator 32: 50 pFCapacitor 32: 50 pF

Condensator 43: 3 nFCapacitor 43: 3 nF

5 Condensator 46: 3 nFCapacitor 46: 3 nF

Condensator 74: 0,1 pFCapacitor 74: 0.1 pF

Weerstand 28: 10X1Resistance 28: 10X1

Weerstand 31: 1,5Π_Resistance 31: 1.5Π_

Weerstand 67: 47 XLResistance 67: 47 XL

10 Weerstand 73: 39 kXL10 Resistance 73: 39 kXL

Weerstand 88: 1 k-ίλ.Resistor 88: 1 k-ίλ.

Gloeidraad 21: 60 WFilament 21:60 W.

Gloeidraad 22: 40 WFilament 22:40 W.

De bovengenoemde circuits zijn beproefd en blijken goed te werken 15 bij het ontsteken, in bedrijf houden en in standhouden van booglampen op de beschreven wijze. Ook wekt het circuit betrekkelijk weinig warmte op, grotendeels doordat de ontsteektransformator van de bedrijfsstroombaan van de boogbuis is gescheiden, zodat het circuit kompakt kan zijn en kan worden opgenomen in de voet van de lamp, waarbij de boogbuis 24 en ' 20 de gloeidraden 21 en 22 in de ballon van de lamp zijn opgenomen. De voet kan verder een deel met schroefdraad bevatten, zodat de een geheel vormende lampeenheid in een elektrische lamphouder kan worden geschroefd. Zoals hierboven vermeld brengt de verhoogde ontsteekspanning de aanvankelijke glimontlading in de boogbuis snel en betrouwbaar tot stand op een 25 meer economische en wenselijke wijze dan mogelijk zou zijn door het verdubbelen van het aantal windingen van de secundaire wikkeling 38. Anders gezegd, het spanningverdübbelingscircuit maakt een verlaging van het aantal windingen voor de secundaire wikkeling 38 mogelijk. Een voordeel van een kleiner aantal windingen is dat de secundaire wikkeling een grotere stroom 30 kan leveren aan de boogbuis tijdens de overgang van glimontlading naar boorontlading.The above circuits have been tested and found to work well in igniting, operating and maintaining arc lamps in the manner described. Also, the circuit generates relatively little heat, largely in that the ignition transformer is separated from the arc tube operating current path so that the circuit can be compact and incorporated into the base of the lamp, with the arc tube 24 and 20 filaments 21 and 20 22 are included in the bulb of the lamp. The base may further include a threaded portion so that the unitary lamp unit can be screwed into an electric lamp holder. As noted above, the increased ignition voltage establishes the initial glow discharge in the arc tube quickly and reliably in a more economical and desirable manner than would be possible by doubling the number of turns of the secondary winding 38. In other words, the voltage doubling circuit creates a reduction of the number of turns for the secondary winding 38 possible. An advantage of a smaller number of turns is that the secondary winding can supply a larger current 30 to the arc tube during the transition from glow discharge to drill discharge.

De stroommeetweerstand 28 die hier is aangeduid als een stroommeet-inrichting kan worden vervangen door een andere geschikte komponent, zoals een in twee richtingen geleidende haldgeleiderinrichting of een 35 reeks halfgeleiderinrichtingen die een in twee richtingen geleidend stelsel vormen, bijvoorbeeld een paar dioden die antiparallel zijn aangesloten.The current measuring resistor 28 referred to herein as a current measuring device can be replaced by another suitable component, such as a two-way conductive semiconductor device or a series of semiconductor devices that form a two-way conductive system, for example a pair of diodes connected antiparallel .

800 2 1 40800 2 1 40

Claims

1. Circuit for igniting and operating a high intensity gas-filled arc pressure lamp from an electric power source, characterized by an oscillating ignition circuit with a transformer with an output winding supplying a pulsating voltage of a certain frequency, a means for applying a firing voltage derived from the output winding to the arc lamp for a period of time until an arc safe to operate is established in the lamp, a means for switching off the oscillating circuit when the arc is established, a means for stabilizing the arc lamp fed from the electric power source and a capacitor in series with the output winding to separate the output winding from the operating current path of the arc lamp, which capacitor has a sufficiently large capacity with respect to the frequency of the pulsating voltage in order to let it pass.

2. Circuit as claimed in claim 1, characterized in that the stabilizing member consists of a filament in series with the arc lamp, the ignition circuit comprising a means for making the filament glow and supplying light during the intended period of time until a 20 reliable arc has been established in the arc lamp.

Circuit according to claim 2, characterized by a balloon comprising the filament and the arc tube.

Circuit according to one or more of claims 1 to 3, characterized by a diode connected to the capacitor so as to form a voltage doubling circuit for the pulsating voltage, the capacitor acting as a component in the voltage doubling circuit in addition to its function of separating the output winding from the operating current path of the arc lamp.

Circuit according to claim 4, characterized by a rectifier connected so as to produce a peak rectification of the doubled voltage supplied by the voltage doubling circuit and a filter capacitor connected to the output of the rectifier to provide a DC voltage for the initial ionization of the gas in the arc lamp.

Circuit according to one or more of claims 1 to 5, characterized by a current measuring device in series with the operating current path of the arc lamp, the oscillating ignition circuit comprising a switch with a control electrode and a control device connected between the current measuring device and the control electrode to turn off the switch 40 and thereby turn off the oscillating ignition circuit in response to no 1 Lh - 13 - to achieve a desired value of the arc lamp operating current.

Circuit according to claim 6, characterized in that the current measuring device consists of a resistor.

Circuit according to claim 6 or 7, characterized in that the current measuring device and the controller make the switching device conductive and activate the oscillating ignition circuit as soon as the operating current of the arc lamp drops to a "dangerously low" value, as well as a For supplying part of the current from the oscillation-10 circuit to the current measuring device in the opposite direction to the current through the arc lamp, the control circuit switches off the oscillating circuit when the current through the arc lamp increases to the desired operating value which is greater is then the "dangerously low" value that triggers the oscillating ignition circuit.

Circuit according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the oscillating ignition circuit comprises a switch with a pair of main electrodes and a control electrode, the transformer comprising a primary winding and an auxiliary winding, both inductively coupled to the secondary winding, wherein the primary winding 20 is electrically connected in series with the current path of the control electrode and an oscillation capacitor is connected across one or more of these windings to form an oscillation circuit with their self-inductance and determine the oscillation frequency of the windings.

10. Circuit as claimed in claim 9, characterized in that the oscillation frequency 25 is approximately 20 kHz to 50 kHz.

Circuit according to claim 9 or 10, characterized in that the primary winding and the output winding are connected in series.

12. Circuit as claimed in one or more of claims 1 to 11, characterized in that the electrical power source has a frequency sufficiently lower than that of the pulsating voltage to be largely retained by the capacitor.

Circuit according to claim 12, characterized in that the electrical power source is a direct current source.

Circuit according to claim 12, characterized in that the pulsating voltage has a frequency of about 20 kHz to 50 kHz, the electrical power source having a frequency of about 1 kHz or less. 800 2 1 40