NL8300381A

NL8300381A - CATHODE PHASING CIRCUIT FOR FLUORESCENT LAMPS.

Info

Publication number: NL8300381A
Application number: NL8300381A
Authority: NL
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 1982-02-01
Filing date: 1983-02-01
Publication date: 1983-09-01
Also published as: GB8301187D0; BR8300523A; JPS58145097A; FI830025A0; FI830025L; FR2520963A1; DE3302007A1; GB2114385A

Description

» r P & c $ *»R P & c $ *

N 2348-1219 Ned.M/EvFN 2348-1219 Ned. M / EvF

Eorte aanduiding:.'; Kathodefaseringscxrcuit voor fluorescentielampen.Eorte designation :. '; Cathode phasing circuit for fluorescent lamps.

De uitvinding ligt op het terrein van circuits voor het starten en het doen werken van in serie geschakelde op wisselstroom werkende gasontladingslampen, zoals fluorescentielampen, die kathoden bezitten welke aanvankelijk verhit worden door een verhittingswissel-5 stroom om het starten te vergemakkelijken, en welke verhittingsstroom vervolgens wordt uitgeschakeld tijdens normaal bedrijf.The invention is in the field of circuits for starting and operating series-connected alternating current gas discharge lamps, such as fluorescent lamps, which have cathodes initially heated by a heating alternating current to facilitate starting, and which heating current is subsequently switches off during normal operation.

Bij fluorescentielampen van dit type vinden de gasontladingen plaats als gevolg van elektronenemissie uit de kathoden in elke lamp.In fluorescent lamps of this type, the gas discharges occur due to electron emission from the cathodes in each lamp.

De elektronen worden niet geëmitteerd uit de gehele kathode, maar worden 10 geëmitteerd uit een kleine "hete plek" van elke kathode, waarbij de hete plekken zich aanvankelijk bevinden aan het einde van elke kathode, waarop de lampbedrijfsspanning wordt aangelegd, terwijl tijdens de levensduur van de lamp deze hete plekken geleidelijk zich verplaatsen langs de kathoden in zodanige richtingen dat zij zich van de einden 15 ervan waarop de bedrijfsspanning wordt aangelegd, verwijderen naarmate het emissiemateriaal bij de hete plekken tijdens gebruik in kwaliteit achteruit gaan. De wisselende elektronenemissie uit elke kathode van elke lamp ioniseert het gas in de lamp, waarbij ionen gecreëerd worden, die stromen naar de andere kathode van de lamp en deze bombarderen, 20 waardoor de hete plekken gevormd worden afwisselend in de kathoden van de lamp tijdens elke halve cyclus van de bedrijfswisselspanning, en tengevolge van thermische traagheden van de kathoden, blijven deze plekken heet teneinde de elektronenemissie daaruit te vergemakkelijken tijdens elke volgende halve cyclus van het wisselstroombedrijf, 25 waarbij de lampspanningspolariteit wordt omgekeerd.The electrons are not emitted from the entire cathode, but are emitted from a small "hot spot" of each cathode, with the hot spots initially located at the end of each cathode, on which the lamp operating voltage is applied, during the lifetime of The lamp gradually displaces these hot spots along the cathodes in such directions that they move away from the ends thereof on which the operating voltage is applied as the emission material at the hot spots deteriorates in use during use. The alternating electron emission from each cathode of each lamp ionizes the gas in the lamp, creating ions that flow to and bombard the other cathode of the lamp, thereby forming the hot spots alternately in the cathodes of the lamp during each half cycle of the operating AC voltage, and due to thermal inertia of the cathodes, these spots remain hot in order to facilitate electron emission therefrom during each subsequent half cycle of the AC operation, reversing the lamp voltage polarity.

De Amerikaanse octrooischriften 4.009.412 van Latassa en 4.010.339 van Bessone en Latassa openbaren in serie geschakelde fluorescentielampen met circuits die een bedrijfsspanning aanleggen over de in serie geschakelde lampen en eveneens aanvankelijk verwarmings-30 stroom toevoeren aan de kathoden om deze te verhitten tot een elektronen emitterende temperatuur en vervolgens de verhittingsstroom uitschakelen tijdens het normale lampbedrijf en nadat de hete plekken van de kathode zijn ontstaan is de temperatuur van deze hete plekken voldoende om een geschikte elektronenemissie te verschaffen tijdens het normale bedrijf 35 van de lampen. Doot dit uitschakelen van de kathodeverhittingsstromen worden verscheidene watts aan elektrische energie behouden, die anders verbruikt zouden worden indien de lampkathoden continu verhit zouden 8300381 r · & ' * ! t - 2 - worden door de. verhittingsstroom tijdens het normale bedrijf van de lamp. Een basisisee van de onderhavige uitvinding is gebaseerd op de vaststelling dat bij dergelijke lampsystemen de nuttige levensduur van de lampen wordt verminderd als gevolg van de versnelde achteruitgang 5 van de lampkathoden.U.S. Patents 4,009,412 to Latassa and 4,010,339 to Bessone and Latassa disclose series-connected fluorescent lamps having circuits that apply operating voltage across the series-connected lamps and also initially supply heating current to the cathodes to heat them to a electron emitting temperature and then turn off the heating current during normal lamp operation and after the hot spots of the cathode have formed, the temperature of these hot spots is sufficient to provide a suitable electron emission during normal operation of the lamps. In addition, turning off the cathode heating currents retains several watts of electrical energy that would otherwise be consumed if the cathodes of the cathode were heated continuously. 8300381 r · & '*! t - 2 - are by the. heating current during normal lamp operation. A basic principle of the present invention is based on the finding that in such lamp systems the useful life of the lamps is reduced due to the accelerated deterioration of the lamp cathodes.

Een oogmerk van de uitvinding is het verschaffen van een verbeterd wisselstroomcircuit en systeem voor het starten en doen werken van een aantal in serie geschakelde gasontladingslampen, zoals fluorescentielampen,. waarbij de kathoden ervan aanvankelijk verhit worden door 10 een daarin toegepaste verhittingswisselstroom en waarbij de verhittings-stroom wordt verwijderd of uitgeschakeld tijdens het normale bedrijf van· de lampen. Een belangrijk oogmerk is het doen toenemen van de nuttige levensduur van de lampen door de nuttige levensduur van de kathoden ertran te verlengen.An object of the invention is to provide an improved AC circuit and system for starting and operating a number of series-connected gas discharge lamps, such as fluorescent lamps. the cathodes of which are initially heated by a heating alternating current applied therein and wherein the heating current is removed or turned off during normal operation of the lamps. An important object is to increase the useful life of the lamps by extending the useful life of the cathodes ertran.

15 De uitvinding bevat in het kort en in een voorkeursuitvoerings vorm een circuit voor het starten en doen werken van een aantal in serie geschakelde gasontladingslampen, zoals fluorescentielampen, waarbij een kathode verhittingswisselstroom aanvankelijk wordt toegevoerd aan de lampkathoden om het starten ervan te vergemakkelijken en daarna wordt 20 uitgeschakeld tijdens normaal bedrijf van de lampen. De uitvinding verbetert en vergroot de nuttige bedrijfslevensduur van de lampen door een lamp werkend circuit te verschaffen dat maakt dat de elektronen emitterende "hete plekken" van de kathodes op dezelfde plaatsen blijven aan de kathoden, wanneer de kathodeverhittingsstromen worden uitgeschakeld 25 zoals zij waren voorafgaande aan het uitschakelen van de kathodeverhittingsstromen. Dit wordt bewerkstelligd door het verschaffen van een trans-formatorwikkeling met middenaftakking en door de middenaftakking te verbinden mat een einde van elk der kathoden in het knooppunt van.de in serie geschakelde lampen en door de einden van deze wikkeling 30 respectievelijk te verbinden met de óverige einden van deze kathoden.Briefly, and in a preferred embodiment, the invention includes a circuit for starting and operating a plurality of series-connected gas discharge lamps, such as fluorescent lamps, in which a cathode heating alternating current is initially supplied to the lamp cathodes to facilitate its starting and thereafter 20 switched off during normal operation of the lamps. The invention improves and extends the useful operating life of the lamps by providing a lamp operating circuit that keeps the electron-emitting "hot spots" of the cathodes in the same places on the cathodes when the cathode heating currents are turned off as they were prior to turning off the cathode heating currents. This is accomplished by providing a center tap transformer winding and connecting through the center tap with one end of each of the cathodes at the node of the series-connected lamps and by connecting the ends of this winding 30 to the other, respectively. ends of these cathodes.

De wikkeling met middenaftakking kan zijn in de vorm van twee wikkelingen wier einden met elkaar verbonden zijn onder vorming van een equivalente wikkeling met middenaftakking.The center tap winding may be in the form of two windings whose ends are joined together to form an equivalent center tap winding.

De uitvinding zal hieronder aan de hand van enige in de figuren 35 der bijgaande tekeningen weergegeven uitvoeringsvoorbeelden nader worden toegelicht.The invention will be explained in more detail below with reference to some exemplary embodiments shown in Figures 35 of the accompanying drawings.

Figuur 1 is een schakelschema van een in serie geschakelde combinatie van fluorescentielampen volgens de stand der techniek, waarbij 8300 38 1 I * ,, «Γ J» - 3 - de bedrijfsspanning is aangelegd over de lampen en waarbij de kathode-verwarmingsstromen worden toegevoerd naar de kathoden, en waarbij een representatieve richting van elektronenstroming in elke lamp tussen een hete plek op de ene kathode en een hete plek op de andere kathode.Figure 1 is a circuit diagram of a series-connected combination of prior art fluorescent lamps in which 8300 38 1 I * ,, «Γ J» - 3 - the operating voltage is applied across the lamps and the cathode heating currents are supplied to the cathodes, and wherein a representative direction of electron flow in each lamp is between a hot spot on one cathode and a hot spot on the other cathode.

5 Figuur 2 is hetzelfde schema als in figuur 1, met uitzondering dat de kathodeverhittingsstromen uitgeschakeld zijn voor normaal bedrijf van de lampen, en de positie van de hete plek op een van de kathoden (op ongewenste wijze) gewijzigd is.Figure 2 is the same scheme as in Figure 1 except that the cathode heating currents are turned off for normal operation of the lamps, and the position of the hot spot on one of the cathodes has been (undesirably) changed.

Figuur 3 is een schakelschema in overeenstemming met eai voorkeurs-10 uitvoeringsvorm van de uitvinding, van een in serie geschakelde combinatie van fluorescentielampen, waarbij daarover een bedrijfsspanning is aangelegd en waarbij kathodeverhittingsstromen toegevoerd worden aan de kathoden, en waarbij een representatieve richting van elektronenstroming getoond wordt in elke lamp tussen een hete plek op de ene 15 kathode en een hete plek op de andere kathode.Figure 3 is a circuit diagram in accordance with a preferred embodiment of the invention, of a series-connected combination of fluorescent lamps, with an operating voltage applied thereto and with cathode heating currents applied to the cathodes, showing a representative direction of electron flow in each lamp between a hot spot on one cathode and a hot spot on the other cathode.

Figuur 4 is gelijk aan figuur 3 met uitzondering dat de kathodeverhittingsstromen uitgeschakeld zijn voor normaal bedrijf, en waarbij getoond wordt dat de posities van de hete plekken op de kathode dezelfde blijven als in figuur 3.Figure 4 is similar to Figure 3 except that the cathode heating currents are turned off for normal operation, showing that the positions of the hot spots on the cathode remain the same as in Figure 3.

20 In figuur 1 ziet men een paar langwerpige fluorescentielampen 11, 12, die elektrisch in serie geschakeld zijn zoals zal worden beschreven. De lamp 11 bezit een paar kathoden 13, 14 nabij de einden ervan, en de lamp 12 bezit een paar kathoden 16, 17 eveneens nabij de einden ervan, op conventionele wijze. Elk dezer kathoden kan een conventionele wolfraam-25 spiraaldraad zijn bedekt met een materiaal, dat gemakkelijk elektronen emitteert, wanneer de draad voldoende heet is. De kathoden 14, 16 bij het knooppunt van de lampen 11, 12 zijn met elkaar elektrisch parallel geschakeld, waarbij de einden "a" van de kathoden met elkaar verbonden zijn en eveneens de einden "b” van de kathoden.Figure 1 shows a pair of elongated fluorescent lamps 11, 12 electrically connected in series as will be described. Lamp 11 has a pair of cathodes 13, 14 near its ends, and lamp 12 has a pair of cathodes 16, 17 also near its ends, in a conventional manner. Any of these cathodes can be a conventional tungsten coil wire covered with a material that easily emits electrons when the wire is hot enough. The cathodes 14, 16 at the junction of the lamps 11, 12 are electrically connected in parallel, the ends "a" of the cathodes being connected to each other and also the ends "b" of the cathodes.

30 Het circuit bevat een wisselstroomkrachtbron 18, die een lamp- bedrijfsspanning verschaft van een geschikte waarde, zoals een paar honderd volt, die kan zijn aangelegd over een uitgangswikkeling 19, en welke op een zogenaamde hoge frequentie van ongeveer 20 kHz tot 100 kHz kan zijn, ofschoon de uitvinding beperkt is tot een bepaald frequentiebereik. Het 35 einde "a" van de wikkeling 19 is verbonden met het einde "a" van de lamp-kathode 13, en het andere einde "b" van de wikkeling 19 is verbonden met een einde "b" van de lampkathode 17. Een kathodeverhittingstransformator 21 bezit een primaire wikkeling 22, die verbonden is over alle of een 8300381 w- «Τ' '*The circuit includes an AC power source 18, which provides a lamp operating voltage of a suitable value, such as a few hundred volts, which may be applied across an output winding 19, and which may be on a so-called high frequency of about 20 kHz to 100 kHz although the invention is limited to a certain frequency range. The end "a" of the winding 19 is connected to the end "a" of the lamp cathode 13, and the other end "b" of the winding 19 is connected to an end "b" of the lamp cathode 17. A cathode heating transformer 21 has a primary winding 22 which is connected across all or an 8300381 w- * Τ '' *

1 I1 I

- 4 - gedeelte van de uitgangswikkeling 19, zoals over punten "b" en "c" ervan, via een schakelaar 23, die kan zijn van een geschikt type waaronder die, welke geopenbaard zijn in de hierboven genoemde octrooischriften. De kathodeverschittingstransformator omvat een secundaire wikkeling 26, die 5 geschakeld is over de lampkathode 13, terwijl een secundaire wikkeling 27 gemeenschappelijk geschakeld is over de lampkathode 14 en 16, en een secundaire wikkeling 28 geschakeld is over de lampkathode 17, waarbij de spanningen van deze secundaire wikkelingen geschikt zijn om de kathode te verhitten tot elektronen emitterende temperaturen.4 - portion of the output winding 19, such as about points "b" and "c" thereof, via a switch 23, which may be of a suitable type including those disclosed in the above-mentioned patents. The cathode junction transformer comprises a secondary winding 26 which is connected across the lamp cathode 13, while a secondary winding 27 is connected in common over the lamp cathode 14 and 16, and a secondary winding 28 is connected over the lamp cathode 17, the voltages of which are secondary windings are suitable for heating the cathode to electron-emitting temperatures.

10 Wanneer de schakelaar 23 gesloten is, zoals weergegeven in figuur 1, wordt de verhittingsspanning en -stroom aangelegd aan de kathoden. De kathodeverhittingsspanning en de lampbedrijfsspanning afkomstig van de wikkeling 19, wisselen, met dezelfde frequentie. Gemakshalve geeft figuur 1 aan de spanningspolariteiten tijdens de halve cycli, waarin de 15 lampbedrijfsspanningspolariteit positief is bij het einde "a" van de kathode 13 en negatief aan het einde "b" van de kathode 17, en waarbij de "a,,-einden van alle kathoden een positieve polariteit hebben en de "b"-einden ervan een negatieve polariteit hebben. Tijdens de andere halve spanningscycli worden al deze polariteiten omgekeerd. Tijdens de 20 weergegeven halve werkcyclus zullen, omdat de bedrijfsspanning afkomstig van de wikkeling 19 een positieve polariteit heeft bij de kathode 13 en een negatieve polariteit bij de kathode 17 en als gevolg van het feit dat de individuele kathcdepolariteiten zijn zoals weergegeven, elektronen in de lamp 11 stromen vanuit het einde "b" met negatieve, polariteit van 25 kathode 14, en zullen elektronen in de lamp 12 stromen vanuit het einde "b" met negatieve polariteit van de kathode 17. In de lamp 11 veroorzaken de elektronen afkomstig van het einde "b" van de kathode 14 dat het gas in de lamp ioniseert, en stromen gasionen naar de kathode 14 en bombarderen deze bij (of nabij) het einde "b" ervan, waardoor een kleine zone verhit 30 wordt en een "hete plek" gevormd wordt; deze beweging van de elektronen vanaf de kathode 14 wordt aangegeven door'een pijl 31. Op soortgelijke wijze veroorzaken de elektronen afkomstig van het einde "b" van de kathode 17 in de lamp 12 dat het gas in de lamp ioniseert, en dat gasionen stromen naar.de kathode 17 en deze bombarderen bij het einde "b" 35 daarvan, waardoor een zone verhit en een hete pïek gevormd wordt; deze beweging van elektronen vanuit de kathode 17 wordt aangegeven door een pijl 32. Tijdens de volgende halve cyclus van de wisselspanning worden alle in figuur 1 weergegeven polariteiten omgekeerd en stromen elektronen 8300 38 1 , t - 5 - vanaf de hete plekken, aan de einden "a" van de kathode 13 en 16, en stromen gasionen naar de einden "a" van de kathoden 13, 16, waardoor hete plekken op deze elektroden gevormd worden. Als gevolg van thermische traagheden van de kathoden blijven zij voldoende heet tijdens de wisselende 5 halve cycli om te maken dat elektronen gemakkelijk daaruit worden geëmitteerd. Nadat deze héte plekken ontstaan zijn zijn de kathode-verhittingsstromen niet langer noodzakelijk en kunnen worden uitgeschakeld. De elektronen- en ionenstroming van de lamp, algemeen aangegeven door de pijlen 31 en 32, vormen gasontladingen in de gasdamp van de lampen, die 10 ultraviolette straling opwekken, die maakt dat luminescerende deklagen op de lampballonnen zichtbaar licht op algemeen bekende wijze creëren.When the switch 23 is closed, as shown in Figure 1, the heating voltage and current is applied to the cathodes. The cathode heating voltage and the lamp operating voltage from the winding 19 alternate with the same frequency. For convenience, Figure 1 shows the voltage polarities during the half cycles, wherein the lamp operating voltage polarity is positive at the end "a" of the cathode 13 and negative at the end "b" of the cathode 17, and wherein the "a" ends of all cathodes have a positive polarity and their "b" ends have a negative polarity. During the other half voltage cycles, all of these polarities are reversed. During the half cycle shown, since the operating voltage from the winding 19 will have a positive polarity has at the cathode 13 and a negative polarity at the cathode 17 and due to the fact that the individual cathode polarities are as shown, electrons in the lamp 11 flow from the end "b" with negative polarity of cathode 14, and will electrons in the lamp 12 flow from the end "b" with negative polarity of the cathode 17. In the lamp 11, the electrons from the end "b" cause from the cathode 14 that ionizes the gas in the lamp, gas ions flow to and bombard the cathode 14 at (or near) its end "b", thereby heating a small zone and forming a "hot spot"; this movement of the electrons from the cathode 14 is indicated by an arrow 31. Similarly, the electrons from the end "b" of the cathode 17 in the lamp 12 cause the gas in the lamp to ionize and gas ions to flow to cathode 17 and bombard at its end "b" 35, thereby heating a zone and forming a hot peak; this movement of electrons from the cathode 17 is indicated by an arrow 32. During the next half cycle of the AC voltage, all the polarities shown in Figure 1 are reversed and electrons flow 8300 38 1, t - 5 - from the hot spots, at the ends "a" from the cathodes 13 and 16, and gas ions flow to the ends "a" of the cathodes 13, 16, thereby forming hot spots on these electrodes. Due to thermal inertia of the cathodes, they remain hot enough during the alternating 5 half cycles to allow electrons to be easily emitted therefrom. After these hot spots have arisen, the cathode heating currents are no longer necessary and can be turned off. The electron and ion flow of the lamp, generally indicated by arrows 31 and 32, form gas discharges in the gas vapor of the lamps, which generate ultraviolet radiation, causing luminescent coatings on the lamp balloons to create visible light in a well-known manner.

Wanneer de kathodeverhittingsregelschakelaar 23 wordt uitgeschakeld om de kathodeverhittingsstromen te beëindigen, zoals weergegeven in figuur 2, zal de hete plek op een der kathoden 14, 16 zich verschuiven 15 naar het andere einde ervan, zoals aangegeven door de nieuwe positie van de pijl 32r, waarbij de hete plek van de kathode 16 verschoven is naar het einde "b" ervan. Dit is het gevolg van de stroom die de laagste impedantiebaan zoekt. Deze verschuiving van de hete plek naar een gedeelte van de kathode, dat niet verhit is, of waaraan de verwarming ervan 20 verminderd is als gevolg van het uitschakelen van de kathodeverhittings-stroom, veroorzaakt een achteruitgang van het elektronen emitterende materiaal van de kathode als gevolg van het trekken van het elektrische veld, of het spetteren van hst elektronenemissiemateriaal op de kathode, en reduceert de nuttige levensduur van de lamp. Deze verschuiving van de 25 hete plek is het gevolg van de parallelschakelingen van de kathode en de kathodeverhittingswikkeling 27. De verschuiving van de hete plek zal plaatsvinden bij de kathode 14 of 16 afhankelijk van het feit welke van de twee de hetere hete plek is; de hetere hete plek zal de neiging hebben op haar plaats te blijven. Een voorkeursuitvoeringsvorm van de 30 uitvinding is weergegeven in figuren 3 en 4, welke figuren in het algemeen respectievelijk dezelfde zijn als de figuren 1 en 2 met uitzondering dat de onderlinge verbinding en de schakeling voor kathodeverhitting voor de knooppuntkathode 14 en 16 van de in serie geschakelde landen 11, 12 gewijzigd is om te voorkomen dat de hete plek van de kathode verschuift 35 wanneer de kathodeverhittingsstromen worden uitgeschakeld.When the cathode heating control switch 23 is turned off to terminate the cathode heating currents, as shown in Figure 2, the hot spot on one of the cathodes 14, 16 will shift 15 to the other end thereof, as indicated by the new position of the arrow 32r, where the hot spot of the cathode 16 has shifted to its end "b". This is due to the current seeking the lowest impedance path. This shift from the hot spot to a portion of the cathode, which has not been heated, or which has had its heating reduced due to the switching off of the cathode heating current, causes a deterioration of the electron-emitting material of the cathode. by drawing the electric field, or splashing the electron emission material on the cathode, and reducing the useful life of the lamp. This hot spot shift is due to the parallel connections of the cathode and the cathode heating coil 27. The hot spot shift will occur at the cathode 14 or 16 depending on which of the two is the hotter hot spot; the hotter hot spot will tend to stay in place. A preferred embodiment of the invention is shown in Figures 3 and 4, which Figures are generally the same as Figures 1 and 2, respectively, except that the interconnection and cathode heating circuit for the node cathode 14 and 16 of the series-connected countries 11, 12 has been modified to prevent the hot spot of the cathode from shifting when the cathode heating currents are turned off.

Xn figuur 3 worden de knooppuntkathode 14 en 16 van de lampen 11 en 12 verhit door een secundaire wikkeling 36 met middenaftakking, aangebracht aan de kathodeverhittingstransformator 21? de middenaftakking 37 is gemeenschappelijk verbonden met het einde "b” van de 8300381 — 6 — 1 ( kathode 14 en met het einde ”a" van de kathode 16, en de einden van de wikkeling 36 zijn respectievelijk verbonden met het einde "a" van de kathode 14 en het einde "b" van de kathode 16. Deze onderlinge verbinding en het kathodeverhittingscircuit verschaft een rechtstreekse elektrische 5 verbinding tussen het einde "b" van de kathode 14 en het einde "a" van de kathode 16. In tegenstelling tot figuur 1, waar de einden van de kathode 14 en 16, die dezelfde verhittingsspanningspolariteiten hebben, met . elkaar verbonden zijn, is in figuur 3 een einde van elke kathode verbonden met het andere, welke einden tegengestelde verhittingsspanningspolariteiten 10 hebben. De elektronenstromen 31, 32 in de lampen zijn dezelfde als in figuur 1.In Figure 3, the node cathode 14 and 16 of the lamps 11 and 12 are heated by a secondary winding 36 with center tap, applied to the cathode heating transformer 21? the center tap 37 is jointly connected to the end "b" of the 8300381-6-1 (cathode 14 and to the end "a" of the cathode 16, and the ends of the winding 36 are respectively connected to the end "a" of the cathode 14 and the end "b" of the cathode 16. This interconnection and the cathode heating circuit provides a direct electrical connection between the end "b" of the cathode 14 and the end "a" of the cathode 16. In contrast to Figure 1, where the ends of the cathode 14 and 16, which have the same heating voltage polarities, are connected to each other, in Figure 3, one end of each cathode is connected to the other, which ends have opposite heating voltage polarities 10. The electron currents 31, 32 in the lamps are the same as in figure 1.

Zoals weergegeven in figuur 4 zal wanneer de kathodeverhittings-schakelaar 23 wordt uitgeschakeld om de verhitting van de kathodestroom te verwijderen, de elektronenstroombanen 31, 32 in de lang? ongewijzigd 15 blijven en zullen hete plekken, die tot stand gebracht zijn aan het einde "b" van de kathoden 14 en het einde "a" van de kathode 16, in positie blijven en niet verschuiven zoals het geval is in het circuit van de stand der techniek zoals weergegeven in figuren 1 en 2. Aldus verlengt de uitvinding de lamplevensduur door te voorkomen dat het 20 verschuiven van de hete kathodeplek plaatsvindt wanneer de kathode-verhittingsstroom wordt uitgeschakeld, en welke verschuiving, zoals hier boven uiteengezet, het uittrekken of "spetteren" kan veroorzaken van elektronenemissiemateriaal vanaf de kathode tijdens het tot stand brengen van de nieuwe verschoven hete plek. De uitvinding verkrijgt 25 deze verbetering door het verschaffen van een nieuw circuit voor het verhitten van onderling geschakelde kathodes, hetgeen een directe elektrische verbinding omvat tussen de einden van de knooppuntkathoden, bij welke einden de elektronen emitterende hete plekken zich vormen, wanneer een verwarmingsstroom aan de kathode wordt toegevoerd. Zoals 30 hierboven uiteengezet is stellen de pijlen 31 en 32 van de elektronen-stroom de richting voor van de elektronenstroom vanaf de hete plekken om of nabij de einden "a" van de kathode 13 en 16 tijdens de halve cycli van de lampbedrijfsspanning (afkomstig uit energiebron 18} wanneer de uitgaande wikkeling 19 positieve polariteit heeft aan de lamp-35 kathode 13 en negatieve polariteit aan de lampkathode 17; tijdens de overige halve cycli van de lampbedrijfsspanning wordt de polariteit omgekeerd en keren ook de pijlen 31 en 32 van richting om en bevinden de elektronen emitterende hete plekken'zich aan de einden ”b" van de i 83 0 0 38 1 - 7 - I Μ kathoden 14 en 17. Elk dezer hete plekken handhaaft een nagenoeg gestage elektronen emitterende temperatuur tijdens het lampbedrijf tengevolge . van de frequentie van de in bedrijf zijnde wisselstroombron.As shown in Figure 4, when the cathode heating switch 23 is turned off to remove the heating of the cathode current, the electron flow paths 31, 32 in the long time? will remain unaltered and hot spots created at the end "b" of the cathodes 14 and the end "a" of the cathode 16 will remain in position and will not shift as is the case in the circuit of the stand The technique as shown in Figures 1 and 2. Thus, the invention extends the lamp life by preventing the hot cathode spot from shifting when the cathode heating current is turned off, and the shift, as outlined above, pulling or splattering. "may cause electron emission material from the cathode while creating the new shifted hot spot. The invention achieves this improvement by providing a new circuit for heating interconnected cathodes, which includes a direct electrical connection between the ends of the node cathodes, at which ends the electron-emitting hot spots form when a heating current is applied to the cathode is supplied. As explained above, the electron flow arrows 31 and 32 represent the direction of the electron flow from the hot spots at or near the ends "a" of the cathode 13 and 16 during the half cycles of the lamp operating voltage (from energy source 18} when the output winding 19 has positive polarity at the lamp cathode 13 and negative polarity at the lamp cathode 17; during the remaining half cycles of the lamp operating voltage, the polarity is reversed and the arrows 31 and 32 also reverse direction and the electron-emitting hot spots are located at the ends "b" of the cathodes 14 and 17. Each of these hot spots maintains a substantially steady electron-emitting temperature during lamp operation due to the frequency of the operating AC power source.

Ofschoon voorkeursuitvoeringsvormen en wijzigingen van de 5 uitvinding hierin beschreven zijn kunnen diverse andere uitvoeringsvormen en wijzigingen gemakkelijk door een deskundige op dit vakgebied bedacht worden, die echter alle vallen binnen de beschermingsomvang van de onderhavige uitvinding.Although preferred embodiments and modifications of the invention have been described herein, various other embodiments and modifications may be readily conceived by one skilled in the art, but all are within the scope of the present invention.

10 8300 38 110 8300 38 1

Claims

1. Circuit for starting and operating a plurality of series-connected gas discharge lamps, each lamp having a pair of cathodes and each cathode a pair of terminals for receiving cathode heating current, the circuit comprising means for applying an AC voltage across the series-connected lamps, and means for applying an alternating heating current to the lamp cathode, and comprising a center tap transformer winding, means connecting the center tap of the winding to a terminal of each of the cathodes at the junction of the series-connected lamps 10 and means connecting the ends of the center tap coil to the other terminals of the latter cathodes, respectively.

2. Circuit as claimed in claim 1, comprising means for switching off the heating current of the cathodes after operating gas discharges have been effected in the lamps.

Citcuit according to claim 2, comprising means for subsequently switching on the heating current of the cathodes after it has been switched off. 20 8300381