NL8300717A

NL8300717A - DEVICE FOR FEEDING AT LEAST A GAS DISCHARGE LAMP.

Info

Publication number: NL8300717A
Application number: NL8300717A
Authority: NL
Original assignee: Tdk Corp
Priority date: 1982-08-28
Filing date: 1983-02-25
Publication date: 1984-03-16
Also published as: GB2128816A; NL185971B; NL185971C; GB8301388D0; GB2128816B

Description

* X* X

* * r ♦ X/Sch/lh/10* * r ♦ X / Sch / lh / 10

Inrichting voor het voeden van tenminste één gasontladings-lamp.Device for supplying at least one gas discharge lamp.

De uitvinding betreft een inrichting voor het voeden van een gasontladingslamp, en in het bijzonder voor een daarvan deeluitmakende lektransformator.The invention relates to a device for supplying a gas discharge lamp, and in particular for a transformer forming part thereof.

Die lektransformator doet dienst als ballast voor het 5 beperken van de ontladingsstroom in een gasontladingslamp, zoals een fluorescentielamp. In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een dergelijke lektransformator die dient voor voeding van een stel fluorescentielampen.That electrode transformer acts as a ballast for limiting the discharge current in a gas discharge lamp, such as a fluorescent lamp. In particular, the invention relates to such a electrode transformer which serves to supply a set of fluorescent lamps.

Gebruikelijk is een ballast voor het 10 beperken van de stroom door een fluorescentielamp, die bestaat uit een smoorspoel, die tussen een voedingsbron en een lamp is geschakeld. Een gebruikelijke smoorspoel-ballast heeft het nadeel, dat hij groot gewicht vertoont, grote afmetingen bezit en een laag rendement heeft.Usually, a ballast is used to limit the current through a fluorescent lamp, which consists of a choke, which is connected between a power source and a lamp. A conventional choke ballast has the drawback of being of great weight, large size and low efficiency.

15 Een andere gebruikelijke ballast voor het beperken van de stroom door een fluorescentielamp is een invertor-ballast, die is uitgevoerd als elektronische componenten. Deze uitvinding betreft een dergelijke invertor-ballast.Another common ballast for limiting the current through a fluorescent lamp is an inverter ballast, which is constructed as electronic components. The present invention relates to such an inverter ballast.

20 Bij gebruikmaking van twee fluorescentie lampen wordt er door voorkeur aan gegeven, dat die twee lampen worden gevoed door een enkelvoudige inrichting, die ook een fluorescentielamp kan voeden wanneer één van de fluorescentielampen is uitgeschakeld of verwijderd.When using two fluorescent lamps, it is preferred that those two lamps be powered by a single device, which can also power a fluorescent lamp when one of the fluorescent lamps is turned off or removed.

25 Verder wordt er de voorkeur aan gegeven dat de invertor niet wordt beïnvloed, zelfs wanneer één van de lampen wordt uitgeschakeld of verwijderd.It is further preferred that the inverter is not affected even when one of the lamps is turned off or removed.

Fig. 1 toont een schakeling van een voedingsinrichting voor een fluorescentielamp van het CN 30 gebruikelijke invertor-type, waarbij de symbolen Tl an T2 ff uitgangstransformatoren van een invertor IV zijn, F1 en Y F2 fluorescentielampen aanduiden, IV een invertorschakeling ---^ 8300717 *.. t i -2- is, en LB een balanceer-smoorspoel is. De schakeling volgens fig. 1 bezit twee transformatoren Tl en T2, waarvan de secondaire wikkelingen parallel zijn geschakeld, zoals in de figuur is weergegeven. De uitgangssspanning van de 5 secondaire wikkeling wordt toegevoerd aan de middenaftak-king van de smoorspoel DB, waarvan de uiteinden zijn verbonden met elk respectief uiteinde van de fluorescentie-lampen PI en F2. De andere aansluitingen van de fluorescen-tielampen Fl en F2 zijn verbonden met het andere einde 10 van de secondaire wikkeling.Fig. 1 shows a circuit of a power supply for a fluorescent lamp of the CN 30 conventional inverter type, the symbols T1 and T2 ff being output transformers of an inverter IV, F1 and Y F2 denoting fluorescent lamps, IV an inverter circuit --- 8300717 *. ti is -2-, and LB is a balancing choke. The circuit of FIG. 1 includes two transformers T1 and T2, the secondary windings of which are connected in parallel, as shown in the figure. The output voltage of the secondary winding is applied to the center tap of the choke DB, the ends of which are connected to each respective end of the fluorescent lamps P1 and F2. The other terminals of the fluorescent lamps F1 and F2 are connected to the other end of the secondary winding.

De aandacht wordt er op gevestigd dat de ontsteekspanning van een fluorescentielamp van elke lamp afhankelijk is, en dat derhalve strikt genomen de twee . lampen Fl en F2 niet op hetzelfde tijdstip ontsteken. Zelfs 15 wanneer ëên van de lampen het eerst ontsteekt, kan de andere lamp ontsteken als gevolg van de aanwezigheid van de smoorspoel LB met middenaftakking. Er wordt op gewezen dat, indien geen smoorspoel LB met middenaftakking aanwezig was, de tweede lamp niet zou kunnen ontsteken, aangezien 20 de ontladingsspanning over de ontstoken lamp aanzienlijk lager is dan de ontsteekspanning. Als gevolg van de aanwezigheid in de smoorspoel LB bezit de schakeling volgens fig. 1 het voordeel dat hij twee lampen kan ontsteken, zelfs indien de ontsteekspanning van de eerste lamp afwijkt 25 van die van de tweede lamp, terwijl bovendien een lamp ontstoken kan worden indien er problemen met de andere lamp zijn, of zelfs indien deze is verwijderd.Attention is drawn to the fact that the ignition voltage of a fluorescent lamp depends on each lamp, and therefore strictly speaking the two. lamps Fl and F2 do not light at the same time. Even when one of the lamps fires first, the other lamp can ignite due to the presence of the center tap choke LB. It should be noted that if no center tap choke LB was present, the second lamp would not be able to ignite, since the discharge voltage across the ignited lamp is considerably lower than the ignition voltage. Due to the presence in the choke LB, the circuit according to Fig. 1 has the advantage that it can ignite two lamps, even if the ignition voltage of the first lamp differs from that of the second lamp, while moreover a lamp can be ignited if there are problems with the other lamp, or even if it has been removed.

De schakeling volgens fig. 1 vertoont evenwel het nadeel dat twee transformatoren Tl en T2 en de 30 specifieke smoorspoel nodig zijn, die zwaar zijn en de prijs van de inrichting verhogen. Verder werkt de smoorspoel alleen wanneer de ontsteking van de lamp begint, maar speelt hij geen rol na ontsteking van de lamp.However, the circuit of FIG. 1 has the drawback that two transformers T1 and T2 and the specific choke are required, which are heavy and increase the cost of the device. Furthermore, the choke only works when the ignition of the lamp starts, but plays no role after ignition of the lamp.

Fig. 2 toont een andere gebruikelijke 335 schakeling, waarin een enkelvoudige transformator T wordt toegepast en een stel fluorescentielampen Fl en F2 op de \ in figuur getoonde wijze in serie zijn geschakeld. Verder \ is de condensator C parallel geschakeld met één van de 8300717 * « , * -3- lampen (FI). Als gevolg van de aanwezigheid van de condensator C, die een capaciteitswaarde van ongeveer 1000 pF bezit en een zeer kleine impedantie bezit in verhouding tot die van de lamp, wordt de secondaire spanning over de 5 secondaire wikkeling van de transformator T in hoofdzaak aangelegd over de lamp F2 die niet is voorzien van een condensator C, waardoor de lamp F2 het eerst ontsteekt. Wanneer deze lamp F2 wordt ontstoken, is de ontlaadspanning over de lamp F2 aanzienlijk lager dan de ontsteekspanning, 10 waardoor bijna de volledige spanning over de secondaire wikkeling van de transformator T over de eerste lamp F1 wordt gelegd, waardoor die ontsteekt. De schakeling volgens fig. 2 bezit het voordeel dat slechts één secondaire wikkeling volstaat voor het voeden van twee lampen en 15 geen smoorspoel nodig is.Fig. 2 shows another conventional 335 circuit in which a single transformer T is used and a set of fluorescent lamps F1 and F2 are series-connected in the manner shown in FIG. Furthermore, capacitor C is connected in parallel with one of the 8300717 *, * 3 lamps (FI). Due to the presence of capacitor C, which has a capacitance value of about 1000 pF and has a very small impedance relative to that of the lamp, the secondary voltage across the 5 secondary winding of transformer T is mainly applied across the lamp F2 which is not provided with a capacitor C, so that the lamp F2 ignites first. When this lamp F2 is ignited, the discharge voltage across the lamp F2 is considerably lower than the ignition voltage, so that almost the full voltage across the secondary winding of the transformer T is applied across the first lamp F1, igniting it. The circuit according to Fig. 2 has the advantage that only one secondary winding is sufficient to supply two lamps and no choke is required.

De schakeling volgens fig. 2 bezit evenwel het nadeel dat, wanneer êên van de lampen, in het bijzonder de lamp F2, wordt verwijderd of problemen oplevert, de andere lamp F1 niet kan ontsteken, aangezien de serie-20 schakeling is onderbroken.However, the circuit shown in FIG. 2 has the drawback that if one of the lamps, in particular the lamp F2, is removed or causes problems, the other lamp F1 cannot ignite, since the series circuit is interrupted.

Voor het remedieren van de genoemde nadelen heeft de onderhavige aanvraagster voorgesteld gebruik te maken van een techniek, die is neergelegd in de Japanse aanvrage voor een gebruiksmodel no. 100558/82. Fig. 3 25 toont de schakeling volgens dit voorstel, waarbij twee transformatoren Tl en T2 aanwezig zijn voor het voeden van twee lampen F1 en F2, en elke transformator êên lamp voedt (FI of F2). De schakeling volgens fig. 3 bezit het voordeel dat geen smoorspoel of condensator noodzakelijk is en dat 30 de rest van de lamp kan werken, zelfs wanneer één van de lampen wordt verwijderd.To remedy the said drawbacks, the present applicant has proposed to use a technique laid down in the Japanese application for utility model No. 100558/82. Fig. Fig. 25 shows the circuit according to this proposal, where two transformers T1 and T2 are provided to power two lamps F1 and F2, and each transformer feeds one lamp (FI or F2). The circuit of Figure 3 has the advantage that no choke or capacitor is necessary and the rest of the lamp can operate even when one of the lamps is removed.

De schakeling volgens fig. 3 bezit evenwel het nadeel dat twee transformatoren Tl en T2 noodzakelijk zijn.However, the circuit shown in Fig. 3 has the drawback that two transformers T1 and T2 are necessary.

35 De uitvinding stelt zich derhalve ten doel een verbeterde voedingsinrichting voor een gasontladings-% lamp te verschaffen onder vermijding van de nadelen van % de bekende voedingsmrichtingen voor gasontladingslampen.It is therefore an object of the invention to provide an improved power supply device for a gas discharge% lamp, while avoiding the drawbacks of the known power supply devices for gas discharge lamps.

% 8300717 -4- ·% 8 300 717 -4-

Verder stelt de uitvinding zich ten doel een voedingsinrichting voor een gasontladingslamp te verschaffen, waarin geen smoorspoel of startcondensator noodzakelijk is, één enkele transformator twee lampen kan 5 voéden, en, zelfs indien één van de lampen is verwijderd, de andere lamp nog kan werken.Another object of the invention is to provide a power supply for a gas discharge lamp, in which no choke or starting capacitor is required, a single transformer can supply two lamps and, even if one of the lamps is removed, the other lamp can still work.

Deze en andere doelstellingen worden bereikt door een voedingsinrichting voor gasontladings-lampen voor het bedrijven van twee gasontladingslampen met 10 een invertorschakeling voor het schakelen van de voedings-stroom, een lektransformator, waaraan primaire stroom wordt toegevoerd door de genoemde invertorschakeling ter % verkrijging van een uitgangsspanning voor de gasontladings-lampen, welke lektransformator een magnetische kern bezit; 15 een rond die kern gewikkelde primaire wikkeling die is gekoppeld met de invertorschakeling; twee secondaire wikkelingen, die elk zijn gekoppeld met een bijbehorende gas-ontladingslamp, welke magnetische kern een eerste magnetisch circuit omvat, dat is gekoppeld met de primaire wikkeling 20 en beidé secondaire wikkelingen, een tweede en een derde magnetisch circuit dat de primaire wikkeling en één van de secondaire wikkelingen koppelt, welke tweede en derde magnetische circuits het gemeenschappelijke gedeelte met hét eerste magnetische circuit bezitten, alsmede een niet-25 magnetische spleet in zowel het tweéde als het derde magnetische circuit, en een vierde magnetisch circuit dat is gekoppeld met de primaire wikkeling, welk vierde magnetische circuit het gemeenschappelijk gedeelte bezit met het eerste magnetische circuit en de niet-magnetische spleet.These and other objects are achieved by a gas discharge lamp power supply device for operating two gas discharge lamps with an inverter circuit for switching the supply current, an electrode transformer, to which primary current is supplied by said inverter circuit for obtaining an output voltage for the gas discharge lamps, which electrode transformer has a magnetic core; 15 a primary winding wrapped around that core coupled to the inverter circuit; two secondary windings, each coupled to an associated gas discharge lamp, the magnetic core comprising a first magnetic circuit coupled to the primary winding 20 and both secondary windings, a second and a third magnetic circuit comprising the primary winding and one of the secondary windings, which second and third magnetic circuits have the common portion with the first magnetic circuit, a non-magnetic gap in both the second and third magnetic circuits, and a fourth magnetic circuit coupled to the primary winding, which fourth magnetic circuit has the common portion with the first magnetic circuit and the non-magnetic gap.

30 De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van bijbehorende tekeningen. Hierin tonen:The invention will now be elucidated on the basis of the accompanying drawings. Show in this:

Fig. 1 een schakeling van een gebruikelijke voedingsinrichting voor een fluorescentielamp;Fig. 1 shows a circuit of a conventional fluorescent lamp power supply;

Fig. 2 een schakeling van een andere 35 bekende inrichting voor het voeden van een fluorescentielamp;Fig. 2 shows a circuit of another known device for supplying a fluorescent lamp;

Fig. 3 een schakeling van weer een andere bekende inrichting voor het voeden van een fluorescentie- 8300717 fr . · -5- lamp?Fig. 3 shows a circuit of yet another known device for feeding a fluorescent 8300717 fr. -5- lamp?

Fig. 4A een dwarsdoorsnede door een lek-transformator voor toepassing in een voedingsinrichting voor een fluorescentielamp volgens de uitvinding? 5 Fig. 4B de dwarsdoorsnede langs de lijn B-B in fig. 4A;Fig. 4A is a cross section through a leakage transformer for use in a fluorescent lamp power supply device according to the invention? FIG. 4B shows the cross section along the line B-B in FIG. 4A;

Fig. 4C een dwarsdoorsnede door de lijn C-C in fig. 4A;Fig. 4C is a cross-section through line C-C in FIG. 4A;

Fig. 4D een perspectivisch aanzicht van 10 de transformator volgens fig. 4A;Fig. 4D is a perspective view of the transformer of FIG. 4A;

Fig. 5 een schakeling van de voedingsinrichting voor de fluorescentielamp volgens de uitvinding;Fig. 5 shows a circuit of the power supply device for the fluorescent lamp according to the invention;

Fig. 6 een perspectivisch aanzicht van een variant van de kern voor de lektransformator volgens 15 de uitvinding?Fig. 6 is a perspective view of a variant of the core for the electrode transformer according to the invention?

Fig. 6B een andere variant van de kern van de lektransformator volgens de uitvinding?Fig. 6B another variant of the core of the electrode transformer according to the invention?

Fig. 6C weer een verdere variant van de kern van de lektransformator volgens de uitvinding? 20 Fig. 6D weer een andere variant van de kern van de lektransformator volgens de uitvinding?Fig. 6C yet a further variant of the core of the electrode transformer according to the invention? FIG. 6D yet another variant of the core of the electrode transformer according to the invention?

Fig. 6E weer een andere variant van de kern van de lektransformator volgens de uitvinding? en 25 Fig. 7A-7D dwarsdoorsneden door de lek- transformator volgens de uitvinding ter toelichting van de werking daarvan.Fig. 6E yet another variant of the core of the electrode transformer according to the invention? and FIG. 7A-7D cross sections through the leakage transformer according to the invention to explain its operation.

Fig. 4A toont een dwarsdoorsnede door de van een voedingsinrichting volgens de uitvinding deel 30 uitmakende lektransformator, fig. 4B toont de dwarsdoorsnede langs de lijn B-B in fig. 4A, fig. 4C de dwarsdoorsnede door de lijn C-C in fig. 4A, fig. 4D een perspectivisch aanzicht van de kern van de transformator volgens fig. 4A, en fig. 5 toont de schakeling van de voedings-35 ‘ inrichting voor een gasontladingslamp volgens de uitvin ding. De hierna volgende uitvoeringsvoorbeelden worden gebruikt voor het voeden van twee fluorescentielampen.Fig. Fig. 4A shows a cross section through the electrode transformer forming part of a power supply device according to the invention, Fig. 4B shows the cross section along the line BB in Fig. 4A, Fig. 4C shows the cross section through the line CC in Fig. 4A, Fig. 4D a perspective view of the core of the transformer of FIG. 4A, and FIG. 5 shows the circuit of the power supply device for a gas discharge lamp according to the invention. The following embodiments are used to power two fluorescent lamps.

8300717 * 4 -6-8300717 * 4 -6-

In fig. 5 duidt het symbool IV een invertorschakeling aan voor het toevoeren van geschakelde stroom aan de lektransformator LT. De vier diodes 50a, 50b, 50c en 50d in brugschakeling omvattende gelijkrichter 50 voert 5 gelijkspanning toe aan de invertor IV vanaf het voedings-net 52. De lektransformator LT omvat een magnetische kern, een primaire wikkeling 4, twee secondaire wikkelingen 4 en 4', twee gloeidraadwikkelingen 4a en 4b, en 4a' en 4b', alsmede de terugkoppelwikkeling 42. Het eerste stel gloei-10 draadwikkelingen 4a en 4b en de eerste secondaire wikkeling 4 voeden de eerste lamp fl en het tweede stel gloeidraadwikkelingen 4a' en 4b’ en de tweede secondaire wikkeling 4’ voeden de tweede lamp f2. De gloeidraadwikkelingen zijn gekoppeld met de gloeidraden (fl/ f2, ;fl' en f2'), en de 15 uitgang van de secondaire wikkeling (4, 4’) is aangesloten tussen de gloeidraden (fl en fl', f2 en f2'), zoals in fig. 5 is weergegeven.In Fig. 5, the symbol IV designates an inverter circuit for supplying switched current to the electrode transformer LT. The four diodes 50a, 50b, 50c and 50d in bridge circuit comprising rectifier 50 supplies 5 DC voltage to inverter IV from supply network 52. The electrode transformer LT comprises a magnetic core, a primary winding 4, two secondary windings 4 and 4 '. , two filament windings 4a and 4b, and 4a 'and 4b', as well as the feedback winding 42. The first set of filament windings 4a and 4b and the first secondary winding 4 supply the first lamp fl and the second set of filament windings 4a 'and 4b' and the second secondary winding 4 'powers the second lamp f2. The filament windings are coupled to the filaments (fl / f2,; fl 'and f2'), and the output of the secondary winding (4, 4 ') is connected between the filaments (fl and fl', f2 and f2 ') as shown in Fig. 5.

De condensator 51 is de ingangs- of reservoir-condensator, en de waarde is afhankelijk van het 20 ontwerp.Capacitor 51 is the input or reservoir capacitor, and the value depends on the design.

De invertorschakeling IV omvat twee transistoren 30 en 32, waarvan de collectoren zijn aangesloten over de primaire wikkeling 3 van de lektransformator LT, de condensator 34 die is aangesloten over de primaire 25 wikkeling 3, de weerstanden 38a en 38b die zijn opgenomen in de basisschakeling van de transistoren 30 en 32, alsmede een smoorspoel 36 die is geschakeld tussen de uitgang Van de gelijkrichter 50 en de middenaftakking van.de primaire wikkeling 3 van de lektransformator LT, De weerstanden 40a 30 en 40b zijn geschakeld over de terugkoppelwikkeling 42, en het knooppunt van deze twee weerstanden 40a en 40b is geaard.The inverter circuit IV comprises two transistors 30 and 32, the collectors of which are connected over the primary winding 3 of the electrode transformer LT, the capacitor 34 which is connected over the primary winding 3, the resistors 38a and 38b included in the basic circuit of the transistors 30 and 32, as well as a choke 36 connected between the output of the rectifier 50 and the center tap of the primary winding 3 of the electrode transformer LT, The resistors 40a 30 and 40b are connected across the feedback winding 42, and the node of these two resistors 40a and 40b are grounded.

De invertorschakeling IV oscilleert, met andere woorden de transistoren 30 en 32 worden afwisselend 35 in geleiding en in sper gebracht, en de primaire stroom in de primaire wikkeling 3 vloeit in positieve of negatieve \ richting, afhankelijk van welke transistor, 30 of 32, in geleiding is. De oscillatiefrequentie van de invertor- 8300717 t . * ♦ -7- schakeling IV wordt bepaald door de magnetische verzadiging van de kern van de lektransformator LT — wanneer de kern magnetisch is verzadigd, wordt de transistor 30 in de spertoestand gebracht en raakt de andere transistor 32 5 in geleiding, en wanneer de kern is verzadigd in de andere richting wordt de transistor 30 in sper gebracht en raakt de andere transistor 32 in geleiding. De capaciteitswaarde van de condensator 34 is zodanig gekozen dat de lek-inductie van de transformator LT en die capaciteitswaarde 10 in resonantie raken op de oscillatiefrequentie van de invertorschakeling IV. Bij voorkeur ligt de oscillatie-frequentie van de invertorschakeling in het gebied tussen 20 en 50 kHz, of is hoger dan 50 kHz, en is de magnetische kern van de lektransformator LT van een materiaal met 15 een gering verlies bij die frequentie, bijvoorbeeld ferriet-materiaal. De smoorspoel 36 bezit een grote impedantie voor de oscillatiefrequentie of de schakelfrequentie van de invertorschakeling IV, zodat de smoorspoel 36 de ingangsstroom van de invertorschakeling kan beperken.The inverter circuit IV oscillates, in other words the transistors 30 and 32 are alternately turned on and cut off, and the primary current in the primary winding 3 flows in positive or negative direction, depending on which transistor, 30 or 32, is conductivity. The oscillation frequency of the inverter 8300717 t. * ♦ -7 circuit IV is determined by the magnetic saturation of the core of the electrode transformer LT - when the core is magnetically saturated, the transistor 30 is turned off and the other transistor 32 becomes conductive, and when the core is saturated in the other direction, transistor 30 is cut off and the other transistor 32 is turned on. The capacitance value of the capacitor 34 is selected such that the leakage inductance of the transformer LT and that capacitance value 10 become resonant at the oscillation frequency of the inverter circuit IV. Preferably, the oscillation frequency of the inverter circuit is in the range between 20 and 50 kHz, or higher than 50 kHz, and the magnetic core of the electrode transformer LT is of a material with a low loss at that frequency, for example, ferrite material. The choke 36 has a large impedance for the oscillation frequency or the switching frequency of the inverter circuit IV, so that the choke 36 can limit the input current of the inverter circuit.

20 De lektransformator LT, die wordt gebruikt in de schakeling volgens fig. 5, is weergegeven in de fig. 4A-4D. De lektransformator LT omvat een I-vormige middenkem 2, twee zijkernen 1 en 1 *, die elk vier benen A, A*, B en B' bezitten, alsmede een primaire wikkeling 3, 25 en twee secondaire wikkelingen 4 en 41. D lengte van de buitenbenen A en A' is langer dan de lengte van de binnenbenen B en B', en wanneer derhalve de kern zodanig wordt samengesteld dat het einde van de benen A en A' tegen de middenkem 2 aan komen te liggen, blijven nauwe spleten 30 5 en 5’ over tussen de middenkem 2 en de einden van de binnenbenen B en B'. Deze spleten 5 en 5', die niet-magnetische eigenschappen bezitten, geven de lektransformator zijn lek-eigenschappen.The electrode transformer LT used in the circuit of FIG. 5 is shown in FIGS. 4A-4D. The electrode transformer LT comprises an I-shaped central core 2, two side cores 1 and 1 *, each having four legs A, A *, B and B ', as well as a primary winding 3, 25 and two secondary windings 4 and 41. D length of the outer legs A and A 'is longer than the length of the inner legs B and B', and therefore when the core is assembled in such a way that the end of the legs A and A 'touch the central core 2, narrow gaps remain 30 5 and 5 'across between the middle core 2 and the ends of the inner legs B and B'. These gaps 5 and 5 ', which have non-magnetic properties, give the leak transformer its leakage properties.

Zoals blijkt uit de fig. 4A-4D, vertoont 35 de kern het eerste venster tussen de binnenbenen B en B*, en het tweede venster tussen het buitenbeen A en het binnenbeen B, en het derde venster tussen het binnenbeen B’ en het buitenbeen A'. De primaire wikkeling 3 is ----»·* 8300717 ., 9 ♦ -8- aanwezig in het eerste venster tussen de binnenbenen B en B', en de eerste secondaire wikkeling is aangebracht in het tweede venster tussen het buitenbeen A en het binnenbeen B, en de tweede secondaire wikkeling 4' is aangebracht in het 5 derde venster tussen het binnenbeen B' en het buitenbeen A’. De terugkoppelwikkeling 42 voor het bedrijven van de invertorschakeling alsmede de filamentwikkelingen 4a, 4b, 4a’ en 4b' kunnen in elk van de vensters zijn aangebracht.As shown in Figs. 4A-4D, the core shows the first window between the inner legs B and B *, and the second window between the outer leg A and the inner leg B, and the third window between the inner leg B 'and the outer leg A'. The primary winding 3 is present in the first window between the inner legs B and B ', and the first secondary winding is arranged in the second window between the outer leg A and the inner leg B, and the second secondary winding 4 'is disposed in the third window between the inner leg B' and the outer leg A '. The feedback winding 42 for operating the inverter circuit as well as the filament windings 4a, 4b, 4a 'and 4b' may be provided in each of the windows.

De terugkoppelwikkeling is vereist in het geval waarin de 10 Invertor gebruik maakt van een zelf-oscillerende schakeling, maar kan achterwege blijven indien de invertor van het type·is dat een externe oscillatieschakeling omvat. Bij voorkeur is de terugkoppelwikkeling aangebracht in het eerste venster, waarin de primaire wikkeling aanwezig is, 15 en zijn de gloeidraadwikkelingen aangebracht in het venster waarin de bijbehorende secondaire wikkeling is aangebracht.The feedback winding is required in the case where the inverter uses a self-oscillating circuit, but may be omitted if the inverter is of the type comprising an external oscillating circuit. Preferably, the feedback winding is arranged in the first window, in which the primary winding is present, and the filament windings are arranged in the window in which the associated secondary winding is arranged.

De aanwezigheid van drie vensters met de primaire wikkeling 3, de secondaire wikkeling 4 of 4', is het belangrijke element volgens de uitvinding.The presence of three windows with the primary winding 3, the secondary winding 4 or 4 ', is the important element according to the invention.

20 De spleten 5 en 5' tussen de middenkern 2 en de zijkernen 1 en 1' geven de vereiste magnetische reluctantie van de lektransformator LT dat wil zeggen de reluctantie die de ontlaadstroom in een lamp begrenst na ontsteking daarvan. Bij voorkeur wordt een dun vel voor 25 de niet-magnetische spleet, indien vereist in verband met de waarde van de zelf-inductie, ingestoken tussen de middenkern 2 en het einde van de langste·benen A en A*, zodat de vereiste zelf-inductie van de primaire wikkeling 3 en de secondaire wikkeling 4 en 4' wordt verkregen.The gaps 5 and 5 'between the center core 2 and the side cores 1 and 1' give the required magnetic reluctance of the electrode transformer LT, ie the reluctance which limits the discharge current in a lamp after ignition thereof. Preferably, a thin sheet for the non-magnetic gap, if required by the value of the self-inductance, is inserted between the center core 2 and the end of the longest legs A and A *, so that the required self- induction of the primary winding 3 and the secondary winding 4 and 4 'is obtained.

30 De fig. 6A-6E tonen varianten van de opbouw van de kern van de lektransformator LT. De kern volgens fig. 6A omvat een cirkelvormige middenkern in plaats van de rechthoekige middenkern 2 volgens fig. 4D.Figures 6A-6E show variants of the structure of the core of the electrode transformer LT. The core of Figure 6A comprises a circular center core instead of the rectangular center core 2 of Figure 4D.

De kern volgens fig. 6B omvat eveneens een cirkelvormige 35 middenkern en de zijkern volgens fig. 6B raken elkaar, hoewel de zijkernen volgens fig. 4D slechts met de midden-kern zijn gekoppeld maar niet met elkaar. De kern volgens \fig. 6B bezit een uitmuntend afschermeffekt, aangezien 8300717 f » -9- de wikkelingen volledig door de kern zijn omgeven. De opbouw volgens fig. 6C omvat de T-vormige middenkern 10 in plaats van de I-vormige middenkern 2 volgens fig. 4D, en het bodembeen van die T-vormige kern 10 vervangt de 5 corresponderende benen A en A' van de zijkernen volgens fig. 4D. De opbouw volgens fig. 6B is een variant op die volgens fig. 6C, en de T-vormige middenkern 12 volgens fig. 6C is een weinig langer dan dat volgens fig. 6C.The core of Figure 6B also includes a circular center core and the side core of Figure 6B touch, although the side cores of Figure 4D are coupled only to the center core but not to each other. The core according to \ fig. 6B has excellent shielding effect since 8300717 windings are completely surrounded by the core. The construction according to Fig. 6C comprises the T-shaped middle core 10 instead of the I-shaped middle core 2 according to Fig. 4D, and the bottom leg of that T-shaped core 10 replaces the 5 corresponding legs A and A 'of the side cores according to fig. 4D. The structure of Fig. 6B is a variant of that of Fig. 6C, and the T-shaped center core 12 of Fig. 6C is slightly longer than that of Fig. 6C.

De opbouw volgens fig. 6E is een eenvoudige structuur met 10 een enkelvoudige zijkern la.The construction according to Fig. 6E is a simple structure with a single side core 1a.

De opbouw van de kern wordt afhankelijk van de produktievereisten gekozen uit de uitvoering volgens de fig. 4D en de fig. 6A-6E.Depending on the production requirements, the structure of the core is selected from the embodiment according to Fig. 4D and Fig. 6A-6E.

De werking van de lek transformator LT 15 wordt nu beschreven aan de hand van de fig. 7A-7D.The operation of the leak transformer LT 15 is now described with reference to FIGS. 7A-7D.

Bij de onderhavige lektransformator LT is het belangrijkste werkzame circuit in de kern van de transformator één van de circuits a, b, b' en c, zoals is weergegeven in fig. 7A-7D.In the present electrode transformer LT, the main operating circuit in the core of the transformer is one of the circuits a, b, b 'and c, as shown in FIGS. 7A-7D.

20 a) Wanneer de twee lampen donker zijn (fig. 7A):20 a) When the two lamps are dark (fig. 7A):

Wanneer de twee lampen Fl en F2 donker zijn, vloeit geen secondaire stroom in de secondaire wikkelingen 4 en 4' en derhalve is de magnetische reluc-25 tantie rond de secondaire wikkelingen 4 en 4* laag in vergelijking tot de magnetische reluctantie van de spleten 5 en 5 *. Derhalve loopt de magnetische flux door het circuit (a) (zie fig. 7A) van de middenkern 2, door het buitenbeen A, de zijwand la, het andere buitenbeen A’ naar 30 de middenkern 2, en is dat circuit (a) gekoppeld met de primaire wikkeling 3 en beide secondaire wikkelingen 4 en 4’. Aldus wordt een hoge spanning geïnduceerd in de secondaire wikkelingen 4 en 4’ voor het ontsteken van de lampen Fl en F2.When the two lamps F1 and F2 are dark, no secondary current flows in the secondary windings 4 and 4 'and therefore the magnetic reluctance around the secondary windings 4 and 4 * is low compared to the magnetic reluctance of the slits 5 and 5 *. Therefore, the magnetic flux passes through the circuit (a) (see Fig. 7A) from the center core 2, through the outer leg A, the side wall 1a, the other outer leg A 'to the center core 2, and that circuit (a) is coupled with the primary winding 3 and both secondary windings 4 and 4 '. Thus, a high voltage is induced in the secondary windings 4 and 4 to ignite the lamps F1 and F2.

35 Het zal duidelijk zijn dat de twee lampen nooit tegelijkertijd worden ontstoken als gevolg van het verschil in de eigenschappen van de twee lampen.It will be clear that the two lamps are never ignited at the same time due to the difference in the properties of the two lamps.

8300717 -10- b) Wanneer slechts êên lamp licht geeft (fig. 7B, fig. 7C):8300717 -10- b) When only one lamp emits light (fig. 7B, fig. 7C):

Wanneer de met de secondaire wikkeling 4 gekoppelde lamp F2 het eerste ontsteekt, vloeit de secondaire stroom in de secondaire wikkeling 4', waardoor de 5 magnetische reluctantie rond de wikkeling 4' hoog wordt.When the lamp F2 coupled to the secondary winding 4 ignites the first, the secondary current flows in the secondary winding 4 ', making the magnetic reluctance around the winding 4' high.

in vergelijking met de magnetische reluctantie in de lucht-spleet 5'. Derhalve gaat het magnetische circuit in dit geval van de middenkern 2 via het buitenbeen A, de zijwand la, het binnenbeen B', de spleet 5' naar de midden-10 kern 2. Zo is de magnetische flux sterk gekoppeld met de primaire wikkeling 3 en de secondaire wikkeling 4, maar een zeer kleine hoeveelheid van de magnetische flux loopt rond de wikkeling 4*, zoals in fig. 7B is weergegeven met de onderbroken lijnen (x). Aldus wordt nog een hoge spanning 15 geïnduceerd in de secondaire wikkeling 4 voor het ontsteken van de lamp F1, maar de spanning over de wikkeling 4* wordt laag. De aandacht wordt erop gevestigd, dat de lagere spanning over de wikkeling 4' nog volstaat voor het handhaven van de ontlading in de lamp F2, aangezien de vast-20 houdspanning van een gasontladingslamp aanzienlijk lager is dan de ontsteekspanning daarvan.compared to the magnetic reluctance in the air gap 5 '. Therefore, in this case, the magnetic circuit goes from the center core 2 through the outer leg A, the sidewall 1a, the inner leg B ', the slit 5' to the center-10 core 2. Thus, the magnetic flux is strongly coupled to the primary winding 3 and the secondary winding 4, but a very small amount of the magnetic flux circulates around the winding 4 *, as shown in broken lines (x) in Fig. 7B. Thus, a high voltage 15 is still induced in the secondary winding 4 to ignite the lamp F1, but the voltage across the winding 4 * becomes low. Attention is drawn to the fact that the lower voltage across the winding 4 'is still sufficient to maintain the discharge in the lamp F2, since the holding voltage of a gas discharge lamp is considerably lower than its ignition voltage.

In tegenstelling tot de stand van de techniek is, wanneer de andere lamp F1.eerst wordt ontstoken en de lamp F2 nog niet is ontstoken, het belangrijkste 25 magnetische circuit b' volgens fig. 7C, en vloeit een gering gedeelte van de magnetische flux langs het circuit (x). Aldus wordt een hoge spanning aangelegd over de lamp F2, die nog donker is, en wordt de spanning over de lamp F1 verlaagd.In contrast to the prior art, when the other lamp F1 is first lit and the lamp F2 is not yet lit, the main magnetic circuit b 'of FIG. 7C is, and a small portion of the magnetic flux flows along the circuit (x). Thus, a high voltage is applied across the lamp F2, which is still dark, and the voltage across the lamp F1 is decreased.

30 c) Wanneer beide lampen licht geven (fig. 7D):30 c) When both lamps light up (fig. 7D):

Wanneer beide lampen Fl en F2 licht geven, vloeit stroom door beide wikkelingen 4 en 4’, zodat de magnetische reluctantie rond de wikkelingen 4 en 4' hoog 35 is. Derhalve is het belangrijkste magnetische circuit dat, wat in fig. 7D met c is aangeduid, en dat magnetische circuit (c) loopt vanaf de middenkern 2 via de spleet 5, het binnenbeen B, de zijwand la, een ander binnenbeen B', .When both lamps F1 and F2 light, current flows through both windings 4 and 4 'so that the magnetic reluctance around windings 4 and 4' is high. Therefore, the main magnetic circuit, which is designated c in Fig. 7D, and which magnetic circuit (c) runs from the center core 2 through the slit 5, the inner leg B, the side wall 1a, another inner leg B ',.

8300717 -11- de spleet 5’ naar de middenkern 2. Verder loopt een. gering deel van de magnetische flux langs de circuits y en z, die zijn gekoppeld met de sécondaire wikkeling 4 en 4‘. Derhalve is de in de wikkelingen 4 en 4' geïnduceerde 5 secondaire spanning laag, maar voldoend hoog voor het handhaven van de ontlading van de lampen.8300717 -11- the gap 5 ’to the middle core 2. A further one runs. small part of the magnetic flux along the circuits y and z, which are coupled to the secondary winding 4 and 4 ". Therefore, the secondary voltage induced in the windings 4 and 4 'is low, but sufficiently high to maintain the discharge of the lamps.

De aandacht wordt erop gevestigd dat, wanneer één van de lampen wordt uitgeschakeld, nadat de 10 twee lampen zijn ontstoken, de bedrijfstoestand terugkeert naar die volgens de figuren 7B of 7C. Vervolgens kan die lamp opnieuw worden ingeschakeld. Wanneer verder één van de twee lampen is verwijderd, kan een andere lamp nog licht geven en wanneer de lamp weer wordt inge-15 stoken, kan hij zonder probleem weer ontsteken.Attention is drawn to the fact that when one of the lamps is turned off, after the two lamps have been lit, the operating state returns to that of Figures 7B or 7C. That lamp can then be switched on again. Furthermore, when one of the two lamps is removed, another lamp can still give light and when the lamp is re-lit, it can ignite again without problem.

De ontlaadstroom in de lampen, wanneer die licht geven, kan worden ingesteld door de spleetlengte van de spleten 5 en 5’.The discharge current in the lamps, when they give light, can be adjusted by the slit length of the slits 5 and 5 ".

Het zal duidelijk zijn dat de lektransfor-20 mator twee lampen kan voeden, zelfs indien het energieverbruik van de eerste lamp F1 afwijkt van dat van de tweede lamp F2 (bijvoorbeeld kan het energiegebruik van de lamp Fl 40 Watt bedragen, en dat van de lamp F2 20 Watt). In dat geval dient slechts de lengte en/of het oppervlak 25 van de spleten 5 en 5' te worden ingesteld voor het bijregelen van het magnetische veld dat de secondaire wikkelingen 4 en/of 4' koppelt.It will be clear that the electrode transformer can supply two lamps, even if the energy consumption of the first lamp F1 differs from that of the second lamp F2 (for example, the energy consumption of the lamp Fl can be 40 Watt, and that of the lamp F2 20 Watt). In that case, only the length and / or the surface 25 of the slits 5 and 5 'need to be adjusted to adjust the magnetic field coupling the secondary windings 4 and / or 4'.

Er wordt de voorkeur aangegeven, dat een condensator C of C' over de secondaire wikkeling 4 of 4( 30 is aangesloten wanneer één van de lampen is verwijderd, zodat het verwijderen van een lamp niet de werking van een andere lamp nadelig beïnvloedt. Tijdens experimenten is vastgesteld, dat de oscillatiefrequentie van de invertor met 20% daalt wanneer één van de lampen wordt verwijderd 35 in vergelijking met de frequentie,vwanneer beide lampen zijn aangebracht, en het energiegebruik van de aanwezige lamp neemt met 10% toe wanneer één van de lampen wordt verwijderd. Natuurlijk is het wijzigen van de oscillatie- 8300717 J - <ï -12- frequentie en het veranderen van het energiegebruik in afhankelijkheid van de aanwezigheid van één of twee lampen niet gewenst. De condensatoren C enC‘ over de secondaire wikkelingen 4 en 4' lossen dit probleem op.It is preferred that a capacitor C or C 'be connected across secondary winding 4 or 4 (30 when one of the lamps is removed, so that removing one lamp does not adversely affect the operation of another lamp. During experiments it has been found that the inverter's oscillation frequency decreases by 20% when one of the lamps is removed compared to the frequency when both lamps are mounted, and the energy consumption of the lamp present increases by 10% when one of the lamps Of course it is not desirable to change the oscillation frequency 8300717 J - <ï -12 and to change the energy consumption depending on the presence of one or two lamps The capacitors C and C 'over the secondary windings 4 and 4 'solve this problem.

5 De eerste condensator C is over de secon daire wikkeling 4 aangebracht via de schakelaar S, en een andere condensator C' is over een andere secondaire wikkeling 4' aangebracht via een andere schakelaar S’. Wanneer de eerste lamp F1 is verwijderd, wordt de schakelaar 10 S gesloten, zodat da condensator C met de schakelaar is gekoppeld, en wanneer die lamp F1 is aangebracht, wordt de •schakelaar S geopend. Derhalve doet de condensator dienst als loze belasting van de lamp Fl. Op dezelfde wijze wordt * de schakelaar S' gesloten wanneer de tweede lamp F2 is 15 verwijderd.The first capacitor C is applied over the secondary winding 4 via the switch S, and another capacitor C 'is applied over another secondary winding 4' via another switch S. When the first lamp F1 is removed, the switch 10 S is closed, so that the capacitor C is coupled to the switch, and when that lamp F1 is mounted, the • switch S is opened. Therefore, the capacitor serves as an empty load of the lamp F1. Likewise, the switch S 'is closed when the second lamp F2 is removed.

De waarde van de condensatoren C en C’ wordt zodanig gekozen, dat de impedantie van de condensator C of C' nagenoeg gelijk is aan die van een lamp Fl of F2 in ontstoken toestand. Bij voorkeur ligt de waarde van die 20 condensatoren C en C' in het gebied tussen 0,05 uF tot 5 pF, wanneer de oscillatiefrequentie tussen 20 en 50 kHz ligt, en een lamp van 40 tot 110 Watt wordt toegepast.The value of the capacitors C and C 'is chosen such that the impedance of the capacitor C or C' is substantially equal to that of a lamp F1 or F2 in the ignited state. Preferably, the value of those 20 capacitors C and C 'is in the range between 0.05 µF to 5 pF when the oscillation frequency is between 20 and 50 kHz, and a lamp of 40 to 110 watts is used.

Als gevolg van de aanwezigheid van die condensatoren C en C’, die dienst doen als loze belasting 25 voor resp. de lampen Fl en F2, wordt het vloeien van de magnetische flux in de kern niet nadelig beinvloed door de aanwezigheid of afwezigheid van een lamp. Verder wordt erop gewezen dat de condensator reaktief is en geen energie gebruikt en dat geen extra vermogen wordt verbruikt door 30 de aanwezigheid van de condensatoren C en C'. Aldus zijn de oscillatiefrequentie van de invertor en het energiegebruik in een lamp konstant, ongeacht de aanwezigheid of afwezigheid van een lamp.Due to the presence of those capacitors C and C, which serve as empty load 25 for resp. the lamps F1 and F2, the flow of the magnetic flux in the core is not adversely affected by the presence or absence of a lamp. It is further pointed out that the capacitor is reactive and uses no energy and that no additional power is consumed by the presence of capacitors C and C '. Thus, the oscillation frequency of the inverter and the energy consumption in a lamp are constant, regardless of the presence or absence of a lamp.

Verder wordt erop gewezen dat, indien een 35 schakelaar S of S' is.gesloten terwijl een lamp aanwezig is, de lamp wordt uitgeschakeld als gevolg van de lage impedantie van de condensator. Daarom kunnen de schakelaars S en S' worden gebruikt voor het selectief inschakelen van 8300717 -13- de lampen. Wanneer de schakelaar S is gesloten terwijl de lamp F1 is aangebracht, wordt de lamp F1 uitgeschakeld, en wanneer de schakelaar S wordt geopend, wordt de lamp F1 ingeschakeld.It is further pointed out that if a switch S or S 'is closed while a lamp is present, the lamp is turned off due to the low impedance of the capacitor. Therefore, switches S and S 'can be used to selectively switch on 8300717 -13- lamps. When the switch S is closed while the lamp F1 is mounted, the lamp F1 is turned off, and when the switch S is opened, the lamp F1 is turned on.

5 Zoals boven in detail is beschreven kan volgens de uitvinding een enkelvoudige invertorschakeling twee gasontladingslampen voeden, en zelfs indien één van de lampen wordt verwijderd, kan de andere lamp werken.As described in detail above, according to the invention, a single inverter circuit can power two gas discharge lamps, and even if one of the lamps is removed, the other lamp can operate.

Uit het voorafgaande zal duidelijk zijn 10 dat een nieuwe en verbeterde voedingsbron voor een gas- ontladingslamp, en in het bijzonder een nieuwe en verbeterde lektransformator daarvoor, is gevonden. De uitvinding strekt zich niet uit tot de beschreven en getekende uit-voeringsvoorbeelden. Diverse wijzigingen in de onderdelen 15 en hun onderlinge samenhang kunnen worden aangebracht, zonder dat daardoor het kader van de uitvinding wordt overschreden.It will be apparent from the foregoing that a new and improved power source for a gas discharge lamp, and in particular a new and improved electrode transformer therefor, has been found. The invention does not extend to the described and drawn exemplary embodiments. Various changes can be made to the components 15 and their interrelationships, without thereby exceeding the scope of the invention.

83007178300717

Claims

Device for supplying two gas discharge lamps, comprising an inverter circuit for switching the supply current, and a leak transformer, to which current is supplied by said inverter circuit 5 and which supplies an output voltage to the gas discharge lamps, characterized in that it comprises the leak transformer : a magnetic core? a primary winding wrapped around said core 10 and coupled to said inverter circuit; two secondary windings, each coupled to an associated gas discharge lamp; a plurality of filament windings coupled to a filament of an associated gas discharge lamp; which magnetic core includes a first magnetic circuit that couples the primary winding and both secondary windings; a second and a third magnetic circuit coupled to the primary 20 'winding and one of the secondary windings, said second and third magnetic circuits having a common portion with the first magnetic circuit and a non-magnetic gap in both the second and the third circuit? and a fourth magnetic circuit coupled to the primary winding and one. common portion with the first magnetic circuit and a non-magnetic gap.

2. Device as claimed in claim 1, characterized in that the electrode transformer comprises: a closed magnetic core with at least two legs which form a bridge for the closed magnetic core, each of which legs is provided with a non-magnetic gap between the end of the leg and the closed magnetic core; 35 a first window between the pair of legs; a a second and a third window, which is delimited by one of said legs and a part of the closed magnetic circuit * 8300717-15; a primary winding in the first window, which winding is coupled to an inverter circuit; 5 a first secondary winding in the second window, which winding is coupled to a first gas discharge lamp; a second secondary winding in the third window, which winding is coupled to a second gas discharge lamp; and a number of filament windings each coupled to a filament of the associated lamp.

3. Device according to claim 1, characterized in that a sheet of non-magnetic material is inserted into the first magnetic circuit to obtain the desired inductance for the primary winding and secondary windings.

4. Device according to claim 1, characterized in that the magnetic core comprises an I-shaped middle core and at least two serrated side cores with a side wall, a first and a fourth leg, and a second and a third leg, the latter legs are shorter than the first-mentioned legs, which first and fourth legs are located against the middle core, while gaps remain free between the middle core and the second and third leg.

5. Device according to claim 4, characterized in that the cross section of the I-shaped center core is rectangular.

Device according to claim 4, characterized in that the cross section of the I-shaped center core is circular.

7. Device according to claim 4, characterized in that two side cores are present. ,

Device according to claim 4, characterized in that the magnetic core comprises a substantially T-shaped center core, as well as two L-shaped side 8300717-16 cores each with a side wall, a first leg and a second and a third leg, which are shorter than the first leg, which first leg is located against the center core to obtain a closed magnetic circuit through the 5 T-shaped core, the side wall of the L-shaped core and the first leg of the L-shaped core, while a non-magnetic gap is present between the second and third legs and the center core.

9. Device according to claim 4, characterized in that one side core is present. A device according to claim 1, characterized by a capacitor connected via a switch over a secondary winding of the electrode transformer.

11. Device according to claim 10, characterized in that a first capacitor is coupled to the first secondary winding and a second capacitor is coupled to a second secondary winding.

12. Device according to claim 10, characterized in that the value of the capacitor is between 0.05 μΈ and 5 µF.

Electrode transformer as defined in any one of the preceding claims. o \ 830 0 7 1 7