NL8401307A - Elektrodeloze lagedrukontladingslamp. - Google Patents

Description

x f PHN 11.016 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

"Elektrodeloze lagedrukontladings lamp ".

De uitvinding heeft betrekking op een elektrodeloze lagedrukontladings lamp roet een vacuumdicht afgesloten lampvat, dat althans is gevuld met een metaaldamp en een edelgas, welke lamp is voorzien van een kern van magnetisch materiaal waarin tijdens het bedrijf van de 5 lamp met behulp van een elektrische voedingseenheid en een daarmee verbonden rondom de kern gelegen wikkeling een hoogfrequent magnetisch veld wordt opgewekt, waarbij in het lampvat een elektrisch veld ontstaat. Een dergelijke lamp is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 3.521.120.

10 De in dit octrooischrift beschreven lamp is een hoogfrequent bedreven elektrodeloze fluorescerende lagedrukkwikdampontladingslamp met een ballonvormig lampvat en een lampvoet die zodanig zijn gevormd, dat de lamp gemakkelijk in een houder voor gloeilampen kan worden gedraaid. Het hoogfrequente magnetische veld dat in dit type lampen 15 tijdens hun bedrijf aanwezig is wordt opgewekt met behulp van een voedingseenheid die een h.f. oscillatorschakeling bevat met een frequentie groter dan ongeveer 20 kHz.

Gebleken is, dat tijdens het bedrijf van de genoemde lamp gemakkelijk hoogfrequente elektrische stoorstromen (die afkomstig zijn 2Q van de lamp) in de geleiders van het voedingsnet ontstaan. Dit is te verklaren uit het feit, dat de wikkeling te beschouwan is als een hoogfrequente wisselspanningsbron, die via de parasitaire impedantie met aarde en roet de geleiders van het voedingsnet is verbonden. Deze stoorstromen kunnen aanleiding geven tot storing van bepaalde elektrische 25 apparaten die op hetzelfde voedingsnet zijn aangesloten of in de direkte omgeving van de lamp staan opgesteld.

Voor de maximale waarde van de toelaatbare hoogfrequente stoorstromen in het voedingsnet gelden internationale normen, waaraan de genoemde lamp moet voldoen.

3Q Teneinde de stoorstromen tot een aanvaardbare waarde terug te brengen wordt in de niet-voorgepubliceerde NL-octrooiaanvrage 82 05 025 (PHN 10.540) beschreven op de binnenwand van het lampvat een laagohmige transparante geleidende laag aan te brengen en deze tijdens 8401307 f Γ PHN 11.016 2 het bedrijf van de lamp te verbinden met één der toevoerdraden van het voedingsnet. Aan de weerstandswaarde van deze laag worden hoge eisen gesteld, waarbij tevens een hoge doordringbaarheid voor zichtbaar licht noodzakelijk is. Gebleken is dat het tegelijkertijd voldoen aan deze 5 voorwaarden lastig is.

De uitvinding beoogt een elektrodeloze lagedrukontladingslamp te verschaffen, die geschikt is om te worden beschreven met een hoogfrequente voedingsspanning, waarbij voldaan wordt aan de genoemde storingsnormen, welke lamp op relatief eenvoudige wijze te vervaardigen 10 is en een hoge lichtopbrengst heeft.

Een elektrodeloze lagedrukontladingslamp van de in de aanhef genoemde soort wordt daartoe volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat een der toevoerdraden van de wikkeling elektrisch is verbonden met een toevoerdraad van een tweede wikkeling met een vrij uiteinde, waarbij 15 tijdens bedrijf van de lamp het potentiaalverval tussen de uiteinden van de tweede wikkeling vrijwel even groot is als het potentiaalverval tussen de uiteinden van de eerste wikkeling, waarbij het potentiaalverval van de eerste wikkeling tegengesteld aan dat van de tweede wikkeling verloopt, welke tweede wikkeling zich uitstrekt ter plaatse van de eerste 20 wikkeling en elektrisch daarvan is geïsoleerd.

In de lamp volgens de uitvinding wordt tijdens zijn bedrijf de hoogfrequente elektrische storing op het voedingsnet tot een waarde teruggebracht, die voldoet aan de daarvoor geldende norm.

Onder het potentiaalverval in een wikkeling wordt verstaan de 25 afname van de potentiaal per eenheid van lengte in de richting van de lengte-as van de wikkeling. Door de aanwezigheid van de tweede wikkeling met nagenoeg even groot maar tegengesteld potentiaalverval wordt de voor de storing verantwoordelijke elektrische potentiaal van de eerste wikkeling volledig gecompenseerd. De tweede wikkeling wordt elektrisch 30 niet belast. De sterkte van het magnetische veld wordt nauwelijks beïnvloed. De lichtopbrengst van de lamp is dan ook vrijwel gelijk aan die van de bekende lamp.

De windingen van de tweede wikkeling zijn elektrisch geïsoleerd van de windingen van de eerste wikkeling.

35 In een uitvoeringsvorm van de lamp is de magnetische kern staafvormig en omgeven door een cy 1 indervormig glazen wanddeel van het lampvat. De tweede wikkeling is daarbij aanwezig rondom het genoemde cylindervormige wanddeel. Bij voorkeur is de tweede wikkeling echter, 8*01307 ΡΗΝ Π.016 3 evenals de eerste, rondom de magnetische kern gewonden. Het aantal windingen van de tweede wikkeling is daarbij nagenoeg gelijk aan het aantal windingen van de eerste wikkeling teneinde een goede koppeling en een optimale compensatie van de opgewekte elektrische potentialen 5 te verkrijgen, waarbij de stoorstromen zo sterk mogelijk worden onderdrukt.

Gunstige resultaten werden verkregen met de hierboven genoemde voorkeursuitvoeringsvorm van de lamp volgens de uitvinding, waarbij elke winding van de tweede wikkeling is gelegen tussen twee opeenvolgende 10 windingen van de eerste wikkeling.

Gebleken is, dat de storing dan het beste wordt onderdrukt. Additionele isolatiemaatregelen tussen beide wikkelingen zijn dan overbodig.

De uitvinding wordt bij voorkeur toegepast in elektrodeloze 15 lagedrukontladingslanpen, waarbij op de binnenwand van het lampvat een luminescerende laag aanwezig is, die de in het lampvat opgewekte ultraviolette resonantiestraling omzet in zichtbaar licht. Deze lampen zijn geschikt om te worden toegepast in huiskamers e.d. en dienen als alternatief voor gloeilampen voor algemene verlichtingsdoeleinden.

20 De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekening. Hierin toont:

Figuur 1 deels in aanzicht deels in doorsnede een uitvoeringsvorm van een elektrodeloze lagedrukkwikdampontladingslamp volgens de uitvinding en toont 25 Figuur 2 schematisch de positie van de beide wikkelingen rondom de kern van de lamp volgens figuur 1.

De lamp volgens figuur 1 bevat een vacuumdicht afgesloten glazen lampvat 1 dat is gevuld met een hoeveelheid kwik en een edelgas, zoals argon. Op de binnenwand van het lampvat is een luminescerende laag 3Q 2 aanwezig. De lamp is voorts voorzien van een staafvormige kern 3 van magnetisch materiaal zoals ferriet, waarin tijdens het bedrijf van de lamp met behulp van een elektrische voedingseenheid 4 en een met behulp van toevoerdraden 5 en 6 verbonden rondom de kern gelegen wikkeling 7 (de toevoerdraden zijn in de tekening slechts ten dele zichtbaar), een 35 hoogfrequent magnetisch veld wordt opgewekt. Dit magnetische veld strekt zich uit tot in het lampvat, waarbij in het lampvat een elektrisch veld ontstaat. De wikkeling 7 bevat een aantal windingen van een smalle band van koper. De magnetische kern 3 is gelegen in een nabij de lengte- 8401307 PHN 11.016 4 as van de lamp gelegen cylindervomige instulping 8 in de wand van het lampvat. De elektrische voedingseenheid 4 is gelegen in een ruijnte die is oingeven door een kunststof lampschaal 9 die met het lampvat 1 is verbonden. Aan het uiteinde van de lampschaal is een edison lampvoet 5 10 bevestigd, net behulp waarvan de lamp in een houder bestemd voor gloeilampen kan worden gedraaid.

Aan toevoerdraad 5 van de wikkeling 7 is een toevoerdraad van een tweede wikkeling 11 bevestigd. Deze wikkeling is gestippeld in de tekening. Het vrije uiteinde van deze wikkeling is aangeduid met 10 12. Deze tweede wikkeling 11 is zodanig bevestigd, dat tijdens het bedrijf van de lamp het potentiaalverval tussen zijn uiteinden vrijwel gelijk is aan het potentiaalverval tussen de uiteinden van wikkeling 7, doch tegengesteld aan het potentiaalverval van wikkeling 7 verloopt.

Dit is nader toegelicht in figuur 2.

15 Wikkeling 11 heeft daartoe vrijwel eenzelfde aantal windingen als wikkeling 7. De beide wikkelingen zijn elektrisch van elkaar geïsoleerd. Elke winding van wikkeling 11 is gelegen tussen twee opeenvolgende windingen van wikkeling 7.

In figuur 2 zijn de uitgangsklemmen van de hoogfrequentvoedings-20 eenheid aangegeven met 13 en 14. Tussen deze klemmen is een condensator 15 aangesloten. Cp de klemmen is een wisselspanning aangesloten met een frequentie van 2,65 MHz. De wikkeling 7 is via toevoerdraden 5 en 6 eveneens aangesloten op de genoemde klemmen. Aan toevoerdraad 5 is een draad 16 bevestigd die fungeert als toevoerdraad van de tweede wikkeling 11 25 die gestippeld is weergegeven. Elke winding van wikkeling 11 is op gelijkmatige afstand gelegen van een opeenvolgende winding van wikkeling 7. Het: vrije uiteinde van wikkeling 11 is aangeduid met 12.

Voor de duidelijkheid is de magnetische kern in figuur 2 weggelaten. Op een bepaald tijdstip is de spanning ter plaatse van A posi-30 tief en bij B negatief. A is het eerste uiteinde van wikkeling 7 en B het tweede uiteinde. Bij C (het uiteinde van wikkeling 11) is dan de spanning eveneens positief. Aan het vrije uiteinde D van de tweede wikkeling is de spanning negatief. De genoemde elektrische spanningen compenseren elkaar vrijwel volledig. Op de toevoerdraden van het 35 voedingsnet worden dan slechts h.f. stoorstranen met een geringe sterkte opgewekt.

Met de in figuur 1 beschreven lamp zijn een aantal experimenten gedaan. De lamp bevatte een lampvat met een cylindervomige staafkem 8401307 * * PHN 11.016 5 (lengte 50 irm, diameter 8 ran, Philips 4C6 ferriet) waaromheen een eerste wikkeling was aangebracht met een dertiental windingen van koperband (breedte 0,38 mm, dikte 38^um). De lengte van deze wikkeling (d.w.z. de afstand tussen de uiterste windingen gemeten over de lengteas 5 van de staaf kern) was 25 mm. Gebleken is, dat bij een tweede wikkeling (eveneens koperband, breedte 0,38 mm en dikte 38^,um) net 14,5 windingen een optimale storingsonderdrukking werd verkregen. De lengte van de tweede wikkeling bedroeg 30 mm. De storingsonderdrukking op de geleiders van het voedingsnet wérd gemeten met de meetmethode 10 volgens de internationale norm CISPR no. 15 (VDE 0871) en bedroeg meer dan 45 dB.

Bij een toegevoerd vermogen aan de lamp van 18 W bedroeg de lichtopbrengst ca. 1200 lumen, waarbij op de binnenwand van het lampvat een luminescerende laag aanwezig was bevattende een mengsel van twee 15 fosforen, t.w. groen luminescerend met terbium geaktiveerd ceriurrmagne-siumaluminaat en rood luminescerend met driewaardig europium geaktiveerd yttriumoxyde. In het lanpvat was 6 mg kwik aanwezig alsmede argon (70 Pa).

20 25 30 1 8401307

Claims (3)

1. Elektrodeloze lagedrukontladingslamp met een vacuumdicht afgesloten lampvat dat althans is gevuld met een metaaldanp en een edelgas, welke lamp is voorzien van een kern van magnetisch materiaal waarin tijdens het bedrijf van de lamp met behulp van een elektrische 5 voedingseenheid en een daarmee verbonden rondom de kern gelegen wikkeling een hoogfrequent magnetisch veld wordt opgewekt, waarbij in het lampvat een elektrisch veld ontstaat, met het kenmerk, dat een der toevoerdraden van de wikkeling elektrisch is verbonden met een toevoerdraad van een tweede wikkeling met een vrij uiteinde, waarbij tijdens bedrijf van de 10 lamp het potentiaal verval tussen de uiteinden van de tweede wikkeling vrijwel even groot is als het potentiaal verval tussen de uiteinden van de eerste wikkeling en het potentiaal verval van de eerste wikkeling tegengesteld aan dat van de tweede wikkeling verloopt, welke tweede wikkeling zich uitstrekt ter plaatse van de eerste wikkeling en 15 elektrisch daarvan is geïsoleerd.

2. Elektrodeloze lagedrukontladingslamp volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de tweede wikkeling eveneens rondom de magnetische kern is gelegen, waarbij het aantal windingen van de tweede wikkeling nagenoeg gelijk is aan het aantal windingen van de eerste wikkeling. 20

3. Elektrodeloze lagedrukontladingslamp volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat elke winding van de tweede wikkeling is gelegen tussen twee opeenvolgende windingen van de eerste wikkeling. 25 1 8401307 35