NL8902998A - Hogedrukontladingslamp. - Google Patents

Description

De uitvinding heeft betrekking op een hogedrukontladingslamp voorzien van een ontladingsvat, dat met ruimte door een buitenballon is omsloten die met een lampvoet is uitgerust, en voorzien van een ontsteekcircuit waarin een spanningsafhankelijke condensator is opgenomen.

Een lamp van de in de aanhef genoemde soort is bekend uit Duits octrooischrift DE-C-3330266. Bij de bekende lamp die geschikt is om in serie met een stabilisatieballast te worden bedreven op een wisselspanningsvoedingsbron, is een halfgeleiderdoorslagelement in het ontsteekcircuit opgenomen. Het halfgeleiderdoorslagelement is in serie met de spanningsafhankelijke condensator geplaatst. Een gunstige eigenschap is, dat door geschikte keuze van het doorslagniveau het moment waarop van de spanningsafhankelijke condensator de capaciteit zich sterk wijzigt gunstig gekozen kan worden ten opzichte van de als voedingsbron aangelegde wisselspanning. Daarmee zijn zeer hoge spanningspieken realiseerbaar tot 3,5 kV toe.

Een verdere gunstige eigenschap is, dat in bedrijfstoestand van de lamp, door de geschikte keuze van het doorslagniveau, tevens bereikt wordt, dat het ontsteekcircuit is afgeschakeld.

Bij de bekende lamp komen de opgewekt spanningspulsen over de lamp te staan en daarmee rechtstreeks op de lampvoet. Dat maakt dat gebruik van de bekende lamp aan grote beperkingen onderhevig is in verband met veiligheidseisen o.a. met betrekking tot overbelasting van de ballast.

De uitvinding heeft tot doel een maatregel te geven waarmee de in het ontsteekcircuit opgewekte spanningspulsen begrensd zijn onder gelijktijdig behoud van de gunstige eigenschappen.

Dit doel wordt bij een hogedrukontladingslamp van de in de aanhef genoemde soort bereikt, doordat een spanningsafhankelijke weerstand in serie met de condensator is opgenomen.

Voordeel van de lamp volgens de uitvinding is dat met behoud van de instelbaarheid van het moment van spanningspulsopwekking de hoogte van de spanningspuls begrensd wordt door het weerstandskarakter van de in het ontsteekcircuit opgenomen spanningsafhankelijke weerstand. Tevens blijft de gunstige eigenschap behouden dat het ontsteekcircuit in de bedrijfstoestand van de lamp effectief is afgeschakeld. Bijkomend voordeel is dat een spanningsafhankelijke weerstand in het algemeen een betere hittebestendigheid heeft dan een halfgeleiderdoorslagelement.

Een verdere verbetering is mogelijk doordat het ontsteekcircuit tevens voorzien is van een zekering. Hierdoor wordt bereikt dat zelfs onder ongunstige omstandigheden, zoals bijvoorbeeld kortsluiting in de condensator, overbelasting van de stabilisatieballast door extreem hoge stromen wordt voorkomen door doorsmelten van de zekering.

Het ontsteekcircuit kan in de buitenballon zijn ondergebracht dan wel in de lampvoet. Ook is het mogelijk een deel van het ontsteekcircuit in de lampvoet onder te brengen en een ander deel in de buitenballon.

Om in de bedrijfstoestand van de lamp nadelige gevolgen van een sterke verhitting van de spanningsafhankelijke condensator tegen te gaan, verdient het aanbeveling bij plaatsing van de condensator in de buitenballon, de condensator te monteren in een met gas gevulde glazen gasdichte capsule. Daarbij zorgt de druk van het gas ervoor dat ontleding en/of verdamping van componenten waaruit de spanningsafhankelijke condensator is opgebouwd, tegengegaan wordt. Het gas moet van zodanige samenstelling zijn gekozen, dat onder de heersende omstandigheden geen reacties plaatsvinden met componenten van de condensator. Naast edelgassen zijn stikstof en zuurstof geschikte gassen. Combinaties van geschikte gassen is ook mogelijk.

Hoewel het denkbaar is om in plaats van een afzonderlijke capsule toe te passen, de buitenballon zelf met een geschikt gas te vullen, is dit in de praktijk een minder aantrekkelijke oplossing. Weliswaar vormt dit een gelijkwaardige bescherming voor de spanningsafhankelijke condensator, echter zullen de thermische verliezen ten gevolge van convectie en conductie, in het in de buitenballon aanwezige gas, toenemen. Genoemde thermische verliezen leiden in het algemeen tot een vermindering van het rendement van de lamp.

Een mogelijkheid om te sterke verhitting van de spanningsafhankelijke condensator tegen te gaan, is plaatsing van deze condensator in de lampvoet, al dan niet in een met gas gevulde capsule. Ook is het mogelijk, bij plaatsing van de spanningsafhankelijke condensator in een capsule in de buitenballon, deze capsule te voorzien van een in- of een uitwendige stralingreflecterende laag.

Het ontladingsvat van de lamp kan voorzien zijn van een uitwendige hulpelectrode.

De uitvinding zal nader toegelicht worden aan de hand van een tekening van een uitvoeringsvoorbeeld, waarin

Figuur 1 een aanzicht is van een lamp, en

Figuur 2 een schematische voorstelling is van een schakeling gevormd door de lamp van Figuur 1 tezamen met een stabilisatieballast.

In Figuur 1 is een lamp 2 volgens de uitvinding weergegeven voorzien van een ontladingsvat 3 dat met ruimte door een buitenballon 30 is omsloten die met een lampvoet 31 is uitgerust. Het ontladingsvat 3 is voorzien van lampelectrodes 4 en 5, waartussen in de bedrijfstoestand van de lamp een ontlading plaatsvindt. Lampelectrode 4 is via een starre stroomgeleider 40 verbonden met een lampaansluitpunt C van lampvoet 31. Evenzo is lampvoetelectrode 5 via een starre stroomgeleider 50 verbonden met een lampaansluitpunt D van lampvoet 31. Tevens is een in de Figuur niet getekend ontsteekcircuit in lampvoet 31 gemonteerd.

In Figuur 2 zijn met Figuur 1 overeenkomstige delen van een overeenkomstig verwijzingscijfer voorzien. A en B zijn aansluitpunten voor aansluiten van een wisselspanningsvoedingsbron. Aansluitpunt A is via een stabilisatieballast 1 verbonden met lampaansluitpunt C. Aansluitpunt B is verbonden met lampaansluitpunt D. Tussen de lampaansluitpunten C en D is een keten 10, opgebouwd uit een zekering 7, een spanningsafhankelijke condensator 8 en een spanningsafhankelijke weerstand 9 aangesloten. Deze keten 10 vormt het ontsteekcircuit dat tezamen met de stabilisatieballast 1 op op zichzelf bekende wijze ontsteekspanningspulsen opwekt tussen lampaansluitpunten C en D en daarmee tussen lampelectrodes 4 en 5.

In geval van een praktische uitvoering van een lamp volgens de uitvinding betrof het een hogedruknatriumontladingslamp met nominaal vermogen van 110 W, geschikt om bedreven te worden op een wisselspanningsbron van 220 V, 50 Hz in combinatie met een stabilisatieballast type BHL125L, fabrikaat Philips. De praktische lamp was voorzien van een ontsteekcircuit opgebouwd uit een spanningsafhankelijke condensator type NLB1250, fabrikaat TDK en een spanningsafhankelijke weerstand type 2322 592 59506, fabrikaat Philips. Tevens was het ontladingsvat van de lamp voorzien van een uitwendige hulpelectrode.

In bedrijfstoestand van de lamp bedroeg de spanning tussen de lampelectroden ca. 115 V. De spanningsafhankelijke weerstand heeft bij een aangelegde spanning van 135 V of meer een sterk vermeerderde geleiding. Bij aansluiting op de voedingsspanning van 220 V, 50 Hz werden spanningspulsen met een hoogte van 1000 V gerealiseerd. Met de keuze van 135 V als niveau van sterk vermeerderde geleiding van de spanningsafhankelijke weerstand, werd gerealiseerd dat de opwekking van een spanningspuls plaatsvond ca. 3 ms na elke nuldoorgang van de voedingswisselspanning. De opgewekte spanningspulsen zorgden voor een snel ontsteken van de lamp. Vastgesteld werd dat de lamp een ontsteekspanning van ca. 700 V had. Tevens zorgde de keuze van 135 V als niveau voor geleidingsvermeerdering van de spanningsafhankelijke weerstand ervoor dat in de bedrijfstoestand van de lamp het ontsteekcircuit effectief afgeschakeld was.

Claims (4)

1. Hogedrukontladingslamp voorzien van een ontladingsvat, dat met ruimte is omsloten door een buitenballon die met een lampvoet i uitgerust, en voorzien van een ontsteekcircuit waarin een spanningsafhankelijke condensator is opgenomen, met het kenmerk, dat ee spanningsafhankelijke weerstand in serie met de condensator is opgenomen.

2. Lamp volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het ontsteekcircuit tevens is voorzien van een zekering.

3. Lamp volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de spanningsafhankelijke condensator in een met gas gevulde glazen gasdichte capsule in de buitenballon is geplaatst.

4. Lamp volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de spanningsafhankelijke condensator in de lampvoet is geplaatst.