DE1019007B

DE1019007B - Electric circuit for starting and operating gas discharge lamps

Info

Publication number: DE1019007B
Application number: DEW17747A
Authority: DE
Inventors: Donald Finley Aldrich; William Eugene Newell
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: Westinghouse Electric Corp
Priority date: 1954-12-24
Filing date: 1955-10-29
Publication date: 1957-11-07

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Stromkreis zum Starten von Gasentladungslampen, insbesondere von Leuchtstofflampen.The invention relates to an electrical circuit for starting gas discharge lamps, especially fluorescent lamps.

Gasentladungsgeräte, wie Leuchtstofflampen, werden bekanntlich dadurch gestartet, daß ein Vorheizstrom durch die Kathoden an jedem Lampenende fließt, zu dem Zweck, das Gas in der Lampe teilweise zu ionisieren, damit zur Zündung der Entladung eine geringere Spannung verwendet werden kann. Bei derartigen Stromkreisen ist es üblich, die Kathoden mit einer Stromquelle zu verbinden und untereinander mit einem Startschalter geeigneten Typs, z. B. einem Glühoder Glimmschalter, in Reihe zu schalten. Der Startschalter öffnet nach einer genügenden Vorheizzeit den Heizkreis der Kathoden, wodurch die Entladung der Lampe gezündet wird. Wenn einmal die Entladung eingeleitet ist, bleibt der Startschalter offen.As is known, gas discharge devices, such as fluorescent lamps, are started by a preheating current flows through the cathodes at each lamp end, for the purpose of partially removing the gas in the lamp ionize so that a lower voltage can be used to ignite the discharge. With such In electrical circuits, it is common to connect the cathodes to a power source and to each other with a start switch of a suitable type, e.g. B. a glow or glow switch to be connected in series. The start switch opens the heating circuit of the cathodes after a sufficient preheating time, thereby discharging the Lamp is ignited. Once the discharge is initiated, the start switch remains open.

Zwar gibt es bereits verhältnismäßig billige und leicht zu installierende Starter; indessen besitzen diese bekannten Geräte gewisse Nachteile. Im Hinblick darauf, daß auch gealterte schlechte Lampen gezündet werden sollen, muß eine beträchtliche Vorheizzeit für die Kathoden vorgesehen werden, um ein Starten aller Lampen zu sichern. Da für derartige Schalter in der Regel eine Glühentladevorrichtung und ein Bogenkontakt verwendet werden, beides Elemente mit verhältnismäßig beschränkter Lebenszeit, sind die Kosten für den Unterhalt trotz der geringen Anschaffungskosten verhältnismäßig groß. Die Unterhaltskosten fallen besonders in das Gewicht, wenn viele Lampen Verwendung finden und für jede Lampe ein Starter vorgesehen ist.It is true that there are already relatively cheap and easy-to-install starters; meanwhile own these known devices have certain disadvantages. In view of the fact that also aged bad lamps are to be ignited, a considerable preheating time must be provided for the cathodes to a Safe start of all lamps. As a rule, a glow discharge device is used for such switches and an arc contact are used, both elements with a relatively limited lifetime, the maintenance costs are relatively high despite the low acquisition costs. The maintenance costs especially when many lamps are used and for each lamp a starter is provided.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neue und verbesserte Starteinrichtungen für Leuchtstofflampen unter Verwendung nur stationärer Elemente zu schaffen.The invention is based on the object of new and improved starting devices for fluorescent lamps using only stationary elements.

Die Starteinrichtung für Gasentladungslampen, z. B. Leuchtstofflampen, deren Kathoden zur Vorheizung in Reihe mit der Startvorrichtung geschaltet sind, besteht nach der Erfindung aus einer Halbleiteranordnung von mindestens einem Paar von Halbleiterdioden in Reihengegenschaltung, deren Sperrspannung niedriger ist als die Zündspannung und höher als die Betriebsspannung des Entladungsgerätes.The starting device for gas discharge lamps, e.g. B. fluorescent lamps, their cathodes for preheating are connected in series with the starting device, according to the invention consists of a semiconductor device of at least one pair of semiconductor diodes connected in series, the reverse voltage of which is lower than the ignition voltage and higher than the operating voltage of the discharge device.

Die Zeichnungen erläutern die Erfindung an Ausführungsbeispielen. Es stellt darThe drawings explain the invention using exemplary embodiments. It shows

Fig. 1 ein Schaltschema für eine Leuchtstofflampe mit einem Starter nach der Erfindung,Fig. 1 is a circuit diagram for a fluorescent lamp with a starter according to the invention,

Fig. 2 ein Diagramm, in welchem der Strom in Abhängigkeit von der Spannung für eine Halbleiterdiode aufgetragen ist,Fig. 2 is a diagram in which the current as a function of the voltage for a semiconductor diode is applied,

Fig. 3 ein entsprechendes Diagramm für ein Paar von Halbleiterdioden, die in Reihen-Gegenschaltung geschaltet sind,3 shows a corresponding diagram for a pair of semiconductor diodes which are connected in series in opposition are switched

Elektrischer Kreis zum Starten
und Betrieb von GasentladungslampenElectric circuit for starting
and operation of gas discharge lamps

Anmelder:Applicant:

Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. F. Weickmann und Dr.-Ing. A. Weickmann,
Patentanwälte, München 2, Brunnstr. 8/9Dipl.-Ing. F. Weickmann and Dr.-Ing. A. Weickmann,
Patent Attorneys, Munich 2, Brunnstr. 8/9

Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 24. Dezember 1954Claimed priority:
V. St. ν. America December 24, 1954

Donald Finley Aldrich, Elmira, N. Y.,Donald Finley Aldrich, Elmira, N.Y.,

und William Eugene Newell, Pittsburgh, Pa. (V. St. Α.), sind als Erfinder genannt wordenand William Eugene Newell, Pittsburgh, Pa. (V. St. Α.), Have been named as inventors

Fig. 4 das Schaltbild einer Leuchtstofflampe mit einer zweiten Ausführungsform einer Starteinrichtung nach der Erfindung,4 shows the circuit diagram of a fluorescent lamp with a second embodiment of a starting device according to the invention,

Fig. 5 das Schaltbild einer Leuchtstofflampe entsprechend der Ausführungsform der Fig. 1 mit anderen Mitteln zur Begrenzung des durchfließenden Stromes.FIG. 5 shows the circuit diagram of a fluorescent lamp according to the embodiment of FIG. 1 other means of limiting the current flowing through it.

In der Fig. 1 handelt es sich bei der Entladungsröhre 2 um eine handelsübliche vorheizbare Leuchtstofflampe. Da Lampen dieser Ausführung an sich bekannt sind, ist eine genaue Beschreibung der Konstruktion und der verschiedenen Arten von Gasfüllungen, die sich in dem Rohr 4 befinden, entbehrlich. Die Kontaktstifte 8 der Lampe sind in üblicher Weise über die Kontakte. einer Fassung 10 mit den elektrischen Anschlußleitungen verbunden. Eine Stromquelle 16 ist an je eine Klemme 14 an den Enden der Lampe2 durch Leitungen_;18 -bzw. 20 angeschlossen. Da die Lampe 2 eine negative Widerstandscharakteristik besitzt, ist eine strambegrenzende Impedanz 22, z. B. eine Spule von hoher Reaktanz, in Reihe mit einer der beiden erwähnten Leitungen, beispielsweise der Leitung 20, geschaltet. Die andere Klemme 14 der Fassung 10 ist durch "eine Leitung 24 an die erfin-In FIG. 1, the discharge tube 2 is a commercially available, preheatable fluorescent lamp. Since lamps of this design are known per se, a precise description of the construction and the various types of gas fillings which are located in the tube 4 is unnecessary. The contact pins 8 of the lamp are in the usual way via the contacts. a socket 10 connected to the electrical connection lines. A power source 16 is connected to a terminal 14 at each end of the lamp 2 by cables _; 18 -or. 20 connected. Since the lamp 2 has a negative resistance characteristic, a current-limiting impedance 22, for. B. a coil of high reactance, connected in series with one of the two lines mentioned, for example line 20. The other terminal 14 of the socket 10 is connected to the invented

709 759/331709 759/331

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dungsgemäße Starteinrichtung angeschlossen, die Impedanzcharakteristik im wesentlichen bestimmt ist ihrerseits durch eine Leitung 25 mit der anderen durch die Umkehrimpedanz der Dioden. So verhindert Klemme 14 der anderen Fassung 10 in Verbin- die hohe Umkehrimpedanz der Diode 26a jeden merkdung steht. liehen Stromdurchgang in einer Richtung durch dieproper starting device connected, the impedance characteristic is essentially determined in turn through one line 25 with the other through the reverse impedance of the diodes. So prevented Terminal 14 of the other socket 10 in connection with the high reverse impedance of diode 26a stands. borrowed current passage in one direction through the

Die Startvorrichtung umfaßt auch gemäß Fig. 1 5 in Reihen-Gegenschaltung liegenden Dioden 26 ο und ein Paar von Halbleiterdioden 26α und 26 b bekannter 26 fr, bis die Spannungsspitze E₁, der Diode 26a über-Art; jede dieser Dioden besitzt eine Kathode28 und schritten ist. Sobald dies der Fall ist, würde die eine Anode 30; diese-Elemente der beiden Dioden sind niedrige Vonvärtsimpedanz der Diode 26 b an sich gegengerichtet in Reihe mit den Leitungen 24 und 25 den Stromdurchgang nicht verhindern. Umgekehrt geschaltet. Bei dem gezeichneten Beispiel sind die io ist die Impedanz von 26 a in der entgegengesetzten Anoden 30 elektrisch, etwa durch eine Leitung 32 mit- Richtung niedrig, und die hohe Umkehrimpedanz der einander verbunden; es können aber auch die Kathoden Diode 26 & wird merklichen Stromdurchgang ver-28 in dieser Weise zusammengeschaltet sein. Auch hindern, bis die Spannungsspitze E₁, der Diode 26 b kann an Stelle eines Paares von Dioden eine besonders überschritten wird.The starting device also comprises according to FIG. 1 5 in series opposed connection diodes 26 o and a pair of semiconductor diodes 26 α and 26 b known 26 fr, until the voltage spike E ₁ , the diode 26a over-type; each of these diodes has a cathode28 and is stepped. As soon as this is the case, the anode 30; These elements of the two diodes are low forward impedance of the diode 26 b in themselves oppositely directed in series with the lines 24 and 25 do not prevent the passage of current. Switched in reverse. In the example shown, the io is the impedance of 26 a in the opposite anode 30 electrically, for example through a line 32 with-direction low, and the high reverse impedance of the connected to each other; however, the cathode diode 26 & will noticeably pass through the current can also be connected together in this way. Also prevent until the voltage spike E ₁ , the diode 26 b can be exceeded in place of a pair of diodes, a special one.

ausgebildete Doppeldiode Verwendung finden, bei der 15 Durch Anwendung der Reihen-Gegenschaltung der eine Elektrode gemeinsam ist, beispielsweise eine Dioden 26α und 26 b gemäß Fig. 3 bei der Startein-Diode mit zwei Punktkontakten an einer einzigen richtung nach Fig. 1 ergibt sich, daß, wenn ein Basis, eine PNP- oder NPN-Verbundelektrode. Wechselstrom aus der Stromquelle 16 für eine- ge-find formed double diode use, an electrode is common to at 15 by applying the row counter circuit, for example a diode 26α and 26 b in FIG. 3 at the start equipment diode with two point contacts in a single direction in FIG. 1 is obtained, that if a base, a PNP or NPN composite electrode. Alternating current from the power source 16 for one-

Bekanntlich wird der Wirkungsgrad von Halb- gebene Halbperiode fließt, die Vorwärtsimpedanz der leiterdioden für manche Zwecke am besten durch das 20 Diode 26 a niedrig ist und dem Stromdurchfluß keinen Verhältnis der Impedanz in Sperrichtung zur Impe- wesentlichen Widerstand bietet. Die Diode 26 & hindanz in Flußrichtung ausgedrückt. Die charakte- gegen bietet in dieser Richtung einen hohen Widerristische Abhängigkeit des Stromes von der Spannung stand und erlaubt keinen merklichen Stromdurchbei einer Halbleiterdiode zeigt nach Fig. 2, daß die gang, bis die Spannungsspitze E_p überschritten ist. Vorwärtsimpedanz dieser Diode wesentlich niedriger 25 Wenn daher eine Spannungsquelle 16, mit gleicher ist als die Umkehrimpedanz. Ferner ist zu ersehen, oder größerer Amplitude als die Spannungsspitze E₁,, daß, wenn eine Umkehr spannung an eine derartige an die Startvorrichtung gelegt wird, lassen die Dioden Diode angelegt und progressiv vergrößert wird, die 26a und 26 & für den Teil einer Halbperiode Strom anfängliche Stromstärke bis zu einer gewissen Span- durch, für den der augenblickliche Wert der Spannungsspitze E_n auf einen kleinen Betrag begrenzt ist. 30 nungsquelle größer oder gleich der SpannungsspitzeAs is well known, the efficiency of half-period flows, the forward impedance of the ladder diodes for some purposes is best due to the diode 26a being low and the current flow does not offer a ratio of the impedance in the reverse direction to the impedance essential resistance. The diode 26 is expressed in the forward direction. The charac- against provides in this direction a high Widerristische dependence of the current from the voltage standing and allows no appreciable Stromdurchbei a semiconductor diode shows in FIG. 2 that the gear, until the voltage spike exceeded E _p. Forward impedance of this diode is much lower 25, therefore, if a voltage source 16, is the same as the reverse impedance. It can also be seen, or greater amplitude than the voltage spike E ₁ ,, that when a reverse voltage is applied to such at the starting device, the diodes leave the diode applied and progressively enlarged, the 26a and 26 & for part of a half cycle Current initial current strength up to a certain span for which the instantaneous value of the voltage peak E _{n is} limited to a small amount. 30 voltage source greater than or equal to the voltage peak

Von Halbleiterdioden ist es im allgemeinen bekannt, E₁, wird. Unter diesen Bedingungen fließt ein Strom daß die Menge an Unreinheiten in einer Halbleiter- von einer Seite der Stromquelle 16 durch Leitung 18, diode den Wert der Spitzenspannung E₁, verändert; eine Klemme 14, deren Kontaktfinger 12, Kontaktdaher muß eine Halbleiterdiode unter Berücksichti- stift 8, zu Kathode 6, dem anderen Kontaktstift 8, gung ihrer besonderen Verwendung ausgeführt und 35 dem anderen Kontaktfinger 12, der zweiten Klemme konstruiert werden. Die Spitzenspannung E₁, für eine 14, Leitung 24, Dioden 26a und 26 b, Leitung 25 zu bestimmte Halbleiterdiode ist kein bestimmter ge- einer Klemme 14 am anderen Ende der Lampe und gebener Wert, sondern hängt vor allem von der um- über den dieser Klemme zugeordneten Kontaktfinger gebenden Betriebstemperatur ab. Die in Fig. 2 gezeigte 12, Kontaktstift 8, Kathode 6, den anderen Kontakt-Kurve ist daher nur für eine bestimmte Umgebungs- 40 stift 8, dessen Kontaktfinger 12, die zweite Klemme temperatur charakteristisch. Andere charakteristische 14, Leitung 20, Widerstand 22 zurück zur Strom-Kurven sind der in Fig. 2 gezeigten ähnlich; letztere quelle 16. Die Situation ist genau umgekehrt für die ist, wie nachstehend ausgeführt wird, besonders vor- entgegengesetzte Halbperiode, in der die Richtung teilhaft. Hervorzuheben ist auch, daß der Kriechstrom des Stromflusses umgekehrt ist. Somit fließt der einer Diode ein Ansteigen der Temperatur derselben 45 Strom durch die Dioden 26 α und 26b nur während verursacht, was ebenfalls die Charakteristik dieser eines Teiles jeder Halbperiode, und die Speise-Diode bei einer bestimmten Umgebungstemperatur spannung liegt zwischen den Kathoden 6 der Lampe 2, beeinflußt. wenn nur der Sperrstrom durch den Starter 26From semiconductor diodes, it is generally known that E ₁ becomes. Under these conditions, a current flows that the amount of impurities in a semiconductor from one side of the current source 16 through line 18, diode changes the value of the peak voltage E ₁ ; a terminal 14, its contact finger 12, contact therefore a semiconductor diode must be constructed taking into account pin 8, to cathode 6, the other contact pin 8, for its particular use, and 35 to the other contact finger 12, the second terminal. The peak voltage E ₁ for a semiconductor diode 14, line 24, diodes 26a and 26b, line 25 is not a specific given value and a terminal 14 at the other end of the lamp, but primarily depends on the area around the lamp this terminal associated contact fingers give off operating temperature. The 12, contact pin 8, cathode 6, the other contact curve shown in FIG. 2 is therefore only characteristic of a certain ambient pin 8, its contact finger 12, the second terminal temperature. Other characteristic 14, line 20, resistor 22 back to current curves are similar to that shown in Figure 2; the latter source 16. The situation is exactly the other way round for which, as will be explained below, is particularly the opposite half-period in which the direction is part. It should also be emphasized that the leakage current of the current flow is reversed. Thus, a diode flows a rise in the temperature of the same 45 current through the diodes 26 α and 26 b caused only during, which is also the characteristic of this part of each half cycle, and the supply diode at a certain ambient temperature is voltage between the cathodes 6 of the Lamp 2, affected. if only the reverse current through the starter 26

Wie schon erwähnt, umfaßt gemäß Fig. 1 eine fließt.As already mentioned, according to FIG. 1 comprises a flows.

Startvorrichtung nach der Erfindung ein Paar von 50 Es ist bekannt, daß der Stromdurchgang durch die Halbleiterdioden 26 α und 26 b, die gegen ge richtet in Kathoden 6 diese anheizt und damit eine genügend Reihe geschaltet sind. Die Polarität der an die Dioden große Elektronenemission bewirkt, daß das Gas in 26a und 26b angelegten Spannung ändert sich in- der Röhre4 teilweise ionisiert wird. Durch diese folge der Periodenschwankungen der Wechselstrom- teilweise Ionisierung zündet die Entladung in der quelle ständig. Wenn, wie in Fig. 1 angedeutet, ein 55 Röhre 4 bei einer niedrigeren Spannung, als S¹Je für Elektronenstrom I durch die Dioden. 26 a und 26 b den Kaltstart der Lampe 2 erforderlich wäre. Wenn fließt, haben letztere die in der Figur angedeutete das Gas der Röhre 4 hinreichend ionisiert ist, wird Polarität; d.h., die Kathode 28 der Diode 26 α ist im die Entladung durch die volle, intermittierend an den Verhältnis zu ihrer Anode 30 positiv, und die Kathoden 6 liegende Speisespannung gezündet. Nach Kathode 28 der Diode 26 b hat im Verhältnis zu 60 der Zündung ist die Betriebsspannung der Lampe 2 ihrer Anode 30 ein negatives Potential. gleich oder kleiner als die Spannungsspitze E_n. Starting device according to the invention a pair of 50. It is known that the passage of current through the semiconductor diodes 26 α and 26 b, which is directed against ge in cathodes 6 heats them up and thus a sufficient series are connected. The polarity of the large electron emission at the diodes causes the gas applied in 26a and 26b to change in the tube 4 to be partially ionized. Due to this sequence of period fluctuations in the alternating current partial ionization, the discharge in the source ignites continuously. If, as indicated in Fig. 1, a 55 tube 4 at a lower voltage than S ¹ Je for electron current I through the diodes. 26 a and 26 b the cold start of the lamp 2 would be required. When flows, the latter have the indicated in the figure the gas of the tube 4 is sufficiently ionized, becomes polarity; that is, the cathode 28 of the diode 26 α is in the discharge through the full, intermittently positive in relation to its anode 30, and the cathode 6 lying supply voltage ignited. After the cathode 28 of the diode 26 b has, in relation to 60 of the ignition, the operating voltage of the lamp 2 of its anode 30 is a negative potential. equal to or smaller than the voltage peak E _n .

Unter diesen Umständen bietet die Diode 26 b dem Die Speisespannung 16 muß die Spannungsspitze E_p Under these circumstances, the diode 26 b offers the supply voltage 16 must have the voltage peak E _p

durchfließenden Strom eine verhältnismäßig niedrige überschreiten, damit ein Stromfluß durch die Impedanz. Die Diode 26 α hingegen blockiert prak- Kathoden 6 eintritt. Sobald eine Entladung in der tisch den¹ Stromdurchgang, bis eine Spannung ein- 65 Lampe 2 stattfindet, ist es erwünscht, daß die Starttritt, die größer ist als die Spannungsspitze E_p. vorrichtung und die Kathoden 6 der Lampe 2 nichtThe current flowing through it exceeds a relatively low level, so that a current flows through the impedance. The diode 26 α, however, blocks practically cathode 6 enters. As soon as a discharge table ¹ takes place the flow passage to a voltage switch 65 in the lamp 2, it is desirable that the start occurs, which is greater than the voltage spike E _p. device and the cathodes 6 of the lamp 2 not

Aus Fig. 3, in welcher die charakteristische Strom- langer Strom führen. Daher soll die Spannungskurve als Funktion der Spannung für ein Paar von spitze E_n d-en Spannungsabfall zwischen den Kain Reihen-Gegenschaltung angeordneten Halbleiter- thoden 6 der Lampe 2 überschreiten, wenn die Entdioden26a und 26 & gezeigt ist, ergibt sich, daß die 70 ladung eingesetzt hat, wobei die Dioden. 26σ und 26 &From Fig. 3, in which the characteristic current- long currents lead. Therefore, the voltage curve as a function of the voltage for a pair of sharp E _n d voltage drops between the semiconductor methods 6 of the lamp 2, which are arranged in series counter-circuit, should exceed 6 charge has started, with the diodes. 26σ and 26 &

in dem Teil ihrer Charakteristik (Fig. 3) zwischen entgegengesetzten Spaninungsspitzen E_n arbeiten, in welchem im wesentlichen, kein Strom fließt. Da die Lampe 2 parallel zu dem Starterkreis liegt und deren Betriebsspannung kleiner als die Spannungsspitze E_p ist, fließt im wesentlichein kein Strom mehr.operate in the part of their characteristic (Fig. 3) between opposite voltage peaks E _n in which essentially no current flows. Since the lamp 2 is parallel to the starter circuit and its operating voltage is lower than the voltage peak E _{p, there} is essentially no more current flowing.

Es ist darauf hinzuweisen, daß eine geeignet kleine Ausführung von Startern eine ungenügende Wärmekapazität besitzt, um eine Dauerbelastung für den Fall auszuhalten, daß die Lampe 2 altert und daß der Spannungsabfall an der Lampe 2 dann auf einen Wert steigt, der über der Spannungsspitze E_n liegt. Demzufolge kann, falls erwünscht, ein strombegrenzender Widerstand 40 in Reihe mit dem Leiter 25 vorgesehen sein, ran unter den erwähnten Bedingungen eine Beschädigung der Dioden 26 α und 26 b zu verhindern. Auch kann man einen thermostatischen Verzögerungsschalter, ähnlich den Startern der Glüh- oder Glimmtype zur Verhinderung derartiger Schäden verwenden. It should be pointed out that a suitably small version of starter has insufficient heat capacity to withstand a continuous load in the event that the lamp 2 ages and that the voltage drop across the lamp 2 then rises to a value that exceeds the voltage peak E _n lies. Accordingly, if desired, a current-limiting resistor 40 can be provided in series with the conductor 25 in order to prevent damage to the diodes 26 α and 26 b under the conditions mentioned. A thermostatic delay switch, similar to the glow or glow type starters, can also be used to prevent such damage.

Gewünschtenfalls kann eine Reihe von Dioden 26 a· und 26 b individuell in Reihe und in Reihen-Gegenschaltung zueinander geschaltet sein, wie in Fig. 4 gezeigt, wo drei Dioden 26 α und drei Dioden 26 b in dieser Schaltung angeordnet sind. Hierbei kann eine Lampe mit einer höheren Zündspannung Verwendung finden. Unter diesen Verhältnissen beträgt die Spannung, die erforderlich ist, um einen Stromfluß zu erzeugen, die Summe der verschiedenen Spannungsspitzen E_n der individuellen Dioden 26 a oder 26 b, je nach der Richtung des Stromdurchganges. Diese Summe kann man auch als individuelle Spannungsspitze E_n der drei Dioden auffassen. In manchen Fällen kann, unter Vermeidung besonderer Widerstände, der innere Widerstand der verschiedenen Dioden 26 α und 26 b selbst als strombegrenzender Widerstand ausgenutzt werden. Gewünschtenfalls kann aber auch eine Kombination von Diodenreihen, die in Reihen-Gegenschaltung liegen, mit einem strombegrenzenden Widerstand ähnlich dem Widerstand 40 der Fig. 1 Verwendung finden. Die vorstehend angestellten Betrachtungen bezüglich der Spannungsspitze E₁, sind immer gültig, gleichgültig welcher Stromkreis benutzt wird.If desired, a series of diodes 26 can be switched a b individually to each other in series and in series counter circuit · and 26, as shown in Fig. 4 where three diodes and three diodes 26 α 26 b are disposed in this circuit. A lamp with a higher ignition voltage can be used here. Under these conditions, the voltage that is required to generate a current flow is the sum of the various voltage peaks E _{n of} the individual diodes 26 a or 26 b, depending on the direction of the current passage. This sum can also be understood as the individual voltage peak E _{n of} the three diodes. In some cases, avoiding special resistances, the internal resistance of the various diodes 26 α and 26 b itself can be used as a current-limiting resistor. If desired, however, a combination of rows of diodes, which are connected in series, with a current-limiting resistor similar to resistor 40 in FIG. 1 can also be used. The considerations made above with regard to the voltage spike E ₁ are always valid, regardless of which circuit is used.

Praktische Versuche, bei denen eine 40-Watt-Leuchtstofflampe mit Widerstand sowie eine Speisespannung von 117VoIt Wechselstrom (60 Perioden) Verwendung fanden und ein in Reihe geschaltetes Paar von Germanium-Punkt-Kontakt-Gleichrichtern in Reihen-Gegenschaltung mit einem anderen in Reihe geschalteten Paar von Germanium-Punkt-Kontakt-Gleichrichtern vorgesehen war, ergaben einen befriedigenden Betrieb der Lampe, wenn ein strombegrenzender Widerstand 40 von 400 Ohm verwendet wurde. Bei Anordnung von sechs Dioden-SelenKGleichrichtern, die nach der Schaltung von Fig. 4 für einen Strom von 100 mA bemessen waren, war kein strombegrenzender Widerstand erforderlich. Dioden-Gleichrichter des Punkt-Kontakt-Typs oder des Verbundtyps, sei es aus Germanium, sei es aus Selen, haben sich bewährt. Die gezeigten Stromkreise sind lediglich als Beispiele zu werten und bedeuten keine Einschränkung nach irgendeiner Richtung.Practical experiments involving a 40 watt fluorescent lamp with resistance and a supply voltage of 117VoIt alternating current (60 periods) Found use and a series-connected pair of germanium point-contact rectifiers in series counter-circuit with another series-connected pair of germanium point-contact rectifiers was provided, resulted in a satisfactory operation of the lamp, if a current-limiting one Resistor 40 of 400 ohms was used. With an arrangement of six diode selenium rectifiers, which were dimensioned for a current of 100 mA according to the circuit of FIG. 4, was not a current-limiting one Resistance required. Point-contact type or compound type diode rectifiers, be it from germanium, be it from selenium, have proven their worth. The circuits shown are only to be regarded as examples and do not imply any restriction in any direction.

Ein derartiges Startgerät nutzt die nichtlimearen Stromspannungscharakteristiken einer Halbleiterdiode aus, wobei die Diode von einem geringen Strom durchflossen wird, bis eine gewisse Überschlagsspannung erreicht ist, worauf ein hoher Strom fließt. Wenn auch bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen die Spannunigsspitze E_p, die von der umgebenden Temperatur derartiger Dioden abhängig ist, für den Erfindungszweck ausgenutzt wird, so können doch ähnliche Charakteristiken anderer Stoffe oder anderer Betriebsbereiche ebenso ausgenutzt werden, falls dies erwünscht ist. Beispielsweise kann ein Stoff mit nichtlinearer Stromspannungscharakteristik, der ähnliche Spannungsspitzen hat, Verwendung finden, z.B. Siliziumcarbid (Carborund).A starting device of this type uses the non-limear voltage characteristics of a semiconductor diode, with a low current flowing through the diode until a certain flashover voltage is reached, whereupon a high current flows. Even if the voltage peak E _p , which is dependent on the ambient temperature of such diodes, is used for the purpose of the invention in the exemplary embodiments described above, similar characteristics of other substances or other operating ranges can also be used if this is desired. For example, a substance with non-linear voltage characteristics, which has similar voltage peaks, can be used, for example silicon carbide (carborundum).

Der Stromkreis der Fig. 5 ist dem Stromkreis nachThe circuit of Fig. 5 is after the circuit

ίο dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ähnlich; unterschiedlich ist, daß an Stelle eines strombegrenzenden Widerstandes 40 ein Reduktionstransformator 60 verwendet ist, um den durch die Dioden 26 a und 26 b fließenden Strom zu verringern. Der Transformator 60 besitzt eine Primärwicklung 62, die in der Leitung 25 in Reihe mit den Dioden 26 a und 26 & liegt, und ein Paar gesonderter Sekundärwicklungen 64, die an die Kathoden 6 der Lampe 2 angeschlossen sind. Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung ist ähnlich der oben beschriebenen. Wenn die Dioden 26 a und 26 b Strom führen, wird hierdurch über die Primärwicklung 62 ein Strom in jeder der Sekundärwicklungen 64 erzeugt. Jede der Sekundärwicklungen liegt an einer Kathode 6, so daß der Sekundär strom durch die zugeordnete Kathode 6 in der gleichen Richtung fließt wie der Heizstrom. So erfolgt eine zusätzliche Aufheizung, wenn die Dioden 26 α und 26 b merklichen Strom führen. Dieser zusätzliche, durch die Kathoden 6 fließende Strom bewirkt auch eine zusätzliche Elektronenemission der Kathoden. Der von der Sekundärwicklung 64 gelieferte zusätzliche Strom verringert die Strombelastung der Dioden 26 a und 26 b, da die Vorheizzeit entsprechend abgekürzt wird. Um eine gleichmäßige Erwärmung jeder Diode 26 zu erhalten, sind die Sekundärwicklungen 64 des Transformators 60 im wesentlichen identisch. Die Impedanz des Transformators 60 wird größer als die der Gleichrichter bei Belastung durch den Heizstrom und kleiner als der Widerstand der Kathoden gewählt, wobei die Kathoden 6 einen hohen Spannungsabfall im Verhältnis zu dem Spannungsabfall an den Dioden 26 a und 26 b haben.ίο similar to the embodiment of FIG. 1; What is different is that instead of a current-limiting resistor 40, a reduction transformer 60 is used in order to reduce the current flowing through the diodes 26 a and 26 b. The transformer 60 has a primary winding 62 which is in the line 25 in series with the diodes 26 a and 26 &, and a pair of separate secondary windings 64 which are connected to the cathodes 6 of the lamp 2. The operation of this device is similar to that described above. When the diodes 26 a and 26 b conduct electricity, a current is generated in each of the secondary windings 64 via the primary winding 62. Each of the secondary windings is connected to a cathode 6, so that the secondary current flows through the associated cathode 6 in the same direction as the heating current. Additional heating takes place when the diodes 26 α and 26 b carry a noticeable current. This additional current flowing through the cathodes 6 also causes additional electron emission from the cathodes. The additional current supplied by the secondary winding 64 reduces the current load on the diodes 26 a and 26 b, since the preheating time is shortened accordingly. In order to obtain uniform heating of each diode 26, the secondary windings 64 of the transformer 60 are essentially identical. The impedance of the transformer 60 is selected to be greater than that of the rectifier when loaded by the heating current and less than the resistance of the cathodes, the cathodes 6 having a high voltage drop in relation to the voltage drop across the diodes 26 a and 26 b .

Das Startgerät nach der Erfindung nutzt bestimmte Charakteristiken bestimmter Materialsorten aus; bewegliche Teile sind dabei an dem Startgerät nicht erforderlich. Da die Lebensdauer von Halbleiterelementen sehr groß ist, sind die Unterhaltskosten entsprechend gering; im Hinblick auf die Kleinheit derartiger Elemente können diese an jeder passenden Stelle innerhalb der Halterung installiert werden, einschließlich des Widerstandes. Im Hinblick auf die geringe Größe kann das Startgerät, falls erwünscht, so gebaut werden, daß es leicht ausgewechselt werden kann, beispielsweise nach Art der heute bekannten Glühschalter; dabei können zum Einbau des Starters nach der Erfindung die üblichen Installationseinrichtungen verwendet werden. The starting device according to the invention uses certain characteristics of certain types of material; movable Parts are not required on the starting device. As the life of semiconductor elements is very large, the maintenance costs are correspondingly low; in terms of smallness such elements can be installed at any suitable location within the bracket, including resistance. In view of the small size, the boot device can, if desired, be built so that it can be easily replaced, for example in the manner of those known today Glow switch; the usual installation devices can be used to install the starter according to the invention.

Claims

Patent claims:

1. Electrical circuit for starting and operating gas discharge lamps such as fluorescent lamps, with a pair of electrodes that are heated to initiate the discharge and with a starting device are connected in series, characterized in that the starting device a semiconductor arrangement of at least one pair of semiconductor diodes connected in series includes whose reverse voltage is lower

than the ignition voltage and higher than the operating voltage of the discharge device.

2. Electrical circuit according to claim 1, characterized in that the starting device is a A plurality of pairs of semiconductor diodes in series opposition.

3. Electrical circuit according to claim 1 or 2, characterized in that the semiconductor diode pair or each pair of semiconductor diodes is a double diode with a common electrode includes.

4. Electrical circuit according to one of claims 1 to 3, characterized in that in series with the semiconductor arrangement current-limiting means are connected.

5. Electrical circuit according to claim 4, characterized in that the current-limiting means consists of a transformer whose primary winding is in series with the semiconductor device and is associated with a pair of separate secondary windings, each with one of the Electrodes of the discharge device is connected.

1 sheet of drawings