DE1150758B

DE1150758B - Schaltungsanordnung zum Zuenden von Hochdruckgasentladungslampen hoher Leistung, insbesondere von Hochdruck-Langbogenlampen, sowie Beleuchtungsanlage mit dieser Schaltungsanordnung

Info

Publication number: DE1150758B
Application number: DES72328A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rolf Lehmann
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1961-02-02
Filing date: 1961-02-02
Publication date: 1963-06-27

Description

Schaltungsanordnung zum Zünden von Hochdruckgasentladungslampen hoher Leistung, insbesondere von Hochdruck-Langbogenlampen, sowie Beleuchtungsanlage mit dieser Schaltungsanordnung Die Zündung von Entladungslampen tritt stets bei einer für jede Lampe eigentümlichen Spannung, der sogenannten Zündspannung, ein. Zur Zündung von Hochdruckgasentladungslampen ist kurzzeitig eine sehr hohe Impulsspannung erforderlich, die der Lampe von einem besonderen Zündgerät zugeführt wird. Bei Hochdruckgasentladungslampen kleiner Leistung, z. B. von 0,1 Kilowatt, ist es bekannt, eine Zündsonde oder eine Lampenelektrode mit einem Hochspannungspol eines Zündgerätes zu verbinden. Eine Kombination aus Kapazitäten und einer Induktivität schirmt die Hochfrequenzimpulse gegen das Netz ab. Bei einer anderen Ausführung werden die Zündimpulse für zwei Entladungslampen einem einzigen Zündgerät entnommen. Die Lampen sind in Reihe geschaltet und an eine besondere, den Entladungsstrom für die gezündete Lampe liefernde Speisespannungsquelle angeschlossen. Die Zündimpulse werden den Hochdruckgasentladungslampen über die Reihenschaltung eines Kondensators und einer Hochfrequenzdrossel von dem Zündgerät zugeführt. Auf diese Weise geht ein großer Teil der Zündspannung als Spannungsabfall an der Hochfrequenzdrossel verloren. Das Zündgerät muß daher für eine wesentlich höhere Zündspannung bemessen sein als an sich für die Zündung der Lampe erforderlich ist. Dadurch ergibt sich ein erhöhter Aufwand.
Zur Inbetriebnahme von Hochdruckgasentladungslampen großer Leistung, beispielsweise von 1 Kilowatt und mehr, läßt sich die Zündspannung nicht mehr auf die erwähnte Art und Weise an die Hochdruckgasentladungslampe ankoppeln, da zur Zündung derartiger Lampen zusätzlich zu der hohen Spannung eine hohe Zündenergie erforderlich ist.
Man bedient sich daher zur Inbetriebnahme von Hochdruckgasentladungslampen großer Leistung meist eines Zündgerätes, das einen Flochfrequenztransformator hat, dessen Sekundärwicklung in Reihe mit der Hochdruckgasentladungslampe geschaltet ist. An die beiden mit der Hochdruckgasentladungslampe und der Sekundärwicklung des Hochfrequenztransformators verbundenen Leitungspole ist ein Kondensator angeschlossen, der den Stromkreis für die Hochfrequenzimpulse über die Lampe zum Hochfrequenztransformator schließt. Bei dieserAusführung fließt der gesamte Lampenversorgungsstrom über die Sekundärwicklung des Hochfrequenztransformators. Dieser muß daher den Lampenströmen entsprechend groß bemessen werden. Bei sehr großen Hochdruck- ; Lampen, insbesondere Hochdruck-Langbogenlampen von beispielsweise 20 oder 65 Kilowatt Leistung, wird infolge der hohen Lampenströme und der hohen Zündspannung auch das Zündgerät sehr groß, weil seine Abmessungen im wesentlichen von der Größe des Hochfrequenztransformators bestimmt werden. Dadurch wird die Unterbringung des Zündgerätes in der Leuchte erschwert.
DieErfindung bringt eine vorteilhafteVerbesserung an einer Schaltungsanordnung zum Zünden einer Hochdruckgasentladungslampe mit einer Leistung von etwa 1 Kilowatt und mehr mit einem Hochfrequenzzündgerät, bei der die Zündimpulse für die Lampe der Sekundärwicklung eines Hochfrequenztransformators entnommen und über einen der Sekundärwicklung nachgeschaltetenKondensator dem Lampenstromkreis zugeführt werden, der die Lampe in Reihe mit einer Hochfrequenzdrossel enthält und an eine getrennte, die Lampe speisende Spannungsquelle angeschlossen ist, insbesondere zum Zünden einer Hochdruck-Langbogenlampe. Gemäß der Erfindung ist die Sekundärwicklung des Hochfrequenztransformators mit dem nachgeschalteten Kondensator direkt parallel zur Lampe geschaltet und die im Lampenstromkreis liegende Hochfrequenzdrossel bildet in Reihe mit einem die Speisespannungsquelle überbrückendenKondensator einengleichfalls parallel zur Lampe liegenden Stromzweig. Auf diese Weise wird eine Anschaltung des Zündgerätes an die Hochdrucklampe unter Beibehaltung getrennter Kreise für die Zündung und für die Versorgungsspannung der Lampe ermöglicht. Der Hochfrequenztransformator braucht daher nur für die entsprechende Zündspannung und nicht für den zum Teil sehr hohen Lampenstrom ausgelegt zu werden. Es ist dadurch möglich, die Abmessungen des Hochfrequenztransformators sehr klein zu halten, wodurch die Unterbringung des Zündgerätes in Gehäusen oder in der Leuchte und die Auswechslung desselben erleichtert wird. Für Lampen verschiedener Leistung kann ein und dasselbe Zündgerät verwendet werden. Auf diese Weise werden die Herstellungskosten gesenkt und die Lagerhaltung wird vereinfacht. Bei der bekannten Anordnung der Transformatorwicklung des Zündgerätes in Reihe mit der Hochdruckgasentladungslampe sind dagegen für Lampen verschiedener Leistung entsprechend den verschiedenen Lampenströmen Zündgeräte mit verschieden bemessenen Hochfrequenztransformatoren erforderlich.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Zur Inbetriebnahme der Hochdruckgasentladungslampe 5 dienen kurzzeitige Zündspannungsimpulse, die in einem Hochfrequenzzündgerät 9 erzeugt werden. Das Zündgerät 9 hat einen Hochspannungs-Transformator 1, dessen Primärseite an die Netzspannung angeschlossen wird. An die Sekundärseite des Transformators ist ein Kondensator 2 angeschlossen und parallel dazu die Reihenschaltung aus der Löschfunkenstrecke 3 und der Primärseite des Hochfrequenztransformators 4. Der Kondensator 2 dient zur Erzeugung von hochfrequenten Schwingungen. Die Ausgangsklemmen des Zündgerätes sind mit 12 und 13 bezeichnet. Gemäß der Erfindung ist die Sekundärwicklung des Hochfrequenztransformatorsmit dem nachgeschalteten Kondensator 6 direkt parallel zur Lampe 5 geschaltet und die im Lampenstromkreis liegende Hochfrequenzdrossel 7 bildet in Reihe mit einem die Speisespannungsquelle überbrückenden Kondensator 8 einen gleichfalls parallel zur Lampe liegenden Stromzweig. Mit Rücksicht auf eine erhöhte Betriebssicherheit kann es zweckmäßig sein, die beiden Enden (Klemmen 12, 13) der Sekundärwicklung des Hochfrequenztransformators 4 über je einen Kondensator 6 und 11 mit den Elektroden der Hochdruckgasentladungslampe 5 zu verbinden. Auf diese Weise wird bei Zerstörung eines Kondensators, der in diesem Falle einen Kurzschluß darstellt, verhindert, daß die Sekundärspule des Hochfrequenztransformators die Lampe kurzschließt und die Sekundärspule zerstört wird.
Die hochfrequenten Zündimpulse gehen von der Sekundärwicklung des Impulstransformators 4 über den durch die Lampe 5 und den Kondensator 6 und 11 geschlossenen Stromkreis zurück zum Hochfrequenztransformator. Im Augenblick der Zündung würde an den Klemmen 10 der Lampenversorgungsspannung die volle Hochfrequenzspannung anstehen, die Kurzschlüsse oder Überschläge in diesem Netz verursachen könnte. Um dies zu vermeiden, ist in den Lampenstromkreis in Reihe mit der Hochdruckgasentladungslampe 5 die Hochfrequenzdrossel 7 eingeschaltet und die beiden mit der Hochdruckgasentladungslampe und der Hochfrequenzdrossel verbundenen Leitungspole sind durch den Kondensator 8 überbrückt. Durch den Kondensator 8 werden die Hochfrequenzimpulse zum Netz hin gesperrt. Bei der bekannten Ausführung, bei der zwei Hochdruckgasentladungslampen mit einem Zündgerät ausgerüstet sind, ist zwar auch die Speisespannungsquelle durch einen Kondensator überbrückt, jedoch dient bei dieser Schaltung für zwei in Reihe liegende Lampen der Kondensator zu einem anderen Zweck, nämlich als Kopplungswiderstand, um den Hochfrequenzzündkreis für die Lampe zu schließen.
Die Hochfrequenzdrossel7 hat die Aufgabe, den hochfrequenten Zündstrom in dem durch den Kondensator 8 geschlossenen Parallelkreis so niedrig wie möglich zu halten. Für Lampen verschieden großer Leistung werden entsprechend den jeweiligen Lampenströmen verschieden bemessene Hochfrequenzdrosseln verwendet.
Als Hochfrequenzdrossel dient vorteilhaft eine Luftdrossel, insbesondere eine aus einem Kupferrohr durch mechanische Bearbeitung herausgeführte Wendel.
Zweckmäßig kann es auch sein, die Hochfrequenzdrossel7 in an sich bekannter Weise in einem Gießharzblock unterzubringen, der mit Befestigungslöchem versehen ist. Eine derart ausgebildete Hochfrequenzdrossel ist sehr einfach im Aufbau. Sie ist gegen thermische Beanspruchung weitgehend unempfindlich. Die Hochfrequenzdrossel kann daher in vorteilharter Weise in der Leuchte, vorzugsweise in unmittelbarer Nähe der Elektroden der Hochdrucklampe, angeordnet sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Schaltungsanordnung zum Zünden einer Hochdruckgasentladungslampe mit einer Leistung von etwa 1 Kilowatt und mehr mit einem Hochfrequenzzündgerät, bei der die Zündimpulse für die Lampe der Sekundärwicklung eines Hochfrequenztransformators entnommen und über einen der Sekundärwicklung nachgeschalteten Kondensator dem Lampenstromkreis zugeführt werden, der die Lampe in Reihe mit einer Hochfrequenzdrossel enthält und an eine getrennte, die Lampe speisende Spannungsquelle angeschlossen ist, insbesondere zum Zünden einer Hochdruck-Langbogenlampe, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung des Hochfrequenztransformators mit dem nachgeschalteten Kondensator (6) direkt parallel zur Lampe (5) geschaltet ist und die im Lampenstromkreis liegende Hochfrequenzdrossel (7) in Reihe mit einem die Speisespannungsquelle überbrückenden Kondensator (8) einen gleichfalls parallel zur Lampe liegenden Stromzweig bildet.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden der Sekundärwicklung des Hochfrequenztransfonnators (4) über je einen Kondensator (6 und 11) mit den Elektroden der Hochdruckgasentladungslampe (5) verbunden sind.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenzdrossel (7) eine Luftdrossel, insbesondere eine aus einemKupferrohr durch mechanischeBearbeitung herausgefräste Wendel ist.
4. Beleuchtungsanlage mit einer Schaltung nachAnspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenzdrossel (7) in einem Gießharzblock untergebracht ist, der mit Befestigungslöchern versehen ist.
5. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenzdrossel (7) in der Leuchte, vorzugsweise in unmittelbarer Nähe der Hochdruckgasentladungslampe, angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 952185; deutsche Auslegeschrift Nr. 1029 478; deutsche Gebrauchsmuster Nr. 1715 978, 1775 643, 1719 220, 1815 949.