DE1176277B - Zuend- und Betriebsschaltung fuer Hochdruck-Entladungslampen mit einer Betriebsspannung von mehr als 100 Volt - Google Patents

Description

• Zünd- und Betriebsschaltung für Hochdruck-Entladungslampen mit einer Betriebsspannung von mehr als 100 Volt Die Erfindung betrifft eine Zünd- und Betriebsschaltung für elektrische Entladungslampen mit Gas-und/oder Dampffüllung von hohem Druck, insbesondere die Zündung von Xenonlampen. Für diesen Zweck sind Hochfrequenz-Zündgeräte entwickelt worden, die auf einen Hochfrequenzübertrager, dessen Sekundärwicklung in Reihe mit der Lampe liegt, so lange einwirken, bis die Lampe zündet. Die Abschaltung des Hochfrequenz-Zündgerätes erfolgt entweder manuell oder automatisch unter Verwendung von Schaltern oder Relais. Die Steuerung der automatisch arbeitenden Schalteinrichtungen kann dabei in Abhängigkeit vom Entladungsstrom oder der Spannung über der Lampe erfolgen. Es ist jedoch auch versucht worden, ohne Schalter auszukommen. Das gelingt im allgemeinen dann, wenn die Betriebsspannungen der Lampe unter 100 Volt liegen. Geht man darüber hinaus, stellen sich erhebliche .Schwierigkeiten beim Abschalten des Zündgerätes ein, die durch die bekannten Zündgeräte nicht behoben werden können. Die automatischen Zündgeräte bleiben vielmehr über längere Zeit in Betrieb, wobei die hochfrequenten Spannungsstöße sich störend in Tonanlagen bemerkbar machen. In der Nähe befindliche Rundfunkgeräte, Verstärkeranlagen usw. zeigen die bekannten Krachgeräusche, wie sie durch Maschinen usw. hervorgerufen werden, die überschlagsfunken während ihres Betriebes aufweisen. Ferner können durch diese längeren Betriebszeiten des Zündgerätes die Lampen geschädigt und die Zündgeräte überlastet werden.
• Zum automatischen Abschalten des Hochfrequenz-Zündgerätes sind Zündeinrichtungen bekanntgeworden, bei denen die Primärseite des Zündgerät-Eingangstransformators parallel zur Lampe geschaltet ist. Beim selbsttätigen Betrieb der Zündschaltung treten aber Schwierigkeiten auf, wenn die Lampenspannung 50 Volt überschreitet. Man hatte daher in der Vergangenheit bereits eine andere Möglichkeit vorgesehen, die darin lag, daß die Primärseite parallel zum Vorschaltwiderstand angeschlossen wurde. Beide Vorschläge sind besonders geeignet, wenn Ohmsche Widerstände als Vorschaltgerät Verwendung finden, sofern die Lampenbetriebsspannung 100 Volt nicht überschreitet. Ist dies jedoch der Fall, so tritt an der Funkenstrecke eine solche Spannung auf, daß diese durchschlägt und das Zündgerät nicht zu arbeiten aufhört.
• Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, derartige zu Störungen Anlaß gebende Hochfrequenz-Zündgeräte nur so lange zur Wirkung kommen zu lassen, wie dies unbedingt erforderlich ist, für den Fall der Zündung von Hochdruck-Gasentladungslampen mit einer Brennspannung von mehr als 100 Volt, wenn eine Drossel als Vorschaltimpedanz verwendet ist.
• Die Erfindung betrifft eine - Zünd- und Betriebsschaltung für eine wechselstromgespeiste Hochdruck-Entladungslampe mit einem Hochfreqenz-Zündgerät, das über einen Hochfrequenzgenerator, dessen Sekundärwicklung im Lampenstromkreis liegt, die Zündimpulse für die Lampe liefert, wobei die Speisespannung für das Zündgerät durch eine von einer in Reihe mit der Lampe liegenden Vorschaltimpedanz beeinflußten Gegenspannung beim Zünden der Lampe so weit herabgesetzt wird, daß das Zündgerät schalterlos selbsttätig außer Betrieb gesetzt wird, in welcher erfindungsgemäß bei Verwendung einer Lampe mit einer Betriebsspannung von mehr als 100 Volt die Vorschaltimpedanz induktiv ist und die Speisespannung des Zündgerätes gegenüber der Versorgungsspannung der Lampe nacheilend um etwa 115 bis 170° phasenverschoben ist. Besonders einfache Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich, wenn die Phasenverschiebung etwa 120° beträgt. In diesem Fall lassen sich zweckmäßig zwei Phasen eines Dreiphasennetzes verwenden, wobei darauf zu achten ist, daß die Phasen richtig angeschaltet sind. Beispielsweise muß die Phase R dem Lampenstromkreis, die Phase S dem Zündgerätstromkreis zugeordnet sein. Nur so ist eine gute Zündung der Lampe sichergestellt.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Von dem Dreiphasennetz, und zwar aus der Phase R wird die Hochdruckgäs-Entladungslampe 1 gespeist. Sie enthält vorzugsweise Xenon und ist in einem Kühlgefäß 2 aus Glas untergebracht, in dem das Kühlwasser fließt. Der Durchmesser der Lichtquelle beträgt etwa 25 mm, ihre Länge etwa 330 mm. Bei einer Bogenlänge von 110 mm ergibt sich eine Brennspannung von etwa 135 Volt mit einer Stromstärke von etwa 45 A. Der Lichtstrom ist etwa 215 000 Im. In der Lampe 1 sind Elektroden 3 und 4 untergebracht, von denen die Elektrode 3 über die Vorschaltdrossel 5 am Netzanschluß R angeschlossen ist. Die Elektrode 4 dagegen liegt an der Sekundärwicklung 6 eines im Zündgerät Z angeordneten Hochfrequenztransformators, die ihrerseits mit ihrem anderen Ende zum Netzpol Mp geführt ist und gleichzeitig als Hochfrequenzdrossel dient. Ferner ist ein Hochfrequenz-Kurzschlußkondensator 7 in der Größe von 0,025 bis 0,25 Mikrofarad vorhanden.
• Parallel zur Vorschaltdrossel 5 ist die Primärwicklung 8 eines Transformators 9 geschaltet, dessen Sekundärwicklung 10 in Reihe mit der Primärwicklung 11 des Zündgerät-Speisetransformators 12 liegt. Im Kreis der Sekundärwicklung 13 sind in bekannter Weise eine Funkenstrecke 14, ein Stoßkondensator 15 und die Primärwicklung 16 des Hochfrequenztransformators angeordnet. Die Wicklung 11 ist ferner über eine Leitung 17 mit dem Netzpol S verbunden, wobei gleichzeitig an die Leitung 17 ein Entstörkondensator 18 angeschlossen ist, der mit seinem anderen Ende an die zum Netzpol Mp führende Leitung gelegt ist. Die Größe des Entstörkondensators 18 beträgt etwa 0;025 bis 0,25 Mikrofarad.
• Sobald Spannung an das Betriebs- und Zündgerät geführt wird, erfolgen in dem Zündgerät Z hochfrequente Entladungsstöße hoher Spannung. Diese Stöße werden in dem Transformator 6, 16 auf den zur Zündung der Lampe erforderlichen Wert von etwa 15 kV herauftransformiert. Die Lampe 1 zündet, worauf die Spannung auf den verhältnismäßig niedrigen Brennspannungswert abfällt, der in dem vorliegenden Fall in der Größe von etwa 135 Volt liegen kann. Die dabei an der Vorschaltdrossel 5 auftretende Spannung wird über den Transformator 9 so umgewandelt, daß sie als Gegenspannung zur Spannung der Hilfsphase S wirkt und die Speisespannung an der Wicklung 11 so einstellt, daß das Zündgerät Z außer Betrieb gesetzt ist. Die Spannungsänderung an der Drossel 5 bewirkt somit automatisch ohne Jegliche Verwendung von Schaltern und ähnlichen Unterbrechern eine Abschaltung des Zündgerätes.
• Zum Schutz des Gerätes sowie der Bedienungsperson im Hinblick auf die hohen Spannungen sind die Schaltelemente des Gerätes in ein abgeschlossenes, insbesondere geerdetes Metallgehäuse eingebaut. Ein derartiger Einbau verringert im übrigen die direkte Hochfrequenzabstrahlung von der Funkenstrecke 14 aus.
• Vorschaltgerät und Zündgerät sind zweckmäßig in voneinander getrennten Gehäusen untergebracht. Bei Reparaturen oder anderen Störungen lassen sich Defekte schneller feststellen und beseitigen, da die einzelnen Baueinheiten nur ausgetauscht zu werden brauchen.
• Es ist selbstverständlich, daß an Stelle der beschriebenen Entladungslampe mit einer Betriebsspannung von 135 Volt auch andere Hochdrucklampen mit einer Betriebsspannung von mehr als 100 Volt treten können. Als besonders vorteilhaft hat sich die Einrichtung bei derartigen Hochdrucklampen erwiesen, die in der Film- bzw. Fernseh-Aufnahmetechnik eingesetzt sind, d. h. in Anlagen, die eine tageslichtähnliche Bestrahlungsstärke und Energieverteilung erfordern. Auch bei Pausmaschinen, technologischen und biologischen Untersuchungsgeräten sind die mit einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung ausgestatteten Einrichtungen vorteilhaft.

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Zünd- und Betriebsschaltung für eine wechselstromgespeiste Hochdruck-Entladungslampe mit einem .Hochfrequenz-Zündgerät, das über einen Hochfrequenzgenerator; dessen Sekundärwicklung im Lampenstromkreis liegt, die Zündimpulse für die Lampe liefert, wobei die Speisespannung für das Zündgerät durch eine von einer in Reihe mit der Lampe liegenden Vorschaltimpedanz beeinflußten Gegenspannung beim Zünden der Lampe so weit herabgesetzt wird, daß das Zündgerät schalterlos selbsttätig außer Betrieb gesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Lampe mit einer Betriebsspannung von mehr als 100 Volt die Vorschaltimpedanz induktiv ist und die Speisespannung des Zündgerätes gegenüber der Versorgungsspannung der Lampe nacheilend um etwa 115 bis 170° phasenverschoben ist.
2. 2. Zünd- und Betriebsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisespannung des Zündgerätes gegenüber der Versorgungsspannung der Lampe nacheilend um etwa 120` phasenverschoben ist.
3. 3. Zünd- und Betriebsschaltung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die phasenverschobenen Spannungen einem Dreiphasennetz entnommen sind.
4. 4. Zünd- und Betriebsschaltung nach Anspruch 1 und einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine an den Enden der Lampen-Vorschaltdrossel abgenommene Spannung einem Transformator zugeführt ist, dessen Sekundärwicklung in Serie mit der Primärwicklung des Zündgerät-Speisetransformators liegt.
5. 5. Zünd- und Betriebsschaltung nach Anspruch 1 und einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Netzanschlüssen (Mp und S) ein Entstörkondensator liegt: In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 117 755, 1126992.