uSchaltungsanordnung für Niederspannungsleuchtstofflampen, die aus
einer Fahrzeugbatterie oder einer ähnlichen Gleichspannungequelle gespeist werden"
Die Erfindung betrifft eine 2ch altungsanordnung für Niederspannungsleuchtstofflalapen,
die aus einer Fahrzeugbatterie -oder einer ähnlichen Gleichspannungsquelle unter
Zwischenschaltung eines Transistorwechselrichters mit zwei Transistoren gespeist
werden und bei der der durch die Lampeüelektroden und den Blektrodenbrückenkreis
fließende Heizstrom zur Steuerung und Aufrechterbaltung des Betriebes des Wochselrichters
dient.Circuit arrangement for low-voltage fluorescent lamps, which are fed from a vehicle battery or a similar DC voltage source "The invention relates to a 2ch aging arrangement for low-voltage fluorescent lamps, which are fed from a vehicle battery or a similar DC voltage source with the interposition of a transistor inverter with two transistors and in which the lamp electrode The heating current flowing through the metal electrode bridge circuit is used to control and maintain the operation of the weekly converter.
In Fahrzeugen erfolgt die Spelsung der Leuchten in allgemeinen. aus
der Fahrzeugbatterie. Bei Verwendung von Niederspannungsleuchtgtofflampen ist es
erforderlich" daß zwischen die-Batterie und die Leuchte ein Wechselrichter geschaltet
wird.In vehicles, the lights are generally flushed. the end
the vehicle battery. When using low voltage fluorescent lamps it is
required "that an inverter is connected between the battery and the lamp
will.
Es besteht die Möglichkeit für mehrere Leuchten einen einzigeA
Wechselrichter zu verwenden., jedoch kann man auch jeder Leuel%te, einen besonderen
Wechselrichter zuordnen. In letzteren Pall
werden meistens.TraMistor-Wechselrichter
mr»adett die
häufig In das Leuchtengehäuse, mit eingeBaut sind. Der Wechselrichter
arbeitet meist auf einen Transformator, an dessen Sekundärseite die Lampe
und die Reizwicklungen der Lampe angeschlossen sind. Bei den Leuchten üblicher Bauart
wird dier Wecbselrichter mit den Einachalten der leuchte in Betrieb gesetzt
und läuft so la nge 9 wie die Leuchte eingeschaltet ist. Bei Ausfall der
Leuchte, z.B. durch einen Defekt an den Anschlußkontakten oder an der Lauchtstofflalape
sowie bei einen Kurzschluß den Wecheelrichterausgangs und in Falleg daß sich
die Lalape durch Erschütterungen den Fahrzeugen aus den Fassungen lÖst, wird der
Wechselrichter stillgesetzt, voll durch Ausfall der ZUndelektroden der Lampe
der Steuerstromkreit fUr die Trameistoren unterbrochen ist. Bei dieser bekannten
Schaltungsanordnung ist In Elektrodenbrückenkrein ein Kondensator vorgesehen..
der den Beisetron begrenzen und in eine für die Rückkopplung geeignete Phasen-lege
bringen soll* Dieser Kondensator, der in Reihe mit einer RÜckkopplungewicklung liegt"
fÖrdert aber d» Entstehen von Oberwelleng so daß en erforderlich int"
den durch den Kondensator fließend» Mokkopplungsstrom.mit Körrekturgliedern
auszugleichen. Diese-Zurrektur 'rann jedoch lediglich für *tun mittlereLafflaleintung
genau richtig eingestellt werden. Die Speinespenni, der Leuchtetofflampe
muß nämlich mit einem aiebglied gefiltert werdeng weil sonst der oberwellenanteil
Über den Kondeneator In Bein- und Rückkopplungekrein
zu
groß wird. Bei einer Veränderung der Lampenleistung durch ßPannungse n im primären-Versorgungenets
wird der »
Widerstand der Leuchtstofflampen verändert und damit ändert sich
da= auch die Phanenlage den Rückkopplungskreinen. It is possible to use a single inverter for several lights, but you can also assign a special inverter to each person. In the latter Pall, mostly. TraMistor inverters are used, which are often built into the luminaire housing. The inverter usually works on a transformer, to whose secondary side the lamp and the stimulus windings of the lamp are connected. The lights of conventional design commanding Wecbselrichter is set with the Einachalten the light into operation up and running as la nge 9 as the light is on. If the lamp fails, e.g. due to a defect in the connection contacts or in the leaching material, as well as in the event of a short circuit in the inverter output and in the event that the lamp is released from the sockets due to vibrations from the vehicles, the inverter is shut down, fully due to failure of the ignition electrodes of the lamp the control current for the trameistors is interrupted. In this known circuit arrangement a capacitor * This capacitor is connected in series with a return Kopp lung winding "promotes but d 'emergence of Oberwelleng so that there is provided in electrode bridge Kerin .. intended to limit the Beisetron and put in a form suitable for feedback phase bring s required int " to compensate the» mok coupling current flowing through the capacitor. with correction elements. However, this-Zurrektur 'ran be set right only to * do mittlereLafflaleintung. The Speinespenni, the fluorescent lamp must namely be filtered with a filter because otherwise the harmonic content over the capacitor in leg and feedback is too large. In a variation of the lamp power by ßPannungse n in the primary-Versorgungenets the "resistance of the fluorescent lamps is changed and therefore also the Phanenlage changes da = the feedback Kreinen.
Ungünstig Ist bei Verwendung einen Kondensators In ElektrodenbrUckenkrein
auch, daß nein Widerstand nicht die für Start und Betrieb der Leuchtstofflexpe nötige
Charakteristik aufweint. Ein weiterer Nachteil dieser Schaltungsanordnung liegt
darin, dU der Oberwellenanteil nicht ausreichend abgeschirmt worden kam und daher
nur mit relativ kleinen Betriebefrequensen gearbeitet worden 'rann, damit
Störumgen den Rundfunkempfange vermieden worden. Die Erfindung hat
an sich zur Aufgabe gemachtl eine Schaltungsanordnung zum Betrieb von Blederspannungaleuchtstofflaspen
aus Gleichstronnetzen zu sohafteng die sehr günstige Starteigenschatten aufweist
und den Betrieb mit höheren als Tonfrequensen ermöglicht.Is inconvenient when using a capacitor electrode in Bruck Kerin also that no resistance is not aufweint the time required for starting and operating the Leuchtstofflexpe characteristics. Another disadvantage of this circuit arrangement is that the harmonic component was not adequately shielded and therefore only relatively small operating frequencies were used , so that interference with radio reception was avoided. The invention has in itself the task gemachtl a circuit arrangement for operating Blederspannungaleuchtstofflaspen from Gleichstronnetzen sohafteng to the very favorable start self-shadowing and enables operation with higher than Tonfrequensen.
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Brtiadungega#,.U wird diese Aufgabe dadurch gelöst., daß parallel
zur Intladungestrecke der Lampe und in Reihe mit den Zündelektroden
sowie einen Kondensator und der Sekundärwicklung einen Speisetransformators
die Priaimicklung einen mit seiner Sekundärwicklung die Transistoren steuernden
Steuertren formators liegt und daß ein Schwingkrein aus der Bekundämicklung, dem
Kondensator, den Zündelektroden und der Priaärwicklung mit
seiner
Resonam&equenz über die Sekundämicklung des Steuertren formators die Transistoren
umschaltet. Nach einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß
der Speisetransformator und der Steuertransformator streufeldlos arbeiten. Dabei
werden die von der Wicklung erzeugten, zur Steuerung der.Basen der Transistoren
dienenden Impulse durch in Reihe mit der Wicklung liegende Widerstände und einen
parallelgeschalteten Kondensator in eine geeignete Form und Phasenlage gebracht
und wird der Wechselrichter mit einer Frequenz von 20 kRz betrieben. Ei]1 Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben@
Primärwicklungen 1 und l' eines Speisetransformators 2 werden abwechselnd
über die Emitter-Kollektor-Strecke von Schalttransistoren 4 bzw. 41 und eine als
Verpolungeschutz vorgesehene Diode 5 an Gleichspannung gelegt. Die Basen
der Schalttransistoren 4 und 4' liegen über Widerstände 7 bzw.
71 an der Sekundäxwicklung 6b eines Steuertransfor»tors
6. Parallel zu den Widerständen 7, ?' und der Sekundärwicklung
6b ist ein Kondensator 8 geschaltet. Die Primärwicklung 6a des Steuertransformators
6 wird aus der Sekundärwicklung 3 des Speisetrawfor»tors 2 gespeist
und liegt in Reihe mit einem Kondeneator 9 und den Zündelektroden
11 und 12 einer Niederspannungeleuchtstofflampe 10. Ein Zündhilfastreiten
14 liegt
an einer von einer Zusatzwielclung 13
auf der Sekundärseite des Speisetransformators 2 erzeugten Spannung. Zum
Inbetriebnehmen des Wechuelrichters und der lampe 10wird eine Klemme 16 an
negatives und eine Klemme 117 an positives Gleiehapannungspotent:Lal gelogt. Dadurch
erhält die Basis des Transistors 41 über einen Kondensator 15 einen positiven
Spannungeimpuls und schaltet Ihre Emitter-Kollektor-Strecke durch, während der Transistor
4 sperrt. 29 fließt also ein Strom von der Klemme 17 durch die Primärwicklung
11 des Speisetrausformators 2 sowie die Kollektor-Beitter-Strecke' des Transistors
41 und die Diode 5 zur Klemme 16. Dadurch. wird in die Sekundärwicklung
3 und die Zusatzwicklung 13 des
Speisetransformators 2 eine Spannung
induziert. Die von der Sekundärwicklung 3 erzeugte Spannung treibt'einen
Strom über den Kondensator 9, die ZÜnde-'k.ektroden 11 und 12 sowie
die Primärwicklung 6a des Steuertransformators 6. Dabei werden die Zündelektroden
aufgeheizt und in die Sekundärspule-6b eine Spannung induziert, die das Potential
an der Basis des Transistors 41 senkt und das Potential an der Basis des Transistors
4 anhebt, so daß beide Transistoren umkippen und nilmmehr der Transistor 4 durchgeschaltet
ist. Der Gleichstrom von der Klemme 17 zur Klemme 16 fließt
nunmehr nicht mehr durch die Primärwicklung 11 sondern durch die Primärwicklung
1
des Speisetranstormators 2, so daß die Polaritäten an den Zündelektroden
sowie dem Steuertranatormator ebenfalls wieder
umgekehrt
werdeng bis die TTansistorOn 4 und 4' wieder umkippen. Die Abmessungen der einzelnen
Schaltglieder sind dabei so bemessen, daß sich eine Schaltfrequenz von etwa 20 kRz
ergibt. Die Induktivitäten des Speinetranaistors 2 und des Steuertransformators
6 sowie die Kapazität des Kondensators 9 sind so ausgelegt, daß an
den Enden der Primärwicklung 6a des Steuertransformators 6 Infolge Respnenzüberhöhung
hohe Spannungen auftreten und die Niederspannungeleuchtstofflampe 1:) gezündet wird.
Nach -erfolgten Spannungsdurchbruch zwischen den Zündelektroden 11 und 12
ist die Friaärwicklung 6a praktisch kurzgeschlossen, so daß keine überhöhten Resonanzspannungsspitzen
mehr auftreten können" Durch die Zündelektroden 11 und 12 sowie die Sekundärwicklung
6a fließt niinmWh lediglich ein kleiner Reststrom, der jedoch zum Steuern der Transistoren
Über die in. duktive Kopplung mit der Sekundärwicklung 6b ausreicht. Die
Form und die Phasenlage der Steuerimpulse für die Basen der Transistoren 4 und 4'
werden durch die Widerst änd e 7 und 78 sowie einen parallel geschalteten
Kondensator 8 eingestellt. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist besonders
vOrteilhaft, weil sie auch bei sehr ungünstigen Bedingungen, wie beispielsweise
tiefen Temperaturen und Unterspannväigen In Versorgunganetz infolge der durch
Resonanz Überhöhten Spannung an der Primärwicklung 6a des Steuertransformators
6
die Niederspamungsleuchtstofflampe 10 noch schnell und
sicher
zündet. Ein weiterer Vorteil ist durch die möglichkeit der Verwendung von praktisch
streuteldlosen Transformatoren zur Speiaung und Steuerung gegeben, weil dadurch
äie Bildung einen nach außen wirksamen Feldes vermieden wird und somit auch bei
Betzieb des Wechselrichtere ali sehr-hohen Frequenzen, beispielsweise oberhalb der
hörbaren Tonfrequenzen, jede Funkstörung ausgeschlossen ist. Die Verwendung* hoher
Frequenzen wiederum ermöglicht einen sehr übersichtlichen Aufbau mit relativ kleinen
Schaltelementen. 8 Brtiadungega #,. U, this object is achieved in that parallel to the charging path of the lamp and in series with the ignition electrodes as well as a capacitor and the secondary winding, a supply transformer, the primary winding of a control gate transformer that controls the transistors with its secondary winding, and that a vibrating circuit is made the Bekundämicklung, the capacitor, the ignition electrodes and the primary winding with its resonance via the secondary winding of the control transformer switches the transistors. According to an advantageous embodiment of the invention it is provided that the supply transformer and the control transformer operate without stray fields. The pulses generated by the winding and used to control the bases of the transistors are brought into a suitable shape and phase by resistors in series with the winding and a capacitor connected in parallel, and the inverter is operated at a frequency of 20 kRz. Ei] 1 embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below @ Primary windings 1 and l 'of a supply transformer 2 are alternately over the emitter-collector path of switching transistors 4 and 41 and a reverse polarity protection diode 5 to direct voltage placed. The bases of the switching transistors 4 and 4 'are connected to the secondary winding 6b of a control transformer 6 via resistors 7 and 71, respectively. In parallel with the resistors 7 ,?' and a capacitor 8 is connected to the secondary winding 6b. The primary winding 6a of the control transformer 6 is fed from the secondary winding 3 of the feed transformer 2 and is in series with a capacitor 9 and the ignition electrodes 11 and 12 of a low-voltage fluorescent lamp 10. An auxiliary ignition 14 is located on one of an additional winding 13 on the secondary side of the feed transformer 2 generated voltage. To start up the inverter and the lamp 10, a terminal 16 is logged to the negative and a terminal 117 to the positive equilibrium voltage potential: Lal. As a result, the base of the transistor 41 receives a positive voltage pulse via a capacitor 15 and switches your emitter-collector path through, while the transistor 4 blocks. 29 a current flows from the terminal 17 through the primary winding 11 of the feed transformer 2 as well as the collector-Beitter path 'of the transistor 41 and the diode 5 to the terminal 16. As a result. a voltage is induced in the secondary winding 3 and the additional winding 13 of the supply transformer 2. The voltage generated by the secondary winding 3 drives a current through the capacitor 9, the ignition electrodes 11 and 12 and the primary winding 6a of the control transformer 6. The ignition electrodes are heated and a voltage is induced in the secondary coil 6b, which the potential at the base of the transistor 41 lowers and the potential at the base of the transistor 4 increases, so that both transistors tip over and the transistor 4 is no longer turned on. The direct current from the terminal 17 to the terminal 16 is not now flows more through the primary winding 11 but through the primary winding 1 of the Speisetranstormators 2, so that the polarities at the ignition electrodes and the Steuertranatormator also vice versa are g upset until the TTansistorOn 4 and 4 'again. The dimensions of the individual switching elements are dimensioned so that a switching frequency of about 20 kRz results. The inductances of the Speinetranaistor 2 and the control transformer 6 as well as the capacitance of the capacitor 9 are designed so that high voltages occur at the ends of the primary winding 6a of the control transformer 6 due to excessive increase and the low voltage fluorescent lamp 1 :) is ignited. After -erfolgten voltage breakdown between the ignition electrodes 11 and 12 is the Friaärwicklung 6a virtually short-circuited, so that no excessive resonant voltage peaks more may occur "The ignition electrodes 11 and 12 and the secondary winding 6a niinmWh flows only a small residual current which, however, for controlling the transistors via The inductive coupling with the secondary winding 6b is sufficient. The shape and the phase position of the control pulses for the bases of the transistors 4 and 4 'are set by the resistors 7 and 78 and a capacitor 8 connected in parallel. The circuit arrangement according to the invention is particularly advantageous because it ignites the low-voltage fluorescent lamp 10 quickly and safely even under very unfavorable conditions, such as low temperatures and undervoltage conditions in the supply system due to the excessive voltage caused by resonance on the primary winding 6a of the control transformer 6. Another advantage is dur The possibility of using transformers with practically no stray fields for supply and control is given, because this avoids the formation of an outwardly effective field and thus any radio interference is excluded even when the inverter is operated at very high frequencies, for example above the audible tone frequencies. The use of * high frequencies, in turn, enables a very clear structure with relatively small switching elements.