DE1589229C

DE1589229C - Ignition circuit for a gas discharge lamp

Info

Publication number: DE1589229C
Authority: DE
Inventors: Hiroshi; Fuse Motoyosi; Iwasaki Sadaya; Yamagishi Hisato; Kawaguchi Syojiro; Tanigawa Koichiro; Osaka Morita (Japan)
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Publication date: 1972-06-08

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündschaltung für eine Gasentladungslampe, deren Glühelektroden an ihrem einen Ende über eine Vorschaltdrossel mit einer Wechselstromquelle verbunden und an ihrem anderen Ende durch einen zweipoligen Zündimpulskreis überbrückt sind, der einen geschlossenen Stromkreis aus einem symmetrischen kontaktlosen Schaltelement, einem Kondensator und aus einer Primärwicklung eines Impulstransformators aufweist, sowie eine Sekundärwicklung des Impulstransformators enthält und der derart ausgelegt ist, daß er in jeder Halbperiode der Speisespannung sowohl Zündimpulse als auch einen Vorheizstrom für die Glühelektroden erzeugt. The invention relates to an ignition circuit for a gas discharge lamp, the glow electrodes of which on its one end connected to an AC power source through a choke and at the other end The ends are bridged by a two-pole ignition pulse circuit, which forms a closed circuit a symmetrical contactless switching element, a capacitor and a primary winding has a pulse transformer, and contains a secondary winding of the pulse transformer and which is designed in such a way that in each half cycle of the supply voltage both ignition pulses and also generates a preheating current for the glow electrodes.

Als kontaktloses Schaltelement läßt sich bei einer derartigen Zündschaltung bekannter Art beispielsweise eine Fünfschichtdiode (symmetrische Schaltdiode) verwenden. Die Kapazität des Kondensators und die Induktivität der Primärwicklung müssen dann allerdings passend zu dem vorgegebenen Durchlaßstrom der Schaltdiode gewählt werden. Infolgedessen sind Höhe und Periode der Zündimpulse bereits weitgehend festgelegt und dasselbe gilt auch für .die Länge der Durchlaßintervalle der Schaltdiode innerhalb jeder Halbwelle der Netzspannung, die ihrerseits mit der Stärke des Vorheizstromes" verknüpft ist.In such an ignition circuit, a known type can be used, for example, as a contactless switching element use a five-layer diode (symmetrical switching diode). The capacitance of the capacitor and the inductance of the primary winding must then match the specified forward current the switching diode can be selected. As a result, the height and period of the ignition pulses are already there largely determined and the same applies to .the length of the transmission intervals of the switching diode within each half-wave of the mains voltage, which in turn is linked to the strength of the preheating current " is.

Da also Höhe und Länge der Zündimpulse und die Stärke des Vorheizstromes einander gegenseitig beeinflussen, ist es häufig nicht einfach, für jede dieser Größen den optimalen Wert einerseits mit Rücksicht auf die zündende Gasentladungslampe und andererseits mit Rücksicht auf die verwendete Fünfschichtdiode einzustellen.Since the height and length of the ignition pulses and the strength of the preheating current are mutually exclusive influence, it is often not easy to find the optimal value for each of these quantities on the one hand Consideration of the igniting gas discharge lamp and, on the other hand, of the one used Set five-layer diode.

Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, die eingangs geschilderte Zündschaltung derart auszugestalten, daß die Stärke des Vorheizstromes und die Höhe der Zündimpulse unabhängig von der Durchlaßspannung des kontaktlosen Schaltelementes auf den für die betreffende Gasentladungslampe vorteilhaftesten Wert eingestellt werden können.The object of the invention is accordingly to design the ignition circuit described above in such a way that that the strength of the preheating current and the level of the ignition pulses are independent of the forward voltage of the contactless switching element to the most advantageous for the gas discharge lamp in question Value can be set.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Zündimpulskreis eine Zusatzschaltung enthält, die für die Brennspannung der Gasentladungslampe einen hohen Widerstand und für die Zündimpulse einen geringen Widerstand besitzt.This is achieved according to the invention in that the ignition pulse circuit contains an additional circuit, which has a high resistance for the operating voltage of the gas discharge lamp and for the ignition pulses has a low resistance.

Durch passende Auswahl von Art und Größe der Elemente der Zusatzschaltung läßt sich nun, ausgehend von einem vorgegebenen kontaktlosen Schaltelement (insbesondere einer Fünfschichtdiode), leicht eine Anpassung an die zu zündende Gasentladungslampe durchführen. Hierbei ist insbesondere darauf zu achten, daß die Stärke des Vorheizstromes und die Zündimpulse kräftig genug sind, um die Lampe sofort zu zünden, daß aber andererseits Fehlzündungen während der Brenndauer der Lampe nicht vorkommen. By suitable selection of the type and size of the elements of the additional circuit, it is now possible, starting out from a given contactless switching element (in particular a five-layer diode), easily carry out an adaptation to the gas discharge lamp to be ignited. This is particularly important make sure that the strength of the preheating current and the ignition pulses are strong enough to activate the lamp immediately to ignite, but that on the other hand misfires do not occur during the burning time of the lamp.

Am einfachsten ist es, die Zusatzschaltung in Reihe zu dem geschlossenen Stromkreis aus dem kontaktlosen Schaltelement, dem Kondensator und der Primärwicklung des Impulstransformators anzuordnen. Es ist aber auch möglich, die Zusatzschaltung in den geschlossenen Stromkreis einzubeziehen.It is easiest to connect the additional circuit in series to the closed circuit from the contactless Switching element, the capacitor and the primary winding of the pulse transformer to be arranged. But it is also possible to include the additional circuit in the closed circuit.

Als Elemente der Zusatzschaltung^ kommen insbesondere Parallelschaltungen eines ohmschen Widerstandes oder einer Induktivität mit einem Kondensator oder einer Diode in Frage.As elements of the additional circuit ^ come in particular Parallel connection of an ohmic resistor or an inductance with a capacitor or a diode in question.

Gegebenenfalls kann noch ein zusätzlicher Vorheiztransformator für die Glühelektroden der Gasentladungslampe vorgesehen sein.If necessary, an additional preheating transformer can be used be provided for the glow electrodes of the gas discharge lamp.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert. Hierin sind
Fig. 1 ein Schaltbild der Zündschaltung, von der die Erfindung ausgeht,The invention is explained below with reference to the drawing. Are in it
Fig. 1 is a circuit diagram of the ignition circuit from which the invention is based,

F i g. 2 bis 6 Ausführungsbeispiele der Erfindung, bei denen die Zündschaltung in Reihe mit dem geschlossenen Stromkreis liegt,F i g. 2 to 6 embodiments of the invention, in which the ignition circuit in series with the closed Circuit is

ίο F i g. 7 und 8 weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung, ίο F i g. 7 and 8 further exemplary embodiments of the invention,

Fig. 9 bis 11 Ausführungsbeispiele mit zusätzlichem Vorheiztransformator,9 to 11 exemplary embodiments with an additional preheating transformer,

Fig. 12 eine Kennliniendarstellung einer Fünfschichtdiode, 12 shows a characteristic curve representation of a five-layer diode,

F i g. 13 eine Darstellung zur Erläuterung der Arbeitsweise der Zündschaltung,F i g. 13 shows an illustration to explain the mode of operation of the ignition circuit;

F i g. 14 eine Darstellung der Zündimpulse und
F i g. 15 eine Darstellung des zeitlichen Verlaufs der Brennspannung.F i g. 14 a representation of the ignition pulses and
F i g. 15 shows the variation of the running voltage over time.

In F i g. 1 ist F eine Leuchtstofflampe mit Vorheizung, deren Glühelektroden mit Z₁ und /₂ bezeichnet sind. Die einen Enden der Heizfäden^ und f₂ sind in Reihe mit einer Vorschaltdrossel B an eine Wechselspannungsquelle £ angeschlossen. Die anderen Enden der Heizfäden sind mit den Anschlußstellen α und b eines zweipoligen Zündimpulskreises A verbunden. Dieser enthält einen Pulstransformator PT mit Primärwicklung W₁ und Sekundärwicklung W₂, In Fig. 1, F is a fluorescent lamp with preheating, the glow electrodes of which are denoted by Z ₁ and / ₂ . One ends of the filaments ^ and f ₂ are connected in series with a series choke B to an alternating voltage source £. The other ends of the filaments are connected to the connection points α and b of a two-pole ignition pulse circuit A. This contains a pulse transformer PT with primary winding W ₁ and secondary winding W ₂ ,

einen Kondensator C₁ und eine Fünfschichtdiode Q₁. Die Primärwicklung W₁, der Kondensator und die Diode bilden einen geschlossenen Stromkreis. Die Anschlußstelle b ist die Verbindungsstelle des Kondensators und der Diode. Die Sekundärwicklung W₂ ist am einen Ende mit der Primärwicklung W₁ und der Diode Q₁ verbunden und bildet an ihrem anderen Ende die Anschlußstelle α. Der Zündkreis liegt also in Reihe mit den Heizfäden Z₁ und /₂, der Drossel B und der Spannungsquelle E. Die typische Kennlinie einer FünfschichtendiodeQ₁ ist in Fig. 12 dargestellt. Falls die kritische Anstiegsgeschwindigkeit dV/ dt der Klemmenspannung der Schaltdiode hoch und die Klemmspannung höher als die Durchbruchsspannung (Lawinenspannung) V_Bo ist, schlägt die Schaltdiode aus dem gesperrten Zustand hohen Widerstandes in den leitenden Zustand niedrigen Widerstandes um und der Spannungsabfall V_F wird gewöhnlich geringer als 1 Volt. , a capacitor C ₁ and a five layer diode Q ₁ . The primary winding W ₁ , the capacitor and the diode form a closed circuit. The connection point b is the junction of the capacitor and the diode. The secondary winding W ₂ is connected at one end to the primary winding W ₁ and the diode Q ₁ and forms the connection point α at its other end. The ignition circuit is therefore in series with the filaments Z ₁ and / ₂ , the choke B and the voltage source E. The typical characteristic curve of a five-layer diode Q ₁ is shown in FIG. If the critical rise speed dV / dt of the terminal voltage of the switching diode is high and the terminal voltage is higher than the breakdown voltage (avalanche voltage) V _Bo , the switching diode changes from the blocked state of high resistance to the conductive state of low resistance and the voltage drop V _F is usually lower than 1 volt. ,

Der leitende Zustand bleibt auch bestehen, wenn die Klemmenspannung absinkt. Wird jedoch die Stromstärke geringer als die Haltestromstärke I_n der Diode Q₁, so kehrt dieselbe rasch in den gesperrten Zustand hohen Widerstandes zurück. Die Fünfschichtendiode zeichnet sich dadurch aus, daß sie in beiden Richtungen leitend werden kann und im wesentlichen die gleichen elektrischen Eigenschaften im ersten und dritten Quadranten aufweist. In der Zeichnung bedeuten V_Boi und /,/, die Durchbruchspannung und' Haltestrom im dritten Quadranten. Als solche symmetrische Schaltdiode kann nicht nur eine Fünfschichtendiode verwendet werden", sondern auch eine Kombination geeigneter Halbleitervorrichtungen, beispielsweise zwei gegeneinander geschaltete Vierschichtendioden.The conductive state also remains when the terminal voltage drops. However, if the current intensity is less than the holding current intensity I _{n of} the diode Q ₁ , the same quickly returns to the blocked state of high resistance. The five-layer diode is characterized by the fact that it can be conductive in both directions and has essentially the same electrical properties in the first and third quadrants. In the drawing, V _Boi and /, / mean the breakdown voltage and 'holding current in the third quadrant. Not only a five-layer diode can be used as such a symmetrical switching diode, but also a combination of suitable semiconductor devices, for example two four-layer diodes connected against one another.

ArbeitsweiseWay of working

So lange die Leuchtstofflampe F nicht brennt, besteht eine Reihenschaltung " von der Spannungs-As long as the fluorescent lamp F is not on, there is a series connection "of the voltage

quelle E über die Vorschaltdrosscl B, den Heizfaden /p die Sekundärwicklung W₂ und die Primärwicklung W₁ des Pulstransformators, den Kondensator C₁ und den Heizfaden Z₂- Über diese Reihenschaltung wird der Kondensator C₁ aufgeladen. Der Scheinwiderstand der Primärwicklung W₁ für die Netzfrequenz ist so niedrig, daß die Klemmenspannung des Kondensators C₁ praktisch gleich der Klemmenspannung an der Fünfschichtendiode Q_x ist. Ist der Kondensator C₁ so weit aufgeladen, daß seine Klemmenspannung die Durchbruchspannung V_Bo _t der Diode Q₁ erreicht, so kippt diese Diode in den leitenden Zustand.source E via the ballast inductor B, the filament / p the secondary winding W ₂ and the primary winding W _{1 of} the pulse transformer, the capacitor C ₁ and the filament Z ₂ - the capacitor C _{1 is} charged via this series connection. The impedance of the primary winding W ₁ for the mains frequency is so low that the terminal voltage of the capacitor C _{1 is} practically the same as the terminal voltage on the five-layer diode Q _x . If the capacitor C ₁ is charged to such an extent that its terminal voltage reaches the breakdown voltage V _Bo _{t of} the diode Q ₁ , this diode switches to the conductive state.

Nach der Zündung der Fünfschichtendiode Q₁ benötigt der Stromanstieg über die Drossel B, die Heizfäden Z₁ und Z₂ und die Sekundärwicklung W₂ eine gewisse Zeit, insbesondere wegen der hohen Induktivität der Drossel B. Die Stromanstiegsgeschwindigkeit ist so gering, daß im allgemeinen der Leitungszustand der Diode Q₁ nicht aufrechterhalten werden kann. Deshalb kehrt mit abnehmender Entladestromstärke des Kondensators C₁ die Diode in den gesperrten Zustand zurück. Infolgedessen wird die Aufladung des Kondensators C₁ wieder aufgenommen, und der beschriebene Vorgang wiederholt sich mehrmals. Dieses Spiel setzt sich fort bis zu einem Phasenwinkel Q₂ (F i g. 13), bei dem der von der Spannungsquelle gelieferte Strom im Leitungszeitpunkt der Diode Q₁ größer als der Haltestrom /,, der Diode wird. Nach diesem Zeitpunkt, in welchem ein zur Aufrechterhaltung des Leitungszustandes der Diode Q₁ ausreichender Strom nachgeliefert wird, ergibt sich ein geschlossener Stromkreis von der Dros- seiB über HeizfadenZ₂, Sekundärwicklung W₂, Diode Q₁ im Leitungszusfand, Heizfaden Z₁ zur Wechselstromquelle E, wodurch die Heizfäden Z₁ und Z₂ mit einem Heizstrom versorgt werden. "After the ignition of the five-layer diode Q ₁ , the current increase across the choke B, the filaments Z ₁ and Z ₂ and the secondary winding W _{2 takes} a certain amount of time, in particular because of the high inductance of the choke B. The rate of current rise is so low that generally the The conduction state of the diode Q ₁ cannot be maintained. Therefore, as the discharge current of the capacitor C ₁ decreases, the diode returns to the blocked state. As a result, the charging of the capacitor C ₁ is resumed, and the process described is repeated several times. This game continues up to a phase angle Q ₂ (FIG. 13), at which the current supplied by the voltage source at the time of conduction of the diode Q _{1 is} greater than the holding current / ,, of the diode. After this point in time, at which sufficient current is supplied to maintain the conduction state of diode Q ₁ , there is a closed circuit from throttle B via filament Z ₂ , secondary winding W ₂ , diode Q ₁ in the conduction state, filament Z ₁ to the alternating current source E, whereby the filaments Z ₁ and Z ₂ are supplied with a heating current. "

Der Strom für diese Vorheizung nimmt mit der zeitlichen Schwankung des Wechselstromes allmäh-Hch ab, bis bei einem Phasenwinkel Q₁ die Stromstärke geringer als die Haltestromstärke I_Ht der Diode Q₁ wird. In diesem Zeitpunkt kehrt die Diode in den gesperrten Zustand zurück. Dieser Phasenwinkel Q\ liegt in der nächsten Halbperiode der Wechselspannung E, weil der Vorheizstrom der Netzspannung E wegen der Induktivität der Vorschaltdrossel nacheilt. Die Spannung E hat also bereits die Richtung gewechselt. Wenn die Schaltdiode Q₁ in den gesperrten Zustand zurückkehrt, ergibt sich wieder eine Reihenschaltung der Drossel B, des Heizfadens f._?, der Sekundärwicklung W₂ und der Primärwicklung W₁, des Kondensators C₁ und des Heizfadens Z₁ für die Stromquelle E. Infolgedessen wird der Kondensator C₁ nunmehr in umgekehrter Richtung aufgeladen, und wenn die Klemmenspannung die Durchbruchspannung F/,,,., der Schaltdiode Θ j in umgekehrter Richtung" überschreitet, wird die Schaltdiode leitend und erzeugt in der oben beschriebenen Weise kurze Impulse, bis die Netzstromstärke größer als der Haltestrom der Schaltdiode wird. Ist dieser Phasenwinkel <9'., erreicht, so läßt die Schaltdiode Q₁ abermals einen Heizstrom zu den Heizfäden Z₁ und Z₂ durch, bis dieser Vorheizstrom den HaltestromI_n ., der Schaltdiode im Zeitpunkt Q₁ unterschreitet. Dieser Arbeitszyklus wiederholt sich in jeder Periode. Da die elektrischen Eigenschäften der Schaltdiode Q_x in den beiden Stromrichtungen symmetrisch sind, sind die Perioden der abwechselnden Sperrung und öffnung der Schaltdiode und der Vorheizung der Heizfäden Z₁ und f., in den beiden Heizperioden der Netzspannung etwa gleich lang, und es giltThe current for this preheating gradually decreases as the alternating current fluctuates over time, until the current intensity is lower than the holding current intensity I _{Ht of} the diode Q ₁ at a phase angle Q ₁ . At this point in time, the diode returns to the blocked state. This phase angle Q \ lies in the next half cycle of the alternating voltage E because the preheating current lags behind the mains voltage E due to the inductance of the series reactor. The voltage E has already changed direction. If the switching diode Q ₁ returns to the locked state, there is again a series circuit of the reactor B, the filament _f.? , the secondary winding W ₂ and the primary winding W ₁ , the capacitor C ₁ and the filament Z ₁ for the power source E. As a result, the capacitor C _{1 is} now charged in the reverse direction, and when the terminal voltage exceeds the breakdown voltage F / ,,,., the switching diode Θ j in the opposite direction "exceeds, the switching diode is conductive and generates short pulses in the manner described above until the mains current is greater than the holding current of the switching diode. If this phase angle <9 '., the switching diode Q ₁ again, a heating current to the filaments of Z ₁ and Z ₂ by until this preheating _n the holding current I., the switching diode at the time when Q ₁ below. this cycle is repeated in each period. Since the electrical Eigenschäften of the switching diode Q _x in the two Current directions are symmetrical, are the periods of the alternating blocking and opening of the switching diode and the preheating of the filaments Z ₁ and f., In the two H heating periods of the mains voltage are about the same length, and it applies

®2 ~ ®i — -,~ ^¹' ,
π+ Q₁ — O₂ — π + Q₁ — fc>₂ ®2 ~ ®i - -, ~ ^ ¹ ',
π + Q ₁ - O ₂ - π + Q ₁ - fc> ₂

Die elektrische Ladung des Kondensators C₁ fließt außerhalb der Vorheizperiode über die Primärwicklung W₁ des Pulstransformators PT ab. Infolge des geringen Widerstandes dieser Wicklung und der leitenden Schaltdiode Q₁ ergibt sich eine sehr hohe Entladungsstromstärke, weshalb Impulse V₁ mit hohem Scheitelwert in der Sekundärwicklung W₂ des Impulstransformators erzeugt werden. Die an den Klemmen der Sekundärwicklung auftretenden Impulszüge sind in F i g. 14 gezeigt. Diese Impulse werden über die leitende Schaltdiode Q₁ auf ein Ende der beiden vorgeheizten Elektroden Z₁ und Z₂ der Leuchtstofflampe gegeben und bewirken nach ausreichender Vorheizung die Zündung derselben.The electrical charge of the capacitor C ₁ flows outside of the preheating period via the primary winding W _{1 of} the pulse transformer PT . The low resistance of this winding and the conductive switching diode Q ₁ results in a very high discharge current, which is why pulses V ₁ with a high peak value are generated in the secondary winding W _{2 of} the pulse transformer. The pulse trains appearing at the terminals of the secondary winding are shown in FIG. 14 shown. These pulses are sent via the conductive switching diode Q ₁ to one end of the two preheated electrodes Z ₁ and Z _{2 of} the fluorescent lamp and, after sufficient preheating, cause the same to ignite.

Demnach erfolgt die Vorheizung der Elektroden Z₁ und Z₂ und die Erzeugung von Hochspannungsimpulsen für die Zündung der Gasentladungslampe F abwechselnd mit der doppelten Frequenz der Spannungswelle E, so daß mit fortschreitender Aufheizung der Elektroden die Lampe sehr glatt gezündet wird.Accordingly, the preheating of the electrodes Z ₁ and Z ₂ and the generation of high-voltage pulses for the ignition of the gas discharge lamp F alternate with twice the frequency of the voltage wave E, so that the lamp is ignited very smoothly as the electrodes continue to heat up.

Damit die Gasentladungslampe nach dem Zünden stabil brennt, muß die Schaltdiode Q₁ einen stationären Zustand einnehmen. Da nun die Klemmenspannung der Gasentladungsröhre nach dem Zünden auf den Wert der BrennspannungE_F (Fig. 15) absinkt, wird man die Durchbruchspannung (V_n„ _t und ^vb_?z) der Schaltdiode Q₁ so wählen, daß sie zwischen dem Maximum E_Fm der Klemmenspannung in brennendem Zustand und dem Maximum E_m der Netzspannung liegt.So that the gas discharge lamp burns stably after ignition, the switching diode Q ₁ must assume a steady state. Now, since the terminal voltage of the gas discharge tube after the ignition of the value of the internal voltage E _F (Fig. 15) drops, one of the switching diode Q is the breakdown voltage (V _n _"t and ^v _b? Z) ₁ chosen such that it lies between the maximum E _{Fm of} the terminal voltage in the burning state and the maximum E _{m of} the mains voltage.

Bei einem ausgeführten Beispiel wurde eine Leuchtstofflampe mit einem Kolbendurchmesser von 38 mm und einer Kolbenlänge von 630 mm verwendet. Der Kondensator C₁ hatte eine .Kapazität von 0,05 Mikrofarad, die Schaltdiode ß, eine Durchbruchspannung von 110 V und der Pulstransformator PT ein Wicklungsverhältnis von 1:5. Als Vorwiderstand B wurde eine Drossel verwendet' und die Netzspannung betrug 100 V bei einer Frequenz von 60Hz. Das Pulsintervall, in welchem Zündimpulse erzeugt wurden, hatte eine Länge von etwa 1,5 Millisekunden je Heizperiode, während das Leitungsintervall der Schaltdiode, während dessen der Vorheizstrom floß, etwa 6,8 Millisekunden betrug. Es wurde ein effektiver Vorheizstrom von etwa 800 mA· gemessen. Die Gasentladungslampe ■ zeigte kein Blinken nach dem Einschalten der Netzspannung, und es ergab sich eine sehr sanfte Zündung innerhalb etwa 1 bis 2 Sekunden.In one example carried out, a fluorescent lamp with a bulb diameter of 38 mm and a bulb length of 630 mm was used. The capacitor C ₁ had a capacity of 0.05 microfarads, the switching diode ß, a breakdown voltage of 110 V and the pulse transformer PT a winding ratio of 1: 5. A choke was used as a series resistor B and the mains voltage was 100 V at a frequency of 60 Hz. The pulse interval in which ignition pulses were generated had a length of about 1.5 milliseconds per heating period, while the conduction interval of the switching diode, during which the preheating current flowed, was about 6.8 milliseconds. An effective preheating current of about 800 mA · was measured. The gas discharge lamp ■ did not flash after the mains voltage was switched on, and very gentle ignition resulted within about 1 to 2 seconds.

F i g. 2 bis 6 zeigen Schaltungsbeispiele der Zusatzschaltung, die zwecks Einstellung des Vorheizstromes in Reihe mit dem Zündimpulskreis A der F i g. 1 geschaltet ist.F i g. 2 to 6 show circuit examples of the additional circuit, which for the purpose of setting the preheating current in series with the ignition pulse circuit A of FIG. 1 is switched.

In F i g. 2 besteht die Zusatzschaltung aus der Parallelschaltung eines ohmschen Widerstandest' und eines Kondensators C₂. Mittels des Widerstandes R' können die Heizströmstärke und die Anzahl der pro Heizperiode erzeugten Impulse eingestellt werden. Ein Widerstand R' allein hat aber den Nach-In Fig. 2, the additional circuit consists of the parallel connection of an ohmic resistance test and a capacitor C ₂ . The heating current and the number of pulses generated per heating period can be set by means of the resistor R '. However, a resistor R ' alone has the

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teil, daß bei höheren Widerstandswerten die Im- in Reihe mit dem Zündimpulskreis A verwendet pulsspannung verringert wird, so daß die Zündung wird. Diese Schaltung dient dazu, den an der Schaltsich verschlechtert. Um dies zu vermeiden,· ist ein diode Q₁ abfallenden Anteil der Brennspannung zu Überbrückungskondensator C₂ parallel zum Wider- verringern, ohne daß die Vorheizstromstärke herabstand R' geschaltet. So wird "die Höhe der hochfre- 5 gesetzt wird, und den zulässigen Bereich der Durchquenten Impulse durch die Wahl des Widerstan- bruchspannung der Schaltdiode Q₁ zu erweitern. Im des R' kaum beeinflußt. Bei großem Widerstands- leitenden Zustand hat nämlich die Schaltdiode Q wert wird die Klemmenspannung der brennenden einen sehr geringen Widerstand. In diesem Falle Lampe durch den Kondensator C₁ und die Parallel- fällt die Klemmenspannung der Gasentladungsröhre schaltung des Widerstandes R' und des Kondensa- io im wesentlichen am Widerstand R' ab. Wenn die tors C₂ bestimmt, weshalb die an der Schaltdiode Q₁ Durchbruchspannung der Fünfschichtendiode Q. abfallende Spannung erheblich geringer wird, so daß im Zusatzkreis kleiner als die Durchbruchspannung der Bereich der möglichen Durchbruchspannung der Fünfschichtendiode W₁ im Zündimpulskreis geder Schaltdiode Q₁ erheblich erweitert wird. wählt wird, kommt mit dem Durchbruch der Schalt-part that at higher resistance values the pulse voltage used in series with the ignition pulse circuit A is reduced, so that the ignition is. This circuit serves to reduce the deterioration in the circuit. In order to avoid this, a diode Q ₁ dropping component of the _{running voltage to bypass capacitor C 2} is to be reduced parallel to the resistor, without the preheating current intensity R 'being switched down. The level of the high frequency is set and the permissible range of the continuous pulses can be expanded by selecting the withstand voltage of the switching diode Q _1. Im of the R 'is hardly influenced Q is the terminal voltage of the burning a very low resistance.In this case, the lamp through the capacitor C ₁ and the parallel, the terminal voltage of the gas discharge tube circuit of the resistor R ' and the capacitor drops essentially at the resistor R' tors C ₂ determines why across the switching diode Q ₁ breakdown voltage of the five-layer diode is considerably less Q. decreasing voltage, so that smaller auxiliary circuit than the breakdown voltage of the region W ₁ geder in Zündimpulskreis switching diode Q is considerably extended ₁ of possible breakdown voltage of the five-layer diode. is selected, comes with the breakthrough of the switching

In F i g. 3 wird die Parallelschaltung einer Induk- 15 diode Q₁ auch die Schaltdiode Q₂ unmittelbar in tivität L und eines Kondensators C₂ dem Zünd- den leitenden Zustand. Deshalb fließt der Vorheizimpulskreis A vorgeschaltet. Die Induktivität L wirkt strom von der Schaltdiode Q₁ über die Schaltals Strombegrenzer und dient zur Einstellung des diode Q₂, und die Vorheizung wird normal aus-Vorheizstromcs, während der Kondensator C₂ hin- geführt.In Fig. 3, the parallel connection of an inductive diode Q ₁ also the switching diode Q ₂ directly in activity L and a capacitor C _{2 to} the igniting conductive state. Therefore the pre-heating pulse circuit A flows upstream. The inductance L acts as a current limiter from the switching diode Q ₁ via the switching and is used to set the diode Q ₂ , and the preheating is normally off-preheating, while the capacitor C _{2 is} fed in.

sichtlich der hochfrequenten Zündimpulse die In- 20 Im Brennzustand der Leuchtstofflampe ergibt sich duktivität überbrückt. Ein weiterer Kondensator C_n ferner eine Reihenschaltung des Kondensators C₁ dient zur Brummbekämpfung. Auch hier hat die Zu- und des Widerstandes R' parallel zur brennender satzschaltung die Wirkung, daß der Brennspannungs- Lampe. Deshalb wird der Anstieg der Klemmenspanabfall an der Schaltdiode Q₁ verringert werden kann nung der Lampe bei der Wiederzündung derselben und daß dadurch der Bereich, in welchem die Durch- 25 in jeder Heizperiode größer, und der Anteil der bruchspannung der Schaltdiode gewählt werden kann, durch Diffusion und Rekombination verschwundegrößer ist. Die Resonanzfrequenz des Parallelreso- nen Ionen im Zündzeitpunkt der Lampe wird gerinnanzkreises aus der Induktivität L und dem Konden- ger, weshalb die Lampe mit wesentlich geringerer salor C₂ kann nämlich gleich der Wiederkehr- Spannung wiedergezündet wird. Dies bedeutet, daß frequenz des Maximalwertes £,.·„, der Lampenbrenn- 30 der Maximalwert E_Fm der Klemmenspannung der spannung gewählt werden. Wenn die Kombination Gasentladungslampe kleiner wird. Die Spannung des Kondensators C, und der Induktivität L geeig- fällt am Kondensator C₁ und am Widerstand R' ab, net gewählt wird, steigt der Scheinwiderstand des weshalb die im wesentlichen parallel zum Konden-Parallelkreises für den Maximalwert E_Fm erheblich sator C₁ liegende Schaltdiode Q₁ eine erheblich gean, so daß nahezu die gesamte maximale Brenn- 35 ringere Klemmenspannung haben kann. So wird der spannung an diesem Parallelkreis abfällt. Dadurch Bereich für die Kennwerte der Schaltdiode Q₁ stark wird die an der Schaltdiode Q₁ liegende Spannung erweitert. Diese Schaltung ist praktisch sehr vorteilbei brennender Lampe sehr stark herabgesetzt. haft. Selbstverständlich ist die Untergrenze der20 When the fluorescent lamp is burning, the inductivity is bridged by the high-frequency ignition pulses. Another capacitor C _n and a series connection of the capacitor C ₁ is used to combat hum. Here, too, the addition and resistance R ' parallel to the burning set circuit has the effect that the burning voltage lamp. Therefore, the increase in the terminal chip drop across the switching diode Q ₁ can be reduced when the lamp is re-ignited and the range in which the breakdown voltage is greater in each heating period and the proportion of the breaking voltage of the switching diode can be selected through Diffusion and recombination has disappeared. The resonance frequency of the parallel resonance ions at the point of ignition of the lamp becomes a coagulation circle from the inductance L and the condenser, which is why the lamp _{can be reignited with a significantly lower salor C 2} , namely equal to the recovery voltage. This means that the frequency of the maximum value £., The Lampenbrenn- 30, the maximum value E _Fm be selected in the terminal voltage of the voltage · ". When the combination gas discharge lamp gets smaller. The voltage of the capacitor C, and the inductance L geeig- drops across the capacitor C ₁ and the resistor R ' , if net is selected, the impedance of the increases, which is why the substantially parallel to the capacitor parallel circuit for the maximum value E _Fm considerably sator C ₁ Lying switching diode Q _{1 has} a considerably higher level, so that almost the entire maximum burn can have lower terminal voltage. So the voltage on this parallel circuit will drop. As a result, the range for the characteristic values of the switching diode Q ₁ greatly expands the voltage across the switching diode Q _1. This circuit is practically very advantageous when the lamp is lit and very much reduced. detention. Of course, the lower limit is the

F i g. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der als Durchbruchspannung der Schaltdiode Q₂ im Zusatz-Zusatzschaltung die Parallelschaltung eines ohmschen 40 kreis höher als die am Widerstand R' abfallende Widerstandes R' und einer Diode D dient. Klemmenspannung im Brennzustand der Lampe.F i g. 4 shows an embodiment in which the breakdown voltage of the switching diode Q ₂ in the additional additional circuit is the parallel connection of an ohmic circuit 40 higher than the resistor R ' falling across the resistor R' and a diode D. Terminal voltage when the lamp is burning.

In F i g. 5 ist der Diode D und dem ohmschen F i g. 7 ist eine Abänderung der F i g. 6 und hatIn Fig. 5 is the diode D and the ohmic F i g. 7 is a modification of FIG. 6 and has

Widerstand R' noch ein Kondensator C₂ parallel ge- die gleiche Wirkung wie diese. Auch die Erforderschaltet, nisse für die Durchbruchspannung der zweiten Fünf-Resistor R ' nor a capacitor C _{2 in} parallel have the same effect as this. The required switches for the breakdown voltage of the second five

Eine vorgeheizte Gasentladungslampe kann durch 45 schichtendiode Q₂ sind die gleichen wie in Fig. 6.
passende Zuordnung des Vorheizungsgrades der Bei der Ausführungsform nach F i g. 6 besteht derA preheated gas discharge lamp can be through 45 layer diode Q ₂ are the same as in Fig. 6.
appropriate assignment of the degree of preheating of the In the embodiment according to FIG. 6 consists of

Elektroden und der Zündimpulshöhe sanft gezündet Zündimpulskreis wieder aus einer Schaltdiode Q₁, werden. Um diese sanfte Zündung zu unterstützen, einem Kondensator C₁ und den Wicklungen W₁ sind die beiden zuletzt erwähnten Ausführungsfor- und W₂ eines Pulstransformators PT. In Reihe mit men nützlich, insbesondere, wenn der Vorheizstrom 50 diesem Zündimpulskreis ist hier eine Drossel L mit ziemlich gering ist. Durch Einführung der Diode D hohem Widerstand für die erzeugten Zündimpulse werden nämlich die Heizfäden mit gleichgerichtetem geschaltet. Ein Überbrückungskondensator C₂ ist ■Strom versorgt, .und der Vorheizstrom wird größer einerseits mit der Sekundärwicklung W₂ und andererals im Falle der Heizung mit Wechselstrom bei seits mit der Drossel L verbunden. Der zweipolige gleicher Vorschaltdrossel B. Infolgedessen ist die 55 Zündkreis besteht hier also aus dem Transformator. Heizwirkung besser, und die Gasentladungslampe dem Kondensator C₁ und der Schaltdiode Q₁ sowie läßt sich mit geringerer Pulshöhe zünden. Ferner ist dem Kondensator C₂ und der Drossel L. Dieser in diesem Falle die Wiederholungsfrequenz des Im- Zweipol ist wie oben mit je einem Ende der beiden pulszuges und des Vorheizstromes doppelt so hoch Heizfäden Z₁ und /₂ verbunden,
wie im Falle des Zündimpulskreises A allein und 60 Bei dieser Ausführungsform ist die Reihenschalentspricht einer Periode der Netzspannung. Der tung der Sekundärwicklung W₂ des Pulstransforma-Widcrstand R' kann wieder zur Einstellung der opti- tors und des Kondensators C₂ parallel zur Reihenmalen Länge des Pulsintervalls dienen, und der schaltung der Drossel L und des geschlossenen Pri-Kondensator D., dient zum Durchlaß der hochfre- märkeises geschaltet, so daß die in der Sekundärqucntcn Impulse. 65 wicklung W₂ erzeugten Zündimpulse über den Übcr-Electrodes and the ignition pulse level are gently ignited ignition pulse circuit again from a switching diode Q ₁ . In order to support this soft ignition, a capacitor C ₁ and the windings W ₁ are the two last-mentioned embodiments and W _{2 of} a pulse transformer PT. Useful in series with men, especially if the preheating current 50 is this ignition pulse circuit here a choke L with is quite low. By introducing the high resistance diode D for the generated ignition pulses, the filaments are switched with rectified. A _{bypass capacitor C 2} is supplied with power. And the preheating current is connected to the secondary winding W ₂ on the one hand and, on the other hand, in the case of heating with alternating current, to the inductor L on the other hand. The two-pole same series reactor B. As a result, the 55 ignition circuit consists of the transformer. The heating effect is better, and the gas discharge lamp, the capacitor C ₁ and the switching diode Q ₁ and can be ignited with a lower pulse height. Furthermore, the capacitor C ₂ and the choke L. This, in this case, the repetition frequency of the two-pole connection is, as above, connected to one end of each of the two pulse trains and the preheating current twice as high as filaments Z ₁ and / ₂ ,
as in the case of the ignition pulse circuit A alone and 60. In this embodiment, the series shell corresponds to one period of the mains voltage. The direction of the secondary winding W _{2 of} the pulse transformer resistor R ' can again be used to adjust the opti- tor and the capacitor C ₂ parallel to the serial length of the pulse interval, and the circuit of the choke L and the closed Pri capacitor D. is used for Passage of the high-frequency circuit is switched so that the pulses in the secondary pulse. 65 winding W ₂ generated ignition pulses via the transfer

I·" i g. 6 zeigt einen Fall, bei dem die Parallel- brückungskondensator C, unmittelbar auf die Gasschaltung eines ohmschen Widerstandes R' und entladungslampe gelangen und diese zünden können, einer weiteren Fünfschichtendiode Q₂ als Zusatzkreis Der Vorheizstrom für die Lampcnelektroden fließtFig. 6 shows a case in which the parallel bridging capacitor C can be connected directly to the gas circuit of an ohmic resistor R ' and the discharge lamp and this can ignite a further five- _{layer diode Q 2} as an additional circuit. The preheating current for the lamp electrode flows

durch keine der beiden Wicklungen des Pulstransformators PT. Deshalb kann der Pulstransformator kleiner ausgelegt werden.through neither of the two windings of the pulse transformer PT. Therefore, the pulse transformer can be made smaller.

Fig. 9 bis 11 zeigen Ausführungsformen der Erfindung, bei denen die Lampenelektroden von einem gesonderten Heiztransformator ständig vorgeheizt werden.9 to 11 show embodiments of the invention, in which the lamp electrodes are constantly preheated by a separate heating transformer will.

In F i g. 9 sind die Sekundärwicklungen W_s eines Vorheiztransformators HT mit den Heizfäden J₁ und /., verbunden. Ferner ist ein Zusatzkreis mit dem Kondensator C₂ und dem Widerstand R' wie in F i g. 2 in Reihe mit dem Ziindimpulskreis A geschaltet, und der Heizfaden Z₁ ist über die Vorschaltdrossel B mit der Spannungsquelle E verbunden. Der von der erfindungsgemäßen Zündschaltung periodisch-erzeugte Heizstrom überlagert sich dem vom Heiztransformator HT gelieferten Heizstrom, so daß die Aufheizung der Lampenelektroden beschleunigt wird. Im übrigen entspricht die Arbeitsweise der obigen Beschreibung.In Fig. 9, the secondary windings W _{s of} a preheating transformer HT are connected to the filaments J ₁ and /. Furthermore, there is an additional circuit with the capacitor C ₂ and the resistor R ' as in FIG. 2 connected in series with the ignition pulse circuit A , and the filament Z ₁ is connected to the voltage source E via the series choke B. The heating current generated periodically by the ignition circuit according to the invention is superimposed on the heating current supplied by the heating transformer HT , so that the heating of the lamp electrodes is accelerated. Otherwise, the mode of operation corresponds to the description above.

F i g. 10 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher die Zündschaltung wie in F i g. 4 aus der Reihenschaltung des Zündimpulskreises A und eines Widerstandes R' parallel zu einer Diode D besteht. Ferner ist wieder ein Heiztransformator HT vorgesehen.F i g. 10 shows an embodiment in which the ignition circuit as in FIG. 4 consists of the series connection of the ignition pulse circuit A and a resistor R 'in parallel with a diode D. Furthermore, a heating transformer HT is again provided.

Die Zündschaltung nach Fig. 11 entspricht der Ausführungsform der F i g. 5, abgesehen von dem in bekannter Weise vorgesehenen Heiztransformator HT. The ignition circuit according to FIG. 11 corresponds to the embodiment of FIG. 5, apart from the heating transformer HT provided in a known manner.

Selbstverständlich können auch die anderen' der in F i g. 2 bis 8 dargestellten Ausführungsformen mit einem Vorheiztransformator bekannter Art kombiniert werden.Of course, the other 'of the in FIG. 2 to 8 illustrated embodiments with a preheating transformer of known type can be combined.

Claims

Claims: 35

1. Ignition circuit for a gas discharge lamp, the glow electrodes of which are connected at one end to an alternating current source via a series choke and bridged at the other end by a two-pole ignition pulse circuit, which forms a closed circuit made up of a symmetrical contactless switching element, a capacitor and a primary winding of a pulse transformer has, and contains a secondary winding of the pulse transformer and which is designed in such a way that it generates both ignition pulses and a preheating current for the glow electrodes in each half cycle of the supply voltage, characterized in that the ignition pulse circuit (A) contains an additional circuit which is responsible for the burning voltage of the Gas discharge lamp has a high resistance and a low resistance for the ignition pulses.

2. Ignition circuit according to claim 1, characterized in that the additional circuit is in series with the closed circuit (Q ₁ , C ₁ , W ₁ ) .

3. Ignition circuit according to claim 2, characterized in that the additional circuit consists of a parallel connection of an ohmic resistor (R ') and a capacitor (C ₂ ).

4. Ignition circuit according to claim 2, characterized in that the additional circuit consists of a parallel connection of an inductance (L) and a capacitor (C ₂ ).

5. Ignition circuit according to claim 2, characterized in that the additional circuit consists of a parallel connection of an ohmic resistor (R ') and a rectifier diode (D) .

6. Ignition circuit according to claim 2, characterized in that the additional circuit consists of a parallel connection of an ohmic resistor (R '), a capacitor (C.,) and a diode (D).

7. Ignition circuit according to claim 2, characterized in that the additional circuit consists of a parallel connection of an ohmic resistor (R ') and a symmetrical switching diode (Q ₂ ) .

8. Ignition circuit according to claim 1, characterized in that the additional circuit within the closed circuit (Q ₁ , C ₁ , W ₁ ) is in series with the capacitor (C ₁ ) and consists of a parallel circuit of an ohmic resistor (i? ') And a symmetrical switching diode (Q ₂ ) .

9. Ignition circuit according to claim 1, characterized in that the additional circuit consists of an _{element (L) lying in series with the closed circuit (O 1} JC ₁ , W ₁ ) with a high resistance for the ignition pulses and one in series with the secondary winding (W ₂ ) of the pulse transformer lying bridging capacitor, which, together with the secondary winding (W.,) bridges the closed circuit (Q ₁ , C ₁ , W ₁ ) and the element (L).

10. Ignition circuit according to one of claims 1 to 9, characterized by an additional preheating transformer (HT) for the glow electrodes (Z ₁ , f ₂ ) of the gas discharge lamp (F).

1 sheet of drawings 209 624/153