DE1539369B2

DE1539369B2 - Elektrische Schaltungsanordnung für eine Entladungslampe

Info

Publication number: DE1539369B2
Application number: DE1539369A
Authority: DE
Inventors: Robert A. Fords N.J. Flieder; Maksymilian A. Woodside N.Y. Michalski
Original assignee: Berkey Photo Inc New York Ny (vsta)
Current assignee: Berkey Photo Inc New York Ny (vsta)
Priority date: 1965-10-22
Filing date: 1966-10-20
Publication date: 1975-03-20
Also published as: US3309567A; DE1539369A1

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltungsanordnung für eine Entladungslampe, die an eine Stromquelle für niederfrequenten Wechselstrom angeschlossen wird und einen Haupt- sowie einen Zündstromkreis aufweist, wobei der Hauptstromkreis der Entladungslampe einen Transformator umfaßt, dessen Hauptwicklung zusammen mit einem Hauptkondensator in Reihe geschaltet parallel zur Entladungslampe liegt, während der Zündstromkreis an eine Spannungsquelle anschließbar ist und eine den Strom des Zündstromkreises begrenzende Induktivität, eine Schalteinrichtung, einen Auslösekondensator und eine Hilfswicklung des Transformators enthält, bei der nach Patentanmeldung 89 295 der Auslösekondensator und die Hilfswicklung mit der Induktivität hintereinandergeschaltet parallel an der Stromquelle zur Ladung des Auslösekondensators liegen, wobei die Schalteinrichtung mit der Hilfswicklung parallel zum Auslösekondensator liegt, wodurch beim Zünden der Schalteinrichtung eine gedämpfte Schwingung hoher Frequenz in der Hilfswicklung erzeugt und über die Hauptwicklung des Transformators, der als sättigbare Vorschaltdrossel dient, der niederfrequenten Spannung überlagert zur Entladungslampe geleitet wird. Bei der Hauptanmeldung 14 89 295 ist die Schalteinrichtung als Kaltkathodenröhre ausgebildet, welche zwei Hauptelektroden und eine Hilfselektrode besitzt. Bei dieser Schaltung war es nachteilig, daß sich die gedämpften Schwingungsimpulse hoher Frequenz der anstehenden Wechselspannung in der einen Halbwelle gleichsinnig und in der benachbarten Halbwelle gegensinnig überlagern. Dies bedeutet, daß sich im einen Falle die Zündimpulse zur anstehenden Wechselspannung addieren und im anderen Falle subtrahieren. Es ist nun möglich, daß die an der Entladungslampe anstehenden Zündimpulse während eben dieser Halbwelle der anstehenden Wechselspannung zur sofortigen Auslösung der Entladungslampe nicht immer ausreichen.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, die elektrische Schaltungsanordnung gemäß dem Hauptpatent insoweit zu verbessern, daß die Bedingung für das Auslösen der Entladungslampe zu jeder Halbwelle der Speisewechselspannung gleich ist. Erfindungsgemäß ist deshalb vorgesehen, daß die Schalteinrichtung zwei,. Schalttransistbren aufweist, die abwechselnd bei jeder'· Halbwelle der erdfrequenten Speisewechselspannung zünden und deren Impulse jeder Halbwelle der Speisewechselspannung phasengleich überlagert werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Es zeigt

F i g. 1 das Schaltschema der erfindungsgemäßen Schaltung und

F i g. 2 die Speisewechselspannung mit den überlagerten Impulsen.

Die Schaltung benötigt keine getrennte Gleichstromwelle, sondern es wird der ÄC-Stromkreis direkt durch die Wechselstromquelle aktiviert. Zusätzlich sind im Gegentakt geschaltete Transistoren vorgesehen, so daß Hochfrequenzschwingungsimpulse in Phase für beide Hälften der Wechselstromwellenform vorgesehen sind, so daß die Zündmöglichkeit der Entladungslampe erhöht wird. Die gedämpften Impulse liegen im kHz- bis MHz-Bereich, wobei etwa 2 bis 10 pro Periode der Betriebsfrequenz auftreten. Das System in Übereinstimmung mit der Erfindung ist besonders vorteilhaft in dem Falle, daß die Schaltung bevorzugt von einer Niederspannungsquelle von etwa 250 V betrieben wird, wobei sich eine wirtschaftliche Bauweise mit großer Startzuverlässigkeit ergibt.

In F i g. 1 ist die Schalteinrichtung für den Schwingstromkreis einschließlich des Auslösekondensators 517 und der Hilfswicklung 519 durch die Transistoren 550 und 551 vorgesehen. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Transistoren 550 und 551 gleich sind, mit der Ausnahme, daß ihre Anoden und Kathoden entgegengesetzt verbunden sind, so daß der eine oder der andere der Transistoren während abwechselnder Halbzyklen zündet. Der flC-Stromkreis 558 und 559 ist zusammen mit dem Auslösekondensator 517 über die Wechselstromzufuhr verbunden, aufwärts umgeformt durch das volle Wicklungsverhältnis des Transformators durch Verwendung der Endabzapfung 515a.

Die Wellenform 50a für die Spannung, die den Elektroden 541 und 542 zugeführt ist, bleibt die gleiche. Die wirkliche Umhüllung der gedämpften Schwingungen, wie bei 51a gezeigt, weicht gegenüber dem Hauptpa-

tent insofern ab, daß die gedämpften Schwingungen für die negative Hälfte der Wechselstromzufuhr eher zu der Wechselstromspannung hinzufügen als von ihr abziehen und so eine größere Wahrscheinlichkeit praktisch sofortigen Auslösens der Entladungsröhre 510 schaffen.

Der Stromkreis ist noch insofern vorteilhaft, als gesteuerte Gleichrichter benutzt werden. ₄ ^;

In der Fig:l ist die Schalteinrichtung, für den Schwingstromkreis, der den Auslösekondensator 517 und die Hilfswicklung 519 enthält, durch gesteuerte Gleichrichter 550 und 551 vorgesehen. Damit der eine oder der andere der gesteuerten Gleichrichter 550 und 551 während abwechselnder Halbzyklen zünden, sind sie über Kreuz geschaltet. .

Die Steuermittel für das Zünden der gesteuerten Gleichrichter umfassen entgegengesetzt geschaltete Dioden 552 und 553, die durch Spannungsabfallwiderstände 554 und 555 mit der Steuerspannung verbunden sind. Ein Verbindungstransistor 556 ist durch einen Strom-Begrenzungswiderstand 557 zwischen der Anode der Blockierungsdiode 552 und der Kathode der Blockierungsdiode 553 geschaltet. Der Schaltstromkreis für den Transistor 556 umfaßt einen Kondensator 558, der in Serie mit einem einstellbaren Widerstand 559 und einer Primärwicklung 560 eines Impulstransformators 561 verbunden ist, und zwar zwischen der Anode der Diode 552 und der Kathode der Diode 553. Sekundärwicklungen 562 und 563 des Impulstransformators 561 sind mit den Gattern der gesteuerten Gleichrichter 550 und 551 verbunden. Ein Luftkerninduktor 564 kann in Serie mit den umgekehrt parallel verbundenen gesteuerten Gleichrichtern 550 und 551 verbunden sein, um das Verhältnis di/dt (Anstiegszeit) zu begrenzen, um eine Beschädigung zu vermeiden.

Die Arbeitsweise des Stromkreises ist so, daß ein einzelner Schwingungsimpuls jeder von einer halben Periode erzeugt wird. Die Zeiteinstellung des Schwingungsimpulses wird gesteuert durch Verstellen des verstellbaren Widerstandes 559.

Während die Erfindung unter Hinweis auf besondere Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es klar, daß andere Ausführungsformen verwendet werden können, ohne dadurch den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Ein Halbzyklusbetrieb des Stromkreises kann erzielt werden durch Weglassen eines der gesteuerten Gleichrichter 550 und 551. Während weiterhin die elektronischen Schalter, wie sie in der Ausführungsform gezeigt sind, gesteuerte Gleichrichter sind, die silizium-gesteuerte Gleichrichter sein können, hergestellt von der General Electric Company, kann ein wahlweises anderes System einen Triac hersteilen, der von der gleichen Gesellschaft hergestellt wird, und der in der Tat aus einem. Paar gesteuerter Gleichrichter besteht, die Rükken an Rücken mit einer einzigen Steuerelektrode verbunden sind. In diesem Falle kann eine der Sekundärspulen des Impulstransformators 561 weggelassen werden. Daher sollte die Ausführungsform der Erfindung, wie sie vorstehend gezeigt wurde, als lediglich illustrierend angesehen werden, und nicht als Begrenzung für den Umfang der Ansprüche.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen·

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrische Schaltungsanordnung für eine Entladungslampe, die an eine Stromquelle für niederfrequenten Wechselstrom angeschlossen wird und einen Haupt- sowie einen Zündstromkreis aufweist, wobei der Hauptstromkreis der^Entladungslampe einen Transformator umfaßt, dessen Hauptwicklung zusammen mit einem Hauptkondensator in Reihe geschaltet parallel zur Entladungslampe liegt, während der Zündstromkreis an eine Spannungsquelle anschließbar ist und eine den Strom des Zündstromkreises begrenzende Induktivität, eine Schalteinrichtung, einen Auslösekondensator und eine Hilfswicklung des Transformators enthält, bei der nach Patentanmeldung 14 89 295 der Auslösekondensator und die Hilfswicklung mit der Induktivität hin-¹ tereinandergeschaltet, parallel an der Stromquelle zur Ladung des Auslösekondensators liegen, wobei die Schalteinrichtung mit der Hilfswicklung parallel zum Auslösekondensator liegt, wodurch beim Zünden der Schalteinrichtung eine gedämpfte Schwingung hoher Frequenz in der Hilfswicklung erzeugt und über die Hauptwicklung des Transformators, der als sättigbare Vorschaltdrossel dient, der niederfrequenten Spannung überlagert zur Entladungslampe geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung zwei Schalttransistoren (550,551) aufweist, die abwechselnd bei jeder Halbwelle der erdfrequenten Speisewechselspannung zünden und deren Impulse jeder Halbwelle der Speisewechselspannung phasengleich überlagert werden.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Gegentakt geschalteten Schalttransistoren (550, 551) durch einen weiteren Transistorkreis gesteuert werden, der aus einem Transistor (556) mit veränderlichem RC-Kreis (558,559) besteht.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Transistorkreis (556) über einen Impulstransformator (561) mit den Schalttransistoren (550, 551) verbunden ist.