DE2016322A1

DE2016322A1 - Notbeleuchtungseinrichtung

Info

Publication number: DE2016322A1
Application number: DE19702016322
Authority: DE
Inventors: Edward Anthony Bois des Filion Quebec Chandler (Kanada)
Original assignee: Tenelux Ltd., Bois des Filion (Kanada )
Priority date: 1969-04-08
Filing date: 1970-04-06
Publication date: 1970-10-15
Also published as: NL7005025A; US3660714A; ZA702330B; FR2043033A5; BE748660A; GB1304279A; CH534973A; DE2016322B2; BR7018120D0

Description

ITo t beleuchtungseinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Notbeleuchtungseinrichtung für Leuchtstoff- oder andere Gasentladungslampen, die normalerweise aus einem Wechselspannungsnetz; gespeist v/erden. ' ·

Es ist im allgemeinen üblich, bei Notbeleuchtungen, die selbsttätig beim Ausfall der Betriebsspannung einer Beleuchtungsanlage eingeschaltet werden, für die Lampen der Notbeleuchtung getrennte Stromkreise zu verwenden. Diese Notbeleuchtungen bestehen im wesentlichen.aus einer oder mehreren Lampen, einer Batterie als Stromquelle, einem Ladestromkreis und einem Relais oder·einem anderen Schaltelement, das beim Ausfall der Betriebsspannung anspricht und die Lampen der Notbeleuchtung an den Batteriekreis anschließt. Derartig ausgebildete Notbeleuchtungen sind verhältnismäßig aufwendig und kostspielig, weil zwei voneinander getrennte Beleuchtungssysteme vorhanden sind, von denen immer nur eines benutzt wird. Häufig sind Notbeleuchtungon. auch so ausgestaltet, daß die Lampen der Notbeleuchtung entweder nicht an der gleichen Stelle wie die Lampen der normalen Beleuchtung angeordnet sind· oder aber nicht die gleiche Bei euchturigcwirkung erreichen. Hinzu kommt, daß die Installationsgeräte der bisher bekannten Notbeleuchtungen im allgemeinen nicht ohne weiteres in den dekorativen Rahmen einer normalen Beleuchtungsanlage eingefügt werden können.

BAD ORiGfWAL

009842/1306

Für die Einschaltung der Notbeleuchtung sind im allgemeinen Relais oder andere elektromagnetische Schalteinrichtungen vorgesehen. Relais haben aber den Nachteil, daß sie nicht verschleißfest sind und auch gegenüber Erschüt-

^j terungen empfindlich sind, so daß es zu Fehl schaltungen kommen kann. Ferner ist der Kontaktwiders band von äußeren Beeinflussungen, insbesondere Staub, Feuchtigkeit o.:lgl., und Korrosionserscheinungen abhängig, die ebenfalls durch die Umgebung oder durch den Lichtbogen verursacht werden können. Ein Relais verbraucht außerdem einen entsprechenden Anteil der für den Betrieb der Notbeleuchtung erforderlichen Energie, wodurch nicht trar die laufenden Betriebskosten erhöht werden, sondern auch eine unerwünschte Erwärmung des Relais und der Umgebung eintritt. Aus den vor-

Λ¹} genannten Gründen strebt man an, Relais oder andere bewegliche Schalteinrichtungen bei Notbeleuchtungen zu vermeiden .

Anstelle eines beweglichen Schaltelemenbes kann auch ein statischer Schaltkreis unter Verwendung von llalbleiterschaltelementen, wie gesteuerte J-leichricuter o.dgl., eingesetzt worden. Wenn ein statischer Schaltkreis für die Einschaltung einer Notbeleuchtung benutzt wird, ist es üblich, diesen Schaltkreis Ln Reihe mit der Batterie und der Belastung au schallen. Durch eine solche Reihenschal-

t^}'s tung tritt aboL' ein unerwünschter SpannungBverlust auf, der entweder ιLiο Wirksamkeit der Lampe Tür die Notbeleuchtung beeinträchtigt odor durch eine entsprechende Erhöhung der Leistung der liatti-rio komponsi er t worden muß.

ik)i einei' bekannten Notbeleuchtung mit einem Thyristor al:· ;j() Schultolomcnt betragt der Spontinngsverlust 1 V, wenn das Schaltelement; sich in dop Einschaltstellung befindet. Au:-. Gründen der Wirlschnf ti Lchkoit werden bot Notbeleuehtuntfsanlagen Batterien mit relativ kleiner Spannung, beispielsweise ü V verwendet. Wenn nun in einer derartigen Anlage

009842/1306 bad oronal

ein Spannungsverlust von 1 V durch das Schaltelement verursacht wird, so ist dies ein verhältnismäßig großer Anteil' der zur Verfugung stehenden Batteriespannung.

Die Erfindung verfolgt das Ziel, eine Notbeleuchtungseinrichtung so auszubilden, daß die Nachteile der "bekannten Hoübeleuchtungen vermieden v/erden. Weiterhin soll die Notbeleuchtungseinrichtung preisgünstig herstellbar sein und Dich für eine Unterbringung ira Beleuchtungskörper der Lampe, die zur Notbeleuchtung benutzt wird, eignen.

Gemäß der Erfindung wird zur Lösung der Aufgabe eine Notbeleuchtungseinrichtung für Leuchtstoff- oder "andere Gas- entladungslampen, die normalerweise aus einem Wechselapannungsnetz gespeist we3?den, vorgesehen, bei der beim Ausfall der. Netzspannung die Spannung einer Batterie in einem .Wechselrichter in-eine Wechselspannung umgewandelt viird und für die Einschaltung des Notstromkreises ein statisches Schaltelement, z.B. ein gesteuerter Gleichrichter, ein Transistor o.dgl., im Rückkopplungskreis des an die Batterie angeschlossenen Wechselrichters vorgesehen ist. Vorzugsweise ist die Frequenz der am Transformator des Wechselrichters zur Verfügung stehenden Spannung größer als die Netzfrequenz.

In weiterer Ausbildung der Erfindung enthalt eine Notbeleuchtungseinrichtung einen Oszillator mit einem Rückkopplungskreis zur Erzeugung einer Wechselspannung, eine zur Speisung des Oszillators dienende Gleichspannungsquelle, z.B. eine Batterie, ein Halbleiterschaltelement, das in dem ßückkopplungskreis angeordnet ist und zur Ein- bzw. Ausschaltung des Oszillators dient, einen an die Eingangskleramen angeschlossenen ersten Kreis für die Abnahme der Netzspannung und die Ladung dor Batterie, einen zweiten, mit dem ersten verbundenen Kreis mit einem Kondensator, der über den ersten Kreis aufladbar ist und an dem

Q09842/1306

BAD ORIGINAL

halbleiter schalt element eine Vorspannung hervorruft;, die bei anstehender Netzspannung ι Ine Durchschaltung des Kalbleiter schalt element es und damit eine Einschaltung des Oszillators verhindert, dagegen bei Ausfall der Netzspannung b durch seine Entladung den Sperrzustand des Halbleiterschaltelementes aufhebt, und einen dritten Kreis zur Verbindung des Oszillatorausganges mit der als Notbeleuchtung dienenden Lampe.

Als Oszillator ist nach der weiteren Erfindung ein Wechselrichter vorgesehen, dessen Arbeitsfrequenz größer ist als die Netzfrequenz.

Gemäß der weiteren Erfindung ist die Seitkonstante des zweiten Kreises größer als die Dauer einei* Periode der Netzspannung, so daß die Aufladung des Kondensators bei anstehender Netzspannung auf einem genügend hohen Wert bbibt, um eine Freischaltung des Halbleiterschaltelementes zu verhindern.

Der Kreis für die Abnahme der Netzspannung ist gemäß der Erfindung mit einem parallel an die Eingangsklemmen angecchlossenen Transformator und im Sekundärkreis desselben ^ mit einem für die Ladung der Batterie dienenden Gleichrichter ausgestaltet.

Nach der weiteren Erfindung sind Kittel zur Verbindung der Batterie mit dem Halbleiterschaltelement vorgesehen, die 2'j die Erzeugung einer Vorspannung an dem Halbleiterschaltelement bei einer Entladung des Kondensators bewirken.

Als Oszillator kann in weiterer Ausbildung der Erfindung ein Oszillator mit einem sättigbaren Kern vorgesehen sein, der auf dem Kern eine Lastwicklung und Rückkopplungs-JO wicklungen enthält, wobei zwei Halbleiterschaltelemente ■vorgesehen sind, die btromkreispfade zur Lastwicklung

009842/13 06

BAD ORIGINAL

bilden und mittels der-an den Kuckkopplungswicklungen bei Sättigung des Kerns auftretenden Spannungen ein und ausschaltbar sind.

Am Ausgang des Oszillators ist nach der weiteren Erfindung ein Transformator vorhanden, dessen Sekundärkreis in Reihe mit einem Kondensator an die Lampe angeschlossen ist.

In weiterer Ausbildung der Erfindung dient als Halbleiterschaltelement ein steuerbarer Gleichrichter, dessen Steuerelektrode mit der positiven Klemme der Batterie für die μ Erzeugung der Vorspannung verbunden ist.

Gemäß der Erfindung ist ferner eine Verwendung der vorstehend beschriebenen Notbeleuchtungseinrichtung in einem zur Aufnahme des Netzteiles dienenden Beleuchtungskörper einer Leuchtstofflampe vorgesehen, wobei im Beleuchtungskörper auch der Ballastkreis untergebracht ist.

Die- !^beleuchtungseinrichtung ist jederzeit betriebsbereit unabhängig davon, ob die zugehörige Leuchtstofflampe eingeschaltet ist oder nicht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf der Zeich- H nung dargestellt und. wird nachfolgend näher erläutert. Es

zeigen: .

S¹Xg. 1 einen Stromlaufplan einer Notbeleuchtungseinrichtung mit einer Leuchtstofflampe und

Fig. 2 eine Seitenansicht einer mit einer Notbeleuchturigseinrichtung ausgestatteten Leuchtstofflampe, deren Beleuchtungskörper teilweise im Schnitt dargestellt ist. .

009842/1306 bad original

Bei dem aarges bellten Ausführungabeispiel ißt eine aufladbare mehrzellige Batterie B vorgesehen, die mit der in Fig. 1 dargestellten Polarität an die Eingangsklennen 1, 2 eines Wechselrichters INY angeschlossen ist.

Der Wechselrichter INV ist; wie folgt aufgebaut:

Mit ¹I¹I ist ein Transforaator bezeichnet, der Primärwicklungen N1 und N2, Rückkopplungswicklungen NJ und iT4 und eine Ausgangs- oder Belastungswicklung N'3 aufweist. Die Anxangspolaritäten der in diesen Wicklungen auftretenden Spannungen sind durch Φ gekennzeichnet. Der Kern des Transformators T1 besteht aus irgendeinem ferromagnetische!! Katerial mit kleinen limmagnetisierungs- und WirbelStromverlusten bei der Betriebsfrequenz; des Wechselrichters. Als Material für den Kern hat sich beispielsweise ferrit als vorteil-

Vj halt erwiesen.

Die Emitter-Kollektorpfade der Transintoren <^1 und «£." sind mi U den Primärwicklungen N1 und HJ in Reihe an die Klemmen 1 urul 2 der Batbcrie B angosclilosson. Während des Betriebes de's Wechselrichters werden die Basen der Transistoren Q1 und '-42 abwechselnd gesteuert, d.h., wenn der Transistor (41 eingeschaltet ist, ist der Transistor ^;¹ gesperrt, und nach einem bestimmten Zeitintervall kehrt sich die Üteuei— spannung um, so daii der Transistor v^1 gesperrt und der Transistor <42 eingeschaltet ist. Dieser Wechsel in der

c'-\) Steuerung der beiden Transistoren bewirkt, daß die Spannung dor Batterie B abwechselnd an den Wicklungen NI und NJ auftritt. Infolge dor Pu Larl täten Λον Spannungen in dem Wicklungen entsteht In dorn Kvrn dos Transf'ornmtovr- T1 ein magnetischer Wechsel. CIuJi mi I- etwa rechteckiger Wellenform.

'JU Durch (Iior;υ Arbeitsweise dos Transformators wird in don anderen Wicklungen des Transi'ormatorkerns eine Wechselspannung indusi e ι· t.

Die Rückkopplung· .Wicklungen N:J und NA- sind ciuorHeibu un

00 9 8 4 2/1306 " _{BAD 0R!GliNlAL}

eine Klemme 7 und'andererseits jeweils an die Basis eines Transistors QL bzw. Q2 über die Klemmen 5 "und 6 angeschlossen. Wenn für den Wechselstrom eine Verbindung zwischen der Klemme 7 und einer der Klemmen 1 oder 2 besteht, dann können die Spanmingen in den Wicklungen H3 und N4 die entsprechende Basis der Transistoren QI und Q2 steuern und die Kombination des Wechselrichtertransformators TI mit den Transistoren QL und Q2 bildet einen Selbstsättigungswechselrichter bekannter Bauart.

Wenn dagegen die Klemme 7 elektrisch von den Klemmen 1 und-2 getrennt ist, besteht keine Verbindung für einen Basis- .| strom in den Transistoren Q1 und Q2 (mit Ausnahme des vernachlässigbaren Verluststromes) und der Wechselrichter "kann nicht arbeiten.

Bei dem beschriebenen Wechselrichter können Transistoren der "PHP-Type oder auch Transistoren der HPH-Type oder steuerbare Gleichrichter mit entsprechenden Wicklungen im Stromkreis verwendet werden; Der Stromkreis kann auch so aufgebaut sein, daß die Kollektoren der Transistoren mit den Primärwicklungen des Wechselrichtertransformators und die Emitter mit einem gemeinsamen Punkt verbunden sind. Ebenso kann ein Wechselrichterkreis mit einem einzigen Transistor verwendet werden und der Wechselrichter kann als freischwin- ™ gender Oszillator mit einem Rückkopplungskreis für die Aufreunterhaltung der Schwingungen ausgebildet sein.

Für die Verbindung der Klemme 7 mit der Klemme 2 ist ein statischer Schaltkreis, d.h. ein Schaltkreis ohne bewegliche Kontakte·, vorgesehen, der im wesentlichen aus einem Widerstand E1, einem Thyristor OR, einem Widerstand E2 und der Sekundärwicklung ITG eines Transformators T2, -der eine Primärwicklung N7 enthält, besteht. Zur Erläuterung dieser Schaltung wird angenommen, daß der Widerstand R2 den Widerstand der Sekundärwicklung N6 des Transformators T2 umfaßt.

009842/1306 bad original

Die Primärwicklung N7 des Transformators T2 ist rait zwei Klemmen t> und 9 verbunden, an .enen die Netzspannung für den Betrieb der Leuchtstofflampe anliegt. Ein Kondensator 01 ist einerseits an die Steuerelektrode 10 und andererseits an die Kathode 11 des Thyristors CR angeschlossen. Die positive Klemme 1 der Batterie B ist über einen Widerstand Wi mit einer parallelgeschalteten Diode D2 ebenfalls an die Steuerelektrode 10 dec Thyristors CR angeschlossen, ferner ist die Klemme 1 über einen Widerstand RJ; und eine in Reihe geschaltete Diode D1 mit der Kathode 11 des Thyristor s CR verbunden.

Die Wirkungsweise des statischen Schaltkreises ist folgende:

Wenn an den Klemmen 6 und 9 eine Wechselspannung anliegt, wird die Primärwicklung ϊί? des Transformators T2 von einen Sι;rom durchflossen und an der Sekundärwicklung NG des Transformators T2 entstellt eine Spannung, die auf die Spannung der Batterie B abgestellt ist.

Wenn das Potential der Klemme 15 gegenüber dem Potential der Klemme 2 positiv und größex¹ Lab als die Spannung ria.r Batterie 3, fließt ein Strom von der Wicklung Nb durch den Widerstand R2, die Diode 1)1,den Widerstand R? und die Batterie 3 in einer Richtung im Sinne einer Aufladimg der Batterie B. Die Höhe des Ladestromes ist begrenzt durch 2-b die Große der in der Wicklung NG erzeugten Spannung, die Beträge der Widerstände R2 und R? und durch die Spannung sowie den inneren Widerstand der Batterie B. Die Kombination des Transformators T2 mit der Diode D1 stellt einen Halbwellengleichrichterkreis dar, in dem während eines Teiles jeder Periode der an den Klemmen 8, 9 anliegenden Wechselspannung ein Strom fließt.

Solange in eic Batterie B ein Strom fließt, ist das Potential des Punktes 11 in beaug auf die Klömme 1 infolge des

009842/1306 bad original

Spannungsabfalles am Widerstand R3 und an der Diode D1 positiv. Vom Punkt 11 versucht somit ein Strom durch den Thyristor CR in umgekehrter Richtung (von der Kathode zur Anode) zum Punkt 12, weiter durch den Widerstand R1 zum Punkt 7? von dort durch die Wicklungen N3 und N4 zu den Punkten 5 und 6 und schließlich über die Basis-Kollektorpfade der Transistoren Q1 und Q2 zur Klemme 2 zu fließen. Im vorliegenden Fall kommt aber kein Stromfluß 'zustande, weil der Thyristor CR gesperrt ist. Sollte der Thyristor CR vorher den leitenden Zustand eingenommen haben, so wird er in die Sperrstellung übergehen.

Wenn nämlich ein Strom in die Batterie B fließt und das Potential des Punktes 11 in bezug auf die Klemme 1 positiv ist, wird auch ein Ladestrom vom Punkt 11 über den Konden-. 15 sator G1 zum Punkt 10 und durch die Diode D2 zur Klemme fließen. Der Kondensator C1 wird hierdurch in der Weise aufgeladen, daß der Punkt 10, der mit der Steuerelektrode des Thyristors CR verbunden ist, ein negatives Potential in bezug auf den Punkt 11 hat, der mit der Kathode des Thyristors CR verbunden ist. Solange die Aufladung des Kondensators C1 mit dieser Polarität erhalten bleibt, nimmt der Thyristor CR die Sperrstellung ein. Da die Steuerelektrode des Thyristors in bezug auf seine Kathode ein ^ negatives Potential hat, ist ein Stromfluß durch den Thyristor nicht möglich.

Die "vorgenannten Bedingungen gelten für die Halbwellen der Wechselspannung, bei denen das Potential des Punktes 13 in bezug auf die Klemme 1 positiv ist. Während der entgegengesetzten Halbwellen ist das Potential des Punktes in bezug auf die Klemme 1 negativ. Die Diode D1 verhin-¹ dert einen entgegengesetzten Strom von der Batterie B in die Wicklung N6. Die Widerstände R2 und R4- stellen in Verbindung mit dem Kondensator 01 einen Verzögerungskreis dar. Von der Batterie B kommt über die Klemme 1 und den

009842/1306

. BAD

- ίο -

Widerstand E4- über den Kondensator 01 sowie durch den Widerstand R2 und die Wicklung H5 ein Stromfluß in einer solchen Richtung zustande, daß die vorangegangene Aufladung des Kondensators G1 verringert wird und schließlich der Kondensator im entgegengesetzten Sinn aufgeladen wird, so daß der Punkt 10 in bezug auf den Punkt 11 ein positives Potential hat. Durch die Auswahl geeigneter Werte für die Widerstände R2 und R4- und den Kondensator C1 kann die Zeitkonstante dieses Kreises in Vergleich zur Periode der Wechselspannung groß sein. Dies bedeutet, daß die Spannung an der Wicklung HG sich wieder umkehrt und die Punkte Λ") und 11 in bezug auf die Klemme 1 wieder positiv vier den, bevor die Ladung des Kondensators 01 auf Null abgesunken ist. Die Steuerelektrode des Thyristors CR bleibt somit auch während der Dauer der entgegengesetzten Halbwellen

1^r> der Wechselspannung auf einem negativen Potential in bezug auf seine Kathode, und der Thyristor OR wird nicht eingeschaltet.

Kr, ergibt sich somit, daß bei anstehender Wechselspannung an den Klemmen 3, 9 der Thyristor OR in seiner Sperrr.tellung bleibt und damit der Punkt V von den Klemmen 1 und 2 getrennt ist, so daß der Wechselrichter INV nicht arbeitet.

Wenn dagegen an den Klemmen ;', 9 keine Wechselspannung anliegt, wird in der Wicklung tfu keine Sp-innung indusi ort und das Potential des Punkten 1> ist das gleiche wie das

2'5 Potential dos Punkte;¹. 2. Von der Batterie B fließt nun ein Strom über die Klömme 1, den Widerstand W\, den Kondensator G1, den Widerstand R.! und durch die Wicklung NG in einer Richtung entgegengesetzt zur Richtung des Stromes, durch den der Kondensator CI aufgeladen wurde, wodurch derPunkt 10 ein positives Potential in bezug auf den Punkt 11 erhält. Die Steuerelektrode dos Thyristors CR erhält im Vergleich zu seiner Kathode ebenfalls ein ponifciveo Potential, waa eine Frei schaltung den Thyristors und

009842/1306 ^e

damit; eine Verbindung für einen Stromfluß von seiner Anode zu seiner Kathode zur Folge hat. Der Punkt 7 wird hierdurch über den Widerstand R1, den Thyristor GE₁ über, den Widerstand E2 und die Wicklung N6 mit der negativen Klemme 2 der Batterie B verbunden. Diese Verbindung bewirkt das Ansprechen des Wechselrichters INV "und die Aufrechterhai tung seiner Arbeitsweise bis die Spannung an den Klemmen S, 9. zurückgekehrt ist. Der von der Anode zur Kathode des Thyristors GR fließende Strom ist' gleich der Summe der

-10 3acsisstrome der Transistoren Q1 und Q2 und damit kleiner als der von der Batterie B für den Wechselrichter. INV ge- lieferte Gesamtstrom.

Wenn in den Zeiten, in denen eine Beleuchtung nicht erforderlich ist, der Wechselrichter-beim-Ausfall der Netzspannung nicht ansprechen soll, kann hierfür im Anoden, Stromkreis des Thyristors CR, z.B. am Punkt 12, ein Schalter vorgesehen werden. Solange dieser Schalter die Offenstellung einnimmt, kann der Wechselrichter nicht arbeiten. Wird für diesen Schalter ein doppelpoliger Schalter-verwendel und der zweite Schalter in der Zuleitung der Netzspannung zu einer Klemme 16 oder 17 des Ballastkreises BAL angeordnet, so kann mit demselben Schalter auch die normale Beleuchtung bei anstehender Netzspannung ein- bzw. ausgeschaltet werden. J

Aus der bisherigen Beschreibung ergibt sieh, daß der Wechselrichter INV beim Vorhandensein einer Spannung an den Klemmen 8 und-9 nicht arbeitet, dagegen anspricht, wenn die Spannung an den Klemmen 8 und 9 ausfällt. Das Schaltelement CR des statischen Sehaltkreises braucht nur für den Basis-

JO strom der Transistoren Q1 und Q2 bemessen zu werden, der etwa dem von der Batterie B gelieferten Gesamtstrom ge- " teilt durch die Stromaufnahme der Transistoren Q1 und Q2 entspricht. Bei einer bevorzugten Aus führ ungs form, wurde festgestellt., daß der Strom des Schaltelemente α kleiner

0098 4 2/1306 bad ORIGINAL

' - — 12 -

ist als ein Zehntel des von άον Batteäe gelieferten Gesamt stromes. Der Energieverbrauch in dem Schaltelement CR ist somit geringer als bei einem Schaltelement, das mit dem Gesaritstrom der Batterie belastet ist. Der geringere Strom im Schaltkreis bringt außerdem eine größere Wirksamkeit mit sich, wobei hinzu kommt, daß die Leistung des Schaltelementes und auch der Batterie entsprechend kleiner sein kann, was zu einer Kostenersparnis beiträgt.

Wenn der Wechselrichter arbeitet, wird in der Wicklung N5 des Transformators T1 eine Wechselspannung induziert. Die Wicklung N 5 ist in Reihe mit einem Kondensator 02 an eine Leuchtstofflampe oder eine andere Gasentladungslampe S¹L angeschlossen. Bei entsprechender Bemessung des Transformators T1 kann für den Wechselrichter eine Betriebsfrequenz erzielt werden, die im Vergleich zur Frequenz der Netzspannung höher ist. Es wurde festgestellt, daß Betriebsfrequenzen zwischen 5 000 und 15 ooo Hz für den Wechselrichter besonders geeignet sind. Die Anzahl der Windungen der Wicklung N5 ist so gewählt, daß die Ausgangsspannung an der Wicklung N5 im Vergleich zur Spannimg für den Betrieb der Lampe FL groß ist. Die Ausgangsspannung kann beispielsweise 5 000 V betragen. Der Wert des Kondensators 02 ist so festgelegt, daß durch seine Reaktanz der Strom in der Lampe FL auf einen geeigneten Wert begrenzt wird.

Die Lampe FL ist ferner an die Ausgangsklemmen V\ und 15 eines Ballastkreises BAL in der für derartige Lampen bekannten Art angeschlossen. In Fig. 1 ist ein typischer Ballastkreis dargestellt; es können jedoch auch beliebige andere Ballastkreise verwendet werden. In manchen Fällen können zusätzliche Verbindungen zwischen dem Ballastkreis und der Lampe bestehen, die zur Speisung von Heizfäden in der Lampe für den Startvorgang oder manchmal auch für den Betrieb der Lampe benötigt werden» Die Eingangskiemmen 1o und 1?

009842/ 1 306 BAD original

des Ballastkreises sind mit einer für. den Betrieb der Lampe geeigneten Weoh.selspannungsque.lle verbunden, die ,.wie es in Fig. 1 dargestellt ist, die gleiche Spannungsquelle sein kann, die an.die - Klemmen S und 9 angeschlossen ist.

/ Wenn bei an den Klemmen 8, 9 und 16, 17 anstehender Wechselspannung die Lampe FL in Betrieb ist, fließt der Strom in der an sich bekannten Art durch den Ballastkreis BAL. Es besteht außerdem ein zur Lampe parallel geschalteter Kreis, der in Eeihe den-Kondensator G2 und die Wicklung N5 umfaßt.

-10 Die Reaktanz des Kondensators C2 bei der Frequenz der Netzspannung ist so groß, daß der durch den Kondensator 02 und | die Wicklung N5 fließende Strom im Vergleich 'zum Strom der Lampe FL vernachlässigbar klein ist. Der im Parallelkreis fließende Strom beeinträchtigt somit weder die Arbeitsweise der Lampe noch hat er einen unerwünschten Einfluß auf den Wechselrichter INV.

Wenn die Spannung an den Klemmen 6, 9 und 16, /17 ausfall·-, wird die Speisung der Lampe FL, wie bereits erwähnt, von der Batterie B mit Hilfe des Wechselrichters INV übernommen, der durch den statischen Einschaltkreis eingeschaltet worden is*t. In diesem Fall liegt parallel zur Lampe FL oin Stromkreis, der sich aus dem Ballastkreis BAL und den an- A deren mit der Wechselspannungsquelle verbundenen Belastungen zusammensetzt. Da aber die Betriebsfrequenz des Wechselrichters INV im Vergleich zur Frequenz der zugeführton Netzspannung groß ist, stellt der Ballastkreis eine hohe Impedanz für die an der Lampe anliegende Wechselspannung hoher Frequenz■dar, so daß in dem Ballastkreis nur ein verhältnismäßig kleiner Stromfluß entsteht. Durch diesen Stromfluß wird die Arbeitsweise der Lampe bzw. des Wechselrichters nicht beeinträchtigt. · ·

Der bisher beschriebene statische EinschäTfckreis ißt nur als eine mögliche Ausführungsform dor Erfindung und ist nicht

009842/1306

BAD ORIGINAL

al ο Begrenzung des Erfindungsgedankens anzusehen. Anctelle des bei der Schaltung nach Fig. 1 vorgesehenen Schaltelemente s in Form eines Thvristors mit Zündelektrode, Kathode und Anode, die mit den Punkten 10, 11 und 12 dec Schaltung verbunden sind, können auch andere Halbleiter, v/ie s.ß. ein NRJ-Transistor mit Basis, Kollektor und Emitter, die an die vorgenannten Punkte 10, 11 und 12 angeschlossen werden, verwendet werden. Sbensogut kann JiLr den Transformator Ϊ2 init 3v/ei voneinander ge trenn ton Wicklungen ein Sparuransforrnator mit einer angezapften Wicklung benutzt werden. Für die Ein-Weg-G-leichrlohtuug mit der Diode D1 können auch Schaltungen mit mehr als einer Diode, wie s.ß. eine YoIl-Weg-G-leichrichtung, angewendet werden.

In Fig. 2 is L. eine Leuchbs t; off lampe dargestellt, oci der die Schaltelemente der vorstehend erläuterten Schaltungsanordnung in deüi augehörigen "ßelouchtungckörper angeordnet sind. Die Transistoren <^1 und ^,2 des Weciiseli^icixcers sind an einem Bügel 12, angeordnet, der an einer vrruru!- platte 1'.i befestigt ist. Die üileiuente H1, ßJ, H-', IVi₁ GI, CIi, DI₁-U₁: und C2 des statischen Schaltkreises sind -ui oiaer Verbundtafel 20 angebracht, die an dom Bügel 12· gelagert ist. Die weiteren Teile, wie die Batterie B, der BaI-lastkcei.'j BAL und die Transformatoren T1, T2 sinJ. ebenso wio «lie beiden Lampen träger 21, 22 an der urundplaüte 1° ZI' befestigt. Als äußere'Abdeckung ist eine haube 2;J vorgesehen, die gleichzeitig als Hef'lektor ausgebildet sein kann.

Während bei der in Fig. 2 dargestellten AusführungsL'oxnn die ilu.ltcm.ing nur für eine einzige Lampe FL und einen oinnigcn ßallastkrois BAL ausgebildet ist, sind ebensogut Ausführungs- ')() formen denkbar, bei denen die HaUüi'ung mehr als eine Lau pe, evtl. mehr als einen Ballastkreis und möglicherweise zusätzliche funktiousbedingte oder iiur Dekoration dienende Teile, wie Diffuser, ßof.Lok boron usw., aufweioen kann.

Patentansprüche

009842/1306 ^ßAD

Claims

-■ 15.- '■

Patentansprüche

Totbeleuchtungseinrichtung für Leuchtstoff- oder andere Gasentladungslampen, die mit einem Belastungskreis und zwei Eingangsklemmen für den Anschluß an ein Wechselspannungsnetz ausgestattet sind, gekennzeichnet durch" einen Oszillator mit einem Rückkopplungskreis zur Erzeugung einer Wechselspannung, eine zur Speisung des Oszillators dienende Gleichspannungsquelle, z. B. eine Batterie, ein Halbleiterschaltelement, das in dem Eückkopplungskreis angeordnet ist und zur Ein- bzw. f Ausschaltung des Oszillators dient, einen an die Ein- : gangsklemmen angeschlossenen ersten Kreis für die Abnah- · me der Hetzspannung und die Ladung der Batterie, einen zweiten, mit dem ersten verbundenen Kreis mit einem Kondensator, der über den ersten Kreis aufladbar ist und an dem Halbleiterschaltelement eine "Vorspannung hervorruft, die bei anstehender Netzspannung eine Durchschaltung des Halbleiterschaltelementes und damit eine Einschaltung des Oszillators verhindert, dagegen bei Ausfall der Netzspannung durch seine Entladung den Sperrzustand des Halb'leiterschaltelementes aufhebt, und einen dritten Kreis zur Verbindung des Oszillatorausgangs mit der als Notbeleuch- λ tung dienenden Lampe.

2. Notbeleuchtungs'einrichtung nach Anspruch Λ , dadurch gekennzeichnet, daß als Oszillator ein Wechselrichter vorgesehen ist, dessen, Arbeitsfrequenz größer ist als die Netzfrequenz.

2. Hotbeleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante^des zweiten Kreises größer ist- als die Dauer einer Periode der Netzspannung, so daß die Aufladung des Kondensators bei anstehender Netzspannung auf einem genügend hohen Wert bleibt, um

■0098*2/1306 _BÄD

eine Pr ei schaltung des EaIi: leiterschalt element es zu verhindern.

M-. Notbeleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Kreis für die Abnahme der Hetzspannung einen parallel an die Eingangsklemmen angeschlossenen Transformator und im Sekundärkreis desselben einen für die Ladung der Batterie dienenden Gleichrichter enthält.

5· Notbeleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch hittel zur Verbindung der Batterie mit dem Halbleiterschaltelement zur Erzeugung der Vorspannung bei Entladung des Kondensators.

6. Notbeleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß als Oszillator ein Oszillator mit einem sättigbaren Kern vorgesehen ist, der auf dem Kern eine Lastwicklung und Rückkopplungswicklungen aufweist, wobei zwei Halbleiterschaltelemente vorhanden sind, die Stromkreispfade zur Belastungswicklung bilden und mittels der an den Rückkopplungswicklungen bei Sättigung des Kerns auftretenden Spannungen ein- und ausschaltbar sind.

'/. Notbeleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Oszillator am Ausgang einen Transformator aufweist, dessen sekundärer Kreis in Reihe mit einem Kondensator an die Lampe angeschlossen ist.

8. Notbeleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Halbleiterschaltelement ein steuerbarer Gleichrichter (Thyristor) vorgesehen ist, dessen Steuerelektrode mit der positiven Klemme der Batterie für die Erzeugung der Vorspannung bei Entladung des Konden-

$0 sators verbunden ist.

9. Verwendung der Notbeleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 in einem zur Aufnahme eines Netzteiles dienenden Beleuchtungskörper einer Leuchtstofflampe.

009842/1306

Le

erseite