-
Anordnung zum Betrieb einer Entladungslampe Die Erfindung betrifft
eine Anordnung zum Betrieb einer Entladungslampe, die aus einem Wechselstromnetz
und bei Netz ausfall über einen Transistorwechselrichter aus einer Batterie gespeist
wird. Schaltungsanordnungen,die eine derartige Betriebsweise erfüllen, sind in verschiedenen
Ausführungen bekannt geworden. Die bei Netzausfall notwendige Umschaltung der Entladungslampe
wird dabei durch ein Relais oder durch stesuerbare Halbleiter vorgenommen. Wie z.B.
aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 589 131 hervorgeht, ist es auch bekannt,
einen zur Umschaltung dienenden spannungsempfindlichen Schalter dazu einzusetzen,
um einen die Entladungslampe betreibenden Wechselrichter von der Haupt stromquelle
(gleichgerichtete Netzspannung) auf eine Ersatzstromquelle (Batterie) umzuschalten.
-
Bei solehen Notbeleuchtungsanlagen kann es vorkommen, daß ein Notbetrieb
beispielsweise wegen eines Fehlers im lransiatorwechselrichter oder wegen Alterung
oder schlechter Ladung der Batterie infolge eines Behlers des Ladegerätes nicht
gewähr leistet ist. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zu schaffen, die
ohne zusätzliche Kontrollapparate erkennen läßt, ob die Voraussetzungen für einen
Notbetrieb gegeben sind.
-
Ausgehend von einer Anordnung der-eingangs genannten Art besteht die
Lösung der Aufgabe darin, daß bei Verwendung einer Warmkathoden-euchttofflampe eine
Schaltvorrichtung vorgesehen ist, derart, daß beim Einschalten der Beleuchtung durch
einen Netzschalter die Leuchtstofflampe stets
zuerst über die Batterie
und den Transistorwechselrichter gezündet wird und nach erfolgter Zündung der Transistorwechselrichter
abgeschaltet und der Lampenbetriebsstrom über eine Netzdrossel aus dem Wechselstromnetz
entnommen wird. Auf diese Weise kann man beim Einschalten der Bei leuchtung durch
einfaches Einlegen des Netzschalters ersehen, ob auch die für den Notbetrieb erforderlichen
Bauteile, insbesondere die Batterie und der Wechselrichter, funktionsfähig sind
und ob nach Aufnahme des üblichen Netzbetriebes der Leuchtstofflampe ein später
gegebenenfalls erforderlicher Notbetrieb gesichert ist. Besondere Kontrolleinrichtungen
mit Kontrollampen u.dgl. erübrigen sich somit.
-
Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird
die Erfindung näher erläutert.
-
Fig. 1 zeigt ein Prinzipsehaltschema und Blg. 2 ein Ausführungsbeispiel
für einen elektronischen Schlter gem Fig. 1.
-
Mit 3 ist in Fig. 1 ein Wechselstromnetz bezeichnet, aus dem über
einen Transformator 12 und nachgeschaltete Gleichrichter 14 über einen Ladestromregler
16 eine Batterie 6 gespeist wird. Mit einem teitungspol des Wechselstromnetzes 3
ist über einen Netzschalter 1 eine Vorschaltdrossel 9, eine Elektrode einer Warmkathoden-Leuchtstofflampe
8 verbunden, deren andere Elektrode über die Leistung L an den zweiten teitungspol
des Wechselstromnetzes angeschlossen ist. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist
eine Schaltvorrichtung 5 vorgesehen, derart, daß beim Einschalten des Netzschalters
1 die Warskathoden-Leuchtstofflampe 8 aus der Batterie 6 über das Transistorvorschaltgerät
7 gezündet wird und nach erfolgter -Zündung der Transistorwechselrichter 7 abgeschaltet
und der Betriebsstrom der Lampe 8 aus dem Wechselstromnetz 3 entnommen wird.
-
Beim Einschalten des Netz schalters 1, der sowohl als Einzelschalter
für dle WarSkathoden-Leuchtstofflampe 8 als auch als Zentral schalter für mehrere
Lampen dienen kann, wird ein sehr kleiner Steuertransformator 2 an die Spannung
des WechseLstromnetzes 3 gelegt, so daß über die Sekundärwicklung 4 der elektronische
Schalter 5 so geschaltet wird, daß aus der Batterie 6 (Notstrombatterie) das Dransistorvorschaltgerät
7 betrieben werden kann, wodurch die Lampe 8 zur Zündung gebracht wird.
-
Nach erfolgter Zündung der Leuchtstofflampe beginnt ein Strom aus
dem Wechselstronnetz 3 über den Netzschalter 1, die Vorschaltdrossel 9, den kleinen
Stromwandler 10, die Leuchtstofflampe 8 und die Leitung L zu fließen. Dieser einsetzende
Netzstrom erzeugt im Wandler 10 an der Wicklung 11 eine kleine Spannung, die den
elektronischen Schalter 5 wieder abschaltet, so daß die Versorgung aus der Batterie
6 und damit der Transistorwechselrichter 7 sofort wieder abgeschaltet wird.
-
Beim Ausschalten des Netzschalters 1 erlischt die Lampe wieder.
-
Fällt hingegen bei geschlossenem Netzschalter 1, also bei Netzbetrieb,
das Wechselstromnetz aus, so schaltet der elektronische Schalter 5 sofort auf Batteriebetrieb
um, da der stets mit den Netz verbundene Ladetransformator 12 nur bei vorhandener
Netzspannung eine Steuerspannung über die Wicklung 13 an den elektronischen Schalter
5 liefert.
-
Auch an den Wicklungen 4 und 11 fallen nun wieder die Steuerspannungen
für den Schalter 5 aus, wodurch die Umschaltung auf die Batterie 5 gewährleistet
wird.
-
Für die Aufrechterhaltung der Ratterieladung dient der Transforrntor
12 mit dem sekundärseitig angeschlossenen Gle chrichaer 1t, dem G'~ttungskondensator
15 unddem Ladestromregler
16.
-
Da die Transistorvorschaltgeräte im allgemeinen mit sehr hoher Betriebsfrequenz
arbeiten, z.B. mit 20 kHz, um aus dem störenden Hörbereich herauszukommen, verhindert
die Netzdrossel 9 mit ihrer großen Induktivität und den Kompensationskondensator
17, daß eine Spannung vom Transistorvorschaltgerät in das Wechselstromnetz gelangt.
Der Kondensator 18 stellt für den 20kHz-Betrieb eine Kurzschluß dar und schließt
somit den Stromwandler 10 kurz, so daß an der Wicklung 11 bei Batteriebetrieb keine
Spannung entstehen kann.
-
Für den elektronischen Schalter 5 wird somit bei Batteriebetrieb kein
Netz vorgetäuscht, wodurch auch keine Fehlschaltung am Schalter 5 erfolgen kann.
Der Laderegler 16 ist so ausgebildet, daß die für die Batterie 6 vorgeschriebene
Ladecharakteristik eingestellt wird. Ferner ist es zweckmäßig, den Laderegler 16
derart auszugestalten, daß bei Stromentnahme aus der Batterie die Ladung unterbrochen
wird, so daß z.B. bei einer schlechten Batterie 6 keine Lampenzündung bzw. kein
Lampenbetrieb aus dem Netz mehr erfolgen kann.
-
Eine Betriebskontrolle der Beleuchtungsanordnung wird praktisch täglich
beim Einlegen des Netz schalters 1 selbsttätig durchgeführt, so daß die Betriebssicherheit
ohne besondere Kontrollgeräte ein hohes Maß erreicht. Eine Kontrolle auf Fehler
an der Batterie oder an Teilen des Transistorwechselrichters kann jederzeit auch
durch einfaches Ein- und Ausschalten des Netz schalters 1 vorgenommen werden.
-
In Fig. 2 ist eine mögliche Ausführung eines elektronischen Schalters
5 dargestellt. Mit 79 ist ein Transistor bezeichnet, der den Transistorwechselrichter
7 ein- oder ausschaltet.
-
Der Transistor 19 wird über den Transistor 20 und den Widerstand
21
angesteuert. Über den weiteren Vortransistor 22 und den Widerstand 23 wird eine
hohe Empfindlichkeit der Schalteinrichtung erreicht. Für den Fall, daß kein Netz
vorhanden ist, werden über den Widerstand 24 die Transistoren 22, 20 und 19 durchgeschaltet,
wodurch die Batterie 6 auf den Transistorwechselrichter 7 geschaltet wird.
-
Bei vorhandener Wechsel spannung und eingeschaltetem Schalter 1 wird
über den Hilfstransformator 2 und den Gleichrichter 25 sowie den Glättungskondensator
26 eine Gleichspannung erzeugt, die in den Widerständen 27, 28 aufgeteilt wird.
-
Mit der am Widerstand 28 abfallenden Spannung wird der Transistor
22 durchgesteuert, so daß über den Transistor 20 der Schalttransistor 19 eingeschaltet
wird. Nun kommt der Wechselrichter 7 in Tätigkeit, so daß die Leuchtstofflampe 8
gezündet wird. Nach erfolgter Zündung setzt sofort der Netzstrom über die Drossel
9 ein. Der Drosselstrom, der über den übertrager 10 zur Leuchtstofflampe fließt,
erzeugt eine Spannung an der Sekundärwicklung 11, die über den Gleichrichter 29,
den Glättungskondensator 30, den Transistor 31 durchsteuert. Über den Widerstand
32 wird nun der Pluspol über den Transistor 31 mit dem Minuspol de Siderstandsanordnung
27, 28 verbunden. Hierdurch ergibt bei geeigneter Bemessung der Werte der Widerstände
27, 28 und 32 beim Durchschalten des Transistors 31 ein Polwechsel für den Transistor
22,.wodurch dieser in den Sperrzustand gelangt.
-
Entsprechend treten auch die Transistoren 19 und 20 in den Sperrzustand.
Der Wechselrichter 7 wird somit ausgeschaltet.
-
Fällt; das Netz 3 aus, so werden die Steuerspannungen an den Sekundärwicklungen
4, 11 und 13 zu Null, wodurch über den Widerstand 24, Transistor 22, Vortransistor
20, der zchaLttransistor 19 durchgesteuert wird, so daß die Leuchtstofflampe
8
über den Transistorwechselrichter 7 aus der Batterie 6 in Betrieb genommen wird.
-
Wird der Schalter 1 bei vorhandener Netzspannung ausgeschaltet, so
wird der Netzlampenstrom unterbrochen, wobei die Steuerspannung des Transformators
10 und des Steuertransformators 2 abgeschaltet wird. Die Spannung an der Sekundärwicklung
13 des Ladetransformators ist jedoch noch vorhanden, so daß über den Gleichrichter
33, den Glättungskondensator 34 und dem Widerstand 35 der Transistor 22 gesperrt
bleibt. Damit ist über den Transistor 20 eine Einschaltung des Transistors 19 verhindert.
-
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die selbsttätige
Inbetriebnahme des Notlichtes beim Netzausfall sowohl bei eingeschaltetem als auch
ausgeschaltetem -Schalter 1. Der elektronische Schalter 5 kann auch so ausgebildet
und bemessen werden, daß die selbsttätige Inbetriebnahme des Notlichtes bei Netzausfall
nur bei eingeschaltetem schalter 1 erfolgt.
-
2 Figuren 2 Patentansprüche