DE2135062A1

DE2135062A1 - ARRANGEMENT FOR OPERATING A DISCHARGE LAMP

Info

Publication number: DE2135062A1
Application number: DE19712135062
Authority: DE
Inventors: Otto Kreutzer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-07-14
Filing date: 1971-07-14
Publication date: 1973-01-25
Also published as: DE2135062B2

Description

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.Arrangement for operating a discharge lamp The invention relates to an arrangement for operating a discharge lamp from an alternating current network and fed from a battery via a transistor inverter in the event of a power failure will. Circuit arrangements that meet such a mode of operation are in various Executions become known. The switching of the discharge lamp necessary in the event of a power failure is done by a relay or by controllable semiconductors. Such as. from the German Offenlegungsschrift 1 589 131, it is also known to use a voltage-sensitive switch for switching, to an inverter operating the discharge lamp from the main power source (rectified mains voltage) to switch to a backup power source (battery).

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.With such emergency lighting systems it can happen that an emergency operation for example because of a fault in the transformer inverter or because of aging or poor charging of the battery due to a fault in the charger is guaranteed. The object of the invention is to create an arrangement that without additional control apparatus shows whether the requirements for a Emergency operation are given.

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.Based on an arrangement of the type mentioned above, there is The solution to the problem is that when using a warm cathode euchttofflampe a Switching device is provided such that when you turn on the lighting through a power switch the fluorescent lamp always first about the battery and the transistor inverter is ignited and after ignition has taken place, the transistor inverter switched off and the lamp operating current via a line choke from the AC network is removed. In this way, when you turn on the light, you can through Simply insert the power switch to see whether the ones required for emergency operation are also required Components, especially the battery and the inverter, are functional and whether after starting the normal mains operation of the fluorescent lamp a later any necessary emergency operation is secured. Special control devices with control lamps and the like are therefore unnecessary.

Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert.Based on the embodiment shown in the drawing the invention explained in more detail.

Fig. 1 zeigt ein Prinzipsehaltschema und Blg. 2 ein Ausführungsbeispiel für einen elektronischen Schlter gem Fig. 1.Fig. 1 shows a principle support scheme and Blg. 2 shows an embodiment for an electronic switch according to 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.With 3 in Fig. 1, an alternating current network is designated, from which about a transformer 12 and downstream rectifier 14 via a charging current regulator 16 a battery 6 is fed. With a line pole of the alternating current network 3 is via a power switch 1 a series choke 9, an electrode of a warm cathode fluorescent lamp 8 connected, the other electrode via the power L to the second line pole the AC mains is connected. In the arrangement according to the invention a switching device 5 is provided such that when the power switch is turned on 1 the war cathode fluorescent lamp 8 from the battery 6 via the transistor ballast 7 is ignited and after ignition has taken place, the transistor inverter 7 is switched off and the operating current of the lamp 8 is taken from the alternating current network 3.

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.When you turn on the power switch 1, both as a single switch for the cathode fluorescent lamp 8 as well as a central switch for several Can serve lamps, a very small control transformer 2 is connected to the voltage of the alternating current network 3 placed so that the secondary winding 4 of the electronic Switch 5 is switched so that from the battery 6 (emergency battery) the transistor ballast 7 can be operated, whereby the lamp 8 is caused to ignite.

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.After the fluorescent lamp has been ignited, a current begins to flow off the alternating current network 3 via the power switch 1, the series choke 9, the small one Current transformer 10, the fluorescent lamp 8 and the line L to flow. This beginning Mains current generates a small voltage in the converter 10 on the winding 11, which the electronic switch 5 turns off again, so that the supply from the battery 6 and thus the transistor inverter 7 is switched off again immediately.

Beim Ausschalten des Netzschalters 1 erlischt die Lampe wieder.When the power switch 1 is switched off, the lamp goes out again.

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.If, on the other hand, the mains switch 1 is closed, i.e. mains operation, the AC mains off, the electronic switch 5 immediately switches to battery operation around, since the charging transformer 12 is always connected to the network only when it is present Mains voltage a control voltage via the winding 13 to the electronic switch 5 supplies.

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.The control voltages also fall again at the windings 4 and 11 for the switch 5, whereby the switchover to the battery 5 is ensured will.

Für die Aufrechterhaltung der Ratterieladung dient der Transforrntor 12 mit dem sekundärseitig angeschlossenen Gle chrichaer 1t, dem G'~ttungskondensator 15 unddem Ladestromregler 16.The transformer gate is used to maintain the battery charge 12 with the equilibrium connected on the secondary side, the ginning capacitor 15 and the charge current regulator 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.Since the transistor ballasts generally operate at a very high frequency work, e.g. at 20 kHz, to get out of the disturbing listening area the line choke 9 with its large inductance and the compensation capacitor 17 that a voltage from the transistor ballast reaches the AC network. The capacitor 18 represents a short circuit for the 20 kHz operation and closes thus the current transformer 10 short, so that on the winding 11 no Tension can arise.

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.For the electronic switch 5, therefore, there is no in battery operation Network simulated, which means that no incorrect switching can occur at switch 5. The charge controller 16 is designed so that the prescribed for the battery 6 Charging characteristic is set. It is also expedient to use the charge controller 16 designed in such a way that the charge is interrupted when current is drawn from the battery so that e.g. with a bad battery 6 no lamp ignition or no Lamp operation from the network can be done.

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.An operational check of the lighting arrangement becomes practically daily when inserting the power switch 1 carried out automatically, so that the operational safety reached a high level without special control devices. A check for errors on the battery or on parts of the transistor inverter can also be done at any time can be made by simply turning the power switch 1 on and off.

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.In Fig. 2 is a possible embodiment of an electronic switch 5 shown. 79 with a transistor is referred to, which the transistor inverter 7 switches on or off.

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.The transistor 19 is via the transistor 20 and the resistor 21st controlled. About the further pre-transistor 22 and the resistor 23 is a high sensitivity of the switching device achieved. In the event that no network is present, the transistors 22, 20 and 19 are switched through via the resistor 24, whereby the battery 6 is switched to the transistor inverter 7.

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.If AC voltage is present and switch 1 is switched on Via the auxiliary transformer 2 and the rectifier 25 and the smoothing capacitor 26 a DC voltage is generated, which is divided in the resistors 27, 28.

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.With the voltage drop across resistor 28, the transistor becomes 22 turned on, so that the switching transistor 19 is switched on via the transistor 20 will. The inverter 7 now comes into operation, so that the fluorescent lamp 8 is ignited. After the ignition has taken place, the mains current is activated immediately via the choke 9 a. The inductor current that flows through the transformer 10 to the fluorescent lamp, generates a voltage on the secondary winding 11, which via the rectifier 29, the smoothing capacitor 30, the transistor 31 is turned on. About the resistance 32 is now the positive pole via the transistor 31 with the negative pole de sidistor arrangement 27, 28 connected. With suitable dimensioning, this results in the values of the resistors 27, 28 and 32 a pole change for the transistor when the transistor 31 is switched through 22, which puts it in the locked state.

Entsprechend treten auch die Transistoren 19 und 20 in den Sperrzustand. Der Wechselrichter 7 wird somit ausgeschaltet.The transistors 19 and 20 also enter the blocking state accordingly. The inverter 7 is thus switched off.

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.Falls; If the network 3 is off, the control voltages are applied to the secondary windings 4, 11 and 13 to zero, whereby via the resistor 24, transistor 22, pre-transistor 20, the switching transistor 19 is turned on, so that the fluorescent lamp 8th is put into operation from the battery 6 via the transistor inverter 7.

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.If switch 1 is switched off when mains voltage is present, so the mains lamp current is interrupted, whereby the control voltage of the transformer 10 and the control transformer 2 is switched off. The voltage on the secondary winding 13 of the charging transformer is still present, so that via the rectifier 33, the smoothing capacitor 34 and the resistor 35 of the transistor 22 are blocked remain. This prevents the transistor 19 from being switched on via the transistor 20.

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.In the illustrated embodiment, the automatic Commissioning of the emergency light in the event of a power failure, both when it is switched on and when it is switched on Switched off switch 1. The electronic switch 5 can also be designed in this way and be dimensioned so that the automatic start-up of the emergency light in the event of a power failure only takes place when switch 1 is switched on.

2 Figuren 2 Patentansprüche2 figures 2 claims

Claims

Claims X arrangement for operating a discharge lamp, the from an alternating current network and, in the event of a power failure, via a transistor inverter is fed from a battery, characterized in that when using a Warm cathode fluorescent lamp a switching device (5) is provided in such a way, that when the lighting is switched on by a power switch (1) the maintenance cathode fluorescent lamp (8) is ignited from the battery (6) via the transistor ballast (7) and the operating current of the lamp (8) from the alternating current network only after ignition has taken place (3) is taken.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that a charge controller (16) for the battery (6) is designed such that when power is drawn from the Battery (6) the charge is interrupted.

L e r s e i t e