DE2751464C2

DE2751464C2 -

Info

Publication number: DE2751464C2
Application number: DE2751464A
Authority: DE
Inventors: Hubertus Mathias Jozef Eindhoven Nl Chermin
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1976-12-01
Filing date: 1977-11-18
Publication date: 1987-07-02
Also published as: NL7613356A; US4181872A; DE2751464A1; FR2373208A1; JPS616997B2; CA1114890A; GB1574518A; JPS5370579A; BE861321A; FR2373208B3

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Zünden einer Gas- und/oder Dampfentladungslampe, die in Reihe mit einer Induktivität an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen und der eine Starterschaltung parallel geschaltet ist, die eine von einem Kondensator überbrückte Serienschaltung aus wenigstens einer elektrischen Spule und einem gesteuerten Halbleiter schaltelement aufweist.

Eine aus der DE-AS 17 64 624 bekannte Schaltungsanordnung dieser Art bleibt in Betrieb, wenn bei der Lampe die Zündung versagt. Dies bedeutet, daß dabei unnötiger Strom durch das Vorschaltgerät der Lampe fließt, wodurch Verluste entstehen.

Zwar ist es bereits aus der DE-OS 20 32 446 bekannt, einen Lampenstarter mit einem temperaturempfindlichen Widerstand zu versehen, der, wenn die Lampe nicht zündet, eine erhöhte Temperatur annimmt, wodurch er seinen ohmschen Wert ändert. Dies führt zu einem praktischen Außerbetriebsetzen des Starters.

Wenn bei eingeschalteter Speisespannung eine alte nicht zündende Lampe auf schnelle Weise durch eine neue Lampe ersetzt wird, so befindet sich hierbei der temperatur empfindliche Widerstand beim Einsetzen der neuen Lampe noch im hohen Temperaturbereich, so daß diese neue Lampe nicht starten kann. Diese nachteilige Situation kann noch häufiger eintreten, wenn die Entladungslampe mit Elektroden eines nicht vorheizbaren Typs versehen ist. In diesem Falle wird nämlich durch das Herausnehmen einer Lampe die Netzspeisung der Zünd schaltung in der Regel nicht abgeschaltet.

Aus der DE-OS 20 34 855 ist ferner eine Zündeinrichtung für Niederdruck-Gasentladungslampen bekannt, die bei nicht zündender Lampe durch einen Widerstand mit negativem Temperatur koeffizienten außer Betrieb gesetzt wird. Zwar weist diese Einrichtung eine Parallelverbindung eines Widerstandes mit positivem Temperaturkoeffizienten und eines Kondensators auf, die aber nicht mit einer Spule verbunden ist. Die bekannte Zündeinrichtung liefert daher für die Zündung der Lampe nur jeweils einen einzigen Zündimpuls. Eine schnell ausgewechselte Lampe wird nicht sofort wieder zünden, weil der NTC-Widerstand noch heiß ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungs anordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Art anzugeben, bei der die Starterschaltung bei nicht zündwilliger Lampe nur dann und wann einen weniger kräftigen Zündimpuls liefert, der aber ausreicht, um eine neue Lampe zu zünden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen Lampe und dem Verbindungspunkt von Kondensator und Spule eine Parallelverbindung eines Widerstandes mit positivem Temperaturkoeffizienten und eines zweiten Kondensa tors geschaltet ist.

Ein Vorteil dieser Schaltungsanordnung besteht darin, daß, wenn bei eingeschalteter Speisespannung eine defekte Lampe durch eine neue Lampe ersetzt wird, dennoch Zündimpulse zur Verfügung stehen, um diese neue Lampe zu zünden. Diese Zünd impulse werden in dem Kreis erzeugt, der die elektrische Spule und den ersten Kondensator enthält. Daß diese Impulse - im warmen Zustand des Widerstandes mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC-Widerstand) - zwischen den Lampenelektroden erscheinen, wird durch den zweiten Kondensator ermöglicht. Es sei noch bemerkt, daß der warme und damit hochohmige PTC-Widerstand diese Impulse nicht durchlassen kann. Die erwähnten Zünd impulse sind zwar weniger kräftig, mit anderen Worten be sitzen sie weniger Energie als im Falle eines kalten PTC- Widerstandes. Dies kommt u. a. daher, daß der PTC-Wider stand im kalten Zustand das Weiterleiten von Energie zum Schwingkreis der Spule des ersten Kondensators weniger als im warmen Zustand hemmt.

Wenn die Kapazität des zweiten Kondensators z. B. zwischen 80 und 300 nF liegt, hat die Parallelverbindung des PTC- Widerstandes im warmen Zustand und des zweiten Kondensators eine große Impedanz für die üblichen Netzfrequenzen von 50 bis 60 Hz, jedoch eine geringe Impedanz für die Hoch frequenzimpulse, die im Schwingkreis erzeugt werden, der aus der elektrischen Spule und dem ersten Kondensator besteht.

Ist die Lampe eine Niederdrucknatriumdampfentladungslampe, die im allgemeinen für öffentliche Beleuchtungszwecke verwendet wird, so kann sie mit der Schaltungsanordnung nach der Erfindung direkt gezündet werden, sogar wenn sich der PTC- Widerstand im warmen, d. h. hochohmigen Zustand befindet.

Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung zum Zünden einer Gas- und/oder Dampfentladungslampe,

Fig. 2a die Spannung zwischen den Lampenelektroden bei der Schaltung nach Fig. 1 als Funktion der Zeit in kaltem Zustand des PTC-Widerstands,

Fig. 2b die Spannung zwischen den Lampenelektroden bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 als Funktion der Zeit im warmen Zustand dieses PTC-Widerstandes.

In Fig. 1 sind mit 1 und 2 Anschlußklemmen bezeichnet, die zum Anschließen an eine Wechselspannungsquelle von 220 V, 50 Hz, bestimmt sind. Die Klemme 1 ist mit einem induktiven Vorschaltgerät 3 (Stabilisationselement) verbunden. Die andere Seite dieses Vorschaltgeräts 3 ist mit einer Elektrode 5 a einer Niederdrucknatriumdampfentladungslampe 4 von 35 W ver bunden. Eine zweite Elektrode 5 b der Lampe 4 ist mit der Eingangsklemme 2 verbunden. Die beiden Elektroden 5 a und 5 b sind von nicht vorheizbarem Typ. Die Elektrode 5 a ist weiter mit einer Serienschaltung aus einem Widerstand 6, einem PTC-Widerstand 7, einer elektrischen Spule 8, einem Halbleiterschaltelement mit zweiseitiger Thyristorkenn linie 9 (Triac) verbunden. Die andere Seite des Halbleiter schaltelements 9 ist mit der Elektrode 5 b der Lampe 4 ver bunden. Ein erster Kondensator 10 bildet eine Überbrückung der Serienschaltung aus Spule 8 und Halbleiterschaltelement 9. Ein zweiter Kondensator 11 liegt parallel zum PTC-Widerstand 7. Die Spule 8 ist durch einen Dämpfungswiderstand 12 überbrückt. Außerdem ist noch eine Steuerschaltung für das Halbleiter schaltelement 9 vorgesehen. Diese Steuerschaltung enthält eine Serienschaltung aus zwei Widerständen 13 und 14, die zum Halbleiterelement parallel geschaltet ist. Der Verbindungspunkt der Widerstände 13 und 14 ist mit einem Widerstand 15 verbunden, dessen andere Seite mit einem Durchschlagelement 16 mit zweiseitiger Kennlinie verbunden ist, z. B. einem Diac. Die andere Seite dieses Diacs 16 ist mit der Steuerelektrode des Halbleiterschaltelements 9 ver bunden. Weiterhin ist ein Verbindungs punkt zwischen der Spule 8 und dem Widerstand 13 über einen Spitzenspannungsunterdrücker (surge suppressor) 17 mit der Steuerelektrode des Halbleiterschaltelements 9 verbunden. Diese Steuerelektrode ist ebenfalls über einen Widerstand 18 mit der Elektrode 5 b der Lampe ver bunden. Schließlich ist der Widerstand 14 des Starters von einem Kondensator 19 überbrückt.

Die Wirkung der beschriebenen Schaltung ist wie folgt: Zunächst sei der Fall einer normal star tenden Lampe betrachtet. Wenn dabei die erwähnte Span nung zwischen die Klemmen 1 und 2 erlegt wird, lädt sich zunächst über den Serienkreis 3, 6, 7, 8, 13 der Kondensator 19 auf. Wenn dabei die Durchschlagspannung des Schwellenelements 16 erreicht wird, erscheint ein Steuersignal an der Steuerelektrode des Halbleiter schaltelements 9, das dieses Schaltelement leitend macht. Inzwischen hat sich jedoch auch über den Kreis 3, 5, 7, 10 der Kondensator 10 aufgeladen. Wenn nunmehr das Schaltelement 9 leitet, entlädt sich und lädt sich der Kondensator 10 im Kreis 10, 8, 9 erneut auf usw. Dadurch entsteht eine verhältnismäßig hochfrequente Schwingung. Die dabei entstandenen Impulse erscheinen zwischen den Lampenelektroden 5 a und 5 b der Lampe 4, die darauf zündet. In dieser Situation ist nur so wenig Strom durch den PTC-Widerstand 7 geflossen, daß er sich kaum damit erwärmt hat. Wenn die Lampe zündet, fällt die Spannung zwischen ihren Elektroden 5 a und 5 b auf einen Wert von etwa 70 V zurück. Dies ist die Brenn spannung der Lampe 4. Dieser Wert reicht nicht aus, den Kondensator 19 noch auf die Schwellenspannung des Ele ments 16 aufzuladen. Das bedeutet, daß die Startschal tung aus den Teilen 6 bis 19 jetzt praktisch außer Be trieb ist.

Nunmehr wird der Fall betrachtet, bei der die Lampe 4 ein Versager ist. In diesem Fall ist die Anfangssituation, wie oben beschrieben, die Lampe 4 nicht zündet, erwärmt sich der PTC-Widerstand 7 weiter, so daß er hochohmiger wird und dadurch die Stromstärke in der Serienschaltung 6, 7, 8 usw. verkleinert. Da bei wird dann und wann das Schaltelement 9 noch leitend gemacht. Die Impulse, die dadurch über den Kondensator 11 zwischen den Lampenelektroden 5 a und 5 b auftreten, sind weniger kräftig. Sie geben infolgedessen auch nahe zu keine Funkstörung. Wenn jedoch jetzt die Lampe 4 durch eine neue gute Lampe ersetzt wird, und wenn ange nommen wird, daß die Netzspannung zwischen den Klemmen 1 und 2 nach wie vor vorhanden ist, können die erwähnten Zündimpulse zwischen den Lampenelektroden zum Zünden der neuen Lampe ausreichen. Beim Fehlen des Kondensators 11 würde dies nicht der Fall sein.

Ein Vorteil der beschriebenen Stellung ist daher, daß beim Ersetzen von alten durch neue Lampen trotz des warmen Zustandes des PTC-Widerstandes 7 dennoch zünden können.

Selbstverständlich ergeben sich keine Pro bleme, wenn vor dem Austausch der Lampe die Speisespan nung abgeschaltet ist. Denn dabei hat der PTC-Widerstand 7 die Gelegenheit zum Abkühlen.

In einem praktischen Ausführungsbeispiel ist die Selbstinduktivität der Spule 3 1 Henry und die der Spule 8 ebenfalls 1 Henry. Der Kondensator 10 hat eine Kapazität von 100 nF, der Kondensator 11 von 100 nF und der Kondensator 19 ebenfalls 100 nF. Der Widerstand 6 hat einen Wert von 220 Ohm, der Widerstand 12 von 27 kOhm, der Widerstand 13 von 100 kOhm, der Widerstand 14 von 18 kOhm, der Widerstand 15 von 47 Ohm, der Wider stand 18 von 100 Ohm. Der Spitzenspannungsunterdrücker 17 besitzt eine Durchlaßspannung von 350 Volt. Die Schwellenspannung des Elements 16 beträgt 32 Volt und der PTC-Widerstand 7 hat im kalten Zustand (Raumtempe ratur von 20°C) einen ohmschen Wert von 85 Ohm. Wenn eine Lampe nicht innerhalb von 15 Sekunden zündet, wird die Temperatur des PTC-Widerstandes auf etwa 130°C er höht. Dem entspricht ein ohmscher Wert dieses Wider standes von 10 kOhm.

In Fig. 2a ist die Spannung V in Volt zwischen den Lampenelektroden 5 a und 5 b als Funktion der Zeit t in Sekunden für den Fall eines kalten Zustandes des PTC-Widerstandes 7 schematisch angegeben. Die Netzspannung V _n ist mit einer gestrichelten Linie angegeben.

In Fig. 2b ist eine gleiche graphische Darstellung wie in Fig. 2a dargestellt, jedoch für den warmen Zustand des PTC-Widerstandes 7.

Im letzten Fall - beim warmen Zustand des PTC-Widerstandes - tritt nur einmal je Halbperiode eine verhältnismäßig geringe Spannungsspitze auf.

Claims

Schaltungsanordnung zum Zünden einer Gas- und/oder Dampfentla dungslampe (4), die in Reihe mit einer Induktivität (3) an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen und der eine Starterschal tung parallel geschaltet ist, die eine von einem Kondensator (10) überbrückte Serienschaltung aus wenigstens einer elektrischen Spule (8) und einem gesteuerten Halbleiterschaltelement (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Lampe (4) und dem Verbindungspunkt von Kondensator (10) und Spule (8) eine Parallelverbindung eines Widerstandes (7) mit positivem Tempera turkoeffizienten und eines zweiten Kondensators (11) geschaltet ist.