CH558998A - Vorschaltgeraet fuer eine gasentladungslampe. - Google Patents

Description

  
 



   Die Erfindung betrifft ein elektrisches Vorschaltgerät für eine Gasentladungslampe, mit Drosseln und Kondensatoren.



   Derzeit werden Gasentladungslampen im Regelfalle durch Vorschaltgeräte mit Drosseln, sofern ihre Zündspannungen nicht wesentlich über der Netzspannung liegen, oder durch Transformatoren, wenn die Zündspannung wesentlich über der Netzspannung liegt, betrieben. Beim Betrieb mit Transformatoren, die besonders für Entladungslampen verwendet werden, deren Elektroden ohne Vorheizung arbeiten, sind relativ aufwendige Transformatoren erforderlich, die sowohl von der Grösse als auch von den Kosten her Beleuchtungs- und Reklameanlagen stark verteuern.



   Die Aufgabe der Erfindung soll es sein, durch Verwendung relativ billiger Serienbauteile ein Vorschaltgerät aufzubauen, das in der Lage ist, Gasentladungen mit der erforderlichen Zündspannung zu versorgen und nach dem Zünden den notwendigen Betriebsstrom zu liefern.



   Das Vorschaltgerät der genannten Art zeichnet sich erfindungsgemäss dadurch aus, dass mindestens eine Brückenschaltungsanordnung vorgesehen ist, deren Zweige aus Drosseln und Kondensatoren bestehen, die so aufeinander abgestimmt sind, dass die Brückenausgangsspannung höher ist als die Brückeneingangsspannung, um mit der Ausgangsspannung die Gasentladungslampe zu zünden und mit dem für sie notwendigen Betriebsstrom zu versorgen.



   In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 das Schaltschema eines Vorschaltgerätes, das aus einer Brückenschaltungsanordnung aus zwei Drosseln und zwei Kondensatoren besteht, wobei ein Zweig mit Drosseln mit einem Zweig mit Kondensatoren abwechselt
Fig. 2 eine zweite Variante zum Schaltschema nach Fig.



  1, wobei je ein Kondensator und eine Drossel parallel zueinander geschaltet liegen und
Fig. 3 eine Variante der Fig. 1,
Fig. 4 eine weitere Schaltungsvariante, bei der in der Netzzuleitung zur Brückenschaltungsanordnung noch eine Drossel vorgeschaltet ist.



   Das in Fig. 1 dargestellte Vorschaltgerät ist zwischen den Klemmen 1 und 6 geschaltet und wird von dort mit der erforderlichen Eingangsspannung versorgt. In der Brückenschaltung liegt die Drossel   L1    parallel mit dem Kondensator   C    und ist über den Punkt 2 mit der Klemme 1 verbunden; die Drossel L2 liegt parallel mit dem Kondensator C2. Sie sind über den Punkt 5 mit der Klemme 6 verbunden. Je eine Drossel L, bzw. L2 hat dabei einen gemeinsamen Anschlusspunkt 4 bzw. 3 mit dem Kondensator C2 bzw. C, des anderen Zweiges der Brückenschaltung. Zwischen den Klemmen 3 und 4 wird eine Gasentladung gezündet, bzw. befindet sich die Gasentladungslampe G.



   Fig. 2 zeigt eine Variante dieser Brückenschaltungsanordnung. Hierbei liegt in der Schaltung der Kondensator C, parallel mit der Drossel L1 und der Kondensator C2 parallel mit der Drossel L2. Die beiden Drosseln haben einen gemeinsamen Anschlusspunkt 4 mit der Gasentladungslampe, die beiden Kondensatoren ebenfalls über den Punkt 3.



   Fig. 3 zeigt eine Variante dieser Brückenschaltungsanordnung, die ebenfalls zwischen den Klemmen 1 und 6 mit Eingangsspannung versorgt wird. Hierbei liegen die Kondensatoren   C    und C2 parallel zueinander und die Drosseln   L1    und L2 liegen ebenfalls parallel zueinander. Die Gasentladungslampe G ist wiederum zwischen den Klemmen 3 und 4 angeschaltet.



   Fig. 4 zeigt ein Vorschaltgerät, das ebenfalls zwischen den Klemmen 1 und 6 mit Brückeneingangsspannung versorgt wird. In die Zuleitung der Brücke ist eine 65-W-Leuchtstofflampen-Drossel   L1    eingeschaltet. Die beiden Drosseln L2 sind   40-W-Leuchtstofflampen-Drosseln,    die beiden Kondensatoren C2 sind Leuchtstofflampen-Kondensatoren mit 4,5   uF.    Drosseln und Kondensatoren sind in Resonanz. Zweckmässigerweise wird zwischen den Punkten 5 und 6 oder zwischen 1 und 2 noch eine träge, nicht dargestellte 2-A-Sicherung eingebaut, die verhindern soll, dass im Fehlerfalle der Eingangsstrom zu stark ansteigt.



   Bei der hier geschilderten Schaltung bleibt   der'    durch die Gasentladungslampen fliessende Strom zwischen den Klemmen 3 und 4 vom Kurzschluss bis zur Last von drei hintereinander geschalteten 65-W-Leuchtstofflampen, die im Kaltstartbetrieb gezündet werden, praktisch konstant. Der Strom beträgt ca. 400 mA. Die zwischen den Klemmen 3 und 4 auftretende Brennspannung liegt dabei im Bereich von null bis 400 V. Die Leerlaufspannung zwischen den Klemmen 3 und 4 beträgt bei dieser Schaltungsanordnung ca. 1000 V.



   Durch die beschriebene Anordnung ist es auf eine ausserordentlich einfache Art und Weise möglich, Glühkathodenoder Kaltkathoden-Entladungslampen beliebiger Länge, z. B.



  bei 38 mm Rohrdurchmesser und Niederdruck-Quecksilberdampf-Entladung bis zu 4.5 m Länge, über eine einzige Brükkenschaltungsanordnung zu betreiben. Dabei ist von besonderem Vorteil, dass mit einem einzigen Vorschaltgerät-Typ unabhängig von der Leuchtrohrlänge jeweils ein genau definierter Betriebsstrom erzeugt werden kann. Dies bedeutet, dass ein einziger Vorschaltgeräte-Typ für den entsprechenden Betriebsstrombereich praktisch alle vorkommenden Lampentypen versorgen kann, und nicht wie bisher für jede Leuchtstofflampe ein ganz spezielles Vorschaltgerät, das nur für diesen Leuchtstofflampen-Typ verwendet werden kann, notwendig ist. Speziell für Beleuchtungs- und Lichtreklame-Anlagen, bei denen von den Lichtquellen gefordert wird, dass sie gleiche Leuchtdichten haben, ist dies von grosser Bedeutung.



  Beim derzeitigen Stand der Technik haben z. B. praktisch alle   serienmässigorzeugten    Leuchtstofflampen von Typ zu
EMI1.1     
 Typ verschieden hohe Leuchtdichten. Dies bedeutet, dass, wenn 20 W, 40 W oder 65 W Leuchtstofflampen in einer Beleuchtungsanlage gemeinsam betrieben werden, stark unterschiedliche Leuchtdichten an den Lichtquellen selbst auftreten. Dies wirkt sich u. a. auch sehr nachteilig bei Lichtreklameanlagen aus, da dann die auf der Oberfläche der Lichtwerbelampen auftretenden Leuchtdichten ebenfalls grosse Unterschiede aufweisen.



   Wirtschaftlich lassen sich die beispielsweise beschriebenen Vorschaltgeräte u. a. so herstellen, dass serienmässige Leuchtstofflampen-Drosseln ohne gesonderte Schutzgehäuse gemeinsam mit den Kondensatoren in einem Kunststoffblock eingegossen werden, so dass das ganze Vorschaltgerät als Vierpol ausgebildet ist. Da in relativ weiten Grenzen der Schaltung der zu entnehmende Strom zwischen den Klemmen 3 und 4 fast proportional zur Kapazität der Kondensatoren ist, können unterschiedliche, in der Praxis nutzbare Vorschaltgeräte-Typen gegebenenfalls mit den gleichen Drosseln nur unter Verwendung anderer Kondensatoren erstellt werden. Die in Fig. 4 beschriebene Schaltung gibt z. B. einen praktisch konstanten Strom zwischen den Klemmen 3 und 4 von ca. 200 mA ab, wenn die Kapazität der Kondensatoren 2.5   uF    beträgt.

 

   PATENTANSPRUCH



   Elektrisches Vorschaltgerät für eine Gasentladungslampe, mit Drosseln und Kondensatoren, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Brückenschaltungsanordnung vorgesehen ist, deren Zweige aus Drosseln (L1, L2) und Kondensatoren   (Cl,    C2) bestehen, die so aufeinander abgestimmt sind, dass die Brückenausgangsspannung höher ist als die Brückeneingangsspannung, um mit der Ausgangsspannung die Gasentladungslampe zu zünden und mit dem für sie notwendigen Betriebsstrom zu versorgen. 

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.



   

Claims (1)

1. **WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.

   Die Erfindung betrifft ein elektrisches Vorschaltgerät für eine Gasentladungslampe, mit Drosseln und Kondensatoren.

   Derzeit werden Gasentladungslampen im Regelfalle durch Vorschaltgeräte mit Drosseln, sofern ihre Zündspannungen nicht wesentlich über der Netzspannung liegen, oder durch Transformatoren, wenn die Zündspannung wesentlich über der Netzspannung liegt, betrieben. Beim Betrieb mit Transformatoren, die besonders für Entladungslampen verwendet werden, deren Elektroden ohne Vorheizung arbeiten, sind relativ aufwendige Transformatoren erforderlich, die sowohl von der Grösse als auch von den Kosten her Beleuchtungs- und Reklameanlagen stark verteuern.

   Die Aufgabe der Erfindung soll es sein, durch Verwendung relativ billiger Serienbauteile ein Vorschaltgerät aufzubauen, das in der Lage ist, Gasentladungen mit der erforderlichen Zündspannung zu versorgen und nach dem Zünden den notwendigen Betriebsstrom zu liefern.

   Das Vorschaltgerät der genannten Art zeichnet sich erfindungsgemäss dadurch aus, dass mindestens eine Brückenschaltungsanordnung vorgesehen ist, deren Zweige aus Drosseln und Kondensatoren bestehen, die so aufeinander abgestimmt sind, dass die Brückenausgangsspannung höher ist als die Brückeneingangsspannung, um mit der Ausgangsspannung die Gasentladungslampe zu zünden und mit dem für sie notwendigen Betriebsstrom zu versorgen.

   In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen Fig. 1 das Schaltschema eines Vorschaltgerätes, das aus einer Brückenschaltungsanordnung aus zwei Drosseln und zwei Kondensatoren besteht, wobei ein Zweig mit Drosseln mit einem Zweig mit Kondensatoren abwechselt Fig. 2 eine zweite Variante zum Schaltschema nach Fig.

   1, wobei je ein Kondensator und eine Drossel parallel zueinander geschaltet liegen und Fig. 3 eine Variante der Fig. 1, Fig. 4 eine weitere Schaltungsvariante, bei der in der Netzzuleitung zur Brückenschaltungsanordnung noch eine Drossel vorgeschaltet ist.

   Das in Fig. 1 dargestellte Vorschaltgerät ist zwischen den Klemmen 1 und 6 geschaltet und wird von dort mit der erforderlichen Eingangsspannung versorgt. In der Brückenschaltung liegt die Drossel L1 parallel mit dem Kondensator C und ist über den Punkt 2 mit der Klemme 1 verbunden; die Drossel L2 liegt parallel mit dem Kondensator C2. Sie sind über den Punkt 5 mit der Klemme 6 verbunden. Je eine Drossel L, bzw. L2 hat dabei einen gemeinsamen Anschlusspunkt 4 bzw. 3 mit dem Kondensator C2 bzw. C, des anderen Zweiges der Brückenschaltung. Zwischen den Klemmen 3 und 4 wird eine Gasentladung gezündet, bzw. befindet sich die Gasentladungslampe G.

   Fig. 2 zeigt eine Variante dieser Brückenschaltungsanordnung. Hierbei liegt in der Schaltung der Kondensator C, parallel mit der Drossel L1 und der Kondensator C2 parallel mit der Drossel L2. Die beiden Drosseln haben einen gemeinsamen Anschlusspunkt 4 mit der Gasentladungslampe, die beiden Kondensatoren ebenfalls über den Punkt 3.

   Fig. 3 zeigt eine Variante dieser Brückenschaltungsanordnung, die ebenfalls zwischen den Klemmen 1 und 6 mit Eingangsspannung versorgt wird. Hierbei liegen die Kondensatoren C und C2 parallel zueinander und die Drosseln L1 und L2 liegen ebenfalls parallel zueinander. Die Gasentladungslampe G ist wiederum zwischen den Klemmen 3 und 4 angeschaltet.

   Fig. 4 zeigt ein Vorschaltgerät, das ebenfalls zwischen den Klemmen 1 und 6 mit Brückeneingangsspannung versorgt wird. In die Zuleitung der Brücke ist eine 65-W-Leuchtstofflampen-Drossel L1 eingeschaltet. Die beiden Drosseln L2 sind 40-W-Leuchtstofflampen-Drosseln, die beiden Kondensatoren C2 sind Leuchtstofflampen-Kondensatoren mit 4,5 uF. Drosseln und Kondensatoren sind in Resonanz. Zweckmässigerweise wird zwischen den Punkten 5 und 6 oder zwischen 1 und 2 noch eine träge, nicht dargestellte 2-A-Sicherung eingebaut, die verhindern soll, dass im Fehlerfalle der Eingangsstrom zu stark ansteigt.

   Bei der hier geschilderten Schaltung bleibt der' durch die Gasentladungslampen fliessende Strom zwischen den Klemmen 3 und 4 vom Kurzschluss bis zur Last von drei hintereinander geschalteten 65-W-Leuchtstofflampen, die im Kaltstartbetrieb gezündet werden, praktisch konstant. Der Strom beträgt ca. 400 mA. Die zwischen den Klemmen 3 und 4 auftretende Brennspannung liegt dabei im Bereich von null bis 400 V. Die Leerlaufspannung zwischen den Klemmen 3 und 4 beträgt bei dieser Schaltungsanordnung ca. 1000 V.

   Durch die beschriebene Anordnung ist es auf eine ausserordentlich einfache Art und Weise möglich, Glühkathodenoder Kaltkathoden-Entladungslampen beliebiger Länge, z. B.

   bei 38 mm Rohrdurchmesser und Niederdruck-Quecksilberdampf-Entladung bis zu 4.5 m Länge, über eine einzige Brükkenschaltungsanordnung zu betreiben. Dabei ist von besonderem Vorteil, dass mit einem einzigen Vorschaltgerät-Typ unabhängig von der Leuchtrohrlänge jeweils ein genau definierter Betriebsstrom erzeugt werden kann. Dies bedeutet, dass ein einziger Vorschaltgeräte-Typ für den entsprechenden Betriebsstrombereich praktisch alle vorkommenden Lampentypen versorgen kann, und nicht wie bisher für jede Leuchtstofflampe ein ganz spezielles Vorschaltgerät, das nur für diesen Leuchtstofflampen-Typ verwendet werden kann, notwendig ist. Speziell für Beleuchtungs- und Lichtreklame-Anlagen, bei denen von den Lichtquellen gefordert wird, dass sie gleiche Leuchtdichten haben, ist dies von grosser Bedeutung.

   Beim derzeitigen Stand der Technik haben z. B. praktisch alle serienmässigorzeugten Leuchtstofflampen von Typ zu EMI1.1 Typ verschieden hohe Leuchtdichten. Dies bedeutet, dass, wenn 20 W, 40 W oder 65 W Leuchtstofflampen in einer Beleuchtungsanlage gemeinsam betrieben werden, stark unterschiedliche Leuchtdichten an den Lichtquellen selbst auftreten. Dies wirkt sich u. a. auch sehr nachteilig bei Lichtreklameanlagen aus, da dann die auf der Oberfläche der Lichtwerbelampen auftretenden Leuchtdichten ebenfalls grosse Unterschiede aufweisen.

   Wirtschaftlich lassen sich die beispielsweise beschriebenen Vorschaltgeräte u. a. so herstellen, dass serienmässige Leuchtstofflampen-Drosseln ohne gesonderte Schutzgehäuse gemeinsam mit den Kondensatoren in einem Kunststoffblock eingegossen werden, so dass das ganze Vorschaltgerät als Vierpol ausgebildet ist. Da in relativ weiten Grenzen der Schaltung der zu entnehmende Strom zwischen den Klemmen 3 und 4 fast proportional zur Kapazität der Kondensatoren ist, können unterschiedliche, in der Praxis nutzbare Vorschaltgeräte-Typen gegebenenfalls mit den gleichen Drosseln nur unter Verwendung anderer Kondensatoren erstellt werden. Die in Fig. 4 beschriebene Schaltung gibt z. B. einen praktisch konstanten Strom zwischen den Klemmen 3 und 4 von ca. 200 mA ab, wenn die Kapazität der Kondensatoren 2.5 uF beträgt.

   PATENTANSPRUCH

   Elektrisches Vorschaltgerät für eine Gasentladungslampe, mit Drosseln und Kondensatoren, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Brückenschaltungsanordnung vorgesehen ist, deren Zweige aus Drosseln (L1, L2) und Kondensatoren (Cl, C2) bestehen, die so aufeinander abgestimmt sind, dass die Brückenausgangsspannung höher ist als die Brückeneingangsspannung, um mit der Ausgangsspannung die Gasentladungslampe zu zünden und mit dem für sie notwendigen Betriebsstrom zu versorgen.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Vorschaltgerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseln und Kondensatoren der Brückenschaltungsanordnung derart aufeinander abgestimmt sind, dass sie bei einer Frequenz von 50 Hz der Betriebsspannung der Gasentladungslampe eine Resonanzschaltung bilden, wodurch der aus der Brückenschaltungsanordnung entnommene Ausgangsstrom in bestimmten Grenzen unabhängig von der Last konstant ist.

   2. Vorschaltgerät nach Patentanspruch mit mehreren Brückenschaltungsanordnungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Brückenschaltungsanordnungen parallel oder hintereinander geschaltet sind.

   3. Vorschaltgerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Netzzuleitung zum und im Gerät eine Sicherung befindet.

   4. Vorschaltgerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Drossel einen Luftspalt hat.

   5. Vorschaltgerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseln der Brückenschaltungsanordnung gleiche Induktivitätswerte haben.

   6. Vorschaltgerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils mindestens zwei Drosseln auf einem gemeinsamen Kern oder/und in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind und ihre einzelnen Anzapfungen herausgeführt sind.

   7. Vorschaltgerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatoren der Brückenschaltung gleiche Kapazitätswerte aufweisen.

   8. Vorschaltgerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Kondensatoren in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind und die einzelnen Anschlüsse herausgeführt sind.

   9. Vorschaltgerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseln und die Kondensatoren in einem ihnen gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind.

   10. Vorschaltgerät nach Patentanspruch und Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Anschlussleitungen an von aussen zugänglichen Klemmen aus dem Gehäuse herausgeführt sind.

   11. Vorschaltgerät nach Patentanspruch und Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse mit elektrisch isolierendem, aber thermisch leitendem Füllmaterial ausgegossen ist.