CH681263A5 - - Google Patents

Description

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CH 681 263 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Vor-schaltgerät für Fluoreszenzlampen gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der Europäischen Patentanmeldung Nr. 118 309 ist ein derartiges Vorschaltgerät bekannt.

In Fig. 1 der vorliegenden Patentanmeldung ist ein Schaltungsbeispiel eines solchen Vorschaltgerätes mit einem als Fluoractor bezeichneten Thyristor-Halbleiterschaltelement und Spannungsbegren-zungselement 3 gezeigt. An den bekannten Lampenstromkreis mit der Lampe 1, der Drossel L und dem Kondensator C ist dabei das Vorschaltgerät mit dem Gleichrichter 2, dem Fluoractor 3 und einem weiteren Thyristor 4 angeschlossen. Anhand der Fig. 2a bis 2d mit den Spannungsverläufen der in der Fig. 1 angegebenen Spannungen U1 bis U4 kann die Funktion des bekannten Vorschaltgerätes kurz rekapituliert werden. Beim Anlegen der Versorgungsspannung an die Lampenschaltung wird der Fluoractor 3 durch die steigende Spannung U3 an seinem Steuereingang leitend. Der Lampenstrom II fliesst durch die Drossel L, die Glühkathoden der Lampe 1, den Gleichrichter 2 und den Fluoractor 3. Die Lampe 1 wird vorgeheizt. Die gleichgerichtete Spannung U1 lädt dabei allmählich den Kondensator C1 des Vorschaltgerätes auf. Die Spannung U2 ist rampenförmig mit einer überlagerten Welligkeit (Fig. 2b). Bei einem vorbestimmten Spannungswert von U2, der bei einem Maximum von U1 erscheint, wird die Schaltschwelle des Thyristors 4 erreicht und der Steuereingang des Fluoractors 3 auf einen tiefen Spannungswert bzw. Nullpotential gesetzt. Damit wird der Fluoractor 3 zum Sperren angesteuert.

Der tatsächliche Sperrzustand wird indes erst später erreicht, da der Fluoractor erst beim Absinken des Stromes II unter einen vorgegebenen, durch den Fluoractor bestimmten Haltestrom Ih in den Sperrzustand gehen kann. Beim Sperren des Fluoractors wird der Strom II unterbrochen, was infolge der Drossel L zu einer hohen induzierten Zündspannung zum Zeitpunkt tz führt (Fig. 2d). Die Zündspannung wird durch Begrenzungsdioden im Fluoractor 3 auf ca. 1500 Volt beschränkt.

Der Haltestrom Ih, bei welchem die Zündung der Lampe erfolgt bzw. der Zündzeitpunkt tz, ist somit nicht einstellbar sondern durch den Fluoractor bestimmt. Bei grossen Induktivitätswerten der Drossel L (d.h. bei kleinen Fluoreszenzlampen), kann dieser vorgegebene Strom sogar zu einer Zerstörung des Fluoractors führen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Vorschaltgerät der genannten Art zu schaffen, bei welchem der Zündstrom bzw. die Zündspannung genau und unabhängig vom Haltestrom einstellbar ist. Dies soll auf möglichst einfache und kostengünstige Weise möglich sein.

Die genannte Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Es ergibt sich dadurch die Möglichkeit der genannten Einstellung des Zündzeitpunktes bzw. des

Stromes II und damit auch der Grösse des Zündimpulses.

Vorzugsweise ist die Steueranordnung als mit dem Fluoractor in Serie geschalteter Thyristor ausgestaltet, welcher von einem vom Lampenstrom II durchflossenen Spannungsteiler gesteuert wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 die Lampenschaltung und ein elektronisches Vorschaltgerät gemäss Stand der Technik;

Fig. 2a bis 2d schematisch Spannungsverläufe in der Schaltung von Fig. 1;

Fig. 3 ein Vorschaltgerät gemäss der Erfindung;

Fig. 4a bis 4d schematisch Spannungsverläufe im erfindungsgemässen Vorschaltgerät.

Die bereits erläuterten Fig. 1 sowie 2a bis 2d zeigen schematisch ein bekanntes Vorschaltgerät, weiches grundsätzlich gemäss der EP-A 118 309 aufgebaut ist. Mit 3 ist dabei das dort beschriebene und als Fluoractor benannte Halbleiterelement bezeichnet.

Fig. 3 zeigt ein erfindungsgemässes Vorschaltgerät, wobei gleiche Bezugsziffern gleiche Elemente wie in Fig. 1 bezeichnen. In Serie mit dem Fluoractor 3 sind ein Spannungsteiler R1/R2 sowie ein Thyristor 5 geschaltet, dessen Gate durch die Teilspannung am Spannungsteiler R1/R2 gesteuert wird.

Die Funktion beim Anlegen der Wechselspannung an der Lampe 1 ist zunächst grundsätzlich gleich wie beim bekannten Vorschaltgerät. Der Fluoractor geht in leitenden Zustand und die Lampe 1 wird vorgeheizt. Über dem Thyristor 5 ergibt sich indes ein Spannungsverlauf U1 wie in Fig. 4a gezeigt. Nach dem Nulldurchgang des Vorheizstromes ist der Thyristor 5 nicht gezündet. Deshalb fliesst der gesamte Vorheizstrom durch den Widerstand R2. Beim Zeitpunkt tx (Fig. 4a) wird am Gate des Thyristors 5 die Schaltschwelle erreicht, bei welcher der Thyristor 5 gezündet wird. Mit der Wahl des Widerstandswertes R2 lässt sich die Grösse des Vorheizstromes, bei welchem der Thyristor 5 zündet, und damit die Zeit tx einstellen. Der Widerstand R1 bestimmt die Höhe der Spannung Ux am Thyristor zum Zeipunkt tx. Durch den Spannungssprung von Ux auf 1 V am Thyristor 5 entsteht am Gate des Thyristors 4 (U2, Fig. 4b) zum Zeitpunkt tx ein lokales Maximum während jeder Halbperiode der Netzfrequenz. Dieses lokale Maximum bewirkt, dass nach langsamem Aufladen des Kondensators C1 die Schaltschwelle am Gate des Thyristors 4 zum Zeitpunkt tx nach dem Nulldurchgang des Vorheizstromes bei einer vorbestimmten Grösse des zunehmenden Vorheizstromes erreicht wird. Dadurch wird beim Öffnen des Fluoraktors 3 (der nach dem Nulldurchgang den zunehmenden Strom noch Unterbrechen kann, bis dieser Strom einen Wert erreicht hat, der ca. das 1,5fache des Haltestromes beträgt) eine Zündspannung an der Lampe induziert, deren Höhe durch die Grösse des unterbrochenen Vorheizstromes genau bestimmt ist, welcher seinerseits durch die Wahl des Zeitpunktes tx einstellbar ist. Diese Einstellung des Zündzeitpunktes tx hat zwei

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Vorteile gegenüber der bekannten Lösung, bei welcher der Haltestrom des Fluoraktors den Zündzeitpunkt bestimmt. Erstens ist, wie gesagt, die Höhe der Zündspannung an der Lampe 1 einstellbar. Zweitens entsteht der Zündspannungsimpuls zu einem Zeitpunkt nach dem Nulldurchgang des Netzstromes und vor dem Erreichen seines Maximums. Nach der Zündung der Lampe wird also genügend Netzstrom geliefert, um die Lampe in der ersten Netzperiode nach der Zündung möglichst lange im ionisierten Zustand zu halten. Bei der bekannten Lösung wird die Lampe nach dem Maximum des Netzstromes und vor seinem Nulldurchgang gezündet, was die Dauer der Ionisierung der Lampe in der ersten Netzperiode verkürzt. Die Lampe kann in der zweiten Netzperiode nach der Zündung eher verlöschen, wenn die Ionisierung des Lampengases nur sehr kurz ist.

Zur Vermeidung von Störungen des Thyristors 4 kann ein Kondensator C2 zwischen Gate und Kathode des Thyristors 4 geschaltet werden.

Claims (3)

Patentansprüche

1. Elektronisches Vorschaltgerät für Fluoreszenzlampen, bei welchem ein parallel zur Lampe liegendes Halbleiterschalt- und Spannungsbegren-zungselement nach Ablauf einer von einem Zeitglied abhängigen Vorheizzeit ansteuerbar ist, um den durch eine Drosselspule und die Lampenkathoden fliessenden Strom zu unterbrechen und mit Hilfe der Drossel eine Lampenzündspannung zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit dem Zeitglied zusammenwirkende Steueranordnung (5, R1, R2) vorgesehen ist, durch welche der Ansteuerzeitpunkt für das Halbleiterschalt- und Spannungs-begrenzungselement (3) derart einstellbar ist, dass er in den Bereich des nach einem Nulldurchgang zunehmenden Stromes fällt.

2. Elektronisches Vorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung von einem Thyristor und das Stellglied von einem ohmschen Spannungsteiler (R1/R2) gebildet werden, welche zueinander parallel und in Serie mit dem Halbleiterschalt- und Spannungsbegren-zungselement (3) geschaltet sind, wobei das Gate des Thyristors mit dem Mittelpunkt des Spannungsteilers verbunden ist, und die Anode des Thyristors (5) mit der Kathode des Halbleiterschalt- und Span-nungsbegrenzungselementes (3) und einem Kondensator (C1) des Zeitgliedes in Verbindung steht.

3. Elektronisches Vorschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Ausgang des Zeigliedes ein Kondensator (C2) zur Störungsunterdrückung angeordnet ist.

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