DE2710066A1

DE2710066A1 - Leuchtstofflampen-startschaltung und -speiseschaltung

Info

Publication number: DE2710066A1
Application number: DE19772710066
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl Chem Ulrich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-03-08
Filing date: 1977-03-08
Publication date: 1978-09-14
Also published as: NL7802528A; FR2383576A1

Description

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LANDWEHRSTR. 37 80OO MÜNCHEN 2 TEL. O 09 / 59 67 84

München, den 7· März 1977 /J Anwaltsaktenz.: 1^4 - Pat. 12

Dipl.-Chem. Helmut Ulrich, Waldhornstraße 27, 8000 München 50 Leuchtstofflampen-Startschaltung und -Speiseschaltung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Leuchtstofflampen-Startschaltung und -Speiseschaltung mit einer in der Zuleitung zu einer Lampenelektrode liegenden Drossel und mit einem an die Verbindung zwischen der Drossel und der genannten Lampenelektrode einerseits und an die Zuleitung zur anderen Lampenelektrode andererseits angeschlossenen Kondensator.

Allgemein bekannt sind Leuchtstofflampen-Startschaltungen und -Speiseschaltungen mit einer in der Zuleitung zu einer Lampenelektrode liegenden Induktivität als Strombegrenzer und einem parallel zur Leuchtstofflampe liegenden Starter, über welchen ein Strom zur Vorheizung der Lampenelektroden fließt und welcher sich beim Ingangkommen der Entladung selbsttätig abschaltet. Weiter ist im allgemeinen ein Kompensationskondensator zur Verbesserung des Leistungsfaktors vorgesehen, welcher an den nicht mit der Lampenelektrode verbundenen Anschluß der genannten Drossel einerseits und die Zuleitung zur jeweils anderen

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Lampenelektrode andererseits angeschlossen ist.

Leuchtstofflampen-Startschaltungen und -Speiseschaltungen dieser ' Art besitzen den Nachteil, daß die Leuchtstofflampen nicht sofort nach Einschaltung zünden und daß der Zeitpunkt der Zündung nicht ; festliegt, was für viele Anwendungsfälle unannehmbar ist, so daß \ in diesen Fällen Leuchtstofflampen nicht verwendet werden konn- ; ten.

Ferner sind Rapidstart-Schaltungen für Leuchtstofflampen bekannt

geworden (Lueger, Lexikon der Technik, Band Ik, 1969, Seite 29), bei denen die Lampenelektroden mittels gesonderter Wicklungen eines Heiztransformators vorgewärmt werden, in welchen im wesentlichen nur vor der Zündung der Leuchtstofflampe eine Heizspannung induziert wird. Bei diesen Rapidstart-Schaltungen sind auch Kondensatoren vorgesehen, welche an die Verbindung zwischen der Strombegrenzungsdrossel und der zugehörigen Lampenelektrode einerseits und an die Zuleitung zur jeweils anderen Lampenelek- ! trode andererseits angeschlossen sind. Diese Kondensatoren sind Entstörkondensatoren mit einer Kapazität von einigen wenigen Nanofarad und haben die Aufgabe, die bei Zündung der Leuchtstofflampe entstehenden, hochfrequenten Störungen auszusieben.

Ausgehend von diesen bekannten und eingangs kurz beschriebenen j Leuchtstofflampen-Startschaltungen und -Speiseschaltungen soll ! erfindungsgemäß die Aufgabe gelöst werden, mittels einer außerordentlich einfachen und billigen Schaltung eine sofortige Zündung von Leuchtstofflampen ohne das Auftreten von Zündverzögerungen und von Flackern zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der genannte, an die Verbindung zwischen der Drossel und der zugehörigen Lampenelektrode einerseits und an die Zuleitung zur jeweils anderen Lampenelektrode andererseits, angeschlossene Kondensator relativ zur Drossel so bemessen iat, daß bei Betriebefrequenz an ihn ein· Spannung anliegt, von welcher mindestens der Scheitel-

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wert über der Zündspannung der Leuchtstofflampe liegt.

ι Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke besteht also im we- ; sentlichen darin, aus der Strombegrenzungedrossel und dem zwi- : sehen dieser und der Leuchtstofflampe in der vorstehend angege-I benen Weise vorgesehenen Kondensator einen Serienschwingkreis

mit Bezug auf die Betriebsfrequenz aufzubauen, welcher es ermögi licht, je nach den in dem Serienschwingkreis wirksamen Ohm*sehen j Widerständen in weiten Grenzen eine beliebig hohe Spannung an ; die Larapenelektroden anzulegen. Es hat sich gezeigt, daß bei i Verwendung üblicher Strombegrenzungsdrosseln in der Größe von . einigen wenigen Henry ein Kondensator von größenordnungsmäßig i etwa 4 Mikrofarad eine zuverlässige Zündung einer handelsübli- ^: chen 40 W-Neon-Leuchtstoffröhre in allen Fällen unmittelbar nach

: dem Einschalten ermöglichte.

I Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung braucht der erwähnte Kon-

i densator mit seinen Anschlüssen nicht unmittelbar an die Lampenl elektroden gelegt zu werden. Vielmehr kann zwischen die Konden- ! satoranschlässe und die jeweils zugehörigen Lampenelektroden ι mindestens ein bzw. jeweils ein Vorwiderstand geschaltet werj den, welcher die Helligkeit der betreffenden Leuchtstofflampe !nach Einschaltung leinzustellen gestattet. Es zeigt sich der : überraschende Vorteil, daß die Größe eines solchen Vorwider-ί Standes die Größe des durch die Leuchtstofflampe fließenden : Stromes und damit die Helligkeit bestimmt, jedoch keinerlei Ein- ' j fluß auf den Zündvorgang hat, welcher sich bei der hier vorge- : schlagenen Schaltung abspielt, da die Kondensatorblindspannung . unabhängig von der Größe des genannten Vorwiderstandes oder der

¹ genannten Vorwiderstände beim Einschalten an der Leuchtstoff-ι lampe anliegt, solange diese noch nicht gezündet hat. Auf diese ; Weise ist es möglich, den Vorwiderstand in vielfältiger Weise

' auszubilden und mit ihm eine Helligkeitssteuerung der Leucht-

I stofflampe in einem kontinuierlichen Bereich von Null bis zur

; maximalen Helligkeit ohne das Auftreten von Startschwierigkeiten i ι

durchzuführen· j

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ι Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der hier vorge-¹ schlagenen Schaltung bilden im übrigen Gegenstand der anliegen- : den Ansprüche, auf welche hier zur Vereinfachung und Verkürzung ' der Beschreibung ausdrücklich hingewiesen wird. Nachfolgend wer- ! den einige Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die anlie-• gende Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar:

¹ Figur 1 ein schematisches Schaltbild einer Leucht-

I stofflampen-Startschaltung und -Speiseschal-

i tung der hier vorgeschlagenen Art,

j Figur 2 einen Teil der Schaltung nach Figur 1 in ab-

I gewandelter Form und

■ Figuren weitere, abgehandelte Ausführungsformen des i in Figur 2 gezeigten Schaltungsteiles von

■ Figur 1.

! Die Schaltung nach Figur 1 entha.i. · nie Leuchtstofflampe 1, bei- ! spielsweise eine Neon-Leuchtstoffröhre, die über einen indulttiiven und/oder Ohm¹sehen Vorwiderstand 2 und eine Strombegrenzungs-I drossel 3 an ein Netz von beispielsweise 220 Volt Wechselspanjnung anschließbar ist. Letzteres ist durch die Anschlußklemmen R und Mp angedeutet.

j Zwischen der Strombegrenzungsdrossel 3 und der aus der Leuchtjstofflampe 1 und dem Vorwiderstand 2 gebildeten Serienschaltunp liegt parallel zu letzterer ein Kondensator 4, der mit der Strombegrenzungsdrossel 3 einen Serienschwingkreis bildet, welcher bei der Betriebsfrequenz des Netzes dem Resonanzpunkt so nahe ist, daß die an dem Kondensator anliegende Blindspannung und damit die auch an der Leuchtstofflampe 1 anliegende Spannung mindestens mit ihrem Scheitelwert die Zündspannung der Leuchtstofflampe übersteigt, so daß die Leuchtstofflampe sogleich zündet. Nachdem diese Zündung bereits innerhalb der ersten Perioden der Wechselspannung nach deren Zuschaltung stattfindet, läßt sich der Be- | ginn der Lichtemission sehr genau steuern, ao daß bei Verwendung

4 i

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¹ der hier vorgeschlagenen Schaltung Leuchtstofflampen auch zur ; Filmbelichtung in der Reproduktionstechnik und dergleichen eingesetzt werden können.

; Wie bereits zuvor angedeutet, kann der Vorwiderstand 2 von einem zur Helligkeitssteuerung der Leuchtstofflampe 1 dienenden, ' veränderlichen Ohm¹sehen Widerstand oder von einer veränderli- < chen Induktivität gebildet sein, die beispielsweise die Gestalt , eines Transduktors oder einer Ringkerndrossel mit Schleifkontakt j hat.

j Eine Trennung von der an der Lampenelektrode anliegenden Hoch-

! spannung kann jedoch auch gemäß der Ausführungsform nach Fi-

j gur 2 mittels eines Transformators 5 erreicht werden, dessen j Primärwicklung 6 an die in Figur 1 mit A und B bezeichneten i Klemmen angeschlossen ist, während die Sekundärwicklung 7 Ver-

• bindung zu einem zur Helligkeitssteuerung dienenden, veränder-

i baren Ohm*sehen Widerstand 8 hat.

ί [

'· In Figur 3 i*t eine Schaltung gezeigt, welche der Schaltung nach j Figur 2 entspricht, bei welcher jedoch an die Sekundärwicklung ί des Transformators 5 eine Brückenschaltung 9 angeschlossen ist, ! deren Gleichetromdiagonale an der Serienschaltung eines Emitter-, i Widerstandes 10 und der Emitter-Kollektor-Strecke eines Steuerj transistors 11 anliegt, über dessen Basis mittels eines Steuer-{ gerätes 12 der Stromfluß durch die Brückenschaltung 9 und damit I durch die Sekundärwicklung 7 gesteuert wird, um schließlich die J Helligkeit der Leuchtstofflampe 1 zu steuern.

Aus Figur k ist zu ersehen, daß der Transformator 5 auch entfallen und die Brückenschaltung 9 mit ihrer Wechselstromdiagonale unmittelbar an die Klemmen A und B der Schaltung nach Fi- ! gur 1 angeschlossen werden kann. In diesem Falle ist der Transistor 11 ein Hochspannungs-Leistungstransistor zur Steuerung des Stromflusses in der Brückenschaltung 9 in Abhängigkeit von den der Basis des Leistungstransistors 11 zugeführten Steuersignalen des Steuergerätes 12.

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Es sex nochmals darauf hingewiesen, daß die Einstellung des Wit
ι derstandes 8 oder die Einstellung des Steuergerätes 12 und des

damit verbundenen Transistors 11 keinerlei Einfluß auf die Zündung der Leuchtstofflampe 1 auch im Bereich der Einstellung ganz niedriger Helligkeitswerte hat, da der Reihenschvringkreis aus der Strombegrenzungsdrossel 3 und dem Kondensator 4 stets zuverlässig eine ausreichend hohe Zündspannung an die Leuchtstofflampe 1 liefert.

Abschließend sei bemerkt, daß die hier vorgeschlagene Lösung selbstverständlich auch bedeutend vorteilhafter ist als die

triviale Maßnahme, einer Leuchtstofflampe und der damit verbundenen Strombegrenzungsdrossel von vornherein eine höhere Span- nung mittels eines an das Netz angeschlossenen Transformators ! zuzuführen, da hierbei die Sicherheitsbestimmungen für dio dauernd anstehende, erhöhte Spannung zu beachten wären, ein erhöhter apparativer Aufwand getrieben werden müßte und ständig die erhöhte Scheinleistung zur Verfügung gestellt werden müßte.

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Claims

Patentansprüche

1 .\ Leuchtstoff lampen-Stai*tschaltung und -Speiseschaltung;, mit einer in der Zuleitung zu einer Lampenelektrode liegenden Drossel und mit einem an die Verbindung zwischen der Drossel und der genannten Lampenelektrode einerseits und an die Zuleitung zur jeweils anderen Lampenelektrode andererseits angeschlossenen ; Kondensator, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (Ό relativ zur Drossel (3) so bemessen ist, daß bei Betriebsfrequenz an ihm eine Spannung anliegt, von welcher mindestens der Scheitelwert über der Zündspannung der Leuchtstofflampe (l) liegt.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwischen einer der Lampenelektroden und dem zugehörigen Anschluß des Kondensators (k) ein induktiver und/oder Ohm'scher Vorwiderstand (2) liegt.
' 3· Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwiderstand (2) veränderbar ist.
j 4. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwiderstand von einem Transduktor oder einer Ringkerndrossel mit Schleifkontakt gebildet ist.
5· Schaltung nach Anspruch 3« dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwiderstand von der Primärwicklnng (6) eines Transformators ' (5) gebildet ist, dessen Sekundärwicklung (7) an einen veränder- : baren Lastwideretand (8) angeschlossen ist.
6. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der

! Vorwiderstand von der Primärwicklung (6) eines Transformators ! ,

(5) gebildet ist, dessen Sekundärwicklung eine Gleichrichter- , brückenschaltung (9) speist, dessen Gleichstromdiagonale an

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einen Steuertransistor (ll) angeschlossen ist.

ι 7· Schaltung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der

Vorwiderstand von der Wechselstromdiagonalen einer Gleichrichter-¹ brückenschaltung (9) gebildet ist, deren Gleichstromdiagonale ' an einen Steuertransistor (ll) angeschlossen ist.

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