DE2060474C3 - Zündgerät für eine mit Vorschaltgerät betriebene Entladungslampe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Z.ündgerät für eine mit Vorschaltgerät betriebene Entladungslampe, bei welchem periodisch der Zündkondensator zur Zündung der Entladungslampe aufgeladen wird und sich über einen gesteuerten Schalter durch die Primärwicklung eines Impulstransformators entlädt, der die Spannungsimpule auf die für die Entladungslampen notwendige Zündspannung hochtransformiert.

Für Beleuchtungsanlagen werden häufig Gasentladungslampen benutzt, einmal wegen der hohen Lichtausbeute und zum anderen deswegen, weil man durch Verwendung eines bestimmten Füllgases farbiges Licht beispielsweise für Reklamezwecke erzeugen kann. Insbesondere wird für Hochleistungslampen eine Metalldampffüllung, z. B. Quecksilberdampffüllung, benutzt.

Für derartige Metalldampfentladungslampen, auch für Metall-Halogenlampen, Natrium-Hochdruck-Lampen sowie Höchstdrucklampen werden zur ersten Ionisierung der Entladungsstrecke sehr hohe Spannungsimpulse benötigt, zu deren Erzeugung besondere Geräte vorgesehen werden müssen.

Es ist ein Zündgerät für Gasentladungslampen vorgeschlagen worden (Patentanmeldung

764 111.1), bei welchem der Hochspannungszündimpuls von einem Kondensator erzeugt wird, welcher sich über einen Schwellwertschalter durch die Primärwicklung eines Impulstransformators entlädt. Der Impulstransformator transformiert die Kondensatorentladungsspannung auf die Zündspannung der Entladungslampe hoch. Die Aufladung des Kondensators erfolgt hier über die Sekundärwicklung des Impnlstransfarmatars und einen aus einer Diode und einem Widerstand bestehenden Aufladekreis. Der Widerstand dient zur Ladestrombegrenzurig für den Kondensator bzw. dazu, den Entladezeitpunkt des Kondensators festzulegen. Zwischen Primär- und Sekundärwicklung des Impulstransformators befindet sich — in Reihe mit beiden geschattet — ein spannungsabhängiger Widerstand. Dieser

ίο bewirkt, daß die Hochspannungsimpulse — bei niedrigem ohmschen Widerstand — auf die Entladungslampe wirken können. Hat dann die Entladungslampe gezündet, dann fällt der Widerstand der Lampenstrecke ab, der Kondensator wird nicht mehr bis zur Entladespannung aufgeladen und erzeugt keine Spannungsimpulse mehr. Auf den spannungsabhängigen Widerstand wirkt nun nur noch die Lampenspannung, welcher er einen sehr hohen Widerstand entgegensetzt. Beide Widerstände, der Ladebegrcnzungswiderstand und der spannungsabhängige Widerstand, nehmen jedoch eine Leistung auf. In dem Falle, wenn die Entladungslampe defekt ist, d. h. nicht zündet, erzeugt das Zündgerät über eine sehr lange Zeit hinweg Spannungsimpulse; es ist über eine sehr lange Tj it hinweg in Betrieb. Dadurch erwärmen sich beide Widerstände sehr stark. Die Folge davon ist, daß das Zündgerät zur Vermeidung einer Schädigung durch zu starke Erwärmung entsprechend groß und aufwendig ausgeführt sein muß. Ein derartiges Zündt>erät benötigt verhältnismäßig viel Platz.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Zündgerät für Entladungslampen zu schaffen, bei welchem eine starke Erhitzung trotz kleiner baulicher Ausführung vermieden ist, und bei welchem leistungsstarke Zündimpulse, die nicht über einen spannungsabhängigen, die Nutzleistung reduzierenden Widerstand auf die Lampe übertragen werden.

Die Aufgabe wird durch ein Zündgerät der eingangs genannten Art gelöst, bei welchem eine an sich bekannte Spannungsvervielfacherschaltung mit mindestens zwei Kondensatoren unterschiedlicher Kapazität, wobei der auf die höhere Spannung aufgeladene Kondensator eine geringere Kapazität aufweist als der andere, und mindestens zwei Dioden zur Aufladung des Zündkondensators dienen, und daß der auf die höhere Spannung aufgeladene Kondensator der Spannungsvervielfacherschaltung der Zündkondensator ist.

Vorteilhaft wird als gesteuerter Schalter ein Thyristor benutzt, dessen Steuerschaltung zwei als Spannungsteiler dienende ohmsche Widerstände, eine auf die Steuerelektrode des Thyristors wirkende Triggerdiode und einen zu dieser parallelgeschalteten Zündkondensator aufweist. Von den beiden Widerständen wird der eine als temperaturabhängiger Widerstand ausgeführt; er ist bei höherer Temperatur hochöhmig und bei niedriger Temperatur niederohmig.

Der Vorteil einer derartigen Schaltung besteht im

wesentlichen darin, daß wegen Fehlens eines an sich leistungsstarken Ladestrombegrenzungswiderstandes und eines spannungsabhängigen Widerstandes das Gerät sehr klein in seinen äußeren Abmessungen gebaut werden kann und die Impulserzeugung mit ho-

hem Wirkungsgrad erfolgt, wodurch auch bei erhöhten lampenparallelen Leitungskapazitäten ausreichend hohe Impulsspannungen entstehen.

An Hand der Zeichnung, die ein Ausfülirungsbei-

spiel darstellt, soll die Erfindung näher erläutert werden.

Ein Zündgerät, welches zwei Anschlußklemmen sowohl für die Stromaufnahme als auch für die Impulsabgabe — über die gleichen Klemmen - aufweist, ist in den Lampenstrom parallel zur Entladungslampe 1 geschaltet. Innerhalb des Zündgeräts befindet sich ein Kondensator 2 in Reilie mit der Sekundärwicklung 3 eines Impulstransformators. Die Leitung, in die der Kondensator 2 geschaltet ist, wird zwischen zwei Dioden 4 und 5 angeklemmt. Der Stromkreis mit Sekundärwicklung 3 und Kondensator! liegt an der einen Lampenklemme B des Zündgeräts. In der Leitung der zweiten Lampenklemme A befindet sich ein Kondensator 6. Dabei ist zwischen Lampenklemme A und Kondensator 6 eine Verbindungsleitung zur Primärspule 7 gelegt, die zu den Dioden 4 und 5 weiterführt. Die Diode 5 ist wieder mit dem Kondensator 6 verbunden.

Parallel zu den Verbindüngspunkten Kondensator6/Diode5 und Primärwicklung 7 Diode 4 liegt ein TnyristorS mit Steuerschaltung. Dieser besteht aus zwei als Spannungsteiler wirkenden Widerständen 9 und 10. aus einem Kondensator 11 und einer Triggerdiode 12. Dabei ist der Widerstand 9 auf die Anode, der Widerstand 10 auf die Kathode des Thyristors 8 geschaltet, und der Kondensator 11 liegt parallel zum Widerstand 10. Die Triggerdiode 12 ist zwischen dem Widerstand 9 und dem Kondensator Il an der Steuerelektrode des Thyristors 8 angeschlossen.

In den Lampenstromkreis ist eine Drossel 13 zur Begrenzung des Lampenstroms geschaltet.

Die Wirkungsweise des Zündgeräts ist nachfolgend beschrieben. Bei der ersten Halbwelle fließt der Strom von der Lampenklemme A, durch die Primärwicklung? über die in Durchlaßrichtung geschaltete Diode 4, durch den Kondensator 2 und die Sekundärwicklung 3 in den Lampenstromkreis (Lampenklemme B). Dabei wird der Kondensator 2 auf den Scheitelwert der Netzspannung aufgeladen. Bei der zweiten Halbwelle fließt der Strom von der Lampenklemme R zu dem Kondensator 2, die Diode S. und der. Kondensator 6 zur Lampenklemme A in den Lampenstromkreis. Die Anordnung, bestehend aus dem Kondensator 2, den Dioden 4 und 5 wirkt dabei als Spannungsvcrdcpplerschaltung; der Kondensator 2 dient als Spannungsquelle und stellt mit der Netzspannung an der Lampenklemme β cine Reihenschaltung zweier Spannungsquellen dar. Dadurch erhält der Kondensator 6 eine Spannung, die das Doppelte der Netzspannung ausmacht. Bekanntlich hat diese SpannungsverdopplerschaUung einen sehr hohen Innenwiderstand, so daß der Kondensator 6 einmal als Zündkondensator zur Erzeugung der Spannungsimpulse zur Zündung der Entladungslampen benutzt werden und zum anderen ein Ladestrombegrenzungswiderstand für den Kondensator 6 wegfallen kann. Bei diesem Schaltungsaufbau kann auch ein spannungsabhängiger Widerstand, dessen Aufgabe es ist, die Spannungsimpule durchzulassen und später — nach Zündung der Entladungslampe — der Netzspannung einen hohen Widerstand entgegenzusetzen — in Fortfall kommen. Der Kondensator 6 entlädt sich über den gezündeten Thyristors auf die Primärwicklung7. Der Zündzeitpunkt des Thyristors 8 wird durch die Element der Steuerschaltung bestimmt. Über die Sekundärwicklung3 wird der Spannungsimpuls der Kondensatorentladung auf Zündspannung für die Entladungslampe i hochtransformiert und über die Lampenklemmen A, B in den Lampenstromkreis eingespeist. Bei brennender Entladungslampe 1 werden keine Zündimpulse erzeugt, da die Spannung des Kondensators 11 unter der Zündspannung des Triggerdiode 12 bleibt, bedingt durch das verminderte Spaniiung:>niveau an der brennenden Entladungslampe 1. Durch entsprechende Auslegung der Schaltelemente der Steuerschaltung des Thyristors 8 kann der Zeitpunkt, die Lage und auch die Anzahl der Spannungsimpulse eingestellt werden. Ist die Entladungslampe 1 defekt, dann bleibt der Widerstand des Lampenstromkreises hoch. Das bedeutet, daß das Zündgerät praktisch beliebig lang Zündimpulse abgibt. Obwohl sich dabei das Gerät nicht erhitzt, kann man die Eigenerwärmung des Widerstandes 9 zum Abbrechen der Impulsfolge ausnutzes. Hierzu wird der Widerstand 9 vorteilhaft temperaturabhängig ausgeführt. Er besitzt dabei eine Widerstand-Temperaturkennlinic, die bei Überschreitung einer bestimmten Temperatur plötzlich stark ansteigt, d. h. der Widerstand 9 wird plötzlich hochohmig. Dadurch kann kein Strom mehr in die Steuerschaltung des Thyristors 8 fließen, der Thyristor 8 wird nach Überschreiten einer bestimmten Zeit nicht mehr durchgezündet. Es unterbleiben weitere Zündspanr_:ungsimpulse für die Entladelampe.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   1, Zündgerät für eine mit Vorschaltgerät betriebene Entladungslampe, bei welchem ein Zündkondensator zur Zündung der Entladungslampe aufgeladen wird und sich über einen gesteuerten Schalter durch die Primärwicklung eines Impulstransformators entlädt, der die Spannungsimpulse auf die für die Entladungslampe notwendige Zündspannung hochtransformiert, dadurch gekennzeichnet, daß eine an sich bekannte Spannungsvervielfacherschaltung mit mindestens zwei Kondensatoren (2 und 6) von unterschiedlicher Kapazität, wobei der eine, auf die höhere Spannung aufgeladene Kondensator (6) eine geringere Kapazität als der andere (2) aufweist, und mindestens zwei Dioden (4 und 5) zur Aufladung des Zündkondensators (6) dienen, und daß der auf die höhere Spannung aufgeladene Kondensator der Spannungsvervielfacherschaltung der Zündkondensator (6) ist.
2. 2. Zündgerät nach Anspruch 1, bei welchem als gesteuertes Schallgerät ein Thyristor mit einer aus zwei als Spannungsteiler dienenden ohmschen Widerständen, einer auf die Steuerelektrode des Thyristors geschalteten Triggerdiode und einem zur Triggerdiode parallelgeschalteten Kondensator bestehende Steuerschaltung dient, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Widerstände (9/10) temperaturabhängig ist.