DE2647371C

DE2647371C - Circuit arrangement for operating discharge lamps in two power levels

Info

Publication number: DE2647371C
Authority: DE
Inventors: Liang-Ing Bourg-Ia-Reine FR; Dolezon Jean Puteaux Tchang
Original assignee: Compagnie des Lampes S.A., 75008 Paris
Publication date: 1982-12-16

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Betrieb von Entladungslampen in zwei Leistungsstufen, bei der für jede Entladungslampe eine Versorgungs-The invention relates to a circuit arrangement for operating discharge lamps in two power levels, in which for each discharge lamp a supply

schaltung vorgesehen ist, die zwei Anschlüsse für den Anschluß von zwei Leitern eines Wechselspannungsnetzes, eine zwischen dem ersten Anschluß und der einen Lampenelektrode angeordnete Hauptlastdrossel, eine mit dem zweiten Anschluß und der zweiten Lampenelektrode verbundene Zusatzlastdrossel und eine Steuerschaltung aufweist, wobei die Steuerschaltung einen parallel zur Zusatzlastdrossel geschalteten Arbeitstriac enthält, dessen Schaltzustand mittels einer für mehrere Entladungslampen gemeinsamen und übercircuit is provided, the two connections for the connection of two conductors of an AC voltage network, a main load choke arranged between the first connection and the one lamp electrode, a with the second connection and the second lamp electrode connected additional load choke and a Having control circuit, the control circuit having a working triac connected in parallel to the additional load choke contains whose switching state by means of a common for several discharge lamps and via

einen Steuerschalter mit einem Steuerpotential verbindbaren Steuerleitung derart gesteuert wird, daß die Zusatzlastdrossel entweder in den Stromkreis der Entladungslampe einbezogen oder kurzgeschlossen ist. Bei einer solchen Schaltung besteht eine Gefahr einer Zerstörung, wenn die einzelnen Versorgungsschaltungen fehlerhaft an das speisende Netz angeschlossen werden.a control switch can be connected to a control potential Control line is controlled so that the additional load throttle either in the circuit of the Discharge lamp is included or short-circuited. With such a circuit there is a risk of Destruction if the individual supply circuits are incorrectly connected to the supply network will.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der genannten Art zu schaffen, bei der die Gefahr einer Beschädigung oder Zerstörung infolge eines Anschlußfehlers der Versorgungsschaltung wesentlich verringert ist. Dies wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß zwischen dem zweiten Anschluß und dem von der Entladungslampe abgewandten Verbindungspunkt von Zusatzlastdrossel und Arbeitstriac eine Induktionsspule eingeschaltet ist, daß die Steuerelektrode des Arbeitstriac über einen ersten Widerstand an die zweite Anschlußklemme eines Steuertriac angeschlossen ist, daß die erste Anschlußklemme des Steuertriac über die Induktionsspule oder über eine mit dieser induktiv gekoppelten weiteren Induktionsspule mit dem von der Entladungslampe abgewandten Verbindungspunkt von Zusatzlastdrossel und Arbeitstriac verbunden The invention is based on the object of creating a circuit arrangement of the type mentioned, where there is a risk of damage or destruction as a result of a connection fault in the supply circuit is significantly reduced. In the case of a circuit arrangement of the type mentioned at the outset, this is the result achieved that between the second connection and the connection point facing away from the discharge lamp of the additional load choke and working triac a Induction coil is switched on that the control electrode of the working triac via a first resistor to the second terminal of a control triac is connected that the first terminal of the control triac via the induction coil or via a further induction coil inductively coupled to it with the connected to the connection point facing away from the discharge lamp of the additional load choke and the working triac

ist und daß in den Steuerkreis des Steuertriac ein zweiter Widerstand eingeschaltet ist, dessen von der Steuerelektrode abgelegenes Ende einerseits über einen Kondensator mit der ersten Anschlußklemme des Steuertriac und andererseits über einen dritten Widerstand in Reihe mit einer Diode an die Steuerleitung geführt ist, die über den Steuerschalter mit einem der Leiter des Wechselspannungsnetzes verbindbar ist.is and that in the control circuit of the control triac, a second resistor is switched on, which of the Control electrode remote end on the one hand via a capacitor to the first connection terminal of the Control triac and on the other hand via a third resistor in series with a diode to the control line is performed, which can be connected to one of the conductors of the AC voltage network via the control switch.

Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprü-, chen.Further developments result from the subclaims.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigenThe invention is explained in more detail below with reference to the drawing of exemplary embodiments. In the Show drawing

F i g. 1 und 2 zwei unterschiedliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,F i g. 1 and 2 two different embodiments the circuit arrangement according to the invention,

F i g. 3 bis 6 verschiedene Arten des Netzanschlusses der Versorgungsschaltungen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.F i g. 3 to 6 different types of network connection of the supply circuits of the invention Circuit arrangement.

Die Steuerschaltung CCbildet das Hauptelement derThe control circuit CC forms the main element of

Schaltungsanordnung und erlaubt es, den Betriebszustand einer Versorgungsschaltung von Entladungslampen L auf zwei verschiedene Leistungsstufen zu steuern, wobei jede Entladungslampe an eine Versorgungsschaltung PA angeschlossen ist und einen ersten Anschlußkontakt L 1 aufweist, der über eine Hauptlastdrossel BP an einen ersten Leiter Vl eines Wechselspannungsnetzes angeschlossen ist, sowie einen zweiten Anschlußkontakt L 2, welcher an einen zweiten Leiter V 2 des Wechselspannungsnetzes über eine Hilfslastdrossel BS angeschlossen istCircuit arrangement and allows the operating state of a supply circuit of discharge lamps L to be controlled to two different power levels, each discharge lamp being connected to a supply circuit PA and having a first connection contact L 1, which is connected to a first conductor Vl of an AC voltage network via a main load choke BP , and a second connection contact L 2, which is connected to a second conductor V 2 of the AC voltage network via an auxiliary load choke BS

Bei einer derartigen Schaltungsanordnung wird eine Änderung der von jeder Entladungslampe L verbrauchten Leistung dadurch hervorgerufen, daß die Hilfslastdrossel entweder in die Schaltung einbezogen oder kurzgeschlossen wird, was mit Hilfe eines Arbeitstriac TT erfolgt, der parallel zur Hilfslastdrossel BS derart geschaltet ist, daß ein erster Verbindungspunkt PCX, der dem Arbeitstriac 7Tund der Hilfslastdrossel BS gemeinsam ist, an den zweiten AnschluC'contakt L 2 der Entladungslampe geführt ist, während ein zweiter Verbindungspunkt PCI mit dem zweiten Leiter V2 verbunden ist. Der Betriebszustand der Steuerschaltung CC wird mit Hilfe eines Steuerschalters IC gesteuert, welcher zwischen eine erste Steuerleitung FC 1 und eine zweite Steuerleitung FC2 eingeschaltet ist, die für mehrere Entladungslampen L gemeinsam vorhanden sind und unabhängig diese Lampen steuern.In such a circuit arrangement, a change in the power consumed by each discharge lamp L is caused by the fact that the auxiliary load choke is either included in the circuit or short-circuited, which is done with the help of a working triac TT , which is connected in parallel to the auxiliary load choke BS in such a way that a first connection point PCX, which is common to the working triac 7T and the auxiliary load choke BS , is led to the second connection point L 2 of the discharge lamp, while a second connection point PCI is connected to the second conductor V2 . The operating state of the control circuit CC is controlled with the aid of a control switch IC , which is connected between a first control line FC 1 and a second control line FC2 , which are common for several discharge lamps L and independently control these lamps.

Der zweite Verbindungspunkt PC2 ist mit dem zweiten Leiter V2 über eine Induktionsspule BI verbunden. Die Steuerelektrode G des Arbeitstriac TT ist über einen ersten Widerstand R 1 mit einer zweiten Anschlußklemme TC2 eines Steuertriac TC verbunden, dessen erste Anschlußklemme TCi mit dem zweiten Verbindungspunkt PC2 über die Induktionsspule Bl oder über eine weitere Induktionsspule EI verbunden ist, die mit der Induktionsspule BI magnetisch gekoppelt ist. Der Steuerkreis des Steuertriac TC enthält einen zweiten Widerstand R 2, der einerseits über einen ersten Kondensator Ci mit der ersten Anschlußklemme TCl des Steuertriac TC und andererseits über einen dritten Widerstand R 3 in Reihe mit einer Diode D mit der zweiten Steuerleitung FC2 verbunden ist.The second connection point PC2 is connected to the second conductor V2 via an induction coil BI . The control electrode G of the working triac TT is connected via a first resistor R 1 to a second terminal TC2 of a control triac TC, the first terminal TCi of which is connected to the second connection point PC2 via the induction coil B1 or via a further induction coil EI which is connected to the induction coil BI is magnetically coupled. The control circuit of the control triac TC contains a second resistor R 2, which is connected on the one hand via a first capacitor Ci to the first terminal TCl of the control triac TC and on the other hand via a third resistor R 3 in series with a diode D to the second control line FC2 .

In Fig.2 besitzt die Induktionsspule BI eine in Sparschaltung geschaltete Primärwicklung ATi, während die Sekundärwicklung die Induktionsspule El darstellt.In FIG. 2, the induction coil BI has a primary winding ATi connected in an economy circuit, while the secondary winding represents the induction coil El .

Vorzugsweise wird für den ersten Kondensator Cl ein Elektrolytkondensator verwendet, und es werden Schmelzsicherungen F in die Eingänge EA der Versorgungsschaltung PA eingefügt.An electrolytic capacitor is preferably used for the first capacitor C1, and fuses F are inserted into the inputs EA of the supply circuit PA.

F i g. 3 zeigt ein Schaltschema für eine Schaltungsanordnung, in der die Entladungslampen aus einem Niederspannungsnetz RA gespeist werden, was seinerseits wieder aus einem Dreiphasen-Mittelspannungsnetz RP unter Zwischenschaltung von Transformatoren T gespeist wird, die mehrere Entladungslampen L speisen können. Ein Stei npunktleiter CE verbindet die gleichen Sekundäranschlüsse der Transformatoren T. F i g. 3 shows a circuit diagram for a circuit arrangement in which the discharge lamps are fed from a low-voltage network RA , which in turn is fed from a three-phase medium-voltage network RP with the interposition of transformers T which can feed several discharge lamps L. A stone point conductor CE connects the same secondary connections of the transformers T.

F i g. 4 zeigt eine Schaltungsanordnung, die aus einem Dreiphasennetz RA mit den Phasen PHl, PH2, PHZ und dem Nulleiter N gespeist wird. Bei den Schaltungsanordnungen nach den F i g. 1 bis 4 besteht die Möglichkeit, die erste Steuerleitung FCi an den ersten Leiter Vi anzuschließen, der beispielsweise bei der Ausbildung der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 4 vom Nulleiter N des Dreiphasennetzes RA gebildetF i g. 4 shows a circuit arrangement which is fed from a three-phase network RA with the phases PH1, PH2, PHZ and the neutral conductor N. In the circuit arrangements according to FIGS. 1 to 4 there is the possibility of connecting the first control line FCi to the first conductor Vi , which is used, for example, in the design of the circuit arrangement according to FIG. 4 formed by the neutral conductor N of the three-phase network RA

F i g. 5 zeigt eine Schaltungsanordnung, die aus einem Dreiphasennetz RA mit den Phasen PHX, PH2 und PH 3 ohne Nulleiter gespeist wird. Die Last aller Entladungslampen teilt sich dabei symmetrisch auf alle drei Phasen auf.F i g. 5 shows a circuit arrangement which is fed from a three-phase network RA with phases PHX, PH2 and PH 3 without a neutral conductor. The load of all discharge lamps is distributed symmetrically over all three phases.

F i g. 6 zeigt eine Schaltungsanordnung, die aus einem Dreiphasennetz RA gespeist wird. Die einzelnen Versorgungsschaltungen PA für die einzelnen Entladungslampen enthalten Spartransiormatoren A 7'2. Der zweite Leiter V2 liegt dabei auf dem Potential einer Phase PHl, PH2 oder PH3 des Netzes. Der erste Leiter Vl ist an einen Anzapfpunkt PI des Spartransformators AT2 geführt, der selbst an die erste Phase und eine andere Phase des Netzes RA geschaltet ist. Der erste Steuerleiter FCl ist mit einem Sternpunkt PN verbunden, der künstlich aus den drei Phasen PHl, PH 2, PH 3 des Dreiphasennetzes RA gebildet ist.F i g. 6 shows a circuit arrangement which is fed from a three-phase network RA. The individual supply circuits PA for the individual discharge lamps contain autotransformers A 7'2. The second conductor V2 is at the potential of a phase PH1, PH2 or PH3 of the network. The first conductor Vl is supplied to a tapping point PI of the autotransformer AT2, which is connected itself to the first phase and another phase of the network RA. The first control conductor FCl is connected to a star point PN which is artificially formed from the three phases PHl, PH 2, PH 3 of the three-phase network RA .

Ein Phasenschieberkondensator C 2 kann in der Versorgungsschaltung PA zwischen einen ersten Leiter Vl und den zweiten Leiter V2 eingesetzt werden, um den Leistungsfaktor der Anlage zu verbessern. Je nach Typ der verwendeten Entladungslampe kann an die Hauptlastdrossel BP auch noch ein elektronischer Starter /^angeschlossen sein.A phase shifter capacitor C 2 may be in the PA supply circuit between a first conductor and second conductors Vl V2 are used in order to improve the power factor of the system. Depending on the type of discharge lamp used, an electronic starter / ^ can also be connected to the main load choke BP.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird anhand von F i g. 1 erläutert. Wenn die Steuerschaltung CC der Entladungslampe L nach Schließung des Steuerschalters IC Spannung erhält, wird der Steuertriac 7TC während einer Halbwelle durch einen gleichgerichteten Strom und während der anderen Halbwelle vom Entladungsstrom des Kondensators Cl angesteuert. Da der Steuertriac TC sich im Steuerkreis des Arbeitstriac TT befindet, steuert der Steuertriac TC den Arbeitstriac TT in den Leitungszustand, und zwar unter Verwendung der Steuerspannung an den Klemmen der Induktionsspule Bl, die eine Impedanz in der Größenordnung von 1 Ohm hat. Dadurch schließt der Arbeitstriac 7Tdie Zusatzlastdrossel BS kurz, so daß die Entladungslampe L mit voller Leistung arbeitet.The mode of operation of the circuit arrangement according to the invention is illustrated in FIG. 1 explained. When the control circuit CC of the discharge lamp L receives voltage after the control switch IC is closed, the control triac 7TC is controlled by a rectified current during one half cycle and by the discharge current of the capacitor C1 during the other half cycle. Since the control triac TC is in the control circuit of the working triac TT , the control triac TC controls the working triac TT in the conduction state, using the control voltage at the terminals of the induction coil Bl, which has an impedance of the order of 1 ohm. As a result, the working triac 7T short-circuits the additional load choke BS , so that the discharge lamp L operates at full power.

Ist dagegen der Steuerschalter /Coffen, dann sind der Steuertriac FC und der Arbeitstriac 7Tgesperrt, und es fließt der Strom der Entladungslampe durch die Zusatzlastdrossel BS, wodurch der Strom gedrosselt wird und die Entladungslampe L mit verminderter Leistung arbeitet.If, on the other hand, the control switch / C is open, the control triac FC and the working triac 7T are blocked, and the current of the discharge lamp flows through the additional load choke BS, whereby the current is throttled and the discharge lamp L operates with reduced power.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung weist zahlreiche Vorteile auf. So wird eine Entkopplung der einzelnen Versorgungsschaltungen mit Hilfe der Diode D erreicht, wobei diese Diode gleichzeitig dafür sorgt, daß ein gleichgerichteter Strom zur Steuerung des Steuertriac TC vorhanden ist. Der Kondensator Cl entlädt sich nur teilweise, und es werden die Triacs TC und 7Tdauernd gesteuert. Die Steuerwechselspannung des Arbeitstriac TT liegt an den Klemmen der Induktionsspule BI, und es ist die Steuerung mit dem Netz synchronisiert. Wenn der Steuerschalter IC geöffnet ist, dann wird der zweite Steuerleiter nicht zu einem künstlichen Nullpunkt bei einer Mehrphasenspeisung zwischen Phase und Null oder zwischen zwei Phasen. Die Schaltungsanordnung kann in einer Beleuchtungsanlage verwendet werden, die — unabhängig von der Phasenzahi des speisenden Netzes — ihre Speisung zwischen einer Phase und Null oder zwischen zwei Phasen erhält, und zwar in allen Fällen mit nur einem zweiten Steuerleiter.The circuit arrangement according to the invention has numerous advantages. A decoupling of the individual supply circuits is achieved with the aid of the diode D , this diode simultaneously ensuring that a rectified current is available for controlling the control triac TC . The capacitor C1 only partially discharges, and the triacs TC and 7T are controlled continuously. The AC control voltage of the working triac TT is applied to the terminals of the induction coil BI, and the control is synchronized with the mains. When the control switch IC is open, the second control conductor does not become an artificial zero point in the case of a multi-phase supply between phase and zero or between two phases. The circuit arrangement can be used in a lighting system which - regardless of the number of phases in the feeding network - receives its feed between one phase and zero or between two phases, in all cases with only a second control conductor.

Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings

Claims

1 claims:

1. Circuit arrangement for operating discharge lamps in two power levels, in which a supply circuit (PA) is provided for each discharge lamp (L) , the two connections for the connection of two conductors (V ₁ , Vi) of ^an alternating voltage network, one between the first connection and the main load choke (BP) arranged on a lamp electrode, an additional load choke (BS) connected to the second connection and the second lamp electrode and a control circuit (CC) , the control circuit (CC) having an operating triac (TT) connected in parallel to the additional load choke (BS) contains, whose switching state is controlled by means of a control line (FC ₂ ) that can be connected to a control potential via a control switch (IC) in such a way that the additional load throttle (BS) is either included in the circuit of the discharge lamp (L) or is short-circuited is, characterized in that between the second terminal and that of the discharge ngslampe (L) the junction of additional load throttling FSSS ^ and Arbeitstriac (TT) facing away from an induction coil (BI) is turned on, that the control electrode (G) of the Arbeitstriac (TT) via a first resistance (R \) to the second ■ terminal CTTC ₂₎ a control triac (TC) is connected that the first connection terminal (TQ) of the control triac (TC) via the induction coil (BI) or via a further induction coil (EI) inductively coupled to this with the connection point of the additional choke facing away from the discharge lamp (L) (BS) and working triac (TT) is connected and that a second resistor (R ₂ ) is switched on in the control circuit of the control triac (TC). whose end remote from the control electrode is connected to the first connection terminal of the control triac (TC) via a capacitor (C \) and via a third resistor (R3) in series with a diode (D) to the control line (FC ₂ ) , which can be connected via the control switch (IC) to one of the conductors (Vi, V ₂ ) of the alternating voltage nexus.

2. A circuit according to claim 1, characterized in that the induction coil (Bl) is a primary winding of an autotransformer (ATi) , the secondary winding of which is the inductively coupled further induction coil (El) .

3. Circuit according to claim 1 or 2, characterized in that the capacitor (Cl) is a Electrolytic capacitor is.

4. Circuit according to one of claims 1 to 3, characterized in that fuses (79) are placed in front of the inputs (EA) of the supply circuit (PA).

5. Circuit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the second conductor (V2) is a specific phase conductor of a three-phase network (RA) and that the first conductor (Vl) is a tap point (Pl) of an autotransformer (AP2) , which is switched on between the specific phase and a further phase of the three-phase network (RA) , and that the control conductor (FC2) can be connected to the star point (PN) of the three-phase network (RA) .

6. Circuit according to one of claims 1 to 5,

characterized in that a phase shift capacitor (C2) is connected between the connections of the supply circuit (PA)

7. Circuit according to one of the preceding claims, characterized in that an electronic starter (/ ^ is connected to the main load throttle (BP)