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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zum Betrieb mindestens einer Gasentladungs- lampe mit hochfrequenter Spannung und mit einem an zwei Phasen einer Gleichspannungsquelle anschliessbaren Wechselrichter wobei am geschalteten Ausgang desselben mindestens ein aus Induk- tivitäten und Kapazitäten gebildeter Serienschwingkreis liegt und die in Reihe mit diesem Serien- schwingkreis geschaltete Gasentladungslampe andersseitig mit einer den Wechselrichter speisenden
Phase der Gleichspannungsquelle verbunden ist und parallel zur Gasentladungslampe ein weiterer
Kondensator vorgesehen ist, wobei parallel zum Wechselrichter und zwischen den beiden Phasen der Gleichspannungsquelle zwei in Reihe liegende und gleiche Durchlassrichtung aufweisende Gleich- richter liegen,
deren Verbindungsleitung unter Zwischenschaltung eines weiteren Kondensators an der Gasentladungslampe und Serienschwingkreis verbindenden Leitung bzw. an der die Schaltglie- der des Serienschwingkreises verbindenden Leitung angeschlsosen sind.
Es ist bekannt, Leuchtstofflampen mit hochfrequenter Spannung, beispielsweise 20 kHz, oder mehr, zu betreiben. Durch den Betrieb von Leuchstofflampen mit Spannungen hoher Frequenz kann die Lichtausbeute einer solchen Lampe erhöht werden und auch die Bauelemente für den Betrieb der Lampe haben in diesem Falle geringere Verlustleistung und können daher kleiner gebaut wer- den als solche, die für den Betrieb von Leuchtstofflampen mit herkömmlicher Netzfrequenz dienen.
Um die für das Starten der Lampen notwendigen hohen Spannungen zu erhalten, sind in den vor- erwähnten Schaltungen Serienschwingkreise den Lampen zugeordnet, welche ausserordentlich rasch die Spannung ansteigen lassen, bis die Lampe startet. Es können dabei Lampen mit vorgeheizten
Elektroden oder solche mit nicht vorgeheizten Elektroden verwendet werden. Startet die Lampe aus irgendwelchen Gründen trotz Erreichung der Startspannung nicht, so steigt auch hier die Spannung auf Werte an, die die Schaltung gefährden. Dies ist auch der Fall, wenn in einer Leuchte, die mit einer derartigen Schaltung betrieben wird, die Lampe nicht eingesetzt sein sollte oder die einge- setzte Lampe keinen ausreichenden Kontakt mit ihrer Fassung aufweist.
Leuchtstofflampen sind entweder mit Argon oder Krypton gefüllt. Je nach dem verwendeten Füllgas besitzen diese Leuchtstofflampen ein unterschiedliches, temperaturabhängiges Startverhalten. Wird die Startspannung bei einer mit Krypton gefüllten Gasentladungslampe in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur graphisch dargestellt, so lässt sich diese Funktion durch eine mit der Temperatur flach ansteigende Linie wiedergeben, woraus erkennbar ist, dass die Krypton gefüllten Lampen im Grunde zwar startwillig sind, aber relativ hohe Startspannungen benötigen. Etwas anders liegen die Verhältnisse bei einer mit Argon gefüllten Gasentladungslampe, deren Startspannungsfunktion in Abhängigkeit der Temperatur ein ausgeprägtes Optimum bei zirka 25 C aufweisen ; zu beiden Seiten dieses Optimums jedoch steigt die Startspannung stark an.
Diese Lampen besitzen vorbeheizte Elektroden, die Lampen sollen dabei erst dann starten, wenn die Elektroden ihre Emissionstemperatur erreicht haben. Werden nun für den Betrieb von Leuchtstofflampen Umschwingwechselrichter der eingangs genannten Art verwendet, so steigt die Spannung nach dem Einschalten des Umschwingwechselrichters sehr rasch und sehr steil an, bedingt durch das Resonanzverhalten der hier verwendeten Schwingkreise, so dass die Leuchtstofflampen auf jeden Fall zünden, unabhängig davon, ob die Elektroden noch kalt sind oder bereits ihre Emissionstemperatur erreicht haben. Werden die Lampen infolge der so rasch ansteigenden Startspannung kalt gezündet, so wird dadurch die Lebensdauer der Lampe stark beeinträchtigt.
Um diesen raschen Spannungsanstieg infolge der verwendeten verlustarmen Serienschwingkreise zu verzögern, den Schwingkreis also zu verstimmen oder zu dämpfen, wäre es grundsätzlich möglich, einen ohm'schen Widerstand in Reihe mit den Schaltgliedern, die den Serienschwingkreis bilden, einzufügen. Dies brächte zwar den erwünschten Erfolg, d. h. einen hinreichend verzögerten Spannungsanstieg, so dass die Elektroden hinreichend Zeit fänden für ihre Aufheizung, doch wäre die Anwendung eines solchen Widerstandes mit ständigen Verlusten beim Betrieb der Lampe verbunden.
Um nun unabhängig davon, ob die Leuchtstofflampe mit Argon- oder Krypton-Füllung verwendet wird, ein und denselben Umschwingwechselrichter verwenden zu können, muss getrachtet werden, dass nach dem Einschalten des Umschwingwechselrichters die Spannung vorerst nur allmählich ansteigt, so dass eine ausreichende Zeitspanne zur Verfügung steht, die Elektroden auf ihre Emissionstemperatur aufzuheizen und erst dann, wenn die Elektroden ihre vorgesehene Emissionstemperatur erreicht haben, soll sich die Spannung zum Starten erhöhen.
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Aus der DE-OS 3029644 ist nun eine Schaltung zum Betrieb einer Entladungslampe mit zwei heizbaren Elektroden bekannt, die über einen zwischen ihnen liegenden Kondensator in Reihe ge- schaltet und an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen sind. Solche Schaltungen sind in der
Regel so bemessen, dass die Gasentladungslampe erst nach entsprechender Vorheizung zündet, um dadurch ihre Lebensdauer zu verlängern. Nach der Zündung bleibt jedoch die Vorheizung der
Elektroden während der ganzen Brenndauer der Lampe bestehen, obwohl sie eigentlich nicht mehr benötigt wird.
Um nun die durch die Heizung der Elektroden verursachten Verluste zu reduzieren ist hier bei dieser bekannten Schaltung vorgesehen, dass jede der beiden Elektroden durch eine so gepolte Diode überbrückt ist, dass jeweils die Anoden oder die Kathoden beider Dioden an den mit dem Kondensator verbundenen Anschlüssen der Elektroden liegen. Durch diese Anordnung wird jeweils nur eine Halbwelle einer Wechselspannung der Elektrode zugeleitet, die andere Halbwelle wird über die erwähnte Diode und ihre Schaltung kurzgeschlossen. Diese Schaltung übt ihre Wir- kung jedoch auch während der Anheizphase aus, so dass dadurch die Vorheizzeit für die Elektro- den verlängert wird.
Die US-PS Nr. 4, 339, 690 wieder zeigt und beschreibt eine Schaltung zum Betrieb zweier in
Serie liegender Gasentladungslampen mittels eines herkömmlichen Vorschaltgerätes. Da die über diese Geräte aufbringbare Zündspannung nicht ausreicht, die in Serie geschalteten Lampen zu zün- den, wird vorerst über einen der einen Lampe parallel geschalteten Schalter diese kurzgeschlos- sen. Zur Strombegrenzung für die zweite Lampe dient dabei ein Kondensator. Hat die eine Lampe dann gezündet, so wird der der andern Lampe parallel geschaltete Schalter geöffnet, wogegen der zum erwähnten Kondensator parallel geschaltete Schalter geschlossen wird, so dass dieser vorerst der Strombegrenzung dienende Kondensator kurzgeschlossen ist. Ein weiterer in Serie mit dem Trans- formator liegender Kondensator dient dabei zur Einstellung des geeigneten Leistungsfaktors.
Keine dieser bekannten Massnahmen ist zur Lösung des hier anstehenden und vorstehend erläuterten
Problems geeignet.
Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird nun vorgeschlagen, dass der zwischengeschaltete Kondensator während der Einschaltphase der Schaltung kurzfristig mittels eines
Schalters und eines dazu in Reihenschaltung angeordneten Kondensators zur teilweisen Ableitung des Ladestroms für den parallel zur Gasentladungslampe geschalteten Kondensator überbrückt ist.
Dank dieses Vorschlages ist es möglich, die Elektroden bei nur geringem Spannungsanstieg vorzuheizen und dann die Spannung zum Zünden oder Starten der Lampe rasch ansteigen zu lassen.
Es ist zweckmässig, wenn nach dem Ende der Vorheizzeit die Spannung zum Zünden extrem rasch ansteigt, so dass die Verwendung eines rasch schliessenden bzw. öffnenden Schaltgliedes für diesen Zweck vorteilhaft ist.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Fig. l eine Schaltung zum Betrieb einer Leuchtstofflampe und die Fig. 2 und 3 die Ausbildung eines zum zwischengeschalteten Kondensator parallel angeordneten Schalters.
Nach Fig. l liegt die Leuchtstofflampe --1-- mit ihrer einen Elektrode --1-- an der Phase - -3-- einer Gleichspannungsquelle --V+-V¯-- und ist über den Schalter-S--zu-und abschaltbar. Die andere Elektrode --4-- der Lampe --1-- ist über einen Serienschwingkreis --5-6--, der aus der Drossel --5-- und dem Kondensator --6-- besteht, an den geschalteten Ausgang-17eines elektronischen Wechselrichters --7-- angeschlossen, der seinerseits an den beiden Phasen --3-8-- der Gleichspannungsquelle liegt. Über einen Kondensator --9-- sind die beiden Elektroden --2-4-- der Lampe --1-- in Reihe geschaltet. Parallel zum Wechselrichter --7-- und zwischen den beiden Phasen --3 und 8-derGleichspannungsquelle-V-V--liegen zwei in Reihe geschaltete, gleiche Durchlassrichtung aufweisende Gleichrichterdioden --10-11--.
Die Verbindungsleitung --12-- dieser beiden Gleichrichterdioden --10-11-- ist unter Zwischenschaltung eines weiteren Kondensators --13-- an der Lampe --1-- und Serienschwingkreis --5-6-- verbindenden Leitung angeschlossen. Der Wechselgleichrichter --7-- ist beispielsweise auf eine Betriebsfrequenz von 20 kHz ausgelegt. Der Serienschwingkreis --5-6--, der aus der Induktivität oder Drossel --5-und dem Kondensator --6-- besteht, ist möglichst verlustarm dimensioniert. Seine Resonanzfrequenz kann der Betriebsfrequenz des Wechselrichters --7-- entsprechen. Parallel zum letzterwähnten Kondensator --13-- liegt ein Schalter --T-- mit den Anschlusspunkten-A, B--, der in geschlossenem Zustand den Kondensator --13-- überbrückt.
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Wird nun bei der Schaltung nach Fig. 1 der Schalter --S-- geschlossen und damit der Wechselrichter --7-- an die Gleichspannungsquelle --V + -V - -- gelegt, so steigt die Spannung an der Drossel --5-- und dem Kondensator --6-- des Serienschwingkreises --5-6-- sehr rasch an, wodurch sich am Kondensator --9--, der in Reihe mit den Elektroden der Lampe --1-- liegt, auch eine entsprechend hohe Spannung aufbaut.
Durch die Wirkungsweise des Wechselrichters --7-- bedingt steigt an der Leitung --8-- das Potential an, so dass es einen Wert erhält, der über jenem des Potentials der Leitung --14-- liegt, was in der Folge dazu führt, dass über den Kondensator-13-
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Um nun zur Dämpfung des Schwingkreises einen möglichst hohen Stromanteil des über den Schwingkreis bzw. dessen Elemente --5 oder 6-- fliessenden Stroms über die Gleichrichterdiode --10-- zu leiten, so dass für den Kondensator --9-- an der Lampe --1-- nur ein ihn gegenüber reduzierter Strom zur Verfügung steht und sich daher an diesem Kondensator --9-- nur eine geringe Spannung aufbauen kann, wird während der anfänglichen Einschaltphase mittels des Schalters - der Kondensator --13-- kurzfristig überbrückt und somit der Spannungsanstieg erheblich verzögert.
Als Schalter --T-- kann dabei ein Bimetallschalter vorgesehen werden. Auch ein elektrischer Schalter ist denkbar, beispielsweise in Form eines Thyristors, der durch den Spannungsanstieg an einem zusätzlichen RC-Glied gesteuert werden kann.
Eine einfache Lösung bietet hier auch ein temperaturabhängiger Widerstand --R-- mit positi-
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--C-- (Fig. 2).Lampe --1-- jedoch gezündet, so ist die Leitungsstrecke --A-B-- über --R-C-- stromlos.
Als zusätzliche Sicherung kann, wie Fig. 3 zeigt, noch eine Mehrschichtdiode --D-- in diesen Zweig --A-B-- über --R-C-- eingebunden sein, die anfänglich in der Startphase einen hohen Stromanteil übernimmt, anschliessend aber den Stromdurchgang völlig sperrt.
Im normalen Betrieb der Lampe --1-- ist die Strecke --A-B-- über den Schalter --T-- gänz- lich stromlos und damit verlustlos, was zu Erreichen Sinn und Zweck dieser Erfindung ist.
Es ist durchaus möglich, mit einem Wechselrichter --7-- mehrere Leuchtstofflampen zu betreiben oder die Reihenfolge der Elemente des Serien schwingkreises --5-6-- zu tauschen und den zusätzlichen Kondensator --13-- zwischen diesen Elementen des Serienschwingkreises --5-6-- anzu- schliessen. Werden bei einer Wechselrichterschaltung mehrere Lampen betrieben und ist für jede Lampe ein eigener Serienschwingkreis vorgesehen, so liegen auch die zwischengeschalteten Kondensatoren --13-- in entsprechender Anzahl vor. Auch in diesem Falle ist jedem zwischengeschalteten Kondensator --13-- ein zusätzlicher, während der Einschaltphase diesem Kondensator kurzschliessender Schalter --T-- vorgesehen.