DE1104061B

DE1104061B - Arrangement to improve the ignition of fluorescent lamps controlled by phase control

Info

Publication number: DE1104061B
Application number: DEL26175A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Klaus Meyer
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1956-11-09
Filing date: 1956-11-09
Publication date: 1961-04-06

Description

.Anordnung zur Verbesserung der Zündung von mittels Phasenanschnitt gesteuerten Leuchtstofflampen Bei Helligkeitssteuerung von Niederspannungs-Leuchtstofflampen bereitet die einwandfreie Zündung der Lampen zum Teil erhebliche Schwierigkeiten, die besonders dann auftreten, wenn die Lampen - vom stromlosen Zustand beginnend - hochgesteuert werden sollen. Die Entladung setzt flackernd ein. Werden in einer Anlage mehrere Lampen betrieben, so kann es vorkommen, daß die einzelnen Lampen bei ganz verschiedenen Steuergraden schlagartig zünden, so daß die erstrebte stetige Steuerung nicht erreicht wird.. Arrangement to improve the ignition by means of phase control controlled fluorescent lamps For brightness control of low-voltage fluorescent lamps the proper ignition of the lamps sometimes causes considerable difficulties, which occur especially when the lamps - starting from the de-energized state - should be boosted. The discharge begins to flicker. Will be in a System operated several lamps, it can happen that the individual lamps suddenly ignite at very different degrees of control, so that the desired steady Control is not achieved.

Als Abhilfe sind Leiter oder Leitergebilde bekannt, die unmittelbar auf der Lampe oder in deren Umgebung angebracht sind und meist an Erdpotential gelegt werden. Das zwischen den Leiter und den Kathoden auftretende elektrische Feld bringt die in Kathodennähe befindliche Raumladungswolke in Bewegung und gibt so einigen schnellen Elektroden Gelegenheit, die Ionisation einzuleiten. Die Wirkung dieser Anordnungen bleibt jedoch unbefriedigend, da eine einwandfreie Zündung nicht bei allen Lampen - besonders nicht bei schon etwas gealterten - eintritt.As a remedy, conductors or ladder structures are known that directly are attached to the lamp or in its vicinity and are usually connected to earth potential will. The electric field occurring between the conductor and the cathode brings the space charge cloud in the vicinity of the cathode in motion and thus gives some quick electrodes opportunity to initiate ionization. The effect of this Arrangements, however, remain unsatisfactory because proper ignition does not occur all lamps - especially not if they are a little old.

Bei Blitzröhrengeräten für photographische Zwecke ist es bekannt, einen einzigen Zündimpuls auf die Röhre mittels einer Kondensatorentladung zu geben. Ferner ist es bekannt, zum starterlosen Betrieb von Leuchtstofflampen auf die Zündleitergebilde periodische Zündspannungsimpulse zu schicken, deren Frequenz gleich der die Lampen speisenden Netzspannungsfrequenz ist.In flash tube devices for photographic purposes, it is known to give a single ignition pulse to the tube by means of a capacitor discharge. It is also known for the starterless operation of fluorescent lamps on the ignition conductor structure to send periodic ignition voltage pulses, the frequency of which is equal to that of the lamps feeding mains voltage frequency.

Bei der Helligkeitssteuerung von Leuchtstofflampen verbietet sich aber die Beaufschlagung der Zündleiter mit einem Spannungsimpuls von verhältnismäßig langer Dauer, gemessen an der Periodendauer des speisenden Netzes. Zu lange andauernde Spannungsimpulse führen nämlich dazu, daß die Leuchtstoffschicht im unteren Aussteuerungsbereich zum Leuchten angeregt wird, ohne daß zwischen den Elektroden der Lampe eine Entladung stattfindet. Außerdem wird eine langsam sinusförmig ansteigende Spannung unter Umständen dadurch unwirksam, daß sie durch Rufladung der inneren Glasoberfläche kompensiert wird.When it comes to controlling the brightness of fluorescent lamps, this is not an option but the application of the ignition conductor with a voltage pulse of relatively long duration, measured by the period duration of the feeding network. Too long lasting This is because voltage pulses cause the phosphor layer to be in the lower modulation range is excited to glow without a discharge between the electrodes of the lamp takes place. In addition, a slowly increasing sinusoidal voltage may occur ineffective in that it compensates for the inner surface of the glass by charging will.

Die Erfindung umgeht diese Nachteile und bezieht sich auf eine Anordnung zur Verbesserung der Zündung von mittels Phasenanschnitt gesteuerten Leuchtstofflampen über mittelbar an Erde oder Phase gelegte Zündleitergebilde, die mit Impulsen von einer der Netzfrequenz gleichen Folgefrequenz beaufschlagt werden, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die den Zündleitergebilden zugeführten Impulse gegenüber der Periodendauer des speisenden Netzes kurze Dauer haben und aus der Anschnittspannung durch Differenzieren mittels eines RC-Gliedes gewonnen sind.The invention overcomes these disadvantages and relates to an arrangement to improve the ignition of fluorescent lamps controlled by phase control via ignition conductor structures indirectly connected to earth or phase, which are triggered by pulses of a repetition frequency equal to the mains frequency can be applied, and is thereby characterized in that the pulses supplied to the ignition conductor structures opposite the Period duration of the feeding network have a short duration and from the starting voltage are obtained by differentiating by means of an RC element.

Diese Impulse sollen eine Spannung von einigen hundert Volt haben und nur kurze Zeit andauern. Die Speisung der Zündhilfsleitergebilde mit periodischen impulsartigen Spannungen bietet gegenüber anderen bekannten Verfahren folgende Vorteile: Die Zündung der Leuchtstofflampen erfolgt wesentlich gleichmäßiger, so daß die Steuerkennlinien der einzelnen Lampen -- Helligkeit als Funktion des Anschnittes, Spannungswertes od. ä. - besser übereinstimmen. Die Zündung der Lampen setzt bei Benutzung der erfindungsgemäßen Anordnung im unteren Helligkeitsbereich bei kleineren Augenblickswerten der Anschnittspannung ein, als dies üblicherweise der Fall ist. Hierdurch ergibt sich eine wesentliche Verflachung der sonst gerade im Anfangsbereich sehr steilen Steuerkennlinie und damit ein für das Auge gefälligeres Hochsteuern.These pulses should have a voltage of a few hundred volts and only last a short time. The supply of the ignition auxiliary conductor formations with periodic Pulse-like voltages offer the following advantages over other known methods: The fluorescent lamps are ignited much more evenly, so that the control characteristics of the individual lamps - brightness as a function of the section, voltage value or the like - match better. The ignition of the lamps continues when using the inventive Arrangement in the lower brightness range with smaller instantaneous values of the gate voltage than is usually the case. This results in an essential one Flattening of the otherwise very steep control characteristic curve in the initial area and thus an upward steering that is more pleasing to the eye.

Die Anordnung läßt sich aus kleinen und billigen Bauelementen erstellen und erzeugt eine so geringe Wärme, daß sie sich ohne weiteres in den Leuchten oder der Installation unterbringen läßt.The arrangement can be created from small and cheap components and generates so little heat that it can easily be found in the lights or the installation can accommodate.

EinerAnordnung kann man mehrereLeuchtstofflampen zuordnen; jedoch ist eine zentrale Unterbringung und damit eine zusätzlicheLeitungsführung nicht nötig.Several fluorescent lamps can be assigned to an arrangement; However is not a central location and therefore no additional cable routing necessary.

Wesentlich für die mit der Anordnung erzielte Wirkung ist die zeitliche Lage der Impulse in bezug auf die zum Betrieb der zu steuernden Lampen erforderliche Ausschnittspannung. Die günstigsten Ergebnisse werden erzielt, wenn der Impuls zum gleichen Zeitpunkt wie die ansteigende Flanke der Anschnittspannung auftritt.The temporal effect is essential for the effect achieved with the arrangement Position of the pulses in relation to that required to operate the lamps to be controlled Cutting tension. The best results are achieved when the impulse is used at the same time as the rising edge of the gate voltage occurs.

Die Anordnung sollte so getroffen werden, daß der Impuls bei etwa 150° e1. - vom Beginn einer Spannungshalbwelle der speisenden Spannung an gerechnet - auftritt. In diesem Bereich liegt erfahrungsgemäß die niedrigste zur Wiederzündung der Lampen erforderliche Augenblickspannung.The arrangement should be made so that the impulse is at about 150 ° e1. - counted from the beginning of a voltage half-wave of the supply voltage - occurs. Experience has shown that this is the range the lowest instantaneous voltage required to re-ignite the lamps.

Bei der Anschnittsteuerung von Leuchtstofflampen mit Gasentladungsgefäßen steht zur Speisung der Entladungsstrecken der Lampen eine Spannung mit genügend steilem Anstieg zur Verfügung. Dementsprechend ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung von der einfachen Möglichkeit der Impulserzeugung Gebrauch gemacht, indem die kurzzeitigen, den Zündleitergebilden zugeführten Impulse aus der Anschnittspannung durch Differenzieren mit einem RC-Glied gewonnen werden.When controlling the gate of fluorescent lamps with gas discharge tubes there is sufficient voltage to feed the discharge paths of the lamps steep ascent available. Accordingly, in the arrangement according to the invention made use of the simple possibility of pulse generation by using the short-term, the ignition conductor formations supplied pulses from the gate voltage by differentiation can be obtained with an RC element.

Die dabei entstehenden Impulse werden am Widerstand abgenommen und auf die Zündleitergebilde gegeben. Die Zeitkonstante des RC-Gliedes soll zwischen einem Hundertstel und einem Tausendstel der Periodendauer der speisenden Netzspannung liegen.The resulting impulses are picked up at the resistor and given on the ignition conductor formation. The time constant of the RC element should be between one hundredth and one thousandth of the period of the supplying mains voltage lie.

Eine Schaltskizze dieser Anordnung zeigt die Figur. Hierin sind 21 der Kondensator und 22 der Widerstand des Differenziergliedes; 3 kennzeichnet die Zündleitergebilde; 23 stellt die Vordrossel der Lampe und 24 die Lampe selbst dar. Hilfseinrichtungen, wie z. B. der Vorheiztransformator für die Lampe, sind nicht mitgezeichnet. Die Speisung der Schaltung mit der Anschnittspannung erfolgt an den Punkten 25 und 26. Diese Anordnung bietet neben ihrer Einfachheit den Vorteil, daß der Impuls stets gleichzeitig mit dem Anstieg der Spannung an der Entladungsstrecke auftritt.The figure shows a circuit diagram of this arrangement. There are 21 in this the capacitor and 22 the resistance of the differentiating element; 3 indicates the Ignition conductor structure; 23 represents the choke of the lamp and 24 the lamp itself. Auxiliary equipment, such as B. the preheating transformer for the lamp are not signed. The circuit is supplied with the starting voltage at the Points 25 and 26. In addition to its simplicity, this arrangement has the advantage that the pulse always coincides with the rise in voltage on the discharge path occurs.

Claims

PATENT CLAIM? Arrangement for improving the ignition of fluorescent lamps controlled by means of phase gating via ignition conductor structures indirectly connected to earth or phase, which are acted upon with pulses of a repetition frequency equal to the network frequency, characterized in that the pulses fed to the ignition conductor structures have a short duration compared to the period of the feeding network and are obtained from the gate voltage by differentiating by means of an RC element. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 873 358, 879 511; French Patent Nos. 945 990, 936 574; British Patent Nos. 628,985,589,037; . USA. Patents No. 2246486, 2673942, 1517 466; Austrian Patent No. 178,669; ETZ edition B, 1953, issue 9, p. 310/311.