DE1752913U

DE1752913U - ARRANGEMENT FOR IMPULSIVE OPERATION OF GAS DISCHARGE LAMPS.

Info

Publication number: DE1752913U
Application number: DES19095U
Authority: DE
Inventors: Harro Dipl Ing Mueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1956-01-11
Filing date: 1956-01-11
Publication date: 1957-09-26

Description

Anordnung zum impulsmäßigen Betreiben von Gasentladungslampen Die Erfindung bezieht sich auf Anordnungen zum impulsmäßigen Betreiben von zu Leucht-oder Beleuchtungszwecken zu verwendenden Gasentladungslampen, wie sie beispielsweise bei Blitzgeräten für fotografische Zwecke oder auch bei Warn-und/oder Signalanlagen Verwendung finden.Arrangement for pulsed operation of gas discharge lamps Die The invention relates to arrangements for the pulsed operation of to light or Gas discharge lamps to be used for lighting purposes, such as those for example with flash units for photographic purposes or with warning and / or signal systems Find use.

Ein Prinzipschaltbild eines bekannten, für fotografische Zwecke verwendbaren Blitzgerätes zeigt die Figur 1. Von einer, die Spannung U liefernden Gleichspannungsquelle E wird über einen, diese Gleichspannungsquelle gegen Überlastung schützenden Widerstand R1 ein Energiespeicher-im vorliegenden Beispiel ist es der Kondensator aufgeladene Eine'parallel zum reicher liegende, aus dem Widerstand R2 und der Glimmlampe G bestehende Reihenschaltung zeigt die erfolgte Aufladung des Kondensators C1 an Ebenfalls parallel zum Kondensator Cm ist die Gasentladungslampe L mit den Hauptelektroden 1 und 2 geschaltet. Die zur Zündung der Gasentladungslampe L erforderliche Zündspannung wird in einer Zündeinrichtung erzeugt, die aus dem Spannungsteiler R3,R4 der Kapazität 02 und dem Zündtransformator Z besteht. Bei Schließen des Kamerakontaktes S wird durch Entladen des Kondensators C2 Inder Primärwicklung des Zündtransformators Z ein Spannungsstoß erzeugt, der hochtransformiert der Zündelektrode 3 der Gasentladungslampe L zugeführt wird. Als Folge davon entlädt sich der Kondensator cd über die Gasentladungslampe L.A schematic diagram of a well-known, usable for photographic purposes Flash device shows the figure 1. From a, the voltage U delivering DC voltage source E is via a, this DC voltage source protecting against overload resistance R1 is an energy store - in the present example it is the charged capacitor A 'parallel to the richer lying, consisting of the resistor R2 and the glow lamp G. Series connection shows that capacitor C1 has been charged Also in parallel The gas discharge lamp L with the main electrodes 1 and 2 is connected to the capacitor Cm switched. The ignition voltage required to ignite the gas discharge lamp L. is generated in an ignition device, which consists of the voltage divider R3, R4 of the capacitance 02 and the ignition transformer Z consists. When the camera contact S is closed by discharging the capacitor C2 In the primary winding of the ignition transformer Z a voltage surge is generated which steps up the ignition electrode 3 of the gas discharge lamp L is supplied. As a result, the capacitor cd discharges through the gas discharge lamp L.

Zur Erzeugung der hohen Gleichspannung bestehen mehrere Möglichkeiten. Man kennt netz-und batteriegespeiste Geräte. Die ersteren haben den Nachteil der Abhängigkeit von einem Lichtnetz, besitzen aber dafür den Vorteil relativ kleiner Abmessungen mit entsprechend geringem Gewichte Die letzteren arbeiten meist mit Sammler und Zerhacker und werden durch diesen Aufwand recht voluminös und unhandlich. Außerdem besteht die Möglichkeit der Verwendung von Kleinanodenbatterien, die in Reihe geschaltet sind, aber auch in dieser Form werden die Geräte relativ schwer und groß.There are several options for generating the high DC voltage. Mains and battery-powered devices are known. The former have the disadvantage of Dependence on a lighting network, but have the advantage of being relatively smaller Dimensions with correspondingly low weights. The latter usually work with Collectors and choppers and become quite voluminous and unwieldy as a result of this effort. It is also possible to use small anode batteries, which are included in Are connected in series, but even in this form the devices are relatively heavy and big.

Die Aufgabe, ein relativ handliches und leichtes Gerät zu schaffen, löst die Anordnung gemäß der Erfindung zum impulsmäßigen Betreiben von zu Leucht-oder Beleuchtungszwecken zu verwendenden GascntladungslsMpen, dadurch, daß zur Lieferung der zur Aufladung eines Speichers erforderlichen Energie ein an sich bekvnnter Transistoroszillator vorgesehen ist, dem o eine, die Gasentladungslampe kurzzeitig zum Aufleuchten brin- gende, den Energiespeicher entladende Einrichtung nachgeschal- tetist. The object of creating a relatively handy and light device is achieved by the arrangement according to the invention for pulsed operation of gas discharge lamps to be used for lighting or lighting purposes, in that a transistor oscillator known per se is provided to supply the energy required to charge a memory , to the O one that briefly lights up the gas discharge lamp downstream device discharging the energy storage is tetist.

Zur Erreichung eines besonders hohen Wirkungsgrades ist der Transistoroszillator als Rechteckgenerator ausgebildet', während zur Erzielung besonders kleiner geometrischer Abmessungen, insbesondere des zu verwendenden Übertragers, die Grundfrequenz der vom Transistoroszillator gelieferten Spannung in das Gebiet der höheren Tonfrequenzen gelegt ist.The transistor oscillator is used to achieve a particularly high level of efficiency designed as a square generator ', while to achieve particularly small geometric Dimensions, especially of the transformer to be used, the fundamental frequency of the Voltage supplied by the transistor oscillator in the area of the higher audio frequencies is laid.

Zweckmäßigerweise sind als Spannungsquellen Trockenbatterien vorgesehen, während die Gleichrichterschaltung als Spannungverdopplerschaltung ausgebildet ist und der Energiespeicher im einfachsten Falle aus einem Kondensator besteht. Neut,.", n-, Bei Verwendung der Anordnung gemäß der Brfindung als Blitz- gerät für fotografische Zwecke besitzt die den Speicher ent- ladenden die Gasentladungsröhre kurzzeitig zum Aufleuchten bringende Einrichtung eine vor oder bei jedem Aufleuchten zu bedienende Auslöseeinrichtung. Ein zum Schutz der Hochspannungsquelle anzuordnender Widerstand ist seinem Werte nach klein, verglichen mit dem Ausgangswiderstand des verwendeten Transistors gewählte um die Aufladezeit des Speichers klein zu halten. /i/Me. H Eine Weiterbildung der-rfindung sieht vor, Mittel zu ver- wenden, die-nach erfolgter Aufladung des Energiespeichers die Gleichspannungsquelle abschalten, dies kann beispielsweise durch ein vom Ladestrom durchflossenes Relais erfolgen. Zweckmäßigerweise wird mit der Abschaltung der Gleichspannung quelle auch die gesamte Oszillator-und Gleichrichterein- richtung-vom Speicher abgeschaltet. h eoU n3 Eine andere Weiterbildung der Erfindung verwendet Schalt- mittel, die nach erfolgtem Blitz die Gleichspannungsquelle abschalten, z. B. dadurch ? daß der Entladestromstoß einen Schaltvorgang auslost. Auf diese Weise ist das Gerät nach Gebrauch, um die Batterien nach Möglichkeit zu schonen, aus- geschaltet. LU"ii. Durch die Anordnung getäß der ie d wird ein Blitzgerät für fotografische Zwecke mit räumlich kleinen Abmessungen, geringem Gewicht und hohen Wirkungsgrad geschaffen. Erreicht werden diese Eigenschaften durch den verwendeten Transistor ; er ist ein kleines Umformerelement, der aus der Gleichspannung Wechselspannung zu erzeugen vermag.'Die von ihm erzeugte Rechteckspannung bringt einen hohen Wirkungsgrade Die Art des Umformens ermöglicht es, Trockenbatterien sinnvoll zu verwenden. Dadurch, daß die Grundwellenfrequenz des Oszillators in die Größenordnung von einigen Kilohertz gelegt ist, folgen - daraus ein geringes Gewicht und geringe geometrische Abmessungen des Übertragers. Eine dem Übertrager nachgeschaltete Spannunscverdopplerschaltung ermöglicht es, beim Übertrager die Isolation entsprechend zu dimensionieren, und dadurch Isolationsmaterial einzusparen. Heu æ Bei Verwendung-der Anordnung gemäß der Erfindung als Warn- und/oder Signaleinrichtung ist die den Speicher entladende 7 CD die Gasentladungslampe kurzzeitig zum Aufleuchten bringende Einrichtung als Kippschaltung ausgebildet. Dabei ist der von der Entladungslampe ausgehende Lichtstrom durch entsprechende Wahl der Größe des Speichers festgelegt. eet Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der Speicher und der als Schutz der Hochspannungsquelle anzuordnende, in diesem Falle ohmisch gewählte Widerstand außer ihrem eigent- lichen Aufgabenzweck die Festlegung der gewünschten Kipp- frequenz vornehmen. y\&t/M Durch die Vorteile ? die die Anordnung gemäß der Erfindung auf- zeitz werden bei Verwendung als Warn-und Signaleinrichtung besonders einfache tragbare Geräte geschaffen,'die leicht transportabelsind. t uet DieErfindung wird anhand zweier, als Ausfuhrungsbeispielezu wertender, in den Figuren 2 und 3, dargestellter Schaltschemata nähererläutert. Die Schaltungsanordnung nach Figur 2 zeigt ein Blitzgerät) wie es für fotografische Zwecke verwendbar ist. Zur Erzeugung der erforderlichen Hochspannung wird ein aus den Trocken- batterien B-i und 32 gespeister Transistor T verwendet, der als Rechteckoszillator geschaltet ist, und dessen Ausgangs- spannung mittels eines Übertragers Ü hochtransformiert und einer Gleichrichteranordnung zugeführt wird. Die Gleich- richteranordnung besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einer die Gleichrichter Gll und G12 und die Kondensatoren C) und C4 besitzenden Spannungsverdopplerschaltung, die eine hohe Gleichspannung U liefert. Diese Gleichspannung U kann ; wie in der Anordnung nach Figur 1 bereits beschrieben, zur Zündung der Gasentladungslampe L dienen.Dry batteries are expediently provided as voltage sources, while the rectifier circuit is designed as a voltage doubler circuit and the energy store in the simplest case consists of a capacitor. Neut ,. ", n-, When using the arrangement according to the invention as a lightning bolt device for photographic purposes has the memory charging the gas discharge tube to light up briefly Bringing device a triggering device to be operated before or every time it lights up. A resistor to be arranged to protect the high-voltage source is small in terms of its value compared to the output resistance of the transistor used in order to keep the charging time of the memory short. / i / Me. H A further development of the invention provides for funds to turn that-after the energy storage device has been charged Switch off the DC voltage source, this can be done, for example, by a relay through which the charging current flows. When the DC voltage source is switched off, the entire oscillator and rectifier device is expediently direction-switched off by the memory. h eoU n3 Another development of the invention uses switching medium, the DC voltage source after the flash switch off, e.g. B. by this? that the discharge current surge a Switching process triggers. In this way, the device is switched off after use in order to save the batteries as much as possible. switched. LU "ii. The arrangement of the ie d makes a flash unit for photographic purposes with spatially small dimensions, low weight and high efficiency. Achieved these properties are determined by the transistor used; it is a small converter element that can generate alternating voltage from the direct voltage. The square-wave voltage it generates has a high degree of efficiency. The type of conversion enables dry batteries to be used sensibly. Because the fundamental wave frequency of the oscillator is in the order of magnitude of a few kilohertz, the result is a low weight and small geometrical dimensions of the transformer. A voltage doubler circuit connected downstream of the transformer makes it possible to dimension the transformer's insulation accordingly, thereby saving insulation material. Hay æ When using the arrangement according to the invention as a warning and / or the signaling device is the 7 discharging the memory CD briefly causing the gas discharge lamp to light up Device designed as a toggle switch. The one from luminous flux emanating from the discharge lamp through corresponding Choice of memory size set. eet A further development of the invention provides that the memory and the one to be placed as protection of the high voltage source, in in this case ohmically chosen resistance apart from its own the purpose of the task is to determine the desired tilting make frequency. y \ & t / M By the advantages? which the arrangement according to the invention zeitz are used as a warning and signaling device especially simple portable devices created that 'easily are transportable. t uet The invention is based on two, as exemplary embodiments evaluative circuit diagrams shown in FIGS. 2 and 3 explained in more detail. The circuit arrangement according to Figure 2 shows a flash unit) how it can be used for photographic purposes. To the generation the required high voltage is generated from the dry batteries Bi and 32 powered transistor T used, the is connected as a square wave oscillator, and its output voltage is stepped up by means of a transformer Ü and is fed to a rectifier arrangement. The same- judge arrangement exists in the present embodiment from a voltage doubler circuit which has the rectifiers G11 and G12 and the capacitors C) and C4 and which supplies a high DC voltage U. This direct voltage U can; as already described in the arrangement according to FIG. 1, serve to ignite the gas discharge lamp L.

Die Schaltungsanordnung nach Figur 3 zeigt eine Einrichtung, wie sie für Warn-bzw. Signalzwecke Verwendung finden kann. The circuit arrangement according to Figure 3 shows a device as they are for warning or. Signaling purposes can be used.

Die Erzeugung der Hochspannung U erfolgt in der in der Schaltungsanordnung nach Figur 2 dargestellten Weise. Sie wird einer den Energiespeicher entladenden, die Gasentladungslampe L kurzzeitig zum Aufleuchten bringenden Einrichtung, die als Kippschaltung ausgebildet ist ? zugeführt. Der aus dem Kondensator C1 bestehende Energiespeicher und der als Schutz der Hochspannungsquelle angeordnete Widerstand R1 dienen außer ihrem eigentlichen Aufgabenzweck noch zur Festlegung der gewünschten Kippfrequenz, durch die die Blinkfreuenz fest- gelegtist. 16anspruche 3 Figuren The high voltage U is generated in the manner shown in the circuit arrangement according to FIG. It becomes a device which discharges the energy storage device and briefly lights up the gas discharge lamp L, which device is designed as a flip-flop circuit? fed. The energy store consisting of the capacitor C1 and the resistor R1 arranged to protect the high-voltage source serve, in addition to their actual purpose, to define the desired tilting frequency, through which the blinking frequency is fixed. is laid. 16 claims 3 figures

Claims

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1'odnung mrn imalsmSigen S & tyeiben from sm Iaeht- orBeeoctsnga & wecen vrwenend aentla & age- 1. 80 mpen ": characterized daas zar Li. Fert: mg der m er tmdvtone rgeßehZ 1 zurAafad'asg'ene & Speicher errerHoha. Bawrgi $ im a sie & ekäane Transdst & resmat & Torgesehe & is ds ge dne 1 SaBßntlaangaaape arzzeiti zam Aaflaehtn t F t Ree according to Bragen the Bseygiespeicher loading organic food B & eh is switched * dieAsBdBMS & a. eh Aasyne. 1 daaeh gk & n & be there. ss e vendeie Sra & isp & zitlaKF as SeeMeekgsaratsr asagw makes did. , ... arrangement according to Ãnßpruoh 1. and 2t: thereby geken. uuiehne't, h8. di Smma & peqRiS Tem passistoreBZUater gli <ferm Rectangular voltage b Shees Sosfrequenn lig 4th arrangement ac Brah l i. s 3 thereby% ek @ aazeiehnet there are old, Troelzen batteries 5th arrangement: aeh spoke l la 3 thereby ge & ennzic & net daa for the calibration of the $ a delivered by ranSistorozillat & r the voltage feeding the Iheegiespeicher a BßaasBmgsTrdepp- herschaltung is used.

6. Arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that as Energy storage a capacitor is used.

7. Arrangement according to claim 1 to 6, characterized in that the device discharging the energy store, briefly bringing the gas discharge lamp to light up a trigger to be operated before or with each lighting up order. owns.

8: 'Arrangement according to claim 1 to 7, characterized in that a resistor to be arranged to protect the high voltage source according to its values is small compared to the output resistance of the transistor used.

9. Arrangement according to claim 1 to 8, characterized in that means are provided which switch off the DC voltage source after charging of the energy store. 10. Arrangement according to claim 9, characterized in that with the disconnection of the DC voltage source the entire

The oscillator and rectifier device is switched off by the energy store.

'11 -. Arrangement according to Claims 1 to 82, characterized in that Find switching means that are used after the gas discharge lamp has lit up switch off the DC voltage source.

12. Application of the arrangement according to claim 1 to 11 as a flash device for photographic purposes.

13. Arrangement according to claim 1 to 6, characterized? that the one that discharges the storage tank and briefly lights up the gas discharge tube Device is designed as a toggle switch.

140 arrangement according to claim 1 to 6 and 13? characterized, that the luminous flux emanating from the gas discharge lamp by appropriate choice the electrical size of the energy store is set.

150 arrangement according to. Claims 1 to 6 and 13 to 14, characterized in that that the energy storage device and the protection device for the high-voltage source are to be arranged, preferably ohmic resistance apart from its actual purpose make the desired sweep frequency.

16. Application of the arrangement according to claim 1 to 6 and 13 to 15 as Warning and / or signaling device.