DE2500580A1

DE2500580A1 - Schaltanordnung zur erhoehung der betriebssicherheit, lebensdauer und belastbarkeit von warmkathodenleuchtstofflampen, gespeist ueber einen transistorwechselrichter aus einer gleichstromquelle

Info

Publication number: DE2500580A1
Application number: DE19752500580
Authority: DE
Inventors: Otto Kreutzer
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1975-01-09
Filing date: 1975-01-09
Publication date: 1976-07-15
Also published as: ATA7776A; NL7600156A; AT355675B; CH591798A5

Description

B e 5 c 11 r ei b u n g Schaltanordnung zur Erhöhung der Betriebssicherheit, Lebensdauer und Belastbarkeit von 17armkathodenleuchtstofflampen gespeist über einen Transistorwechselrichter aus einer Gleichstromquelle Leuchtstofflampen müssen bekannterweise über Vorschaltgeräte betrieben werden, welche den zulässigen Lampenbetriebsstrom garantieren und zudem für die Einleitung der Zündung sorgen.
Bei Speisung aus einer Gleichstromquelle besteht dieses Vorschaltgerät z.B. aus einem Transistorwechselrichter, arbeitend mit hoher Betriebsfrequenz, wobei in bekannter Schaltung ein Streufeldtransformator mit Betriebs-, Heiz- und Zündwicklung vorgesehen ist, wodurch bei geeigneter Bemessung die notwendigen Zünd- und Betriebsbedingungen erfüllt werden.
Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung zur Erhöhung der Betriebssicherheit, Lebensdauer und Belastbarkeit von Warmkathodenleuchtstofflampen, gespeist über einen Transistorwechselrichter aus einer Gleichstromquelle, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß über eine wicklung des Wechselrichtertransformators und einem Gleichrichter ein Kondensator aufgeladen wird und dieser Kondensator nach Erreichen einer bestimmten Spannung im Gleichstromkreis des Wechselrichters mit Hilfe eines elektronischen oder mechanischen Schalters entladen wird, wodurch kurzzeitig die Speisespannung angehoben wird und dabei die Zündung der Leuchtstofflampe einleitet.
Anhand der Abb. 1 soll die Arbeitsweise der gefundenen Schaltung erklärt werden. Die Speisequelle 1 liegt über den elektronisch arbeitenden Schalter 2 an einem in bekannter Schaltung wirkenden Transistoroszillator 3, wobei als Transformator ein Streufeldtransformator 4 verwendet ist, dessen Sekundärwicklungen in bekannter Weise die Leuchtstofflampe 5 speisen. Über die Transformatorwicklung 6 mit der Diode 7 wird der Kondensator 8 aufgeladen, welcher dann über das elektronisch arbeitende Schaltglied 2 der Speisespannung überlagert wird. Der Kondensator 8 erhöht dabei kurzzeitig die Speisespannung für den Wechselrichter so hoch, daß mit Sicherheit die notwendige Zündspannung der Leuchtstofflampe auch bei den tiefsten Umgebungstemperaturen von z.B. -400 erreicht wird. Während der Aufladezeit für den Kondensator wurden die beiden Heizwendel der Leuchtstofflampe genügend vorgeheizt und dabei senkte sich die Leerlaufspannung am Transformator infolge des Vorschaltwiderstandes 9 etwas, wodurch die Zündung der Lampe erst nach Hinzuschalten des aufgeladenen Kondensators und gleichzeitigem Überbrücken des Widerstandes 9 erfolgt. Eine besonders lampenschonende Zündung wurde dabei erreicht, so daß auch eine extrem hohe Schalthäufigkeit der Lampen, wie es z.B. in S- und U-Bahnen mit eingebautem Dämmerschalter der Fall ist, keine Benachteiligung der Lebensdauer der Leuchtstofflampen eintritt. Die Praxis zeigte dabei im Vergleich gegenüber bisher bekannter Vorschaltgeräte, daß im Betrieb mit hoher Schalthäufigkeit bei der erfindungsgemäßen Ausführung des Vorschaltgerätes die Lebensdauer der Lampe etwa das Dreifache ist.
Nachdem bei dieser Auslegung des Transformators keine besondere Rücksicht auf die Zündverhältnisse bei tiefen Umgebungstemperaturen und schwacher Batterie gelegt werden muß, wird der elektrische Wirkungsgrad und die Belastbarkeit des Wechselrichters infolge des herabgesetzten Blindstromes wesentlich gesteigert. Der Kondensator, welcher gemäß der Erfindung eine besonders schonende Einleitung der Lampenzündung erreicht, erfüllt noch die weitere Aufgabe, daß er im Betrieb als Glättungskondensator im Eingang des Gerätes wirksam bleibt und dabei das Auftreten schädlicher Spannungsspitzen verhindert.
Der Kondensator 8, welcher im Beispiel nach Abb. 1 über die Diode 10 parallel zur Speisequelle geschaltet ist, kann auch mit derselben Wirksamkeit in Reihe zur Speisequellenspannung geschaltet werden, wobei eine Diode parallel zum Kondensator geschaltet sein muß.
Ergänzt man die Schaltung gemäß Abb. 1 durch Abb. 2, so erreicht man, daß die höhere Belastbarkeit des Wechselrichters dazu benützt werden kann, daß auch die Leuchtstofflampe schadlos mit erhöhtem Betriebsstrom belastet werden kann. Die nach Abb. 2 verwendeten 4 Dioden in den beiden Heizwendeln sorgen dabei für eine geringere Beanspruchung bzw. Verbrauch der Lampe. Die auf diese Weise erreichte Lichtstromsteigerung betrug etwa 50 %.

Claims

S c h u t z a n 5 p r ü 0 h er

1. Schaltanordnung zur Erhöhung der Betriebssicherheit, Lebensdauer und Belastbarkeit von Warmkathodenleuchtstofflampen, gespeist über einen Transistorwechselrichter aus einer Gleichstromquelle dadurch gekennzeichnet, daß über eine Wicklung des Wechselrichtertransformators und einem Gleichrichter ein Kondensator aufgeladen wird und dieser Kondensator nach Erreichen einer bestimmten Spannung im Gleichstromkreis des Wechselrichters mit Hilfe eines elektronisch oder mechanisch arbeitenden Schalters entladen wird, wodurch kurzzeitig die Speisespannung angehoben wird und dabei die Zündung der Leuchtstofflampe einleitet.

2. Schaltanordnung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe der beiden Heizwendel je 2 Dioden geschaltet sind.