DE706246C

DE706246C - Arrangement for switching off a gas discharge tube fed by an alternating current source

Info

Publication number: DE706246C
Application number: DEN43122D
Authority: DE
Inventors: Dr Gustav Zecher
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1939-04-01
Filing date: 1939-04-01
Publication date: 1941-05-21

Description

Anordnung zum Zünden einer aus einer Wechselstromquelle gespeisten Gasentladungsröhre Es ist bekannt, die Glühelektroden einer elektrischen Gasentladungsröhre durch Strom zu erhitzen, der von einer Sekundärwicklung eines Transformators geliefert wird, dessen Primärwicklung in Reihe mit der Entladungsröhre geschaltet ist. Beim Betrieb fließt der Entladungsstrom durch die Primärwicklung und erzeugt in der Sekundärwicklung den Heizstrom für die Glühelektroden. Zu Betriebsanfang fließt jedoch, solange die Entladung nicht gezündet hat, kein Strom durch den Transformator. Da es mit Hinsicht auf eine leichte Zündung der Entladungsröhre erwünscht ist, die Glühelektroden auch vor der Zündung zu erhitzen, hat man schon parallel zu der Entladungsröhre einen mit einem Schalter versehenen Stromzweig gelegt. Beim Inbetriebsetzen wird dieser Schalter geschlossen, wodurch die Entladungsröhre kurzgeschlossen wird und ein Strom durch die primäre Transformatorwicklung fließt, so. daß in der Siekundärwicklung ein Heizstrom erzeugt wird. Nachdem die Glühelektroden aufgeheizt sind, muß der Schalter wieder geöffnet werden. Wird dieser Schalter von Hand bedient, so bedeutet dieses Schließen und öffnen des Schalters :eine Komplikation der Inbetriebsetzung. Man kann den Schalter auch als selbsttätig arbeitenden Schalter, der z. B. mit einem Bimetall versehen ist, ,ausführen. Derartige automatisch arbeitende Schalter sind öfters nicht zuverlässig. Auch unterliegen sie, ebenso wie die von Hand bedienten Schalter, einem Verschleiß, besonders an den Kontaktstellen, und das öffnen und Schließen des Schalters gibt auch zu Rundfunkstörungen Anlaß.Arrangement for igniting one fed from an alternating current source Gas discharge tube The glow electrodes of an electrical gas discharge tube are known by heating current supplied by a secondary winding of a transformer whose primary winding is connected in series with the discharge tube. At the In operation, the discharge current flows through the primary winding and generates in the secondary winding the heating current for the glow electrodes. At the start of operation, however, flows as long as the Discharge has not ignited, no current through the transformer. As it is with respect A slight ignition of the discharge tube is desired, as is the glow electrodes To be heated before ignition, one already has one parallel to the discharge tube with a switch provided branch. When commissioning this Switch closed, whereby the discharge tube is short-circuited and a current flows through the primary transformer winding, so. that in the secondary development a heating current is generated. After the glow electrodes are heated up, the Switch to be opened again. If this switch is operated manually, then means this closing and opening of the switch: a complication of commissioning. You can also use the switch as an automatic switch that z. B. with a Bimetal is provided, run. Such automatic switches are often not reliable. They are also subject to, just like those operated by hand Switch, wear and tear, especially at the contact points, and that open and Closing the switch also gives rise to radio interference.

Die Erfindung befaßt sich mit einer Anordnung zum Zünden,einer aus einer Wechselstromquellle gespeisten elektrischen Gasentladungsröhre, die mit wenigstens einer Glüh- elektrode versehen ist, deren Heizstrom von einem Transformator geliefert wird; dessen Primärwicklung in Reihe mit der Entladungsröhre geschaltet ist. Unter Gasentladungsröhre wird hier nicht nur eine Entladungsröhre verstanden, die mit einem oder mehreren Gasen gefüllt ist, sondern ,auch Röhren, deren Füllung aus Dampf oder aus einem Gas-Dampf-Gemisch besteht. Die Erfindung bezweckt, die obenerwähnten Übelstände zu beseitigen und zu gleicher Zeit noch andere Vorteile zu erreichen.The invention relates to an arrangement for igniting an electric gas discharge tube fed from an alternating current source, which is provided with at least one glow electrode, the heating current of which is supplied by a transformer; whose primary winding is connected in series with the discharge tube. A gas discharge tube is understood here not only to mean a discharge tube that is filled with one or more gases, but also tubes, the filling of which consists of steam or a gas-steam mixture. The aim of the invention is to remedy the above-mentioned inconveniences and at the same time to achieve other advantages.

Gemäß der Erfindung wird in Reihe mit der primären Transformatorii-i.cklung und parallel zu der Entladungsröhre ein so groß bemessener Kondensator gelegt. daß der Strom durch die Primärwicklung des Transformators bei nichtgezündeter Entladungsröhre grö= f?er ist als bei gezündeter Röhre; weiter wird zwischen der Entladungsröhre und dem Kondensator eine Selbstinduktion angeordnet. Zweckmäßig wird der Wechselstrom«viderstand des Kondensators für die Grundfrequenz der Wechselstromquelle o,4- bis 2,5ma1 dem Wechselstromwiderstand der mit ihm in Reihe geschalteten Transformatorwicklung gewählt.According to the invention, it is in series with the primary transformer and placed such a large capacitor in parallel with the discharge tube. that the current through the primary winding of the transformer when the discharge tube is not ignited larger = for is than when the tube is ignited; further is between the discharge tube and a self-induction arranged on the capacitor. The alternating current resistance is expedient of the capacitor for the fundamental frequency of the alternating current source o.4 to 2.5ma1 dem AC resistance of the transformer winding connected in series with it selected.

Die Überbrückung der Entladungsröhre durch einen Kondensator der angegebenem Gröle hat zur Folge, daß bei noch nicht gezündeter Entladungsröhre auch ohne Benutzung eines die Entladungsröhre kurzschließenden Schalters ein starker Strom durch die primäre Transformatorwicklung fließt, wodurch in der sekundären Wicklung ein kräftiger Heizstrom erzeugt wird, der die Glühelektrode schnell auf eine hohe Temperatur bringt. Zu gleicher Zeit wird zwischen den Belegen des Kondensators eine hohe Spannung erzielt, die auch zwischen den Elektroden der Entladungsröhre liegt.The bridging of the discharge tube by a capacitor of the specified Gröle has the consequence that if the discharge tube has not yet been ignited, even without use a switch short-circuiting the discharge tube, a strong current flows through the primary transformer winding flows, creating a powerful in the secondary winding Heating current is generated, which quickly brings the glow electrode to a high temperature. At the same time, a high voltage is achieved between the layers of the capacitor, which is also between the electrodes of the discharge tube.

Nach erfolgter Zündung der Entladungsröhre bildet diese einen parallel zu dem Kondensator liegenden Stromzweig, und der Strom sinkt durch die Transforinatorti-icklung in erheblichem Maße ab. Die Stärke des in der Sekundärwicklung induzierten Stroms nimmt demzufolge auch ab. Dies ist sehr günstig, weil nach erfolgter Zündung der Entladungsröhre die Elektroden auch von der Entladung erhitzt werden. Der sehr starke Glühstrom vor der Zündung der Röhre bedeutet eine wesentliche Erleichterung der Zündung, weil. die Zündspannung um so niedriger ist, je höher die Temperatur der Glühelektrode ist. Diese starke Erhitzung der Glühelektrode vor der Zündung macht es im Zusammenwirken mit der hohen, zwischen den Kondensatorbelegen erzeugten Spannung auch möglich, bei einer gegebenen Spannung der Stromquelle verhältnismäßig lange Entladungsröhren zu zünden.After the discharge tube has been ignited, it forms one parallel current branch to the capacitor, and the current sinks through the transformer winding to a considerable extent. The strength of the current induced in the secondary winding consequently also decreases. This is very favorable because after the ignition has taken place Discharge tube the electrodes are also heated by the discharge. The very strong one Glowing current before the ignition of the tube means a substantial relief of the Ignition because. the higher the temperature of the, the lower the ignition voltage Glow electrode is. This makes the glow electrode extremely hot before ignition it in interaction with the high voltage generated between the capacitor layers also possible for a relatively long time at a given voltage of the power source Ignite discharge tubes.

Die zwischen der Entladungsröhre und dem Kondensator angebrachte Selbstinduktion unterbindet den ungünstigen Einfluß, den der Kondensator auf die Lebensdauer der Entladungsröhre ausüben würde, falls der Kondensator unmittelbar parallel zu der Röhre geschaltet wäre. überdies bildet diese Selbstinduktion einen wesentlichen Teil der Vorschaltimpedanz der Röhre.The self-induction placed between the discharge tube and the capacitor prevents the unfavorable influence that the capacitor on the life of the Discharge tube would exercise if the capacitor is immediately parallel to the Tube would be switched. Moreover, this self-induction is an essential one Part of the series impedance of the tube.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel der Anordnung gemäß der Erfindung dargestellt ist.The invention is explained in more detail with reference to the drawing, in which a Embodiment of the arrangement is shown according to the invention.

Diese Anordnung enthält eine Entladungsröhre i, die von bekannter Bauart sein kann und z. ß. aus einer insbesondere zum Aussenden von Strahlen dienenden Niederdruckqu@ecksilberdampfentladungsröhre besteht. Die Röhre i ist mit zwei einen stark elektronenemittierenden Stoff enthaltenden Glühelektroden 2 versehen, welche (bzw. im Falle einer indirekt geheizten Glühelektrode : deren Heizkörper) durch die Sekundärtvicklungen 3 eines Transformators .1 gespeist werden, dessen Primärwicklung 5 in Reihe mit der Entladungsröhre i liegt.This arrangement includes a discharge tube i made by known Can be of construction and z. ß. from one used in particular to emit rays Low pressure mercury vapor discharge tube. The tube i is one with two highly electron-emitting substance containing glow electrodes 2 provided, which (or in the case of an indirectly heated glow electrode: its heating element) the secondary windings 3 of a transformer .1 are fed, the primary winding 5 is in series with the discharge tube i.

In Reihe mit dieser Primärwicklunag 5 und parallel zu der Entladungsröhre i ist ein Kondensator 6 angeordnet, dessen Wechselstromwiderstand für die Grundfrequenz der Wechselstromquelle 7 annähernd gleich dem Wechselstromwiderstand der mit ihm in Reihe liegenden Transformatorwicklung 5 ist. Ferner liegt zwischen der Entladungsröhre und dem Kondensator 6 eine Selbstinduktion oder ein Widerstand B. Gute Ergebnisse werden erzielt, wenn der Wechselstromwiderstand des Kondensators für die Grundfrequenz der Wechselstroniqtielle etwa o,.1- bis 2, 5mal so groß ist, wie der Wechselstromwiderstand der mit ihm in Reihe liegenden Transformatorwicklung.In series with this primary winding 5 and parallel to the discharge tube i a capacitor 6 is arranged, its alternating current resistance for the fundamental frequency the alternating current source 7 is approximately equal to the alternating current resistance of that with it transformer winding 5 lying in series. Further lies between the discharge tube and the capacitor 6 a self-induction or a resistor B. Good results are achieved when the AC resistance of the capacitor for the fundamental frequency the alternating current is about 0.1 to 2.5 times as large as the alternating current resistance the transformer winding lying in series with it.

Beim Schließen des Schalters 9 fließt infolge der Überbrückung der Entladungsröhre i durch den Kondensator 6 bei noch nicht gezündeter Entladungsröhre, auch ohne Benutzung eines die Entladungsröhre kurzschließenden Schalters, ein starker Strom durch die Primärtransformatorwicklung 5, wodurch in den Sekundärwicklungen 3 ein kräftiger Heizstrom induziert wird, der die Glühelektroden 2 oder deren Heizkörper schnell auf eine hohe Temperatur bringt.When closing the switch 9 flows as a result of the bridging Discharge tube i through the capacitor 6 with the discharge tube not yet ignited, even without using a switch to short-circuit the discharge tube, a strong one Current through the primary transformer winding 5, causing in the secondary windings 3 a powerful heating current is induced, which the glow electrodes 2 or their heating elements quickly brings to a high temperature.

Zu gleicher Zeit wird zwischen den Belägen des Kondensators 6 eine hohe Spannung erzielt, die auch zwischen den Elektroden der Entladungsröhre .liegt. Die Zündung der Entladungsröhre wird somit sowohl durch die durch die starke Heizung zu hoher Elektronenemission veranlaßten Glühelektroden, wie auch durch die hohe Spannung an den Klemmen des Kondensators gefördert. Nach erfolgter Zündung der Entladungsröhre bildet diese einen parallel zu dem Kondensator liegenden Stromzweig, so daß der Strom durch die Transformatortvicklung 5 und zu gleicher Zeit auch durch die Heizwicklungen 3 in erheblichem Maße sinkt. Zwischen der Entladungsröhre i und dem Kondensator 6 liegt noch eine Selbstinduktion oder ein Widerstand B.At the same time between the layers of the capacitor 6 is a achieved high voltage, which is also between the electrodes of the discharge tube. The ignition of the discharge tube is thus caused by both the strong heating too high electron emission induced glow electrodes, as well as by the high Voltage promoted at the terminals of the capacitor. After the discharge tube has ignited this forms a branch parallel to the capacitor, so that the Current through the transformer winding 5 and at the same time through the heating windings 3 decreases significantly. Between the discharge tube i and the capacitor 6 is still a self-induction or a resistor B.

Bei einem Ausführungsbeispiel betrug der Abstand zwischen den Elektroden der mit Niederdruckquecksilberdampfentladung arbe:-tenden und mit .einer Zündgasfüllung sowie mit einem aus lumineszierendem Stoff bestehenden Belag versehenen Entladungsröhre ioo cm. Die zylindrische Röhre hatte einen Innendurchmesser von 3o mm. Die Selbstinduktion der Drosselspulen 5 und 8 betrug 3,2 bzw. 3,1 Henry und die Kapazität des Kondensators 3,2 Mikrofarad. Während des Betriebes wurde den Elektroden 2 von den Sekundärwicklungen 3 ein Heizstrom von i, i Amp. zugeführt; vor der Zündung der Entladung betrug dieser Wert 2,6Amp. Die Spannung am Kondensator betrug vor der Zündung 5oo Volt.In one embodiment, the distance between the electrodes was which work with low-pressure mercury vapor discharge and with an ignition gas filling and a discharge tube made of a luminescent material ioo cm. The cylindrical tube had an inner diameter of 30 mm. The self-induction the reactors 5 and 8 were 3.2 and 3.1 henry and the capacitance of the capacitor 3.2 microfarads. During operation, the electrodes 2 were removed from the secondary windings 3 a heating current of i, i Amp. Supplied; before the discharge was ignited, this was Value 2.6Amp. The voltage across the capacitor was 500 volts before ignition.

Die Röhre i zündete schnell und sehr sicher, das ausgestrahlte Licht war überaus ruhig und zeigte kein stö.reudes Flackern, während der Zündung und des Betriebes ergaben sich keine Radiostörungen, und die Vorrichtung wies einen hervorragend guten Leistungsfaktor auf.The tube i ignited quickly and very safely, the emitted light was extremely quiet and did not show any annoying flickering during the ignition and the There was no radio interference during operation and the device had excellent performance good power factor.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for igniting one from an alternating current source powered gas discharge tube, in particular fluorescent tube with at least one Glow electrode is provided, the heating current of which is supplied by a transformer whose primary winding is connected in series with the discharge tube, thereby characterized in that in series with this primary winding (5) and in parallel with the discharge tube (i) such a large sized capacitor (6) is that the current through the primary winding (5) of the transformer (4.) when the discharge tube is not ignited is larger than at ignited tube, and that between the discharge tube and the capacitor a Self-induction (8) or a resistance.

2. Arrangement according to claim i, characterized characterized in that the AC resistance of the capacitor for the fundamental frequency of the AC power source o, ¢ - up to 2.5 times the AC resistance of that in Series connected transformer winding is.