DE716810C

DE716810C - Arrangement for alternating current operation of an electric mixed light lamp

Info

Publication number: DE716810C
Application number: DEP78353D
Authority: DE
Inventors: Dr Helmar Strauch
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1938-12-15
Filing date: 1938-12-15
Publication date: 1942-01-29

Description

Anordnung zum Wechselstrombetrieb einer elektrischen Mischlichtlampe Zusatz zum Patent 712 542 Im Hauptpatent ist eine Anordnung zum Wechselstrombetrieb einer elektrischen Mischlichtlampe angegeben, bei der einer QuecksilberüberdTuckenüladungsröhre auf der einen Seite eine phasenverschiebende Impedanz: und auf der anderen Seite ein Glühkörper vorgeschaltet ist, der sich im Hüllgefäß der Quecksilberiberdnickentladungsröhre befindet: Diese Anordnung bewirkt eine Verbesserung der Zünd- und Betriebsverhältnisse der- Üherdruakentladungsröhr e und ermöglicht insbesondere eine hohe Brennspannung derselben. Da mit wachsender Brennspannung der Überdruckentladungsröhr e naturgemäß der Unterschied zwischen dem hohen, unmittelbar nach der Zündung auftretenden, - über den Glühkörper fließenden Strom und dem wesentlich niedrigeren Glühkärperbetriebssürom zunimmt, erwähnt das Hauptpatent auch verschiedene teilweise bekannte Mittel zur Verminderung bzw. Vermeidung der schädlichen Überlastung des Glühkörpers während des Einbrennvor-Banges der überdrwekentladungsröhre. Dabei handelt es sich stets um eine Drosselung des Anfangsstromes durch ein im Stromkreis der Überdruckentladungsröhre liegendes Schaltmittel. Diese Drosselung des Anfaligsübersüromes bedeutet natürlich eine nachteilige Verlängerung der Einbrennzeit der Üb@erdruckentladungsröhre.Arrangement for alternating current operation of an electric mixed-light lamp Addendum to patent 712 542 The main patent specifies an arrangement for alternating current operation of an electric mixed-light lamp, in which a mercury-covered throat charge tube has a phase-shifting impedance on one side and an incandescent body on the other, which is located in the cladding vessel Thick discharge tube for mercury is located: This arrangement improves the ignition and operating conditions of the overrun discharge tube and, in particular, enables a high operating voltage of the same. As the voltage of the overpressure discharge tube increases, the difference between the high current flowing through the incandescent body and the significantly lower incandescent body operating voltage naturally increases, the main patent also mentions various means, some of which are known, for reducing or avoiding the harmful overloading of the Incandescent body during the pre-bang of the overdrive discharge tube. This is always a throttling of the initial current by a switching means located in the circuit of the overpressure discharge tube. This throttling of the initial excess surplus naturally means a disadvantageous increase in the burn-in time of the excess pressure discharge tube.

Die Erfindung bezweckt, -ohne Drosselung des durch - die überdruckentladungsr@älire fließenden, zur Beschleunigung des Einbrennvorgänges günstigen überstromes dennoch eine Verminderung des über den Glühkörper fließenden Anfangsstromnes zu erzielen-, unter Umständen sogar einen solchen Überstrom völlig zu vermeiden. Dies gelingt bei einer = Anordnung nach dem Hauptpatent, bei der einer Quecksilberüberdruckentladungsröhrenuf der einen Seite eine phasenverschiebende Im= pedan7 und auf der anderen Seite ein im Hüllgefäß der überdruckentladungsröhre eingebauter Glühkörper vorgeschaltet ist, wenn gemäß der Erfindung die überdruckentladungsröhre und :auch die Vorschaltimpedanz durch eine Leitung überbrückt werden, die eine Impedanz. enthält, deren Blindstrom demjenigen der Vorschaltimpedanz entgegengesetzt gerichtet ist. Meist wird dabei als Vorsch.al:timpedan7 eine Drosselspule und als Überbrückungsimpedanz ein Kondensator verwendet. Es können aber auch die Scheinwiderstände in den beiden Parallelzweigen gegeneinander vertauscht werden; es kann also der überdrttclkentladungsröhre ein kapazitiver Scheinwiderstand vorgeschaltet und in die Überbrückungsleitung ein induktiver Scheinwiderstand eingebaut sein.The aim of the invention - without throttling the overcurrent flowing through the overpressure discharge lines, which is favorable for accelerating the burn-in process - is nevertheless to achieve a reduction in the initial current flowing through the incandescent body, and possibly even to completely avoid such an overcurrent. This is achieved with an arrangement according to the main patent, in which a mercury overpressure discharge tube is preceded by a phase-shifting Im = pedan7 on one side and an incandescent body built into the envelope of the overpressure discharge tube on the other side, if according to the invention the overpressure discharge tube and: also the ballast impedance by a Line are bridged that have an impedance. contains whose reactive current is directed opposite to that of the ballast impedance. Usually a choke coil is used as the input impedance7 and a capacitor as the bridging impedance. However, the apparent resistances in the two parallel branches can also be interchanged; A capacitive impedance can therefore be connected upstream of the discharge tube and an inductive impedance can be built into the bridging line.

Die Wirkungsweise der neuen Anordnung läßt sich am besten an Hand der Zeichnung verständlich machen.The way in which the new arrangement works is best illustrated by hand make understandable from the drawing.

Bei der in- Abb. i gezeigten Schaltung des Ausführungsbeispieles ist eine Quecksilberüberdruckentl.adungsröhre i für eine Anschlußspamiung von 22o Volt und etwa. i 2o Watt Leistungsaufnahme angenommen. Der überdruckentladungsröhre i ist auf der einen Seite eine Drosselspule 2 mit etwa 0,45 Henry und auf der anderen Seite ein Glühkörper 3 vorgeschaltet, der im Hüllgefäß der Üb-erdruckentladungsröhre i eingebaut sein soll iuid so bemessen ist, daß er im Betrieb eine Spannung von etwa 30 V aufnimmt. Die Überdruckentladtingsröhre i und auch die Drosselspule 2 sind durch die Leitung 4. Überbrückt, in die der Kondensator 5 mit etwa 1.1 AtF eingeschaltet ist. Zur Ermöglichung dieser Überbrückung erhält der Sockel der Lampe drei Kontakte zum Anschluß-der einen Netzleitung. der Stromzuführung zu der Drosselspule und der Überbrückungsleitung.In the circuit of the exemplary embodiment shown in Fig. I, a mercury pressure discharge tube i is for a connection voltage of 220 volts and approximately. i 2o watt power consumption assumed. The overpressure discharge tube i is preceded on one side by a choke coil 2 with about 0.45 henry and on the other side an incandescent body 3, which is to be built into the envelope of the overpressure discharge tube i and is dimensioned so that it has a voltage of draws about 30 V. The overpressure discharge tube i and also the choke coil 2 are bridged by the line 4, in which the capacitor 5 is switched on with about 1.1 AtF. To make this bridging possible, the base of the lamp has three contacts for connecting the one power line. the power supply to the choke coil and the bypass line.

Abb.2 zeigt zwei Stromkennlinien, die in i eit von der Größe des Kondengk sators die Größe des Glühkörperstromes unmittelbar nach dem Zünden der überdruckentladungsrölire (Kennliniea) und nach erfolgtem Einbrennen der überdruckentladungsröhre, also im Betriebszustand (Kennlinie b ) , angeben. Wird kein überbrückungskondensator vorgesehen, dann treten die durch die Schnittpunkte der Kennlinien a, b mit der Ordinatenachse gekennzeichneten Glühkörperstromstärken, also ein Anfangsstrom von i,57 A und ein Betriebsstrom von 1,03 A, auf. Der Unterschied zwischen beiden stellt den Anfaiigsüberstrom dar, der also im vorliegenden Ausführungsbeispiel o,5.lA beträgt. Wird nunmehr ,gemäß der Erfindung ein über-` hrü ekungskonden ator 5 benutzt, so vermindert sich der Unterschied zwischen beiden Strom-' stärken, also der Anfangsüberstrom, mehr und mehr, bis schließlich bei einem Kondensatorwert von 1.4 ,ctF der Anfangsstrom genau ebenso groß ist wie der Betriebsstrom. Dieser günstigste Kondensatonvert ist durch den Schnittpunkt der beiden Kennlinien a, b gekennzeichnet. Wird der Kondensator 5 nach weiter vergrößert, so ergibt sich für den Glühkörper 3 ein Anfangsstrom, der kleiner ist als der Betriebsstrom, also ein Betriebsverhalten. das für den Glühkörper 3 keinen Nachteil bedeutet. Es ist in allen diesen drei Fällen bemerkenswert, daß der durch die überdruckentladungsröhre selbst fließende Anfangsüberstrom durch die Parallelschaltung des Kondensators nicht beein-Ilußt wird, vielmehr unverändert aufrechterhalten bleibt, so daß sich nach wie vor eine kurze Einbrennzeit ergibt.Fig.2 shows two current curves, which in i ince the size of the Kondengk the size of the Glühkörperstromes crystallizer directly the overpressure discharge tube, that is in the operating state (characteristic b) specify after ignition of the überdruckentladungsrölire (Kennliniea) and after baking. If no bridging capacitor is provided, the incandescent body currents marked by the intersections of the characteristic curves a, b with the ordinate axis, i.e. an initial current of 1.57 A and an operating current of 1.03 A, occur. The difference between the two is the initial overcurrent, which in the present exemplary embodiment is 0.15.1A. If an overheating capacitor 5 is used according to the invention, the difference between the two current strengths, i.e. the initial overcurrent, decreases more and more, until finally, at a capacitor value of 1.4 ctF, the initial current is just as large is like the operating current. This favorable condensate conversion is characterized by the intersection of the two characteristic curves a, b. If the capacitor 5 is increased further, the result for the incandescent body 3 is an initial current which is smaller than the operating current, that is to say an operating behavior. which means no disadvantage for the incandescent body 3. In all of these three cases it is noteworthy that the initial overcurrent flowing through the overpressure discharge tube itself is not influenced by the parallel connection of the capacitor, but rather remains unchanged, so that the burn-in time is still short.

In Abb. 3 sind für den besonderen Fall der Verwendung eines hondcnsators von i4 !tF die beiden Stroindiagramine gezeichnet, die sich unmittelbar nach der Zündung der L`berdruckentladungsröhre und nach ihrem Einbrennen ergeben.In Fig. 3 are for the special case of using a hondcnsators the two stroke diagrams drawn by i4! tF, which are immediately after the Ignition of the overpressure discharge tube and after it has burned in.

Mit JI, ist der uninitzelbar nach dem Zünden, der überdruckentladungsröhre i auftretende. über die Überdruclcentl.adungsröhre und die Drosselspule 2 fließende Strom von 1,5; :X bezeichnet, zu dem sich der KondensatorstromJ, von i A geometrisch addiert, wobei sich der über den Glühkörper 3 fließendu Anfangsstrom Jft#« von o,65 A ergibt. Während des Einbrennens der Überdruckentladungsröhre i verändern sich infolge des zunehmenden Widerstandes der überdruckent-Iadungsröhre i die Phasenwinkel zwischen den drei Strömen, wobei der über die Drosselspule 2 und die überdruckentladungsröhre i fließende Strom von 1,57:1 auf den mit Jt". bezeichneten Wert von i,o3 A absinkt. Zu diesem wird wiederum der unverändert gebliebene Kondens.atorstrom J, von i A addiert, wobei sich der mit JWU bezeichnete resultierende Glühkörperstrom von wiederum o,65 A einstellt. Diese Diagramme lassen in anschaulicher Weise -erkennen, inwiefern sowohl der Kondensatorstrom als auch der über den Glühkörper fließende Strom unverändert bleiben können, trotzdem der über die überdruckentladungsröhre fließende Strom wesentlich absinkt.With JI, the overpressure discharge tube cannot be pinched after ignition i occurring. Flowing through the overpressure charge tube and the choke coil 2 Current of 1.5; : X denotes to which the capacitor current J, from i A geometrically added, whereby the initial current Jft # «flowing through the incandescent body 3 amounts to 0.65 A results. During the burn-in of the overpressure discharge tube i change due to the increasing resistance of the overpressure discharge tube i the phase angle between the three currents, the one via the choke coil 2 and the overpressure discharge tube i flowing current drops from 1.57: 1 to the value of i, o3 A marked with Jt ". This is in turn the unchanged capacitor current J, from i A added, whereby the resulting incandescent body current designated by JWU is in turn o.65 A. These diagrams clearly show the extent to which both the capacitor current and the current flowing through the incandescent body remain unchanged can remain, despite the fact that the current flowing through the overpressure discharge tube is substantial sinks.

Zur Verwirklichung der Erfindung kann die in Abb. i ,gezeigte Schaltung noch in verschiedener Weise weiter ausgebaut bzu#. .abgeändert werden. Wesentlich ist nur, daß dem gegenüber der Anschlußspannung phasenverschobenen Strom der überdruckentladinigsröhre ein Hilfsstrom zugefügt wird, der eine entgegengesetzte Phasenverschiebung aufweist, so daß sich also entgegengesetzt gerichtete Blindströme gegeneinander aufheben. 142,an kann beispielsweise in die den Kondensator enthaltende Überbrückungsleitung ,auch noch eine zweite üherdruckentl.adungsröhre einschalten, wobei zweckmäßig in die überbrückungsleitung ,auch noch eine kleine Dämpfungsdrossel eingeschaltet wird, die das Auftreten von schädlichen Entladungsströmen verhindert. Der Widerstand dieser Dämpfungsdrossel muß dabei naturgemäß kleiner sein .als der Widerstand des Kondensators, damit die kapazitive Richtung des Blindstromes in diesem Kreis erhalten bleibt.To implement the invention, the circuit shown in Fig. I further expanded in various ways bzu #. .be changed. Essential is just that opposite to that phase-shifted of the connection voltage Current of the overpressure discharge tube an auxiliary current is added to the opposite one Has phase shift, so that oppositely directed reactive currents cancel against each other. 142, an can, for example, in the one containing the capacitor Switch on bypass line, also a second overpressure discharge tube, where it is advisable to have a small damping throttle in the bypass line is switched on, which prevents the occurrence of harmful discharge currents. The resistance of this damping throttle must naturally be smaller than the Resistance of the capacitor, so that the capacitive direction of the reactive current in this Circle is preserved.

Andererseits kann man .auch den induktiven Blindstrom in dem Kreis der überdrLickentladungsröhre statt mit einer Drosselspule allein auch mittels einer Kombination .aus einer Drosselspule und einem Kondensator erzielen, wobei wiederum Bedingung ist, daß diese vorgeschaltete; gegebenenfalls auf annähernde Resanamz abgestimmte Kombinationsimpedaiiz einen resultierenden induktiven Widerstand darstellt, ,also ein induktiver Blindstrom beibehalten wird.On the other hand, one can also use the inductive reactive current in the circuit the overpressure discharge tube, instead of using a choke coil alone, also by means of a Combination. Of a choke coil and a capacitor achieve, in turn The condition is that this upstream; possibly on approximate resanamz matched combination impedance represents a resulting inductive resistance, , so an inductive reactive current is maintained.

Es wurden zwar schon verschiedentlich phasenverschiebende Impedanzen zum Betrieb elektrischer Mischlichtl:ampen benutzt, aber immer in ,anders ausgebildeten Anordnungen und zu anderen Zwecken, z. B. zur Hezheiführung der Zündung der Entladungsröhren mittels Resonanzüberspannungen oder zur Erzielung einer günstigen Netzbelastung durch Verkleinerung des Phasenwinkels zwischen de,rn Strom- und dem Sp.annungsvektar.There have been various phase-shifting impedances used to operate electric mixed light bulbs, but always in differently trained ones Orders and for other purposes, e.g. B. for heating the ignition of the discharge tubes by means of resonance overvoltages or to achieve a favorable network load by reducing the phase angle between the current and voltage vector.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Arrangement for alternating current operation of an electrical incandescent lamp according to patent 712 542, in which a mercury overpressure discharge tube has a phase-shifting impedance on one side and, on the other hand, an incandescent tube chewed into the envelope of the mercury overpressure discharge tube, characterized by an overpressure discharge tube the line which bridges the ballast impedance and contains an impedance whose reactive current is directed in the opposite direction to that of the ballast impedance.

2. Arrangement according to Claim r, characterized in that there is also an overpressure discharge tube in the bridging line and a small damping coil are switched on. G. Arrangement according to claim i and 2, characterized in that the switched on in the bypass line Impedance has such a size that the flowing over the incandescent body, composed of the series impedance current and the bridging impedance current Current does not change or does not change significantly during the burn-in process.