DE1295080B - Schaltungsanordnung zum Impulsbetrieb von Gasentladungslampen - Google Patents

Schaltungsanordnung zum Impulsbetrieb von Gasentladungslampen

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DE1295080B
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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für den Impulsbetrieb von Gasentladungslampen.
  • Impulsbetriebene Gasentladungslampen erfordern einen starken Strom mit einer kurzen Entladungsdauer, um ein wirksames Licht zu erzeugen. Die Farbtemperatur des Entladungslichtes hängt von dem bei der Füllung benutzten Gas ab. Derartige Lampen werden im graphischen Gewerbe verwendet sowie in der Fotografie und auf anderen Gebieten der Erzeugung von einzelnen Lichtblitzen. Hierbei wird ein Kondensator auf hohe Spannung von einer Gleichstromquelle aus geladen und durch die Lampe, die einen Lichtstrahl erzeugt, entladen.
  • Bei anderen Verwendungen ist ein kontinuierlicher Impulsbetrieb der Entladungslampe erforderlich. Bei dem kontinuierlichen Betrieb ergeben sich gewisse Schwierigkeiten der Rest-Ionisation, wenn die Lampe einmal gezündet hat. Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, wurden Mittel geschaffen, um den Strom, der durch die Lampe fließt, während der Kondensator geladen wird, zu begrenzen. Es werden geeignete Schaltmittel, wie z. B. Thyratrons, verwendet, welche in Reihe mit dem Kondensator und der Entladungslampe geschaltet sind. Indessen erwies sich eine sättigbare Vorschaltdrossel zu diesem Zweck geeigneter, da hierdurch die Kosten reduziert werden und der Aufbau des Stromkreises vereinfacht ist.
  • Der niedrige Strom, der durch die Vorschaltdrossel während der Zeit zwischen den Entladungen fließt, wurde mit Vorteil verwendet, um die Entladungslampe gezündet zu halten, so daß ein hoher Strom lediglich beim ersten Zünden der Lampe fließt. Bei den bisher benutzten Stromkreisen waren spannungserhöhende Mittel, wie z. B. ein Transformator oder ein Spartransformator, vorgesehen.
  • Es ist also bekannt, für den Impulsbetrieb von Gasentladungslampen einen Spartransformator zu verwenden, dessen beide in Reihe geschaltete Wicklungen parallel zu einem Kondensator liegen, wobei der Lampe eine sättigbare Drosselspule vorgeschaltet ist, die bei jeder Halbwelle der Speisewechselspannung gesättigt wird, so daß sich der Kondensator spontan über die Entladungslampe entlädt.
  • Die Schwankungen der Speisewechselspannung wirken hierbei direkt auf die Lichtausbeute, d. h., die Lichtausbeute ist in starkem Maße abhängig von der Höhe der Speisewechselspannung. Weiterhin tritt eine Vielzahl sekundärer Impulse niedriger Amplitude nach dem Hauptimpuls auf. Diese Sekundärimpulse verzehren zwar Leistung, tragen aber praktisch zur Lichterzeugung nichts bei.
  • Es ist weiterhin bekannt, zur Erzielung einer konstanten Ausgangsspannung bei Netzschwankungen an die Ausgangsklemmen eines Transformators oder eines Spartransformators einen Kondensator parallelzuschalten, der mit der zugehörigen Transformatorwicklung einen bei Netzfrequenz in Resonanz befindlichen Schwingkreis bildet, wobei die Ausgangsspannung stabilisiert wird. Ähnliche Schaltungen zur Er- i zielung einer gegen Netzschwankungen stabilisierten Ausgangsspannung sind auch schon zum Betrieb von Gasentladungslampen verwendet worden.
  • Im graphischen Gewerbe ist es sehr wichtig, daß der Lichtausgang konstant bleibt. Die übliche Wech- i selstromquelle ist Spannungsschwankungen unterworfen, wodurch der Lichtausgang aus der Entladungslampe sich ebenfalls verändern kann, da er von der Spannung abhängt. Weiterhin. wird die Lebensdauer der Lampe durch Anwendung einer konstanten Betriebsspannung gesteigert. Ein separater Spannungskonstanthalter für jede Lampe würde kost-, spielig sein, da jede Lampe etwa 1500 bis 3000 Watt aufweist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer Schaltungsanordnung zum Impulsbetrieb von Gasentladungslampen die Bauteile des Hauptstromkreises so anzuordnen und zu dimensionieren, daß einmal die Schwankungen der Speisewechselspannung keinen oder nur einen geringen Einfluß auf die Lichtausbeute haben und zum zweiten, daß die Sekundärimpulse unterdrückt werden, die nachteilig für den Gesamtwirkungsgrad der Anordnung sind.
  • Bei einer Schaltungsanordnung zum Impulsbetrieb von Gasentladungslampen, bei der ein Kondensator über einen Transformator aus dem Wechselstromnetz aufgeladen wird und über eine der Lampe vorgeschaltete, sättigbare Drosselspule mit der Lampe verbunden ist, wobei die sättigbare Vorschaltdrosselspule in jeder Halbwelle der Speisewechselspannung gesättigt wird und der Kondensator sich dann über die Entladungslampe spontan entlädt, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die den Kondensatorladestrom begrenzende Induktivität des Transformators wenigstens annähernd gleich der Kapazität des die Lampe speisenden Kondensators zu wählen und mit dem Kondensator einen Resonanzkreis zu bilden, dessen Frequenz gleich der Netzfrequenz ist, so daß die Kondensator-Ladespannung unabhängig von der Netzspannungsschwankung praktisch konstant gehalten wird und der Kondensator sich in jeder Halbwelle der Speisespannung nur einmal über die Lampe entlädt. Durch die so gewählte Anordnung dient der parallel zur Transformatorwicklung geschaltete Kondensator nicht nur ausschließlich zur Spannungsstabilisierung, sondern gleichzeitig noch zur Speisung der impulsbetriebenen Lampe, wobei der zusätzliche Effekt auftritt, daß die Sekundärimpulse unterdrückt werden.
  • In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 ein Schaltschema gemäß der Erfindung mit einem Starterkreis, der in üblicher Weise ausgebildet sein kann, F i g. 2 das Schema eines Spartransformators, der in dem elektrischen System benutzt wird, F i g. 3 eine graphische Darstellung der Abhängigkeit der Lichtausbeute von der Eingangsspannung für das System gemäß der Erfindung im Vergleich mit früheren Systemen, F i g. 4 ist eine graphische Darstellung der Veränderung des Resonanzstromes für unterschiedliche Werte Q des Transformators bei Veränderung des Verhältnisses Xc zu XL, F i g. 5 Wellenformen, welche die Veränderung des Leitungsstromes mit Bezug auf die Leitungsspannung erläutern, F i g. 6 Wellenformen, welche die Veränderung des Lampenstromes mit Bezug auf die Leitungsspannung erläutern, F i g. 7 Wellenformen, welche die Veränderung der Leitungsspannung mit Bezug auf die Kondensatorspannung bei eingeschalteter Lampe erläutern, F i g. 8 Wellenformen entsprechend F i g. 6 bei ausgeschalteter Lampe, F i g. 9 eine Wellenform, welche den Resonanzstrom bei ausgeschalteter Lampe erläutert, F i g. 10 eine Wellenform, welche den Resonanzstrom bei eingeschalteter Lampe erläutert.
  • Die F i g. 1 zeigt den Hauptstromkreis 1 gemäß der Erfindung einschließlich eines Starterkreises 2.
  • Der Kreis 1 besitzt Anschlüsse 3 und 4 für die Wechselstromquelle mit 50 oder 60 Hz und 220 V, obgleich natürlich das System auch bei anderen Spannungen und Frequenzen arbeiten kann. An den Anschlüssen 3 und 4 ist ein Transformator 5 mit einer Primärwicklung 6 und einer Sekundärwicklung 7, einem Kern 9 und einem magnetischen Nebenschluß 10 angeschlossen.
  • Die Primärwicklung 6 kann Anzapfungen 11, 12 und 14 für unterschiedliche Speisewechselspannungen besitzen, und die Sekundärwicklung 7 kann mit Anzapfungen 15, 16 und 17 versehen sein, um die erforderliche Ausgangsspannung zu wählen. Die beiden Wicklungen 6 und 7 sind in Reihe als Spartransformator geschaltet. Ein Kondensator 20 liegt an den Ausgangsleitungen. Eine Entladungslampe 21 ist in Reihe mit einer sättigbaren Vorschaltdrosse122 an den Kondensator 20 angeschaltet.
  • In dem Beispiel sind die Primärwicklung 6 und die Sekundärwicklung 7 in Reihe geschaltet. Indessen kann durch geeignete Wahl der Sekundärwicklung die Reihenschaltung entfallen und die Sekundärwicklung 7 direkt parallel zu dem Kondensator 20 geschaltet werden.
  • Der Transformator 5 besteht aus Lamellen aus einem vorzugsgerichteten siliziumhaltigen Eisenblech, wobei die Lamellen einen EI-Schnitt haben.
  • Bei einer Ausführungsform des Transformators gemäß F i g. 2 hat der mittlere Schenkel 24 einen primären Kernteil 24a und einen sekundären Teil 24b, welcher eine Querschnittfläche von 76 X 44,4 mm aufweist. Die äußeren Schenkel 25 und 26 sowie die Endteile 27 und 29 haben eine Querschnittfläche von 38,3 X 44,4 mm. Die magnetischen Nebenschlüsse 10 haben eine Querschnittfläche von 22,1 X 44,4 mm. Die Wicklung 6 besteht aus 286 Windungen von Draht mit 1,83 mm Durchmesser, während die Wicklung 7 238 Windungen von Draht derselben Abmessung aufweist. Die Nebenschlüsse 10 sind so angeordnet, daß Luftspalte 30 an ihren Enden von etwa 0,8 mm vorhanden sind. Die Induktivität der Wicklung 6 beträgt etwa 720 Mikrohenry, die Induktivität der Wicklung 7 etwa 500 Mikrohenry, während die Gesamtinduktivität etwa 2,3 Henry beträgt.
  • Der Kondensator 20 hat 40 Mikrofarad. Die Entladungslampe 21 besitzt eine Betriebsspannung von 500 V Spitzenspannung und eine Zündspannung von etwa 5000 bis 7000 V Spitzenspannung. Die Lampe 21 verbraucht etwa 2900 Watt und besitzt eine Länge von 600 mm und einen Durchmesser von 9,5 mm mit einer Xenon-Füllung unter einem Druck von etwa 40 mm Quecksilbersäule.
  • Die sättigbare Vorschaltdrossel 22 besitzt einen C-förmigen Kern aus einem orientierten siliziumhaltigen Eisenblech mit einer Querschnittfläche von etwa 32,5 m2. Die Spule der Drossel ist mit etwa 200 Drahtwindungen versehen, und die Induktivität der sättigbaren Vorschaltdrossel ist so, daß beim Durchgang des Stromes der Kern gesättigt wird.
  • In dem Stromkreis 2 ist die Verbindung mit der Klemme 4 zur Spannungszuführung über einen Verzögerungsschalter 40 sowie über zwei Selen-Gleichrichter 41 und 42 mit den Kondensatoren 43 und 44 verbunden, und zwar in einer die Spannung verdoppelnden Schaltung. Der zweite Anschluß des Stromkreises 2 ist an die Wicklungen 6 und 7 angeschlossen, die in Reihe so geschaltet sind, daß etwa 350 V entstehen. Es ist eine Siebdrossel 45 vorgesehen. Ein RC-Glied mit einem Widerstand 46 und einem Kondensator 47 ist über den die Spannung verdoppelnden Kreis in Reihe mit der Drossel 45 geschaltet. Eine Kaltkathodenröhre oder ein Thyratron 50 ist über einen Kondensator 51 in Reihe mit einer Hilfswicklung 52 der Vorschaltdrossel 22 geschaltet. Die Röhre 50 ist ebenfalls über den Spannungsdopplerkreis in Reihe mit der Drossel 45 geschaltet. Der Mittelpunkt 54 des RC-Kreises liegt an dem Gitter 55 der Kaltkathodenröhre oder des Thyratrons 50. Ein Widerstand 56 ist mit der Elektrode 57 der Röhre 50 verbunden. Gelangt der Stromkreis 2 unter Strom, so wird eine Anzahl hochfrequenter Impulse in der Hilfswicklung 52 erzeugt, wodurch die Lampe 21 ausgelöst wird.
  • Beim Betrieb des Stromkreises 1 gemäß der Erfindung sind die Anschlüsse 3 und 4 mit einer Wechselstromquelle verbunden. Die Spannung wird durch die transformatorische Wirkung der in Reihe geschalteten Wicklungen 6 und 7 hochtransformiert, um den Kondensator 20 zu laden. Beim Zünden der Lampe 21 wird der Kondensator 20 rasch entladen.
  • Unter gewissen Betriebsbedingungen sind die in Reihe geschalteten Wicklungen 6 und 7, die durch den Kern 24 gekuppelt sind, und der Kondensator 20 in Resonanz. Sofern die Zufuhrspannung niedrig ist, ist keine Resonanz vorhanden. Nur wenn die Speisewechselspannung einen gewissen Wert erreicht, besteht in dem Stromkreis Resonanz. Die geeignete Eingangsanzapfung wird nun so gewählt, daß der Stromkreis sich in Resonanz befindet. Zum Beispiel kann die Anzapfung 11 mit 190 bis 210 V markiert sein, die Anzapfung 12 von 210 bis 230 V und die Anzapfung 14 von 230 bis 250 V. Im Fall, daß die Eingangsspannung z. B. im Bereich von 210 bis 230 V liegt, wird die Anzapfung 12 benutzt. Die Anzapfungen 15, 16 und 17 werden benutzt, um Herstellungsabweichungen der Teile auszugleichen. Die Anzapfanordnung ist so ausgebildet, daß der Stromkreis gerade unter dem Beginn des Anzapfbereiches in Resonanz geht, so daß eine gute Regelung über den Gesamtbereich erreicht wird.
  • Der magnetische Kreis des Resonanzkreises ist so ausgebildet, daß bei seinen Betriebsbedingungen der Streufluß und der erregende Fluß sich in der Weise addieren, daß die Flußdichte in den Nebenschlüssen 10 sowie in den äußeren Schenkeln 25 und 26 des Transformatorkernes 24 gesteigert wird. Hierdurch wird eine teilweise magnetische Sättigung der äußeren Schenkel 25 und 26 hervorgerufen. Dadurch wird der induktive Blindwiderstand der Wicklung? vermindert. Im allgemeinen wird die Sättigung der äußeren Schenkel 25 und 26 des Transformators als ungenügende Bedingung betrachtet, und zwar wegen des steigenden Kernverlustes infolge der Sättigung. Im vorliegenden Fall wird jedoch die Sättigung mit Vorteil benutzt, da die Verluste gering sind, wenn man andere Faktoren betrachtet, so z. B. die Kostenverringerung des Systems, die Verringerung der Abmessung und des Gewichts und die Vereinfachung der Ausbildung.
  • Durch Vergrößerung oder Verkleinerung der Abmessungen der Nebenschlüsse und des Luftspalts an den Enden der Nebenschlüsse kann der Verlust durch den induktiven Blindwiderstand gesteuert werden. Wird die Wechselstromspannung an die Primärwicklung 6 gelegt, so induziert der magnetische Fluß in dem Kern 24 über den Kondensator 20 eine Spannung. Die Höhe dieser Spannung ist durch das Windungsverhältnis der Wicklungen bestimmt. Wird aber die Spannung über die Wicklung 6 erhöht, so fließt ein größerer Magnetfluß durch den sekundären Kernteil 24a, und bei einer gewissen vorbestimmten Flußdichte wird der induktive gleich dem kapazitiven Blindwiderstand des Kreises. Daher befindet sich der Kreis in Resonanz, und der Wert der Spannung am Kondensator 20 wird gleich dem Produkt der angelegten Spannung, dem Transformationsverhältnis des Transformators und dem Q-Faktor des Kreises. Da die magnetische Dichte mit dem Steigen der Spannung des Sekundärteils 24 a des Kernes 24 steigt, so wird der magnetische Widerstand des Nebenschlußsystems verringert, so daß die Steigerung des magnetischen Flusses, die durch eine gesteigerte Eingangsspannung erzeugt wurde, durch das Nebenschlußsystem absorbiert wird. Sofern die Eingangsspannung weiterhin gesteigert wird, addieren sich der Streufluß in Verbindung mit dem erregenden Fluß in der Weise, daß die Flußdichte in den äußeren Schenkeln 25 und 26 des Kernes 24 gesteigert wird. Diese Steigerung ruft die teilweise magnetische Sättigung der Schenkel 25 und 26 hervor und ergibt ein Sinken der Induktivität des Kreises. Das Sinken der Induktivität ändert die Resonanzbedingung des Kreises, und die kapazitive Verlustleistung wird größer als die induktive Verlustleistung. Daher steigt die Impedanz des Kreises, und eine weitere Steigerung der Eingangsspannung ergibt keine verhältnisgleiche Spannungssteigerung über dem Kondensator 20, wenn der Kreis die Resonanz überschritten hat und der Q-Wert geringer ist. Die Spannung über dem Kondensator 20 bleibt praktisch innerhalb des bestimmten Spannungsbereichs der Eingangsspannung konstant. Das Q des Transformators unter seinen Betriebsbedingungen ist niedrig, und dadurch wird die Resonanz aufrechterhalten, obgleich eine beträchtliche Veränderung des Blindwiderstandes der Wicklungen 6 und 7 vorhanden ist.
  • In F i g. 4 sind die relativen Werte des Stromes in dem Resonanzkreis für verschiedene Q-Werte des Transformators Q über der Veränderung der Beziehung von Xc zu XL, wie sie bei Veränderungen in der Eingangsspannung auftreten können. Der Kreis ist bei einer beträchtlichen Veränderung des Verhältnisses von Xc zu XL in Resonanz, wenn er ein niedriges Q hat, wobei er dazu neigt, den Resonanzstrom bei Veränderungen der Leitungsspannung aufrechtzuerhalten. Ein niedriges Q wird dadurch erreicht, daß die Wicklungen 6 und 7 getrennt werden und daß der Kern während des Betriebes teilweise gesättigt wird. Ein hoher Q-Kreis würde einen sehr engen Regelbereich ergeben.
  • Ein Vergleich der Charakteristiken der elektrischen Systeme mit und ohne den Kondensator 20 in Resonanz mit den Serienwicklungen ergibt sich aus den Tabellen 1 und 2. In der Tabelle 1 sind die Charakteristiken eines Stromkreises dargestellt, bei dem ein Kondensator nicht in Resonanz ist, während in Tabelle 2 die Charakteristiken eines Kreises gemäß der Erfindung dargestellt sind, bei dem der Kondensator 20 mit den in Reihe geschalteten Wicklungen 6 und 7 sich in Resonanz befindet.
    Tabelle 1
    Eingangs- Eingangsstrom Eingangs- Eingangs-
    Q-Faktor Lampen-
    Relativer Wirkungsgrad
    Spannung Watt Volt-Ampere Watt Lichtausgang der Lampe
    210 24,4 3200 5120 63,50/0 2850 8,9 31,2
    220 25,7 3500 5650 62,0% 3100 10,3 33,1
    230 26,8 3800 6160 61,70/0 3350 11,7 35,0
    Tabelle 2
    Eingangs- Eingangsstrom Eingangs- Eingangs- Q-Faktor Lampen- Relativer Wirkungsgrad
    - Spannung Watt Volt-Ampere Watt Lichtausgang der Lampe
    210 19,1 3350 4000 84,0% 2920 11,0 37,6
    220 19,8 3600 4360 82,50/0 3100 11,7 37,8
    230 20,75 3900 4760 82,00/0 3300 12,4 37,6
    In den obigen Tabellen ist der Lampenwirkungsgrad gleich dem relativen Lichtausgang geteilt durch die Lampen-Watt.
  • Aus den Tabellen ergibt sich, daß der Lampen-Wirkungsgrad des vorliegenden Systems beträchtlich über demjenigen der früheren Systeme liegt, und zwar infolge der besseren Isolation und der Anpassung der Impedanzen des Systems, wodurch große überströme auf die Lampe vermieden werden, die nicht zur Wirksamkeit des Lichtausganges beitragen und nur Wärmeverlust hervorrufen.
  • Die Wirksamkeit des Lichtausganges des vorliegenden Systems ergibt sich aus den Kurven der F i g. 3, wobei die Kurve 58 die Veränderung des Lichtausganges mit der Spannungsänderung früherer Systeme darstellt. Die Kurve 59 zeigt die Veränderungen des Lichtausganges mit den Spannungsänderungen für das vorliegende System. Es liegt also eine 300%ige Verbesserung in dem vorliegenden System gegenüber dem Stand der Technik vor, indem bei einer Spannungsänderung von 1 V der Lichtausgang nach dem vorliegenden System sich nur um 0,5 % ändert, während nach dem Stand der Technik die Veränderung im Lichtausgang 1,5 0/0 beträgt.
  • Aus F i g. 5 ist erkennbar, daß die Wellenform 60 des Leitungsstromes eine kleine Senkung 61 hinter der Spitze 62 aufweist. Die Senkung 61 wird durch die Entladung des Kondensators 20 bei der Sättigung der sättigbaren Spule 22 hervorgerufen. Die Spitze 62 liegt hinter der Spitze der Wellenform der Leitungsspannung 64, und zwar infolge der Phasenschiebung des Kreises.
  • Die F i g. 6 zeigt die Wellenform 65 des Lampenstromes mit Bezug auf die Wellenform 64 der Leitungsspannung. Die Spitze 66 des Lampenstromes 65 tritt zur Zeit der Senkung 61 des Leitungsstromes 60 auf. Die Entladung des Kondensators tritt auf, während die Leitungsspannung sich im absteigenden Teil ihrer sinusförmigen Kurve befindet und wenn die Spannung des Kondensators den Spitzenwert erreicht hat. Die Entladung des Kondensators zu diesem Zeitpunkt wird durch die Ausbildung der sättigbaren Drosselspule erreicht, sowie durch die Ausbildung des Resonanzkreises. Es ist wichtig, daß die Entladung auftritt, nachdem die Leitungsspannung ihren Spitzenwert erreicht hat, damit von der Lampe ein kleiner Leitungsstrom entnommen wird. Dies hat zur Wirkung, daß die Lampenbelastung von der Zufuhrleitung getrennt wird. Eine solche Wirkung ist wichtig, um einen wirksamen Betrieb der Lampe zu erhalten, weil der wirksame Betrieb von einer hohen Amplitude beim dauerhaften Anstieg des Entladungsimpulses abhängt. Die Wellenform 66 des Stromes ist frei von sekundären Impulsen niedriger Amplitude nach dem Hauptimpuls.
  • Die F i g. 7 zeigt die Wellenform 67 der Spannung des Kondensators über der Leitungsspannung 64. Die Spannung des Kondensators erreicht eine Spitze 69 hinter der Spitze der Leitungsspannung 64, und zwar infolge der Phasenschiebung des Systems. Die negativen Senkungen 69 a und 69 b werden wahrscheinlich durch das Auftreten der magnetischen Energie, die in dem Kern während der Entladung gespeichert ist, hervorgerufen.
  • In F i g. 7 zeigt die Wellenform 70 der Kondensatorspannung mit Bezug auf die Leitungsspannung 64 bei ausgeschalteter Lampe. Infolge der Veränderungen der Resonanzbedingungen des Kreises ändert sich die Spannung des Kondensators, wie bei 70a, 70b und 70c gezeigt ist, wobei die Frequenz etwa 2 oder 3 Hz beträgt.
  • In F i g. 9 zeigt die Kurve 72 die Wellenform 72 des Resonanzstromes bei ausgeschalteter Lage. In diesem Fall verändert sich der Resonanzstrom 72 in der Amplitude wie bei 72 a, 72 b und 72 c angegeben entsprechend der Veränderung der Amplitude der Kondensatorspannung 70 a, 70 b und 70 c.
  • In F i g. 10 ist die Wellenform 71 des Resonanzstromes bei in Betrieb befindlicher Lampe dargestellt. Die Wellenform 71 besitzt praktisch die gleiche Gestalt wie die Wellenform 60 des Leitungsstromes. Die Senkung 71 a wird durch den Stromfluß in dem Kondensator 20 hervorgerufen, während er sich in die Lampe 21 entlädt.
  • Beim Betrieb des Kreises zu Beginn jedes Arbeitsspiels des Ansteigens der Zufuhrspannung sind der Kondensator 20 und die magnetisch gekuppelten, in Reihe geschalteten Wicklungen 6 und 7 in Resonanz, und zwar infolge der vereinten Verwendung der magnetischen Kerngestaltung, so daß eine im wesentlichen konstante Spannung über den Anschlüssen des Kondensators 20 erzeugt wird unter Schwankungen der Zufuhrspannung. Sobald der Kondensator 20 die i volle Ladung erreicht hat, wird die sättigbare Drossel 22 gesättigt, und der Kondensator 20 wird plötzlich entladen. Dadurch bleibt die Entladung durch die Lampe konstant ohne Rücksicht auf Veränderungen der Speisespannung, weil die Spannung des Kondensators konstant bleibt.
  • Der Entladungsstrom durch die Lampe, wie er in der Wellenform 66 der F i g. 6 dargestellt ist, hat Impulsform mit einem niedrigsten Wert, 66 a, von etwa 3,0 Ampere, während die Spitze etwa 80 bis 100 Ampere oder mehr aufweist. Die Basis der Spitze oben an dem Vorsprung 66a ist etwa I/looo Sekunde breit, während ein Sechstel sinusförmiger Welle eine Breite von etwa 8'34/looo Sekunden besitzt. Dadurch ist die Stromspitze nur ein Achtel oder weniger der Breite der Zufuhrspannungswelle 64. Demgemäß kann der Betrieb des Kreises gemäß der Erfindung als Ladephase betrachtet werden, bei welcher der Kondensator 20 durch die magnetisch gekuppelten Reihenwicklungen 6 und 7 in Resonanz geladen wird, um alsdann in der zweiten Phase durch Sättigung der Drossel 22 plötzlich entladen zu werden.

Claims (6)

  1. Patentansprüche: 1. Schaltungsanordnung zum Impulsbetrieb von Gasentladungslampen, bei der ein Kondensator über einen Transformator aus dem Wechselstromnetz aufgeladen wird und über eine der Lampe vorgeschaltete sättigbare Drosselspule mit der Lampe verbunden ist, wobei die sättigbare Vorschaltdrosselspule in jeder Halbwelle der Speisewechselspannung gesättigt wird und der Kondensator sich dann über die Entladungslampe spontan entlädt, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kondensatorladestrom begrenzende Induktivität des Transformators wenigstens annähernd gleich der Kapazität des die Lampe speisenden Kondensators gewählt ist und mit dem Kondensator einen Resonanzkreis bildet, dessen Frequenz der Netzfrequenz entspricht, so daß die Kondensatorladespannung unabhängig von den Netzspannungsschwankungen praktisch konstant gehalten wird und der Kondensator sich in jeder Halbwelle der Speisespannung nur einmal über die Lampe entlädt.
  2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 mit einem Transformator in Sparschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Transformatorkern in Abstand voneinander die Primär- und die Sekundärwicklung angeordnet sind und zwischen ihnen ein magnetischer Nebenschluß hohen magnetischen Widerstands vorgesehen ist.
  3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator ein Manteltransformator ist, auf dessen Mittelschenkel die Primärwicklung und in Abstand von dieser die Sekundärwicklung angeordnet sind und der wenigstens einen sich vom Mittelschenkel zu einem Außenschenkel erstreckenden, an einem Ende einen Luftspalt aufweisenden magnetischen Nebenschlußteil hat, wobei der magnetische Nebenschluß zwischen den beiden Wicklungen liegt und für einen Teil des Flusses einen Weg durch eine der Spulen unter teilweisem Ausschluß der anderen Spule bildet.
  4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei sich vom Mittelschenkel zu je einem Außenschenkel erstreckende magnetische Nebenschlüsse mit je einem Luftspalt an einem Ende vorgesehen sind.
  5. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wicklung zwischen 200 und 300 Windungen aufweist.
  6. 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche des Mittelschenkels annähernd zweimal so groß ist wie die Querschnittsfläche jedes Außenschenkels und daß jedes der beiden Joche annähernd denselben Querschnitt aufweist wie ein Außenschenkel.
DEA43648A 1962-07-27 1963-07-22 Schaltungsanordnung zum Impulsbetrieb von Gasentladungslampen Pending DE1295080B (de)

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