DE2647371C - Schaltungsanordnung zum Betrieb von Entladungslampen in zwei Leistungsstufen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Betrieb von Entladungslampen in zwei Leistungsstufen, bei der für jede Entladungslampe eine Versorgungs-

schaltung vorgesehen ist, die zwei Anschlüsse für den Anschluß von zwei Leitern eines Wechselspannungsnetzes, eine zwischen dem ersten Anschluß und der einen Lampenelektrode angeordnete Hauptlastdrossel, eine mit dem zweiten Anschluß und der zweiten Lampenelektrode verbundene Zusatzlastdrossel und eine Steuerschaltung aufweist, wobei die Steuerschaltung einen parallel zur Zusatzlastdrossel geschalteten Arbeitstriac enthält, dessen Schaltzustand mittels einer für mehrere Entladungslampen gemeinsamen und über

einen Steuerschalter mit einem Steuerpotential verbindbaren Steuerleitung derart gesteuert wird, daß die Zusatzlastdrossel entweder in den Stromkreis der Entladungslampe einbezogen oder kurzgeschlossen ist. Bei einer solchen Schaltung besteht eine Gefahr einer Zerstörung, wenn die einzelnen Versorgungsschaltungen fehlerhaft an das speisende Netz angeschlossen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der genannten Art zu schaffen, bei der die Gefahr einer Beschädigung oder Zerstörung infolge eines Anschlußfehlers der Versorgungsschaltung wesentlich verringert ist. Dies wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß zwischen dem zweiten Anschluß und dem von der Entladungslampe abgewandten Verbindungspunkt von Zusatzlastdrossel und Arbeitstriac eine Induktionsspule eingeschaltet ist, daß die Steuerelektrode des Arbeitstriac über einen ersten Widerstand an die zweite Anschlußklemme eines Steuertriac angeschlossen ist, daß die erste Anschlußklemme des Steuertriac über die Induktionsspule oder über eine mit dieser induktiv gekoppelten weiteren Induktionsspule mit dem von der Entladungslampe abgewandten Verbindungspunkt von Zusatzlastdrossel und Arbeitstriac verbunden

ist und daß in den Steuerkreis des Steuertriac ein zweiter Widerstand eingeschaltet ist, dessen von der Steuerelektrode abgelegenes Ende einerseits über einen Kondensator mit der ersten Anschlußklemme des Steuertriac und andererseits über einen dritten Widerstand in Reihe mit einer Diode an die Steuerleitung geführt ist, die über den Steuerschalter mit einem der Leiter des Wechselspannungsnetzes verbindbar ist.

Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprü-, chen.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen

F i g. 1 und 2 zwei unterschiedliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,

F i g. 3 bis 6 verschiedene Arten des Netzanschlusses der Versorgungsschaltungen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.

Die Steuerschaltung CCbildet das Hauptelement der

Schaltungsanordnung und erlaubt es, den Betriebszustand einer Versorgungsschaltung von Entladungslampen L auf zwei verschiedene Leistungsstufen zu steuern, wobei jede Entladungslampe an eine Versorgungsschaltung PA angeschlossen ist und einen ersten Anschlußkontakt L 1 aufweist, der über eine Hauptlastdrossel BP an einen ersten Leiter Vl eines Wechselspannungsnetzes angeschlossen ist, sowie einen zweiten Anschlußkontakt L 2, welcher an einen zweiten Leiter V 2 des Wechselspannungsnetzes über eine Hilfslastdrossel BS angeschlossen ist

Bei einer derartigen Schaltungsanordnung wird eine Änderung der von jeder Entladungslampe L verbrauchten Leistung dadurch hervorgerufen, daß die Hilfslastdrossel entweder in die Schaltung einbezogen oder kurzgeschlossen wird, was mit Hilfe eines Arbeitstriac TT erfolgt, der parallel zur Hilfslastdrossel BS derart geschaltet ist, daß ein erster Verbindungspunkt PCX, der dem Arbeitstriac 7Tund der Hilfslastdrossel BS gemeinsam ist, an den zweiten AnschluC'contakt L 2 der Entladungslampe geführt ist, während ein zweiter Verbindungspunkt PCI mit dem zweiten Leiter V2 verbunden ist. Der Betriebszustand der Steuerschaltung CC wird mit Hilfe eines Steuerschalters IC gesteuert, welcher zwischen eine erste Steuerleitung FC 1 und eine zweite Steuerleitung FC2 eingeschaltet ist, die für mehrere Entladungslampen L gemeinsam vorhanden sind und unabhängig diese Lampen steuern.

Der zweite Verbindungspunkt PC2 ist mit dem zweiten Leiter V2 über eine Induktionsspule BI verbunden. Die Steuerelektrode G des Arbeitstriac TT ist über einen ersten Widerstand R 1 mit einer zweiten Anschlußklemme TC2 eines Steuertriac TC verbunden, dessen erste Anschlußklemme TCi mit dem zweiten Verbindungspunkt PC2 über die Induktionsspule Bl oder über eine weitere Induktionsspule EI verbunden ist, die mit der Induktionsspule BI magnetisch gekoppelt ist. Der Steuerkreis des Steuertriac TC enthält einen zweiten Widerstand R 2, der einerseits über einen ersten Kondensator Ci mit der ersten Anschlußklemme TCl des Steuertriac TC und andererseits über einen dritten Widerstand R 3 in Reihe mit einer Diode D mit der zweiten Steuerleitung FC2 verbunden ist.

In Fig.2 besitzt die Induktionsspule BI eine in Sparschaltung geschaltete Primärwicklung ATi, während die Sekundärwicklung die Induktionsspule El darstellt.

Vorzugsweise wird für den ersten Kondensator Cl ein Elektrolytkondensator verwendet, und es werden Schmelzsicherungen F in die Eingänge EA der Versorgungsschaltung PA eingefügt.

F i g. 3 zeigt ein Schaltschema für eine Schaltungsanordnung, in der die Entladungslampen aus einem Niederspannungsnetz RA gespeist werden, was seinerseits wieder aus einem Dreiphasen-Mittelspannungsnetz RP unter Zwischenschaltung von Transformatoren T gespeist wird, die mehrere Entladungslampen L speisen können. Ein Stei npunktleiter CE verbindet die gleichen Sekundäranschlüsse der Transformatoren T.

F i g. 4 zeigt eine Schaltungsanordnung, die aus einem Dreiphasennetz RA mit den Phasen PHl, PH2, PHZ und dem Nulleiter N gespeist wird. Bei den Schaltungsanordnungen nach den F i g. 1 bis 4 besteht die Möglichkeit, die erste Steuerleitung FCi an den ersten Leiter Vi anzuschließen, der beispielsweise bei der Ausbildung der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 4 vom Nulleiter N des Dreiphasennetzes RA gebildet

F i g. 5 zeigt eine Schaltungsanordnung, die aus einem Dreiphasennetz RA mit den Phasen PHX, PH2 und PH 3 ohne Nulleiter gespeist wird. Die Last aller Entladungslampen teilt sich dabei symmetrisch auf alle drei Phasen auf.

F i g. 6 zeigt eine Schaltungsanordnung, die aus einem Dreiphasennetz RA gespeist wird. Die einzelnen Versorgungsschaltungen PA für die einzelnen Entladungslampen enthalten Spartransiormatoren A 7'2. Der zweite Leiter V2 liegt dabei auf dem Potential einer Phase PHl, PH2 oder PH3 des Netzes. Der erste Leiter Vl ist an einen Anzapfpunkt PI des Spartransformators AT2 geführt, der selbst an die erste Phase und eine andere Phase des Netzes RA geschaltet ist. Der erste Steuerleiter FCl ist mit einem Sternpunkt PN verbunden, der künstlich aus den drei Phasen PHl, PH 2, PH 3 des Dreiphasennetzes RA gebildet ist.

Ein Phasenschieberkondensator C 2 kann in der Versorgungsschaltung PA zwischen einen ersten Leiter Vl und den zweiten Leiter V2 eingesetzt werden, um den Leistungsfaktor der Anlage zu verbessern. Je nach Typ der verwendeten Entladungslampe kann an die Hauptlastdrossel BP auch noch ein elektronischer Starter /^angeschlossen sein.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird anhand von F i g. 1 erläutert. Wenn die Steuerschaltung CC der Entladungslampe L nach Schließung des Steuerschalters IC Spannung erhält, wird der Steuertriac 7TC während einer Halbwelle durch einen gleichgerichteten Strom und während der anderen Halbwelle vom Entladungsstrom des Kondensators Cl angesteuert. Da der Steuertriac TC sich im Steuerkreis des Arbeitstriac TT befindet, steuert der Steuertriac TC den Arbeitstriac TT in den Leitungszustand, und zwar unter Verwendung der Steuerspannung an den Klemmen der Induktionsspule Bl, die eine Impedanz in der Größenordnung von 1 Ohm hat. Dadurch schließt der Arbeitstriac 7Tdie Zusatzlastdrossel BS kurz, so daß die Entladungslampe L mit voller Leistung arbeitet.

Ist dagegen der Steuerschalter /Coffen, dann sind der Steuertriac FC und der Arbeitstriac 7Tgesperrt, und es fließt der Strom der Entladungslampe durch die Zusatzlastdrossel BS, wodurch der Strom gedrosselt wird und die Entladungslampe L mit verminderter Leistung arbeitet.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung weist zahlreiche Vorteile auf. So wird eine Entkopplung der einzelnen Versorgungsschaltungen mit Hilfe der Diode D erreicht, wobei diese Diode gleichzeitig dafür sorgt, daß ein gleichgerichteter Strom zur Steuerung des Steuertriac TC vorhanden ist. Der Kondensator Cl entlädt sich nur teilweise, und es werden die Triacs TC und 7Tdauernd gesteuert. Die Steuerwechselspannung des Arbeitstriac TT liegt an den Klemmen der Induktionsspule BI, und es ist die Steuerung mit dem Netz synchronisiert. Wenn der Steuerschalter IC geöffnet ist, dann wird der zweite Steuerleiter nicht zu einem künstlichen Nullpunkt bei einer Mehrphasenspeisung zwischen Phase und Null oder zwischen zwei Phasen. Die Schaltungsanordnung kann in einer Beleuchtungsanlage verwendet werden, die — unabhängig von der Phasenzahi des speisenden Netzes — ihre Speisung zwischen einer Phase und Null oder zwischen zwei Phasen erhält, und zwar in allen Fällen mit nur einem zweiten Steuerleiter.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Betrieb von Entladungslampen in zwei Leistungsstufen, bei der für jede Entladungslampe (L) eine Versorgungsschaltung (PA) vorgesehen ist, die zwei Anschlüsse für den Anschluß von zwei Leitern (V₁, Vi) ^eines Wechselspannungsnetzes, eine zwischen dem ersten Anschluß und der einen Lampenelektrode angeordnete Hauptlastdrossel (BP), eine mit dem zweiten Anschluß und der zweiten Lampenelektrode verbundene Zusatzlastdrossel (BS) und eine Steuerschaltung (CC) aufweist, wobei die Steuerschaltung (CC) einen parallel zur Zusatzlastdrossel (BS) geschalteten Arbeitstriac (TT) enthält, dessen Schaltzustand mittels einer für mehrere Entladungslampen gemeinsam und über einen Steuerschalter (IC) mit einem Steuerpotenüal verbindba/en Steuerleitung (FC₂) derart gesteuert wird, daß die Zusatzlastdrossel (BS) entweder in den Stromkreis der Entladungslampe (L) einbezogen oder kurzgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zweiten Anschluß und dem von der Entladungslampe (L) abgewandten Verbindungspunkt von Zusatzlastdrossel fßS^und Arbeitstriac (TT) eine Induktionsspule (BI) eingeschaltet ist, daß die Steuerelektrode (G) des Arbeitstriac (TT) über einen ersten Widerstand (R\) an die zweite ■ Anschlußklemme CTTC₂) eines Steuertriac (TC) angeschlossen ist, daß die erste Anschlußklemme (TQ) des Steuertriac (TC) über die Induktionsspule (BI) oder über eine mit dieser induktiv gekoppelten weiteren Induktionsspule (EI) mit dem von der Entladungslampe (L) abgewandten Verbindungspunkt von Zusatzdrossel (BS) und Arbeitstriac (TT) verbunden ist und daß in den Steuerkreis des Steuertriac (TC) ein zweiter Widerstand (R₂) eingeschaltet ist. dessen von der Steuerelektrode abgelegenes Ende einerseits über einen Kondensator (C\) mit der ersten Anschlußklemme des Steuertriac (TC) und andererseits über einen dritten Widerstand (R3) in Reihe mit einer Diode (D) an die Steuerleitung (FC₂) geführt ist, die über den Steuerschalter (IC)mit einem der Leiter (Vi, V₂) des Wechselspannungsneizes verbindbar ist.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspule (Bl) eine Primärwicklung eines Spartransformators (ATi) darstellt, dessen Sekundärwicklung die damit induktiv gekoppelte weitere Induktionsspule (El) darstellt.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (Cl) ein Elektrolytkondensator ist.

4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor die Eingänge (EA) der Versorgungsschaltung (PA) Schmelzsicherungen (79gesetzt sind.

5. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Leiter (V2) ein bestimmter Phasenleiter eines Dreiphasennetzes (RA) ist und daß der erste Leiter (Vl) ein Abgriffspunkt (Pl) eines Spartransformators (AP2) ist, der zwischen die bestimmte Phase und eine weitere Phase des Dreiphasennetzes (RA) eingeschaltet ist, und daß der Steuerleiter (FC2) an den Sternpunkt (PN) des Dreiphasennetzes (RA) anschließbar ist.

6. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Phasenschieberkondensator (C2) zwischen die Anschlüsse der Versorgungsschaltung (PA)geschaltet ist

7. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die Hauptlastdrossel (BP) ein elektronischer Starter (/^angeschlossen ist