DE2740468A1 - Entladungslampe - Google Patents
EntladungslampeInfo
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Description
PHN. 8522.
N.V. Philips' GluiiiiJi.ipiihubi.ukr., undnover,
3.
"Entladungslampe"
Die Erfindung betrifft eine Wechselstrom-
Entladungslampe mit einem in einem Aussenkolben angeordneten Entladungsrohr mit mindestens zwei Hauptelektroden, von
denen wenigstens eine mit einem einen Teil der Lampe bildenden Kondensator elektrisch verbunden ist.
Eine bekannte Entladungslampe dieser Art ist in der DT-OS 25 kO 00>5 beschrieben. Ein Nachteil dieser
bekannten Lampe ist, dass der Kondensator einen festen Wert hat,
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so dass die elektrische Schaltung der Lampe zu Beginn des Zündverfahrens, wenn die Lampentemperatur noch
nahezu gleich der Umgebungstemperatur ist, die gleichen Eigenschaften hat, wie wenn die Lampe im Betriebszustand ist.
Das bedeutet, dass der Kondensator nicht für alle Umstände den geeigneten Kapazitätswert besitzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Entladungslampe der eingangs erwähnten Art eine
Lösung anzugeben, bei der der Kondensator in den verschiedenen Situationen tatsächlich einen passenden Kapazitätswert
besitzt.
Eine erste Gruppe von Entladungslampen ist gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator
einen negativen Temperaturkoeffizienten aufweist und in
Serie mit der Entladungsstrecke zwischen den Hauptelektroden des Entladungsrohrs liegt.
Eine zweite Gruppe erfindungsgemässer Entladungslampen
ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator einen negativen Temperaturkoeffizienten aufweist und in
einen Abzweig aufgenommen ist, der für beide Stromrichtungen zur Entladungsstrecke zwischen den Hauptelektroden des
Entladungsrohrs parallel liegt.
Ein Vorteil der beiden Gruppen erfindungsgemässer Entladungslampen besteht darin, dass der Kondensator
sowohl am Anfang des Zündverfahrens der Lampe als auch
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im Betriebszustand der Lampe einen angepassten Kapazitätswert aufweist.
Zur Erläuterung sei folgendes bemerkt: Bei einer Entladungslampe der ersten Gruppe ist der Kondensator
ein Vorschaltgerät (Ballast) des Entladungsrohrs. Im
kalten Zustand des Entladungsrohrs, also zu Beginn des
Zündvorgangs, hat dieser Kondensator eine verhältnismässig grosse Kapazität. Dies bedeutet, dass seine Impedanz klein
ist. Sowohl für Lampen, die kein weiteres Vorschaltgerät
als nur diesen Kondensator haben, als auch für solche
Entladungslampen der ersten Gruppe, die zusätzlich einen induktiven Ballast in Serie haben, gilt, dass ein kleiner
Impedanzwert des Kondensators einen hohen Anlaufstrom der Lampe bedeutet. Das bedeutet, dass die Entladungslampe
schnell in den Betriebszustand kommt. Wenn die Lampe
einmal im Betriebszustand ist, wird der Kondensator, der
ja einen Teil der Lampe bildet, eine höhere Temperatur annehmen. Dies führt dazu, dass seine Kapazität abnimmt
und seine Impedanz dadurch ansteigt. Dies ergibt, dass der
Wenn der Kondensator ein Vorschaltgerät mit festem Kapazitätswert gewesen wäre, hätte er nicht den
Vorteil des beschleunigten Anlaufe der Lampe bieten können. Bei einer erfindungsgemässen Entladungslampe
der zweiten Gruppe sind der Kondensator und die Entladungs-
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strecke zwischen den Hauptelektroden des Entladungsrohrs in parallelen Zweigen angeordnet. Der Kondensator dient
hier zum Beispiel zur Förderung der Lampenzündung. Dieser Kondensator kann beispielsweise auch zur Verbesserung des
Arbeitsfaktors (cos/? ) der elektrischen Schaltung dienen,
der die Entladungslampe zugeordnet wird.
Es sei noch erwähnt, dass bereits vorgeschlagen worden ist, einen der Lampe zugeordneten Kondensator
zur Entladungsstrecke zwischen den Hauptelektroden des Entladungsrohrs parallel zu schalten. In diesem Fall hatte
jedoch der Kondensator eine feste Kapazität.
Bei einer erfindungsgemässen Entladungslampe
der zweiten Gruppe ist dieser Parallelkondensator ein Kondensator mit einem negativen Temperaturkoeffizienten.
Ein Vorteil davon ist, dass der Kapazitätswert am Anfang des Zündvorganges gross und im Betriebszustand der Lampe
klein ist. Dies bedeutet einen leichten Start und keine Nachteile des Parallelkondensators beim Brennen der Lampe.
Der Kapazitätswert des Kondensators ändert sich beispielsweise um einen Faktor 10 bei einer Temperatur-
änderung von 1750C.
Eine erfindungsgemässe Lampe kann z.B. eine
Hochdruckentladüngslampe öder eine Niederdruckentladungslampe sein.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der
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-jr-
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Entladungslampe zum Teil in Seitenansicht,
Fig. 2 die elektrische Schaltung in der Lampe
nach Fig. 1 sowie ein Vorschaltgerät und übrige Verbindungsdrähte einer Speiseschaltung, in die diese Lampe aufgenommen
ist,
Fig. 3 einen Längsschnitt einer zweiten Entladungslampe,
zum Teil in Seitenansicht,
Fig. 4 die elektrische Schaltung in der zweiten Lampe sowie ein Vorschaltgerät und sonstige Verbindungen
einer Speiseschaltung, in die diese zweite Lampe aufgenommen ist.
Fig. 1 zeigt eine Hochdruckquecksilberdampfentladungslampe
mit einem Entladungsrohr 1 aus Quarzglas, in dem sich auch Jodide befinden. Das Entladungsrohr 1
enthält auch eine Mischung von Neon und Argon um die Zündspannung bedeutend herabzusetzen. An den Enden des
Rohres 1 befinden sich Wolframelektroden 2 bzw. 3· Die Elektroden werden von Stromzuführungsdrahten k bzw. 5
getragen, die mit Hilfe von Molybdänfolien 6 bzw. 7
vakuumdicht durch Quetschungen 8 bzw. 9 hindurchgeführt sind. Das Rohr 1 ist in einem Glasaussenkolben 10 mit
Hilfe von Metallbändern 11 bzw. 12 aufgehängt, die um die Quetschungen 8 bzw. 9 klemmen und an Tragpolen 13 bzw. Ik
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befestigt sind, die ebenfalls als Stromzuleitungen für
die Elektroden 2 bzw. 3 dienen. Die Tragpole 13 und 14
sind vakuumdicht durch den Aussenkolben 10 herausgeführt. Der Tragpol 1^ ist dabei an einen temperaturabhängigen
Kondensator 15 in einem Sockel 16 angeschlossen. Dieser
Kondensator 15 hat einen negativen Temperaturkoeffizienten;
sein Dielektrukum besteht z.B. aus Bariumtitanat. Die
andere Seite dieses Kondensators 15 ist mit einem Anschlusskontakt (Eingangsklemme) 17 des Lampensockels 16 verbunden.
andere Seite dieses Kondensators 15 ist mit einem Anschlusskontakt (Eingangsklemme) 17 des Lampensockels 16 verbunden.
Der Tragpol 13 ist an einen anderen Anschlusskontakt
(andere Eingangsklemme) 18 des Lampensockels 16 direkt
angeschlossen.
In Fig. 2 ist 1 wiederum das Entladungsrohr nach Fig. 1. Mit 15 ist der temperaturabhängige Kondensator
bezeichnet. Die Lampeneingangsklemmen tragen die Bezugsziffern 17 bzw. 18. Die Klemme 17 ist über eine induktive
Stabilisationsimpedanz 19 an eine Speiseklemme 20 angeschlossen. Die Klemme 18 ist mit einer Speiseklemme 21
verbunden. Die Spannung, die zwischen den Klemmen 20 und angelegt wird, beträgt z.B. 220 Volt, 2500 Hertz.
Wenn an die Klemmen 20 und 21 die erwähnte
Spannung angelegt wird, wird beim Zünden des Rohres 1
der Kondensator I5 zunächst eine grosse Kapazität aufweisen, d.h. eine niedrige Impedanz. Der elektrische Strom durch das Rohr 1 ist daher relativ hoch. Dadurch kommt dieses
Spannung angelegt wird, wird beim Zünden des Rohres 1
der Kondensator I5 zunächst eine grosse Kapazität aufweisen, d.h. eine niedrige Impedanz. Der elektrische Strom durch das Rohr 1 ist daher relativ hoch. Dadurch kommt dieses
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ψ-
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Rohr rasch in seinen Betriebszustand. Dananch wird durch die Wärmeentwicklung in diesem Rohr auch der Kondensator
im Sockel 16 der Lampe derart"erhitzt, dass sein Kapazitätswert sinkt. Dadurch durchmesst das Entladungsrohr 1
ein reduzierter Strom.
In einem praktischen Ausführungsbeispiel ist die Leistung der Lampe 4OO Watt, beträgt die Selbstinduktivität
der Vorschaltgerätes 19, 3 mHy und ist der
Kapazitätswert des Kondensators 15 bei Raumtemperatur (250C)
1 /uF und im Betriebszustand der Lampe, d.h. bei etwa
150 Grad Celsius, 0,6 /F. Der .Anfangsstrom durch das Rohr
ist dabei 8A und im Betriebszustand 3A.
Xn Fig. 3 ist eine Hochdrucknatriumdampfentladungslampe
dargestellt. 31 stellt ein Entladungsrohr dar, das von einem Aussenkolben 32 umgeben ist. Das Entladungsrohr
31 enthält ausser Natrium und Quecksilber auch ein Zündgas von Neon und Argon. 33 ist ein Sockel der Lampe.
Die Leistung der Lampe ist 4θΟ Watt.
Das dem Sockel 33 abgewandte Ende des Rohres 31 ist an einem Zuführungsstreifen 3k befestigt, der selbst
wieder an einem elektrischen Zuleiter 35 befestigt ist. Die Verlängerung 36 dieses Zuleiters 35 dient zum Abstützen
und Zentrieren des Entladungsrohrs 31 im Aussenkolben 32.
Der Zuleiter 35 ist weiterhin an den zylindrischen Teil A des Aussenumfanges des Sockels 33 angeschlossen.
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Das dem Sockel 33 zugewandte Ende des Entladungsrohrs 31 ist an einen elektrischen Zuleiter 37 angeschlossen,
der zu einem Mittelkontakt B des Sockels 33 führt, Ein Teil 4θ in der Verlängerung des Leiters 37 hat nur
eine tragende Funktion, und zwar für eine flexible Abstützung des Rohres 3I· Deshalb dient eine elektrische
Verbindung 39 für die Stromzuführung.
4i ist ein temperaturabhängiger Kondensator im
Aussenkolben 32. Dieser Kondensator hat einen negativen
Temperaturkoeffizienten. Der Kondensator 41 ist zwischen
den Leitern 35 und 37 geschaltet und bildet auf diese Weise eine Ueberbrückung der Entladungsstrecke des Entladungsrohrs
31 ·
Das Entladungsrohr 3I (siehe Fig.. 2) ist mit
inneren Hauptelektroden 43 und 44 versehen. Die Elektrode
ist an die Lampeneingangsklemme A angeschlossen, die über eine induktive Stabilisierungsimpedanz 45 mit einer
Speiseklemme 46 verbunden ist. Die innere Elektrode 44 ist an die Lampeneingangsklemme 6 angeschlossen, welche
an eine Speiseklemme 47 angeschlossen ist. Mit 41 ist wiederum der Ueberbrückungskondensator bezeichnet.
Die Wirkung der Schaltung nach Fig. 4 ist wie folgt: Zunächst wird eine Spannung zwischen den Klemmen
46 und 47, z.B. 220 Volt, 50 Hertz, angelegt. Dabei hat zunächst der Kondensator 41 noch Umgebungstemperatur
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und daher eine grosse Kapazität. Das Entladungsrohr 31
zündet, was durch das Vorhandensein des Kondensators kl
gefördert wird. Dabei wird durch die danach auftretende Wärmeentwicklung in diesem Entladungsrohr auch der
Kondensator 41 erhitzt. Dadurch sinkt dessen Kapazitätswert,
wodurch er praktisch aus der Schaltung fällt. Bei einem niedrigen Kapazitätswert spielt dieser Kondensator im
Betriebszustand der Lampe nämlich kaum noch eine Rolle. In einem praktischen Ausführungsbeispiel nach
Fig. 4 hat das Vorschaltgerät k5 eine Selbstinduktivität
von 0,15 Hy, der Kondensator k1 hat bei Raumtemperatur (25°C)
eine Kapazität von 1 /uF und im Betriebszustand der Lampe,
d.h. bei einer Temperatur von etwa 2000C, eine Kapazität
von 0,1 /uF. Dieser niedrige Kapazitätswert beeinflusst
kaum das Lampenverhalten im Betriebszustand.
Beim letzten Beispiel (Fig. 3 und k) ist die Kapazitätsänderung des Kondensators etwas grosser als
im zuerst beschriebenen Beispiel (Fig. 1 und 2). Dies wird u.a. dadurch verursacht, dass im zuletzt beschriebenen
Beispiel der Kondensator sich näher bei dem Entladungsrohr als im zuerst beschriebenen Beispiel befindet.
In den beiden beschriebenen Ausführungsbeispielen hat der Kondensator im Betriebszustand der Lampe eine
geringere Kapazität als bei Zündung der Lampe. Dadurch hat der Kondensator sowohl für die eine Situation
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(Anfangssituation) als auch für die andere Situation
(Betriebszustand der Lampe) einen geeigneten Kapazitätswert erhalten können.
Eine erfindungsgemässe Lampe kann beispielsweise
auch eine Niederdrucknatriumdampfentladungslampe sein.
Die Schaltung einer erfindungsgemassen Lampe kann weiter
mit einem separaten Zünder bestückt sein.
Es ist auch denkbar, dass der temperaturabhängige Kondensator In Verbindung mit einem Kondensator benutzt
wird, der einen festen Kapazitätswert hat.
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Claims (2)
- PHN. 8522 12.8.77.27Λ0Λ68PATENTANSPRUECHE:( 1·) Wechselstrom-Entladungslampe mit einem in einem Aussenkolben angeordneten Entladungsrohr mit mindestens zwei Hauptelektroden, von denen wenigstens eine mit einem einen Teil der Lampe bildenden Kondensator elektrisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (15) einen negativen Temperaturkoeffizienten aufweist und in Serie mit der Entladungsstrecke zwischen den Hauptelektroden (2, 3) des Entladungsrohrs (1) liegt. (Fig. 1).
- 2. Wechselstrom-Entladungslampe mit einem in einem Aussenkolben angeordneten Entladungsrohr mit mindestens zwei Hauptelektroden, von denen wenigstens eine mit einem einen der Teil der Lampe bildenden Kondensator elektrisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (^1) einen negativen Temperaturkoeffizienten aufweist und in einen Abzweig aufgenommen ist, der für beide Stromrichtungen zur Entladungsstrecke zwischen den Hauptelektroden (Ό, kk) des Entladungsrohrs (31) parallel liegt (Fig. 3)809812/0718
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: H01J 61/56 |
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8131 | Rejection |