DE3108548A1

DE3108548A1 - "zuendschaltung fuer eine hochdruckmetalldampfentladungslampe"

Info

Publication number: DE3108548A1
Application number: DE19813108548
Authority: DE
Inventors: Walter 8028 Taufkirchen Mayer
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1981-03-06
Filing date: 1981-03-06
Publication date: 1982-10-07
Also published as: CH654710A5; GB2094573A; US4403173A; JPS57157494A; DE3108548C2

Description

Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH, München

Zündschaltung für eine Hochdruckmetalldampfentladungslampe *)

Die Erfindung betrifft eine Zündschaltung für eine Hochdruckmetalldampfentladungslampe, bei der in der spannungsführenden Versorgungsleitung zwischen die Lampe und das Vorschaltgerät die Sekundärwicklung eines zu einer Uberlagerungszündschaltung gehörigen Impulstransformators geschaltet ist und der Uberlagerungszündschaltung eine Reihenschaltung eines Zündhilf skondensators und eines DämpfungswiderStandes zugeordnet ist, die nach der Zündung der Lampe über ein Schaltteil abschaltbar ist.

Es ist bekannt, für die Zündung kalter wie auch für die Wiederzündung warmer Hochdruckmetalldampfentladungslampen, wie zum Beispiel Natrium- oder Halogenmetalldampf-Hochdruckentladungslampen , Überlagerungszündschaltungen zu verwenden, denen ein Zündhilfskondensator mit einem in Reihe geschalteten Dämpfungswiderstand zugeordnet ist. Die Zündhilfsreihenschaltung wird dabei entweder über einen manuell zu betätigenden oder einen vom Vorschaltgerätestrom abhängigen Relaiskontakt während des Zündvorganges dazugeschaltet.

Derartige Zündschaltungen erfordern einen hohen Aufwand, sind teuer in der Herstellung, weisen eine hohe Temperaturempfindlichkeit auf und sind in bezug auf

*) H 05 B 41/231 - / -

die spannungsführenden Kontakte besonders störanfällig.

Es ist weiterhin bekannt, bei Überlagerüngszündschaltungen nach Latnpenzündung weitere Zündimpulse durch eine Halbleiterschaltung zu unterbinden, jedoch fehlt diesen Schaltungen bislang eine zuverlässige Zündsicherheit, insbesondere bei schwer zündenden Lampen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überlagerungszündschaltung zu schaffen, bei der die Zündimpulsabschaltfunktion vollelektronisch erfolgt und zudem ein sicheres Kalt- und Warmzündverhalten auch schwer zündender Lampen ermöglicht wird. Der Aufwand an elektronischen Bauteilen soll großen-, mengen- und kostenmäßig gering gehalten werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Zündhilfskondensator und der Dämpfungswiderstand in die Überlagerungszündschaltung integriert sind und mit dem Vorschaltgerät einen Reihenschwingkreis bilden, der auf die Primärwicklung des Impulstransformators wirkt und die Lampenversorgungsspannung,erhöht. Das die Zündimpulse nach der Lampenzündung abschaltende Schaltteil ist dabei ein symmetrisch schaltender Halbleiter mit definierter Schaltspannung, z.B. Vierschichtdioden oder entsprechend gesteuerte Triacs.

Mit der erfindungsgemäßen Zündschaltung sind sowohl schwer zündende kalte Lampen wie auch warme Lampen zuverlässig und schnell zu zünden. Die Ausnutzung des induktiven Vorschaltgerätes für den Reihenschwingkreis

reduziert den Schaltungsaufwand für die Überlagerungszündschaltung, und verhindert durch Überlagerung der Ströme von Drossel und Zündhilfskondensator eine stromlose Pause nach der Lampenzündung. Die Verwendung eines symmetrisch schaltenden HaIbleiterbauelementes ermöglicht Zündimpulse während jeder Netzhalbwelle. Durch die Integration des Zündhilf skondensators und des zugehörigen Dämpfungswiderstandes in die Uberlagerungszündschaltung und deren Anschluß an die Primärwicklung des Impulstransformators erhält man ein kompaktes Zündgerät, das bei einer hohen Leerlaufspannung während der Lampenzündung einen Doppelimpuls bei sehr kurzer Impulsfolge liefert.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren näher erläutert

Figur 1 zeigt ein Prinzipschaltbild eines erfindungsgemäßen Zündgerätes

Figur 2 zeigt ein Prinzipschaltbild entsprechend der Figur 1 unter Verwendung eines Spartransformators .

In Figur 1 ist eine Hochdruckmetalldampfentladungslampe 1 an den Ausgang und die Versorgungsspannung (Ph, Mp) über eine Drossel 2 an den Eingang des Zündgerätes 3 angeschlossen. Die Schaltung innerhalb des Zündgerätes 3 weist im wesentlichen einen Impulstransformator 4 auf, dessen Sekundärwicklung 5 in der spannungsführenden Versorgungsleitung zwischen der Lampe und der Drossel 2 liegt. Der Reihenschaltung von Sekun-

därwicklung 5 und Lampe 1 ist zunächst eine Reihenschaltung eines Ladewiderstandes 6 und eines Stoßkondensators 7 parallelgeschaltet. Dem Stoßkondensator 7 ist dann eine Reihenschaltung der Primärwicklung 8· des Impulstransformators k und einer symmetrisch schaltenden Vierschichtdiode 9 parallelgeschaltet. Der Reihenschaltung von Sekundärwicklung 5 und Lampe 1 ist weiter ein Hochfrequenzrückschlußkondensator 10 parallelgeschaltet.

Der hier beschriebenen Uberlagerungszündschaltung ist eine Reihenschaltung eines Zündhilfskondensators 11 und eines Dämpfungswiderstandes 12 hinzugefügt derart, daß sie parallel zu der aus Ladewiderstand 6 und Primärwicklung 8 des Impulstransformators k gebildeten Reihenschaltung liegt. Die Reihenschaltung des Zündhilfskondensators 11 und des Dämpfungswiderstandes 12 bildet außerdem zusammen mit der symmetrisch schaltenden Vierschichtdiode 9 eine weitere Reihenschaltung, die parallel zu der Reihenschaltung des Ladewiderstandes 6 und des Stoßkondensators 7 liegt.

Der Stoßkondensator 7 wird über den Ladewiderstand 6 aufgeladen, bis seine Spannung einen Wert erreicht, der die Schaltspannung der Vierschichtdiode 9 übersteigt. Dadurch geht der Widerstand der Vierschichtdiode 9 gegen Null, wodurch sich der Stoßkondensator über die Primärwicklung 8 des Impulstransformators k entlädt. Der Spannungsabfall in der Primärwicklung 8 wird im Verhältnis der Windungszahl des Impulstransformators k hochtransformiert, wodurch ein Hochspannungsimpuls von ca. 2 kV bis ca. 5 kV - je nach Über-

Setzungsverhältnis des Impulstransformators k -an die Lampe 1 gelangt. Gleichzeitig, noch während die Vierschichtdiode 9 durchgeschaltet hat, bildet sich über der Drossel 2, dem Dämpfungswiderstand 12 und dem Zündhilfskondensator 11 ein mit ca. 1 kHz schwingender Reihenschwirigkreis aus, der zu einer Spannungserhöhung parallel zum Hochfrequenzrückschlußkondensator 10 und damit zur Lampe 1 führt.

Nachdem sich der Stoßkondensator 7 entladen hat und dessen Spannung wieder unterhalb der Sehaltspannung der Vierschichtdiode 9 liegt, sperrt diese bei Umpolung des Stromes und unterbricht den Stromkreis für den aus der Drossel 2, dem Dämpfungswiderstand 12 und dem Zündhilfskondensator 11 bestehenden Reihenschwingkreis. Während dessen wird aber der Stoßkondensator schon wieder über den Ladewiderstand 6 von der an dem Hochfrequenzrückschlußkondensator 10 anliegenden überhöhten Spannung aufgeladen, wodurch auch die Vierschichtdiode 9 wieder leitend wird. Ein erneuter Zündimpuls erfolgt, der in derselben Netzhalbwelle wie der erste Zündimpuls liegt, wobei die beiden Impulse einen Abstand von nur ca. 0,5 ms haben. Eine kalte Lampe, die beim ersten Zündimpuls noch nicht gezündet hatte, zündet beim zweiten Zündimpuls mit Sicherheit. Während der Zündung liegt an der Lampe eine Spannung von ca. 400 V an. Da sich die Ströme der Drossel 2 und des Zündhilfskondensators 11 im Moment der Lampenzündung überlagern, wird die bei Zündgeräten anderer Bauart übliche Strompause vermieden; das sonst häufig zu beobachtende Verlöschen der Lampe 1 unmittelbar nach deren Zündung tritt nicht auf. Nach der Zündung liegt nur noch die Lampenbrennspannurig am System an. Die Vier-

schichtdiode 9 wird nichtleitend und schaltet den Zündhilfskondensator 11 mit dem in Reihe liegenden Dämpfungswiderstand 12 ab, wodurch die Zündschaltung passiviert wird. Der Hochfrequenzrückschlußkondensator 10 schließt hochfrequente Impuls- und Zündspannungsspitzen kurz, um diese nicht in das Versorgungsnetz gelangen zu lassen.

Die Schaltungsanordnung der Figur 2 stellt lediglich eine Abwandlung der in Figur 1 dargestellten Zündschaltung dar, wobei gleiche Teile mit gleicher Bezifferung versehen sind. Der Impulstransformator 13 mit der Sekundärwicklung l4 und der Primärwicklung ist hierin als Spartransformator ausgeführt. Die übrigen Bauteile 6 und 7 sowie 9 bis 12 können gleiche Dimensionierung aufweisen und sind gegenüber der Figur 1 lediglich umgekehrt geschaltet, wodurch die Funktion der Zündschaltung jedoch nicht verändert wird.

Claims

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Patentansprüche

Zündschaltung für eine Hochdruckmetalldampfentladungslampe , bei der in der spannungsführenden Versorgungsleitung zwischen die Lampe (l) und das Vorschaltgerät (2) die Sekundärwicklung (5) eines zu einer Uberlagerungszündschaltung gehörigen Impulstransformators (4) geschaltet ist und der Uberlagerungszündschaltung eine Reihenschaltung eines Zündhilfskondensators (11) und eines Dämpfungswiderstandes (12) zugeordnet ist, die nach der Zündung der Lampe über ein Schaltteil (9) abschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündhilfskondensator (11) und der Dämpfungswiderstand (12) in die Uberlagerungszündschaltung integriert sind und mit dem Vorschaltgerät (2) einen Reihenschwingkreis bilden, der auf die Primärwicklung (8) des Impulstransformators (4) wirkt und die Lampenversorgungsspannung erhöht.
2. Zündschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltteil eine symmetrisch schaltende Vierschichtdiode oder einen entsprechend gesteuerten Triac enthält.