DE3152951C2 - Ballast - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Vorschaltgerät gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a ballast according to the preamble of claim 1.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, vor Zündung der Entladungslampe für eine ausreichende Vorheizung zu sorgen, da sich dadurch die Lebensdauer einer solchen Lampe steigern läßt.The invention is based on the object before ignition ensure sufficient preheating of the discharge lamp, as this increases the service life such a lamp can be increased.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, die Betriebsfrequenz des Wechselrichters während einer ausreichend großen Vorheizzeit auf einen so hohen Wert zu steuern, daß die Spannung an der Lampe auch bei hoher Umgebungstemperatur nicht zu deren Zündung ausreicht. Die Reduzierung der Spannung an der Lampe ist dabei darauf zurückzuführen, daß der Arbeitspunkt auf der Resonanzkurve des Reihenresonanzkreises entsprechend weit von der Resonanzfrequenz weg verlegt wird.The inventive solution to this problem is to increase the operating frequency of the inverter during a sufficiently long preheating time to control to such a high value that the voltage across the The lamp is not sufficient to ignite even at high ambient temperatures. The reduction of tension at the lamp is due to the fact that the operating point is on the resonance curve of the series resonance circuit is moved accordingly far away from the resonance frequency.

Ein besonders einfaches Ausführungsbeispiel der Erfindung erhält man, wenn die Betriebsfrequenz des Wechselrichters durch einen Sättigungstransformator bestimmt ist, dessen Primärwicklung im Lastkreis liegt; , ζ hierbei genügt es, diesen Transformator mit einer kiel- ' ^ nen Zusatzwicklung zu versehen und diese wahrend der ' < Vorhei/zeit kurzzuschließen Ein solches Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figur naher ei-"Iläutert:
-ii Der Wechselrichter W wird von einem Hochsetztel-Ier gespeist, der einen Speicherkondensator C18 enthält, der einerseits über eine Ladediode D 27 und eine Ladedrossel L 4 sowie andererseits über einen Meßwiderstand R 33 an einen Hauptgleichrichter G1 in Zweiwegschaitung angeschlossen ist, der von einem Wechselspannungsnetz N gespeist wird. Zur Regelung der Spannung an dem Speicherkondensator ClS dient ein Regler X mit einem Haupttransistor V 6, über den die Ladedrossel L 4 an den Hauptgleichrichter schaltbar und dadurch aufladbar ist, wobei VS als Schalter betrieben wird.A particularly simple embodiment of the invention is obtained when the operating frequency of the inverter is determined by a saturation transformer whose primary winding is in the load circuit; , Ζ Here it is sufficient 'to provide ^ nen auxiliary winding and this during the' this transformer with a keel <Vorhei / time shorting Such exemplary embodiment of the invention, with reference to FIG near Egg "Iläutert:
-ii The inverter W is fed by a Hochsetztel-Ier, which contains a storage capacitor C18, which is connected on the one hand via a charging diode D 27 and a charging choke L 4 and on the other hand via a measuring resistor R 33 to a main rectifier G1 in two-way circuit, which is connected by a AC voltage network N is fed. A regulator X with a main transistor V 6, via which the charging choke L 4 can be switched to the main rectifier and thereby charged, is used to regulate the voltage on the storage capacitor ClS , with VS being operated as a switch.

Der Wechselrichter W enthält zwischen seinen an dem Speicherkondensator C18 liegenden Klemmen 11, Szwei Transistoren V7, VS in Reihenschaltung. Parallel zur Schaltstrecke des Transistors V 7 liegt ein Serienresonanzkreis mit der Drossel L 7 und dem Kondensator C23 in Reihe mit einem Umschwingkondensator C22 und der Primärwicklung L 81 eines Sättigungstransformators TS mit Sekundärwicklungen L 82, L 83, L 84 und L 85. Parallel zu dem Kondensator C23 ist die Entladungslampe L angeordnet, so daß deren Elektroden in Reihenschaltung mit dem Serienresonanzkreis liegen.The inverter W contains two transistors V7, VS connected in series between its terminals 11, Sz located on the storage capacitor C18. Parallel to the switching path of the transistor V 7 is a series resonant circuit with the choke L 7 and the capacitor C23 in series with a reversing capacitor C22 and the primary winding L 81 of a saturation transformer TS with secondary windings L 82, L 83, L 84 and L 85 The discharge lamp L is arranged in a capacitor C23 so that its electrodes are connected in series with the series resonant circuit.

Zur abwechselnden Durchsteuerung der Transistoren V7, VS dient eine an sich bekannte Schaltung, von der nur die Sekundärwicklungen L 83, L 84 des Sättigungstransformators T8 dargestellt sind. Daraas ergibt sich abwechselnd eine Aufladung des Umschwingkondensators C22 über VS aus C18 und anschließend eine Entladung über V7. Die durch den Sättigungstransformator bestimmte Betriebs^frequenz des Wechselrichters liegt dabei etwas über der Resonanzfrequenz des Serienresonanzkreises: Dadurch entsteht zwischen der Umsleuc rung von V7und V8 jeweils eine Lücke.A circuit known per se, of which only the secondary windings L 83, L 84 of the saturation transformer T8 are shown, is used to alternately control the transistors V7, VS. This alternates between charging the reversing capacitor C22 via VS from C18 and then discharging it via V7. The determined by the saturation transformer operation ^f requency of the inverter lies slightly above the resonant frequency of the series resonant circuit: This creates between the Umsleuc tion of V7und V8 each have a gap.

Ein verzögerter Anlauf des Wechselrichters wird mit Hilfe eines Kondensators C19 sichergestellt, der erst aufgeladen wird, wenn der Regler X arbeitet: Bei ausreichender Spannung an C19 wird VS über eine Trigger-Diode £>34 durchgesteuert und dabei C19 über D 33 wieder entladen.A delayed start-up of the inverter is ensured with the help of a capacitor C19, which is only charged when the controller X is working: If there is sufficient voltage at C19, VS is controlled through a trigger diode £> 34 and C19 is discharged again via D 33.

Der Sättigungstransformator TS hat eine zusätzliche Sekundärwicklung L 82, durch die über eine bistabile Schalteinrichtung K eine stromabhängige Abschaltung des Wechselrichters bewirkt wird. Die Schalteinrichtung K enthält einen über eine Diode D16 rückgekoppelten Komparator V12 und einen von ihm gesteuerten Transistor VlO.The saturation transformer TS has an additional secondary winding L 82, by means of which a current-dependent disconnection of the inverter is effected via a bistable switching device K. The switching device K contains a comparator V 12, which is fed back via a diode D 16, and a transistor V10 controlled by it.

Die Abschaltung ist abhängig von der Spannung an den Kondensatoren C11 und C10. die über R 14 entladen und über eine Diode D41 und einen Widerstand 7? 41 mit einer Spannung aufgeb 'cn werden, die von der Sekundärwicklung L 82 des Transformators TS ge liefert wird und die dem Strom durch L 7 proportional ist.The switch-off depends on the voltage on the capacitors C 11 and C 10, which are discharged via R 14 and via a diode D41 and a resistor 7? 41 with a voltage which is supplied by the secondary winding L 82 of the transformer TS and which is proportional to the current through L 7.

Abhängig von der Spannung am Kondensator CIl wird auch eine Schalteinrichtung S gesteuert, von der nur ein Transistor V18 dargestellt ist, durch den die Sekundärwicklung L 85 des Sättigungstransformators 7"8 kurzschließbar ist, die hierzu zwischen den Wechselstromklemmen einer Gleichrichterbrücke liegt. Der Transistor V18 wird beispielsweise durch eine mono stabile Kippstufe durchgesteuert, sobald der Wechselrichter zu arbeiten beginnt und an CIl eine Spannung auftritt Die Wicklung LS ist dann kurzgeschlossen, so daß der Wechselrichter mit höherer Frequenz schwingt, iwodurch die Spannung am Reihenresonanzkreis und damit an der Lampe auf einen zum Zünden nicht ausreichenden Wert zurückgenommen ist. Nach Ablauf der iRückkippzeit der monostabilen Kippstufe, die sich nachDepending on the voltage across the capacitor Cll and a switching device S is controlled, only one transistor V 18 is illustrated by, the saturation transformer 7 "8 is short-circuited by the secondary winding of L 85, which for this purpose is located between the AC terminals of a rectifier bridge. The transistor V 18 is controlled by a monostable multivibrator, for example, as soon as the inverter starts to work and a voltage appears at CIl.The winding LS is then short-circuited so that the inverter oscillates at a higher frequency, i.e. the voltage on the series resonant circuit and thus on the lamp After the iReturn time of the monostable flip-flop, which is after

der erforderlichen Vorheizung der· Lampe richtet, geht
Transistor V18 wieder in den Sperrzustand über und
hebt den-Kurzschluß der Wicklung L 85 auf: Der Wechselrichter arbeitet dann mit seiner normalen Betriebsfrequenz und einer zum Zünden ausreichenden Leer- 5 laufspannung.the necessary preheating of the lamp
Transistor V18 back into the blocking state via and
cancels the short-circuit of winding L 85: The inverter then works with its normal operating frequency and an open-circuit voltage sufficient for ignition.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

1010

1515th

3030th

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4545

JOJO

5555

toto

«5«5

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Vorschaltgerät für eine Entladungslampe (L) mit heizbaren Elektroden, die zusammen mit einem Reihenresonanzkreis (C23, L 7) den Lastkreis eines Wechselrichters bildet, wobei der Kondensator (C23) des Reihenresonanzkreises zwischen den Elektroden der Entladungslampe (L) liegt, und wobei die Betriebsfreqaenz des Wechselrichters über der Resonanzfrequenz des Reihenresonanzkreises liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsfrequenz des Wechselrichters während einer Vorheizzeit auf einen so hohen Wert gesteuert ist, daß die Spannung an der Entladungslampe (L) auch bei hoher Umgebungstemperatur nicht zu ihrer Zündung ausreicht1. Ballast for a discharge lamp (L) with heatable electrodes which, together with a series resonance circuit (C23, L 7), forms the load circuit of an inverter, the capacitor (C23) of the series resonance circuit being between the electrodes of the discharge lamp (L) , and where the operating frequency of the inverter is above the resonance frequency of the series resonance circuit, characterized in that the operating frequency of the inverter is controlled to such a high value during a preheating time that the voltage across the discharge lamp (L) is not sufficient to ignite it even at high ambient temperatures 2. Vorschaltgerät nach Anspruch 1, mit einem die Betriebsfrequenz des Wechselrichters bestimmenden Sättigungstransformator (TS), dessen Primärwicklung (LSi) im Lastkreis des Wechselrichters liegt und der mit Spannungen an seinen Sekundärwicklungen (L 83, L 84) die Schalter (V7. VS) des Wechselrichters steuert, dadurch gekennzeichnet, daß der Sättigungstransformator (TS) eine zusätzliehe Sekundärwicklung (L 85) hat, die während der Vorheizzeit kurzgeschlossen ist.2. Ballast according to claim 1, with a saturation transformer (TS) which determines the operating frequency of the inverter, the primary winding (LSi) of which is in the load circuit of the inverter and the switch (V7. VS) with voltages on its secondary windings (L 83, L 84) of the inverter controls, characterized in that the saturation transformer (TS) has an additional secondary winding (L 85) which is short-circuited during the preheating time. 3. Vorschaltgerät nach Anspruch 2, mit einer bistabilen Schalteinrichtung (K), in deren Eingangskreis ein RC-Giied <7? 14. CIl) liegt, das abhängig vom Strom ii.. Lastkreis des Wechselrichters geladen wird, gekennzeichnet dup-h eine monostabile Kippstufe (S), die sich nach dem Anschalten des Vorschaltgerätes in Vorheizsteiiung '^findet und dabei die zusätzliche Wicklung (L 85) kurzschließt und die in den Normalzustand zurückkippt, wenn die Spannung an dem RC-GIied einen Mindestwert erreicht hat.3. Ballast according to claim 2, with a bistable switching device (K), in whose input circuit an RC Giied <7? 14. CIl), which is charged depending on the current ii .. load circuit of the inverter, marked dup-h a monostable multivibrator (S), which is found in the preheating stage after switching on the ballast, and the additional winding (L 85 ) short-circuits and which tilts back to the normal state when the voltage at the RC-GIied has reached a minimum value.