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Die Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Schaltung
zum Einsatz in einer Entladungs(HID)-Lampe hoher
Wattleistung und hoher Intensität zwecks Startens der Lampe,
welche Schaltung die richtige Leistung für den
Lampenbetrieb innerhalb des gewünschten Betriebsbereichs liefert
und die heiße, deionisierte Lampe sofort zum Wiederanlauf
bringt, wenn die Lampe durch einen temporären Stromausfall
oder dergleichen ausgelöscht werden sollte.
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Die Probleme des Startens und heißen Wiederanlaufs einer
Hochintensitäts-Entladungslampe sind bekannt. Zahlreiche
Schaltungen wurden entwickelt mit dem Zweck, die mit
solchen Lampen verbundenen Probleme zu lösen. Die meisten
Schaltungen wurden mit dem Ziel entwickelt, die Lampen mit
einer relativ niedrigen Wattleistung, d.h. mit
veranschlagten Leistungen im Bereich von weniger als
hundert bis zu einigen hundert Watt, zu betreiben. Die
dafür entwickelten Schaltungen haben sich als nichttauglich
zum Einsatz in HID-Lampen hoher Wattleistung, insbesondere
Metall-Halogenlampen, erwiesen. Man hat gefunden, daß
solche Lampen eine höhere Reionisationsspannung und
-energie, mehr Zwischen- oder "Durchführ"-Spannung und
-Energie, als solche Schaltungen liefern können, sowie eine
erhöhte Leerlaufspannung, um den Lichtbogen zu initiieren
und zu stabilisieren, erfordern.
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Also ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Schaltung zur
Zündung, Glüh-Wiederzündung und zum Betrieb einer
Hochintensitäts-Entladungslampe hoher Wattleistung zu schaffen,
wobei der Ausdruck "Hochspannung" in Bezug auf
Lampen verwendet wird, die Leistungskennwerte von ungefähr
1000 Watt oder darüber aufweisen.
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Ein weiteres Ziel ist es, eine solche Schaltung zu
schaffen, die sich nach einem vorbestimmten Intervall
selbst deaktiviert, wenn sie mit einer ausgefallenen Lampe
verbunden ist.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer
Schaltung, in der die Zündelemente deaktiviert werden,
sobald normaler Lampenbetriebsstrom fließt.
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Noch ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine
zuverlässige und mit vernünftigen Kosten aufbaubare
Schaltung zu schaffen.
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EP-A-0,252,438 zeigt eine Schaltung zum Zünden und
Betreiben einer Entladungslampe, in der die
Sekundärwicklungen eines einzelnen Impulstransformators in Serie
mit der Lampe und einer separaten Vorschaltgerät-Spule
geschaltet sind. Die Primärwicklung dieses
Impulstransformators ist über eine Funkenstrecke von einem
Hochspannungstransformator gespeist, der eine Gruppe in Serie
geschalteter Kondensatoren lädt, die jeweils einen
Parallel-Widerstand aufweisen. Wenn die Ladung in der
Gruppe der Kondensatoren die Durchbruch- bzw. Zündspannung
der Funkenstrecke erreicht, entladen sie sich alle zusammen
über die Strecke und die Primärwicklung. Obgleich dies
einige Vorteile beim Laden der Kondensatoren mit sich
bringt, sind die lieferbare Energie, deren Charakteristiken
und die Zeit, in welcher die Energie geliefert wird,
ernstlich begrenzt.
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Gemäß vorliegender Erfindung ergibt die Verwendung von
Serienresonanzkreisen, die vorzugsweise auf
unterschiedliche, harmonische Frequenzen der Versorgungsspannung
abgestimmt sind, die Zuführung von "Durchführ"-Energie, die
insbesondere für Lampen mit hoher Wattleistung von
Bedeutung ist. Die Resonanzkreise erzeugen eine hohe
Sinuswellen-Leerlaufschaltung, die über die
Impulstransformatoren Hochfrequenz-Impulsenergie der Lampe
zuführt. Diese Hochspannungsimpulse verursachen die Bildung
eines Strahles innerhalb der Lampe, und ist der Strahl
einmal gebildet worden, sorgt eine
Zwischenfrequenzspannung für genügend Energie, um die innerhalb der Lampe
zu bildende Lichtbogen-Entladung zu veranlassen, wobei der
Strahl von der Lampenwandung entfernt wird. Ist schließlich
die Entladung einmal in Gang gesetzt, erzeugt eine
niedrigere Spannung bei hoher Energie eine
Hochstromentladung durch die Lampe, die durch direkt vom Netz
zugeführte Leistung bzw. Strom aufrechterhalten wird.
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Erfindungsgemäß sehen wir eine Lampen-Schaltung zur
Zündung, Glüh-Wiederzündung bzw. zum heißen Wiederanlauf
und Betrieb vor, die einen Sockel zur Aufnahme einer
Hochintensitäts-Lampe, eine Wechselstromquelle, eine zwischen
der Wechselstromquelle und der Lampe geschaltete
Drosselinduktivität, eine Impulsschaltung mit
Impulstransformatoren, deren Sekundärwicklungen in Serie mit der Lampe
geschaltet sind, und eine Deaktivierungsschaltung zum
Deaktivieren der Impulsschaltung aufweist, wobei die
Drosselinduktivität durch erste und zweite, seriell
verbundene Drosselspulen realisiert ist, die jeweils erste
und zweite Resonanzkreise für die Erzeugung eines einen
Lichtbogen bildenden Entladestromes für die Lampe bilden,
und wobei die Sekundärwicklungen des Impulstransformators
zueinander in einer Serien-Hilfsbeziehung geschaltet sind.
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Obgleich die Schaltungen gemäß vorliegender Erfindung
ursprünglich für Lampen hoher Wattleistungen entwickelt
wurden, hat man nachträglich etwas überraschend gefunden,
daß die dabei angewandten, selben Techniken auch bei
niedrigeren Eingangsspannungen zum Betrieb von Lampen
verwendet werden können, die für niedrigere
Leistungsniveaus ausgelegt sind. So sind die Schaltungen recht
flexibel und können leicht zum Betrieb von Lampen im
Bereich von ungefähr 250 Watt bis ungefähr 2000 Watt
ausgelegt bzw. eingesetzt werden.
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Die Erfindung wird nun besonders anhand der beiliegenden
Zeichnungen beschrieben, wobei:
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Fig. 1 ein schematisches Schaltungsdiagramm, teilweise
in Blockform, von einem Zünd-, Glühwiederzünd-
und Betriebslampenschaltkreis gemäß Erfindung
ist;
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Fig. 2 ein detaillierteres, schematisches
Schaltungsdiagramm einer weiteren Ausbildung des
Lampenschaltkreises ist;
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Fig. 3 ein schematisches Schaltungsdiagramm, teilweise
in Blockform, ist, das einen ähnlichen
Schaltkreis zeigt, verwendet mit einem Hochreaktanz-
Transformator oder einer
Phasenverschiebungsvorschalteinrichtung; und
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Fig. 4 ein schematisches Schaltungsdiagramm, teilweise
in Blockform, eines Schaltkreises ähnlich dem in
Fig. 1 ist, bei dem eine unterschiedliche Form
von Deaktivierungsmitteln eingesetzt ist.
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Bezugnehmend zunächst auf Fig. 1 besitzt deren Schaltkreis
eine Klemme 10, die mit einer Stromleitung im Schaltkreis
verbunden ist, und eine Klemme 11, die mit einer
gemeinsamen (Bezugs-)Leitung verbunden ist. Die Klemmen 10
und 11 können an eine 480-Volt-Wechselstrom-Quelle
angeschlossen werden. Ein Kondensator 12 ist direkt über
die Klemmen 10 und 11 angeschlossen. Erste und zweite
Induktiv-Drosseln 14 und 16 sind an die Stromleitung in
Serienschaltung zueinander angeschlossen. Jede dieser
Drosseln ist für eine 1500-Watt-HID-Lampe mit einer
Reaktanz von ungefähr 84.9 mH bei Netzfrequenz ausgelegt,
wobei die Drosseln vorzugsweise im wesentlichen miteinander
identisch sind. Ein ebenfalls einen Wert von ungefähr 20
Mikrofarad aufweisender Kondensator 18 ist von der
Stromleitung zwischen den Drosseln 14 und 16 mit der
Bezugsleitung über einen normalerweise geschlossenen
Kontakt (allgemein mit 20 bezeichnet) verbunden, der durch
Erregung der Windung eines in Serie mit der Bezugsleitung
geschalteten, elektro-magnetischen Relais 22 betätigt wird.
Das Relais 22 ist ein stromansprechendes Relais, ausgelegt
zur Erregung, wenn es von einem normalen Lampen-
Betriebsstrom durchflossen wird.
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Auf der anderen Seite der Drossel 16 ist ein Kondensator 24
mit einem Wert von ungefähr 5 Mikrofarad zwischen der
Stromleitung und der Bezugsleitung über einen normalerweise
geschlossenen Kontakt 23 des Relais 22 geschaltet.
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Ebenfalls auf der gleichen Seite der Drossel 16 ist eine
Lichtbogenstrahl-Generatorschaltung 26 zwischen der
Stromleitung und der Bezugsleitung über einen Kontakt 25
des Relais 22 geschaltet. Diese Schaltung 26 weist einen
Schaltkreis für Hochspannungs-Impulse auf, um einen
Lichtbogenstrahl durch eine Lampe zu initiieren. Der Ausgang der
Schaltung 26 ist an die Primärwindungen zweier
impulserhöhender Transformatoren 28 und 29 gelegt, deren
Sekundärwindungen miteinander und mit einer
Hochintensitäts-Entladungslampe 30 in Serie geschaltet sind.
Die zwischen sich mit der Lampe verbundenen
Sekundärwindungen der Impuls-Transformatoren sind so abgestimmt,
daß sie wie durch die Polaritätszeichen in der Zeichnung
angedeutet fungieren.
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Der Kondensator 12 dient während des normalen Betriebs als
Korrekturkapazität für den Leistungsfaktor und "stärkt" die
Wechselstromquelle während heißem Wiederanlauf.
Entsprechend verbleibt diese Kapazität zu allen Zeiten in
der Schaltung.
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Die Werte der Kondensatoren 18 und 24 sind so gewählt, daß
sie bei selektierten Frequenzen mit den Drosseln 14 und 16
in Resonanz treten, wobei spezifische Strommuster während
der Start- und Wiederanlauf-Betriebsweisen erzeugt werden.
Wenn aber die Lampe in volle Zündung gegangen ist und
Betriebsstrom durch das Relais 22 fließt, werden die
Kontakte 20 und 23 geöffnet, wobei die Kondensatoren 18 und
24 vom Betrieb abgekoppelt werden und die Drosseln 14 und
16 während des normalen Lampenbetriebs der Funktion als
Reaktanz-Vorschalteinrichtung überlassen werden. Bei einer
1500-Watt-Lampe wird der Kondensator 18 so dimensioniert,
daß er mit der Drossel 14 bei ungefähr der zweiten
Harmonischen der Netzspannungsfrequenz in Resonanz tritt.
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Ähnlich tritt der Kondensator 24 mit der Drossel 16 bei
ungefähr der vierten Harmonischen in Resonanz. Wenn
Netzspannung angelegt wird, weist die Leerlaufspannung zwischen
dem Punkt C an der Ausgangsseite der Drossel 16 und der
Bezugsleitung ungefähr einen Effektivwert (RMS) von 700
Volt auf, verglichen mit den 480 Volt, die an die Klemmen
10 und 11 angelegt sind.
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Diese hohe, sinuswellenförmige Leerlaufspannung versorgt
die Lichtbogenstrahler-Schaltung 26, welche über die beiden
Impuls-Transformatoren 28 und 29 eine relativ
hochfrequente Impulsenergie der Lampe zuführt. Diese
Hochspannungsimpulse verursachen die Bildung einer Säule bzw.
eines Strahles innerhalb der Lampe, und, sobald der Strahl
geformt worden ist, schafft die Zwischenfrequenzspannung
vom Kondensator 24 genügend Energie, um die Bildung einer
Bogenentladung innerhalb der Lampe zu veranlassen, wobei
der Strahl von der Lampenwandung entfernt wird. Diese
Funktion wird primär über die Energie der vierten
Harmonischen bewerkstelligt. Ist schließlich die Entladung
in Gang gekommen, erzeugt ein höheres Energieniveau bei
niedrigerer Spannung auf der zweiten Harmonischen eine hohe
Stromentladung durch die Lampe, die dann bei der 60-Hz-
Stromversorgung unmittelbar vom Netz aufrechterhalten wird.
Im letzten Abschnitt dieser Operation wird der
Betriebsstrom durch das die Kontakte 20 und 23 öffnende
Relais 22 und ferner durch einen normalerweise
geschlossenen Kontakt 25 sensiert, der die übliche
Verbindung für den Lichtbogenstrahl-Generator 26 darstellt,
wobei die Kapazitäten 18 und 24 entkoppelt werden und der
Netzstrom bei 60 Hz der Aufrechterhaltung des Lichtbogens
überlassen wird.
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Die Schaltung 26 weist ferner einen Schaltkreis zur
Zeitverzögerung auf, der das Anlegen von Impulsen für ein
vorbestimmtes Intervall, wie z.B. fünf Sekunden, erlaubt;
erlangt aber die Lampe am Ende dieses Intervalls nicht die
volle Zündung, wird der Schaltkreis für
Hochspannungsimpulse deaktiviert und aus dem Betrieb ausgeklinkt, bis
die Netzspannung abgekoppelt und wieder eingeschaltet ist.
Wenn die Hochspannungsimpulse von der Schaltung 26 in
Verbindung mit anderen genannten Strömen die Lampe nicht in
Betrieb zu setzen vermögen, besteht eine sehr große
Wahrscheinlichkeit, daß die Lampe selbst ausgefallen ist oder
das Ende ihrer Lebensdauer erreicht hat oder daß ein
größeres Problem in der Lampenverdrahtung existiert.
Entsprechend werden die Impulse gestoppt, um Schaden an der
Verschaltung oder den mechanischen Komponenten der Lampe zu
vermeiden.
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Die Serien-Hilfsschaltung der Sekundärwindungen der Impuls-
Transformatoren 28 und 29 erlaubt eine Verdopplung der an
die Lampe angelegten Hochspannung und ihres Energieniveaus
ohne Erhöhung der Hochspannung zum Beleuchtungskörper und
eine Vermeidung der diesen Komponenten zugeführten
elektrischen Belastung.
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Fig. 2 zeigt in etwas größerem Detail eine Schaltung, die
nach den Prinzipien der Fig. 1 arbeitet. Man erkennt, daß
die Drosseln 14 und 16, Kondensatoren 12, 18 und 24,
Transformatoren 28 und 29 und die Lampe 30 in denselben
Relationen zueinander stehen und ihre Funktionen im
wesentlichen unverändert sind. Jedoch ist die
Lichtbogenstrahler-Erzeugungsschaltung 26 nun als aus einem
Einschaltzeit-Bestimmungsschaltkreis 32 und einem
Spannungs- oder Impuls-Erzeugungsschaltkreis 34 bestehend
dargestellt. Es läßt sich ferner entnehmen, daß die
Anordnung der Relais etwas unterschiedlich ist: Ein Relais
36 steuert einen Kontakt 37 an, der auf Betriebsstrom
anspricht und lediglich den Stromkreis zum Kondensator 18
unterbricht. Ein zu diesem Relais 36 parallel geschaltetes,
separates Relais 38, das ebenfalls auf Betriebsstrom
anspricht, steuert einen Kontakt 39 in dem Leiter an, der
nicht nur den Kondensator 24, sondern auch den
Zeitschaltkreis 32 und den Impulsschaltkreis 34 versorgt.
Darüber hinaus spricht ein Relais 40 mit normalerweise
geschlossenen Kontakten 41 und 42 auf den Abschluß der
Zeitfunktion im Schaltkreis 32 an, wodurch die
Kondensatoren 18 und 24 und der
Stromstoß/Impulsschaltkreis 34 vom System bei Schluß des Zeitintervalls
abgekoppelt werden.
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Der Schaltkreis 32 weist einen gesteuerten Gleichrichter
(SCR) 44 auf, dessen durchschaltbarer Leitungspfad in Serie
mit der Windung des Relais 40 und ferner in Serie mit einem
Widerstand 46 sowie Dioden 47 und 48 zwischen der
Stromversorgungsleitung und der Bezugsleitung geschaltet
ist. Die Diode 47 ist außerdem mit einer
Spannungsteilerschaltung verbunden, welche die Widerstände 49 und 50
aufweist, wobei der Anschlußknoten zwischen diesen
Widerständen mit einer zum Steueranschluß des SCR 44
führenden Durchbruch- bzw. Zenerdiode 52 und mit einem RC-
Glied mit dem Widerstand 53 und dem Kondensator 54
verbunden ist.
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Ein Kondensator 56 ist parallel geschaltet mit dem die
Windung des Relais 40 und den SCR 44 aufweisenden
Schaltkreis. Die Spannung am Kondensator 56 wird durch eine
Parallel geschaltete Zenerdiode 58 begrenzt. Wie dem
Fachmann bekannt, wird der SCR 44 leitend, wenn die
Spannung am Kondensator 54 genügend hoch wird, um den
elektrischen Durchbruch der Diode 52 auszulösen; wenn der
SCR 44 leitet, wird das Relais 40 erregt, wobei es die
Kontakte 41 und 42 öffnet. Der sich öffnende Kontakt 42
entkoppelt den Spannungsschaltkreis 34 vom Betrieb, und der
sich öffnende Kontakt 41 entkoppelt den Kondensator 18 von
der Schaltung. Der Ladestrom, der die Spannung am
Kondensator 54 aufbaut, fließt durch die Diode 47, den
Widerstand 49 und den Widerstand 53, wobei die
Teilerwirkung der Widerstände 49 und 50 das Niveau des
Ladestroms bestimmt. Da die Diode 47 mit der Quelle der
vierten Harmonischen am Ausgang der Drossel 16 verbunden
ist, werden viele Halb-Perioden des Stromes für das Laden
des Kondensators verwendet. Das Laden verläuft relativ
langsam, abhängig von den für die Komponenten gewählten
Werten, aber es ist bewußt langsam gehalten, so daß der
Impulsschaltkreis eine adäquate Gelegenheit erhält, eine
Zündung der Lampe 30 auszulösen.
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Bevor der SCR 44 in leitenden Zustand versetzt wird, wird
der Kondensator 56 über die Dioden 47 und 48 und durch den
Begrenzungswiderstand 46 geladen, wobei die Spannung am
Kondensator 56 durch die Diode 58 begrenzt ist. Der
Kondensator 56 wirkt als eine Filterkapazität, und die
Diode 48 verhindert ein Entladen des Kondensators 56 in den
Zeitschaltkreis mit dem Kondensator 54.
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Nachdem der SCR/Gleichrichter 44 leitend geworden ist,
wird der Erregungsstrom für das Relais 40 durch die
Halbwellen-Gleichstromversorgung über die Diode 47
geliefert und im erregten Zustand aufrechterhalten durch
die am Kondensator 56 aufgebaute Ladung. So wird der SCR im
leitenden Zustand und das Relais 40 erregt gehalten.
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Die Erregung des Relais 40 entkoppelt die dem Start und
Wiederanlauf dienenden Komponenten vom System, wobei sich
die Vorrichtung elektrisch wie ein normales Vorschaltgerät
mit einer ausgefallenen Lampe verhält. Wie früher
angedeutet, soll das Relais 40 so lange nicht wirksam
werden, bis die Impulse vom Schaltkreis 34 eine Gelegenheit
gehabt haben, die Lampe 30 in Betrieb zu setzen und dies
nicht getan haben.
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Der Schaltkreis 34 weist zwei Hochfrequenz-Triacs 60 und 62
auf. Das Triac 60 besitzt einen leitfähigen Pfad, der sich
zwischen der Bezugsleitung und der Primärwicklung eines
Impuls-Transformators 28 erstreckt. Ähnlich besitzt das
Triac 62 einen einschaltbaren, leitfähigen Pfad zwischen
der Primärwicklung des Impulstransformators 29 und der
Bezugsleitung. Die Steueranschlußelektroden der Triacs sind
über die Widerstände 64 bzw. 65 und eine Zenerdiode 66
verbunden. Die Ladekreise für die Steuer-anschlüsse weisen
die Widerstände 68 und 69 auf, die mit den Kondensatoren 70
bzw. 71 verbunden sind, wobei der Verzweigungsanschluß
zwischen dem Widerstand 68 und dem Kondensator 70 mit der
Diode 66 verbunden ist. Die Versorgung kommt, wie oben
angedeutet, über den Kontakt 42.
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Wenn die Spannung am Konsator 70 ungefähr 480 Volt
erreicht, wird die Zenerdiode leitend und triggert die
Steueranschlüssen beider Triacs gemeinsam, wobei diese
gleichzeitig leitend werden. Die in den Kondensatoren 70
und 71 gespeicherte Energie wird dann über die erregten
Triacs den Primärwindungen der Impulstransformatoren
zugeführt, die in einer Serien-Hilfsbeziehung, wie gezeigt,
verbunden sind, wobei eine Verdopplung der Zündspannung und
eine zeitgerechte Synchronisation bzw. Phasenabgleich
erzielt werden. Jeder Impulstransformator besitzt ein
Primär- zu-Sekundär-Verhältnis von ungefähr acht Windungen
zu 200 Windungen. Die Widerstände 68 und 69 bestimmen die
Ladegeschwindigkeit der Kondensatoren 70 und 71 und
isolieren die Entladung dieser Kondensatoren in einem
hochfrequenten Sinn, da sie sich durch die Primärseiten der
Impulstransformatoren entladen. Die Widerstände 64 und 65
dienen der Begrenzung der Spitzeneinblendung der Triacs und
des Spitzen-Fünfschichtdioden(sidac)-Stromes, wobei diese
Einrichtungen geschützt werden.
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Wie im Zusammenhang mit Fig. 1 angedeutet, erzeugen die
Impulstransformatoren eine hohe Ausgangsspannung auf ihren
Sekundärseiten, die an die Lampe zur Auslösung eines
Strahles angelegt wird, der dann durch einen von den
Drosseln 14 und 16 und deren zugehörigen Konsatoren
gelieferten Hochspannungs-Ionisationsstrom unterstützt
wird, bis endlich bei vollem Lampenbetrieb die
Kondensatoren von der Schaltung entkoppelt werden und ein
Haltestrom von der 480-Volt-Wechselstromversorgungsleitung
geliefert wird. Wenn wiederum die Impulse daran scheitern,
die Lampe zu zünden, entkoppelt die Schaltung 32 den
Impulsschaltkreis durch Öffnen des Kontakts 42. Der
Lampenbetrieb erregt die Relais 36 und 38, wobei alle Start-
Schaltkreiskomponenten vom Betrieb entkoppelt werden.
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Zu erkennen ist ferner, daß die Drosseln 14 und 16 mit
Abgriffseinrichtungen 73 bzw. 74 versehen sind, welche mit
keinem Teil der Schaltung der Fig. 2 verbunden sind. Diese
Abgriffseinrichtungen sind dafür vorgesehen, daß bei einer
1000-Watt-Lampe eine niedrigere Spannung und Reaktanz
verwendet werden kann. Wenn eine Abgriffseinrichtung in
dieser Art vorgesehen ist, können identische Drosseln
entweder für eine 1000- oder eine 1500-Watt-Lampe mit den
anderen, gleichbleibenden Schaltkreiskomponenten verwendet
werden. Die Verwendung von zwei Drosseln für 400 Watt und
240 Volt Natriumhochdruck sorgt für die korrekte
Wattleistung des Lampenbetriebs bei einem 1000-Watt-Gerät
mit passendem Abgriff.
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Fig. 3 zeigt eine Schaltung, die der in Fig. 2
grundsätzlich ähnlich ist, außer daß eine einzige
Drossel 76 in Serie mit den Impulstransformatoren und der
Lampe liegt, und die Versorgung wird über ein
Phasenverschiebungs-Vorschaltgerät oder einen Hochimpedanz-
Transformator, allgemein mit 79 angedeutet, bewerkstelligt,
was den Einsatz einer niedrigeren Quellenspannung erlaubt.
Der Transformator 79 weist eine Primärwicklung 78 mit einem
dazu parallel geschalteten Kondensator 80 auf. Die
Primärwicklung besitzt eine mittlere Abgriffseinrichtung, so daß
unterschiedliche Spannungen daran angelegt werden können.
Die Endklemmen 82 und 83 können an eine 240-Volt- oder
alternativ an eine 120-Volt-Versorgung angeschlossen sein.
Die Sekundärwicklung 85 fungiert im Betrieb auch als das
erste Drossel-Äquivalent bezüglich der Drossel 14. Der
Kondensator 80 führt die Leistungsfaktor-Korrektur und die
Energiespeicherfunktion des Kondensators 12 in den
Schaltungen der Fig. 1 und 2 durch. Der Kondensator 18 ist
durch die Kontakte 41 und 37 über den gesamten Reaktanz-
Transformator geschaltet, wie oben.
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Außer dem Transformator selbst, welcher ein in diesem
Zusammenhang leicht verständliches Element darstellt,
funktioniert der Rest der Schaltung wie oben im
Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben. Infolgedessen wird
diese Beschreibung nicht wiederholt.
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Fig. 4 zeigt eine Schaltung, die im wesentlichen der in
Fig. 1 insoweit identisch ist, als die Schaltungsanordnung
zum Start und heißen Wiederanlauf sowie die Betriebsweise
betroffen sind. Jedoch ist gemäß Fig. 4 eine
unterschiedliche Technik eingeführt, um die Schaltung für
den Fall zu deaktivieren, daß eine Lampenzündung innerhalb
einer vorbestimmten, relativ kurzen Zeit nicht erreicht
wird. Die Schaltungskomponenten, die mit den im
Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen übereinstimmen, sind
durch dieselben Bezugsziffern identifiziert und werden
nicht nochmals beschrieben. Ersichtlich ist das Relais 22
eliminiert ebenso wie die Kontakte 20, 23 und 25.
Stattdessen sind die Impulsschaltung 26 und die
Kondensatoren 18 und 24 jeweils mit der Bezugsleitung
verbunden, nämlich über thermisch betätigte, normalerweise
geschlossene Kontakte, bezeichnet allgemein mit 90 und 91,
innerhalb einer Thermoschaltereinheit 92. Ein
Widerstandsheizelement 94 mit positivem Temperaturkoeffizient ist
innerhalb der Einrichtung 92 enthalten, so daß es in einer
guten Wärmeleitverbindung mit den Kontakten 90 und 91
steht. Die Kontakte 90 und 91 können auf der Basis einer
Bimetall-Einrichtung ausgeführt sein, die sich bei
Erreichen einer vorbestimmten Temperatur verkrümmt, wodurch
der Kontakt geöffnet wird.
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Wenn im Betrieb die Schaltung erregt wird und die Lampe
noch nicht gezündet hat, existiert eine relativ hohe
Leerlaufspannung zwischen der Ausgangsseite der Drossel 14
und der Bezugsleitung. Diese hohe Leerlaufspannung
verursacht Stromfluß durch den Widerstand 94, was die
Temperatur der Kontakte 90 und 91 anhebende Wärme erzeugt.
Der bei der hohen Leerlaufspannung fließende Strom bewegt
den Widerstandswert des PTC-Elements 94 zu einem Punkt auf
seiner Arbeitskennlinie, in dem der Strompegel hoch ist und
genügend Wärme zur Betätigung der Kontakte und zum Öffnen
der Stromkreise innerhalb einer Sache von Sekunden erzeugt.
Wird jedoch die Lampe vollständig gezündet und beginnt der
Betriebsstrom zu fließen, fällt die Spannung mit einem
gleichzeitigen fallenden Strompegel, wobei der Einrichtung
ermöglicht wird, ruhend zu bleiben.
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Ersichtlich schließt die vorliegende Erfindung die
Verwendung viel- bzw. mannigfaltiger Induktivitäten in
Verbindung mit viel- bzw. mannigfältigen Kapazitäten ein,
um kaskadenartige, harmonische oder abgestimmte Schaltungen
zu bilden, die die verfügbare Netzspannung auf eine viel
höhere Spannung und das kapazitive Energieniveau anheben
können, so daß die Einrichtung oder Wiederherstellung eines
hochintensiven thermischen Lichtbogens in einer heißen,
deionisierten Lampe möglich ist. Die durch diese
kaskadenartigen Schaltungen erzeugten Spannungen liegen bezüglich
der Lampe parallel. So dient der Pegel des momentanen
Leistungsverbrauchs der Lampe, der die Belastung der
Resonanzkreise repräsentiert, zur Sicherung einer adäquaten
kapazitiven Spannung und Energieoszillation, um den
Anforderungen der Lampe für einen heißen Wiederanlauf zu
entsprechen. Ferner ergibt die Verwendung derselben
Grundinduktivitäten eine gesteuerte, sequentielle, elektrische
Lampenstimulation, welche die Lampe zu einem schnellen,
heißen Wiederanlauf ohne Beschädigung der Lampenelektroden
treibt und die Induktivitäten für stabilen Normalbetrieb
verwendet. Die Verwendung von zwei im wesentlichen
identischen Hochspannungs-Generatorschaltungen, die
einschließlich der Impulstransformatoren in einer Art
Hilfsserienschaltung angeordnet und derart synchronisiert sind,
daß die Spitzenhochspannung und Energie verdoppelt wird,
ist in einer Art vorgesehen, welche kleinere Teilegrößen
und Verpackung bzw. Unterbringung erlaubt. Schließlich
beruht die Stromansprechtechnik zum Deaktivieren der
Startkomponenten, wenn der Lampenbetrieb begonnen hat, auf
dem Lampen-Effektivstromwert und veranlaßt die Schaltung,
in einen Phasenverschiebungs-Vorschaltgerätebetrieb nur
dann zurückzufallen, wenn die Lampe vollständig
rückgezündet ist.