DE4306117A1 - Einschaltstrombegrenzer für Leuchtstofflampen - Google Patents
Einschaltstrombegrenzer für LeuchtstofflampenInfo
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
- H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
- H05B41/282—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices
- H05B41/285—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
- H05B41/2851—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions
- H05B41/2856—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions against internal abnormal circuit conditions
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/001—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection limiting speed of change of electric quantities, e.g. soft switching on or off
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Einschaltstrombegrenzer nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Wird eine kapazitive Last über einen Lastschalter mit ei
ner Spannungsquelle verbunden, so entsteht kurzzeitig ein
hoher Laststromimpuls, den ohne Zusatzmaßnahmen nur der
Innenwiderstand der Spannungsquelle begrenzt. Da der hohe
momentane Laststrom eine vorgeschaltete Sicherung auslö
sen kann und auch die Gefahr eines Verschweißens der
Schalterkontakte des Lastschalters besteht, muß in derar
tigen Fällen der Laststrom auf einen zulässigen Wert her
abgesetzt werden.
Bekannt ist dieses Problem auch bei handelsüblichen elek
tronischen Vorschaltgeräten, die einen Speicherkondensa
tor besitzen, der beim Einschalten für eine kurze Zeit
von etwa 0,2 ms einen sehr hohen Einschaltstrom aufnimmt.
Zur Begrenzung des durch die kapazitive Last ausgelösten
Laststromimpulses verwendet man handelsübliche
Einschaltstrombegrenzer. Diese arbeiten mit einem Vorwi
derstand, der zwischen das Vorschaltgerät und die versor
gende Netzspannungsquelle geschaltet wird und dadurch
einen dem Laststrom entsprechenden Spannungsabfall be
wirkt und so den entsprechenden Strom vermindert. Da es
aber nicht erwünscht ist, eine bleibende Begrenzung des
Laststromes herbeizuführen, sind die bekannten Einschalt
strombegrenzer mit Bauteilen versehen, die dafür sorgen,
daß der Vorwiderstand nach etwa 5 bis 8 Vollwellen der
Netzspannung durch einen Relaiskontakt überbrückt wird.
Die Begrenzung des Laststromes wird somit nach einer Ver
zögerungszeit von etwa 100 Millisekunden wieder auf geho
ben. Bis zu diesem Zeitpunkt hat jedoch der Laststrom be
reits seinen Nennwert erreicht und erzeugt einen
entsprechend hohen Spannungsabfall am Vorwiderstand. Die
ser wird nun durch das Schließen des Relaiskontaktes
schlagartig beseitigt, was erneut zu einer bedenklich ho
hen Laststromspitze führt. An die handelsüblichen
Einschaltstrombegrenzer können deshalb nur maximal 10
Vorschaltgeräte angeschlossen werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Einschaltstrombegren
zer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, mit
dem es gelingt, die Anzahl der über einen gemeinsamen
Einschaltstrombegrenzer betreibbaren Leuchtstofflampen
mit ihren Vorschaltgeräten deutlich zu erhöhen und
gleichzeitig den schaltungstechnischen Aufwand zu verrin
gern.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichne
ten Merkmale gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und Wei
terbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Un
teransprüchen genannt.
Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, daß es un
zweckmäßig ist, mit relativ langen Verzögerungszeiten bis
zum Kurzschließen des Vorwiderstandes zu arbeiten, weil
hierdurch der Laststrom genügend Zeit erhält, um seinen
vollen Nennwert zu erreichen und einen entsprechend hohen
Spannungsabfall am Vorwiderstand zu erzeugen. Wird dage
gen die Zeitverzögerung so festgelegt, daß sie nur einen
Bruchteil der Einschwingzeit beträgt, innerhalb der der
Laststrom seinen Nennwert erreicht, so hat der Laststrom
beim Kurzschließen des Vorwiderstandes noch einen sehr
niedrigen Wert und einen entsprechend niedrigen Span
nungsabfall, dessen Beseitigung keine nennenswerte Last
stromspitze erzeugt. Dadurch ist es möglich, hinter einem
üblichen 16 Ampere-Leistungsschutzschalter bis zu 100
Leuchtstofflampen a 36 Watt über einen gemeinsamen Ein
schaltstrombegrenzer zu betreiben. Vorteilhaft ist auch,
daß kurze Zeitverzögerungen leichter als lange Zeitverzö
gerungen zu erreichen sind, und sich dementsprechend der
schaltungstechnische Aufwand reduziert.
Eine zweckmäßige Dimensionierung sieht vor, daß bei einer
Dauer des Laststromimpulses in der Größenordnung von 0,2
ms und einer Einschwingzeit des Laststromes in der Grö
ßenordnung von 100 Millisekunden, die Zeitverzögerung bis
zum Kurzschließen durch den Überbrückungsschalter, auf
einen Wert von einigen Millisekunden festgelegt ist.
Ein besonders vorteilhafter Aufbau wird erreicht, wenn
als Überbrückungsschalter ein Relaiskontakt dient, der zu
einem Relais gehört, dessen bauarttypische Schaltverzö
gerung der festgelegten Zeitverzögerung entspricht. Man
kann davon ausgehen, daß übliche hier zum Einsatz kom
mende Relais eine Einschaltverzögerung von einigen Milli
sekunden aufweisen, so daß zusätzliche Bauelemente zum
Erzielen einer definierten Zeitverzögerung überflüssig
sind. Der Aufwand für den Einschaltstrombegrenzer redu
ziert sich somit auf ein Relais mit einem Vorwiderstand.
Um unerwünschte zusätzliche Zeitverzögerungen zu vermei
den, und beim Einschalten des Lastschalters die volle
Netzspannung zur Verfügung zu haben, ist es zweckmäßig,
die Erregerwicklung des Relais unmittelbar hinter dem
Lastschalter an die Netzspannung anzulegen.
Der erfindungsgemäße Einschaltstrombegrenzer läßt sich
nicht nur in Verbindung mit einem zur Betätigung von
Leuchtstofflampen geeigneten Lastschalter verwenden, son
dern kann auch in vorteilhafter Weise zum Dimmen von
Leuchtstofflampen an elektronischen Vorschaltgeräten mit
0 bis 10 V Steuereingang zum Einsatz kommen.
Eine Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes sieht des
halb vor, daß der Einschaltstrombegrenzer in einem Steu
erteil zum Dimmen von Leuchtstofflampen integriert ist.
Durch die stark reduzierte Anzahl seiner Bauteile gelingt
es weiterhin den Einschaltstrombegrenzer zusammen mit dem
Steuerteil in einem üblichen standardisierten Unterputz
gehäuse für Dimmer einzubauen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnun
gen dargestellt und werden im folgenden näher beschrie
ben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schaltung des Einschaltstrombegrenzers,
Fig. 2 den Einschaltstrombegrenzer nach Fig. 1 als
eine mit einem Steuerteil zum Dimmen inte
grierte Baueinheit,
Fig. 3 den Verlauf des Laststromes nach dem
Einschalten des Lastschalters.
Wie Fig. 1 erkennen läßt, werden in dem Prinzipschalt
bild ein oder mehrere Leuchtstofflampen durch einen Last
widerstand RL repräsentiert, dem eine entsprechende An
zahl von Vorschaltgeräten VG vorgeschaltet ist. Das
Vorschaltgerät VG besitzt einen hier nicht dargestellten
großen Speicherkondensator, der sich beim Einschalten ei
nes zur Betätigung der Leuchtstofflampen RL dienenden
Lastschalters S1 kurzschlußartig auflädt, so daß ein von
einer Netzspannungsquelle LN kommender Laststrom IL zu
einem momentanen Spitzenwert ansteigt. Um diese Last
stromspitze auf einen zulässigen Wert zu dämpfen, ist in
den Stromkreis vor das Vorschaltgerät VG ein Vorwider
stand RV zwischengeschaltet, der für einen entsprechenden
Spannungsabfall und damit eine Herabsetzung des Last
stroms IL sorgt. Ein mit seiner Erregerwicklung hinter
dem Lastschalter S1 unmittelbar am Netz LN anliegendes
Relais M sorgt durch einen Überbrückungsschalter S2 da
für, daß der Vorwiderstand RV nach einer Zeitverzögerung
von einigen Millisekunden kurzgeschlossen wird. Dadurch
werden während der Betriebs zeit der Leuchtstofflampen RL
durch den Vorwiderstand RV verursachte unnötige Verluste
vermieden.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Verlauf des Laststromes
IL in Abhängigkeit von der Zeit t sind die Zeitpunkte t1,
t2 und t3 von besonderer Bedeutung. Zum Zeitpunkt t1 wird
der Lastschalter S1 eingeschaltet, und der Laststrom IL
steigt während der Ladephase des Speicherkondensators
stark an. Der Vorwiderstand RV bewirkt allerdings eine
entsprechende Dämpfung dieser Laststromspitze. Nach dem
Abfall der Laststromspitze auf einen relativ niedrigen
Wert steigt der Laststrom IL entsprechend den jeweiligen
Einschwingbedingungen solange an, bis er den Nennwert N
erreicht. Entgegen üblichen Einschaltstrombegrenzern, die
den Vorwiderstand RV erst zum Zeitpunkt t3 oder auch spä
ter kurzschließen, wird erfindungsgemäß schon kurz hinter
der Laststromspitze zum Zeitpunkt t2, also nach einer
Zeitverzögerung t2-t1, der Vorwiderstand RV kurzgeschlos
sen. Hierdurch wird eine erneute Laststromspitze durch
den plötzlichen Wegfall des Spannungsabfalls vermieden.
Der Schaltungsaufbau nach Fig. 2 entspricht im wesentli
chen dem in Fig. 1, wobei hier jedoch der Einschalt
strombegrenzer in einen Dimmer D integriert ist. Die zum
Dimmen benötigte Steuerschaltung ST wird wie das elektro
nische Vorschaltgerät EVG durch einen Block angedeutet.
Ein solches Steuerteil ST, das in der Regel mit einer
Steuerspannung von 0 bis 10 Volt arbeitet, kann zusammen
mit der Begrenzerschaltung BS in einer Unterputzdose mon
tiert werden. Dreh- und Druckfolgeschalter, die bei die
sen Geräten zur Anwendung kommen, werden so vor
Laststromspitzen geschützt, die üblicherweise bei elek
tronischen Vorschaltgeräten EVG auftreten. Dadurch wird
es möglich, die Begrenzung von maximal 5 elektronischen
Vorschaltgeräten EVG auf maximal 30 elektronische Vor
schaltgeräte EVG, die über ein Steuerteil ST betrieben
werden können, herauf zusetzen.
Claims (6)
1. Einschaltstrombegrenzer für Leuchtstofflampen mit
einem als kapazitive Last wirkenden elektronischen Vor
schaltgerät (VG), bei dem ein entsprechend dimensionier
ter Vorwiderstand (RV) dafür sorgt, daß beim Einschalten
eines Lastschalters (S1) der durch die kapazitive Last
bedingte momentane Laststromimpuls (IL) einen vorgegebe
nen zulässigen Wert nicht überschreitet und ein zum
Vorwiderstand (RV) parallelliegender Überbrückungsschal
ter (S2) mit einer vorgegebenen Zeitverzögerung (t2-t1)
gegenüber dem Einschaltzeitpunkt (t1) des zum Einschalten
der Leuchtstofflampen (RL) dienenden Lastschalters (S1)
den Vorwiderstand (RV) kurzschließt, dadurch gekennzeich
net, daß die Zeitverzögerung so festgelegt ist, daß sie
nur einen Bruchteil der Einschwingzeit (t3-t1) beträgt,
innerhalb der der Laststrom (IL) seinen Nennwert (N) er
reicht.
2. Einschaltstrombegrenzer nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß bei einer Dauer des Laststromimpulses (IL)
in der Größenordnung von 0,2 ms und einer Ein
schwingzeit (t3-t1) des Laststromes (IL) in der Größen
ordnung von 100 ms, die Zeitverzögerung (t2-t1) bis zum
Kurzschließen durch den Überbrückungsschalter (S2) auf
einen Wert von einigen ms festgelegt ist.
3. Einschaltstrombegrenzer nach einem der vorherge
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Über
brückungsschalter (S2) ein Relaiskontakt dient, der zu
einem Relais (M) gehört, dessen bauarttypische Schaltver
zögerung der festgelegten Zeitverzögerung (t2-t1) ent
spricht.
4. Einschaltstrombegrenzer nach einem der vorherge
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erre
gerwicklung des Relais (M) unmittelbar hinter dem Last
schalter (S1) an die Netzspannung angelegt ist.
5. Einschaltstrombegrenzer nach einem der vorherge
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er mit ei
nem Steuerteil (ST) zum Dimmen von Leuchtstofflampen in
tegriert ist.
6. Einschaltstrombegrenzer nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß er zusammen mit dem Steuerteil (ST)
in einem üblichen standardisierten Unterputzgehäuse für
Dimmer eingebaut ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934306117 DE4306117A1 (de) | 1993-02-27 | 1993-02-27 | Einschaltstrombegrenzer für Leuchtstofflampen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934306117 DE4306117A1 (de) | 1993-02-27 | 1993-02-27 | Einschaltstrombegrenzer für Leuchtstofflampen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4306117A1 true DE4306117A1 (de) | 1994-09-01 |
Family
ID=6481499
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934306117 Ceased DE4306117A1 (de) | 1993-02-27 | 1993-02-27 | Einschaltstrombegrenzer für Leuchtstofflampen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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- 1993-02-27 DE DE19934306117 patent/DE4306117A1/de not_active Ceased
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