DE2705170A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR FEEDING A DISCHARGE LAMP - Google Patents
CIRCUIT ARRANGEMENT FOR FEEDING A DISCHARGE LAMPInfo
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Description
Rue A. Rodin
4^100 ORLEANS ^2)
FrankreichRue A. Rodin
4 ^ 100 ORLEANS ^ 2)
France
Schaltungsanordnung zur Speisung einer EntladungslampeCircuit arrangement for supplying a discharge lamp
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur elektrischen Speisung einer Entladungslampe aus einer Batterie.The invention relates to a circuit arrangement for electrical Powering a discharge lamp from a battery.
Las Hauptproblem, welches auftritt, wenn mit Edelgasen (Neon, Xenon usw.) gefüllte Entladungsröhren oder Entladungslampen mit einem Wechselstrom gespeist werden, besteht darin, den Strom während der Amplituden innerhalb einer Periode konstant zu halten, um keine Verlagerung oder Verschiebung des Lichtspektrums zu verursachen.The main problem that occurs when using noble gases (neon, Xenon etc.) filled discharge tubes or discharge lamps fed with an alternating current consists in keeping the current constant during the amplitudes within one period to hold so as not to cause any shift or shift in the light spectrum.
Wenn nämlich keine speziellen Maßnahmen getroffen werden, um diesen Strom konstant zu halten, läßt sich bei diesen Entladungslampen feststellen, daß eine Verlagerung oder Verschiebung des Lichtspektrums oder eine Spektralverschiebung auftritt, welche von einer erhöhten Stromdichte während der Amplitude in jeder Periode herrührt. Es ist zu beobachten, daß eine Neonröhre, welche während des größten Teils jeder Periode ein rotes Licht erzeugt, im Bereich der Maxima des Wechselstroms ein Licht erzeugt, welches leicht in den Bereich von orange verschoben ist.This is because if no special measures are taken to keep this current constant, these discharge lamps determine that a shift or shift in the light spectrum or a spectral shift occurs, which results from an increased current density during the amplitude in each period. It can be observed that a neon tube which generates a red light during most of each period, generates a light in the area of the maxima of the alternating current, which is slightly shifted into the area of orange.
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Bei diesem Effekt handelt es sich um einen empfindlichen Nachteil, der beseitigt werden muß.This effect is a sensitive disadvantage, which must be eliminated.
Wenn solche Röhren aus einem Wechselstromnetz gespeist werden, läßt rieh das Problem leicht lösen, denn es genügt, die Veränderung des Stroms mit Hilfe einer Induktionsspule ausreichender Induktivität zu koranenrieren. Im allgemeinen verwendet man einen Streutransformator, oder es kann zur Speisung auch eine LC-Reihensehaltung verwendet werden. Wenn ,iedoch eine üntladungslampe auf einrr Batterie respeist wercien soll, stellt sich das Problem de.' «.rkunj^^rades für den Wechselrichter. Dabei ir-t er nicht möglich, zur Speisung eine klassische Schaltungsanordnung zu verwenden, beispielsweise eine LC-Schaltung oder einen Streutransfor:nator, weil es unter dieser Voraussetzung außerordentlich schwierig wäre, zugleich eine einwandfreie Arbeitbweise des Wechselrichters und eine entsprechend gute Energieausnutzung zu gewährleisten.If such tubes are fed from an alternating current network, lets rieh solve the problem easily because it is enough to change Koranenrieren the current with the help of an induction coil of sufficient inductance. Generally one uses one Distribution transformer, or an LC series connection can be used for the supply be used. If so, a discharge lamp If you want to be powered by a battery, that arises Problem de. ' «.Rkunj ^^ rades for the inverter. Thereby ir-t it is not possible to use a classic circuit arrangement for the supply to use, for example an LC circuit or a Stray transformer, because under these conditions it is extraordinary would be difficult to work properly at the same time of the inverter and a correspondingly good energy utilization.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur elektrischen Speisung einer Entladungslampe aus einer Batterie zu schaffen, welche im Hinblick auf eine besonders energiesparende Arbeitsweise der Entladungslampe mit besonders hohem Wirkungsgrad arbeitet und dabei zugleich eine einwandfreie Arbeitsweise der Entladungslampe ohne Spektralverschiebung gewährleistet.The invention is based on the object of a circuit arrangement to provide electrical power to a discharge lamp from a battery, which in view of a particularly energy-saving mode of operation of the discharge lamp works with a particularly high degree of efficiency and at the same time works perfectly Operation of the discharge lamp guaranteed without spectral shift.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß ein Oszillator verwendet wird, daß weiterhin ein Wechselrichter eingesetzt wird, welcher die Ausgangssignale des Oszillators aufnimmt, daß weiterhin ein Transformator vorhanden ist, dessen Sekundärwicklung zu der Entladungslampe in Reihe geschaltet ist, und daß der Oszillator auf die Kesonanzfrequenz eines larallelresonanzkreises abgestimmt ist, der aus dem Transformator und der Entladungslampe gebildet ist.To solve this problem, the invention provides that an oscillator is used that also an inverter is used, which receives the output signals of the oscillator, that a transformer is still present, its Secondary winding connected in series to the discharge lamp is, and that the oscillator is set to the resonance frequency of a parallel resonance circuit is tuned from the transformer and the discharge lamp is formed.
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Vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous further developments and preferred embodiments of the subject matter of the invention emerge from the subclaims.
Gemäß der Erfindung wird bei der Einschaltung der Entladungslampe durch den Überspannungskoeffizienten desjenigen Parallelresonanzkreises, welcher aus der Entladungslampe, dem Transformator und den parasitären Kapazitäten der Wicklungen und der Entladungslampe gebildet ist, die Zündung der Röhre ermöglicht, und zwar bei einer verhältnismäßig stark erhöhten Zündspannung. Nach der Zündung arbeitet die Schaltung wie ein Stromgenerator, der die Entladungslampe mit einem Strom konstanter Stärke speist, obwohl dabei keine unerwünschte Verschiebung des Spektrums der ausgesandten Lichtstrahlung auftritt.According to the invention, when the discharge lamp is switched on, the overvoltage coefficient of that parallel resonance circuit which of the discharge lamp, the transformer and the parasitic capacitances of the windings and the Discharge lamp is formed, which enables the tube to be ignited, at a relatively high ignition voltage. After ignition, the circuit works like a current generator, which feeds the discharge lamp with a current of constant strength, although there is no undesirable shift in the spectrum of the emitted light radiation.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in welcher die einzige Figur eine bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes in Form eines elektrischen Schaltschemas für eine Speiseeinrichtung einer Entladungsröhre veranschaulicht.The invention is described below, for example, with reference to the drawing; in which the only figure preferred one Embodiment of the subject matter of the invention in the form of a illustrates electrical circuit diagrams for a feed device of a discharge tube.
In der Zeichnung ist eine Entladungsröhre oder Entladungslampe 1 dargestellt, welche aus einer Batterie 2 gespeist wird.The drawing shows a discharge tube or discharge lamp 1 which is fed from a battery 2.
Die erfindungsgemäße Anordnung zur Speisung der Entladungslampe weist im wesentlichen einen Oszillator 3i einen Teiler 4, der durch zwei teilt, eine zur Umwandlung eines Gleichstroms in einen Wechselstrom dienende Wandlerstufe 5i die als Gegentakt-Stufe ausgebildet ist, einen Transformator 6 und eine Induktionsspule 7 auf.The arrangement according to the invention for supplying the discharge lamp essentially has an oscillator 3i, a divider 4, the divided by two, a converter stage 5i serving to convert a direct current into an alternating current, which acts as a push-pull stage is formed, a transformer 6 and an induction coil 7.
Der Oszillator 3 weist eine Zusatzschaltung für die Einstellung seiner Betriebsfrequenz auf, die ein Potentiometer 8 und einen Kondensator 9 enthält. Diese Zusatζschaltung ermöglicht es, die Frequenz des Oszillators 3 über einen Bereich zu verändern,The oscillator 3 has an additional circuit for setting its operating frequency, a potentiometer 8 and a Contains capacitor 9. This addition enables to change the frequency of the oscillator 3 over a range,
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eier beispielsweise von 5000 bis 40 000 Hz reicht. Das Ausgangssignal des Oszillators 3 wird einem Teiler 4 zugeführt, der durch zwei teilt und an seinen zwei Ausgängen Bechtecksignale liefert, die um 180° außer Phase sind. Diese außer Phase befindlichen Signale werden jeweils einem von zwei Eingängen einer Wp.ndlerstufe zugeführt, welche mit 5 bezeichnet ist und dazu dient, einen Gleichstrom in einen Wechselstrom umzuwandeln. Diese Wandlerstufe enthält zwei Transistoren 11 und 12, deren Basis das Eingangssignal jeweils über einen Widerstand 13 bzw. 14 zugeführt wird. Die Basen dieser zwei Transistoren sind untereinander über zwei Widerstände 15 und 16 verbunden, und der Verbindungspunkt zwischen diesen beiden Widerständen ist seinerseits mit den beiden Emittern der Transistoren 11 und 12 verbunden, und er ist andererseits mit dem negativen Pol der Batterie 2 verbunden. Zwei Dioden 17 und 18 sind jeweils parallel zu der Emitter-Kollektor-Strecke jedes Transistors bzw. 12 geschaltet, und die miteinander verbundenen Anoden dieser Dioden sind mit dem negativen Pol der Batterie 2 verbunden, während ihre Kathoden mit den Kollektoren der Transistoren verbunden sind.Eg egg ranges from 5000 to 40,000 Hz. The output signal of the oscillator 3 is fed to a divider 4, the divides by two and at its two outputs Bechteckignale that are 180 ° out of phase. These out of phase signals each become one of two inputs fed to a Wp.ndlerstufe, which is denoted by 5 and serves to convert a direct current into an alternating current. This converter stage contains two transistors 11 and 12, whose basis is the input signal via a resistor 13 or 14 is supplied. The bases of these two transistors are connected to each other via two resistors 15 and 16, and the connection point between these two resistors is in turn with the two emitters of the transistors 11 and 11 12, and it is connected to the negative pole of the battery 2 on the other hand. Two diodes 17 and 18 are each connected in parallel to the emitter-collector path of each transistor or 12, and the interconnected anodes of these Diodes are connected to the negative pole of the battery 2, while their cathodes are connected to the collectors of the transistors are connected.
Der Transformator 6 weist die Form eines geschlossenen U auf, und auf jedem Halbzweig sind eine Halbwicklung als Primärwicklung und eine Halbwicklung als Sekundärwicklung angeordnet, wobei diese Wicklungen bienenwabenartig angeordnet sind. Die beiden Primär-Halbwicklungen 6a und 6b sind jeweils zwischen dem positiven Pol der Batterie 2 und dem entsprechenden Kollektor der Transistoren 1"1 und 12 angeordnet.The transformer 6 has the shape of a closed U, and a half-winding as a primary winding and a half-winding as a secondary winding are arranged on each half-branch, these windings being arranged in a honeycomb-like manner. The two primary half-windings 6a and 6b are each arranged between the positive pole of the battery 2 and the corresponding collector of the transistors 1 ″ 1 and 12.
Die beiden Sekundär-Halbwicklungen 6c und 6d liegen in Reihe zu der Induktionsspule 7» welche bienenwabenartig auf einem Ferritkern angeordnet ist. Die aus den zwei Sekundär-Halbwicklungen 6c und 6d sowie aus der Induktionsspule 7 gebildete Reihenschaltung ist mit ihren beiden Enden mit den beiden Elektroden 1a und 1b der Entladungslampe 1 verbunden. Parallel zu dieserThe two secondary half-windings 6c and 6d are in series to the induction coil 7 »which is arranged like a honeycomb on a ferrite core. The one from the two secondary half-windings 6c and 6d as well as the series circuit formed from the induction coil 7 is connected with its two ends to the two electrodes 1a and 1b of the discharge lamp 1 are connected. Parallel to this
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Entladungslampe ist in der Zeichnung in einer unterbrochenen Linie diejenige Verbindung eingezeichnet, welcne der parasitären Gesamtkapazität C der Entladungsröhre entspricht.Discharge lamp that connection is drawn in the drawing in a broken line, which is the parasitic Corresponds to the total capacitance C of the discharge tube.
Um die Entladung.*? lampe Λ zu zünden, wenn sie in Betrieb genommen werden soll, ist es erforderlich, zwischen ihren beiden Elektroden eine Zündspannung anzulegen, welche hinreichend hoch ist und in der Größenordnung von 2000 bit 2500 V liegt. Um diese Zündspannung zu erzeugen, wird die Zusatzschaltung 8, 9 derart eingestellt, daß die Frequenz des Oszillators 3 gleich der Frequenz der Parallelresonanzschaltung ist, welche durch den Transformator 6, die Induktionsspule 7 und die Entladungslampe 1 gebildet wird. Diese Resonanzfrequenz, welche durch die parasitäre Kapazität der Wicklungen und die parasitäre .kapazität C der Entladungslampe 1 festgelegt wird, beträgt beispielsweise 20 000 hz. Durch den auf diese Weise erzeugten Überspannungskoeffizienten läßt sich die Entladungslampe 1 zünden. Nachdem die Entladungslampe gezündet ist, verhält sie sich wie ein !»adungswiderstand, wodurch der Überspannungskoeffizient der Schaltung wieder herabgesetzt wird. Eine LC-Farallelschaltung liefert dann eine Impedanz, welche gleich ihrem Parallelleckwiderstand ist, der bei der Resonanz auftritt. In diesem Fall läßt sich somit die Schaltung als Stromgenerator ansprechen. Wenn die Entladungslampe ι somit über einen solchen Stromgenerator gespeist wird, arbeitet sie mit einer festen Stromdichte, obwohl zugleich während des Betriebes keine Verlagerung des Lichtspektrums auftritt. Im übrigen wird der Energieverbrauch auf ein Minimum vermindert, und zwar aufgrund der Tatsache, daß während des Betriebes die Spannung an der Entladungslampe 1 auf einen normalen Wert absinkt, der beispielsweise 360 V beträgt.To the discharge. *? To ignite lamp Λ when it is to be put into operation, it is necessary to apply an ignition voltage between its two electrodes which is sufficiently high and in the order of 2000 bit 2500 V. In order to generate this ignition voltage, the additional circuit 8, 9 is set such that the frequency of the oscillator 3 is equal to the frequency of the parallel resonance circuit which is formed by the transformer 6, the induction coil 7 and the discharge lamp 1. This resonance frequency, which is determined by the parasitic capacitance of the windings and the parasitic capacitance C of the discharge lamp 1, is, for example, 20,000 Hz. The overvoltage coefficient generated in this way enables the discharge lamp 1 to be ignited. After the discharge lamp has ignited, it behaves like a charging resistor, which lowers the overvoltage coefficient of the circuit again. An LC parallel circuit then supplies an impedance which is equal to its parallel leakage resistance which occurs at resonance. In this case, the circuit can thus be addressed as a current generator. If the discharge lamp is thus fed via such a current generator, it works with a fixed current density, although at the same time there is no shift in the light spectrum during operation. In addition, the energy consumption is reduced to a minimum due to the fact that the voltage across the discharge lamp 1 drops to a normal value, which is 360 V, for example, during operation.
Im übrigen wird durch das Vorhandensein des Resonanzkreises und seines Überspannungskoeffizienten der Wirkungsgrad der als Wandler zur Umwandlung eines Gleichstromes in einen Wechselstrom dienenden Schaltungsanordnung stark verbessert.In addition, the presence of the resonance circuit and its overvoltage coefficient increases the efficiency of the as a converter for converting a direct current into an alternating current serving circuit arrangement greatly improved.
709843/0585 _ Patentansprüche -709843/0585 _ Claims -
Claims (1)
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1976
- 1976-04-14 FR FR7610929A patent/FR2348618A1/en active Granted
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1977
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- 1977-04-08 IT IT03398/77A patent/IT1081887B/en active
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| WO1988007316A1 (en) * | 1987-03-17 | 1988-09-22 | Berni Ford | Activating lighted signs |
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| FR2348618A1 (en) | 1977-11-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |