INVERTER FOR OPERATING AT LEAST TWO GAS DISCHARGE LAMPS

Abstract: 1. An alternator for the operation of at least two discharge lamps (31, 32) comprising a stray-field transformer (12) whose core possesses a central flank (201) which carries the primary winding (2011) and outer flanks (202, 203) arranged in parallel around the central flank and, each carrying a secondary winding (2021, 2031) for the feed of a discharge lamp, there being no air gap between the central flank (201) and the outer flanks which carry the secondary windings, characterised in that the transformer core (2) consists of a ferrite core (20) of dished construction, wherein the outer flanks (202, 203) which carry the secondary windings (2021, 2031) and at least one additional outer flank (204, 204') having an air gap (2041') but no secondary winding are arranged in a circle coaxially about the central flank (201) which carries the primary winding (2011).

Description: Wechselrichter zum Betrieb von mindestens zwei Entla dungslanmen Die Erfindung betrifft einen Wechselrichter zum Betrieb einer Entladungslampe mit einem einen Mantelkern aufweisenden Streufeldtransformator, an dessen Sekundfirwict- lung die Entladungslampe angeschlossen ist und dessen Primärwicklung auf dem Mittelschenkel angeordnet ist. Die Leerlaufspannung ist dabei so bemessen, dass sie zur Zündung der Entladungslampe ausreicht. Der Betriebsstrom der gezündeten Entladungslampe wird durch entsprechende Bemessung der Streuinduktivität des Streufeldtransformators eingestellt. Mit einem bekannten Wechselrichter dieser Art lässt sich praktisch jeweils nur eine Entladungslampe betreiben: Bei einer Serienschaltung fallen alle Lampen aus, wenn eine einzige defekt ist; ausserdem stort häufig die hohe Leerlaufspannung. Eine direkte Parallelschaltung ist nicht möglich, da die zuerst zündende Lampe ein Zünden der weiteren verhindert. Die Zuordnung eines eigenen Wechselrichters je Entladungslampe ist andererseits sehr aufwendig. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrun de, einen Wechselrichter der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass mit ihm mindestens zwei Eatladungslam- pen betrieben werden können. Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Mantelkern mindestens drei um den Mittelschenkel herum angeordnete Aussenschenkel aufweist, von denen mindestens zwei ohne Luftspalt ausgeführt sind und ae eine Sekundärwicklung zum Anschluss einer Entla dungslampe aufweisen und dass mindestens ein Aussenschenkel einen Luftspalt hat. Die Erfindung beruht darauf, dass die zuerst zündende Lampe in dem Kern des St=ufeldtransformators eine derartige Flussverschiebung bewirkt, dass die Leerlaufspannung der Sekundärwicklungen der noch nicht gezündeten Entladungslampen ansteigt, bis diese ebenfalls zum den. Mit der Erfindung ist es somit moglich, mehrere röhren formige Entladungslampen einer Leuchte mit einem einzigen Vorschaltgerät zu betreiben. Besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den UnteransprUchen gekennzeichnet, wobei der Wechsel richter mit nur zwei Entladungslampen betrieben wird. Ein derartiges Ausführungsbeispiel wird anhand der Figuren naher erläutert; es zeigen Fig. 1 ein Schaltbild eines Wechselrichters, Fig. 2 eine Seitenansicht eines Mantelkernes und Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Balfte des Mantelkernes entlang Linie III-III. Der Wechselrichter 1 arbeitet mit einem Streufeldtransformator 2 zusammen, dessen Kern mit 20 bezeichnet ist. Letzterer ist ein Ferritkern in offener Schalenbauforn, bei dem vier Aussenscherikel 202, 203, 204, 204' mit gleichem Abstand voneinander und koaxial um einen Mittelschenkel 201 angeordnet sind, Die einander gegentiberliegenden Aussenschenkel 204, 204' sind dabei als Streupfade ausgebildet und weisen dementsprechend jeweils einen Luftspalt 2041 auf. Die beiden anderen Aussenschenkel 202, 203 tragen jeweils eine Sekundärwicklung 2021, 2031, an die jeweils eine rohrenförmige Entladungslampe 31, 32 angeschlossen ist; diese - miteinander verbundenen - Sekurr- därwicklungen weisen zugleich Abgriffe auf, die in bekannter Weise die Heizspannungen für die Elektroden der Entladungslampen liefern. Zwischen gegenphasigen Enden der beiden Sekundärwicklungen (die Phasenlage ist durch einen Punkt angegeben) ist ein Spannungsteiler, bestehend aus einem ohmschen Widerstand 41 und einem im Gleichstrompfad einer Gleichrichterbrticke liegenden Ealt- leiter 42 angeschlossen, dessen Abgriff mit den die Entladungslampen aufnehmenden Gehäusen oder einer anderen Zündhilfseinrichtung 311, i , 321 verbunden ist. Um den Mittelschenkel 201 sind die Primärwicklung 2011 und Steuerwicklungen 2012, 2013 angeordnet, die mit dem Wechselrichter 1 eine bekannte Schaltung bilden (Mittelpunkt schaltung, Brückenschaltung oder Umschwingschaltnng gemäss DE-OS 22 39 433). Nach dem Einschalten des Wechselrichters liegt an den beiden Entladungslampen 31, 32 und an dem Spannungstei ler 41, 42 die Leerlaufspannung an, die beispielsweise zur Zündung der Entladungslampe 31 führt. Der Betriebsstrom dieser Lampe hat dann eine Verschiebung des zunächst auf die Aussenschenkel 202, 203 gleichmässig verteilten Flusses im Sinne einerErhohung im Schenkel 203 und damit eine Erhohnng der Spannung an der Entladungslampe 32 zur Folge, so dass diese ebenfalls zünden kann. Zündet die zweite Entladungslampe nicht, weil diese beispielsweise defekt ist, so würde die Entladungslampe 31 nur mit verminderter Leistung brennen. Ist dies nicht erwünscht, so lässt sich ihr Betriebsstrom durch die dargestellte Reihenschaltung von Kilfswlcklungen 2022, 2023 erhöhen. Jede dieser Hilfswicklungen, bestehend beispielsweise nur aus ein bis drei Windungen, ist auf dem einer Sekundärwicklung zugeordneten Aussenschenkel angebracht. Die Hilfswicklungen sind gegensinnig Über einen Kondensator 5 miteinander in Reihe geschaltet, so dass der fliessende Strom von der Differenz der Spannungen an den Hilf swicklungen abhangig und seine Grosse durch den Kondensator 5 einstellbar ist. Diese Schaltung hat zur Folge, dass ein Teil des auf den "leerlaafenden Schenkel" 203 verlagerten Flusses wieder auf den Schenkel 202 zu riickgeholt wird. Die Zündwilligkeit der Entladungslampen - vor allem bei sehr niedrigen Aussentemperaturen - wird durch das von dem Spannungsteiler an die Zündhilfseinrichtungen 311, 321 gelegte Potential erhöht: Der Spannungsteiler ist so bemessen, dass das Potential an seinem Abgriff beim Einschalten des Wechselrichters gerade in der Mitte zwischen seinen beiden Endpunkten liegt. Hierbei entspricht die maximale Potentialdifferenz zwischen der Ziuldhllfsein- richtung einer Entladungsrohre und einer ihrer Kathoden gerade der von der zugehörigen Sekundärwicklung gelieferten Spannung. Nach dem Einschalten wandert das Potential des Abgriffes im Laufe der Zeit gegen den oberen Endpunkt des Spannungsteilers, so dass das Potential zwischen der Ziindbilfseinrichtlng 321 und der unteren Kathode der Entladungsröhre 32 ansteigt bis diese zÜndet. Infolge der bereits beschriebenen Wirkung des Rernes des Streufeldtransformators zündet dann die andere Entladungslampe 31 sofort danach. Vorzugsweise sind hierbei die Leerlaufspannungen des Streufeldtransformators so bemessen, dass eine der Entladungslampen erst zünden kann, wenn eine entsprechend hohe Spannung an der Ziindhilfseinrichtung liegt. In Verbindung mit einer entsprechend bemessenen Änderungsgeschwindigkeit des temperaturabhängigen Widerstandes lässt sich damit sicherstellen, dass die Entladnngslampe erst nach einer ausreichend langen Vorheizzeit zünden kazm. Hierzu trägt auch der Kaltleiter bei, der nach dem Einschalten eine niederohmige Belastung darstellt, so dass die an den Lampen liegende Spannung zunächst mit Sicherheit nicht zur Zündung ausreicht.

Claims: Patentansprüche 1. Wechselrichter zum Betrieb einer Entladungslampe mit einem einen Mantelkern aufweisenden Streufeldtransforma- tor, an dessen Sekundärwicklung die Entladungslampe angeschlossen ist und dessen Primärwicklung auf dem Mittelschenkel angeordnet ist, d a du r c h g e k e, n n z ei c h n e t , dass der Mantelkern (20) mindestens drei um den Mittelschenkel (201) herum angeordnete Aussenschenkel (202, 203, 204, 204') aufweist, von denen mindestens zwei (202, 203) ohne Luftspalt ausgeführt sind und je eine Sekundärwicklung (2021, 2031) zum An schluss einer Entladungslampe (31; 32) aufweisen und dass mindestens ein MBenschenkel (204, 204') einen Luftspalt (2041) hat. 2. Wechselrichter nach Anspruch 1 zum Betrieb von zwei Entladungslampen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h - n e t , dass die die Sekundärwicklungen für die Entladungslampen tragenden Aussenschenkel (202, 203) des Streufeldtransformators (2) jeweils eine Hilfswicklung (2022, 2032) tragen, und dass diese Hilfswicklungen so miteinander verbunden sind, dass der resultierende Strom von der Differenz der. Spannungen der Hilfswicklungen abhangig ist. 3. Wechselrichter nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in die Verbindung der Hilfswicklungen ein Kondensator (5) geschaltet ist. 4. Wechselrichter nach tnspruch/2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zwischen den gegenphasigen Enden der Sekundärwicklungen (2021, 2031) ein Spannungsteiler mit einem ohmschen Widerstand (41) und einem im Gleichstrompfad einer Gleichrichtertrucise lie genden Kaltleiter (42) angeschlossen ist, dessen Abgriff mit dem Gehäuse oder einer sonstigen Zündhilfseinrichtnng der Entladungslampen (31, 32) verbunden ist.

Inventors: KREUTZER, OTTO
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1980
Main classification: H01F31
IPC codes: H05B41, H01F38