Wechselrichter zum Betrieb von mindestens zwei Entladungslampen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Wechselrichter gemäss Oberbegriff von Anspruch 1.

[0002] Bei einem derartigen, aus der DE-A1-2 901 844 bekannten Wechselrichter hat der Transformator einen Eisenkern mit drei Schenkeln, von denen die beiden äusseren die die Entladungslampen speisenden Sekundärwicklungen und der Mittelschenkel die Primärwicklung tragen. Wenn bei dieser Anordnung nur eine der beiden Lampen zündet, hat dies eine derartige Flussverschiebung zur Folge, dass die Leerlaufspannung an der noch nicht gezündeten Lampe so weit ansteigt, bis diese ebenfalls zündet.

[0003] Zur Begrenzung des Lampenstromes dient hierbei die Streuinduktivität des Transformators. Aus der US-A-2 158 275 ist bekannt, den Transformator mit zusätzlichen, unbewickelten AussenschenkeIn mit Luftspalt zu versehen, um so dessen Streuinduktivität zu vergrössern.

[0004] Andererseits ist es dem Fachmann bekannt, dass mit der Streuinduktivität Streufelder verbunden sind, die Verluste und sonstige Störungen, z.B. mechanische Anregungen, verursachen können; er ist daher bestrebt, die räumliche Ausdehnung von Streufeldern möglichst klein zu halten, wozu an sich Schalenkerne mit ihrem bekannt geringen Streufeld besonders geeignet sind.

[0005] Durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete besondere Ausgestaltung des Streufeldtransformators in Schalenbauform wird eine ausreichend grosse Streuinduktivität bei kleinem äusseren Streufeld erreicht.

[0006] Besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet, wobei der Wechselrichter mit nur zwei Entladungslampen betrieben wird. Ein derartiges Ausführungsbeispiel wird anhand der Figuren näher erläutert; es zeigen

Fig. 1 ein Schaltbild eines Wechselrichters,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Mantelkerns und

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Hälfte des Mantelkernes entlang Linie lll-lll.

[0007] Der Wechselrichter 1 arbeitet mit einem Streufeldtransformator 2 zusammen, dessen Kern mit 20 bezeichnet ist. Letzterer ist ein Ferritkern in offener Schalenbauform, bei dem Vier Aussenschenkel 202, 203, 204, 204' mit gleichem Abstand voneinander und koaxial um einen Mittelschenkel 201 angeordnet sind. Die einander gegenüberliegenden 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 röhrenförmige Entladungslampe 31, 32 angeschlossen ist; diese - miteinander verbundenen - Sekundärwicklungen 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 Gleichrichterbrücke liegenden Kaltleiter 42 angeschlossen, dessen Abgriff mit den die Entladungslampen aufnehmenden Gehäusen oder einer anderen Zündhilfseinrichtung 311, 321 verbunden ist.

[0008] Um den Mittelschenkel 201 sind die Primärwicklung 2011 und Steuerwicklungen 2012, 2013 angeordnet, die mit dem Wechselrichter 1 eine bekannte Schaltung bilden (Mittelpunktschaltung, Brückenschaltung oder Umschwingschaltung gemäss DE-A-2 239 433).

[0009] Nach dem Einschalten des Wechselrichters liegt an den beiden Entladungslampen 31,32 und an dem Spannungsteiler41, 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 einer Erhöhung im Schenkel 203 und damit eine Erhöhung der Spannung an der Entladungslampe 32 zur Folge, so dass diese ebenfalls zünden kann.

[0010] 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 Hilfswicklungen 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 übereinen Kondensator 5 miteinander in Reihe geschaltet, so dass der fliessende Strom von der Differenz der Spannungen an den Hilfswicklungen abhgängig und seine Grösse durch den Kondensator 5 einstellbar ist. Diese Schaltung hat zur Folge, dass ein Teil des auf den «leerlaufenden Schenkel» 203 verlagerten Flusses wieder auf den Schenkel 202 zurückgeholt wird.

[0011] 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 Zündhilfseinrichtung einer Entladungsröhre 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 Zündhilfseinrichtung 321 und der unteren Kathode der Entladungsröhre 32 ansteigt bis diese zündet. Infolge der bereits beschriebenen Wirkung des Kernes 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 Zündhilfseinrichtung liegt. In Verbindung mit einer entsprechend bemessenen Änderungsgeschwindigkeit des temperaturabhängigen Widerstandes lässt sich damit sicherstellen, dass die Entladungslampe erst nach einer ausreichend langen Vorheizzeit zünden kann. 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.

Ansprüche

1. Wechselrichter zum Betrieb von mindestens zwei Entladungslampen (31, 32) mit einem Streufeldtransformator (2), dessen Kern (20) einen die Primärwicklung (2011) tragenden Mittelschenkel (201) und um den Mittelschenkel herum angeordnete parallele Aussenschenkel (202, 203) hat, auf denenjeweils eine Sekundärwicklung (2021, 2031) für die Speisung einer Entladungslampe angeordnet ist, wobei zwischen Mittelschenkel (201) und den die Sekundärwicklungen tragenden Aussenschenkeln kein Luftspalt liegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Transformatorkern (2) ein Ferritkern (20) in Schalenbauform ist, bei dem die die Sekundärwicklungen (2021, 2031) tragenden Aussenschenkel (202, 203) und wenigstens ein zusätzlicher Aussenschenkel (204,204') mit Luftspalt (2041') jedoch ohne Sekundärwicklung auf einem koaxial um den die Primärwicklung (2011) tragenden Mittelschenkel verlaufenden Kreis (201) angeordnet sind.

2. Wechselrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 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 abhängig ist.

3. Wechselrichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in die Verbindung der Hilfswicklungen ein Kondensator (5) geschaltet ist.

4. Wechselrichter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den gegenphasigen Enden der Sekundärwicklungen (2021, 2031) ein Spannungsteiler mit einem ohmschen Widerstand (41) und einem im Gleichstrompfad einer Gleichrichterbrücke liegenden Kaltleiter (42) angeschlossen ist, dessen Abgriff mit einer Zündhilfseinrichtung, z.B. dem Gehäuse der Entladungslampen (31, 32), verbunden ist.

Claims

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).

2. An alternator as claimed in claim 1, characterised in that the outer flanks (202, 203) of the stray-field transformer (2) which carry the secondary windings for the discharge lamps each carry an auxiliary winding (2022, 2032), and that these auxiliary windings are connected to one another in such manner that the resultant current is dependent upon the difference between the voltages of the auxiliary windings.

3. An alternator as claimed in claim 2, characterised in that a capacitor (5) is interposed in the link between the auxiliary windings.

4. An alternator as claimed in claim 1, 2 or 3, characterised in that between the phase-opposing ends of the secondary windings (2021, 2031) there is arranged a voltage divider comprising a resistor (41) and a cold conductor (42) located in the d.c. path of a rectifier bridge and having a tapping connected to an auxiliary ignition device, e.g. the housing of the discharge lamps (31, 32)

Revendications

1. Convertisseur pour alimenter au moins deux lampes à décharge (31, 32), comportant un transformateur à fuites (2) dont le noyau (20) présente une branche médiane (201) portant l'enroulement primaire (2011) ainsi que des branches extérieures (202, 203) disposés autour de la branche médiane et sur chacune desquelles est monté un enroulement secondaire (2021, 2031) pour l'alimentation des deux lampes à décharge, un entrefer n'étant pas situé entre la branche médiane (201) et les branches extérieures qui portent les enroulements secondaires, caractérisé par le fait que le noyau du transformateur (2) est un noyau de ferrite (20) ayant la forme d'un pot dans lequel les branches extérieures (202, 203), qui portent les enroulements secondaires (2021, 2031) et au moins une branche extérieure supplémentaire (204, 204'), sont disposées, avec entrefer (2041'), mais sans enroulementsecondaire, sur un cercle (201) s'étendant coaxialement autour de la branche médiane qui porte l'enroulement primaire (2011).

2. Convertisseur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les branches extérieures (202, 203) du transformateur à fuites (2), qui portent les enroulements secondaires pour les lampes à décharge, portent chacune un enroulement auxiliaire (2022, 2032), et que ces enroulements auxiliaires sont reliées de telle manière entre elles que le courant résultant dépend de la différence des tensions des enroulements auxiliaires.

3. Convertisseur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que dans la liaison entre les enroulements auxiliaires est monté un condensateur (5).

4. Convertisseur selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait qu'entre les extrémités, en opposition de phase, des enroulements secondaires (2021, 2031) est monté un diviseur de tension avec une résistance ohmique (41 ) et un conducteur à froid (42) situé dans la branche à courant continu d'un pont redresseur, et dont la prise est reliée à un dispositif auxiliaire d'allumage, par exemple avec l'enveloppe des lampes à décharge (31, 32).

Zeichnung