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Title:
CIRCUITRY FOR OPERATING FLUORESCENT LAMPS WITH NO STROBOSCOPIC EFFECTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1993/005628
Kind Code:
A1
Abstract:
Circuitry is disclosed for operating with no stroboscopic effects at least three fluorescent lamps connected to a source of single-phase alternating voltage. In order to suppress the stroboscopic effects, the first lamp circuit (1) is connected in the usual way to both conductors (S; Mp) of the source of single-phase alternating voltage; a series oscillating circuit (4) composed of an inductive resistor (L) and a capacitor (C) is arranged in parallel to the first lamp circuit; the second lamp circuit (2) is connected between a conductor (S) of the source of single-phase alternating voltage and the point of connection (Vp) between the inductive resistor (L) and the capacitor (C) of the series oscillating circuit (4); and the third lamp circuit (3) is connected between said point of connection (Vp) and the other conductor (Mp) of the source of single-phase alternating voltage.

Inventors:
FRANKE HARALD (DE)
Application Number:
PCT/EP1992/002042
Publication Date:
March 18, 1993
Filing Date:
September 04, 1992
Export Citation:
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Assignee:
FRANKE HARALD (DE)
International Classes:
H05B41/234; (IPC1-7): H05B41/234
Foreign References:
FR1100952A1955-09-27
Other References:
REVUE GENERALE DE L'ELECTRICITE Bd. 69, Nr. 8, 31. August 1960, Seiten 434 - 436 CARRE 'alimentation par un reseau de distribution monophase de trois lampes a fluorescence'
Attorney, Agent or Firm:
SCHNEIDERS, BEHRENDT & PARTNER (Postfach 10 23 64, Bochum 1, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Schaltungsanordnung zum stroboskop effektfreien Betrieb von mindestens drei Leuchtstofflam¬ pen an einer EinphasenWechselspannungsquelle, wobei jede Lampenschaltung (1; 2; 3) mindestens eine Indukti¬ vität (1.11; 2.11; 3.11) und eine Startereinrichtung (1.12; 2.12; 3.12) aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine erste Lampenschaltung (1) in üblicher Weise an die beiden Leiter (S; Mp) der EinphasenWechsel spannungsquelle angeschlossen ist, parallel zur ersten Lampenschaltung (1) ein Rei¬ henschwingkreis (4) , bestehend aus einer Induktivi¬ tät (L) und einem Kondensator (C) , angeordnet ist und eine zweite Lampenschaltung (2) zwischen einem Lei¬ ter (S) der EinphasenWechselspannungsquelle und dem Verbindungspunkt (Vp) der Induktivität (L) und des Kondensators (C) des Reihenschwingkreises (4) und eine dritte Lampenschaltung (3) zwischen diesem Verbindungspunkt (Vp) und dem anderen Leiter (Mp) der EinphasenWechselspannungsquelle angeschlossen sind.
2. 2 Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenverschiebung zwischen den drei Lampenschaltungen (1; 2; 3) etwa 60° beträgt.
3. Schaltungsanordung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lampenschaltung (1; 2; 3) mindestens zwei durch eine Duoschaltung verschal¬ tete Leuchtstofflampen (1.1, 1.2; 2.1, 2.2; 3.1, 3.2) aufweist.
Description:
Schaltungsanordnung zum stroboskopeffekt- freien Betrieb von Leuchtstofflampen

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum stroboskopeffektfreien Betrieb von Leuchtstofflampen an einer Einphasen-Wechselspannungsquelle, wobei jede Lam¬ penschaltung mindestens eine Induktivität und eine Star- tereinrichtung aufweist.

Die in fast allen Bereichen der Technik, Wirtschaft oder im Wohnbereich für Beleuchtungszwecke eingesetzten Leuchtstofflampen haben die Eigenschaft, daß der Licht¬ ström mit der doppelten Frequenz des die Leuchtstofflam¬ pen speisenden elektrischen Stromes und für das men¬ schliche Auge noch wahrnehmbar oszilliert. Diese Oszil¬ lation wird als Flimmern empfunden und führt bei der Beobachtung von schnellen Bewegungsvorgängen, insbeson- dere von rotierenden Objekten, zu Stroboskopeffekten, wodurch die Wahrnehmung erheblich gestört und optische Täuschungen verursacht werden können. Derartige Licht¬ quellen können demzufolge eine erhebliche Gefahr am Arbeitsplatz darstellen. Auch Ermüdungserscheinungen und Kopfschmerzen sind oft auf das Flimmern zurückzuführen.

Zur Verminderung des Flimmerns und der stroboskopischen Effekte ist es bekannt, drei Leuchtstofflampen an je eine Phase eines Drehstromnetzes anzuschließen. Hier¬ durch überlagern sich die von diesen drei Leuchtstof¬ flampen ausgehenden Lichtströme derart, daß sich insge¬ samt ein weitgehend gleichmäßiger Lichtstrom mit einem Gleichförmigkeitsgrad Φ von etwa 0,95 ergibt. Drehstrom¬ anschlüsse stehen indessen nicht immer zur Verfügung.

Bei Einphasen-Wechselspannungsquellen verwendet man zur Vermeidung des Flimmerns und der Stroboskopeffekte soge¬ nannte Duoschaltungen, mit denen gegenüber einer Ein¬ fachschaltung (Gleichförmigkeitsgrad Φ etwa 0,5 bis 0,6) ein Gleichförmigkeitsgrad Φ von etwa 0,7 erreicht werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schal¬ tungsanordnung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzuentwickel , daß das Flimmern und die strobosko¬ pischen Effekte weitestgehend unterbunden werden.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Schaltungsanord- nung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß

- eine erste Lampenschaltung in üblicher Weise an die beiden Leiter der Einphasen-Wechselspannungsquelle angeschlossen ist,

- parallel zur ersten Lampenschaltung ein Reihen¬ schwingkreis, bestehend aus einer Induktivität und einem Kondensator, angeordnet ist und

- eine zweite Lampenschaltung zwischen dem einen Lei¬ ter der Einphasen-Wechselspannungsquelle und dem Verbindungspunkt der Induktivität und des Kondensa¬ tors des Reihenschwingkreises und eine dritte Lam¬ penschaltung zwischen diesem Verbindungspunkt und dem anderen Leiter der Einphasen-Wechselspannungs- quelle angeschlossen sind.

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Verschaltung von drei Lampenschaltungen ist es möglich, in einem Einphasen-Wechselspannungsnetz durch Überlappung der Lichtströme ein weitestgehend flimmerfreies, strobosko- peffektfreies Licht zu erzielen, wie es vergleichsweise sonst nur in Drehstromanlagen zu erzielen ist. Mit der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung ist ohne weite¬ res ein Gleichförmigkeitsgrad Φ des Lichtstromes von 0,95 erreichbar.

Zweckmäßig beträgt die Phasenverschiebung zwischen den drei Lampenschaltungen 60°. Durch diese Phasenverschie¬ bung zwischen den drei Lampenschaltungen ergibt sich ein besonders gleichförmiger Lichtstrom, dessen Schwankungen für das menschliche Auge praktisch nicht mehr wahrnehm¬ bar sind.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß jede Lampenschaltung mindestens zwei durch eine Duo¬ schaltung verschaltete Leuchtstofflampen aufweist. Hier¬ durch wird eine noch weitere Steigerung der Gleichför¬ migkeit erreicht. Das von den sechs Leuchtstofflampen einer solchen Schaltungsanordnung ausgehende Licht hat insgesamt einen Gleichförmigkeitsgrad von nahezu 1.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im fol¬ genden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: schematisch ein Schaltbild einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfin¬ dung für den Betrieb von drei Leucht¬ stofflampen;

Fig. 2: schematisch ein Schaltbild einer

Schaltungsanordnung gemäß der Erfin- düng für den Betrieb von sechs

Leuchtstofflampen, wobei jeweils zwei Leuchtstofflampen paarweise zu einer Duoschaltung zusammengefaßt sind.

Die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung weist drei zwischen der Phase S und dem Mittelpunktsleiter Mp einer niederfrequenten Wechselspannungsquelle an¬ geordnete Lampenschaltungen 1, 2 und 3 auf. Die Lampen¬ schaltung 1, 2 und 3 enthalten bei diesem Ausführungs¬ beispiel in bekannter Weise jeweils eine Leuchtstoff- lampe 1.1; 2.1; 3.1, eine Induktivität 1.11; 2.11; 3.11 und eine Startereinrichtung 1.12; 2.12; 3.12.

Die erste Lampenschaltung 1 liegt unmittelbar zwischen der Phase S und dem Mittelpunktsleiter Mp der Einphasen- Wechselspannungsquelle. Parallel zur ersten Lampenschal¬ tung 1 ist ein in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszei¬ chen 4 bezeichneter Reihenschwingkreis geschaltet, der aus einer Induktivität L und einem Kondensator C besteht und außerdem einen Abstimmwiderstand R sowie einen pa- rallel zum Kondensator C geschalteten Entladewiderstand Ro aufweist. Der Verbindungspunkt zwischen der Indukti¬ vität L und dem Kondensator C innerhalb des Reihen¬ schwingkreises 4 ist mit Vp bezeichnet.

Die zweite Lampenschaltung 2 liegt zwischen diesem Verbindungspunkt Vp und der Phase S der Einphasen-Wech- selspannungsquelle. Die dritte Lampenschaltung 3 liegt zwischen diesem Verbindungspunkt Vp und dem Mittel¬ punktsleiter Mp der Einphasen-Wechselspannungsquelle. Dabei sind der Reihenschwingkreis 4 und die Lampenschal¬ tungen 1; 2; 3 so aufeinander abgestimmt, daß sich zwischen den einzelnen Leuchtstofflampen 1.1; 2.1; 3.1 eine Phasenverschiebung von 60° ergibt.

Der ersten Lampenschaltung 1 ist ein Schalter 5 zugeord¬ net, mit welchem diese Lampenschaltung separat ein- und ausgeschaltet werden kann. Ein weiterer Schalter 6 ist zwischen der Phase S und dem Reihenschwingkreis 4 bzw. der Lampenschaltung 2 vorgesehen. Mit Hilfe der Schalter 5 und 6 können wahlweise die Lampenschaltung 1 oder die beiden Lampenschaltungen 2 und 3 oder die drei Lampen¬ schaltungen 1, 2 und 3 gemeinsam in Betrieb genommen werden.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 entspricht weitgehend dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1, so daß für die ein¬ ander entsprechenden Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet werden konnten. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 enthält jede Lampenschaltung 1; 2; 3 zwei Leuchtstofflampen 1.1, 1.2; 2.1, 2.2; 3.1, 3.2, mit zu¬ gehörigen Induktivitäten 1.11, 1.21; 2.11, 2.21; 3.11, 3.21 und Starteinrichtungen 1,12, 1,22; 2.12, 2.22; 3.12, 3.22. Außerdem enthält jede Lampenschaltung 1; 2; 3; vor der Induktivität 1.11; 2.11; 3.11 der jeweils ersten Leuchtstofflampe 1.1; 2.1; 3.1 einen Kondensator Cl; C2; C3, zu dem jeweils ein Entladewiderstand Rl; R2;

R3 parallel geschaltet ist. Diese an sich bekannten Duo¬ schaltungen führen zu einer Oberlagerung des LichtStro¬ mes der in jeder Duoschaltung zusammengeschalteten Leuchtstoffröhren 1.1, 1.2; 2.1, 2.2; 3.1, 3.2, und in Verbindung mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Rei¬ henschwingkreis 4 zu einer noch wesentlich besseren Ver¬ gleichmäßigung des Lichtstromes.

Abweichend von den beiden dargestellten Ausführungsbei- spielen können in den einzelnen Lampenschaltungen an die Stelle jeder einzelnen Leuchtstoffröhre auch zwei oder mehr in Reihe hintereinanderliegende Leuchtstoffröhren verwendet werden, wodurch es möglich ist, eine sehr große Zahl von Leuchtstoffröhren erfindungsgemäß mitein¬ ander zu verschalten.