PDF-Ausgabe herunterladen (28.1 MB) - elektronik industrie
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Leistungs<strong>elektronik</strong> / Stromversorgungen<br />
Wechselrichter<br />
Elektronischer Balast<br />
Innovatives elektronisches Vorschaltgerät für Natrium-Hochdrucklampen<br />
Durch geringes Eigengewicht, niedrige Produktionskosten und technologische Sicherheit stellt das hier gezeigte<br />
elektronische Vorschaltgerät eine gute Alternative für den praktischen Einsatz bei Natrium-Hochdrucklampen<br />
dar. Seine Dimmen-Eigenschaften ermöglichen eine adaptive Beleuchtung ganzer Straßenabschnitte ohne<br />
zusätzliche Investitionen.<br />
Autoren: Christo Hinow , Georg Hinow , Stojo Platikanov<br />
Hochdrucklampen (HDL) finden im heutigen Alltag<br />
eine sehr breite Anwendung. Aber ihre veralteten<br />
Vorschaltgeräte (conventional magnetic ballast,<br />
C<strong>MB</strong>), ausgestattet mit einem schweren Drosselreaktor,<br />
verursachen ziemlich hohe Energieverluste, einen niedrigen<br />
Energie-Effizienz-Index (EEI) und bei Netzfrequenzen von<br />
50...60 Hz eine geringe Lichtausbeute. Inzwischen sind auch<br />
elektronische Vorschaltgeräte (electronic ballast equipment,<br />
EBE, EMC) im Umlauf, die zuerst durch ihr Eigengewicht und<br />
ihre Außenmaße hervortreten. Ihre Hochfrequenzquellen sind<br />
aber für den Einsatz bei HDL ungeeignet, da die Lampen beim<br />
„Kurzschluss“-Zustand starten und erst nach einigen Minuten<br />
ihre nichtlineare Arbeitsimpedanz erreichen. Eine Masseneinführung<br />
solcher EBE wird auch dadurch verhindert, dass die<br />
HD-Lampen zu zerstörerischen Resonanzen neigen und somit<br />
ihre Stromversorgung im kHz-Bereich unmöglich wird.<br />
Zur Überwindung dieser Nachteile wurde ein origineller<br />
Wechselrichter (WR) der Klasse E entwickelt. Seine innovative,<br />
einfache Schaltung weist eine zuverlässige Konstruktion<br />
auf und lässt keine zerstörerische Resonanzen zu. Damit wird<br />
die breite Anwendung dieses WR als ein prinzipiell neues<br />
elektronisches Vorschaltgerät (NEBE) für Natrium-Hochdrucklampen<br />
(Na-HDL) möglich.<br />
Die Basisschaltung des WR (Bild 1) enthält den Reaktor L<br />
und den Widerstand R, die zusammen mit dem Kondensator<br />
C und der Energiequelle E eine Reihenschaltung bilden. Der<br />
Timer T steuert den Umschalttransistor K, dessen Kollektorstrom<br />
den Kondensator C kurzschließt. Im Zeitintervall toff<br />
hält der Timer den Transistor ausgeschaltet, im Zeitintervall<br />
ton schaltet er den Transistor wieder ein. Die Summe beider<br />
Zeitintervalle T = t o ff<br />
+ t on<br />
ergibt die Periode der vom WR generierten<br />
Frequenz (Bild 2).<br />
42 <strong>elektronik</strong> <strong>industrie</strong> 04 / 2011<br />
Bild: fotos4people - Fotolia<br />
WW<br />
42_Hinow_506 (jj).indd 42 04.04.2011 16:01:33
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