Hallo
Ist es möglich Gasentladungslampen wie Leuchtstoffröhren oder
Metallhalogenlampen mit Gleichspannung zu betreiben?
Hätte doch einige Vorteile, keine stromfressenden Vorschaltgeräte,
weniger EMV, keine Blindleistungsverluste durch das Vorschaltgerät.
Einfache Dimmbarkeit.
Also einfach Netzspannung gleichrichten glätten und dann per PWM und
Mosfet die Leistung regeln.
Problem wird wahrscheinlich die Zündung sein.
Also geht das theoretisch und wenn nicht warum nicht oder wo liegen
sonst noch die Nachteile/Probleme (Lampenlebensdauer etc.)
Mit Verlaub, du hast recht wenig Ahnung, wie Gasentladungslampem
funktionieren. Wieso kommst du auf die Idee, dass Vorschaltgeräte
Stromfresser sind?
Ein Betrieb an Gleichspannung ohne Strombegrenzung ist nicht möglich,
weil Gasentladungen eine negative Strom/Spannungskennlinie haben. Bei
deinem Betrieb an Gleichspannung kann als Strombegrenzung nur ein
Widerstand benutzt werden, der dann aber die an ihm abfallende Leistung
sinnlos verheizt.
Gerade der Betrieb mit Drossel an Wechselspannung ist am wenigsten
verlustbehaftet, wenn die Blindleistung kompensiert wird. Am
sinnvollsten sind allerdings elektronische Vorschaltgeräte mit höherer
Arbeitsfrequenz, die an den jeweiligen Lampentyp angepasst sind.
Abgesehen davon gibt es bei vielen Gasentladungslampen (z.B. die
normalen Leuchtstoffröhren) bei Gleichspannungsbetrieb Probleme durch
den Ionentransport. Leuchtstoffröhren müssen bei Gleichspannungsbetrieb
regelmäßig umgepolt werden, weil sonst ein Ende immer dunkler wird. Bei
der Wiener Strassenbahn wurde das z.B. jeweils an der Endstation durch
einen Umpolschütz gemacht, die Strombegrenzung erfolgte durch spezielle
Glühbirnen, die als Vorwiderstand geschaltet wurden.
Toto wrote:
> Ist es möglich Gasentladungslampen Gleichspannung zu betreiben?
Da sehe ich kein Problem an sich.
> Hätte doch einige Vorteile,keine stromfressenden Vorschaltgeräte,
Im Gegenteil.
Woher bekommst du deine Hochvolt Gleichspannung? Duch Gleichgerichtete
Hochspannung, egal ob erst Hochtransformiert oder direkt aus dem
Stromnetz. Hier ist das Gleichrichten also zusätzlicher Verlust zu
sehen.
> weniger EMV,
das ist ein Argument, so die denn jemand stört, was recht selten ist.
Bei KVG ist sowieso keine EMV vorhanden. (außer beim Einschalten, was
sich wohl kaum vermeiden lässt)
> keine Blindleistungsverluste durch das Vorschaltgerät.
Das sind ja keine echten Verluste.
> Einfache Dimmbarkeit.
Ist bei EVG sowieso kein Problem und bei KVGs geht es auch recht
preiswert.
> Also einfach Netzspannung gleichrichten glätten und dann per PWM und> Mosfet die Leistung regeln.
Und wo ist da der Vorteil zum KVG? Lauter zusätzliche Bauteile, und dein
Mosfet dürfte recht teuer werden, der muss nämlich ständig den Strom
begrenzen, weil diese Lampen stromgespeist sind.
> Problem wird wahrscheinlich die Zündung sein.
Ja, die Zündspannung muss nämlich vom Mosfet ausgehalten werden.
Ich sehe keinen einzigen Vorteil in einer Ansteuerung per
Gleichspannung.
Alexander Schmidt wrote:
>> weniger EMV,> das ist ein Argument, so die denn jemand stört, was recht selten ist.> Bei KVG ist sowieso keine EMV vorhanden. (außer beim Einschalten, was> sich wohl kaum vermeiden lässt)
Das ist nicht ganz richtig: Da eine Leuchtstofflampe einen negativen
Widerstand hat, kann sie leicht anfangen zu schwingen (und das tut sie
auch bei passendem Strom und passender Spannung.)
Halte mal ein Mittelwellenradio neben eine Leuchtstofflampe, du wirst
dich wundern !
Benedikt K. wrote:
> Alexander Schmidt wrote:>> Bei KVG ist sowieso keine EMV vorhanden. (außer beim Einschalten, was>> sich wohl kaum vermeiden lässt)>> Das ist nicht ganz richtig: Da eine Leuchtstofflampe einen negativen> Widerstand hat, kann sie leicht anfangen zu schwingen (und das tut sie> auch bei passendem Strom und passender Spannung.)
Dass hätte ich jetzt nicht gedacht.
Radio höre ich nur recht selten, und wenn dann nur Ukw.
>Das ist nicht ganz richtig: Da eine Leuchtstofflampe einen negativen>Widerstand hat, kann sie leicht anfangen zu schwingen (und das tut sie
"negativer Widerstand"
Juhu! Es ist vollbracht!
@Gasentladungsfreak
>Mit Verlaub, du hast recht wenig Ahnung, wie Gasentladungslampem>funktionieren. Wieso kommst du auf die Idee, dass Vorschaltgeräte>Stromfresser sind?
Tut mir leid, ich bin leider nur auf Hobbyelektronikerniveau. Auf die
Idee das die Vorschaltgeräte Stromfresser sind, bin ich gekommen weil
mein Vorschaltgerät immer ziemlich heiß wird. Das könnte man doch so
interpretieren das es Verluste im Vorschaltgerät gibt oder etwa nicht?
Irgendwo habe ich gelesen das bei KVG bis zu 20% Verluste auftreten
können.
Das auch im Gleichrichter und Mosfet Verlustleistung auftritt ist mir
klar.
Die Strombegrenzung soll ja der Mosfet im PWM Betrieb übernehmen. Gut
ich brauche noch eine Steuerschaltung des Mosfets, aber das liegt auch
noch im Rahmen meiner Möglichkeiten.
Mir geht es ja auch hauptsächlich um die Dimmbarkeit. Und ein Dimmer für
Entladunglampen ist bestimmt noch um einiges komplizierter aufgebaut.
Außerdem könnte man die Schaltung relativ einfach an verschiedene
Leuchtmittelleistungen anpassen. Wenn man einen MC verwendet sogar per
Software.
>Ja, die Zündspannung muss nämlich vom Mosfet ausgehalten werden.
Haben die Überlagerungszündgeräte, die meistens eingesetzt werden, nicht
einen Schutz vor dem Spannungsstoß auf der Eingangsseite?
Ein KVG findet die Hochspannung bestimmt auch nicht so lustig.
>Woher bekommst du deine Hochvolt Gleichspannung? Duch Gleichgerichtete>Hochspannung, egal ob erst Hochtransformiert oder direkt aus dem>Stromnetz. Hier ist das Gleichrichten also zusätzlicher Verlust zu>sehen.
Dafür wollte ich das original Zündgerät verwenden.
Gut der Ionentransport, sowas hatte ich mir schon gedacht, hat das denn
auch negative Auswirkungen auf die Lebensdauer des Leuchtmittels?
Denn vorwiegend sollen keinen LSR gedimmt werden sondern
Metallhalogenlampen. Dort wird das Licht ja eh auf ziemlich kleinem Raum
erzeugt, das ist es mir egal ob es ein bisschen weiter links oder rechts
leuchtet.
Als Vorteile für mich sehe ich das ich diese Schaltung relativ einfach
selber bauen könnte.
Die Lichtausbeute dürfte bei Gleichspannungsbetrieb auch höher liegen
wenn nicht dauernd mit 50 Hertz umgepolt wird.
Evtl. sogar eine höhere Lebensdauer des Leuchtmittels aus oben genannten
Grund.
Die leichte Anpassung an versch. Leuchtmittel.
Was du versuchst ist ein EVG nach zu bauen. Nur hast du noch nicht die
Prinzipien verstanden :)
Z.B. dein Gleichspannungsbetrieb: Du hast ja recht, dass bei 50Hz 100mal
in der Sekunde kein Strom mehr fließt wegen den Nulldurchgängen. Du
möchtest das Problem durch Gleichspannung lösen, weil dort ja keine
Nulldurchgänge mehr vorkommen. Stimmt auch :) Das Problem ist, dass du
dann die Gasladung trennst, d.h. an der Anode sammeln sich die negativ
geladenen Ionen, an der Kathode die positiven. Auf Dauer zerstörst du so
die Lampe.
Richtig gelöst wird es mit hoher Frequenz, ungefähr 20kHz. Dort gibt es
Nulldurchgänge, aber die sind nur sehr kurz. In dieser Zeit hat das
Plasma keine Zeit abzukühlen sondern brennt weiter
---> kein Flimmern, kein neuzünden.
Du kannst ja mal nach ICs schauen die in solchen EVGs verwendet werden.
In den Datenblättern bzw. app-notes ist erklärt, worauf man zu achten
hat.
Ich will dich jetzt nicht desillusionieren, aber dein Vorhaben halte ich
für nicht realisierbar.
Der Ionentransport ändert nicht die Position deines Leuchtens, sondern
transportiert Ionen der einen Elektrode zur anderen, dadurch werden
diese abgenutzt, und das ungleichmäßig --> kürzere Lebensdauer.
Deswegen muss man auch bei Wechselstromvorschaltgeräten darauf achten,
dass kein DC anteil vorhanden ist (auch wenn er noch so klein ist), da
sonst die Elektroden ungleichmäßig abgenutz werden.
Eine höhere Lichtausbeute würde ich auch nicht erwarten, da man ja die
Effektivleistung betrachten muss, die kann genausogut bei AC und DC
gleich sein.
Eine Strombegrenzung per PWM gibt es nicht. es gibt bei PWM immer
phasen, in denen immer die volle Spannung anliegt. In dieser Zeit wird
der Strom unkontrollierbar schnell ansteigen.
Deswegen werden z.B. CCFLs meistens Kapazitiv gekoppelt, da man so über
die Frequenz sehr gut die übertragene Leistung (nahe zu verlustlos!!!!)
regeln kann.
Du bräuchtest also trotzdem noch einen Widerstand, der den Strom in den
ON-Phasen begrenzt --> Verlustleistung.
Das billige Vorschaltgeräte warm werden ist normal, sie sind eben
billig.
Man kann technisch natürlich effektivere Geräte bauen, aber die sind
nunmal teurer und nicht mehr für 1€ zu haben ...
Soviel dazu.
>Du kannst ja mal nach ICs schauen die in solchen EVGs verwendet werden.>In den Datenblättern bzw. app-notes ist erklärt, worauf man zu achten>hat.
Ich befürchte das ein Nachbau eines dimmbaren EVG meine Kenntnisse
übersteigt.
Aber wenn du ein paar Links hast, wo genauer auf die Funktionsweise von
EVG und die darin verbauten ICs eingegangen wird, dann her damit. Über
Google konnte ich nichts finden.
Vielleicht kann man ja auch statt eines Mosfets eine komplette H-Brücke
aufbauen. Wahrscheinlich ist das in der Praxis auch nicht so einfach,
aber theoretisch müsste das doch funktionieren. Ich werde mal ein
bisschen basteln.
Danke an alle
Also die Idee, dass eine mit Gleichstrom betriebene Leuchtstroffröhre
recht bald kaputt geht, muss ich mal durch Erfahrung revidieren.
Es gab vor vielen Jahren mal eine kleine Schaltung, die für Sofortstart
bei Leuchtstofflampen sorgte. Damals gab es noch keine elektronischen
Vorschaltgeräte und das flackern, bis die gezündet hat, war nervig. Die
Schaltung bestand aus einem Gleichrichter und ich glaub 2 Kondensatoren.
Die Spannung wurde gleichgerichtet, die Kondensatoren in Reihe auf ca.
600 Volt aufgeladen, womit dann die Lampe sofort zündete. Die Lampe
wurde dann dauerhaft mit pulsierendem Gleichstrom betrieben, weil ja die
Graetzbrücke davor war. Das funktionierte bei mir in mehreren Fällen
über Jahre.
Hallo Winfried,
du findest genauso berichte, dass sich mit der Zeit an einer Seite ein
rosanes Leuchte und an der anderen Seite ein violettes Leuchten
einstellt.
