FI100160B

FI100160B - Virtapiirijärjestely

Info

Publication number: FI100160B
Application number: FI910390A
Authority: FI
Inventors: Jan Willem Denneman; Leonardus Urbanus Emil Konings
Original assignee: Koninkl Philips Electronics Nv
Priority date: 1990-01-29
Filing date: 1991-01-25
Publication date: 1997-09-30
Also published as: FI910390A0; EP0439863A1; HK75896A; KR910015197A; JP3280995B2; JPH04212295A; ES2071753T3; ATE120067T1; HU205515B; HU910276D0; DE69017883T2; EP0439863B1; HUT56680A; DE69017883D1; FI910390A; US5182503A; KR0182295B1

Description

100160

Virtapiirijärjestely

Keksintö koskee virtapiirijärjestelyä, joka sopii pienpaineisen elohopeapurkauslampun käyttämiseen suurtaa-5 juisella sykkivällä virralla, ja joka käsittää - virtapiirin, jolla syöttöjäänitteestä kehitetään suurtaajuinen sykkivä virta, jonka amplitudi on A, - modulaattorin, jolla suurtaajuinen sykkivä virta moduloidaan olennaisesti sakara-aallon muotoon, modulaa- 10 tiotaajuuden ollessa f ja toimintajakson DC, sekä - virtapiirin, jolla säädetään toimintajakso DC.

Ensimmäisessä kappaleessa kuvattu virtapiirijärjes- tely tunnetaan US-patentista 4 219 760. Tunnetussa virtapiiri jäsjestetyssä voidaan lampun valovirtaa säätää DC-15 toimintajakson säädön avulla, kun taas modulaatiotaajuus f ja amplitudi A pysyvät vakioina. Tällä tavalla toimivalla lampulla on suhteellisen suuri valotehokkuus myös DC-toi-mintajakson alhaisella arvolla.

Muutos DC-toimintajaksossa ei kuitenkaan vaikuta 20 ainoastaan valovirtaan, vaan myös lampun säteilemän valon väriin, mitä pidetään monissa sovellutuksissa epämiellyttävänä .

Keksinnön kohteena on virtapiirijärjestely, jolla lampun säteilemän valon väri on suuressa määrin riippuma-25 ton lampun valovirran arvosta.

Keksinnön mukaan ensimmäisessä kappaleessa kuvattu, tähän tarkoitukseen sopiva virtapiirijärjestely on tunnettu siitä, että virtapiirijärjestely on lisäksi varustettu virtapiirillä, jolla säädetään olennaisesti sakara-aalto-30 moduloidun suurtaajuisen sykkivän virran amplitudia A.

• r On havaittu, että lampun säteilemän valon väri voi daan tehdä suuressa määrin riippumattomaksi valovirran arvosta säätämällä sekä amplitudia A että toimintajaksoa DC .

2 100160

Keksinnön mukaisen toimenpiteen lisäetu on se, että lampun säteilemän valon väriä voidaan säätää valovirran valitulla arvolla laajalla alueella säätämällä amplitudia A ja toimintajaksoa DC.

5 Keksinnön mukaisen virtapiirijärjestelyn etusijalla olevassa suoritusmuodossa virtapiirijärjestely on varustettu virtapiirillä, jolla säädetään olennaisesti sakara— aaltomoduloidun suurtaajuisen sykkivän virran modulaa-tiotaajuutta f. Tämä tekee mahdolliseksi säätää toiminta-10 jakson DC ja amplitudin A lisäksi myös olennaisesti saka- ra-aaltomoduloidun suurtaajuisen sykkivän virran modulaa-tiotaajuus f lampun valovirran valittuun arvoon. Tämä suurentaa aluetta, jolla väriä voidaan säätää lampun valovirran valittuun arvoon.

15 Olennaisesti sakara-aaltomoduloitu sykkivä virta voi olla joko yksi- tai kaksinapainen. Edellisessä tapauksessa on tavallisesti toivottavaa kommutoida virta lampun läpi pientaajuudella.

Keksinnön mukainen virtapiirijärjestely sopii käy-20 tettäessä eri tyyppisiä pienpaineisia elohopeapurkauslamp- puja, esim. kompakteja pienpaineisia elohopeapurkauslamp-puja, perinteisiä putkimaisia pienpaineisia elohopeapur-kauslamppuja ja elektrodittomia pienpaineisia elohopeapur-kauslamppuja.

' 25 Keksintö kuvataan tarkemmin viitaten yhden suori tusmuodon piirustukseen.

Piirustuksessa kuvio 1 esittää kaaviomaisen kuvan keksinnön mukaisen virtapiirijärjestelyn suoritusmuodon muodostumisesta ja sillä toimivasta lampusta; 30 kuvio 2 esittää kuvion 1 virtapiirijärjestelyllä \ toimivan lampun lamppujännitteen muodon; kuvio 3 esittää kuvion 1 virtapiirijärjestelyllä toimivan lampun väripisteet erilaisilla valovirran arvoilla, ja 3 100160 kuvio 4 esittää kuvion 1 virtapiirijärjestelyllä toimivan lampun väripisteet annetulla valovirralla.

Kuviossa 1 esitetty keksinnön mukainen virtapiiri-piiri järjestely muodostuu seuraavalla tavalla.

5 P ja Q ovat liittimiä, jotka sopivat kytkettäviksi syöttöjännitelähteeseen. I esittää virtalähdettä, joka kehittää syöttöjännitteestä suurtaajuisen sykkivän virran. Virtalähteen I lähtö on kytketty modulaattorin II tuloon, joka moduloi suurtaajuisen sykkivän virran olennaisesti 10 sakara-aallon muotoiseksi modulaatiotaajuudella f ja toi

mintajaksolla DC. Modulaattorin II lähtö on kytketty vir-tapiirijärjestelyn III tuloon, jolla voidaan säätää olennaisesti sakara-aaltomoduloidun virran amplitudia A. Pien-paineinen elohopeapurkauslamppu IV on kytketty virtapiiri-15 järjestelyn III lähdön ja maadoitusnavan väliin. V ja VI

ovat virtapiiripiirijärjestely, jolla säädetään toiminta-jakso DC ja virtapiiripiirijärjestely, jolla säädetään modulaatiotaajuus f, tässä järjestyksessä. Virtapiirijär-jestelyn V lähtö, jolla säädetään toimintajakso DC, on 20 kytketty modulaattorin II tuloon, kun taas virtapiirijär- jestelyn VI lähtö, jolla säädetään modulaatiotaajuus f, on kytketty samalla tavalla modulaattorin II lisätuloon.

Lampun IV lamppujännite esitetään kuviossa 2 ajan funktiona.

' 25 Aikadimensio on merkitty vaakasuoralle akselille ja jännitteen suuruus pystysuoralle akselille. S on suurtaajuinen, olennaisesti sakara-aaltomoduloitu jännite, joka vaikuttaa lampun yli, kun lamppua käytetään suurtaajuisel-la, olennaisesti sakara-aaltomoduloidulla sykkivällä vir-30 ralla. B on yhden sakara-aallon leveys ja C on olennaisen sakara-aaltomodulaation jakso. Jakso C liittyy modulaatiotaa j uuteen f seuraavalla tavalla: C = 1/f. Toimintajakso DC liittyy sakara-aallon leveyteen B ja jaksoon C seuraavalla tavalla: DC = B/C. Lampun yli vaikuttavan suur-35 taajuisen, olennaisesti sakara-aaltomoduloidun, sykkivän 4 100160 virran sakara-aallon leveys b, jakso C, toimintajakso DC sekä modulaatiotaajuus f ovat yhtä suuret, kuin suurtaajuisen, olennaisesti sakara-aaltomoduloidun sykkivän virran vastaavat määrät. Suurtaajuisten jännitepulssien D 5 suurennettu amplitudi johtuu lampun sytytyksestä jokaisen sakara-aallon alussa. E ja F ovat vastaavasti olennaisen sakara-aaltomodulaation nousu- ja jättöreuna.

Kuvio 3 esittää erilaisia väripisteasetuksia lampun IV, tässä tapauksessa elektrodittoman pienpaineisen eloho-10 pealampun valovirran eri arvoilla.

Osa värikolmiosta esitetään kuviossa 3. Käyrä G edustaa tässä aluetta, jolla lampun väripistettä vaihdeltiin säätämällä niiden olennaisesti sakara-aaltomoduloitu-jen suurtaajuisten virtapulssien käyttöjaksoa DC ja amp-15 litudia A, joilla lamppua käytettiin, samalla kun valovir ta pysyi vakiona. Modulaatiotaajuus f oli 1 kHz ja valo-virta 1000 lumenia. H edustaa aluetta, jolla saman lampun väripistettä vaihdeltiin samalla tavalla säätämällä toimintajaksoa DC ja amplitudia A 1 kHz:n modulaatiotaajuu-20 della ja 3000 lumenin valovirralla.

Koska käyrät G ja H sattuvat käytännöllisesti katsoen yhteen, on jokaista käyrällä H olevaa väripistettä kohti käyrällä G olennaisesti yhteen sattuva väripiste. Tämä kuvaa sitä, että lampun väripiste on suuressa määrin 25 riippumaton valovirran arvosta toimintajakson DC ja ampli tudin A säätämisen takia.

Käyrät G ja H kuvaavat kukin erikseen, että lampun väripistettä voidaan säätää laajalla valovirran valitun arvon alueella. Lamppu oli varustettu pallomaisella lamp-30 puputkilolla, jonka läpimitta oli keskimäärin 110 mm, ja ^ johon pantiin argonia 33 Pa:n täyttöpaineella (300° K).

Lamppuputkilossa oli myös määrä amalgaamaa, joka koostui elohopeasta, vismutista ja indiumista. Lamppuputkilon seinä oli varustettu luminoivalla kerroksella, joka käsitti 35 seoksen punaista itsevalaisevaa yttriumoksidia, joka akti- 5 100160 voitiin Eu:lla (3+), vihreää itsevalaisevaa seriumspinel-liä, joka aktivoitiin Tb:llä (3+) ja sinistä itsevalaisevaa bariumspinelliä, joka aktivoitiin Eu:lla (2+). Suurtaajuisten virtapulssien taajuus oli 2,65 MHz. Kuviossa 4 5 esitetyt tulokset saatiin samalla lampulla.

Kuvio 4 esittää lampun erilaisia väripisteasetuksia samalla valovirralla.

Kuviossa 4 ovat pisteet 6-18 lampun säteilemän valon erilaisia väripisteitä, jotka on toteutettu 1000 10 lumenin jatkuvalla valovirralla säätämällä olennaisesti sakara-aaltomoduloidun suurtaatuisen sykkivän virran toimintajaksoa DC, modulaatiotaajuutta f, sekä amplitudia A.

Käyrä H on keskimäärin se rata, jolla väripistettä muuteltiin. Esillä olevassa tapauksessa valittiin sellai-15 set kolmen suureen asetusarvot, että ihmissilmä kokee käy rän H jokaisen väripisteen miellyttävänä värinä, käyrän H seuraaminen vasemmalta oikealle vastaa siirtymistä "kylmästä valkoisesta" "lämpimään valkoiseen" valoon. Käyrä H kuvaa, kuinka väripistettä voidaan säätää laajalla alueel-20 la lampun määrätyllä valovirralla.

Claims

6 100160

1. Virtapiirijärjestely, jolla käytetään pienpai-neista elohopeapurkauslamppua (IV) suurtaajuisella sykki- 5 väliä virralla, ja joka käsittää - virtapiirin (I) , jolla kehitetään syöttöjännit-teestä suurtaajuinen sykkivä virta, jonka amplitudi on A, - modulaattorin (II), jolla moduloidaan olennaisesti sakara-aallon muotoiseksi suurtaajuinen sykkivä virta 10 modulaatiotaajuudella f ja toimintajaksolla DC, ja - virtapiirin (V), jolla säädetään DC-toimintajak-so, tunnettu siitä, että virtapiirijärjestely on lisäksi varustettu - virtapiirillä (III), jolla säädetään olennaisesti 15 sakara-aaltomoduloidun suurtaajuisen sykkivän virran amp litudi A.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen virtapiirijärjes-tely, tunnettu siitä, että virtapiirijärjestely on varustettu virtapiirilä (VI), jolla säädetään modulaa- 20 tiotaajuus f. 7 100160