FI63147C - Elektroniskt foerkopplingsdon foer urladdningslampa - Google Patents

Description

1 63147

Purkauslampun elektroninen verkkoliitäntälaite. Elektroniskt förkopplingsdon för urladdningslampa.

Keksinnön kohteena on purkauslampun elektroninen verkko-5 liitäntälaite virran rajoittamiseksi ja stabiloimiseksi, johon liitäntälaitteeseen kuuluu tasasähkölähteeseen kytketty suurtaajuusoskillaattori, jonka muodostaa kaksi sarjaan kytkettyä transistoria ja niiden välille kytketty kantaohjausmuuntaja, joka ohjaa transistorit vuorovaihe-10 toimintaan, sekä muuntajan ensiökäämin kanssa sarjaan kytketty resonanssipiiri, jonka puolestaan muodostavat kuristin ja resonanssikondensaattorit yhdessä kondensaattorin kanssa, joka on kytketty lampun rinnalle, joka lamppu on puolestaan kytketty muutoin sarjaan resonanssipiirin 15 kanssa, minkä lisäksi tasasähkölähteen napojen välille on kytketty suuren varauskyvyn omaava suodatuskondensaattori.

Tällaisissa tunnetuissa liitäntälaitteissa käytetään re-sonanssikondensaattoria, joka varautuu toisella puoli-20 jaksolla ja lamppu saa virtansa kondensaattorin purkautuessa toisella puolijaksolla. Tästä toimintatavasta seuraa, että suodatuskondensaattori tulee kuormitetuksi ainoastaan joka toisella puolijaksolla. Tästä seuraa kuor-mitusvirran suuri amplitudi, huomattava määrä radiohäi-25 riöitä aiheuttavia harmoonisia komponentteja ja ylimääräisiä tehohäviöitä suodatuskondensaattorissa.

Keksinnön tarkoituksena on edelleenkehittää mainitun tyyppistä liitäntälaitetta siten, että mm. mainituilta epäkoh-30 dilta vältytään, ts. voidaan toisaalta pienentää radio-häiriöiden tasoa ja toisaalta vähentää tehohäviöitä suodatuskondensaattorissa .

Tämän tarkoituksen saavuttamiseksi on keksinnön mukainen 35 liitäntälaite tunnettu siitä, että resonanssikondensaattorit ovat kytketyt sarjaan tasasähkölähteen napojen välille ja niiden rinnalle on kytketty diodit ja että kondensaat-toreiden ja diodien yhteiseen pisteeseen kytkeytyy reso- 2 63147 nanssipiirin loppuosa esimerkiksi lampun elektrodien välityksellä.

Tämän kytkennän seurauksena suodatuskondensaattorin kuor-5 mitusvirran taajuus kaksinkertaistuu ja amplitudi pienenee puoleen. Amplitudin pieneneminen vähentää oleellisesti harmoonisia komponentteja, mikä pienentää radiohäi-riöitä. Koska piiri tarvitsee edelleen saman keskiarvo-virran, pienenee suodatuskondensaattoria kuormittavan 10 virran tehollisarvo.

Seuraavassa keksintöä selostetaan lähemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, joka esittää keksinnön mukaisen liitäntälaitteen piirikaaviota.

15

Esityksen yksinkertaistamiseksi on kuviossa esitetty vain toiminnan kannalta välttämättömimmät komponentit.

Kuvion suoritusmuodossa on liitäntälaite liitetty vaihto-20 sähköverkkoon radiotaajuussuodattimen F ja tasasuuntaajan R välityksellä. Tasasähkönapojen + ja - sekä lampun 8 liitäntänapojen väliin on muodostettu suurtaajuusoskil-laattori, johon kuuluu kaksi sarjaan kytkettyä transistoria 1 ja 2, jotka on järjestetty vuorovaihetoimintaan 25 myöhemmin selostettavalla tavalla. Transistoreiden 1 ja 2 emittoreiden kanssa sarjaan on kytketty diodit 12 ja 13. Transistoreiden 1 ja 2 kantaohjausmuuntajan 3 ensiökäämin 4 toinen napa on kytketty transistoreiden 1 ja 2 väliin ja toinen napa on kytketty induktiokäämin (kuristimen) 7 kaut-30 ta lampun 8 toiseen elektrodiin. Lampun 8 toinen elektrodi on kytketty resonanssikondensaattoreilla 10 ja 11 sekä niiden rinnalla olevilla jännitteenrajoitusdiodeilla 23 ja 24 virtalähteen vastakkaisiin napoihin. Virtalähteen + ja - napojen välillä on suodatuskondensaattorina elektrolyyt-35 tikondensaattori C. Lisäksi lampun 8 rinnalle on kytketty kondensaattori 9, joka määrää osaltaan käynnistyksen aikana ennen lampun syttymistä toimintataajuuden ja lampun jännitteen. Sen sijaan toiminnan aikana kondensaattorit 10 3 63147 ja 11 muodostavat pääasialliset resonanssikapasitanssit siinä vapaasti värähtelevässä sarjaresonanssipiirissä, johon lisäksi kuuluu käämin 7 muodostama induktanssi. Mikäli käytetään hehkukatodeilla varustettua lamppua 8, kyt-5 ketään kondensaattori 9 lampun rinnalle niin, että kondensaattorin virta kulkee katodien läpi aikaansaaden katodien lämpenemistä. Jos kysymyksessä on kuitenkin ns. kylmäkato-dilamppu, joka kestää lampun sytytyksen ilman katodien lämmitystä, voidaan kondensaattori 9 kytkeä suoraan kuris-10 timen 7 ja pisteen 8a välille.

Kantaohjausmuuntajän 3 toisiokäämit 5 ja 6 on kytketty transistoreiden 1 ja 2 kantoihin siten, että ne saavat vastakkaisvaiheiset ohjausjännitteet. Tällöin toisen 15 transistorin ollessa johtavana on toinen transistori johtamattomana ja päinvastoin. Diodien 12 ja 13 merkitys on siinä, että niiden päästöjännite osaltaan estää transistoreiden 1 ja 2 samanaikaista johtamista. Suojadiodit 14 ja 15 antavat induktanssin 7 virralle kulkureitin kun 20 molemmat transistorit 1 ja 2 ovat johtamattomassa tilassa.

Piirin toiminta on pääpiirteittäin seuraava. Suodatus-kondensaattori C varautuu tasasuuntaajan R kautta jännitteeseen, joka muodostaa piirin syöttöjännitteen. Va-25 päästi värähtelevässä resonanssipiirissä alkaa virta kulkea molempien kondensaattoreiden 10 ja 11 kautta lampun elektrodille 8a, siitä edelleen lampun 8 hehkulankojen ja kondensaattorin 9 kautta sekä induktanssin ja muuntajan 3 ensiökäämin kautta, virtapiirin sulkeutuessa johta-30 vana olevan transistorin 2 kautta. Havaitaan, että väräh-telyvirtapiirissä kondensaattorit 10 ja 11 ovat kytketyt rinnan ja kondensaattori 9 on kytketty tämän rinnankytken-nän kanssa sarjaan. Jotta ennen lampun 8 syttymistä kondensaattori 9 määräisi käyttötaajuuteen nähden suuremman 35 sytytystaajuuden, on kondensaattorin 9 kapasitanssi noin 1/2 - 1/4, sopivimmin noin 1/3 kondensaattoreiden 10 ja 11 rinnakytkennän muodostamasta kapasitanssista, eli näiden kapasitanssien summasta. Kun edellä mainitussa resonanssi- 4 63147 piirissä virta alkaa pienentyä pääasiassa kondensaattorin 9 vastajännitteen noustessa riittävästi, saattavat muuntajan 3 toisiokäämeihin 5 ja 6 indusoituneet ohjausjännitteet transistorin 2 johtamattomaan tilaan samalla kun tran-5 sistori 1 tulee johtavaksi. Nyt virta alkaa kulkea vastakkaiseen suuntaan, siis käämien 4 ja 7, kondensaattorin 9 ja kondensaattorien 10 ja 11 rinnankytkennän kautta, kunnes jälleen kondensaattoriin 9 syntyvä vastajännite rajoittaa virran kulun, jonka suunta jälleen kääntyy. Näin 10 piirissä kulkevan virran käyrämuoto tulee sinimuotoiseksi ja täten transistorien kytkentähetkellä niiden läpi kulkeva virta on lähes nolla. Näin ollen kytkentähäviöt minimoituvat. Kondensaattorin 9 kautta kulkeva virta lämmittää lampun 8 katodien hehkulangat. Kylmäkatodipurkauslam-15 pulla itse lamppu sijoittuu luonnollisesti suoraan kondensaattorin 9 rinnalle. Kun lamppu 8 syttyy, kondensaattorin 9 rinnalle kytkeytyy lampun 8 muodostama resistanssin kaltainen impedanssi. Toimintataajuus alenee nyt olennaisesti sytytystaajuuteen verrattuna, koska resonanssi-20 taajuuden määrää nyt pääasiassa kondensaattoreiden 10 ja 11 rinnankytkentä. Kuitenkin kondensaattorin 9 kautta kulkee edelleen virtaa, joka on sopiva lampun 8 hehkulankojen kuumentamiseksi.

25 Johtuen lampun 8 muodostelman resistanssin negatiivisesta luonteesta, ei jännite navassa 8a pysyisi stabiilina, ellei kondensaattoreiden 10 ja 11 rinnalle olisi järjestetty diodeja 23 ja 24. Jo yksi diodi 23 tai 24 riittää tähän stabilointitehtävään. Jos esim. lampun 8 resistanssin 30 pienenemisen ja lamppuvirran kasvamisen seurauksena jännite navassa 8a pyrkii kasvamaan, poistuu ylimääräinen energia resonanssipiiristä diodin 23 ja/tai 24 kautta takaisin kondensaattoriin C. Kondensaattoreihin 10 ja 11 kullakin puolijaksolla varautuva sähkövaraus tulee siis 35 tarkoin annostelluksi ja siten jännite navassa 8a stabiloiduksi.

Keksinnön lisäetuina voidaan mainita, että kondensaatto- 5 63147 reiden 9 ja toisaalta 10 ja 11 keskinäinen suhde rajoittaa syttymisjännitteen, mikä lisää lampun ikää. Sopivim-min kondensaattorit 10 ja 11 ovat yhtä suuret, jolloin suodatuskondensaattorin C kuormitus- eli ns. rippelivir-5 ta on molemmilla puolijaksoilla yhtä suuri, mikä on optimaalinen radiohäiriöiden kannalta ja myöskin kondensaattorin C kuormituksen kannalta, koska nimenomaan vaihto-virtakomponentin tehollisarvo kuumentaa kondensaattoria C. Jos lampun 8 valotasoa säädetään siten, että valotason 10 pienentämiseksi transistorikytkimien 1 ja 2 kytkentätaa-juutta lisätään, kasvaa kondensaattorin 9 kautta kulkeva hehkuvirta, jolloin lamppu 8 ei sammu pienilläkään valo-tason säätöarvoilla. Stabilointidiodeilla 23 ja 24 on erityinen merkitys juuri lampun 8 valotasoa säädettäes-15 sä, jolloin lampun 8 resistanssi vaihtelee voimakkaasti. Havaitaan, että erittäin yksinkertaisella kytkentäjärjestelyllä on saatu aikaan erilaisissa käyttöolosuhteissa tarkoituksenmukainen toiminta. Radiohäiriöiden pienenemisen johdosta standardien vaatima radiohäiriötaso voi-20 daan saavuttaa tavanomaista yksinkertaisemmalla ja halvemmalla radiotaajuussuodattimella F.

Claims (3)

6 631 47

1. Purkauslampun (8) elektroninen verkkoliitäntälaite virran rajoittamiseksi ja stabiloimiseksi, johon liitän- 5 tälaitteeseen kuuluu tasasähkölähteeseen kytketty suur-taajuusoskillaattori, jonka muodostaa kaksi sarjaan kytkettyä transistoria (1, 2) ja niiden välille kytketty kan-taohjausmuuntaja (3), joka ohjaa transistorit (1, 2) vuo-rovaihetoimintaan, sekä muuntajan ensiökäämin (4) kanssa 10 sarjaan kytketty resonanssipiiri, jonka puolestaan muodostavat kuristin (7) ja resonanssikondensaattorit (10 ja 11) yhdessä kondensaattorin (9) kanssa, joka on kytketty lampun (8) rinnalle, joka lamppu (8) on puolestaan kytketty muutoin sarjaan resonanssipiirin kanssa, minkä lisäksi 15 tasasähkölähteen napojen välille on kytketty suuren va-rauskyvyn omaava suodatuskondensaattori (C), tunnettu siitä, että resonanssikondensaattorit (10 ja 11) ovat kytketyt sarjaan tasasähkölähteen napojen välille ja niiden rinnalle on kytketty diodit (23, 24) ja että kon-20 densaattoreiden ja diodien yhteiseen pisteeseen kytkeytyy resonanssipiirin loppuosa esimerkiksi lampun (8) elektrodin (8a) välityksellä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liitäntälaite, t u n -25 n e t t u siitä, että lampun (8) rinnalla on elektrodien hehkulankojen vastakkaisten päiden välille kytketty syty-tyskondensaattori (9), jonka kapasitanssi on noin 1/2 -1/4 mainittujen resonanssikondensaattoreiden (10 ja 11) kapasitanssien summasta. 30

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen liitäntälaite, tunnettu siitä, että vain toisen resonanssikon-densaattorin (10 tai 11) rinnalle on kytketty diodi (23 tai 24).