FI68747B - Ljusreglage foer en med en elektronisk anslutningsanordning forsedd lyslampa - Google Patents

Description

1 68747

Elektronisella liitäntälaitteella varustetun loistelampun va-lonsäädin. - Ljusreglage för en med en elektronisk anslut-ningsanordning försedd lyslampa.

Keksinnön kohteena on elektronisella liitäntälaitteella varustetun loistelampun valonsäädin, joka on muodostettu liitäntä-laitteesta erilliseksi säädinyksiköksi, joka on kytketty lii-täntälaitetta syöttävään verkkojännitejohtoon liitäntälaitteel-le syötettävän verkkojännitteen säätämiseksi ja johon säätimeen kuuluu verkkojännitejohtoon kytketty, syöttötehoa säätävä pää-teaste, pääteasteen ohjausyksikkö tehoa säätävien komponenttien ohjaamiseksi, ohjausyksikköön liitetty vertailija, jonka tuloon on liitetty ohjausjännite ja säädetystä jännitteestä riippuvainen jännite, ohjauslaite ohjausjännitteen säätämiseksi sekä käynnistyspiiri ohjausjännitteen kytkemiseksi.

FI-patenttijulkaisuista 64487 ja 63849 tunnetaan kytkentäjärjestely, jossa erillisen verkkojännitteen säätimen kautta syötetään tehoa elektroniselle liitäntälaitteelle. Tällä järjestelyllä voidaan lamppujen valotasoa säätää laajoissa rajoissa häiriöttömästi käytettäessä loistelamppuja, joiden putket ovat 38 mm paksuja. Nykyään on alettu käyttää enenevässä määrin ns. ohuita 26 mm:n paksuisia loistelamppuja. Näiden ohuiden loistelamppujen etuna on noin 10 % pienempi tehonkulutus verrattuna paksuun putkeen, valomäärän ollessa sama. Ohuet loisteputket eivät kuitenkaan ole olleet säädettävissä perinteisin menetelmin, joilla 38 mm:n putkia on säädetty. Käyttämällä tietyn tyyppistä elektronista liitäntälaitetta (vrt. FI-patenttijulkaisu 64487), voidaan kuitenkin myös ohuet loistelamput säätää huomattavan laajalla säätöalueella. Säädinkäyttöön soveltuvan elektronisen liitäntälaitteen käyttö asettaa kuitenkin seuraa-via erityisvaatimuksia säätimelle.

1. Säätimen kuorman ottama teho on pyrittävä pitämään säätimen avulla vakiona verkkojännitteen vaihteluista huolimatta.

2. Säätimen enimmäislähtöjännite on keinotekoisesti rajoitettava .

2 68747 3. Käynnistettäessä säädin säätimen lähtöjännite on saatava muuttumaan tietyn käynnistyssekvenssin mukaan ennen kuin lähtöjännite saavuttaa ohjausjännitteellä asetellun arvon.

Nämä tavoitteet saavutetaan keksinnön mukaisella säätimellä oheisissa patenttivaatimuksissa esitettyjen tunnusmerkkien perusteella.

Tavoitteen 1. toteuttamisella saavutetaan mm. se etu, että kun on asetettu tietty valaistuksen minimitaso, jolla lamput eivät välky, tämä asetettu minimitaso säilyy muuttumattomana, eikä verkkojännitteen aleneminenkaan aiheuta lamppujen välkkymistä. Vastaavasti esim. diakatseluun tarkoitettu esiaseteltu valaistus taso pysyy vakiona.

Tavoitteen 2. toteuttamisella saavutetaan se etu, että vältytään lamppujen polttamiselta yliteholla. Elektronisen liitän-tälaitteen etuaste ja tyristorisäädin muodostavat värähtely-piirin, missä elektronisen liitäntälaitteen sisäinen tasajän-nite voi nousta korkeammaksi kuin syötettäessä verkosta suoraan sinimuotoista sähköä. Tämä tasajännitteen nousu aiheuttaa lamppujen palamisen yliteholla, jolloin sekä lamppujen että elektronisen liitäntälaitteen elinikä lyhenee. Tämä voidaan siis välttää tavoitteen 2. toteuttamisella.

Yhdistelmänä tavoitteiden 1. ja 2. toteuttamisesta saavutetaan mm. se, että verkkojännitteen nouseminen nimellisarvoa korkeammaksi ei aiheuta lamppujen tehon kulutuksen kasvamista ja siitä johtuvaa lamppujen eliniän lyhenemistä.

Tavoitteen 3 toteuttamisella saavutetaan se etu, että syttymis-tilanteessa voidaan aina taata riittävä jännite lamppujen sytyttämiseksi. Lisäksi suorittamalla sytytys "pehmeästi" antamalla ensin lampun katodeille runsaasti hehkuvirtaa, voidaan pidentää lamppujen elinikää syttymiskertojen funktiona.

Seuraavassa keksinnön suoritusmuotoa selostetaan lähemmin viit- 3 68747 taamalla oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen säätimen lohkokaaviota ja kuvio 2 esittää lohkokaavioon uutuutena liitetyn lohkon 10 piirikaaviota.

Kuvio 3 esittää säädetyn jännitteen käyrää käynnistyksen aikana.

Kuvio 4 esittää kuvion 1 mukaisen lohkokaavion lohkojen 7-10 piirikaaviota.

Sähkötehoa loistelampuille 1 syötetään elektronisten liitäntä-laitteiden 2 kautta. Liitäntälaite 2 voi olla esim. FI-patent-tijulkaisussa 64487 esitetyn kaltainen. Yhteen liitäntälait-teeseen 2 voi olla kytkettynä yksi tai useampia loistelamppuja.

Yhdelle tai useammalle liitäntälaitteelle 2 syötetään sähkötehoa erillisen verkkojännitesäätimen kautta, jonka säätimen te-hoasäätävä pääteaste 5 on liitetty verkkojännitejohtoon. Pääte-asteessa 5 olevat tyristorit leikkaavat niiden liipaisuohjauk-sen määräämän osan verkkojännitteen 4 puoliaalloista, jolloin säätimen lähdössä vaikuttaa vaihekulmasäädetty jännite 3.

Viitenumerolla 6 on merkitty lohkoa, joka sisältää tyristorien liipaisunohjauspiirit.

Ohjauslaitteessa 9 olevalla potentiometrillä säädetään ohjaus-jännitettä Uc, joka käynnistyspiirin 8 ohjaamana kytketään summainyksikköön 7. Toisaalta säädetty jännite 3 takaisinkyt-ketään säätimeen elektronista liitäntälaitetta 2 simuloivan piirin 10 kautta. Simulaattoripiiriltä 10 saatu jännite ja oh-jausjännite Uc summataan toisiinsa nähden vastakkaismerkkisinä. Mikäli ohjausjännite Uc on riittävän paljon suurempi kuin simulaattoripiiriltä 10 saadun jännitteen itseisarvo, ohjaa summain-yksikkö 7 tyristoreiden liipaisuohjausyksikköä 6 siten, että tyristorit pääteyksikössä 5 päästävät suurenevan osan verkko- 4 68747 jännitteen puoliaalloista ja vastaavasti ohjausjännitteen Uc ollessa tasapainotilaa vastaavaa jännitettä pienempi, pienenevän osan verkkojännitteen puoliaalloista. Kun ohjausjännite Uc pysyy vakiona, ohjautuvat tyristorit siten, että ne päästävät niin suuren osan verkkojännitteen puoliaalloista, että ohjaus-jännite U , vähennettynä tasapainotilaa vastaavalla erojännit-

G

teellä, ja simulaattoripiiriltä 10 saadun jännitteen itseisarvo ovat yhtä suuret.

Kuviossa 2 on esitetty lähemmin elektronisen liitäntälaitteen simulaattoripiiri 10. Se on erotettu päävirtapiiristä muuntajan 11 avulla. Kuristimen 12, kondensaattorin 13, tasasuuntaajan 14 ja elektrolyyttikondensaattorin 15 muodostelma piiri vastaa kytkennältään elektronisen liitäntälaitteen etuastetta. Vastus 16 on liitäntälaitteen kuorman simulaattori. Liitäntä-laitetta simuloivat komponentit 12 - 15 reagoivat säädettyyn jännitteeseen 3 aivan samalla tavoin kuin itse liitäntälait-teet 2, joten tällaisen simuloivan pienoismallin avulla voidaan tarkimmin saada tieto siitä, millainen tasajännite on elektronisen liitäntälaitteen 2 sisällä. Simuloivan pienoismallin etu on myös se, että jos jokin säädettävistä elektronisista liitäntälaitteista 2 vaurioituuu ja aiheuttaa muiden liitäntälaitteiden 2 jännitetason muutoksen, saadaan siitä välittömästi tieto, jonka perusteella säätimen lähtöjännite ohjautuu automaattisesti oikeaan suuntaan.

Lisäksi keksinnössä on järjestetty käynnistyspiiriin 8 sellainen starttijännitepiiri, joka kytkee ohjauslaitteella 9 asetetun ohjausjännitteen U vertailijaan vasta sen jälkeen kun

G

vakiosuuruinen, noin 10 %:n valaistustason aiheuttava startti-jännite U on vaikuttanut tietyn ajan. Kuviossa 3 on pystyak-selillä säädetty jännite 3 ja vaaka-akselilla aika. Verkkojännite kytketään hetkellä tQ ja odotusajan tQ - jälkeen vaikuttaa tietyn ajan t^ - t2 starttijännite Ug, jolla lamppujen katodien hehkutus tapahtuu noin 10 %:n valaistustasolla. Aikavälillä t2 ~ tapahtuu säädetyn jännitteen asettuminen ohjausjännitteen U mukaiseen tilaan, jolloin suurella ohjaus- c 5 68747 jännitteellä päädytään jännitetasolle "a" ja pienellä ohjaus-jännitteellä jännitetasolle wb".

Kuviossa 4 esitetty käynnistyspiiri 8 toimii siten, että kun verkkojännite kytketään päälle, on kondensaattori C 3 tyhjä, mikä aiheuttaa transistorin T menemisen johtavaan tilaan. Transistorin johtaessa ei jännite U, vaikuta operaatiovahvistimeen IC 1 ja näin ollen myös operaatiovahvistimen IC 2 lähtö pysyy alhaalla. Jotta summainyksikölle 7 vietävä jännite ei kuitenkaan olisi nolla, johdetaan diodin D 3 kautta jännite, joka on siten asetettu, että se vastaa 10 %:n valaistustasoa. Kun C 3 on riittävästi lataantunut, lakkaa transistori T johtamasta ja myöskin virran kulku diodin D 3 kautta loppuu. Tällöin ohjaus-jännite Uc pääsee vaikuttamaan operaatiovahvistimen IC 2 lähtöön, joka asettuu Uc:n suuruiseksi. Vastaavasti koko säätimen lähtöjännite muuttuu kohti Uc:ta vastaavaa lähtöjännitteen arvoa .

Claims (3)

6 68747

1. Elektronisella liitäntälaitteella (2) varustetun loistelampun (1) valonsäädin, joka on muodostettu liitäntälaitteesta erilliseksi säädinyksiköksi, joka on kytketty liitäntälaitetta syöttävään verkkojännitejohtoon liitäntälaitteelle syötettävän verkkojännitteen (4) säätämiseksi ja johon säätimeen kuuluu verkkojännitejohtoon kytketty, syöttötehoa säätävä pääteaste (5), pääteasteen ohjausyksikkö (6) tehoa säätävien komponenttien ohjaamiseksi, ohjausyksikköön (6) liitetty summain (7), jonka tuloon on liitetty ohjausjännite (Uc) ja säädetystä jännitteestä (3) riippuvainen jännite, ohjauslaite (9) ohjausjän-nitteen (Uc) säätämiseksi sekä käynnistyspiiri (8) ohjausjän-nitteen (U ) kytkemiseksi, tunnettu siitä, että sää-detystä jännitteestä (3) riippuvainen jännite on kytketty vertaili jaan (7) elektronista liitäntälaitetta (2) simuloivan piirin (10) kautta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen valonsäädin, tunnettu käynnistyspiiristä (8), joka on kytketty ohjauslaitteen (9) ja vertailijan (7) väliin ja varustettu starttijännitepiirillä, joka kytkee ohjauslaitteella (9) asetetun ohjausjännitteen vertailijaan (7) vasta sen jälkeen kun vakiosuuruinen, noin 10 %:n valaistustason aiheuttava jännite on vaikuttanut tietyn ajan (t^ - t2).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen valonsäädin, tunnettu siitä, että elektronista liitäntälaitetta simuloiva piiri (10) on kytketty erotusmuuntajalla (11) säätimen lähtöjännitteeseen (3) .