FI77348B - Vaexelriktare. - Google Patents

Description

1 77348

Vaihtosuuntaaj a

Jakamalla erotettu patenttihakemuksesta n:o 830413 5 Keksintö liittyy patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaiseen vaihtosuuntaajaan, jossa on bistabiili katkaisulaite, varauspiirin tai usean rinnakkaiskytketyn va-rauspiirin syöttämiseksi.

Yksi tällainen vaihtosuuntaaja tunnetaan GB-patent-10 tijulkaisusta 2 061 037. Siinä vaihtosuuntaaja ohjataan kytkentälaitteen kautta katkaisutilaan, kun kaasunpurkaus-lamppu on jatkuvasti kykenemätön syttymään. Tämä katkaisu-tila voidaan lopettaa ainoastaan katkaisemalla virransyöttö vaihtosuuntaajalle. Viallisen lampun vaihtamisen jäl-15 keen täytyy vastaava vaihtosuuntaaja kytkeä hetkeksi irti ja jälleen päälle. Tämä on häiritsevää ennenkaikkea silloin, kun yksittäinen lamppu kuuluu suureen valaistusjärjestelyyn, esimerkiksi suuressa toimistossa, koska siinä tapauksessa joudutaan kaikki laitteet kytkemään hetkeksi 20 irti.

Keksinnön perustehtävänä on poistaa tämä haitta ja muodostaa alussa mainitun tyyppinen vaihtosuuntaaja uudelleen siten että vaihtosuuntaaja kytkeytyy viallisen lampun vaihtamisen jälkeen itsenäisesti päälle.

25 Tämän tehtävän keksinnön mukaiselle ratkaisulle on tunnusomaista, että pitovirtapiiriä ohjataan jokaisen varauspiirin kaasunpurkauslampun yhden elektrodin kautta.

Siksi pitovirtapiiri katkeaa viallista lamppua poistettaessa, niin että bistabiili kytkentälaite voi jäl-30 leen kääntyä takaisin käyttötilaansa. Tämän vuoksi voi uusi lamppu kytkeytyä asentamisen jälkeen päälle ilman että tarvitaan verkkokatkosta.

Keksintöä selitetään lähemmin kahden suoritusmuo-toesimerkin yhteydessä. Tällöin esittää 35 kuvio 1 ensimmäistä suoritusmuotoesimerkkiä, ja 2 77348 kuvio 2 toista suoritusmuotoesimerkkiä.

Keskitiekytkennässä oleva tasasuuntain G on tulopuolelta liitetty ei esitetyn suodattimen välityksellä vaihtojänniteverkkoon (220 volttia/50 Hz) ja lähtöpuolel-5 la se syöttää varauskuristimen L ja varausdiodin D välityksellä varauskondensaattoria C. Rinnan tämän kanssa on liitetty vaihtosuuntaajan kahdesta vuorotellen päällekyt-kettävästä transistorista muodostuva sarjakytkentä; varausdiodin D vieressä olevaa transistoria T3 nimitetään 10 seuraavassa toisiotransistoriksi ja toista transistoria Tl ensiötransistoriksi. Rinnan toisiotransistorin T3 kanssa on kuormahaara, jossa ovat kaasunpurkauslamppu E, sar-jaresonanssipiiri C2, L2, värähdyskondensaattori Cl ja kyllästysmuuntajan ensiökäämi L30 sarj akytkennässä, jol-15 loin sar jaresonanssipiirin kondensaattori C2 sijaitsee purkauslampun E molempien esikuumennettavien elektrodien välissä, jonka lampun toinen elektrodi on liitetty välittömästi varauskondensaattoriin C.

Kyllästysmuuntajassa on kaksi toisiokäämiä L31, 20 L32 sekä katkaisukäämi L33; toisiokäämit L31, L32 on kyt ketty siten ensiö- ja toisiotransistorin Tl, T3 ohjauspii-reihin, että nämä tulevat vuorotellen päälleohjatuiksi kyllästysmuuntajän jälleenmagnetointiajan kuluessa. Tällöin on kyllästysmuuntaja mitoitettu siten, että sen mää-25 räämä vaihtosuuntaajan käyttötaajuus on jonkin verran sarjaresonanssipiirin resonanssitaajuuden yläpuolella: Täten syntyy aukkoja toisiaan seuraavien ohjausimpuls-sien välille, niin että ensiö- ja toisiotransistorin samanaikainen johtava tila ja siten jännitteen oikosulku 30 varauskondensaattorissa C ei ole mahdollinen. Virran johtamiseksi molempien transistorien samanaikaisen sulku-tilan aikana on kaksi takavirtadiodia Dl, D2 sovitettu rinnan kunkin transistorin kanssa. Ensiötransistorin Tl kytkentääjän kuluessa on varauskondensaattorin C jännite 35 kuormahaarassa ja johtaa värähdyskondensaattorin Cl vara- 77348 3 ukseen kuviossa osoitetulla napaisudella. Transistorin Tl sulkutilaan joutumisen jälkeen virtaa virta kuormahaa-ran kautta, sarjaresonanssipiirin kuristimen L2 läpi, edelleen takavirtadiodin D2 kautta, kunnes T3 kytkeytyy.

5 Sen jälkeen purkautuu värähdyskondensaattori Cl T3:n ja kuormahaaran kautta, kunnes T3 joutuu jälleen sulkutilaan. Tämän jälkeen virtaa kuormitusvirta samassa suunnassa va-rauskondensaattorin C ja takavirtadiodin Dl kautta edelleen Tl:n uuteen kytkeytymiseen saakka.

10 Vaihtosuuntaajan käytön yhteydessä varauskonden- saattorista C saatu energia tuodaan tähän tasasuuntaimes-ta G varauskuristimen L ja varausdiodin D kautta. Kuvion 1 mukaisessa suoritusesimerkissä muodostavat ensiötransis-tori Tl ja varaustyristori T2 tätä tarkoitusta varten sar-15 jakytkennässä varauskytkimen, jonka välityksellä varaus-kuristin L on kytketty rinnan tasasuuntaajan G kanssa.

Varaustyristoria T2 ohjataan tahdistetusti vaihtosuuntaajan vaihtokytkentätapahtumiin nähden. Tätä tarkoitusta varten on sen ohjaussisääntulo liipaisudiodin D9 20 välityksellä rinnan hidastuskondensaattorin C6 kanssa, joka on puolestaan purkausdiodin D8 välityksellä rinnan toisiotransistorin T3 kanssa ja on ensiötransistorin Tl, säädettävän purkausvastuksen Rl ja erotusdiodin D7 välityksellä liitetty ohjausjännitelähteeseen. Viimeksi mai-25 nittu muodostuu ohjaustransistorista T5 ja rinnan siihen nähden sovitetusta kokoojakondensaattorista C5, joka muodostaa yhdessä diodin D5 ja jakajakondensaattorin C7 kanssa ensiötransistorin Tl kanssa rinnan sijaitsevan jännit-teenjakajan, joka vastaavasti varautuu ja purkautuu jak-30 sottaisesti T3:n ja Tl:n välityksellä. Tällä tavalla syntyy kondensaattorissa C5 käytännöllisesti ottaen häviöt-tömästi varauskondensaattorin suuresta jännitteestä johdettu alhainen käyttöjännite, jonka suuruutta rajoittaa zenerdiodi D6, joka samalla saa aikaan C7:n varauksen 35 purkautumisen C5 ja C7 rajoittavat samalla jännitteen 4 77348 nousua Tl:ssä ja saavat aikaan siten irtikytkentäpurkauk-sen.

Johtavaksi ohjatun toisiotransistorin T3 yhteydessä menee varaustyristori T2 R5:n, D4:n välityksellä no-5 peasti sulkutilaan ja hidastuskondensaattorin C6 varaus purkautuu D8:n kautta. Sen varautuminen alkaa siten määritellystä potentiaalista ensiötransistorin Tl ohjauksen alusta: Tästä lähtien purkautuu nimittäin kokoojakonden-saattorin C5 varaus D7:n, Rl:n ja ensiötransistorin Tl 10 kautta hidastuskondensaattoriin C6, jonka jännite saavuttaa Rl:ssä säädettävän hidastusajan kuluttua arvon, jonka yhteydessä liipäisudiodi D9 kytkeytyy ja varaustyristori T2 syttyy. Tämä varaustyristorin yksinkertainen, tahdistettu ohjaus on ennen kaikkea huomionarvoinen myös, kos-15 ka hidastuskondensaattori C6 on suuremmassa potentiaalissa kuin kokoojakondensaattori C5.

Vaihtosuuntaaja ja suurarvoasetin alkavat työskennellä vasta, kun jännite on käynnistyskondensaattorissa C8 saavuttanut sellaisen arvon, että sen energia kytkey-20 tyy liipaisudiodin D13 välityksellä ensiötransistorin Tl ohjaussisääntuloon ja siten tämä kytkeytyy. Käynnistyskon-densaattori C8 on tätä tarkoitusta varten liitetty toisaalta vastusten R2, R4 ja lampun E elektrodin välityksellä varauskondensaattoriin C ja toisaalta diodin D10 välityk-25 sellä rinnan ensiötransistorin Tl kytkentäulostulon kanssa. Sen jälkeen kun verkkovaihtojännite on kytketty tasa-suuntaimeen, varautuu varauskondensaattori C varauskuris-timen ja varausdiodin välityksellä ja siten myös käynnis-tyskondensaattori C8, kunnes ensiötransistori Tl syttyy. 30 Sitten purkautuu samalla käynnistyskondensaattorin varaus Dl0:n kautta, niin että tämä käynnistyskytkentä ei voi vaikuttaa enää vaihtosuuntaajan jaksoittaisen värähtelyn aikana.

Käytettäessä taajuudenmuutinta kaasunpurkauslam-35 pun E kanssa, on huolehdittava taajuudenmuuttimen irtikyt- 5 77348 kennästä, jos kaasunpurkauslamppu on jatkuvasti haluton käynnistymään, siis esiintyy ainoastaan toistuvia, tuloksettomia käynnistysyrityksiä. Tätä tarkoitusta varten on sovitettu pysäytystyristori T4, jonka kanssa rinnan on 5 kytketty kyllästysmuuntajan katkaisukäämi L33 diodien Dll, D12 välityksellä ja käynnistyskondensaattori C8 R2:n välityksellä ja joka saa pitovirtansa kaasunpurkauslampun varauskondensaattorin C vieressä olevan elektrodin ja esi-vastuksen R4 välityksellä.

10 Katkaisukäämiin L33 on diodin Dll välityksellä lii tetty myös RC-elin R3, C9 rinnankytkennässä, joka taas on liipaisudiodin D14 kautta kytketty rinnan pysäytystyristorin T4 hila-katodivälin kanssa. Tämän kytkennän toiminta ja mitoitus pohjautuu siihen tosiasiaan, että kaasu-15 purkauslampun käsittävän kuormahaaran kautta virtaavan ja katkaisukäämin L33 ottaman virran amplitudi on oleellisesti suurempi lampun ollessa sytyttämätön (resonanssitapaus) kuin lampun ollessa sytytettynä (vaimennettu resonanssi-piiri). Mitoituksen määräämän lukumäärän jälkeen hyödyt-20 tömiä käynnistysyrityksiä on C9 varautunut niin paljon, että pysäytystyristori T4 syttyy liipaisudiodin D14 välityksellä ja katkaisukäämi L33 joutuu oikosulkuun. Siten jäävät pois vaihtosuuntaajan transistorien ohjausjännitteet ja vaihtosuuntaajan käyttö keskeytyy. Sellaiseen 25 irtikytkentään eivät kuitenkaan johda normaalit sytytys-yritykset eikä normaali lamppuvirta, koska tällöin C9:n jännite ei saavuta liipaisudiodin D14 ohjaamiseksi vaadittavaa arvoa.

Suurarvoasettimen synkroniohjauksen vuoksi vaihto-30 suuntaajan kytkimien suorakulmajännitteestä riippuvaisesti kytkeytyy suurarvoasetin automaattisesti irti vaihtosuuntaajan kanssa ja jälleen toimintaan vaihtosuuntaajan käynnistyksen jälkeen.

Vaihtosuuntaaja pysyy irtikytkettynä, kunnes pysäy-35 tystyristorin T4 pitovirta voi katketa ja tämä voi sen 6 77348 vuoksi jälleen siirtyä sulkutilaan. Tätä tarkoitusta varten voidaan esim. verkkovaihtojännite katkaista. Hyvin usein on kuitenkin katkaisu seuraus virallisesta lampusta, joka vaihdetaan verkkojännitettä katkaisematta. Koska 5 myös käynnistyskondensaattorin C8 virtapiiri on johdettu lampun elektrodin kautta, alkaa taajuudenmuutin värähdellä jälleen automaattisesti uuden lampun paikalleen sijoittamisen jälkeen.

Kuvion 2 mukaista toista suoritusmuotoa käsitel-10 lään seuraavassa ainoastaan sikäli kun vaihtosuuntaajaosa eroaa kuvion 1 mukaisesta suoritusmuodosta.

Vaihtosuuntaaja - pistekatkoviivan oikealla puolella - on tässä suoritusesimerkissä kuormitettu kahdella rinnan kytketyllä lampulla E, E' kumpikin vastaavine sar-15 jaresonanssipiireineen C2, L2 ja C2', L2'. Tällöin on tärkeä lampun virtapiirien symmetrinen syöttö, jolloin vä-rähdyskondensaattori Cl on liitetty molempien lamppujen elektrodien liitoskohtaan. Pysäytystyristorin T4 pitovir-tapiiri ja käynnistyskondensaattorin C8 varauspiiri kul-20 kee sitä vastoin R4:n, R4':n kautta ja lamppujen välittömästi keskenään sarjaan kytkettyjen elektrodien kautta.

Jatkuvasti syttymästä kieltäytyvän lampun lrtikyt-kemiseksi käytetään hyväksi sarjaresonanssipiirien kuristimissa L2, L2' olevia jännitteitä ja ne tuodaan jännit-25 teenjakajien ja erotusdiodien D22, D23 kautta TAI-portin tapaan RC-elimeen C9, R3. Nämä jännitteet ovat jatkuvasti syttymästä kieltäytyvän lampun yhteydessä - resonanssi-tapauksessa - niin suuret, että pysäytystyristori T4 syttyy liipaisudiodin D14 välityksellä, joka tyristori pysyy 30 sitten ohjattuna vioittuneen lampun vaihtamiseen saakka. Se saattaa siten kyllästysmuuntajan katkaisukäämin L33' oikosulkutilaan diodin D21 ja käynnistyskondensaattorin C8 välitysellä ja kytkee siten irti vaihtosuuntaajan. Koska diodit D22 ja D23 on liitetty TAI-portin tapaan RC-35 elimeen R3, C9, voi kumpikin kahdesta rinnan kytketystä 7 77348 lampusta - tai myös molemmat samanaikaisesti - aiheuttaa irtikytkentätilan.

Irtikytkentätila säilyy, kunnes toinen kahdesta lampusta on vaihdettu ja siten T4 katkaisee pitovirtapii-5 rin. Uuden lampun sijoittamisen myötä voi sitten käynnisty skondensaat tori C8 varautua R2:n, R4:n ja molempien lamppujen E, El sarjaan kytkettyjen elektrodien kautta, niin että ensiksi vaihtosuuntaaja alkaa jälleen värähdellä. Kohta sen jälkeen ovat riittävän suuret käyttöjännit-10 teet käytettävissä C5:ssä ja Cll:ssä suurarvoasetinta varten, niin että myös tämä alkaa automaattisesti jälleen toimia.

Vanhentunut lamppu käyttäytyy kuten tasasuuntaaja, vaikka napaisuus ei ole etukäteen määrätty. Vastaavasti 15 voi värähdyskondensaattorissa Cl esiintyä hyvin korkea positiivinen tai negatiivinen jännite, pyöreästi 1000 V, jonka vaikutuksesta olisi vaarantunut valvontakytkentä, erityisesti pysäytystyristori T4. Sen vuoksi toimii diodi D24 sarjassa T4:n kanssa suojaksi Cl:n negatiivisen yli-20 jännitteen yhteydessä. Diodi D25 pitää sitä vastoin potentiaalin positiivisen ylijännitteen yhteydessä varaus-kondensaattorin C jännitteen arvossa.

Claims (4)

8 77348

1. Vaihtosuuntaaja kuormapiirin tai useamman rin-nankytkennässä olevan kuormapiirin syöttämiseksi, jolloin 5 jokainen kuormapiiri käsittää sarjaresonanssipiirin (C2, L2) ja kaasupurkauslampun (E, E'), jossa on kuumennettavat elektrodit, jotka sijaitsevat kuormapiirissä niin, että sarjaresonanssipiirin kondensaattori (C2) on järjestetty kaasupurkauslampun molempien elektrodien väliin, 10 jossa vaihtosuuntaajassa on kaksi vuorotellen jaksottaisesti kytkettävää kytkintä (Tl, T3), joista toinen (Tl) sijaitsee kuormapiirin tai kuormapiirien ja tasajännitelähteen välissä ja toinen (T3) sijaitsee rinnan kuormapiirin kansa, 15 bistabiilin kytkentälaitteen (T4), jolla on käyt tötila ja katkaisutila, ohjausvirtapiiri bistabiilia kytkentälaitetta (T4) varten, johon on järjestetty rinnankytkentään RC-elin (C9, R3), joka on kytketty kuormapiiriin ja mitoitettu siten, 20 että kytkentälaite (T4) kääntää syttymättömän kaasupurkauslampun (E, E') katkaisutilaan ja kytkee vaihtosuun taajan irti, pitovirtapiiri (C8, R4, R4’), joka pitää bistabiilin kytkentälaitteen (T4) katkaisutilassaan, tunnet-25 t u siitä, että pitovirtapiiriä (C8, R4, R4') ohjataan jokaisen kuormapiirin kaasupurkauslampun (E, E') yhden elektrodin kautta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vaihtosuuntaaja, jossa on vuorotellen ohjattuja kytkimiä, tunnettu 30 käynnistyskondensaattorista (C8), jonka varauspiiri on johdettu lampun (E, E') toisen elektrodin kautta ja joka on liipaisudiodin (D13) välityksellä rinnan vaihtosuuntaajan kytkimen (Tl) ohjaussisääntulon kanssa ja purkaus-diodin (D10) välityksellä rinnan kytkimen (Tl) kanssa.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen vaihtosuuntaaja, 9 77348 tunnettu käynnistyskondensaattorista (C8), joka on vastuksen (R2, R4) ja vaihtosuuntaajan syöttämien lamppujen (E, E') kunkin elektrodin sarjaankytkennän välityksellä rinnan varauskondensaattorin (C) kanssa, lii-5 paisudiodin (D13) välityksellä rinnan ensiökytkimen (Tl) ohjaussisääntulon kanssa ja purkausdiodin (D10) välityksellä rinnan ensiökytkimen (Tl) kanssa.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen vaihtosuuntaaja, tunnettu siitä, että bistabiilina kytken-10 tälaitteena toimii pysäytystyristori (T4), jonka anodi-katodiväli on kaasupurkauslamppujen aina yhden elektrodin ja vastuksen (R4) välityksellä rinnan varauskondensaattorin (C) kanssa ja jonka hila-katodiväli on liipaisudiodin (D14) välityksellä kytketty RC-elimeen (C9, R3), joka ero-15 tusdiodin kautta syöttää lampun piirissä olevasta virrasta tai jännitteestä johdetun signaalin, että kyllästys-muuntajan katkaisukäämi (L33') ja RC-elin ovat erotus-diodien (Dll, D12) välityksellä rinnan pysäytystyristo-rin (T4) anodi-katodivälin kanssa, jolloin kytkentä on mi-20 toitettu siten, että pysäytystyristori (T4) syttyy ainoastaan sellaisen purkauslampun yhteydessä, joka jatkuvasti kieltäytyy käynnistymästä. 10 77348