FI89998C - Foerfarande och anordning foer styrning av elektrisk vaexelstroem - Google Patents

Description

89998

Menetelmä ja laite vaihtovirran ohjaamiseksi

Esillä oleva keksintö koskee laitetta ja menetelmää suurtaajuisen vaihtosähkövirran aikaansaamiseksi ja säätä-5 miseksi kulutuskohdetta, erityisesti purkauslamppuja, kuten yleisiä loisteputkia varten.

Loisteputkia käytetään nykyisin laajasti valonlähteinä, vaikkakaan ne eivät ole täysin kyenneet korvaamaan myös varsin suosittuja hehkulamppuja. Loisteputkien etuina 10 on suhteellisen korkea valohyötysuhde verrattuna kulutettuun sähkötehoon, pitkä elinikä ja hyväksyttävät valon ominaisuudet. Sähköisesti vaativat loisteputket kuitenkin monimutkaisempia laitteistoja kuin hehkulamput, muun muassa loisteputket kylmässä tilassa vaativat erityisen korkean 15 sytytysjännitteen sähköisen purkauksen käynnistämiseksi esimerkiksi huippuarvoltaan suuruusluokkaa 1000 V ja purkauksella on voimakas negatiivinen impedanssi, joka lisäksi muuttuu voimakkaasti sähköinen purkaus sytytettäessä. Tämän johdosta täytyy loisteputkien virransyöttöpiirin si-20 sältää tiettyjä laitteita sytytystä varten ja tiettyjä laitteita virran rajoitusta varten. Loisteputkien elektrodit varustetaan perinteisesti laitteilla sähköistä lämmitystä varten, jolloin sytytysjännite voidaan laskea huippuarvoltaan suuruusluokkaan 800 V. Negatiivinen ja muuttuva impe-25 danssi vaatii virtaa rajoittavien laitteiden käyttöä ja loisteputkiin, joita tulee käyttää tavanomaisella jännite-erolla, liitetään tämän johdosta käytännössä siihen sarja-kytkennän kautta itseinduktion kanssa. Sammutetun ja kylmän putken sytytys tapahtuu normaalisti sähköisellä kytken-30 nällä, joka perinteisesti suoritetaan automaattisella sytyttimellä, jonka oleellisin toiminta on katkaista se virta, joka lämmittää putken elektrodeja sen jälkeen kun kaasupurkaus on käynnistynyt. Sytytin on sen eliniän pidentämiseksi lisäksi tavallisesti varustettu rinnan kytketyllä 35 kondensaattorilla. Kaikki nämä komponentit on nykyisin rakennettu sisään perinteiseen loisteputkivalaisimeen.

89998 2

Sarjainduktanssin täytyy perinteisen syöttöjännite-taajuuden 50 tai 60 Hz yhteydessä omata merkittävä koko ja se syöttää tämän johdosta sähköverkkoon voimakkaasti induktiivisia virtoja, mikä on epäsuotavaa, koska ne aiheutta-5 vat sähköisiä häviöitä syöttöverkostossa. Niitä voidaan vastustaa vaihekompensoinnilla kondensaattorilla, jolla kuitenkin myös täytyy olla vastaavasti merkittävä koko. Itseinduktio kuluttaa sen lisäksi itsessään varsin merkittävän sähkötehon, joka täysin muutetaan lämmöksi. Tavan-10 omainen loisteputkivalaisin, jossa on esimerkiksi kaksi kappaletta 58 W loisteputkia, jonka nimellinen valoteho on siis 116 W, kuluttaa siten usein noin 170 W tehon.

Toinen yleisesti tunnettu yllä kuvatun kaltaisesti ohjattujen loisteputkien haitta on stroboskooppivaikutus, kos-15 ka valo syttyy ja sammuu verkkotaajuuteen nähden kaksinkertaisella taajuudella, siis esimerkiksi 100 tai 120 Hz. Tämä stroboskooppivaikutus ei ole normaalisti näkyvä, mutta se voi kuitenkin olla häiritsevä epäsuotavissa olosuhteissa. Tämän lisäksi aiheutuu erityisesti itseinduktion 20 johdosta usein akustisia häiriöitä ja tavanomainen, yksinkertainen sytytyslaite voi aiheuttaa hitaan sytytyksen, jolloin siihen käytetään useita yrityksiä, joita seuraa epämiellyttävä välkyntä. Edelleen yrittää sytytin kun putki on palanut siten, että se ei enää kykene syttymään, 25 yhä uudestaan sytyttää sitä, mikä johtaa häiritsevään jatkuvaan välkyntään, kunnes sytytin vaurioituu.

Näyttää siltä, että on olemassa mahdollisuus merkittäviin energiansäästöihin valaistustason automaattisessa laskussa esimerkiksi päivänvalon vaihteluiden suhteen, 30 koska valaisimet nykyisin käytännössä pidetään sytytettyinä täydellä teholla pitkiä aikoja, vaikka useissa tapauksissa on luonnollista päivänvaloa siten, että oikeastaan voitaisiin käyttää osittaista valotehoa ja ainakin osa ajasta. Nykyisin on mahdollista asentaa automaattisia va-35 loa mittaavia ja valaisinlaitteiden sähkötehoa säätäviä laitteita esimerkiksi tavoitteena ylläpitää tietty valais-tustaso. 1 89998 3 Sähkövalaisimien säätö on hyvin tunnettua myös loisteputkien yhteydessä. Loisteputkia säädettäessä alennetun valotehon suhteen täytyy kuitenkin ottaa huomioon, että jännitettä ei voida laskea merkittävästi, koska putkia ei 5 enää voida sytyttää. Loisteputkien säätö käyttääkin tämän johdosta normaalisti aikaohjausta, joka nykyisin voidaan helposti toteuttaa esimerkiksi niin kutsutulla hakkurisää-döllä, joka periaatteessa sytyttää ja sammuttaa putkia nopeassa tahdissa, kuten sähköverkon taajuudella, jolloin 10 valoa säädetään säätämällä suhdetta sytytettyjen ja sammutettujen jaksojen pituuksien välillä. Näillä nykyisin käytetyillä säädöillä on kuitenkin useita haittoja, koska ne johtavat säteilyyn ja sähköisten häiriöiden levittämiseen ja koska normaalisti epäsuotava stroboskooppivaikutus, 15 joka yleisesti esiintyy loisteputkien yhteydessä, tulee moninkerroin pahemmaksi. Näissä säätöjärjestelmissä täytyy täyden lampputehon edelleen kulkea säätökomponenttien kautta, jotka tämän johdosta täytyy mitoittaa vastaavan suurelle sähköteholle.

20 Toinen periaate sähkötehon säätämiseksi, joka perus tuu niin kutsuttuihin transduktoreihin, on pitkään ollut tunnettu. Transduktorit ovat lyhyesti selitettyinä muuntajia, joissa muutettua virtaa rajoittaa muuntajan sydämen magneettinen kyllästyminen. Kyllästymistä voidaan ohjata 25 erityisellä magnetointikäämityksellä, joka vaikuttaa siihen tehoon ja säätää sitä tehoa, jonka muuntaja siirtää. Käytännössä käytetään transduktorisäätöä nykyisin varsin harvoin, koska transduktorit ovat varsin kalliita ja eivätkä ne sen lisäksi sovellu induktiivisille kuormille.

30 Mainitut ongelmat loisteputkia säädettäessä tuovat käytännössä usein mukanaan, että valitaan hehkulamput valaisimiin, joita tulee voida himmentää. Tällöin voidaan saavuttaa sopiva säätö, jolla kuitenkin on kaksi oleellista haittaa. Ensinnäkin esiintyy himmennettäessä valon pu-35 nertumista ja toiseksi heikkenee hehkulamppujen muutenkin alhainen sähköinen hyötysuhde voimakkaasti himmennettäessä.

4 39993

Ymmärretään, että himmennysmahdollisuudella varustetut valaistusjärjestelyt eivät nykyisin ole erityisen yleisiä, koska ne kuten mainittua joko antavat epämiellyttävän valon tai ovat myös epätaloudellisia.

5 Nykyisin on tunnettua syöttää loisteputkia suur taajuisesta generaattorista, katso esimerkiksi "Siemens Schaltbeispiele Ausgabe" 82/83 sivu 78. Siinä kuvataan piiriä, joka muuttaa syöttöjännitteen, jonka taajuus on esimerkiksi 50 Hz, vaihtovirraksi, jonka taajuus on noin 10 120 kHz. Syötettäessä loisteputkia tämän kaltaisella pii rillä, saavutetaan joukko oleellisia etuja kuten korkea valohyötysuhde, koska putkien hyötysuhde kasvaa korkealla taajuudella, putkien pidempi elinikä, 15 mitään mekaanisesti liikkuvaa osaa ei sisälly lois teputkien varustukseen, mitään stroboskooppivaikutusta ei esiinny, koska sähköinen purkaus ei ennätä sammua siinä erittäin lyhyessä aikavälissä, jona vaihtovirta vaihtaa suuntaa, 20 täysi vaihekompensointi on rakennettu sisään, käytännöllisesti katsoen välitön loisteputkien syttyminen, loppuunpalaneiden putkien sammuminen, siten että ne eivät välky ja 25 suhteellisen kalliit ja paljon energiaa kuluttavat induktiokelat ovat monta kertaa pienempiä ja niiden tehonkulutus on siten merkittävästi pienempi.

Tällaiset piirit eivät ole nykyisin erityisen levinneitä, mutta alan ammattimiehet tietävät, että tällaisia 30 elektronisia piirejä voidaan nykyisin valmistaa niin halvalla, että perustuen niiden kiistattoman suuriin etuihin ne tulevat muutamien vuosien kuluessa yleistymään voimakkaasti .

Tulee huomata, että käytännössä täytyy tällainen 35 suurtaajuuspiiri rakentaa sisään kuhunkin yksittäiseen loisteputkivalaisimeen, koska näin korkeataajuisia virtoja 5 09998 on vaikeaa siirtää kovinkaan pitkiä matkoja ilman suurta vaimentumista edes erityiskaapeleiden avulla.

Tunnettu piiri ja vastaavat piirit kärsivät kuitenkin siitä haitasta, että niitä ei voida välittömästi muut-5 taa himmennysmahdollisuuden saamiseksi.

Esillä olevan keksinnön tehtävänä on aikaansaada laite, joka tekee mahdolliseksi syöttää virrankuluttajaa, kuten loisteputkea suurtaajuisella sähkövirralla, jolloin virtaa voidaan säätää, mutta joka myös virtaa alaspäin 10 säädettäessä aikaansaa niin suuria jännitteitä, että esimerkiksi loisteputket voidaan sytyttää vaikeuksitta.

Tämä saavutetaan laitteella, joka on esitetty oheisessa patenttivaatimuksessa 1.

Tällaisella laitteella saavutetaan suuri joukko etu-15 ja, joista voidaan mainita: Säätömahdollisuus saavutetaan varsin yksinkertai sella säätöpiirillä, koska säätösignaali voi olla tasavir-tasignaali. Säätö ei johda muiden tunnettujen säätöjärjestelmien yhteydessä esiintyviin stroboskooppivaikutuksiin 20 ja eikä se myöskään johda radiohäiriöihin. Sähköinen säätöpiiri voi toimia alhaisilla jännitteillä ja on galvaani-sesti erotettu verkkovirrasta. Säätöä voidaan muuttaa varsin vapaasti ja on mahdollista erityisesti säätää virran positiivisia ja negatiivisia puolipulsseja, jolloin kul- 25 kevan virran käyrämuotoon voidaan vaikuttaa vaikkakaan näytetyllä piirillä ei kuitenkaan ole mahdollista aikaansaada varsinaista tasavirtakomponenttia ulostuloon. Piiri voidaan rakentaa niin kompaktiksi, että se voidaan rakentaa sisään tavanomaisiin valaisimiin.

30 Keksinnön mukainen ohjauspiiri mitoitetaan varsin pienen tehon tarpeen mukaisesti, koska ei tule olemaan vaikeuksia ylläpitää ajatellun suuruista stabiilia ohjaus-virtaa .

Erityisen edullisen suoritusmuodon mukaisesti ta-35 kaisinkytkentäkäämitykset johdetaan kukin erillään molempien magneettisten sydämien ympäri siten, että magneettinen 89999 6 signaali kummastakin näistä sydämistä indusoi jännitteitä molempiin magneettisiin sydämiin ja siten molempiin takai-sinkytkentäkäämityksiin. Käämitykset on kuitenkin mitoitettu siten, että signaali yhdestäkin näistä sydämistä sillä 5 ulostulovirralla, joka voi esiintyä, ei ole riittävä aikaansaamaan takaisinkytkentää; se vaatii yhdistynyttä signaalia molemmista magneettisista sydämistä. Koska ohjaus-käämitykset kulkevat molempien sydämien ympäri mutta vastakkaisissa suunnissa suhteessa takaisinkytkentäkäämityk-10 siin saavutetaan sillä tavoin yllättävästi toimiva kytkentä, että täysi teho virrankuluttajalle saavutetaan, kun ohjausvirta on nolla ja että ohjausvirran päällekytkentä vähentää ulostulotehoa riippumatta siitä mihinkä suuntaan tämä ohjausvirta vaikuttaa.

15 Täten saavutetaan se etu, että asennus tulee hel pommaksi, koska asentajan ei tarvitse ottaa huomioon tiettyä kytkentäsuuntaa. Edelleen saavutetaan ehdoton varmuus siitä, että virtapiiri ei voi aiheuttaa sallittua suurempaa ulostulovirtaa. Edelleen saavutetaan mahdollisuus ohjata 20 ohjauspiiriä vaihtovirralla, jolla tulee ainoastaan olla sopivan alhainen taajuus suhteessa ulostulovirran taajuuteen, mikä kuitenkin antaa suuren pelivaran, koska tämä voi esimerkiksi olla suuruusluokkaa 100 kHz.

Tämä antaa mahdollisuuden lukemattomiin käyttömah-25 dollisuuksiin, joista mainitaan ainoastaan kaksi havainnol listavaa esimerkkiä. Ensiksi voi keksinnön mukainen laite muodostaa stroboskoopin loisteputkilla, jolloin voidaan saavuttaa valohyötysuhde, joka tulee olemaan suurempi kuin tavanomaisessa stroboskoopissa. Toisena esimerkkinä voi-30 daan mainita, että valaistusta voidaan muuttaa musiikki-laitteistosta johdetulla signaalilla, joka seuraa audio-taajuuksia, joten sitä voitaisiin ajatella käytettäväksi diskoteekissa.

Keksinnön kohteena on edelleen aikaansaada valais-35 tuslaite, joka on energiataloudellinen siten, että valonvoimakkuus automaattisesti sovitetaan päivänvalon mukai- 89998 7 sesti, mikä varmistaa, että valaistustaso aina on riittävä, mikä varmistaa miellyttävän valaistuksen siten, että ei tapahdu äkillisiä sytytyksiä ja sammutuksia ja joka voidaan toteuttaa suhteellisen edullisesti.

5 Tämä saavutetaan patenttivaatimuksessa 7 kuvatulla laitteella.

Seuraavassa keksintöä selitetään lähemmin erilaisten suoritusmuotojen yhteydessä viitaten oheiseen piirustukseen, jossa 10 kuvio 1 esittää tunnetun elektronisen piirin korkea- taajuisen sähköisen vaihtovirran aikaansaamiseksi, kuvio 2 esittää vastaavan kaltaisen piirin mutta toteutettuna keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaisesti, 15 kuvio 3 esittää kuvion 2 piiriä vastaavan piirin mutta edelleen muutettuna keksinnön toisen suoritusmuodon mukaisesti, kuvio 4 esittää kuviota 3 vastaavan piirin mutta sovitettuna käytettäväksi höyrylampulle loisteputken sijasta, 20 kuvio 5 esittää sähköisten käämitysten järjestelyn keksinnön mukaisille magneettisille sydämille, kuvio 6 esittää aikakaavion tietyille sähköisille signaaleille keksinnön mukaisessa piirissä, kuvio 7 esittää useita valaisimia käsittävän valais-25 tuslaitteiston, jota säädetään automaattisesti keksinnön mukaisesti, kuvio 8 esittää elektronisen säätöpiirin ohjaussignaalien aikaansaamiseksi valaisimien säätölaitteissa ja kuvio 9 esittää esimerkkejä valaistustasojen aika-30 vaihteluista, joita voidaan aikaansaada kuvioiden 7 ja 8 mukaisella valaistuslaitteistolla erilaisten häiritsevien vaikutusten alaisena.

Keksinnön toimintatavan selittämiseksi lähemmin tarkastellaan ensiksi tunnettua piiriä, joka nähdään kuvios-35 sa 1. Tämä piiri vastaanottaa esivahvistimen R1 kautta sähkötehoa sähköverkosta, joka teho tasasuunnataan silta- 3 89999 tasasuuntaajassa D1, D2 , D3 ja D4 ja suodatetaan kondensaattorilla C1 tasajännitteen saavuttamiseksi. Käytettäessä kahta elektronista vahvistinelementtiä vuorovaihekytken-nässä niin kutsutussa "push-pull"-kytkennässä, voidaan 5 kuvion 1 liittimen e potentiaalia ohjata tasajännitteen rajoittaman jännitevälin sisällä. Liittimeltä e otetaan virta, joka kuviossa ohjataan muuntajan käämityksen läpi kahdelle kukin loisteputkensa kanssa sarjaan kytketylle kuristimelle. Virtapiiri suljetaan kondensaattorilla.

10 Virtapiiri antaa siten mahdollisuuden syöttää loisteputkia komponenttiarvojen määräämän taajuisella vaihtovirralla.

Aktiivisina, elektronisina elementteinä T1, T2 käytetään metallioksidikanavatransistoreja, kuten niitä jotka tavanomaisesti tunnetaan kauppanimillä kuten Mosfet, 15 Sipmos ja Hexfet. Näillä komponenteilla on kullakin kolme liitäntää merkittyinä S "emitteriä" varten, D "nielua" varten ja G "hilaa" varten. On olemassa erilaisia napaisuuksia ja seuraavassa selityksessä kuvattu tyyppi on niin kutsuttu N-kanavatyyppi, jolloin D käytännön sovelluksessa 20 liittyy positiiviseen jännitteeseen ja S negatiiviseen jännitteeseen, minkä johdosta virtaa liittimeltä D liitti-melle S voidaan ohjata riippuvaisesti jännitteestä liittimellä G. Näillä transistorien tyypeillä on ne erityisominaisuudet, että G-liitännällä on erittäin korkea impedans-25 si ja että virtaa liittimeltä D liittimelle S voidaan ohjata erittäin korkeilla virranvahvistuskertoimilla. Niin kauan kuin jännite liittimellä G on negatiivinen suhteessa jännitteeseen liittimellä S, on transistori täysin suljettu. Positiivisten jännitteiden vaikuttaessa liittimellä G, 30 jotka ovat tietyn kynnysarvon alapuolella, tyypillisesti suuruusluokaltaan 4 V on transistori aina suljettu. Vasta kun jännite liittimellä G ylittää kynnysarvon, alkaa kulkea virta liittimeltä D liittimelle S. Erittäin korkean impedanssin johdosta, joka esiintyy G liittimellä tällai-35 sissa transistoreissa, voidaan järjestää ulkoisia piiri- komponentteja suojaksi ylijännitteitä vastaan. Transistori 9 09999 T1 on siten kuviossa varustettu "hilapiirissään" vastuksella R4 ja zenerdiodilla D7 ja transistori T2 on varustettu vastaavalla vastuksella R5 ja zenerdiodilla D8, jotka komponentit varmistavat, että G-liittimille syötetyt 5 jännitteet eivät voi nousta tasolle, joka voisi vaurioittaa näitä transistoreja.

Toimintatavan selvittämiseksi tarkastellaan ensiksi tilannetta, jossa piiri aikaansaa säännöllisiä värähtelyjä, ja vasta myöhemmin selitetään, kuinka nämä värähte-10 lyt käynnistetään. Transistorit T1 ja T2 avataan ja suljetaan tällöin vuorotellen, koska ne eivät luonnollisesti voi olla avoinna samanaikaisesti. Sillä silmänräpäyksellä, kun esimerkiksi transistori T2 avautuu, laskee potentiaali sen liittimellä D ja täten liittimellä e arvoon, joka 15 saavuttaa merkityksettömän jännityspudotuksen liittimeltä D liittimelle S transistorilla T2 vastaten negatiivista syöttöjännitettä. Piiri pyrkii tällöin johtamaan virtaa pienen muuntajan käämityksen n3 läpi loisteputkien piireistä. Kuten kuviosta 1 nähdään, on kunkin loisteputken 20 rinnalle liitetty kondensaattori, esimerkiksi C6 ja C7, ja sarjaankytkentään loisteputkien kanssa on liitetty kuristin L1 ensimmäistä putkea varten ja L2 toista putkea varten. Koska kuristimet L1 ja L2 on liitetty sarjaan loisteputkien kanssa ja niillä on merkittävä koko, rajoittavat 25 ne virtaa, joka voi kulkea, joten se kasvaa ainoastaan asteittain. Niin kauan kuin loisteputket eivät ole syttyneitä, voi virta kulkea rinnan kytkettyjen kondensaattorien C6 vastaavasti C7 läpi ja päästä kondensaattorille C5, joka sulkee piirin. Kun loistepurkaus putkissa on käyn-30 nistetty, kulkee virta sekä putkien että niiden rinnalle kytkettyjen kondensaattorien läpi.

Kuviossa 6 on yhtenäisillä viivoilla esitetty pisteen e jännitteen (käyrä a) ja käämityksen n3 virran (käyrä b) aikavaihtelut ja kuvion käyristä nähdään, että jän-35 nite tietyllä aikavälillä on oleellisesti vakio negatiivisessa arvossa. Käyrä b kuviossa esittää, miten virta muut- ,0 89999 tuu, jolloin merkinnät kuviossa ovat sellaiset, että virta aikavälin alussa, jolloin liittimellä e on negatiivinen jännite, on korkealla tasolla ja siirtyy matalampaa tasoa kohden. Tämä kasvava virta käämityksessä n3 indusoi 5 kuitenkin magneettikentän muuntajan TR magneettiseen sydämeen. Tämä kasvava magneettikenttä indusoi jännitteitä kahteen takaisinkytkentäkäämitykseen, nimittäin n1, joka on yhteydessä transistorin T1 liittimen G kanssa, ja n2, joka on yhteydessä transistorin T2 liittimen G kanssa.

10 Käämityssuunnat ovat keskinäisesti sovitetut siten, että virta, joka kulkee transistoriin T2 indusoi sellaisen jännitteen käämitykseen n1, että jännite transistorin T1 liittimellä G tulee negatiiviseksi suhteessa jännitteeseen transistorin T1 liittimellä S, ja transistori T1 tulee 15 tämän johdosta olemaan oleellisesti täysin suljettu. Ta- kaisinkytkentäkäämitys n2 on kytketty sellaiseen suuntaan, että sama magneettikenttä kuitenkin indusoi jännitteen transistorin T2 liittimelle G, joka on positiivinen suhteessa jännitteeseen transistorin T2 liittimellä S ja tämä 20 positiivinen jännite aikaansaa sen, että yhteys transistorin T2 läpi liittimeltä D liittimelle S pidetään avoimena .

Virta käämityksessä n3 mitoitettaessa tämän piirin komponentit soveliaasti on kuitenkin eräänä hetkenä nous-25 sut niin korkeaan arvoon, että magneettinen sydän muuntajassa TR kyllästyy magneettisesti, jolloin se ei enää voi indusoida jännitteitä käämityksiin n1 ja n2. Jännite käämityksessä n1 tulee tällöin nollaksi, mutta koska transistori T1 etukäteen oli virraton, tämä ei merkitse mitään 30 muutosta transistorin T1 tilassa. Jännite käämityksellä n2 tulee myös nollaksi ja tämä vaikuttaa kuitenkin siten, että T2 sulkeutuu ja katkaisee virran T2:n liittimeltä D liittimelle S. Aina voi kuitenkin kulkea tietty virta käämityksessä n3, vaikka molemmat transistorit T1 ja T2 35 ovat suljettuja, koska kuristimet L1 ja L2 yrittävät ylläpitää virtaa käämityksen n3 läpi, joka voi kulkea vastuk- n 39998 selle R3 ja kondensaattorille C4; virta ei tämän johdosta äkillisesti häviä, mutta se alkaa heti laskea. Tämä käämityksen n3 virran alkava lasku indusoi kuitenkin jännitteitä takaisinkytkentäkäämityksiin n1 ja n2, joilla on 5 vastakkaiset suunnat, kuten yllä on mainittu. Täten käämitykseen n2 indusoituu jännite, joka tekee transistorin T2 liittimen G negatiiviseksi suhteessa transistorin T2 liittimeen S, jolloin transistori T2 tulee olemaan virraton. Samanaikaisesti indusoituu kuitenkin käämitykseen n1 jän-10 nite, joka tekee transistorin T1 liittimen G positiiviseksi suhteessa transistorin T1 liittimeen S ja täten transistori T1 avautuu virralle liittimeltä D liittimelle S. Jännite pisteessä e tulee tällöin johtuen lähes merkityksettömästä jännitepudotuksesta transistorin T1 ylitse ole-15 maan oleellisesti sama kuin positiivinen syöttöjännite, mikä nähdään käyrästä a kuviossa 6 myöhempänä ajanhetkenä. Sarjaan kytkettyjen kelojen L1 ja L2 johdosta muuttuu virta asteittain siten, että koko ajan indusoituu jännitteitä käämityksiin n1 ja n2, jotka pitävät tämän prosessin käyn-20 nissä, koska induktio muuntajassa, kuten asiantuntijat hyvin tietävät, tapahtuu suhteessa virran muutoksiin eikä vakiovirralla.

Oletetaan, että kondensaattorilla C5 on niin korkea kapasitanssi, että jännite kondensaattorin C5 liittimellä, 25 joka on yhteydessä lamppuihin, tulee olemaan oleellisesti vakio ja sijaitsemaan positiivisen ja negatiivisen syöttö-jännitteen keskiarvossa ja täten lamppujen läpi voi siten kulkea virta, kun T1 on avoin ja T2 on suljettu. Virta käämityksessä n3 kulkee kuten on esitetty kuvion 6 myöhem-: 30 mässä käyrässä b ja siitä nähdään, että virran kulku vastaa täysin virran kulkua ensimmäisessä aikavälissä mutta ainoastaan vastakkaiseen suuntaan. Virta käämityksessä n3 jatkaa nousuaan uuteen suuntaan, kunnes muuntajan TR sydän on uudelleen kyllästynyt, mutta aikaisempaan nähden 35 vastakkaiseen suuntaan, jolloin jännitteet käämityksissä n1 ja n2 putoavat nollaan ja transistori T1 samalla tavoin 12 89993 kuin aiemmin transistori T2 sulkeutuu, jolloin transistori T2 uudestaan käämitykseen n2 indusoituneen jännitteen johdosta avautuu ja koko kulku toistuu. Nähdään, että täten voidaan aikaansaada jaksottaisia heilahteluja ja piiri on 5 sovitettu siten, että näiden heilahtelujen taajuus oleellisesti määräytyy kuristimista L1 ja L2, kondensaattoreista C6 ja C7 ja lampuista. Kondensaattori C4 varmistaa, että vaihtokytkennän yhteydessä, jolloin molemmat transistorit T1 ja T2 ovat suljettuja, ei synny jännitteitä transistorin 10 T1 liittimelle S suhteessa siihen liitettyyn transistorin T2 liittimeen D, jotka voisivat olla niin korkeita, että ne voisivat vahingoittaa transistoreja.

Jännitteen ja virran kulku loisteputken Ly1 ylitse on esitetty yhtenäisellä viivalla vastaavasti käyrässä c 15 ja käyrässä d kuviossa 6. Havaitaan, että loisteputken impedanssi suuruusluokkaa 100 kHz olevilla taajuuksilla, kuten tässä on asianlaita, ei kulje niin epäsäännöllisesti kuin havaitaan taajuuksilla 50 Hz tai 60 Hz.

Seuraavaksi selitetään olosuhteet värähtelyt käyn-20 nistettäessä. Lähtötilassa koko virtapiiri on virraton ja kaikki jännitteet nollia. Kun tällöin kytketään verkkojännite virransyöttöön vasemmalla kuviossa 1, ei yllä kuvattu piirin osa kykene käynnistämään värähtelyjä. Tämä vaikuttaa ehkä yllättävältä, koska monet tavanomaiset elektroni-25 set värähtelygeneraattorit kykenevät käynnistymään itsekseen siten, että satunnaiset pienet häiriösignaalit, joita aina on läsnä, vahvistuvat ja täten muodostavat käynnistys-signaalin generaattorille. Kanavatransistori, kuten ne, joita käytetään kuvatussa piirissä, eivät kuitenkaan rea-30 goi lainkaan, jos jännite liittimellä G ei ylitä jännitettä liittimellä S merkittävällä arvolla, esimerkiksi 4 V. Piiri on tämän johdosta varustettu joukolla erityisiä komponentteja R2, C3, D5 ja D6, jotka on rakennettu sisään piiriin ainoana tavoitteenaan käynnistää värähtelyt. Sinä 35 ajanhetkenä, jona jännite kytketään piiriin, tapahtuu nimittäin, että kondensaattori C3 hitaasti latautuu vastuksen 13 59998 R2 kautta. Elektroninen komponentti D6 on kuitenkin niin kutsuttu DIAC, jolla on se erityinen ominaisuus, että se on suljettu virralle, kunnes jännite saavuttaa tietyn arvon, niin kutsutun läpilyöntijännitteen, joka voi olla 5 esimerkiksi 32 V, jolloin se pulssimaisesti avautuu virralle ja pysyy avoimena myös matalammilla jännitteillä niin kauan kuin virta jatkaa kulkuaan sen läpi. Kun jännite kondensaattorilla C3 siten ylittää DIAC:in läpilyönti-jännitteen, D6 avautuu ja transistorin T2 liitin G saa 10 positiivisen jännitteen, joka on riittävän korkea avaamaan transistorin T2 virralle liittimeltä D liittimelle S, jolloin värähtelyt värähtelygeneraattorissa on käynnistetty. Säännöllisten värähtelyjen jatkuessa on kondensaattorilla C3 vain varsin lyhyt aika, nimittäin se aikaväli, 15 jona T1 on avoin varautua vastuksen R2 kautta, minkä jälkeen C3, kun T2 avautuu, tulee täysin puretuksi diodin D5 kautta. Vastuksen R2 ja kondensaattorin C3 sopivalla mitoituksella voidaan siten saavuttaa, että jännite kondensaattorilla C3 säännöllisten värähtelyjen yhteydessä ei 20 koskaan saavuta sellaista arvoa, että D6 voisi avautua.

Sarjaan kunkin lampun kanssa voi olla sovitettu varokkeita (ei esitetty).

Esimerkki 1

Piiri, kuten kuvion 1 piiri voi olla koottu seu-25 raavan arvoisista komponenteista: R1 = 3,3 IX, R2 = 270 k ohmia, R3 = 330 k ohmia, R4 = 100 ohmia, R5 = 100 ohmia, C1 = 47/uF, C3 = 0,1/UF, C4 = 1nF, C5 = 100 nF, C6 = 3,3 nF, C7 = 3,3 nF, L1 = L2 = 420^uH ja lamput ovat 50 W loisteputkia. Transistorit voivat olla tyyppiä Sipmos 30 BUZ 41 A, zenerdiodit D7 ja D8 voivat olla tyyppiä BZY 97 C8V2, ja muuntaja TR voi olla käämitty ferriittirengas-sydämille, kuten Siemens R12,5, jolloin käämityksessä n1 on 3 kierrosta, käämityksessä n2 on 3 kierrosta ja käämityksessä n3 on 1 kierros. Näillä arvoilla annetaan maini-35 tussa Siemensin julkaisussa, että saavutetaan noin 150 kHz tyhjäkäyntitaajuus niin kauan kuin lamput eivät ole J4 89993 syttyneinä ja noin 120 kHz toimintataajuus, kun lamput ovat syttyneinä. Tyhjäkäyntitaajuus vastaa oleellisesti sarjavärähtelypiirin L1, C6 resonanssitaajuutta, joka on sama kuin sen rinnalle kytketyn piirin L2, Cl resonanssi-5 taajuus, jolloin syntyy hyvin korkeita jännitteitä lamppujen yli esimerkiksi suuruusluokaltaan 1000 V, mikä aiheuttaa lamppujen välittömän syttymisen.

Nyt selitetään keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaista piiriä. Kuten kuviosta 2 nähdään, jossa tämä 10 suoritusmuoto on esitetty, eroaa se kuvion 1 mukaisesta tunnetusta piiristä takaisinkytkentämuuntajan suhteen, joka keksinnön mukaisesti on jaettu kahteen osaan. Edelleen on keksinnön mukaisella piirillä liittimillä varustetut yhteydet ohjausvirran syöttämiseksi. Muu piirin osa vastaa 15 periaatteessa täysin kuvion 1 mukaista piiriä ja vastaavia komponentteja on merkitty samoilla viitenumeroilla ja sen toimintatavan selittämiseksi viitataan yleisesti siihen, mitä on selitetty kuvion 1 mukaiselle piirille. Keksinnön mukainen piiri on omaperäinen siinä suhteessa, että takai-20 sinkytkentämuuntaja on jaettu kahteen osaan, vastaavasti Tri ja Tr2. Tri :11a on takaisinkytkentäkäämitys n11, joka on yhteydessä transistorin Tl liittimeen G. Tr1:lla on edelleen käämitys n13, jonka läpi kulkee ulostulovirta lampuille ja lopuksi Tri :11a on uusi käämitys n5 yhteydessä 25 ohjausvirtapiirin kanssa. Tr2:lla on takaisinkytkentäkäämitys n12 liitettynä transistorin T2 liittimeen G, käämitys n14, jonka läpi kulkee ulostulovirta lampuille sekä käämitys n6 yhteydessä ohjausvirtapiirin kanssa. Nähdään, että ulostulovirta liittimeltä e lampuille kulkee molem-30 millä muuntajilla olevien käämitysten läpi. Käämitysten keskinäiset suunnat on merkitty pisteillä kuviossa alalla tavanomaisesti käytetyn perinteen mukaisesti.

Tarkastellaan ensin tilannetta, jossa ohjausvirta-piirit ovat virrattomia, nähdään, että ulostulovirrat lam-35 puille voivat indusoida jännitteitä takaisinkytkentäkäämi- 09998 15 tyksiin n11 ja n12, koska ulostulovirrat johdetaan Tr1:lla olevan käämityksen läpi ja Tr2:lla olevan käämityksen läpi. Piirin toimintatapa vastaa täysin kuvion 1 piirin toimintatapaa .

5 Nyt oletetaan, että käämityksen n5 kautta johdetaan ulkoisesta eikä lähemmin esitetystä virtageneraattorista tasavirta, niin kutsuttu ohjausvirta. Tämä virta myötävaikuttaa muuntajan Tri magnetointiin. Piirin oletetaan värähtelevän suurelta osin kuten edellä on selitetty ja nähdään, 10 että käämitykseen n5 syötetty virta ei luonnollisestikaan voi vaikuttaa käämitykseen n12 transistorin T2 yhteydessä, joten T2 avautuu kuten aikaisemminkin. Kun T2 on avoinna, kulkee virta lampuilta, toisin sanoen suunnassa liittimel-tä f liittimelle e. Tämä aiheuttaa muuntajan Tri sydämen 15 magnetoinnin, joka on suunnattu vastakkaisesti käämityksen n5 aiheuttamaan magnetointiin nähden ja koska oletetaan, että käämityksen n5 aiheuttama magnetointi on suuruudeltaan rajoitettu ja siten pienempi kuin käämityksen n13 aikaansaama magnetointi, indusoituu muuntajan Tri läpi 20 jännite käämitykseen n11, joka aiheuttaa negatiivisen jännitteen transistorin T1 liittimelle G suhteessa transistorin T1 liittimeen S. Tämä toiminnan osa vastaa siten täysin kuvion 1 yhteydessä kuvattua. Sinä jaksona, jona T2 on suljettu ja T1 on avoin kulkee kuitenkin virta lamp-25 pupiirissä vastakkaiseen suuntaan aikaisempaan nähden nimittäin liittimeltä e liittimelle f. Tämä magnetointi indusoi jännitteen käämitykseen n11, joka aiheuttaa positiivisen jännitteen transistorin T1 liittimelle G, joka pitää virran kulussa transistorin T1 liittimien D ja S 30 läpi kuten aiemminkin. Kuitenkin käämityksen n5 magnetoin-timyötävaikutus aiheuttaa nyt, että muuntajan Tri sydän magneettisesti kyllästyy alhaisemmalla käämityksen n13 vir-ranvoimakkuudella kuin oli asianlaita silloin kun n5 oli virraton. Kun muuntajan Tri sydämen kyllästyminen syntyy, 35 sulkeutuu transistori T1 kuten on aiemmin kuvattu ja tämä sulkeutuminen saa kuten aiemmin on kuvattu transistorin 16 39999 T2 avautumaan. Ymmärretään, että säätö hyödyntää transduk-toriperiaatetta, mutta nyt transduktori ohjataan ohjaus-virtaa transistoreille eikä suoraan lamppuvirtaa, kuten on ollut aiemmin tapana.

5 Nähdään, että virta, joka syötettiin käämitykseen n5 on aikaansaanut sen aikavälin lyhennysvaikutuksen, jona T1 on avoinna virralle. Koska lamput ovat sarjaan kytkettyinä kondensaattorin C6 kanssa on selvää, että lamppujen läpi ei voi mennä tuloksena oleva tasavirta, sitä 10 vastoin lampuille menevän virran käyrämuotoon vaikuttavat säädössä ne virtavaihtelut, jotka menevät transistorin T1 läpi. Samalla tavoin ymmärretään, että käämitykseen n5 aiempaan nähden vastakkaiseen suuntaan syötetty virta aikaansaa, että vaaditaan suurempi virranvoimakkuus käämi-15 tykseen n13 ennen kuin muuntajan Tri magneettisydän kyllästyy ja se aikaväli, jona T1 on avoin pitenee tällöin.

Ymmärretään, että ohjauskäämitys n6 vastaa täysin käämitystä n5 ja että syötettäessä virtaa käämityksen n6 läpi jompaan kumpaan suuntaan voidaan saavuttaa niiden ai-20 kavälien, joina T2 on avoinna virralle piteneminen tai vastaavasti lyhentyminen.

Syötettäessä symmetriset virrat käämityksiin n5 ja n6, millä tässä ymmärretään saman suuruisia virtoja sellaisissa suunnissa, että transistorin T1 ja T2 avoimet jaksot 25 joko molemmat lyhenevät tai pitenevät, ymmärretään, että saavutetaan värähtelypiirin taajuussäätö, jolloin taajuus-muutos suhteessa tyhjäkäyntitaajuuteen on suurempi mitä suurempi syötetty ohjausvirta on, vaikkakaan riippuvuus ei toki ole välttämättä lineaarinen. Esimerkki aiemmin 30 näytettyjen jännitteiden ja virtojen kulusta, jotka voidaan saavuttaa transistorien T1 ja T2 avausjaksojen symmetrisen lyhenemisen yhteydessä on esitetty kuviossa 6 katkoviivalla.

Koska värähtelypiirin normaali taajuus, toisin sa-35 noen taajuus, kun ohjausvirta on nolla ja lamput ovat sytytetyt on jonkin verran värähtelypiirien C6 ja L1 vastaa- 17 09993 vasti C7 ja L2 yhdistettyjen resonanssitaajuuksien alapuolella, merkitsee taajuuden kohoaminen kuitenkin, että kondensaattoreissa C6 ja C7 kulkee suurempi virta, joka virta on reaktiivinen eikä siten mene hukkaan, koska se kansan-5 omaisesti sanoen heilahtelee edestakaisin kondensaattorien ja kuristimien välillä. Tämä aiheuttaa kuitenkin sen, että lamput saavat pienemmän virran, mutta samanaikaisesti pysyvästi miltei yhtä korkeat jännitehuiput, joten saavutetaan alentunut lamppujen valoteho, mutta lamppujännite 10 tästä huolimatta merkittävänkin himmennyksen yhteydessä on täysin riittävä varmistamaan sen, että lamput voivat aina syttyä.

Seuraavassa selitetään keksinnön toista edullista suoritusmuotoa, joka on esitetty kuvion 3 kytkentädiagram-15 missä ja jossa muuntajan käämitykset on sovitettu, kuten on edelleen havainnollistettu kuviossa 5. Kuten kuviosta 5 nähdään, käytetään rengassydämiä ja lamppuvirtakäämityk-set on tässä merkitty ainoastaan yksinkertaiseksi suoraksi johtimen läpivienniksi liittimeltä e liittimelle f. Takai-20 sinkytkentäkäämitys muuntajalle T1, nimittäin käämitys n11, joka kulkee liittimeltä a liittimelle b kuviossa 5, on johdettu molempien rengassydämien ympäri ja samaan suuntaan niiden suhteen. Suoritusmuodossa, joka on esitetty kuviossa 5a kulkee kukin käämitys piirissä liittimeltä a liitti-25 melle b ensiksi toisen ja sitten toisen rengassydänmuunta-jan ympäri. Siinä suoritusmuodossa, joka on esitetty kuviossa 5b, kulkevat kaikki käämitykset ensiksi toisen ren-gassydämen ympäri ja tämän jälkeen samassa kiertosuunnassa toisen rengassydämen ympäri. Alaa asiantuntevat ymmär-30 tävät, että nämä kaksi fyysisesti erilaista suoritusmuotoa ovat sähköisesti täysin ekvivalentteja ja toimivat täysin samalla tavoin. Takaisinkytkentäkäämitys muuntajalle T2, nimittäin käämitys liittimeltä c liittimelle d on samalla tavoin johdettu molempien rengassydämien ympäri, jol-35 loin kuviossa on esitetty, että sen suuntaus on vastakkainen suhteessa takaisinkytkentäkäämitykseen liittimeltä a 89998 1 o liittimelle b. Koska rengassydämillä on ohjauskäämitys ja molemmat ohjauskäämitykset ovat sarjaankytkettyjä siten, että ohjausvirta esimerkiksi liittimeltä g kulkee toisessa suunnassa toisen rengassydämen ympäri ja vastak-5 kaisessa suunnassa toisen rengassydämen ympäri, ennen kuin se kulkee ulos liittimeltä h. Ymmärretään, että kuvio havainnollistaa periaatteellista järjestelyä ja käämi-tyssuuntia, mutta että kierroslukumäärät kullekin käämityksistä voivat olla toisenlaiset kuin mitä kuviossa on 10 esitetty. Pidetään kuitenkin tarkoituksenmukaisimpana toteuttaa järjestely symmetrisenä siten, että eri käämitysten kierrossuhteet yhdellä sydämellä ovat tarkalleen samat suhteessa vastakkaiseen sydämeen.

Ymmärretään, että yhdistämällä kaksi ohjauskäämi-15 tystä esitetyllä tavalla saavutetaan se etu, että kukin jännite, joka indusoituu toiseen ohjauskäämitykseen kun ulostulojohtimella on virta liittimeltä e liittimelle f aina tasapainottuu yhtä suurella, mutta vastakkaissuuntaisella jännitteellä, joka indusoituu toiseen ohjauskää-20 mitykseen. Ohjauskäämitysten ulostuloliittimille g-h ei indusoidu siten kokonaisuutena mitään jännitettä. Käytännössä voidaan kuitenkin ajatella, että valmistustolerans-seista johtuen kahden ohjauskäämityksen välillä voi olla pieniä eroja, jolloin voi indusoitua rajallisia jännit-25 teitä, jotka eivät ole täysin tasapainotettuja. Edelleen saattaa, kun sydän kyllästyy magneettisesti, indusoitua jännite ohjauskäämitysten liittimille. Tällaiset jännitteet vaimenevat kuitenkin liittimien g-h rinnalle sovitetussa kondensaattorissa C8. Sähköinen piiri, jonka tulee 30 syöttää ohjausvirrat, voidaan siten mitoittaa suhteellisen pieneksi, koska sen ei tarvitse kestää taaksepäin indusoituneita jännitteitä.

Kondensaattorin C1 sivulle on sovitettu pienempi kondensaattori C2 kytkettynä rinnan kondensaattorin C1 35 kanssa tarkoituksena vaimentaa suurtaajuisten häiriösignaa-lien takaisinsyöttöä sähköverkkoon.

19 09998

Piirin toimintaa tarkastellaan ensiksi tilanteessa, jossa ei syötetä mitään ohjausvirtaa. Nähdään, että se vastaa tarkasti kuvion 1 piirin toimintaa.

Tämän jälkeen oletetaan, että syötetään tasavirta 5 ohjauskäämitysten läpi liittimeltä g liittimelle h. Tämä virta aiheuttaa tietyn magnetoinnin molemmille muuntajan sydämille, jolloin oletetaan, että tämä magnetointi on rajoitettu kuten esimerkiksi pienemmäksi kuin se magnetointi, joka maksimaalisesti voi aiheutua ulostulovirras-10 ta käämitykseltä e käämitykselle f. Värähtelypiiri väräh-telee yleisesti kuten aiemmin on selitetty, jolloin T1 ja T2 johtavat virtaa vuorotellen. Niinä aikaväleinä, joina T2 on avoin, kulkee ulostulovirta ulostulokäämityksessä liittimeltä f liittimelle e, jolloin seuraa molempien 15 muuntajan sydämien magnetointi. Nähdään, että mainitut kaksi magnetointimyötävaikutusta vaikuttavat muuntajassa 1 toisiinsa nähden vastakkaisesti, mutta että ne muuntajan sydämessä 2 summautuvat toisiinsa. Täten muuntajan Tr2 sydämessä syntyy kyllästyminen alhaisemmalla ulostulovir-20 ralla kuin olisi asianlaita, jos ohjausvirta olisi nolla. Takaisinkytkentäkäämityksiin indusoituneet jännitteet laskevat tällöin, koska muuntajan Tr2 sydän ei enää myötävaikuta siihen. Muuntajassa Tri syntyy kyllästyminen kuitenkin vasta korkeammalla ulostulopiirin virranvoimakkuu-25 della suhteessa siihen virranvoimakkuuteen, jolla kyllästyminen esiintyisi, jos ohjausvirta olisi nolla. Ulostulopiirin virranvoimakkuuksilla liittimeltä f liittimelle e, jotka ovat niin suuria, että Tr2 on kyllästynyt eikä siten myötävaikuta induktioon takaisinkytkentäkäämityksiin, voi 30 sydän muuntajassa Tri siten yhä aikaansaada myötävaikutuksen tähän takaisinkytkentäinduktioon. Kokonaisjännite, joka indusoituu kuhunkin takaisinkytkentäkäämitykseen vastaavasti n11 ja n12 ei siten katoa toisen muuntajan sydämen kyllästyessä, mutta putoaa suurin piirtein puoleen 35 välittömästi edeltävästä arvostaan.

20 8 9 9 9 8

Kuten aiemmin on esitetty, on käytetyillä transistoreilla kuitenkin se ominaisuus, että ne ovat täysin suljettuina läpimenosuunnassa D-S, kun jännite liittimellä G ei ylitä tiettyä kynnysarvoa esimerkiksi 4 V. Mitoitettaes-5 sa muuntajien sydänten käämitykset tarkoituksenmukaisesti on siten mahdollista saavuttaa, että se jännite, joka indusoituu avoimen transistorin, tässä T2, takaisinkytkentä-käämitykseen, putoaa kynnysarvon alapuolelle siten, että transistori oleellisesti sulkeutuu virralle liittimiensä 10 D ja S välillä, samalla kun toinen muuntaja yhä indusoi tietyn jännitteen. Tästä havaitaan, kun viitataan kuvion 6 käyrään b, että ulostulovirta, kun transistori avautuu, muuttuu jonkin verran jyrkemmin käynnistyksessä ja sen jälkeen alenevalla tahdilla lamppujen kanssa sarjassa olevien 15 kuristimien johdosta. Täten takaisinkytkentäkäämityksiin indusoituu suhteellisen suuri jännitys sen aikajakson alussa, jona transistori on avoin, mutta tämä jännite asteittain putoaa tämän aikavälin kuluessa. Ei aiheuta siten mitään ongelmia sovittaa käämitykset siten, että takaisin-20 kytkentäjännite muuntajan sydämen kyllästyessä, mikä tapahtuu mainitun aikavälin jälkimmäisessä osassa, putoaa kyseisen transistorin kynnysarvon alapuolelle.

Koska transistori T2 tällöin sulkeutuu, toimii piiri samoin kuin aikaisemmin on mainittu siten, että 25 virta ulostulopiirissä, joka tänä ajanhetkenä kulkee liit-timeltä f liittimelle e alkaa laskea maksimiarvostaan, jolloin molempiin muuntajan sydämiin indusoituu magneettikenttä, joka on aikaisempaan nähden vastakkaissuuntainen, mikä aiheuttaa, että ulostulovirran ja ohjausvirran magne-30 tointimyötävaikutukset summautuvat muuntajassa 1, samalla kun ne vaikuttavat toisiinsa nähden vastakkaisiin suuntiin muuntajassa 2. Takaisinkytkentäkäämityksiin indusoituu tällöin jännitteitä, jotka pitävät transistorin T2 suljettuna ja avaavat transistorin T1. Virta ulostulopiirissä, 35 joka käynnistyksessä kulkee suuntaan liittimeltä f liittimelle e, putoaa nollaan ja alkaa kasvaa vastakkaiseen 21 89 993 suuntaan toisin sanoen liittimeltä e liittimelle f. Sen jälkeen kun ulostulovirta piirissä liittimeltä e liittimelle f on alkanut kasvaa, tulee se eräänä ajanhetkenä saavuttamaan sellaisen suuruuden, että muuntajan sydän 5 TR1 kyllästyy, jolloin se jännite, joka indusoituu takai-sinkytkentäkäämityksiin, putoaa niin alas, että potentiaali transistorin T1 liittimellä G laskee kynnysarvon alapuolelle ja transistori T1 sulkeutuu jälleen. Tämä vaikuttaa kuten aiemminkin sen, että T2 avautuu, ja nähdään, 10 että piiri jatkaa värähtelyään lyhyemmillä jakson ajoilla kuin aikaisemmin, jolloin ohjausvirta oli nolla, ja täten on kuten aiemmin on selitetty saavutettu taajuussäätö.

Nyt tarkastellaan sitä tilannetta, jossa tasavirtaa syötetään ohjauspiiriin suunnassa liittimeltä h liittimelle 15 g. Tämä aiheuttaa kuten aiemmin on selitetty, molempien sydämien vastaavasti Tri ja Tr2 magnetoinnin. Kuten aiemminkin tarkastellaan sitä hetkeä, jona T2 avautuu virralle, joka kulkee liittimeltä f muuntajien läpi liittimelle e. Nähdään, että magnetointimyötävaikutukset lamppujen 20 virrasta ja ohjauskäämitysten virrasta summautuvat sydämessä Tri samalla kun ne vaikuttavat toisiinsa nähden vastakkaissuuntaisesta sydämessä Tr2. Koska virta lamppupii-rissä kasvaa, tulee jonakin ajanhetkenä tapahtumaan muuntajan Tri sydämen kyllästyminen samalla kun muuntajan Tr2 25 sydän ei vielä ole kyllästynyt. Muuntajan Tri sydämen kyllästyminen aiheuttaa tällöin, että se jännite, joka on indusoitunut takaisinkytkentäkäämitykseen c-d, putoaa, ja transistori T2 sulkeutuu. Kuten aikaisemminkin aiheuttaa transistorin T2 sulkeutuminen sen, että transistori '30 T1 avautuu ja lamppuvirta, joka kulkee suunnassa liittimeltä f liittimelle e, alkaa laskea. Lamppuvirta tulee jonkin ajan kuluttua vaihtamaan suuntaa ja kulkemaan liittimeltä e liittimelle f ja kasvamaan, jolloin magnetointimyötävaikutukset lamppuvirrasta ja ohjausvirrasta tulevat 35 olemaan vastakkaissuuntaiset muuntajalla 1 ja samansuuntaiset muuntajalla 2. Lamppuvirran tietyllä tasolla tulee 22 89998 tällöin tapahtumaan muuntajan sydämen TR2 kyllästyminen, jolloin takaisinkytkentäkäämitykseen n11 indusoitunut jännite putoaa, jolloin transistori T1 sulkeutuu. Nähdään, että värähtelyt jatkuvat tällä tavoin täysin kuten aiem-5 minkin.

Nähdään, että täten on saavutettu se yllättävä tulos, että ohjausvirralla on sama vaikutus riippumatta sen suunnasta. Jännitteen taajuus ulostuloliittimellä lampuille on alhaisin, kun ohjausvirta on nolla, jolloin lampuil-10 le syötetään maksimiteho ja taajuus kasvaa syötettäessä ohjausvirtaa riippumatta siitä kumpaan suuntaan ohjaus-virta kulkee, jolloin lampputeho laskee. Täten saavutetaan hyvin oleellisia etuja, nimittäin:

Se teho, joka syötetään lampuille, ei voi koskaan 15 ylittää tiettyä arvoa, joka riippuu piiristä, jolloin piiri tarkoituksenmukaisimmin mitoitetaan siten, että maksimiarvo vastaa lamppujen nimellistehoa. Täten on olemassa täysi varmuus lamppujen vaurioittamista vastaan riippumatta siitä tulisiko vika ohjausvirtapiiriin tai 20 liitäntöihin. Täten saavutetaan myös se helppous asennuksen kannalta, että piirin asentajan ei tarvitse ottaa huomioon tiettyä asennussuuntaa. Lopuksi saavutetaan, että ohjaussignaalin ei tarvitse olla tasavirtasignaali, vaan se voi itse asiassa olla myös vaihtovirtasignaali, kunhan 25 taajuus ei ole niin korkea, että syntyy interferenssi- ilmiöitä ohjausvirran ja jännitevirtapiirin taajuuden yhteisvaikutuksen johdosta. Koska jännitevirtapiiri toimii suuruusluokkaa 100 kHz olevilla taajuuksilla, esiintyy käytännössä tuskin interferenssiongelmia käytettäessä vaih-30 tovirtaa ohjauspiirissä kunhan taajuus ei ylitä esimerkiksi arvoa 20 kHz. Ohjausvirtapiiri voitaisiin esimerkiksi mainiosti yhdistää musiikkilaitteiston ulostuloliitti-meen, jolloin voitaisiin saada valon modulointi, joka seuraa musiikkisignaalia, siten, että sitä voitaisiin aja-35 telia käytettäväksi diskoteekissa. Ohjausvirran voitaisiin esimerkiksi myös ajatella seuraavan tavanomaisesti esiin- 23 .09993 tyviä verkkotaajuuksia, jolloin virtapiiri ohjausvirtojen aikaansaamiseksi voi olla hyvin yksinkertainen, se voisi olla esimerkiksi sähköverkkoon yhteydessä oleva muuntaja.

Kytkentäkaavio kuviossa 4 esittää toisen tarkoituk-5 senmukaisen suoritusmuodon. Tätä suoritusmuotoa käytetään höyrylampuille, joilla ei ole lämmitettäviä elektrodeja, kuten elohopealampuille, natriumlampuille ja ksenonlam-puille. Virtapiiri voi käytännössä myös toimia loisteputkilla, missä tapauksessa elektrodeja ei kuitenkaan lämmi-10 tetä. Virtapiiri vastaa kuviossa 3 esitettyä sillä erolla, että siinä on esitetty vain yksi lamppu La ja että kondensaattori C6 ei ole nyt liitetty länunitysvastuksiin lamppuelektrodeilla vaan suoraan lamppuelektrodeille, jotka ovat yhteydessä vastaavasti L1reen ja C5:een. Ym-15 märretään, että virtapiiri muutoin toimii samoin kuin kuviossa 3 esitetty, joten toimintatapaa koskien voidaan viitata yllä annettuun selitykseen.

Esimerkki 2

Muuntajiin käytetään kahta ferriittisydäntä, kuten 20 Siemens R12,5. Käämitys e-f on yksi läpikulkeva johdin.

Käämitys a-b kulkee kolme kierrosta kummankin rengassydä-men ympäri ja käämitys c-d kulkee samoin kolme kierrosta kummankin sydämen ympäri. Ohjauskäämityksillä on 30 kierrosta kummankin sydämen ympäri. Kondensaattori C2 on 1nF 25 ja C8 on 0,1^uF. Vastus R1 on 1,5 ohmia. Muut komponentit vastaavat esimerkissä 1 annettuja, jolloin tulee kuitenkin huomata, että induktanssit kummassakin kelassa L1 ja L2 ovat erikseen 580^uH, mutta johtuen käsityötyyppisistä toleransseista ne voivat poiketa jonkin verran esitetystä.

. . 30 Loisteputkina oli kaksi kappaletta loisteputkia, joiden kummankin nimellisteho oli 36 W. Ohjausvirran ollessa nolla oli värähtelytaajuus putkien ollessa sytytettyinä 80 kHz. Syötettäessä ohjauspiirin läpi virta 20 mA tuli värähtelytaajuudeksi 140 kHz ja lamppujen ottamaksi säh-35 kötehoksi noin 20 W. Lisäämällä virtaa ohjauspiirin läpi arvoon 40 mA lamput sammuivat. Elektronisen piirin yhdis- 24 8 9 9 9 3 tetty tehonkulutus on suuruusluokkaa 4 W ja pääosin verrannollinen valotehoon siten, että täydellä valoteholla elektroniseen piiriin ja lampuille kulutetaan yhteensä noin 80 W, ohjausvirralla 20 mA kulutetaan noin 38 W ja 5 virralla 40 mA ohjausvirtaa kulutetaan alle 1 W.

Esimerkki 3

Komponentit olivat kuten esimerkissä 2 seuraavin poikkeuksin. Loisteputkia oli kaksi kappaletta 58 W ja takaisinkytkentäkäämitykset olivat toteutetut siten, että 10 käämityksellä a-b oli kuusi kierrosta kummankin muuntajan sydämen ympäri ja käämityksellä c-d samoin kuusi kierrosta kummankin muuntajan sydämen ympäri. Kuristimet L1 ja L2 olivat molemmat erikseen 500^uH. Nollan suuruisella ohjausvirralla ja siten täydellä valoteholla oli väräh-15 telytaajuus 70 kHz ja tehonkulutus 2 x 58 W loisteputkille ja noin 5 W muille komponenteille yhteensä noin 121 W. Ohjausvirralla 20 mA oli värähtelytaajuus 125 kHz ja lamp-puteho noin 2 x 30 W. Ohminen vastus ohjauspiirin käämityksissä on yhteensä 0,8 ohmia, joten jännitepudotus ohjaus-20 piirin yli virralla 20 mA on noin 16 mV.

Kuten aiemmin on mainittu, ei ohjausvirran ja lamp-putehon suhde ole lineaarinen vaan seuraa likimain neliö-ominaiskäyrää. Alan asiantuntijan osaamisen puitteissa on aikaansaada ohjausvirtapiiri tällaisen ominaiskäyrän linea-25 risoimiseksi. Käytännössä tämä ongelma ei ole ratkaiseva, koska kaikissa tilanteissa tulee ottaa huomioon voimakas epälineaarinen suhde lampputehon ja valohyötysuhteen välillä.

Kuviossa 7 näytetään esimerkki siitä, miten keksin-30 töä voitaisiin ajatella käytettävän. Huoneistoon, jossa on lattia 24 ja katto 25 on sovitettu joukko loisteputkivalaisimia 21, jotka kukin on erikseen varustettu keksinnön mukaisella laitteella. Kuhunkin valaisimeen syötetään siten verkkojännite, joka voi olla varustettu sammutus-35 mahdollisuudella, mutta ei säätömahdollisuudella. Lamppujen läpi viedään edelleen ohjausvirtapiiri, johon kaikki 25 89998 valaisimet on kytketty sarjaan siten, että virta yksinkertaiselta ohjausvirtalähteeltä kulkee kaikkien valaisimien läpi. Sopivaan saavutettavissa olevaan paikkaan on sovitettu ohjausyksikkö 23, jossa on käyttöpainikkeet 5 valon sammuttamiseksi ja sytyttämiseksi ja säätömahdolli-suus, jolla voidaan asetella valonvoimakkuuden haluttu arvo. Huoneeseen on edelleen sovitettu valoanturi 22. Ohjausyksikkö vastaanottaa valoanturilta signaaleja todellisesta valonvoimakkuudesta ja se on varustettu säätövirta-10 piirillä, joka aikaansaa mitatusta valonvoimakkuudesta riippuvaisen ohjaussignaalin, joka lähetetään valaisimille ja ohjaa niiden valaistusta.

Kuviossa 8 on esitetty esimerkki säätövirtapiiris-tä, joka voi olla sovitettu ohjausyksikköön 23. Koska vir-15 tapiirin toimintatapa on asiantuntijan ymmärrettävissä kuviosta, kuvataan sitä ainoastaan lyhyesti. Virtapiirissä on sisääntuloliittimet syöttöjännitteitä 5V DC, 12V DC ja 220V AC; sisääntuloliitännät valoanturille 22, ulos-tuloliitännät ohjausvirtasilmukkaan ja ulostuloliitännät 20 valaisimien tehonsyötölle.

Valoanturi 22 on tässä niin kutsuttu valoherkkä vastus, jolla on se ominaisuus, että vastus laskee valaistuksen noustessa. Operaatiovahvistin Opi muodostaa tästä jännitteen, joka ilmaisee mitatun valaistustason. Vahvis-25 timen Opi ympärillä olevien komponenttien arvojen valinnalla vastaavasti asettelulla määritetään haluttu minimi-valaistustaso, jota on merkitty viitteellä N2 (katso kuvio 9). Signaali vahvistimelta Opi viedään edelleen kahta tietä. Ensimmäinen kulkee operaatiovahvistimen Op2 ohitse, 30 jonka tehtävänä on siihen liittyvän piirin kanssa rajoittaa signaalia, jolloin viedään edelleen jännite, joka tietyn tason ylittävillä valaistustasoilla on vakiossa maksimiarvossaan, esimerkiksi 2 V kun taas jännite raja-arvon alapuolella vaihtelee valaistustason myötä. Rajataso, jon-35 ka määräävät vahvistimen Op2 ympärillä olevat komponentit, määrittävät valaistustason, jota on merkitty viitemerkin- 26 8 9998 nällä N1 (katso kuvio 9) ja jonka merkitys selitetään myöhemmin. Rajoitettu signaali viedään edelleen operaatio-vahvistimelle 0p3, joka yhdessä siihen liittyvien komponenttien kanssa, joiden joukossa on transistori, muuttaa 5 jännitesignaalin virtasignaaliksi, jota käytetään ohjaus-virtana valaisimissa.

Signaalioperaatiovahvistimelta 0p1 viedään kuten aiemmin on mainittu samanaikaisesti toiselle signaali-tielle, joka johtaa operaatiovahvistimelle 0p4. Operaatio-10 vahvistin 0p4 toimii yhdessä siihen liittyvän piirin kanssa niin kutsuttuna Schmidt-liipaisinpiirinä, jolla on hystereesi, lähemmin määriteltynä siten, että kun sisään-tulosignaali nousee, on vakaa, kunnes sisääntulosignaali ylittää niin kutsutun sulkutason (N4 kuviossa 9) ja kun 15 sisääntulosignaali laskee, laskee se toiselle ja alemmalle tasolle, ennen kuin ulostulosignaali jälleen tulee vakaaksi. Tätä toista tasoa kutsutaan sytytystasoksi (N3 kuviossa 9).

Ulostulosignaali operaatiovahvistimelta Op4 viedään 20 edelleen viiveyksikölle Tim, joka yhdessä siihen liittyneiden komponenttien kanssa antaa liipaisusignaalille viiveen, jota kutsutaan sammutusviiveeksi, kun valaistus-taso on nouseva, kun taas liipaisusignaali viedään eteenpäin välittömästi, kun valaistustaso on laskeva. Ulostulo-25 signaali ohjaa tämän jälkeen relettä valaisimien tehon syötön sytyttämiseksi ja sammuttamiseksi.

Operaatiovahvistimina Op1-4 voidaan käyttää komponenttia, jonka tunnuksena on LM 324, joka tarkasti ottaen sisältää neljä operaatiovahvistinta yhteisessä kotelossa.

30 Viiveyksikkönä Tim voidaan käyttää komponenttia merkinnäl-tään CD 4060.

Kuviossa 8 esitetyllä säätöpiirillä varustetun valaistuslaitteiston toimintatapaa selitetään nyt viitaten kuvioon 9. Tällöin kuvio 9a esittää pidemmän aikavälin, 35 joka tulee tässä olemaan suuruusluokkaa 14 tuntia kun taas kuviot 9b ja 9c esittävät esimerkkejä lyhyemmistä aikaväleistä, kuten 20 minuuttia.

27 8 9998

Keinovalolaitteisto voi aikaansaada huoneeseen va-laistustason N2f joka vastaa haluttua ja esimerkiksi työn edellyttämää alhaisinta tasoa, kuten valaistusvoimakkuut-ta 300 lux. Huone voi kuitenkin kattoikkunoiden 26, ikku-5 noiden ja aukkojen kautta vastaanottaa ulkoa valoa, kuten päivänvaloa. Kuviossa 9a on esitettynä, miten päivänvalon myötävaikutuksen huoneen kokonaisvalaistukseen voidaan ajatella vaihtelevan nollasta aikaisin aamulla nousten maksimiin keskipäivällä ja laskien jälleen nollaan illalla. 10 Kuviosta nähdään samanaikaisesti, miten valovaikutus kei-novalolaitteistolta vaihtelee. Käynnistettäessä vaikuttaa yksinomaan keinovalo ja sitä ohjataan täydellä teholla, jolloin valaistustaso pidetään tasolla N2. Kun päivänvalo lisääntyy, säädetään keinovaloa heti alaspäin sen suhteen 15 siten, että kokonaisvalaistustaso pidetään vakiona. Nousevalla valaistustasolla saavutetaan piste, jolloin operaatiovahvistimen 0p2 ympäri kulkeva virtapiiri rajoittaa säätösignaalia, jolloin keinovaloa ei enää säädetä alaspäin vaan se aikaansaa kiinteän minimivalaistustason N1, 20 esimerkiksi 100 lux. Huone vastaanottaa nyt vakion valais-tusmyötävaikutuksen keinovaloa ja mahdollisesti nousevan valaistusvaikutuksen päivänvaloa.

Päivänvalon lisääntyessä saavutetaan tiettynä ajanhetkenä sulkutaso N4, esimerkiksi 750 lux ja keinovalo 25 sammutetaan Tim:in määrittämän sammutusviiveen esimerkiksi 10 minuuttia jälkeen. Huonetta valaisee nyt yksinomaan päivänvalo, joka nousee ja laskee.

Jos päivänvalotaso laskee sytytystason N3, esimerkiksi 450 lux alapuolelle, kuten on esitetty edempänä oi-30 kealla kuviossa, syttyy keinovalo uudelleen, mutta alemmalla tasolla N1, vasta kun päivänvalo myötävaikuttaa vähemmän kuin N2-N1, säädetään keinovalaistuslaitteistoa voimakkuudeltaan ylöspäin, siten, että vaadittu minimitaso N2 voidaan aina ylläpitää. Kun päivänvalon myötävaikutus 35 on laskenut nollaan, valaisee keinovalaistuslaitteisto täydellä voimakkuudella.

28 89998 Päivänvalo voi kuten tunnettua vaihdella hyvin voimakkaasti ja epäsäännöllisesti sääolosuhteiden, kuten pilvien johdosta. Esimerkit kuvioissa 9b ja 9c selvittävät, miten säätölaitteisto reagoi tällaisiin voimakkaisiin vai-5 kutuksiin.

Kuvio 9b esittää tilanteen, joka esimerkiksi voisi esiintyä keskellä päivää, jolloin päivänvalo on voimakasta ja keinovalo täysin sammutettu. Pulssimaisesti ohi kulkee tumma pilvi ja päivänvalon myötävaikutus laskee hyvin al-10 haiselle tasolle. Keinovalo sytytetään välittömästi ja säädetään välittömästi tasolle, jolla otettaessa huomioon jäljellä oleva alhainen päivänvalotaso yhä saavutetaan vaadittu vähimmäisvalaistus. Myöhempänä ajanhetkenä kulkee pilvi jälleen pois. Keinovalo säädetään heti alaspäin ta-15 solle N1, mutta sammutetaan vasta sammutusviiveen Tim määrittämän ajan jälkeen.

Kuvio 9c esittää toisen tilanteen, joka voisi esiintyä synkän pilvisenä päivänä. Päivänvalo antaa vähäisen myötävaikutuksen ja keinovalo on sytytetty ja säädetty an-20 tamaan sopiva lisämyötävaikutus. Pulssimaisesti pilvipeite avautuu ja päivänvalo tulee voimakkaaksi. Keinovalo säädetään heti alaspäin minimitasolle N1, mutta sitä ei voida sammuttaa ennen kuin sammutusviive on kulunut vaikka päi-vänvalaistustaso on riittävä. Ennen kuin tämä on tapahtu-25 nut, sulkeutuu pilvipeite kuitenkin jälleen ja keinovalo säädetään heti soveliaalle tasolle.

Ymmärretään, että kuvattu laitteisto toimii tarkoituksen mukaisesti todellisissa olosuhteissa, jolloin valaistus huoneessa on aina riittävä samalla kun äkkinäinen 30 sytytys ja sammutus, mikä voisi lyhentää valolähteiden elinikää ja olla psykologisesti epämiellyttävää, on estetty ja samalla käytetään pienin mahdollinen määrä energiaa valaistukseen.

Vaikka keksintöä on yllä kuvattu viitaten erityi-35 seen esimerkkiin, nimittäin loisteputkikäyttöön, on selvää, että sitä voidaan käyttää minkä tahansa sähköisen 29 89999 tehonkuluttajan syöttöpiirin ohjaukseen. Sitä voidaan, kuten on mainittu, erityisen hyvin käyttää muille kaasu-purkauslampuille, kuten elohopealampuille, natriumlampuille, ksenonlampuille jne.

5 Säätö ohjaussignaalilla tasavirran tai tietyn suu ruisen vaihtovirran muodossa tekee sen edelleen soveliaaksi säätöön tai modulointiin lukemattomilla tavoilla, esimerkiksi käyttöön stroboskooppina tai vastaavana.

Claims (10)

1. 8 9 9 9 B 30
2. 1. Laite vaihtovirran ohjaamiseksi tehonkuluttajal-le, joka laite käsittää sisääntuloliittimen sisääntulote- 5 hon vastaanottamiseksi, ulostuloliittimen (f) ulostulovir-ran syöttämiseksi tehonkuluttajalle (Lyl), ohjausliittimen komentosisääntulovirran vastaanottamiseksi, muuntajaväli-neen käsittäen magneettisesti kyllästyvää materiaalia (Tri, Tr2), ainakin yhden tehokäämityksen (n3) ja kaksi 10 takaisinkytkentäkäämitystä (nil, nl2), joka tehokäämitys (n3) on kytketty mainittuun ulostuloliittimeen (f), ja aktiivisia elektronisia komponentteja (Tl, T2) ulostulovir-ran ohjaamiseksi, joita aktiivisia komponentteja (Tl, T2) ohjataan sähkösignaaleilla, jotka on tuotettu takaisinkyt-15 kentäkäämityksissä (nil, nl2) ulostulovirran indusoimalla induktiivisella takaisinkytkennällä muuntajavälineissä, jolloin takaisinkytkentäsignaalit tuotetaan tuloksena magneettisesta kyllästymisestä magneettisessa materiaalissa (Tri, Tr2), joka muuttaa induktoriippuvuutta sillä tavoin, 20 että ulostulovirta syklisesti muuttaa suuntaa, tunnettu siitä, että magneettinen materiaali on jaettu ainakin kahteen osaan (Tri, Tr2), jotka kukin osa on varustettu ainakin yhdellä sähköisellä lisäkäämityksellä sijoitettuna kyseisen magneettimateriaaliosan ympärille ja 25 nimettynä komentokäämitykseksi (n5, n6), jotka molemmat komentokäämitykset (n5, n6) on kytketty ohjausliittimeen, jotta ainakin toisen komentokäämityksen (n5, n6) läpi johdettu sähkövirta myötävaikuttaa magneettisen materiaalin vastaavan osan (Tri, Tr2) magnetointiin, jolloin kyllästy-30 minen esiintyy ulostulovirran virtatasolla, joka on erilainen kuin virtataso, jolla kyllästyminen esiintyisi mainitun komentovirran puuttuessa.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että magneettinen materiaali (Tri, Tr2) 35 käsittää kaksi erillistä magneettimateriaalisydäntä, jotka 31 39993 kukin sydän kannattavat toista kahdesta keskenään samanlaisesta tehokäämityksestä (nl3, nl4), jotka on kytketty keskenään sarjaan, ja yhtä kahdesta keskenään samanlaisesta komentokäämityksestä (n5, n6), jotka komentokäämitykset 5 (n5, n6) on kytketty keskenään sarjaan ja kytketty ohjaus- liittimien parin väliin ja järjestettyinä käämityssuunnil-taan siten, että muutokset ulostulovirrassa indusoivat oleellisesti tasoltaan samanlaiset mutta napaisuudeltaan vastakkaiset jännitteet kahteen komentokäämitykseen (n5, 10 n6), joten ohjausliittimiin ei indusoida oleellisesti lainkaan nettojännitteitä.
4. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että tehokäämitykset (nl3, nl4) on reititetty kahden magneettisydämen ympäri ensimmäiseen suun- 15 taan, että takaisinkytkentäkäämityksistä ensimmäinen (nil) on reititetty molempien magneettisten sydämien ympäri samaan ensimmäiseen suuntaan, että takaisinkytkentäkäämityksistä toinen (nl2) on reititetty molempien magneettisten sydämien ympäri ja niiden molempien ympäri toiseen suun-20 taan, joka on vastakkainen mainitulle ensimmäiselle suunnalle, ja että komentokäämitykset (n5, n6) on reititetty siten, että komentokäämityksistä ensimmäinen (n5) ympäröi kahdesta magneettisydämestä ensimmäistä ensimmäisessä suunnassa ja komentokäämityksistä toinen (n6) ympäröi mag-25 neettisydämistä toista toisessa suunnassa.
5. 4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen laite, tunnettu induktanssivälineistä (LI), jotka on kytketty tehokäämityksen (n3) ja tehonkuluttajän (Lyl) väliin, jotta ulostulovirta kulkee mainittujen induktanssi- 30 välineiden (LI) läpi.
6. 5. Valaisinyksikkö (21) kaasunpurkauslamppua (Lyl) varten, joka valaisinyksikkö (21) käsittää jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukaisen laitteen ja on kytketty ohjaamaan kaasupurkaus lamppua (Lyl) komentovirtasisääntulon 35 ohjaamalla tehotasolla. 32 8 9998
7. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen valaisinyksikkö, tunnettu komentoyksiköstä (23) joka on liitetty laitteen ohjausliittimeen sopivien virtojen tuottamiseksi komentokäämityksiä (n5, n6) varten. 5 7. Järjestelmä käsittäen ainakin kaksi patenttivaa timuksen 5 tai 6 mukaista valaisinyksikköä (21), tunnettu siitä, että vastaavien valaisinyksiköiden (21) ohjausliittimet on kytketty sarjaan siten, että yhteinen komentovirta kulkee molempien tai kaikkien valaisinyksi-10 köiden (21) läpi ohjaten kutakin laitetta.
8. 8. Valaisinjärjestelmä käsittäen ainakin yhden va-laisinyksikön (21), valaistusta mittaavan laitteen (22) valon havaitsemiseksi ja siihen kytketyn komentoyksikön (23), tunnettu siitä, että kukin valaisinyksikkö 15 (21) on varustettu jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukai sella laitteella ja sitä ohjataan komentoyksiköllä (23) sillä tavoin, että valaistuksenmittauslaitteella (22) mitattu valaistustaso aina säilyy suurempana tai yhtä suurena kuin haluttu minimivertailutaso sähkötehon minimikulu-20 tuksella, että komentoyksikkö (23) on varustettu välineillä valaistusyksikön (21) tehon päällekytkentää varten siinä tapauksessa, että mitattu valaistustaso putoaa ennalta-määrätyn päällekytkeytymistason alapuolelle, että komento-yksikkö (23) on varustettu välineillä valaistusyksikön 25 (21) tehon sammutusta varten ja että komentoyksikkö (23) on varustettu viivevälineillä (Tim), jotka saavat tehon-sammutuksen tapahtumaan ainoastaan sen jälkeen kun valaistustaso on keskeytymättä ylittänyt toisen ennalta määrätyn valaistustason ennaltamäärätyn ajan.
9. 9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukaisen lait teen, valaistusyksikön tai järjestelmän käyttö, tunnettu siitä, että on varattu välineet (22) fysikaalisen parametrin mittaamiseksi, jonka on tuottanut yksi tai useampia laitteista ja ohjaussilmukka, jolloin laitteita 35 voidaan ohjata automaattisesti mitatun parametriarvon ja 33 39999 vertailuparametriarvon välisellä vertailulla.
10. 10. Menetelmä tehonkuluttajalle syötetyn vaihtovirran taajuuden ohjaamiseksi, jolloin vaihtovirtaa ohjataan aktiivisilla elektronisilla komponenteilla (Tl, T2), jol-5 loin aktiivisia elektronisia komponentteja (Tl, T2) ohjataan signaaleilla, jotka on tuotettu induktiivisella ta-kaisinkytkennällä vaihtovirran indusoimana magneettisessa materiaalissa (Tri, Tr2), jolloin takaisinkytkentäsignaa-lit tuotetaan tuloksena magneettisesta kyllästymisestä 10 magneettisessa materiaalissa (Tri, Tr2), joka muuttaa in-duktioriippuvuutta sillä tavoin, että tehonkuluttajalle syötetty ulostulovirta syklisesti muuttaa suuntaa ja jolloin ulostulovirtaa rajoitetaan syöttämällä se induktans-sivälineiden (LI) läpi, tunnettu siitä, että mag-15 neettimateriaali on jaettu kahteen osaan (Tri, Tr2), joihin vaikutetaan yhdellä tai useammalla käämityksellä, jotka on nimetty komentokäämityksiksi (n5, n6), jotka johtavat virtaa, joka on nimetty komentovirraksi, joka myötävaikuttaa magneettisen materiaalin (Tri, Tr2) magnetoin-20 tiin, jolloin kyllästyminen esiintyy ulostulovirran arvoilla, jotka poikkeavat komentovirran puuttuessa vaikuttavista arvoista, jotta niitä ajanjaksoja, joiden jälkeen ulostulovirtaa muuttaa suuntaa, voidaan ohjata. 34 89998