FI91120C - Purkauslampun elektroninen liitäntälaite - Google Patents

Description

i 91120

Purkauslampun elektroninen liitåntålaite. - Elektronisk kopplingsanordning for urladdningslampa.

Keksinnon kohteena on purkauslampun elektroninen liitåntålaite, johon kuuluu suurtaajuusvirtaa syottåvå ajopiiri, impedanssi lampun rinnalla, induktanssi ajopiirin ja lampun vålisså sekå ohjauspiirin ohjaamat piirielimet, joilla voidaan vaikuttaa lamppuvirran taajuuteen.

FI-patenttijulkaisusta 63146 tunnetaan purkauslampun elektroninen liitåntålaite, jossa pååtetransistorien ohjausmuuntajalla on toisiokååmi, jonka avulla vaikutetaan pååtetransistorien toimintaan niin, ettå voidaan sååtåå lampun kautta kulkevaa virtaa. Tåsså tapauksessa ohjausmuuntajalla ei siis ole mitåån tekemistå lampun elektrodien kautta kulkevan hehkutusvirran ja lampun sytytysjånnitteen kanssa. Tåsså tunnetussa liitåntålait-teessa on kåytetty lampun rinnalla olevan kondensaattorin kanssa sarjaan kytkettyå PTC-komponenttia, joka aluksi sallii hehkutusvirran kulun ja sitten kuumetessaan rajoittaa virtaa niin, ettå jånnite lampun napojen yli kasvaa sytytykseen riit-tåvåksi. Tåhån jårjestelyyn liittyy kuitenkin useita epåkohtia. PTC-vastuksen aikavakio on epåmååråinen, koska se perustuu ter-miseen aikavakioon. Se on vanheneva komponentti, jonka luotet-tavuus on huono verrattuna muihin tyypillisiin liitåntålaittei-den komponentteihin. Lampun uudelleensytytyksisså kuuma PTC-vastus ei toimi, vaan eståå hehkutusvirran kulun.

Keksinnon tarkoituksena on saada aikaan parannettu liitåntålaite, jolla varmistetaan hehkutusvirran kulku ja sytytysjånnitteen muodostaminen ilman edellå mainittuja epåkohtia.

Tåmå tarkoitus saavutetaan oheisessa patenttivaatimuksessa 1 esitettyjen keksinnon tunnusmerkkien perusteella.

Seuraavassa keksinnon eråstå suoritusesimerkkiå selostetaan viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa 2 kuvio 1 esittåå keksinnon mukaista lamppupiiriå ja kuvio 2 esittåå esimerkkiå kuvion 1 mukaisen 1amppupii rin jån-nitteiden (1åhtojånnite ja 1amppujånnite) ja virran kåyråmuodoista.

Lamppupiirin rakenne ja toiminta on seuraava.

Ajopiiri antaa 1åhtonastastaan suorakaidejånnitteen Uuhto, joka vaihtelee V+:n ja V-:n vålillå. Kuristimen ensioinduktans-si Lp rajoittaa virran li nousunopeutta. Oikosulkemalla toisio-kååmi Ls pienennetåan virran li nåkemåå induktanssia ja siten suurennetaan Ii:n nousunopeutta.

Ajopiirin låhto vaihtaa tilaa kun li on noussut kynnysarvoon Ik. Tama kynnysarvo ei riipu Ii:n nousunopeudesta tai taajuu-desta.

Kun kayttojannite kytketåån, ajopiiri kåynnistyy ja ohjauspii-rin monostabiili liipaisee sulkien samalla kytkimen S. Virran li nåkemå induktanssi on pieni ja nousunopeus suuri. Kun ajopiiri mååråå virran li huippuarvon tietyn kynnysarvon Ik suuruiseksi, on virran li taajuus suuri; merkitåån fi. Tål loin kondensaattorin Cs låpi kulkee virran kynnysarvoon Ik verran-nollinen virta In, ja lampun yli oleva jannite Ul on pieni. Virran kynnysarvo Ik on valittu siten, ettå virraksi In tulee lampun vaatima hehkutusvirta.

Ennalta mååråtyn hehkutusajan T kuluttua monostabiili avaa kytkimen s, jolloin virta li nåkee tåyden induktanssin Lp. Virran li nousunopeus pienenee ja siten taajuus pienenee arvoon f2, joka on olennaisesti pienempi kuin taajuus fi, kuten kuvion 2 virtakåyråstå ilmenee. Kondensaattorin C* kapasitanssi on valittu siten, ettå taajuudella f2 virta li nostaa jånnitteen Ut yli lampun vaatiman sytytysjånnitteen Ue ja lamppu syttyy.

II

91120 3

Lampputyyppistå ja kåytetystå hehkutusvirran suuruudesta riip-puen hehkutusaika T voi tyypil1isesti vaihdella rajoissa 400 ms - 2 s.

Kytkimenå S voidaan kåyttåa esim. triakkia tai kahta tyristo-ria, jotka on kytketty siten rinnakkain, ettå tyristorien ollessa ohjattuna johtavaan tilaan virta kulkee molempiin suun-tiin. Kytkin S voi joko tåysin avata tai sulkea toisiokååmiin Ls liittyvån virtapiirin, tai se voi olla myos virtaa rajoitta-va kytkinelin, joka on ohjattavissa pienohmisen ja suurohmisen tilan vålillå. Joka tapauksessa kytkinelimen S ohjauksella aikaansaadaan nopea askelmuutos virran li taajuuteen ja vastaa-vasti lampun yli olevaan jånnitteeseen Ul-

Piirisså olevat kondensaattorit Ci ja C2 eståvåt tasavirran kulun 1amppupiirisså ja pitåvåt yhteiseen pisteeseenså kytketyn katodin halutussa potentiaalissa.

Normaalissa toiminnassa jånnitteet Uci ja UC2 ovat yhtå suuret. Ajopiirin toteutuksesta riippuen saatetaan tarvita jokin ulkoinen keino jånnitteiden pitåmiseksi yhtå suurina. Kirjalli-suudessa on esitetty useitakin mahdol1isuuksia (esim. K.H.

Billings, Handbook Of Switchmode Power Supplies, 1989 s. 3.156-3.157). Piirisså Ci:n ja C2:n yhteisesta pisteestå viedåan jånnitetieto ajopiirin nastaan komp. Tålloin ajopiiri muuttaa toimintaansa siten, ettå Uci ja UC2 pysyvåt yhtå suurina. Tåmå toteutetaan muutamalla positiivisen ja negatiivisen puolijakson kynnysvirran 1¾ arvoja hieman eri suuriksi siten, ettå mahdol-linen ero Uci^n ja UC2:n vålillå pienenee.

Mikåli kåytetåån sellaista kytkinelintå S, jota ei tarvitse erottaa lamppupiiristå, voivat Lp ja Ls olla kytkettynå toi-siinsa: toinen voi olla toisen osa tai ne voivat olla yksi ja sama kååmi.

4

Vastaava vaikutus kuin kytkimell® S, voidaan saada aikaan my° tasa- tai vaihtovirtaa syottavalla elimellå.

Lamppupiiri voidaan toteuttaa myos siten, ettå hehkutus saadaan aikaan avaamalla kytkin S ja sytytys sulkemalla se. Tålloin kondensaattori Cs on korvattava esim. induktanssi 11 a tai muunta-jalla, jotta haluttu toiminta saadaan aikaan. Olennaista kek-sinnossa on, ettå induktanssiin LP vaikuttamal1 a muutetaan lamppupiirin suurtaajuusvirran taajuutta siten, ettå impedans-sin Cs vaikutus sen kautta kulkevaan virtaan muuttuu virran kulkua eneirunan rajoittavaksi kun sytytystå edeltavå hehkutus-aika on kulunut. Keksinto tarjoaa siis yksinkertaisen ja tehokkaan tavan huolehtia tehokkaasta hehkutusvirrasta ja lampun sytytyksestå, samalla kun varmistetaan, ettå lampun palaessa sen rinnalla olevan impedanssin kautta kulkee vain hyvin pieni virta, joka ei aiheuta merkittåviå tehohåvioitå.

II

Claims (7)

91120 5

1. Purkauslampun elektroninen liitåntålaite, johon kuuluu suur-taajuusvirtaa syottåvå ajopiiri, impedanssi (C.) lampun rinnalla, induktanssi (Lp) ajopiirin ja lampun valissa seka ohjauspiirin ohjaamat piirielimet (L«, S), joilla voidaan vaikuttaa lamppuvirran taajuuteen, tunnettu siitå, ettå piirielimet (La, S) muuttavat induktanssin (Lp) arvoa ohjauspiirin måårååmånå ajankohtana, jolloin lampun katodien låpi kulkevan virran ja lampun sekå impedanssin (C.) yli olevan jånnitteen muuttaminen on mahdollista ja mainittu induktanssin (Lp) arvon muutosajankohta ei oleellisesti riipu mainitun suur-taajuusvirran suuruudesta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liitåntalaite, t u η n e t -t u siitå, ettå mainittuun induktanssiin (Lp) vaikutetaan siten, ettå mainitun suurtaajuusvirran taajuus on sytytystå edeltåvånå hehkutusaikana (T) olennaisesti suurempi kuin syty-tyksen jålkeen lampun palaessa ja ettå mainittuun impedanssiin (Cs) kuuluu ainakin yksi kondensaattori.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen liitåntålaite, tunnettu siitå, ettå induktanssin (Lp) toisiokååmi (La) liittyy virtapiiriin, jossa on ohjattava kytkinelin (S).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen liitåntålaite, t u η n e t -t u siitå, ettå kytkinelin (S) on lampun elektrodien hehkutuk-seen tarvittavan ennalta mååråtyn ajan (T) suljettuna tai vir-taa johtavana ja mainitun ennalta mååråtyn ajan kuluttua ava-taan tai ohjataan virtaa rajoittavaan tilaan.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen liitåntålaite, t u η n e t -t u siitå, ettå mainittua kytkinelintå (S) ohjaa ohjauspiiri, joka ohjaa kytkinelimen virtaa johtavaan tilaan kun kåyttdjån-nite kytketåån lamppupiiriin, ja ettå ohjauspiirisså on mono- 6 stabiili, joka ennalta mååråtyn ajan (T) kuluttua ohjaa kytkin-elimen virtaa rajoittavaan tilaan.

6. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen liitåntålaite, tun-n e t t u siitå, ettå induktanssi 11a (Lp) on toisiokååmi (L«) tai ensiokååmin osa, johon liittyy virtaa rajoittava elin (S) tai virtaa syottåva elin.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen liitåntålaite, tunnettu siitå, ettå ajopiirin virran (Ix) huippuarvo on rajoitettu tiettyyn kynnysarvoon (Ik), joka on virran taajuudesta olennaisesti riippumaton. II 91120 7