FI93297C - Kytkentäjärjestely kaasupurkauslampun sytyttämistä ja käyttöä varten - Google Patents

Description

93297

Kytkentäjärjestely kaasupurkauslampun sytyttämistä ja käyttöä varten

Keksintö kohdistuu kytkentäjärjestelyyn kaasupur-5 kauslamppujen, etenkin metallihöyrylamppujen, sytyttämistä ja käyttöä varten.

Erilaiset kytkennät kaasupurkauslamppujen esikyt-kentälaitteita varten ovat olleet tunnettuja jo pitkään. Niissä kaikissa käytetään sytyttämistä varten lampun kansio sa samansuuntaisesti sijaitsevaa hohtokäynnistintä sekä virran rajoittamista varten käytön aikana sarjaan kaasupurkauslampun kanssa kytkettyä kuristinta. Näissä hohto-käynnistimen ja kuristimen käsittävissä järjestelyissä ei tapahdu lepättamatonta äkkikäynnistystä, ja sitä paitsi 15 lamppu ei pala vakaasti. Myös verkkojänniteheilahtelujen vaikutus lampun valovirtaan on melko huomattava. Koska hohtokäynnistimessä on mekaaninen kytkin, joka on lämpö-bimetallikytkin, on sen vioittumisvaara verraten suuri.

Näiden haittojen välttämiseksi on kehitetty elek-20 tronisia esikytkentälaitteita. Tällaista kytkentää on selitetty DE-PS 3 152 342:ssa. Se koostuu virtalähteestä, sytytyskytkennästä, ohjauselementistä ja apujänniteläh-teestä. Tällainen esikytkentälaite on kuitenkin rakenneosiltaan hyvin monimutkainen ja siten usein myös melko ... 25 altis häiriöille. Lisäksi se on suunniteltu pääasiassa loisteputkia varten, jotka tarvitsevat alhaisemman sytytys jännitteen kuin metallihöyrylamput. Tämä esikytkentälaite on siten täysin sopimaton metallihöyrylamppuihin.

Keksinnön tehtävänä on aikaansaada elektroninen 30 esikytkentälaite erityisesti metallihöyrylamppuja varten, jotka tarvitsevat suuren sytytysjännitteen 2 - 5 kV: n alueella.

Tehtävä ratkaistaan tämän keksinnön avulla. Sille on tunnusomaista, että tasasuunnattuun jännitteeseen, 35 edullisesti siltatasasuuntaajan välityksellä tasasuunnat- 93297 2 tuun verkkojännitteeseen, on liitetty puskurikondensaat-tori, edullisesti elektrolyyttikondensaattori, jonka rinnalle on kytketty kuristin-kondensaattori-sarjakytkentä, jolloin kondensaattorin rinnalle on kytketty elektroninen 5 kytkin, edullisesti transistori tai tyristori sekä elektroniseen kytkimeen kuuluva elpymisdiodi, ja että rinnak-kaiskondensaattorilla varustettu kaasupurkauslamppu on liitetty toisen kuristin-kondensaattori-sarjakytkennän välityksellä kondensaattorin, elektronisen kytkimen ja el-10 pymisdiodin muodostamaan rinnankytkentään. Tässä uuden tyyppisessä esikytkentälaitteessa sytytyspiiri ja syöttö-piiri on yhdistetty ja sitä voidaan pitää yhtenä yksikkönä. Täten ei tarvita myöskään omaa sytytyspiiriä. Kytkentä toimii lisäksi syöttöjännitteestä riippumattomasti. Lisäk-15 si kaasupurkauslamppua syötetään aina vakioteholla. Näin tapahtuu myös silloin, kun lampunpolttojännite muuttuu, joka nousee lampun vanhetessa.

Keksinnön eräs suoritusmuoto perustuu siihen, että kondensaattorista, elektronisesta kytkimestä ja elpymis-20 diodista muodostuvan rinnankytkennän kanssa on kytketty sarjaan vielä yksi kuristin. Tällä tavoin voidaan molempien jo olemassa olevien kuristimien koko pitää pienenä.

Edullista on, että toisen kuristin-kondensaattori-sarjakytkennän kuristin on sijoitettu sarjaan kondensaat-25 torista, elektronisesta kytkimestä ja elpymisdiodista • c koostuvan rinnankytkennän kanssa. Tämän toimenpiteen ansiosta keksinnön mukainen esikytkentälaite soveltuu erinomaisesti kaasupurkauslamppuja varten, joiden sytytysjännite on alle 2 kV.

30 Piirustukseen viitaten tarkastellaan keksintöä seu- .· raavassa yksityiskohtaisemmin. Kuvio 1 kuvaa elektronisen esikytkentälaitteen peruskytkentää, kuvio 2 laajennettua kytkentää käsittäen kolme kuristinta, ja kuvio 3 kytkentää lamppuja varten, joiden sytytysjännite on alle 2 kV.

li 3 93297

Kaikissa kuvioissa liittimiin 1, 2 tulee tasajänni-te, joka normaalitapauksessa on siltatasasuuntaajan avulla tasasuunnattu verkkojännite. Tässä tasajännitteessä sijaitsee puskuri- tai tasoituskondensaattori C4.

5 Sellaisena toimii useimmiten elektrolyyttikonden saattori, jonka kapasiteettiarvo on suuri. Kuristin-kondensaattori -sarjakytkentä LI, Cl on kuvion 1 kytkennässä kytketty rinnan puskurikondensaattorin C4 kanssa. Tämän Ll-Cl-sarjakytkennän kondensaattorin Cl kanssa on kytketty 10 rinnan elektroninen kytkin S, joka on yleensä transistori tai tyristori, ja elpymisdiodi D. Lisäksi kuvion 1 mukaisen elektronisen esikytkentälaitteen kytkennässä kondensaattorin Cl kanssa on kytketty rinnan toinen kuristin-kondensaattori-sarjakytkentä L2, L3, joka on sarjassa kaa-15 supurkauslampun L kanssa. Kaasupurkauslamppu L käsittää vielä rinnakkaiskondensaattorin C2.

Kuvion 2 kytkentä on periaatteessa identtinen kuvion 1 kytkennän kanssa käsittäen lisäksi kuitenkin kolmannen kuristimen L3. Se on sijoitettu sarjaan kondensaat-20 torin Cl kanssa.

Kuvio 3 kuvaa toista keksinnön mukaisen elektronisen esikytkentälaitteen vaihtoehtoista suoritusmuotoa. Siinä sarjaan kondensaattorin C3 kanssa kytketty kuristin L2 on poistettu. Tässä kytkennässä on siten vain kaksi ... 25 kuristinta LI, L3.

<. · Näissä kolmessa kuviossa kuvatut kytkennät perustuvat sarjaresonanssipiiriin, jolloin se sisältää aina yhden päävärähtelypiirin ja yhden kulutuspiirin. Kuviossa 1 pää-värähtelypiiri koostuu kuristimesta LI ja kondensaatto-30 rista Cl. Kuvioissa 2 ja 3 se sitä vastoin koostuu kuris-- ·. timista LI, L3 ja kondensaattorista Cl. Kulutuspiirin muo dostavat kuvioissa 1 ja 2 kuristin L2 ja molemmat kondensaattorit C2, C3, ja kuviossa 3 kuristin L3 kuuluu kulu-tuspiiriin, koska kuristinta L2 ei ole. Kaasupurkauslamppu 35 L toimii kuluttajana. Elektronisen kytkimen S täytyy he- 4 93297 rättää määritellysti aina kyseinen sarjaresonanssipiiri. Tasoituskondensaattori C4 täytyy olla mitoitettu siten, että se antaa aina käyttöön resonanssipiirille välttämättömän ja ennen kaikkea katkottoman syöttöjännitteen. Sar-5 jaresonanssipiirin vakaata värähtelykäyttäytymistä varten täytyy kuristimien LI, L2 induktanssien sekä kondensaatto-reiden Cl, C2 kapasiteettien olla tietyssä suhteessa toisiinsa. Kuristin L2 kuvioissa 1 ja 2 toimii jännitesuhteiden sovittajana kulutuspiirissä ja kaasupurkauslampussa L, 10 sekä päävärähtelypiirin vaihetason kompensoimiseksi. Ku viota 3 vastaavan esikytkentälaitteen kytkennässä kuristin L3 suorittaa edellä mainitun kuristimen L2 tehtävän.

Ylimääräinen kuristin L3 kuviossa 2 on välttämätön epävakailla kuluttajilla sarjaresonanssipiirin hienosäätöä 15 varten.

Kolmen kuvion kytkennöissä valittiin yhteiseksi vertauspisteeksi aina tasajännitteen negatiivinen potentiaali. Yhteisenä vertauspisteenä voidaan kuitenkin käyttää myös positiivista potentiaalia, jolloin kytkennän toi-20 minto säilyy täysin entisen laisena.

Lopuksi tarkastellaan vielä kytkennän toimintatapaa sytytyksessä ja käytössä.

Ennen sytytystä tai sytytyshetkellä kaasupurkaus-lamppu toimii suuriohmisena kuormana. Kytkennät toimivat ... 25 tässä käyttötapauksessa ylösmuuntajina tai suurjännitesy- tystysgeneraattoreina, jolloin aina mitoituksen mukaan tuotetaan useita kV:a suurjännitettä.

Taajuuden määrittävät komponentit sarjaresonanssi-piirissä ovat sytytyshetkellä kaikissa kolmessa kytkennäs-30 sä kondensaattoreiden Cl, C2, C3 kapasiteetit, ja lisäksi .·· kuviossa 1 kuristimen L2 induktanssi, kuviossa 2 kuristi mien L2, L3 induktanssit ja kuviossa 3 kuristimen L3 induktanssi. Näiden resonanssipiirien taajuus on sytytyshetkellä moninkertainen kyseisen päävärähtelypiirin taajuu-35 teen verrattuna. Kondensaattorin C2 vastaavan mitoituksen li 5 93297 avulla kondensaattorista Cl riippuen tuotetaan itse kaasu-purkauslampussa L sekä kondensaattorilla C2 useiden kV:n suurjännite, minkä ansiosta kaasupurkauslamppu L syttyy.

Mikäli kaasupurkauslammpu L syttyy kondensaattoril-5 la C2 syntyneen suurjännitteen seurauksena, sortuu tämä kondensaattorilla C2 ja kaasupurkauslampulla L iskunomai-sesti. Värähtelypiiritaajuus alenee tällöin päävärähtely-piirin taajuuteen. Kondensaattorilla C2 on tällöin enää ainoastaan kaasupurkauslampun L käyttöjännite. Kytkennät 10 kolmessa kuviossa toimivat nyt alasmuuntajina, jolloin maksimaalinen värähtelypiiri jännite jakautuu komponenteille kulutuspiirissä. Tarvittava energia kaasupurkauslampun L käyttöä varten varataan päävärähtelypiiristä uudelleen kulutuspiiriin ja asetetaan lampun L käyttöön.

c ·

Claims (3)

6 93297

1. Kytkentäjärjestely kaasupurkauslamppujen, etenkin metallihöyrylammpujen, sytytystä ja käyttöä varten, 5 tunnettu siitä, että tasasuunnattuun jännitteeseen (1, 2) on liitetty edullisesti siltatasasuuntaajan välityksellä tasasuunnattu verkko jännite, puskurikondensaatto-ri (C4), edullisesti elektrolyyttikondensaattori, jonka rinnalle on kytketty kuristin-kondensaattori-sarjakytkentä 10 (LI, Cl), jolloin kondensaattorin (Cl) kanssa rinnan on kytketty elektroninen kytkin (S), edullisesti transistori tai tyristori, ja elektroniseen kytkimeen kuuluva elpymis-diodi (D), ja että rinnakkaiskondensaattorilla (C2) varustettu kaasupurkauslamppu (L) on liitetty kondensaattorin 15 (Cl), elektronisen kytkimen (S) ja elpymisdiodin (D) muo dostamaan rinnankytkentään.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kytkentäjärjestely, tunnettu siitä, että sarjaan kondensaattorin (Cl), elektronisen kytkimen (S) ja elpymisdiodin (D) 20 kanssa on kytketty vielä yksi kuristin (L3).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kytkentäjärjestely, tunnettu siitä, että toisen kuristin-konden-saattori-sarjakytkennän (L2, C3) kuristin (L2) on kytketty sarjaan kondensaattorista (Cl), elektronisesta kytkimestä 25 (S) ja elpymisdiodista (D) muodostetun rinnankytkennän « kanssa. < ' ' < II 7 93297