FI96160C - Etukytkentälaite suoraan kuumennettua purkausputkea varten - Google Patents

Description

96160

Etukytkentälaite suoraan kuumennettua purkausputkea varten Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen etukytkentälaite.

Hakijan julkaisusta DE-OS 32 08 607 tunnetaan tällainen etukytkentälaite, Ohjattava impedanssi muodostetaan tässä olennaisesti ohmisella impedanssilla, kuten esim. ohjattavalla ohmisella vastuksella tai kuumennusjohtimella. Impedanssin ohjauskytkentäosa toimii purkausputken käyttötilan mukaisesti, jolloin ohjauskytkentäosassa on ohjaussuureena esim. an-turikytkennän tuottama, putkivirran suhteen verrannollinen signaali. Ohjaussuure voi olla myös verrannollinen putkijän-nitteen suhteen. Vaihtojännitegeneraattorin käyttötaajuus on valittava resonanssin määräävien suureiden suhteen siten, että jännitteenlasku kondensaattorissa riittää putken sytyttämiseksi elektrodien riittävän lämmityksen jälkeen. Tämän avulla parannetaan putken käynnistyskäyttäytymistä huonontamatta koko kytkennän toimintakäyttäytymistä. Kun putki on syttynyt, niin sen käyttöjännite on lähes riippumaton kuu-mennusvirrasta. Itse kuumennusvirta on kääntäen verrannollinen kondensaattorista ja ohjattavasta impedanssista koostuvan sarjakytkennän kokonaisimpedanssiin. Korottamalla impedanssia joko ohjauksella tai taajuuden muutoksella alenne-·· taan kuumennustehoa ja siten lisätään laitteen kokonaishyö- tysuhdetta.

Julkaisusta DE-OS 32 08 607 on edelleen tunnettua, että vaihtojännitegeneraattori on muodostettu vaihtovirtaverkkoon liitetystä tasasuuntaajasta ja tämän jälkeen kytketystä -* vaihtosuuntaajasta.

Hakijan aikaisemman, mutta julkaisemattoman eurooppalaisen patenttihakemuksen 88 106 325.9 mukaisesti ehdotetaan sää-töyksikön järjestämistä, jonka avulla vaihtovirtaverkosta otettu teho pidetään vakiona siten, että tasasuuntaajalla 2 96160 tuotetun tasajännitteen oloarvo ja tasasuuntaajasta otetun tasavirran oloarvo kerrotaan ja näiden molempien oloarvojen tuloa verrataan tehon asetusarvoon. Oloarvotulon poiketessa tehon ohjearvosta korjataan vaihtosuuntaajan taajuutta sää-töpoikkeaman säätämiseksi.

Edelleen on tunnettua, että erilaisilla kaasuilla, esimerkiksi argonilla tai kryptonilla täytetyillä purkausputkilla on toisistaan poikkeavat virta-jännite-ominaisuudet. Jotta ne ottaisivat vaihtovirtaverkosta saman tehon, niitä on käytettävä erilaisilla käyttötaajuuksilla. Argonputket tarvitsevat samaa tehonottoa varten esimerkiksi korkeamman käyttö-taajuuden kuin kryptonputket.

Hehkulankojen väliin järjestetty ja niiden suhteen sarjaan kytketty kondensaattori on kytketty rinnakkain putken elektrodien suhteen, koska suoraan kuumennetuissa putkissa hehkulangat muodostavat samanaikaisesti elektrodit. Tällä kondensaattorilla, joka on vaihtojännitegeneraattorin kuormi-tuspiirissä olevan sarjaresonanssipiirin osa, on kaksi tehtävää. Ensimmäisenä tehtävänä on johtaa kuumennusvirtaa hehkulankojen kautta esilämmitysvaiheessa ennen putken syttymistä samalla, kun vaihtojännitegeneraattoria käytetään niin korkealla taajuudella, että putken syttyminen on vielä suljettu pois. Kondensaattorin toisena tehtävänä on se, että ” siinä muodostuu sytytysvaiheen aikana syttymisen aikaansaava resonanssijännitteen korotus, jolloin vaihtojännitegeneraattoria käytetään tämän sytytysvaiheen aikana taajuudella, joka vastaa suunnilleen resonanssipiirin resonanssitaajuutta. Syttymisen jälkeen putken toiminta on, kuten yllä on esitet-.. ty, pitkälti riippumaton edelleen kondensaattorin kautta virtaavasta kuumennusvirrasta. Tämä kuumennusvirta saa siten aikaan ei-toivotun hukkatehon hehkulangoissa. Se vaikuttaa myös sikäli haitallisesti, että se aiheuttaa huolimatta säädetystä tehonotosta erilaisen kaasutäytteen omaavissa pur-kausputkissa erilaisten käyttötaajuuksien johdosta sen, että sen aiheuttama hukkateho hehkulangoissa ja siten myös pur-

II

3 96160 kauslamppujen valontuotto on erilainen. Argonputkissa, jotka toimivat korkeammalla käyttötaajuudella, on kondensaattorin aiheuttama hukkateho hehkulangoissa huolimatta esikytkentä-laitteen säädetystä tehonotosta suurempi kuin kryptonputkis-sa.

Hakijan alussa esitetyn julkaisun DE-OS 32 08 607 mukaisesti tunnetaan periaatteellinen ehdotus, jonka mukaisesti putken syttymisen jälkeen korottamalla ohjattavaa impedanssia alennetaan kondensaattorin ja hehkulankojen läpi virtaavaa kuu-mennusvirtaa ja siten vastaavaa hukkatehoa sillä seurauksella, että kokonaishyötysuhde paranee vastaavasti. Hukkatehon alentuessa vastaavasti pienenee myös erilaisen valontuoton ongelma erilaisilla kaasuilla täytetyissä purkausputkissa.

Keksinnön tehtävänä on saada aikaan vaihtoehtoinen ehdotus ohjattavan impedanssin muodostamiseksi sekä sitä varten tarkoitetun ohjauskytkentäosan konkreettinen rakenne.

Tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaisesti patenttivaatimuksen 1 tunnusosassa esitetyillä tuntomerkeillä.

Ennen putken syttymistä molempien muuntajien ensiökäämien läpi virtaa sama virta, nimittäin ainoastaan kuumennusvirta. Koska molemmat ensiökäämit ovat vastakkaisia, toisiokäämiin * ei indusoidu virtaa. Putken syttymisen jälkeen hehkulankojen väliin järjestetyn ensiökäämin läpi virtaa ainoastaan kuu-mennusvirta, kun taas toisessa ensiökäämissä virtaa kuumennus- ja putkivirta. Viimeksi mainittu saa aikaan sen, että muuntajan toisiokäämiin indusoituu virta, joka tuottaa vaih-; tokytkentäsignaalin kytkintä varten siten, että tämä avautuu ja katkaisee siten kuumennusvirran.

Patenttivaatimus 2 koskee erästä keksinnön edullista suoritusmuotoa. Toisen kondensaattorin tehtävänä on mahdollistaa mahdollisesti tarvittava jännitteenkorotus käytössä putken purkauksen säilyttämiseksi.

4 96160

Keksinnön erästä suoritusesimerkkiä selitetään seuraavassa piirustuksen avulla.

Piirustus esittää purkausputken 6 etukytkentälaitetta. Tämä esikytkentälaite sisältää vaihtovirtaverkkoon liitetyn tasasuuntaajan 1, jonka jälkeen on kytketty ohjattavan taajuuden omaava vaihtosuuntaaja 2. Vaihtosuuntaajan 2 taajuutta ohjataan myöhemmin lähemmin selitettävän aikaohjelman mukaisesti. Vastaava ohjausosa, joka ei ole keksinnön kohteena, on jätetty pois yksinkertaisuuden vuoksi. Tämän lisäksi vaihtosuuntaajan 2 taajuutta muutetaan vielä tehonsäätimellä 18, joka saa jakelutasajännitteensä johdon 18 kautta tasasuuntaajalta 1. Tehonsäätimeen 18 syötetään edelleen jännitteen-jakajasta 16, 17 tasajännitteen oloarvo. Jännitteenjakaja 16, 17 on kytketty tasasuuntaajan 1 tasajänniteantoon. Jän-nitteenlasku tasasuuntaajan 1 ja vaihtosuuntaajan 2 välisellä virtatiellä olevassa vastuksessa 15 syötetään tehonsäätä-jään 18 tasavirran oloarvona. Tehonsäätäjä 18 kertoo tasa-jännitteen oloarvon ja tasajännitteen pitoarvon. Se vertaa tästä muodostunutta tuloa sisäiseen asetusarvoon. Säätöpoik-keamassa muutetaan vaihtosuuntaajan 2 taajuutta. Tällä tavalla taataan se, että vaihtovirtaverkosta otetaan aina sama teho riippumatta purkausputken 6 vanhenemistilasta ja samoin riippumatta siitä, millä kaasulla (esimerkiksi argonilla tai kryptonilla) se on täytetty. Vaihtosuuntaajan 2 ulostulon ·_ muodostaa sarjakytkentä, joka koostuu kuristimesta 3, kon densaattorista, muuntajan 9 ensimmäisestä ensiökäämistä 10, purkausputken 6 ensimmäisestä hehkulangasta 7, muuntajan 9 toisesta ensiökäämistä 11, kondensaattorista 5, elektronisesta kytkimistä 14 ja purkausputken 6 toisesta hehkulangasta 8. Kondensaattorista 5 ja kytkimestä 14 koostuva • sarjakytkentä on ohitettu toisella kondensaattorilla 13.

Muuntajan 9 toisiokäämissä 12 indusoituva virta toimii vaih-tokytkentäsignaalina kytkintä 14 varten, jolloin tämä avautuu, kun toisiokäämiin 12 indusoituu virta.

Kuristin 3 toimii putkivirran rajoittamiseksi putken syttymisen jälkeen, sekä sarjaresonanssipiirin muodostamiseksi I) 5 96160 kondensaattoreiden 4, 5 ja 13 kanssa. Kondensaattori 4 toimii vaihtosuuntaajan 2 ja putken 6 tasavirranottoa varten.

Se on hyvin paljon suurempi kuin kondensaattori 5. Kondensaattori 13 on hyvin paljon pienempi kuin kondensaattori 15. Siten kytkimen 14 ollessa suljettuna sarjaresonanssipiiri määritetään olennaisesti kuristimella 3 ja kondensaattorin 15 kapasitanssilla.

Putken 6 ottamiseksi käyttöön vaihtosuuntaja 2 tuottaa edellä mainitun aikaohjelman mukaisesti ensiksi vaihtojännitteen, jonka taajuus on niin paljon olennaisesti kuristimella 3 ja kondensaattorilla 5 määritetyn sarjaresonanssi-taajuuden yläpuolella, että kondensaattorissa 5 ei esiinny mitään resonanssijännitteen korotusta, joka voisi saada aikaan putken 6 syttymisen. Tässä yhteydessä viitattakoon siihen, että kondensaattori 5 on kytkimen 14 ollessa suljettuna käytännöllisesti katsoen rinnan suoraan kuumennetun purkaus-putken 6 molemmilla hehkulangoilla 7, 8 muodostettujen elektrodien kanssa. Tämän esilämmitysvaiheen aikana kuumen-nusvirta virtaa vaihtosuuntaajan 2 kuormituspiirissä olevan yllä selitetyn sarjakytkennän kautta, jolloin kytkin 14 on suljettu. Koska tämä kuumennusvirta on muuntajan 9 molemmissa ensiökäämeissä 10, 11 samanlainen, muuntajan 9 toisiokää-miin 12 indusoituvien virtojen vaikutus kumoutuu sillä seurauksella, että kytkimeen 14 ei syötetä vaihtokytkentä- • · signaalia ja se pysyy suljettuna. Tässä esilämmitysvaiheessa putken 6 hehkulangat 7, 8 esilämmitetään, minkä ansiosta niiden kestoikä pitenee.

Esilämmitysvaiheen loputtua vaihtosuuntaajan 2 taajuutta ;; alennetaan edellä mainitun sarjaresonanssitaajuuden suun taan sillä seurauksella, että kondensaattorissa 5 (ja tie- · tenkin myös tämän suhteen rinnakkain kytketyssä, pienemmän kapasiteetin omaavassa kondensaattorissa 13) esiintyy resonanssi jännitteen korotus, joka johtaa putken 6 syttymiseen. Kun putki on syttynyt, muuntajan 9 ensiökäämin 10 kautta ·· virtaa kuumennusvirrasta ja putkivirrasta muodostettu summa- 6 96160 virta. Muuntajan 9 ensiökäämin 11 läpi virtaa sitä vastoin ainoastaan putkivirta. Tämä saa aikaan sen, että molemmat ensiökäämit 10, 11 indusoivat toisiokäämissä 12 tosin vastakkaiset, mutta erilaiset virrat, minkä johdosta tuotetaan vaihtokytkentäsignaali kytkintä 14 varten, viimeksi mainittu avataan tällä vaihtokytkentäsignaalilla.

Avaamalla kytkin 14 putken 6 syttymisen jälkeen katkaistaan kondensaattorin 5 läpi virtaava kuumennusvirta. Kondensaattorin 13 kautta voi virrata enää ainoastaan kuumennusvirta, joka on kuitenkin olennaisesti pienempi kuin edellä kondensaattorin 5 läpi virtaava kuumennusvirta, koska kondensaattorin 13 kapasitanssi, kuten edellä mainittiin, on olennaisesti pienempi kuin kondensaattorin 5 kapasitanssi. Kondensaattori 13 on järjestetty mahdollistamaan mahdollisesti tarvittava resonanssijännitteen korotus putken käytössä purkauksen säilyttämiseksi. Kondensaattori 13 ei ole välttämättä tarpeen, vaan se voidaan mahdollisesti jättää myös pois.

Koska kondensaattorin 5 läpi virtaava kuumennusvirta jää pois putken 6 syttymisen jälkeen, vältetään vastaava hukkateho, jonka tämä kuumennusvirta voisi saada aikaan hehku-langoissa 7, 8. Koska erilaisilla kaasuilla täytettyjä pur-kausputkia, esim. argon- tai kryptonputkia on käytettävä samalla tehonotolla syttymisen jälkeen erilaisilla taajuuksilla, vältetään käytännöllisesti kytkimen 14 avaamisen avulla erilainen valontuotto, joka muutoin syntyisi sen johdosta, että erilaisten käyttötaajuuksien johdosta kondensaattorin 5 ja hehkulankojen 7, 8 läpi virtaisi erilaisia kuumennusvir-toja, jotka voisivat puolestaan aiheuttaa erilaisia hukkatehoja.

ti

Claims (3)

96160

1. Etukytkentälaite suoraan kuumennettua purkausputkea (6) varten, jossa laitteessa on ohjattavan taajuuden omaava vaihto-jännitegeneraattori (2), jonka kuormituspiiri koostuu sarjakyt-kennästä, joka muodostuu vähintään yhdestä kuristimesta (3), putken hehkulangoista (7, 8), hehkulankojen (7, 8) väliin järjestetystä kondensaattorista (5) ja samoin hehkulankojen (7, 8. väliin järjestetystä ohjattavasta impedanssista (14), jolloin kuristin (3) ja kondensaattori (5) muodostavat osan sarja-resonanssipiiristä, ja jolloin impedanssi (14) on ohjattavissa ohjauskytkentäosalla putken (6) käyttötilan mukaisesti, tunnettu siitä, että ohjattava impedanssi on kytkin (14) ja että ohjauskytkentäosa on muuntaja (9), jossa on kaksi vastakkaisesti käämittyä, saman kierrosluvun omaavaa ensiökää-miä (10, 11) ja yksi toisiokäämi (12), jolloin molemmat en-siökäämit (10, 11) on kytketty sarjaan putken (6) molempien hehkulankojen (7, 8) kanssa, mutta ainoastaan toinen niistä on järjestetty hehkulankojen (7, 8) väliin, ja jolloin toisiokäämi (12) tuottaa vaihtokytkentäsignaalin kytkintä varten.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen etukytkentälaite, tunnettu siitä, että kytkimestä (14) ja kondensaattorista (5) muodostettu sarjakytkentä on ohitettu toisella kondensaatto- ! rilla (13), jonka kapasitanssi on olennaisesti pienempi kuin ensiksi mainitun kondensaattorin kapasitanssi.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen etukytkentälaite, tunnettu siitä, että vaihtojännitegeneraattori on muodostettu vaihtovirtaverkkoon liitetystä tasasuuntaajasta (1) .· ja tämän jälkeen kytketystä vaihtosuuntaajasta (2) ja että on järjestetty säätöyksikkö (18), jonka avulla vaihtovirtaverkosta otettu teho pidetään vakiona riippumatta putken tyypistä (esim. argon- tai kryptonputki). 9616C α