HU181323B - High-frequency system of additional resistor for electric discharge lamp - Google Patents

High-frequency system of additional resistor for electric discharge lamp Download PDF

Info

Publication number
HU181323B
HU181323B HU811226A HU122681A HU181323B HU 181323 B HU181323 B HU 181323B HU 811226 A HU811226 A HU 811226A HU 122681 A HU122681 A HU 122681A HU 181323 B HU181323 B HU 181323B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
lamp
ballast
discharge lamp
voltage
switching transistor
Prior art date
Application number
HU811226A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Bela Kerekes
Original Assignee
Egyesuelt Izzolampa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Egyesuelt Izzolampa filed Critical Egyesuelt Izzolampa
Priority to HU811226A priority Critical patent/HU181323B/hu
Priority to GB8210735A priority patent/GB2098416B/en
Priority to SE8202349A priority patent/SE8202349L/xx
Priority to DE19823216302 priority patent/DE3216302A1/de
Priority to CS822954A priority patent/CS235536B2/cs
Priority to DD82239351A priority patent/DD202366A5/de
Priority to JP57072538A priority patent/JPS57187897A/ja
Priority to YU00939/82A priority patent/YU93982A/xx
Priority to AU83165/82A priority patent/AU8316582A/en
Priority to BE0/208040A priority patent/BE893119A/fr
Priority to ES512014A priority patent/ES512014A0/es
Priority to FR8207970A priority patent/FR2505601B1/fr
Priority to IT8221153A priority patent/IT1210885B/it
Priority to NL8201882A priority patent/NL8201882A/nl
Publication of HU181323B publication Critical patent/HU181323B/hu
Priority to US06/610,918 priority patent/US4546290A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/26Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/288Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps without preheating electrodes, e.g. for high-intensity discharge lamps, high-pressure mercury or sodium lamps or low-pressure sodium lamps
    • H05B41/2885Static converters especially adapted therefor; Control thereof
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B39/00Circuit arrangements or apparatus for operating incandescent light sources
    • H05B39/04Controlling
    • H05B39/08Controlling by shifting phase of trigger voltage applied to gas-filled controlling tubes also in controlled semiconductor devices
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S315/00Electric lamp and discharge devices: systems
    • Y10S315/07Starting and control circuits for gas discharge lamp using transistors

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)

Description

A találmány nagyfrekvenciás előtétrendszer kapcsolási elrendezésére vonatkozik, olyan, különösen energiatakarékos lámpaegység üzemelési áramának korlátozására, amely izzólámpák foglalatába átalakítás nélkül becsavarható és amely lámpaegység elektromos kisülőlámpát, célszerűen fénycsövet, nagynyomású nátriumlámpát vagy fémhalogénlámpát foglal magában. Kiteljed továbbá ezen nagyfrekvenciás előtétrendszer alkalmazásával kiképzett elektródákra nézve aszimmetrikus kisülőlámpára. 10
Ismeretes, hogy az elektromos kisülőlámpa áramát egy sorbakapcsolt ellenállással korlátozni kell a lámpa teljesítményének megfelelő értékre. Ezt az áramkorlátozást a kisülőlámpa előtétje végzi. Az elő- 15 tét energiaveszteséget okoz. Arra kell törekedni, hogy ez az energiaveszteség minél kisebb legyen. A kisülőlámpa váltakozóáramú táplálására leggyakrabban alkalmazott előtét egy vasmagos fojtótekercs, amely mint impedancia korlátozza az áramot. Az 20 előtét mágneses mezejében felhalmozott energia ugyan jelentős, de ez nem okoz gondot, mert ez az energia pozitív és negatív félperiódusban egyaránt visszatáplál ódik. A vasmagos előtét geometriai mérete és súlya rendszerint ugyancsak nem okoz problémát, mert az előtét a lámpatestben, más néven armatúrában helyezhető el, amely a kisülőlámpa foglalatát, a tükröket, védőüveget stb. mind magában foglalja és ezek mellett az előtétnek is elegendő hely Jut.
Abban az esetben, ha a kisülőlámpát energiatakarékossági vagy más gazdaságossági okból a rossz hatásfokú izzólámpa helyett kívánjuk használni, mégpedig úgy, hogy az a meglevő foglalatba az 5 áramkör átalakítása nélkül becsavarható legyen, merőben más feltételeket kell az előtét kialakításánál figyelembe venni. Mindenekelőtt azt a körülményt, hogy az izzólámpa áramköre ilyen áramkorlátozó szerkezetet nem tartalmaz, ugyanakkor a normál izzólámpa bura, a foglalat geometriai méretei az előtét kialakítását nagymértékben nehezítik. Most már lényeges kérdéssé válik az előtét geometriai mérete és nemkülönben súlya is, sőt esztétikai, illetve formatervezési szempontok is előtérbe kerülnek. Ha az előtét nagy, akkor meglehet, hogy a lámpaegység el sem fér abban az armatúrában, amely korábban az izzólámpát tartalmazta.
Fentiekben vázolt követelmény kielégítésére ismeretes az a megoldás, hogy a kisülőlámpát az 50, vagy 60 periódusú hálózat helyett nagyfrekvenciás generátorról működtetik. Ebben az esetben természetesen a nagyfrekvenciás generátort is össze kell építeni az előtéttel és a kisülőlámpával. A nagyfrekvencia alkalmazása azzal az előnnyel jár, hogy az in25 duktív előtét geometriai mérete kisebb lehet, mert mint ismeretes, az indukciós tekercs impedanciája a frekvencia növelésével egyenes arányban nő. Nagyfrekvencia alatt itt 1 kHz-100 kHz tartomány értendő, mert 1 kHz alatt a nagyfrekvenciás előnyök 30 számottevően nem mutatkoznak, 100 kHz felett pe181323 dig már sugárzási problémák jelentkeznek. Kisülőlámpák nagyfrekvenciás üzemeltetése a gyakorlatban általánosságban használt megoldás. Előnye, hogy pl. a frekvencia növelésével javul a lámpák hatásfoka stb. Ezért elsősorban energiatakarékossági okból szokás pl. 8—10 lámpát egy közös, az ismert vasmagos, transzformátoros generátorról működtetni. Ebben az esetben az előtét szerelési módja hagyományos, tehát az az armatúrában foglal helyet; a geometriai méretek csökkentése nem is elsőrendű feladat, noha az előtét mérete a nagyfrekvencia miatt természetesen kisebb.
A kisülőlámpák nagyfrekvenciás előtétjeinek kapcsolási elrendezéseire az jellemző, hogy az áramforrás és a kisülőlámpa között az előtéten át az energiaáramlás kétirányú. Az induktív előtét gazdaságos volta, mint már említettük, abban rejlik, hogy amikor a hálózati feszültség pillanatnyi értéke növekvőben van, akkor az előtét energiát vesz fel és azt mágneses mezejében halmozza fel, majd midőn a feszültség csökkenőben van, ezt az energiát leadja.
Ugyancsak jelentős tényező a kisülőlámpáknál az említett energiavisszanyerés üteme, tehát időbeli lefolyása. Az energia visszanyerésének üteme az előtét önindukciójának és a lámpa sarkain levő feszültségnek (más néven égésfeszültségnek, vagy lámpafeszültségnek) a függvénye. Ezeket az értékeket a tervező úgy választja meg, hogy mire a tekercs energiája kimerül, vagyis a lámpa árama nullára csökken, tehát a lámpa kialszik, akkorra a hálózati feszültség pillanatnyi értéke már elég nagy legyen ahhoz, hogy képes legyen újra gyújtani. Ez a körülmény másképpen kifejezve azt jelenti, hogy minél nagyobb legyen a fáziskülönbség a lámpa árama és a hálózati feszültség között, mert annál biztonságosabb a lámpa újragyújtása a periódus végén. A szükséges újragyújtási feszültség annál nagyobb, minél nagyobb a kisülőlámpa gőznyomása. Ha most meggondoljuk, hogy a nyomás növelésével a lámpa optikai paramétereit lehet javítani, pl. a lámpa színvisszaadását stb., akkor éthető, hogy e szerint minél nagyobb fáziskülönbségre kell törekedni. Ehhez pedig minél nagyobb önindukcióra van szükségünk, tehát nőnek a geometriai méretek is.
Nagyfrekvenciás üzem esetén mindenekelőtt egy teljesítményerősítőre van szükségünk, amely ismert kapcsolások esetén egy teljesítményoszcillátor, mely mint nagyfrekvenciás generátor működik. A nagyfrekvenciás generátorok csak egyenárammal működnek, tehát a hálózati feszültséget egyenirányítanunk kell. Az egyenirányító beiktatása azonban azzal a következménnyel jár, hogy az energiaáramlás lehetőségeit tekintve megszűnik a kétirányú kapcsolat a hálózat mint fő energia forrás, és a kisülőlámpa között. A szükséges kétirányú kapcsolatot, ismert megoldások szerint transzformátorral állítják helyre, tehát mintegy helyileg regenerálják. Ez a transzformátor a teljesítményoszcillátor kimenő transzformátora, amelynek primér tekercsén mindig egyirányú áram folyik (rendszerint mint tranzisztor kollektorárama), noha amplitúdója a nagyfrekvencia ütemében ingadozik, szekundér tekercsén azonban, amely az előtéten keresztül a kisülőlámpát táplálja, már igazi váltófeszültség van. így a szekundér körben zavartalanul érvényesülhet az áramforrás (a szekundér 2 tekercs) és a kisülőlámpa között az előtéten át a kétirányú energiakapcsolat. A transzformátor szórt induktivitásába táplált energia azonban így is elvész.
Ilyen nagyfrekvenciás üzemű előtétrendszert alkalmaz az USA 4 170 744 számú szabadalom szerinti konstrukciójú kombinációs lámpa, amely normál fejjel kiképzett és közös burában elhelyezett kisülőcsőből és izzóspirálból áll és a burához csatlakozik a kisülőcső előtétje, valamint nagyfrekvenciás generátora. Ez a lámpa az ún. energiatakarékos fényforrások kategóriájába tartozik, vagyis alkalmas arra, hogy az áramkör átalakítása vagy egyéb kiegészítés nélkül normál izzólámpa helyére felhasználják; és ennek következtében az előtétrendszer súlya, geometriai mérete kiemelten fontos. A szabadalom szerinti lámpa generátorának, előtétjének és kisülőcsövének kapcsolási elrendezése hagyományos és előtétrendszere vasmagos transzformátoros megoldású, amelyben ismert módon a szekundér tekercs látja el az előtét funkcióját, miután a primér áramkörrel laza csatolással kapcsolódik (szórótranszformátor).
Ugyancsak hagyományos előtétrendszerrel van kialakítva a Toshiba cég által kifejlesztett Neo Ball néven forgalmazott kompakt fénycsőlámpa, amely úgy van kialakítva, hogy normál E 26-os fejjel ellátott gömb alakú burája az U-alakú fénycsövet és az előtétrendszer egy részét is magába foglalja.
Mindkét lámpának az a hátránya, hogy előtétrendszerébe épített transzformátora elég nagy helyet foglal el és aránytalanul nagy súlyterhelést okoz.
Jelen találmány célkitűzése, hogy ezen hátrányok kiküszöbölésével egy egyszerűbb, könnyebb és kisebb méretű energiatakarékos lámpa megvalósítását lehetővé tevő előtétrendszert alakítson ki, mégpedig úgy, hogy az újragyújtási feszültséget tágabb határok között lehessen növelni, miáltal egyes nagynyomású kisülőlámpáknál a nagyobb gőznyomás alkalmazásával járó előnyöket is biztosítani lehet.
Célkitűzésünk továbbá az előtét és ezen keresztül az energiatakarékos lámpa előállításának egyszerűsítése, gazdaságosabbá tétele, mindenekelőtt a vasmag alkalmazásának kiküszöbölése által, valamint az elektródára nézve aszimmetrikus kisülőcsövek kialakítása.
A találmány kialakításához az a felismerés vezetett, hogy ha a kisülőlámpa áramkörébe sorbakapcsolt kapcsolótranzisztor bemenetéhez nagyfrekvenciájú aszimmetrikus időbeosztású, négyszöghullámokat előállító vezérlőáramkör csatlakozik, vagy a kisülőlámpából és a közvetlen mellékötött fojtótekercsből álló szakaszt diódával hidaljuk át párhuzamos kapcsolásban oly módon, hogy annak nyitóiránya a kapcsolótranzisztoréval ellentétes értelmű, úgy a fent leírt célkitűzéseket teljes mértékben megvalósító és az energiatakarékos lámpaegység számára előnyösebben alkalmazható előtétrendszert tudunk kialakítani, valamint ezideig még nem megoldott elektródra nézve aszimmetrikus kisülőcsövek, mint magasnyomású Na-lámpák előállítása is lehetővé válik.
Fenti célkitűzéseket a találmány szerint úgy oldjuk meg, hogy a kisülőlámpa áramkörébe a transzformátortekercs és a fojtótekercs mágneses csatolásban vannak, fojtótekercsen kívül ugyancsak sorosan, még egy egyenirányítót és egy kapcsolótranzisztort is iktatunk, egyes kiviteli formáknál a kisülőlámpát
-2181323 és fojtótekercsét egymás mellé helyezve egy második egyenirányítóval hidaljuk át, amelynek nyitóiránya azonban a hálózati feszültségre nézve a soros egyenirányítóval ellentétes értelmű. A kisülőlámpa áramát a kapcsolótranzisztor aszimmetrikus időbeosztású 5 négyszöghullámú vezérlése révén impulzusszerűen szaggatjuk. A tranzisztor vezérlése lehet idegen vagy öngerjesztésű. A vezérlés időbeni lefolyása a találmány szerint függ az alkalmazott előtét önindukciójától, valamint a kisülőlámpa teljesítményétől 10 és égésfeszültségétől a később kifejtett előírás szerint. A hálózat egyenirányítóit feszültségét esetenként kondenzátorral simítjuk. A, kondenzátor méretét a fent tárgyalt újragyújtási követelmény alapján is ellenőrizzük. 15
A találmány szerinti nagyfrekvenciás előtétrendszer elrendezését és működését az alábbi ábrákon mutatjuk be.
1. ábra: A találmány szerinti előtétrendszer egy 20 lehetséges kivitelének kapcsolási vázlata.
2. ábra: A fojtótekercs sarkain fellépő feszültség változásának görbéje az idő függvényében.
3. ábra: A találmány szerinti előtétrendszer egy lehetséges kivitelének alkalmazása az energiatakaré- 25 kos lámpaegységben.
Az 1. ábrán az 1 főáramkör a hálózatra kapcsolt 2 hálózati egyenirányítóból, 3 fojtótekercsből, 4 kisülőcsőből és 5 kapcsolótranzisztorból áll. A 3 fojtó- 30 tekercset és a 4 kisülőlámpát egy 6 dióda hidalja át, amelynek vezetési iránya a hálózati feszültségre nézve a 2 egyenirányítóval ellentétes értelmű.
A tranzisztor bemenetére egy 7 vezérlőegység kapcsolódik, amely négyszöghullámokat állít elő és a 35 tranzisztor ki-bekapcsolgatását végzi. Ez a vezérlőegység lehet szabadonfutó oszcillátor, de vezérlést kaphat a fő áramkörből is úgy, hogy azzal együtt képez oszcillátort. Ezt a lehetőséget érzékelteti a 9 visszacsatoló vezeték feltüntetése. A visszacsatolás 40 történhet továbbá magára a kapcsolótranzisztorra is, de a változatoknak a találmány szempontjából nincs jelentősége. Az egyenirányítóit feszültséget egy 8 kondenzátor simítja, amelynek azonban szerepe van a már tárgyalt újragyújtási feszültség létrehozásában 45 is és ha van vezérlőegység, a 10 és 11 vezetékeken azt is táplálja.
Az áramkör működése a következő:
Amikor az 5 kapcsolótranzisztort a 7 vezérlőegy- 50 ség bekapcsolja, a hálózat egyenirányított feszültsége a 4 kisülőcsőre jut és begyújtja. Ez a gyújtási mód igen kedvező, mert a 8 kondenzátor a hálózati feszültségnek majdnem a csúcsértékét tárolja, amely a periódus bármely fázisában rendelkezésünkre áll, 55 szemben a hagyományos kapcsolással, vagy a nagyfrekvenciás transzformátoros megoldással, amelynél láttuk, hogy fázisletolással kell biztosítani az újragyújtási feszültséget és még azt is csak kompromiszszumok árán. 60
Induljon a 4 kisülőcső árama nulláról. Az indulás feltételeiről később még szó lesz. A 6 dióda még nem vezet, mert a 3 fojtótekercsen és a 4 kisülőcsövön levő feszültség záró irányba feszíti elő. így az egyenirányított feszültség három tagon oszlik meg. 65
Az 5 kapcsolótranzisztor sarkain levő feszültségesés, függetlenül az áram értékétől, 1 V alatti érték, ami 100—200 V feletti tápfeszültség esetén teljesen figyelmen kívül hagyható. A 4 kisülőcső sarkain levő feszültség a villamos ívkisülés ismert karakterisztikája miatt gyakorlatilag független az áramtól és így állandó. A lámpafeszültség a kisülési tér gőznyomásától függ. Első bekapcsoláskor, amikor a 4 kisülőcső még hideg, tehát gőznyomása még kicsi, 20—30V, majd kb. 5 perces bemelegedés után a hálózati feszültségnek kb. a felét éri el, tehát 220 V-os hálózat esetén kb. 90-100 V-ot.
Ezért az előtét sarkain is állandó lesz a feszültség, amely a bekapcsolási idő alatt annyival kisebb a tápfeszültségnél, mint a lámpa égésfeszültsége. Az áram felfutását ez a feszültségkülönbség és a 3 fojtótekercs önindukciós értéke határozza meg, a következő ismert összefüggés szerint:
melyben:
i = a kisülőlámpa árama
U = a hálózat egyenirányított feszültsége
IA = a kisülőlámpa égésfeszültsége tj = a bekapcsolási idő
L = az előtét önindukciója.
Az 5 kapcsolótranzisztort előnyösen addig tartjuk bekapcsolva, amíg az áram a teljesítmény és lámpafeszültség hányadosaként számított átlagáram kétszeresét el nem éri, lévén a lámpafeszültség állandó, az átlagáram pedig a lineárisan növekvő áram csúcsértékének a fele.
Az elérendő csúcsáram tehát:
2· P
Imax-(2) melyben P a lámpa teljesítménye.
Az 5 kapcsolótranzisztor kikapcsolásának pillanatában a 3 fojtótekercs sarkain a feszültség ellenkező irányúra fordul, mire a 6 dióda kinyit és így az eltűnő mágneses mezőből származó feszültség közvetlenül a 4 kisülőcső sarkaira jut. Mivel a lámpafeszültség az áramtól függetlenül állandó, az imént elért csúcsáram megint lineárisan, a következő összefüggés szerint csökkenni kezd:
Uj ImaxI2 (3)
JL melyben „t2 ” a kikapcsolástól mért idő.
Eközben az előtétben felhalmozott mágneses energia a 4 kisülőlámpának adódik át.
A találmány szerinti kapcsolás méretezésénél előnyösen arra kell törekedni, hogy a 3 fojtótekercs energiája éppen teljesen kiürüljön, tehát a kikapcsolási periódus alatt az áram a nulla értéket érje el. Az önindukció ismeretében az ehhez szükséges idő a fenti összefüggésből kiszámítható. Ha ugyanis a 6 dióda árama ηβιη csökken nullára, mire az 5 kapcsolótranzisztort megint kinyitjuk, az összenyitásból származó többletáram a 6 diódát és az 5 kapcsolótranzisztort is tönkreteheti.
A 2. ábra a 3 fojtótekercs sarkain fellépő U2 feszültség változását mutatja be a t idő függvényé
-3181323 ben és ezen belül a ki-bekapcsolás folyamatát is szemlélteti. Ezen t! a bekapcsolási idő, t2 a kikapcsolástól mért idő, t3 biztonsági időtartam, amely szükséges ahhoz, hogy figyelemmel az alkatrészek szórására, nemkülönben a 6 dióda záróirányú feléle- 5 dési idejére, a 6 dióda vezető állapota megszűnjön. A görbe hullámalakját folyamatos vonallal összefüggésben a fenti elemzéssel - azon ideális esetre értjük, ha a lámpafeszültség az áramtól függetlenül valóban állandó. Valóságban a gyújtáskor és a kial- 10 váskor a karakterisztika ettől kissé eltér. Ennek hatását a valóságot jobban megközelítő szaggatott vonallal érzékeltettük, a találmány szempontjából azonban ennek nincs jelentősége.
A 3. ábra a találmány szerinti előtétrendszerű 15 lámpa kivitelének alkalmazását mutatja. A 21 energiatakarékos lámpa nyakán látjuk azt a 22 csévetestet, amely a 3 fojtótekercset, ugyancsak a jelen találmány szerinti légmagos többrétegű szolenoid tekercset tartalmazza. Az energiatakarékos lámpa 20 21a burája a normál izzólámpa méretével és alakjával megegyezik, de benne az izzószál helyett 4 kisülőcső van. Ennek 25 és 26 kivezetései a 21b nyak alatt elhelyezett 27 elektronikus egységbe vezetnek, amely az 1. ábrán ismertetett előtétrendszer többi 25 elemét tartalmazza. A 3 fojtótekercset és a kapcso lódó 27 elektronikus egységet, valamint e két egység közé helyezett 28 árnyékolólemezt a 29 védőhüvely foglalja magába, amelyre a 21 energiatakarékos lámpa csavaros 30 feje van erősítve. Az előtétrend 30 szert a 30 fejből kiinduló 31 és 32 vezeték látja el árammal. A teljes előtétrendszert magában foglaló egységet 33 ragasztóanyaggal erősítjük a 21 energia takarékos lámpa 21a burájához.
Az előtétrendszer legfőbb paramétereinek kiszá 35 mításánál a hálózati feszültségből, közelebbről az U egyenirányítóit feszültségből, a P lámpa teljesítményéből, az U2 lámpa égésfeszültségéből, valamint az előtéttekercs L önindukciójából indulunk ki. Feladat a bekapcsolási, a kikapcsolási és a biztonsági idő 40 meghatározása. E három idő összege a T periódusidő, amelynek inverze a szóban forgó f nagyfrekvencia.
E tervezési módszerrel az előtéttekercs elsődlegességét hangsúlyozzuk a frekvenciával szemben, mivel 45 a találmány legfőbb célkitűzésével összhangban az előtéttekercsnek, mint legnagyobb alkatrésznek a mérete, súlya, kivitele és elhelyezése meghatározó az izzólámpák kiváltását célzó energiatakarékos lámpaegységek célszerűen kisülőlámpák szerkezeti felépíté- 50 seben és gazdaságosságában.
Különösen előnyös a találmány szerinti „légmagos”, többrétegű szolenoid típusú tekercs alkalmazása, mert a legolcsóbb, legkönnyebb, elhelyezése esztétikus és alig növeli meg az izzólámpa eredeti 55 méretét. Hátrányos viszont, hogy a vasmagos tekercsekkel szemben azonos önindukciós érték elérése csak nagyobb köbtartalom mellett sikerül, de ezt ellensúlyozza üreges alakja, miáltal pl. a lámpa nyakára húzható és így csak értéktelen helyet foglal el. 60 Csökkent induktivitását pedig elsősorban a jelen találmány szerinti kapcsolási mód is ellensúlyozza. Tapasztalatunk szerint 20—50W-os energiatakarékos nagynyomású kisülőlámpának kiképzett „becsavarás” kivitelű lámpaegység 1—3 mH realizálása ®5 mellett előnyösen formatervezhető, pl. a 3. ábra útmutatása alapján.
A t3 biztonsági időtartam meghatározásával kapcsolatban eddig csak az 5 kapcsolótranzisztor védelmét említettük. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés azonban tág lehetőséget biztosít ezen túlmenően, mégpedig a biztonsági idő lényeges megnövelésével ahhoz, hogy egyes nagynyomású kisülőlámpák fényparamétereit is javítsuk.
Ismeretes pl., hogy a nagynyomású nátriumgőzlámpa hatásfoka azonos teljesítmény mellett az áram növelésével is javítható. Ismert kapcsolásoknál, amelyeknél a lámpa átlagos árama és csúcsárama mindig egyértelmű kapcsolatban van egymással, ezt a lehetőséget csak úgy lehet kihasználni, ha a lámpa égésfeszültségét minél kisebbre választjuk. Ez az előtét önindukciójának, tehát geometriai méretének és súlyának, valamint a meddőáram növelésével jár együtt. Kapcsolási elrendezésünkkel azonban a biztonsági idő növelésével azonos átlagáram mellett is nagyobb csúcsáramokra tehetünk szert. Pl., ha a biztonsági idő ugyanakkora, mint a bekapcsolási és kikapcsolási idő összege, akkor a csúcsáram az átlagáramnak nem a kétszerese, hanem négyszerese. A lámpa üzemmódjának meghatározásánál tehát ilyen és ehhez hasonló szempontok alapján is dönthetünk. Ezért a t3 biztonsági időtartamra vonatkozó állásfoglalásunk célszerűen megelőzi a bekapcsolási és kikapcsolási idő meghatározását.
Példaképpen számítsuk ki egy 35 W-os nagynyomású nátriumgőzlámpa üzemének időparamétereit a találmány szerinti előtétrendszer alkalmazása esetén a következő adottságok mellett:
Hálózati feszültség Egyenirányított feszültség Teljesítmény Égésfeszültség
Fojtó önindukciója
Biztonsági idő
220V
U =230 V
P =35 W
U, =70 V
L = 2,2 mH t3 =0,0 s
Mivel a biztonsági idő nulla, a csúcsáram:
Imax
- P 2 · 35
Uj ~ 70 = 1A
A bekapcsolási és kikapcsolási idők az 1. és 3. képlet alapján: bekapcsolási idő:
t,
ImaxL
U-Uj
1x2-2- 10~3
230-70 = 0,0137-10~3s kikapcsolástól mért idő:
1x2-2- 10’3 = 0,0314- 10*3 s biztonsági időtartam: t3 = 0,0 s periódusidő: T = ti +12 + t3 = 0,0451 · 10’3 s kVz.
frekvencia: f= —— 22,172jj2
-4181323
Ha a biztonsági időt olyan nagyra választjuk, hogy az a bekapcsolási és kikapcsolási idők nagyságrendjében van, akkor is először a csúcsáramot határozzuk meg, mégpedig az áram-idő diagrammon végzett egyszerű területszámítással, minthogy a 5 lámpafeszültség állandó. Ez után a számítás menete a fentivel megegyezik.
A találmány szerinti előtétrendszer alkalmazásával kiképezhetők és üzemeltethetők az olyan 4 kisülő- 10 csövek, amelyeknek elektródái nem egyformák, tehát az egyik csak 24a katódnak, a másik csak 24b anódnak van kiképezve. Az ilyen szempontból aszimmetrikus fénycső, nagynyomású nátriumgőzlámpa, vagy fémhalogénlámpa azonban olyan, amely 15 az ismertektől és a hagyományosoktól eltér és jelen találmányunk körébe tartozik.

Claims (5)

  1. Szabadalmi igénypontok: 20
    1. Nagyfrekvenciás előtétrendszer kapcsolási elrendezése izzólámpák helyére átalakítás nélkül becsavarható előnyösen normál fejjel kiképzett elektromos kisülőlámpát, célszerűen fénycsövet, nagy- 25 nyomású nátriumgőzlámpát vagy fémhalogénlámpát magábafoglaló lámpaegység üzemelési áramának korlátozására, azzal jellemezve, hogy a kisülőcső (4) főáramkörébe (1) és/vagy transzformátortekercs fojtótekercs (3), kapcsolótranzisztor (5) van sorbakötve úgy, hogy a kisülőcsőből (4) és a közvetlen mellékötött fojtótekercsből (3) álló szakaszt dióda (6) hidalja át párhuzamos kapcsolásban, amelynek nyitóiránya a kapcsolótranzisztoréval (5) ellentétes irányú.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti nagyfrekvenciás előtétrendszer kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a kapcsolótranzisztor (5) bekapcsolási ideje (t2) a nagyfrekvencia periódusidejének (T) felénél kisebb.
  3. 3. Az 1. igénypont szerinti nagyfrekvenciás előtétrendszer kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a fojtótekercs (3) és/vagy transzformátortekercs légmagos kivitelű.
  4. 4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti nagyfrekvenciás előtétrendszer kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a kisülőcső (4) elektródái aszimmetrikusan, az egyik csak katódnak (24a), a másik csak anódnak (24b) vannak kiképezve.
  5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti nagyfrekvenciás előtétrendszer kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a transzformátortekercs és a fojtótekercs (3) mágneses csatolásban vannak.
    1 rajz, 3 ábra
HU811226A 1981-05-08 1981-05-08 High-frequency system of additional resistor for electric discharge lamp HU181323B (en)

Priority Applications (15)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU811226A HU181323B (en) 1981-05-08 1981-05-08 High-frequency system of additional resistor for electric discharge lamp
GB8210735A GB2098416B (en) 1981-05-08 1982-04-13 Ballast circuits for discharge lamps
SE8202349A SE8202349L (sv) 1981-05-08 1982-04-14 Hogfrekvens ballastkrets for begrensning av driftstrommen till en lampa, serskilt en energisparande urladdningslampa anordnad att ersetta en glodlampaoch inskruvas i dess hallare
DE19823216302 DE3216302A1 (de) 1981-05-08 1982-04-26 Hochfrequenz-vorsatz-schaltungsanordnung zur strombegrenzung von sogenannten energiesparenden lampeneinheiten
CS822954A CS235536B2 (en) 1981-05-08 1982-04-26 High-frequency current limiting ballast for economical lighting units
DD82239351A DD202366A5 (de) 1981-05-08 1982-04-27 Entladungslampe mit eingebautem vorschaltgeraet in form einer gluehbirne
JP57072538A JPS57187897A (en) 1981-05-08 1982-04-28 High frequency stabilizer unit for limiting operating current of lamp unit
YU00939/82A YU93982A (en) 1981-05-08 1982-04-30 High frequency preconnected circuit arrangement for currentlimitation of the so called light energy saving unites which can be used as electric lights, preferably fluorescentlights, high-pressure sodium lights or metal halogen lights which can be screwed in without changes instead of lamps and are formed preferebly with a normal socket
AU83165/82A AU8316582A (en) 1981-05-08 1982-04-30 Ballast circuit for discharge lamp
BE0/208040A BE893119A (fr) 1981-05-08 1982-05-07 Adaptateur a haute frequence pour lampes a decharge
ES512014A ES512014A0 (es) 1981-05-08 1982-05-07 Perfeccionamientos en dispositivos de circuito para unidades de reactancia de alta frecuencia.
FR8207970A FR2505601B1 (hu) 1981-05-08 1982-05-07
IT8221153A IT1210885B (it) 1981-05-08 1982-05-07 Circuito adattatore o starter ad alta frequenza per limitare la corrente di cosiddette lampade a risparmio di energia utilizzabile per lampade a scarica elettrica, opportunamente per tubi fluorescenti, lmapade al sodio ad alta pressione oppure lampade allo iodio.
NL8201882A NL8201882A (nl) 1981-05-08 1982-05-07 Hoogfrequente voorschakelinrichting voor de stroombegrenzing van zogenaamde energiebesparende lampeenheden die in plaats van gloeilampen voor zonder wijziging in te schroeven, bij voorkeur met een normale voet uitgevoerde elektrische ontladingslampen, bij voorkeur fluorescentiebuizen, natriumlampen onder hoge druk of metaal-halogeenlampen kan worden toegepast.
US06/610,918 US4546290A (en) 1981-05-08 1984-05-15 Ballast circuits for discharge lamp

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU811226A HU181323B (en) 1981-05-08 1981-05-08 High-frequency system of additional resistor for electric discharge lamp

Publications (1)

Publication Number Publication Date
HU181323B true HU181323B (en) 1983-07-28

Family

ID=10953426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU811226A HU181323B (en) 1981-05-08 1981-05-08 High-frequency system of additional resistor for electric discharge lamp

Country Status (15)

Country Link
US (1) US4546290A (hu)
JP (1) JPS57187897A (hu)
AU (1) AU8316582A (hu)
BE (1) BE893119A (hu)
CS (1) CS235536B2 (hu)
DD (1) DD202366A5 (hu)
DE (1) DE3216302A1 (hu)
ES (1) ES512014A0 (hu)
FR (1) FR2505601B1 (hu)
GB (1) GB2098416B (hu)
HU (1) HU181323B (hu)
IT (1) IT1210885B (hu)
NL (1) NL8201882A (hu)
SE (1) SE8202349L (hu)
YU (1) YU93982A (hu)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3408426A1 (de) * 1984-03-08 1985-09-12 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Schaltungsanordnung zum wechselstrombetrieb von hochdruck-gasentladungslampen
GB8412699D0 (en) * 1984-05-18 1984-06-27 Gen Electric Co Plc Load supply circuit and lamp module
CA1267188A (en) * 1984-08-24 1990-03-27 John A. Scholz Metal vapor lamp having low starting voltage
GB2171858B (en) * 1985-03-02 1988-12-29 British Steel Corp Fluorescent lighting systems
JPS62126597A (ja) * 1985-11-27 1987-06-08 松下電器産業株式会社 蛍光ランプ点灯装置
FR2605384B1 (fr) * 1986-10-15 1989-04-21 Cohen Justin Miniveilleuse portative electronique
DK89388D0 (da) * 1988-02-19 1988-02-19 Silver Gruppen Prod As Elektronisk ballast
DE4037388A1 (de) * 1990-11-22 1992-05-27 Scheibe Hans Joachim Dr Schaltungsanordnung zur stromversorgung fuer gepulst betriebene vakuumboegen
CA2076127A1 (en) * 1991-09-26 1993-03-27 Louis R. Nerone Electronic ballast arrangement for a compact fluorescent lamp
US5703439A (en) * 1996-05-10 1997-12-30 General Electric Company Lamp power supply circuit with electronic feedback circuit for switch control
US5796214A (en) * 1996-09-06 1998-08-18 General Elecric Company Ballast circuit for gas discharge lamp
US5952790A (en) * 1996-09-06 1999-09-14 General Electric Company Lamp ballast circuit with simplified starting circuit
US5965985A (en) * 1996-09-06 1999-10-12 General Electric Company Dimmable ballast with complementary converter switches
US5838117A (en) * 1997-02-28 1998-11-17 General Electric Company Ballast circuit with synchronization and preheat functions
US5910708A (en) * 1996-09-06 1999-06-08 General Electric Company Gas discharge lamp ballast circuit with complementary converter switches
US5877595A (en) * 1996-09-06 1999-03-02 General Electric Company High power factor ballast circuit with complementary converter switches
US5917289A (en) * 1997-02-04 1999-06-29 General Electric Company Lamp ballast with triggerless starting circuit
US5859504A (en) * 1996-10-01 1999-01-12 General Electric Company Lamp ballast circuit with cathode preheat function
US5914570A (en) * 1996-12-23 1999-06-22 General Electric Company Compact lamp circuit structure having an inverter/boaster combination that shares the use of a first n-channel MOSFET of substantially lower on resistance than its p-channel counterpart
US5986410A (en) * 1997-02-20 1999-11-16 General Electric Company Integrated circuit for use in a ballast circuit for a gas discharge lamp
US6018220A (en) * 1997-07-21 2000-01-25 General Electric Company Gas discharge lamp ballast circuit with a non-electrolytic smoothing capacitor for rectified current
US5874810A (en) * 1997-09-02 1999-02-23 General Electric Company Electrodeless lamp arrangement wherein the excitation coil also forms the primary of the feedback transformer used to switch the transistors of the arrangement
US6051930A (en) * 1998-04-01 2000-04-18 General Electric Company Extended wire connector for starting compact fluorescent lamp system
US6064152A (en) * 1998-06-17 2000-05-16 General Electric Company Electrically conductive cylinder for improved starting of compact fluorescent lamp systems
US6057648A (en) * 1998-08-25 2000-05-02 General Electric Company Gas discharge lamp ballast with piezoelectric transformer
AU9333798A (en) * 1998-09-29 2000-04-17 Modex-Lite Inc. Circuit for controlling current to lamp and method of operation
US6078143A (en) * 1998-11-16 2000-06-20 General Electric Company Gas discharge lamp ballast with output voltage clamping circuit
US6150769A (en) * 1999-01-29 2000-11-21 General Electric Company Gas discharge lamp ballast with tapless feedback circuit
US20100079079A1 (en) * 2008-06-02 2010-04-01 Mark Hockman Induction lamp and fixture

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3265930A (en) * 1962-05-03 1966-08-09 Gen Electric Current level switching apparatus for operating electric discharge lamps
US3275922A (en) * 1962-12-19 1966-09-27 Sperry Rand Corp Conversion and ballast unit
US3753071A (en) * 1972-06-15 1973-08-14 Westinghouse Electric Corp Low cost transistorized inverter
US3919592A (en) * 1973-11-19 1975-11-11 Lutron Electronics Co High intensity discharge mercury vapor lamp dimming system
US3913002A (en) * 1974-01-02 1975-10-14 Gen Electric Power circuits for obtaining a high power factor electronically
US4101809A (en) * 1977-05-26 1978-07-18 General Electric Company Discharge lamp operating circuit
NL174104C (nl) * 1977-08-23 1984-04-16 Philips Nv Lampeenheid.
US4163176A (en) * 1977-10-07 1979-07-31 Gte Sylvania Incorporated Energy saving fluorescent lamp
US4151445A (en) * 1978-02-15 1979-04-24 General Electric Company Instant light lamp control circuit
US4170747A (en) * 1978-09-22 1979-10-09 Esquire, Inc. Fixed frequency, variable duty cycle, square wave dimmer for high intensity gaseous discharge lamp
GB2037099A (en) * 1978-12-11 1980-07-02 Sherman E Pulse generators for supplying discharge and electroluminescent lamps
JPS55129327A (en) * 1979-03-28 1980-10-07 Minolta Camera Co Ltd Constant intensity light emitting strobe device
GB2052896B (en) * 1979-06-13 1983-07-20 Gen Electric Lighting unit and circuit
US4375607A (en) * 1981-03-23 1983-03-01 Westinghouse Electric Corp. Compact lamp unit having plug-in fluorescent lamp and module components
FR2506554A1 (fr) * 1981-05-20 1982-11-26 Signaux Entr Electriques Dispositif d'alimentation electronique pour lampes a decharge

Also Published As

Publication number Publication date
AU8316582A (en) 1982-12-09
GB2098416B (en) 1985-05-09
NL8201882A (nl) 1982-12-01
FR2505601A1 (hu) 1982-11-12
YU93982A (en) 1984-12-31
SE8202349L (sv) 1982-11-09
ES8304745A1 (es) 1983-03-01
CS235536B2 (en) 1985-05-15
IT8221153A0 (it) 1982-05-07
DE3216302A1 (de) 1982-11-25
ES512014A0 (es) 1983-03-01
US4546290A (en) 1985-10-08
GB2098416A (en) 1982-11-17
DD202366A5 (de) 1983-09-07
BE893119A (fr) 1982-08-30
IT1210885B (it) 1989-09-29
FR2505601B1 (hu) 1985-07-12
JPS57187897A (en) 1982-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU181323B (en) High-frequency system of additional resistor for electric discharge lamp
US7944156B2 (en) Electronic ballast for high intensity discharge lamps
US5416387A (en) Single stage, high power factor, gas discharge lamp ballast
US4958107A (en) Switching arrangement for HID lamps
JP3945681B2 (ja) 照明用点灯装置
US6700331B2 (en) Control circuit for dimming fluorescent lamps
JPH03138894A (ja) 放電灯点灯装置
JP2008544440A (ja) フライバックキャットイア電源を備えた電子バラスト
US4484107A (en) Discharge lamp lighting device and system
US5357173A (en) Ballast circuit arrangement for a high pressure sodium lamp
GB2052896A (en) Lighting unit and circuit
US5635800A (en) Ballast circuit with a japped transformer flyback converter providing driving energy for start, glow and run modes of a lamp
US6107747A (en) Self ballasted fluorescent lamp and lighting fixture
JPS5871596A (ja) ガス放電ランプを調光制御する方法および回路装置
Ahmed et al. Electronic ballast circuit configurations for fluorescent lamps
Ponce et al. Stabilization of HID lamps using dc–dc converters with an open loop control
KR200316716Y1 (ko) 치과용 광중합기의 전원장치
KR830002175B1 (ko) 방전등 점등 장치
JPS5918631Y2 (ja) 放電灯点灯装置
JP2008300055A (ja) 放電ランプ点灯装置、電球型放電ランプユニット及び、照明器具
JPH04245197A (ja) インバータ式x線装置
JPS6121394B2 (hu)
JPH01143192A (ja) 放電灯点灯装置
JP2002216984A (ja) 照明用点灯装置
JPS5868896A (ja) 高電圧発生回路

Legal Events

Date Code Title Description
HU90 Patent valid on 900628
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee