HU191319B - Method and circuit arrangement for firing light sources of high firing voltage - Google Patents

Description

Az eljárás foganatosítására szolgáló másik áramköri elrendezés soros impedanciát (Z) tartalmaz amelynek b pontjához kapcsolódik a kondenzátor (C) pontja (3), melynek pontja (4) az áramkör kimenete (5). A bemenet pontja (2) és a kimenet (6) pontja közösítve van. Az áramkör még tartalmaz gyújtótranszformátort, melynek bemenetel (11, 12) az impedancia (Z) b pontjára és a bemeneti pontra (2) csatlakoznak, kimenetei pedig az első áramköri elrendezés szerint vannak bekötve. (2. ábra)

A találmány tárgya eljárás és áramköri elrendezés magas gyújtási feszültséget igénylő fényforrások begyújtására, alacsony frekvenciás összetevőt is tartalmazó komplex 1 q gyújtófeszültséggel.

A magas gyújtási feszültséget igénylő fényforrások begyújtására eddig kizárólag nagyfeszültségű nagyfrekvenciás impulzusokat használtak, többnyire oly módon, hogy azt az üzemi feszültségre szuperponálták, illetve 15 szinkronizálták, hogy a begyújtás után az üzemi áram rögtön kialakuljon. Az egyes eljárások egymástól csupán az impulzusok létrehozásában, az üzemi feszültségre való szuperponálásban, illetve az ahhoz való szinkronizálásban különböznek. 20

A gyújtófeszültség előállításának egyszerű módját írja le a GB 1397031 sz. szabadalom, melyben kézi kapcsolóval sütnek ki kondenzátort a lámpával soros szekunder tekercsű transzformátor primer tekercsén keresztül.

A kondenzátorban vagy induktivitásban tárolt energia 25 és transzformátorral való impulzusnövelés az alapja a glimmlámpás és elektronikus gyújtókapcsolásoknak is.

Elektronikus gyújtó és szinkronizáló áramköröket ír le a 4004188 és a 4199710 US szabadalmak is.

Az ismert megoldásoknak közös hátránya, hogy vi- 30 szonylag komplikált és költséges áramköröket igényelnek vagy manuális működtetésre van szükség. Nagyfrekvenciás üzemi feszültség alkalmazásánál a hátrányokat tovább növeli, hogy a gyújtóimpulzus additív szuperponálásánál a meghajtó áramköröktől az elválasztás már nem 35 lehet tökéletes a frekvenciák közelsége miatt, így a gyújtóimpulzus visszahatása jelentős hátrányokat okoz.

A találmány célja az ismert eljárások hátrányainak kiküszöbölése olyan új eljárással és áramköri elrendezéssel, amely egyszerű módon, kis visszahatással teszi lehe- 40 tővé a magas gyújtási feszültséget igénylő fényforrások begyújtását.

A találmány alapja az a felismerés, hogy elsősorban a nagyfrekvenciás (20—100 kHz) tartományban a 100 kHz—1 MHz frekvenciaösszetevőket tartalmazó gyújtó- 45 impulzusok nem választhatók el hatásukat tekintve a primer körtől, viszont a periódusidőnél lényegesen alacsonyabb időállandójú impulzusok hatásosan leválaszthatók, és ezekkel a gyújtás is nagyobb biztonsággal történhet meg. A találmány további alapja az a felismerés, hogy a 50 gyújtóimpulzus energiáját tároló kondenzátor közvetlenül a fényforrás üzemi áramkörébe köthető, amely így egyúttal az alacsonyfrekvenciás elválasztás szerepét is betöltheti. Az áramköri megvalósítás további egyszerűsítését tette lehetővé az a felismerés, hogy a fényforrások 55 által károsodás nélkül elviselt egyenáramú komponens és az üzemi áram aránya lényegesen nagyobb lehet mint a fényforrás üzemi impedanciájának és hidegellenállásának aránya.

Ez azt jelenti, hogy a gyújtó-kondenzátor feltöltésére 60 szolgáló nagyfeszültségű áramkör belső impedanciáját olyan nagyra választhatjuk, hogy üzem közben a nagyfeszültség kikapcsolása nélkül is elhanyagolható a fényforráson folyó egyenáram és a gyújtókörben keletkező veszteség. 65

A találmány tárgya eljárás nagy gyújtási feszültséget igénylő fényforrások begyújtására, melynek során a begyújtásra alacsonyfrekvenciás összetevőt is tartalmazó gyújtási tranzienst használunk fel. A begyújtandó fényforrást megfelelő kapacitív elválasztással egyenáramúlag leválasztjuk a tápláló hálózatról. A fényforrás biztonságos begyújtásához szükséges feszültségértéket határo-. zunk meg és ezt a feszültséget előállítjuk valamely alkalmas módon, és áramkorlátozó, valamint egyenirányító áramkörön keresztül az elválasztó kapacitás kapcsaira vezetjük, és ezt az áramkorlátozó által meghatározott egyenárammal töltjük. A töltés ideje alatt a váltakozó üzemi feszültséget a kapacitáson keresztül a fényforrásra juttatjuk. Az elválasztó kapacitást addig töltjük, amíg az egyenfeszültségű komponens és az üzemi feszültség összege a gyújtási feszültséget meg nem haladja, amikor is a fényforrás begyújt.

A begyújtás után a gyújtófeszültséget a kondenzátort töltő körről lekapcsoljuk.

Mivel a nagyfeszültség lekapcsolása nehézkes, további célszerű foganatosítási módnál az eljárást úgy módosítjuk, hogy a kapacitást töltő áramot úgy választjuk meg, hogy a fényforrás által üzem közben is elviselhető mértékű legyen, és a töltőkört a lámpa begyújtása után sem kapcsoljuk ki.

A találmány tárgya továbbá áramköri elrendezés, a magas gyújtási feszültséget igénylő fényforrások begyújtására, célszerűen az ismertetett eljárás foganatosítására, amely tartalmaz tápláló transzformátort, mely elválasztó kondenzátoron keresztül csatlakozik a fényforrásra, amely elválasztó kondenzátorra egyenirányító csatlakozik, amely áramkorlátozón keresztül van a transzformátor nagyfeszültségű kimenetéhez kötve.

További előnyös kiviteli alaknál a transzformátor nagyfeszültségű tekercsét csak laza csatolással kapcsoljuk a mágneses körhöz, így részben vagy egészben a transzformátorba építjük be az áramkorlátozót.

A találmány szerinti további előnyös áramköri elrendezésben a váltakozó feszültségű hálózathoz a fényforrás soros impedancián és elválasztó kondenzátoron keresztül kapcsolódik, ahol a gyújtófeszültséget külön gyújtótranszformátor állítja elő, amely a soros impedancia és az elválasztó kondenzátor közös pontjához és a közösített bemeneti csatlakozóhoz kapcsolódik. A gyújtófeszültség ebben a kialakításban is áramkorlátozón és egyenirányítón keresztül jut a kondenzátorra.

További előnyös kialakításnál a gyújtótranszformátort szórótranszformátorként alakítjuk ki, így az áramkorlátozót részben vagy egészben a transzformátorba beépítjük. Az egyenáramú komponens teljes kiküszöbölését érhetjük el, ha a további előnyös kialakítás során a gyújtóáramkörbe annak valamely pontján vezérelhető megszakítót építünk be, melyet komparátorral vezérlünk, mely lámpa begyújtása után az áramkört megszakítja.

A találmány szerinti áramköri elrendezés példaként! kiviteli alakjait a mellékelt rajz alapján ismertetjük, ahol: — az 1. ábra egy lehetséges transzformátoros illesztésű

191 319 — a 2. ábra egy lehetséges soros impedanciás el választású áramköri elrendezést ábrázol.

A találmány szerinti áramköri elrendezésben a váltakozó U₄, bemenő feszültséget a bemeneti 1, 2 kapcsokra csatlakoztatjuk, míg a fényforrást az 5, 6 kimenetekhez kötjük (1, 2. ábra).

Az 1. ábrán az 1,2 kapocshoz bemeneti 11,12 pontokon keresztül TR transzformátor csatlakozik, melynek 16 kimenete közvetlenül a 6 kimenethez csatlakozik, a 15 kimenete pedig a C kondenzátor 3 kapcsára. A C kondenzátor 4 kapcsa közvetlenül van az 5 kimenethez kötve. A TR transzformátor nagyfeszültségű 13, 14 kimenetei az AK áramkorlátozó 21, 22 bemenetelhez csatlakoznak, amelynek 23,24 kimenetei az E egyenirányító 31,32 bemenetelhez vannak kötve. Az E egyenirányító 33 kimenete a C kondenzátor 3 kapcsához, 34 kimenete pedig a 4 kapcsához csatlakozik.

Az 1. ábra szerinti áramkör az alábbiak szerint működik:

A TR transzformátorra a bemeneti 11, 12 pontokon keresztül váltakozó feszültséget kapcsolunk. Ennek hatására az üzemi 15, 16 kimenetein megjelenik az üresjárási üzemi feszültség és a C kondenzátoron keresztül a fényforrás kapcsaira jut. A nagyfeszültségű 13, 14 kimenetein a feltranszformált feszültség jelenik meg, amely áramkorlátozás után egyenirányítva a C kondenzátorba töltőáramot táplál. Mivel a fényforráson át áram nem folyik a C kondenzátoron a kapacitással és az árammal arányos feszültségnövekedés mérhető. Mivel a feszültségnövekedés időállandója a többszöröse az üzemi váltakozó feszültség periódusidejének, a fényforrás kapcsain megjelenik egy folyamatosan növekvő feszültség, rászuperponálva az üresjárási üzemi feszültség. Amikor az összetett feszültség eléri a lámpa gyújtási feszültségét, a lámpa begyújt és az üresjárási-üzemi feszültség az égésfeszültség szintjére csökken.

A gyújtókörben kapcsolót alkalmazva a gyújtófeszültség lekapcsolható, és a kiemenetre nem jut egyenáramú komponens. Előnyös kiviteli alaknál, amikor is az áramkorlátozó nagyon magas belső ellenállással rendelkezik, a gyújtókor megszakítása nélkül is elhanyagolható mértékű a kimenetre jutó egyenáramú komponens.

A 2. ábra szerinti kiviteli alakban a fényforrás illesztésére szolgáló transzformátor kettős funkciója szétválasztásra került. Az áramkorlátozás céljára a Z soros impedancia szolgál, a nagy feszültséget pedig a GY gyújtótranszformátor állítja elő.

Ennek megfelelően a bemeneti 2 kapocs közvetlenül van összekapcsolva a 6 kimeneti ponttal, míg a bemeneti 1 kapocs a Z impedancia ,,a” pontjához van kötve, ,,b” pontja pedig a C kondenzátor 3 kapcsához csatlakozik. A C kondenzátor 4 kapcsa közvetlenül van az 5 kimenetre kötve. A GY gyújtótranszformátor 11 pontja a Z impedancia b pontjára, 12 pontja a 2 kapocsra, 6 kimenet közös pontra csatlakozik. A GY gyújtótranszformátor 13, 14 kimenete az AK áramkorlátozó 21, 22 bemenetéhez csatlakozik, melynek 23, 24 kimenetei az E egyenirányító 31, 32 bemenetelhez kapcsolódik. Az E egyenirányító 33 kimenete a C kondenzátor 3 kapcsára, a 34 kimenete a 4 kapcsához van kötve.

Az áramkör működése megegyezik az 1. ábra szerinti áramkörével azzal a különbséggel, hogy a bemeneten megjelenő üzemi feszültség gyakorlatilag csökkenés nélkül jut a kimenetre és csak a fényforrás begyújtása után csökken az égésfeszültség értékére, valamint a gyújtófeszültséget külön gyújtótranszformátor állítja elő. A gyújtókor előnyös kialakítása esetén a GY gyújtótranszformátort nagy belső impedanciájú szórótranszformátorként alakítjuk ki, és így az ÁK árajnkorlátozót részben vagy egészben beépítjük abba.

Mindkét áramköri elrendezést kialakíthatjuk úgy is, hogy a gyújtókor valamelyik elemébe, vagy elemei közé megszakító kapcsolót építünk be, és ezt komparátorral vezéreljük, amely valamely ismert módon (pl áramfigyelés, feszültségfigyelés) érzékeli a fényforrás begyújtását, és ennek hatására szintén ismert módon megszakítja az áramkört.

A találmány szerinti új eljárás és áramköri elrendezés lehetővé teszi, hogy a magas gyújtási feszültséget igénylő fényforrásokat (pl. nagynyomású gázkisülő lámpákat) elsősorban nagyfrekvenciás táplálás esetén egyszerű módon begyújthassuk úgy, hogy a lehető legkisebb veszteség keletkezzen és ne jöjjön létre kellemetlen visszahatás a tápláló körben.

Claims (7)

1. Eljárás magas gyújtási feszültséget igénylő fényforrások begyújtására, melynek során a váltakozó üzemi feszültséget egyenáramú elválasztó kondenzátoron keresztül vezetjük a begyújtandó fényforrásra, azzal jellemezve, hogy a kondenzátort egyenárammal töltjük, így összegezzük az egyen- és váltófeszültségű komponenst, és növeljük a kondenzátoron a feszültséget mindaddig, míg a két feszültség összege a gyújtási feszültséget meghaladja és így a fényforrást begyújtjuk, majd az egyenáramot megszüntetjük.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja azzal jellemezve, hogy a kondenzátort töltő áramot a fényforrás üzemi áramánál több nagyságrenddel kisebbre választjuk, és azt a fényforrás begyújtása után sem kapcsoljuk ki.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a gyújtóáramkört annak valamely pontján megszakító kapcsolóval látjuk el, melyet önmagában ismert komparátorral vezérelünk, amelyet az elválasztó kondenzátor (C) egyik kapcsára (3) és a fényforrás másik pólusára csatlakoztatunk.

4. Áramköri elrendezés magas gyújtási feszültséget igénylő fényforrások begyújtására, célszerűen az 1 vagy 2 igénypont szerinti eljárás foganatosítására, amely tartalmaz elválasztó kondenzátort (C) és tápláló transzformátort (TR), mely a bemeneti kapcsaira csatlakozik (1, 2) tápláló váltakozó feszültség azzal jellemezve, hogy a transzformátornak (TR) nagyfeszültségű kimenő (13, 14) kapcsai is vannak, melyek áramkorlátozó (ÁK) bemenetelhez (21, 22) kapcsolódnak, melynek kimenetei (23, 24) egyenirányító (E) bemenetelhez (31, 32) vannak kötve, melynek egyik kimenete (33) a transzformátor (TR) egyik üzemi feszültség kimenete (15) és az elválasztó kondenzátor (C) egyik kapcsa (3) összekötéséhez csatlakozik, míg másik kimenete (34) a kondenzátor (C) másik kapcsához (4), amely egyben az áramkör egyik kimenete (5), míg a másik kimenet (6) közvetlenül van összekötve a transzformátor (TR) másik üzemi kimenetével (16).

5. A 4. igénypont szerinti áramköri elrendezés azzal jellemezve, hogy az áramkorlátozó (ÁK) impedancia a transzformátorba (TR) van beépítve, annak célszerű geometriai elrendezésével.

191 319

6. Áramköri elrendezés magas gyújtási feszültséget igénylő fényforrások begyújtására, célszerűen az 1 vagy 2 igénypont szerinti eljárás foganatosítására, amely tartalmaz váltakozó feszültség csatlakozására bemeneti kapcsokat. soros impedanciát (Z) és elválasztó kondenzátort (C) 5 azzal jellemezve, hogy a soros impedancia (Z) kimenő kapcsának (b) és az elválasztó kondenzátor (C) egyik kapcsának (3) összekötéséhez gyújtótranszformátor (GY) egyik bemeneti pontja (11) csatlakozik, melynek másik bemenetpontja (12). kimenet (6) és a váltakozó feszültségű bemeneti kapocsnak (2) közösítéséhez van kötve, a gyújtótranszformátor (GY) kimenetei (13. 14) pedig az áramkorlátozó (ÁK) bemenetelhez (21. 22) csatlakoznak, melynek kimenetei (23. 24) az egyenirányító (E) bemenetelhez (31, 32) kapcsolódnak, melynek egyik kimenete (33) a kondenzátor (C) egyik kapcsához (3), a másik kimenete (34) a kondenzátor (C) másik kapcsához (4) csatlakozik. amely a kimenettel (5) is össze van kötve.

7. A 6. igénypont szerinti áramköri elrendezés azzal jellemezve. hogy az áramkorlátozó (ÁK) impedancia a gyúj1 ótranszformátorba (GYi van beépítve, célszerű geometriai elrendezéssel.