HUT55578A - Electronic ignition and supply device for fluorescent tubes having preheated electrodes - Google Patents

Description

Elektronikus gyújtó- és tápellátó berendezés előfűthető elektródákkal rendelkező fénycsövekhez, mely fénycsövek gázvagy gőz kisülésű lámpák lehetnek.

Eredetileg egy fénycsövet egy indítóval párhuzamosan kapcsoltak, és ezt a szerelvényt csatlakoztatták egy induktivitással sorosan egy hálózathoz, 50 vagy 60 Hz-es, 280 V-os váltakozó áramú hálózathoz. A fénycső begyújtása a véletlenen múlik, és az induktivitás energiafogyasztása az üzemelés során nagyon nagy, ezért elektronikus áramköröket kezdtek alkalmazni, melyek nagyfrekvenciás tápfeszültséget állítanak elő kisebb fogyasztással és gazdaságosabban. Ezek a több részből álló elrendezések így lehetővé tették, hogy lényegesen javítsák ezen fénycsövek teljesítményét.

Ezen berendezések többsége olyan elven működik, hogy egy kisfrekvenciás váltakozó áramot egyenárammá alakítanak át, majd ezt az egyenáramot vissza alakítják egy nagyfrekvenciás váltakozó árammá. így egy új veszteség jelent meg, ami annak következménye, hogy a váltakozó áram/egyenáram átalakítás rendes körülmények között négy dióda felhasználásával történik, melyek Graetz-hídba vannak kapcsolva, és ezt az egyenirányítóit pulzáló áram szűrése követi, mely egy kötelezően nagyértékű kondenzátor segítségével történik. Valójában meg lehet figyelni, hogy a váltakozó áramú villamos hálózaton az áramelnyelés az időben jelcsúcsok sorozata formájában történik, mely csúcsok a váltakozó áram maximumainak felelnek meg, azaz abban a pillanatban történik, amikor a hálózat feszültsége nagyobb a szűrő kondenzátor kapcsain jelenlévő feszültségnél. Más szavakkal kifejezve, ez az elektronikus áramköröket tápláló szűrő kondenzátor töltésének nagy részét állandóan megtartja, aminek eredmményeképp a hálózat hosszú időszakokban nem fogyaszt energiát, és ezeket a nem fogyasztási időszakokat rövid újratöltődések követik. Ezek az áramlökések rendszerint gyengék, ezért nem okoznak semmi észrevehető változást a hálózati feszültség formájában az idő függvényében.

Azonban nem egészen ez a helyzet, ha egy épületben jelentős számú berendezés beépítésével állunk szemben. Ekkor a berendezés egészének szintjén a pontosan biztosítandó teljes intenzitás nem elhanyagolható többé. Ennek az a következménye, hogy a váltakozások maximumánál a feszültség formája jelentős mértékben deformálódik, azaz megjelennek a kisfrekvenciájú, túlnyomóan páratlan számú harmonikusok. A villamos hálózat szempontjából ez a hatás elfogadhatatlan. Ezenkívül a jelenlegi villamossági szabványelőírások meghatározzák a harmonikusok maximális értékét, melynek megengedett értéke az áram esetében ezen áram effektív értékének 25 %-a egy 150 Hz-es harmadik harmonikusra nézve.

Ezen probléma elkerülésére jelenleg több megoldást használnak. Az egyik első megoldás abból áll, hogy a hálózati vonalra egy L induktivitást kapcsolnak, mely a C szűrő kondenzátorral együtt egy 150 Hz-es küszöbfeszültségű aluláteresztő szűrőt képez. Egy LC áramkör esetében a rezonancia frekvencia szokásos számítása gyorsan megmutatja, hogyha a C kondenzátor értéke nagy, akkor az L induktivitás értékének is annak kell lennie. így egy jelentős potenciálesés jelenik meg ezen induktivitás kapcsain, azaz egy olyan energia veszteség, amely a Joule-hatással hő formájában szabadul fel, ami ugyanolyan kényelmetlenséget jelent, mint az eredeti elágazó áramkörök.

Egy második változat abból áll, hogy egy 1 : 1 arányú transzformátort használnak, amellyel galvanikus szigetelést való4 sítanak meg. Ebben az esetben is tapasztalható azonban a Joule-hatás következtében előálló energiaveszteség.

Egy utolsó megoldás abban áll, hogy az egyenirányítás előtt a hálózat váltakozó áramú kis frekvenciájától elválasztják a nagyfrekvenciát, ami lehetővé teszi egy galvanikus szigetelés hatékony kialakítását. Ez megakadályozza, hogy a harmonikusok a táphálózatra visszajussanak, viszont ez a megoldás bonyolultabbá teszi az általános berendezés felépítését és korlátozza a teljes hatásfokot.

Az ideális megoldás valójában abban áll, hogy levágjuk ezt a parazitákat előállító szűrő kondenzátort, vagy legalábbis annak értékét egy nagyon kis értékre csökkentjük. Ennek azonnali következménye az, hogy az elektronikus áramkörök tápfeszültsége váltakozó marad, és minden periódusa egy sima szinuszfüggvény pozitív felével egyezik meg (azaz a 0-180° közé eső szögeknek megfelelő értékű lesz). így ez a tápfeszültség ciklikusan egy kvázi nulla értéken megy át. Megállapíthatjuk tehát, hogy egy ilyen feszültség alak nem lesz megfelelő az ismert fénycsövekhez alkalmazott elektronikus berendezések táplálására.

Vizsgáljunk meg először egy első típusú, ún. önrezgő berendezést, amilyent például az FR 2 599 208 számú szabadalmi leírásban ismertetnek. Ez a berendezés lényegében egy töltő áramkörből van felépítve, mely tartalmaz egy induktivitást, amely egy fénycsővel van sorosan kapcsolva, és egy kondenzátort, mely ugyanezen fénycső kapcsai közé van kapcsolva; tartalmaz továbbá két tranzisztort, melyek a tápkapcsok közöttellenütemű kapcsolásban vannak elrendezve, és közös pontjuknál össze vannak kötve a töltő áramkörrel egy kis transzformátor közbeiktatásával, amelynek két szekunder tekercse lehetővé teszi, hogy mintát vegyenek ezen két tranzisztort ellenütemben vezérlő nagyirekvenciájú váltakozó jelből. Ez a berendezés tartalmaz ezenkívül egy indító impulzusokat előállító áramkört. Tehát a tápfeszültségnek szabályos áthaladása egy kvázi 0 értéken nem engedi meg már, hogy a transzformátor két szekunder tekercsével biztosítsanak ezen tranzisztorok vezérlő elektródáin egy minimális feszültséget, és ezen tranzisztorok működése megszakad. A fent leírt indítás teljes ciklusát tehát meg kell ismételni a tápfeszültség minden egyes változásánál, vagyis másodpercenként százszor. De ha mégis megengednénk, hogy ez az indítási ciklus a hibás gyújtások valódi kockázatával ismétlődjék, akkor ez azzal járna , hogy egy 100 Hz frekvenciájú szennyező rezonancia jel is megjelenne.

Egy második típusú elektronikus berendezés tartalmaz egy független oszcillátort, mely egy erősítő fokozaton keresztül egy rezonáns töltő áramkört táplál, amely egy vagy több fénycső begyújtására és begyújtott állapotban való tartására megfelelő villamos energiát szolgáltat. Az ilyen típusú berendezésekben, melyet például az FR 2 520 575 és az EP 0 065 794 számú szabadalmi leírásokban írnak le, az előzőhöz hasonlóan találunk egy erősítő fokozatot, amely két sorbakapcsolt teljesítmény tranzisztort tartalmaz a tápkapcsok között, és egy töltő áramkört, amely a tranzisztorok közös pontjához van kapcsolva, mely áramkör magába foglal egy kondenzátort, amely párhuzamosan van kapcsolva egy fénycsővel, valamint egy induktivitást, amely ugyanezzel a fénycsővel magával van összekötve. Pontosabban ezekben az áramkörökben az ezen tranzisztorokat, azok bázisait vagy rácsait vezérlő elemet egy függetlenül rezgő áramkörrel vezérelik, mely váltakozva viszi telítésbe előbb az egyik, azután a másik tranzisztort. Ezekből a leírásokból is kitűnik, hogy alkalmazni kell egy második független áramkört, mely az oszcillátor frekvenciáját a berendezés bekapcsolása során módosítja azért, hogy megvalósítsanak egy első előfűtési fázist, egy második indítási fázist és egy harmadik, állandósult működési fázist. Ebben az esetben, amennyire az a fenti iratokban nyilvánosságra jutott, mindig alkalmaznak egy feszültség átalakítót a váltakozó feszültség egyenárammá való átalakítására, mely a berendezés teljes táplálásához stabilizálva van, ahol a berendezés félvezető elemeket, például műveleti erősítőket vagy billenő köröket tartalmazhat, amelyek ezekben a berendezésekben frekvenciaváltoztató áramkörökben vagy oszcillátorokban vannak és ezek a szóbanforgó áramkörök fent említett hátrányokkal rendelkeznek .

Egyébként az a tény, hogy az impulzus alakú egyenirányított tápfeszültség ciklikusan egy kvázi nulla értéken megy át, ezenkívül még a táplálási hibák miatt a fénycsövek ciklikus leállását is előidézik. Ezen hiányosságok kiküszöböléséhez, melyek a fénycsövek gyorsabb elhasználódásáért és az ismétlődő visszagyújtásokhoz szükséges energiával kapcsolatos megnövekedett teljes fogyasztásért felelősek, megfelelő lenne, ha megakadályoznánk, hogy ez a tápfeszültség ne essen le egy bizonyos érték alá, ami megfelel a csövek ívoltási küszöbértékének.

A találmány célja olyan elektronikus gyújtó- és tápellátó berendezés kialakítása előfűthető elektródákkal rendelkező fénycsövekhez, amelyben nincs többé szükség az egyenirányított hálózati feszültség szűrésénél kondenzátorra, mely az egyetlen tényezőjét képezi a szennyező kisfrekvenciájú harmonikus létrejöttének.

A találmány szerint tehát egy olyan elektronikus gyújtóés tápellátó berendezést hoztunk létre előfűthető elektródákkal rendelkező fénycsövekhez, mely tartalmaz:

- egy váltakozó áramú hálózatra csatlakoztatott egyenirányító áramkört, mely egy első és egy második vezetékre egyenáramot ad,

- egy vagy több töltő áramkört, melyek egymással párhuzamosan vannak kapcsolva és egy soros ág formájában tartalmaznak egy induktivitást, a fénycső első elektródáját, egy kondenzátort és a fénycső második elektródáját,

- egy erősítő fokozatot, mely tartalmaz két tranzisztort, amelyek a berendezés első és második tápláló vezetéke között sorba vannak kapcsolva és közös pontjuknál a töltő áramkörrel vannak összekötve,

- egy tranzisztorokat vezérlő áramkörrel összekötött oszcillátor áramkört, mely tranzisztorok váltakozva vannak vezető állapotban, és

- egy a berendezés beindítása alatt az oszcillátor áramkör frekvenciáját változtató áramkört, a találmánnyal a gyújtás problémáját kívánjuk megoldani, egy 100 Hz-es nem szűrt, egyenirányított váltakozó tápfeszültségből kiindulva.

Nyilvánvaló, hogy a gyújtás-sorozatnál figyelembe kell venni az elektródák előfűtését jelentő első fázist és egy azt hirtelen követő második fázist, a fénycsövek kioltásának fázisát. A berendezés energetikai hatásfokának előnyösen a lehető legjobbnak, 90 %-os nagyságrendűnek kell lennie, és végül kívánatos lenne, hogyha a berendezés azt is lehetővé tenné, hogy a csövek áltál szolgáltatott világítás intenzitást könnyen modulálni lehessen .

Ezeket a célokat egy olyan berendezés segítségével értük el, amelyeknél az egyenirányító áramkör kimenetére szűrő kondenzátor van csatlakoztatva, melynek értéke kisebb vagy egyenlő 0,04 yűF-dal és hogy tartamaz továbbá az oszcillátor áramkör és a frekvencia változtató áramkör egyenáramú táplálására szolgáló átmeneti tápáramkört, mely egy harmadik és egy negyedik vezetékkel van összekötve, mely a bekapcsolási fázisban aktív, és egy tápegységet, mely az áramkörrel van összekötve, a tápegység az állandósultműködési fázisban aktív, és az erősítő fokozat, valamint a fénycsövek táplálására szolgál, továbbá egy áramkört tartalmaz, mely a fénycsövek begyújtási feszültségének megfelelő minimális feszültséget biztosít.

Előnyösen az átmeneti tápfeszültség áramkör villamos energia akkumulálására szolgáló eszközöket tartalmaz egy kondenzátor formájában, mely az egyenirányító áramkör kimenetére van csatlakoztatva, és amely a harmadik vezetékkel van összekötve, továbbá szaggató elemként egy tranzisztort, amelynek vezérlő eleme egy kondenzátorral van összekötve, mely utóbbi leválasztja a negyedik vezetéket a második vezetékről, és a frekvencia változtató áramkör és az oszcillátor áramkör egyenáramú táplálását megszakítja az első kondenzátor segítségével egy első energia akkumulálási fázisban, és ha a kondenzátor egy meghatározott idő után feltöltődött, ezt a visszatérési útvonalat helyreállítja.

Előnyös továbbá, ha az oszcillátor áramkör és a frekvencia változtató áramkör táplálására szolgáló tápegység tartalmaz

- vagy egy az egyik töltő áramkör induktivitása körül elrendezett

- 9 tekercset, vagy pedig egy transzformátor szekunder tekercset, amelynek primer tekercse párhuzamosan van kötve a töltő áramkörrel, egy tekercset, amelynek egyik kivezetése a második tápvezetékkel van összekötve, a második kivezetése pedig egy egyenirányító dióda anódjával van összekötve,

- egy szűrő kondenzátort, egy töltő kondenzátort és egy feszültség szabályozó Zener-diódát, amely egyik oldalon a második vezetékkel van párhuzamosan kapcsolva, a másik oldalon pedig egyrészt az egyenirányító dióda katódjával, másrészt pedig a vezetékkel van összekötve, majd a frekvencia változtató áramkör és az oszcillátor áramkör harmadik táp vezetékével.

Előnyös, ha az erősítő fokozat számára minimális feszültséget biztosító áramkör tartalmaz:

- egy transzformátort, amelynek primer tekercse párhuzamosan van kapcsolva a töltő áramkörökkel, és amelynek egyik szekunder tekercse egyrészt a berendezés második táp-vezetékével van összekötve, másrészt pedig egy első egyenirányító dióda anódjával,

- egy kondenzátort, amely a második táp-vezeték és az első egyenirányító dióda katódja közé van kapcsolva, és

- egy második elválasztó diódát, amelynek anódja az első egyenirányító dióda és a kondenzátor közös pontjában van összekötve, katódja pedig az első táp-vezetékkel van összekötve.

Előnyös továbbá, ha az oszcillátor áramkör tartalmaz két egymással párhuzamosan, a harmadik és a negyedik táp-vezetékek közé kapcsolt feszültségosztót, melyek közül az első lényegében három azonos ellenállásból van kialakítva, a második pedig két ellenállásból és egy kondenzátorból, a megfelelő közbenső pontok két összehasonlító áramkörre vannak csatlakoztatva, melyek közül az első összehasonlító áramkör egy flip-flop egyik bemenetére, a második pedig annak másik bemenetére van csatlakoztatva, a kimenete pedig egy műveleti erősítő bemenetére van csatlakoztatva, amelynek kimenete kapcsolódik a transzformátor primer tekercséhez, másrészt a flip-flop kimenete egy inverter bemenetére van kötve, amelynek kimenete egy tranzisztorral van összekötve, mely a kondenzátor esetenkénti rövidzárására szolgál.

Előnyös továbbá, ha a frekvencia változtató áramkor tartalmaz egy tranzisztort, melynek kollektora egy kondenzátoron keresztül az első kondenzátorral, emittere pedig annak másik kivezetésével van összekötve, vezérlő eleme egy Zener-diódán keresztül egy kondenzátor egyik kapcsával van összekötve, amelynek kapcsa a harmadik táp-vezetékkel is össze van kötve egy ellenálláson keresztül, a kondenzátor másik kapcsa a negyedik vezetékkel van összekötve.

Előnyös még, ha az oszcillátor áramkör tartalmaz egy első invertert, amelynek kimenete egy második inverter bemenetével van összekötve, ez utóbbinak kimenete egy kondenzátoron és egy azzal sorbakapcsolt ellenálláson keresztül az első inverter bemenetével van Összekötve, a két inverter tápfeszültség kapcsai a harmadik táp vezetékkel és a negyedik vezetékkel vannak összekötve, tartalmaz továbbá egy változtatható ellenállást, mely az első inverter kimenete és a kondenzátor és az ellenállás közös pontja közé van kapcsolva; tartalmaz továbbá legalább két, egymással párhuzamosan kötött invertert, amelyek a második inverter kimenete és a vezérlő áramkör bemenete közé vannak kapcsolva.

Előnyös továbbá, ha az oszcillátor áramkör tartalmaz egy diódát, mely az első inverter és a második inverter közé van köz11 beiktatva, és amelynek anódja a változtatható ellenállással, katódja pedig a második inverter bemenetével van. összekötve, továbbá a frekvencia változtató áramkör tartalmaz egy első feszültségosztót, mely lényegében egy kondenzátorból és két ellenállásból áll, melyek sorba vannak kapcsolva a harmadik vezeték és a negyedik vezeték között, tartalmaz továbbá egy soros ágat, mely egy ellenállásból és egy diódából áll, mely a feszültségosztó két ellenállásának közös pontja és a második inverter bemenete közé van kapcsolva.

Előnyös továbbá, ha az egyenirányító áramkör előtt az és 150 kHz-es értékek közé eső frekvenciaszűrő áramkör van elhelyezve, mely tartalmaz két tekercset, melyek a hálózat két vonalára sorba vannak kapcsolva, és egymáshoz képest ellenfázisban, tartalmaz továbbá egy első kondenzátort, mely a tekercsek elé van kapcsolva, és egy kondenzátorokból álló hidat, melyek a tekercsek után a hálózat kapcsaival vannak összekötve, közös pontjuk pedig le van földelve.

Végül előnyös, hogy a vezérlő áramkör lényegében egy két szekunder tekerccsel rendelkező transzformátorból van kialakítva, mely szekunder tekercsek ellentétes fázisúak, a tranzisztorok MOS típusúak, és grille és source elektródájuk közé Zener-diódákból álló túlfeszültség-védelem van kapcsolva, a drain és source elektródájuk közé pedig egy diódából, a tranzisztor source elektródája és az előző tranzisztor grille elektródája közé egy dióda van kapcsolva, míg a source elektródákkal sorosan egy ellenállás van kapcsolva egy diódán keresztül.

A találmány szerinti berendezést az alábbiakban kizárólag példaként felhozott kiviteli változatokkal, a mellékelt rajzok • · · · · « · ·· ·*·· ·· · ···· · · ·· » «

- 12 alapján ismertetjük részletesebben, ahol az

1. ábra a találmány szerinti berendezés elvi vázlata; a

2. ábra a berendezés egy első megvalósítási módját bemutató részletes villamos kapcsolási rajz; a

3. ábra a 2. ábra szerinti első kiviteli változathoz tartozó osz- cillátor áramkör részletes rajza; a

4. ábra a találmány szerinti berendezés egy második megvalósítási módjának részletes elektronikus áramköri rajza, és végül az

5. ábra a találmány szerinti berendezés második megvalósítási mód- jának egy részletes áramköri rajza.

Hivatkozással az 1. ábrára, látható, hogy a találmány szerinti berendezés egy kisfrekvenciás, 50 vagy 60 Hz-es váltakozó feszültségű hálózatra van kötve, melyet a Villamos Energia Előállító Nemzeti Hivatal szolgáltat. Ez a feszültség először egy 100 transzformátoron halad át, mielőtt egy 6 egyenirányító áramkörre adjuk rá. Ez a 100 transzformátor megakadályozza a berendezés 100 kHz környezetébe eső frekvenciájú parazitáinak a hálózatra történő visszajutását. Ezek a parazita feszültségek kicsik, vagyis 1 %-nál kisebbek, és ezt a 100 transzformátort csak egyes esetekben, szükség szerint kell alkalmazni, nevezetesen olyan helyeken, ahol számítógépes vagy radar berendezéseket kívánnak védelemmel ellátni. A 6 egyenirányító áramkör előnyösen egy négy diódából álló híd, amelyet az ismert Graetz-elv szerint építettünk fel. A 6 egyenirányító áramkör kimenetére csatlakoztatott 16 kondenzátor nagyon kis értékű, szinte mintha ott sem lenne, a kimenetre csatlakozó c és d vezetékeken jelenlévő feszültség kezdetben pozitív egyenirányított váltakozó feszültség, melynél a váltakozások alak13 ja megfelel a hálózaton lévő feszültség váltakozásainak, de frekvenciája annak kétszerese, vagyis ezeknek a váltakozásoknak az időtartama 1/100 (1/120) másodperc és szinusz alakú, amelynek szöge 0-180°-ig terjed pontosan. A d vezetéket a leír ás további részében visszatérő föld vezetéknek fogjuk tekinteni, mely azonban nem azonos az E földdel összekötött vezetékkel, amelyről a továbbiakban lesz szó.

A tápegységről jövő két c és d vezeték közé két 34 és 43 tranzisztor van egymással sorbakapcsolva, azaz MOS tranzisztorok esetében a 34 tranzisztor drain elektródája a c vezetékre van kötve, a 34 tranzisztor source elektródája egy 142 védőáramkörön keresztül a 43 tranzisztor drain elektródájával van összekötve, a 43 tranzisztor source elektródája egy 144 védőáramkörön keresztül össze van kötve a d vezetékkel. A c és d vezetékek közé két 54 és 67 kondenzátor van sorba kötve. A 34 és 43 tranzisztorok M közös pontja és az 54 és 67 kondenzátorok Q közös pontja közé egy töltő áramkör van kapcsolva, mely lehetővé teszi egy vagy több fénycső villamos energiával való táplálását, azok begyújtása és működése közben megfelelő formában. Két darab fénycső esetében a töltő áramkör két egymással párhuzamos ágból áll, és mindegyik ágban egymással sorba van kapcsolva egy 51 vagy 56 induktivitás, a fénycső 52 vagy 57 első elektródája, egy 55 vagy 59 kondenzátor és a fénycső 53 vagy 58 második elektródája. Más szavakkal kifejezve, minden egyes ágban sorba van egymással kötve az 51 vagy 56 induktivitás a fénycső 52 vagy 57 első elektródájával, amelynek 53 vagy 58 második elektródája az 55 vagy 59 kondenzátorral van összekötve.

A 34 és 43 tranzisztorok vezérlését egy 135 áramkör • ·· • · · ·« · * · e ·· · «·>·· · 4 · · » • ♦· ·♦ · « ·· .

- 14 rel valósítottuk meg oly módon, hogy ciklikusan az egyik 34 tranzisztor vezető állapotban, miközben a másik 43 tranzisztor lezárt állapotban, azután pedig fordítva, és ez az állapotváltozás nagyon nagy frekvenciával történik, néhány száz kHz nagyságrendben. Ez lehetővé teszi, hogy az M közös pontos megjelentessük a c és d vezetékek között jelenlévő feszültséget, de a 34 és 43 tranzisztorok billenési frekvenciájával megszaggatva. Az 54 és 67 kondenzátorok tehát lehetővé teszik a villamos energiának a töltő áramkörön keresztül történő haladását a c és d vezetékek irányába, a 34 vagy 43 tranzisztorok vezetési állapotának megfelelően, és az utánuk kapcsolt elemeket a megfelelő feszültség szintekre kapcsolják.

Mint az előzőekben arról szó volt, a c és d vezetékek végénél lévő feszültség kezdetben egy pozitív egyenirányított váltakozó feszültség, amely ciklikusan egy kvázi nulla értéken megy át, ami a fénycsöveket hátrányos módon kioltja. Ennek a problémának az elkerülésére egy minimális feszültség fenntartására szolgáló áramkört alkalmazunk, amely egy 100 transzformátort tartalmaz, amelynek primer tekercse az M és Q közös pontok közé van kapcsolva. A szekunder tekercs egyrészt a második d vezetékre van csatlakoztatva, másrészt pedig egy 105 gyors egyenirányító dióda katódjához. Ezen 105 gyors egyenirányító dióda anódja egy egymással sorbakapcsolt 110 kondenzátor és egy 115 dióda közös pontjával van összekötve, melyek az első és második c és d vezetékek közé vannak kapcsolva, és a második 115 dióda katódja pedig az első c vezetékkel van Összekötve.

Működés közben a 100 transzformátor szekunder tekercsében nagy feszültség jön létre, mely 100 transzformátor áttétele • 9··· • »4 · »· *4 · ··» ·«» • · ♦ · » · « · · *.

• ♦ «·· ·« *· « ·· ·*** lényegében egységnyivel egyenlő. Ezt a szekunder feszültséget a 36 diódával egyenirányltjuk, majd a 11 kondenzátorral szűrjük, mielőtt az első c vezetékbe, azaz a táp vezetékbe vezetnénk a 41 diódán keresztül. Ennek a 115 diódának két szerepe van. Egyrészt megakadályozza, hogy a váltakozó áramú hálózat által szolgáltatott feszültség a 11 kondenzátort elkezdje tölteni, és következésképpen, hogy kisfrekvenciás harmonikusokat hozzon létre, amelynek a kiküszöbölése éppen a találmány célja. Másrészt ez a 115 dióda nem engedi, hogy a 110 kondenzátor kisüljön, amikor az első c vezetéken a feszültség már nem elengedően nagy, így tehát az erősítő fokozatnak ez a tápfeszültsége nem tud viszszasüllyedni a 110 kondenzátor töltési feszültség értéke alá, és ezáltal elkerüljük, hogy a· fénycsövek ne deionizálódjanak.

A 6 egyenirányító áramkör kimenete másfelől az a és b vezetékeken keresztül egy 110A áramkört táplál , mely egy átmeneti tápáramkor, pontosabban a gyújtás alatt az e és f vezetékekre egy stabilizált egyenfeszültséget ad. Egy második áram_sa/az 150 tápegységet;

körtris tartalmaz a berendezés, mely a villamos energiát vagy az 56 induktivitás körül elhelyezkedő 66 tekercs segítségével, vagy pedig a 100 transzformátor egyik szekunder tekercse segítségével veszi le, és lehetővé teszi az e vezeték állandó módon történő táplálását a k vezetéken keresztül egy stabilizált egyenfeszültséggel, ha a berendezés már bekapcsolt.

Az e és f vezetékek két áramkört táplálnak, melyek közül az egyik egy 130 oszcillátor áramkör, és egy 120 áramkör a másik, mely a g vezetéken keresztül vezérelve módosítja a 130 oszcillátor áramkör frekvenciáját. A 130 oszcillátor áramkör által előállított jelet egy 135 áramkörre visszük át, mely a

• · ···» és 43 tranzisztorok váltakozó vezetési és lezárási állapotait vezérli az azokhoz tartozó 142 és 144 védőáramkörökön keresztül.

·· · ·

Ezt a vezérlő 135 áramkört a 2. és 4. ábrákon bemutatott megvalósításoknak megfelelően egy transzformátor formájában lehet kialakítani, amelynek egy primer és két, ellenfázisú szekunder tekercse van. így tehát elérjük, hogy a 34 és 43 tranzisztorok felváltva kerüljenek vezető állapotba, éspedig akkor, amikor azoknak grille/source potenciálja kb.

V fölé emelkedik.

Egy más változat szerint, és amint azt az 5. ábrán bemutatjuk, ez a 135 áramkör tartalmazhat egy integrált áramkört, amely az ún. Bootstrap technika szerint működik, és 10 és 12 ellenállásokon keresztül a 130 oszcillátor áramkör által kibocsátott és egymáshoz képest 180°-os fázissal eltolt jeleket veszi. A 43 tranzisztor minden vezetési szakaszában a 32 kondenzátor a 38 ellenálláson és a 39 diódán keresztül feltöltődik. Ez a 39 dióda megakadályozza a 32 kondenzátornak a 38 ellenálláson keresztül történő kisülését a következő ciklusok során. Ha a 43 tranzisztor lezár, egy annak feszültségéhez közeli feszültség van jelen a harmadik vezetéken jut a 32 kondenzátor kapcsaira. A Bootstrap hatás lehetővé teszi tehát, hogy ezt a feszültséget billentsük a 34 tranzisztor 142 vezérlő áramkörén lebegő potenciállal. A 30A és 37 A ellenállásokból és a 31A és 40A diódákból álló párok, melyek ezen megvalósításban az egyes 142 és 144 védőáramköröket képezik, lehetővé teszik a 34 és 43 tranzisztorok, melyek teljesítmény tranzisztorok, töltéstároló elemeinek fokozatos feltöltését, jóllehet, azok kisütése hirte···· e · · « · · · • · · ··· ·9 9 ···· · · · t · · • ···· ·· ·· ·

- 17 len történik meg.

A 130 oszcillátor áramkör és a hozzá tartozó 120 áramkör (variátor) által előállított jel frekvenciáit a begyújtás során és a tartós működés fázisában az 51 és 56 induktivitások, valamint az 55 és 59 kondenzátorok értékei határozzák meg oly módon, hogy a begyújtás fázisában a 120 áramkör és a 130 oszcillátor áramkör nem lépnek rezonanciába, és lehetővé teszik egy előfűtő áramnak az 52 és 57 első elektródákon, valamint az 53 és 58 második elektródákon keresztül történő áthaladását, a töltő áramkörök működésének fázisában pedig rezonanciába lépnek, és az 55 és 59 kondenzátorok, valamint az 52 és 57 első elektródák és az 53 és 58 második elektródák kapcsain egy négyes nagyságrendű tényezőjű túlfeszültség lép fel, mely lehetővé teszi a fénycsövek bekapcsolását és begyújtott állapoban való tartását.

A fent említett áramkörök részletezését a 2., 3., 4. és

5. ábrákkal kapcsolatban az alábbiakban írjuk le.

Azonos módon a 2., 4. és 5. ábrákon a 110A áramkör először is egy 15 tranzisztort foglal magába, mely az f vezetéknek a d vezeték felé a b vezetéken keresztül történő visszatérését vezérli. Ezen 15 tranzisztor drain elektródája az f vezetékkel van összekötve, source elektródája pedig a d vezeték felé visszavezető b vezetékkel van összekötve. Egy nagy ohmos értékű 19 ellenállás van az f és d vezetékek közé kapcsolva, mely rögzíti a MOS típusú 15 tranzisztor kapcsoló üzemmódjához szükséges drain/source potenciált. Ezen 15 tranzisztor rácsát egy első áramkörrel vezéreljük, mely egy TI időállandót állít elő, mely első áramkör két darab, az a és d vezetékek közül egymással sorbakapcsolt 7 és 8 ellenállásból, egy a 7 és 8 ellenállások közös pontja és a 15 tranzisztor rácsa közé egymással sorbakapcsolt 12 ellenállásból és egy 13 Zener-diódából áll, valamint egy 17 kondenzátorból és egy 18 kisütő ellenállásból, melyek a 12 ellenállás és a 13 Zener-dióda közös pontja és a d vezeték közé vannak kapcsolva. Mint az könnyen belátható, a 7 és 8 ellenállások között jelenlévő feszültségrész lehetővé teszi a 17 kondenzátor lassan történő feltöltését. Amikor a 17 kondenzátor kapcsain lévő feszültség nagyobb a 13 Zener-dióda +2 V-os nyitási feszültségénél, éspedig a TI késleltetési idő végén, ez a feszültség a 15 tranzisztor rácsára kerül, mely telítődésbe megy, és az f vezetéket a b vezetékkel, azután a d vezetékkel köti csak össze.

Ezenkívül ez átmeneti táp 110 áramkör tartalmaz egy második áramkört, mely egy 9 ellenállásból áll, amely a 6 egyenirányító áramkör és az e vezeték közé van kapcsolva, valamint egy 11 kondenzátorból és egy kisütő 10 ellenállásból, melyek az e vezeték és a d vezeték közé vannak kapcsolva (az 5. ábrán: egy 61 kondenzátor a kereszteződés után az integrált áramkör 3-3 kivezetéseit köti össze). A TI periódus alatt, mely alatt a 15 tranzisztor elzárja az f vezetéktől a d vezeték felé a visszafelé utat, a 120 áramkör és a 130 oszcillátor áramkör nem kaphatnak áramot az e vezetéken keresztül. A 11 kondenzátor ekkor fel tud töltődni, és táplálását a 6 egyenirányító áramkörről kapja a 9 ellenálláson keresztül. Ezt a TI késleltetési időt a 7, 8 és 12 ellenállások és a 17 kondenzátor értéke határozzák meg oly módon, hogy annak elegendően hosszúnak kell lennie ahhoz, hogy a 11 kondenzátor megfelelő módon fel tudjon töltődni. Valóban, ha ez a TI késleltetési idő letelt, és a 15 tranzisztor ezáltal összeköti az f vezetéket a b vezetékkel, ennek a 11 kondenzátornak kell táplálnia az e vezetéket és így a 120 áramkört és a 130 oszcillátor áramkört egy elegendően hosszú T2 periódusidőn keresztül ahhoz, hogy lehetővé tegyük a fénycsövek előfűtését és begyújtását.

A 2. és 4. ábrákon bemutatott változatban azonos módon a 150 tápegység tartalmaz egy 66 tekercset az 56 induktivitás körül, amelynek egyik kivezetése össze van kötve a d vezetékkel, a másik pedig egy 65 ellenálláson keresztül egy egyenirányító 64 dióda katódjával. Egy szűrő 63 kondenzátor van a 64 dióda anódja és a d vezeték közé kapcsolva. Egy töltő <60 dióda_, kondenzátor és egy Zener-di ocTaTvannak egyrészt a d vezetékkel, másrészt pedig a 64 dióda anódjával egy 62 ellenálláson keresztül összekötve, másrészt pedig a k vezetékkel, és így csatlakoznak a korábban említett e vezetékhez. Az állandó tápegység az 5. ábrán lényegében azonos az előbbivel, kivéve azt a tényt, hogy az indulási pont egy kis 100 transzformátor szekunder tekercse, amelynek primer tekercse az M és Q közös pontok közé vannak kapcsolva, vagyis párhuzamosan a töltő áramkörökkel. Ezenkívül a töltő 61 kondenzátor össze van keverve az átmeneti tápegység áramkör 11 kondenzátorával. Tehát a 66 tekerccsel vagy szekunder tekerccsel levett válatkozó feszültséget a 64 diódával egyenirányítjuk, majda 63 kondenzátorral előszűrjük. Az így kapott áram, mely keresztülhalad a kis ohmos értékű 62 ellenálláson, addig fogja tölteni a kémiai típusú 61 kondenzátort, míg annak feszültség értéke megfelel a 60 dióda Zener-feszültségének, mely 60 diódának az a szerepe, hogy ezt a feszültséget szabályozza. Tehát az így szűrt és szabályozott feszültséget a k és e vezetékeken keresztül lehet alkalmazni és ezzel lehet táplálni a 120 áramkört és a 130 oszcillátor áramkört. A 62 és 65 ellenállások szerepe az, hogy korlátozzák a 64 és 60 diódákon átmenő áram nagyságát. Könnyen belátható, hogy ha a berendezést nem kapcsoljuk be, a 150 tápegység nem fog működni. De számításba véve a átmeneti

110A jelenlétét, mely biztosítja a T2 időtartam teljes ideje alatt az egyenáramú táplálást az előfűtéshez, majd a fénycsövek bekapcsolásához, belátható, hogy ezen T2 időtartam végére a fénycsövek bekapcsolt vagy begyújtott állapotban lesznek, és az 56 induktivitás kapcsain lévő feszültség egy sokkal kisebb értékre esik le, így a 150 tápegység azonnal működésbe léphet és a 120 áramkör a 130 oszcillátor áramkört működésben tartja.

Figyelembe véve a 11 kondenzátor egyenáramú táplálásának időtartamának korlátozott kapacitását, azaz hogy ez a T2 időtartam alatt történik, megfelelő az a megoldás, hogy a 120 áramkört és a 130 oszcillátor áramkört alkalmazzuk, melyek a lehető leggazdaságosabbak.

A továbbiakban a 3. ábrára való hivatkozással a 130 oszcillátor áramkör egy első előnyös megvalósítási módját ismertetjük. A 130 oszcillátor áramkör egy 29 integrált áramkört és egy első feszültségosztási pontot, mely 28 és 25 ellenállásokból, valamint a 20 kondenzátorból áll, melyek az e és f vezetékek között sorba vannak kapcsolva. Ez a 29 integrált áramkör ugyancsak tartalmaz egy feszültségosztási pontot, mely három azonos 300 ellenállással van megvalósítva, melyek v és m vezetékek közé vannak kapcsolva, mely v és m vezetékek maguk pedig az e illetve f « ·

- 21 vezetékkel vannak összekötve. A 29 integrált áramkör tartalmaz továbbá két 310 és 320 összehasonlító áramkört. A 310 összehasonlító áramkör pozitív bemenete TH kapcson keresztül a 28 és 25 ellenállások közötti xl közbenső pontra van kapcsolva; és a negatív bemenet pedig az első és második 300 ellenállások közötti yl közbenső ponttal van összekötve. A második 320 összehasonlító áramkör negatív bemenete T kapcson keresztül a 25 ellenállás és a 20 kondenzátor közötti x2 közbenső ponttal van összekötve. A második 320 összehasonlító áramkör pozitív bemenete a második és harmadik 300 ellenállás közötti y2 közbenső ponttal van összekötve. Az első 310 összehasonlító áramkör kimenete egy 330 flip-flop R bemenetével, és a második 310 összehasonlító áramkör kimenete pedig annak S bemenetével van összekötve. A 330 flip-flop kimenete egy 340 műveleti erősítő bemenetére van csatlakoztatva, mely 200 mA nagyságú egyenáramot ad le, logikai egyes és nulla szinteken egyaránt. Ez a jelkimenet ezután a 30 primer tekercsre van csatlakoztatva egy 24 kondenzátoron keresztül, mely az egyenáramú összetevőket levágja. A 30 primer tekercs másik kivezetése az f vezetékkel van összekötve. Emellett a 330 flip-flop kimenete össze van kötve egy 350 inverterrel is, amely egy 360 ellenálláson keresztül egy 370 tranzisztor bázisát vezérli. Ez a 370 tranzisztor a 20 kondenzátort rövidre zárja vagy nem.

A 130 oszcillátor áramkör feszültség alá helyezésével az yl és y2 közbenső pontokon a feszültség a teljes feszültség 2/3-ával és 1/3-ával egyenlő. A 20 kondenzátor ki van sütve, és az x2 közbenső pontnál a feszültség kb. 0 és az xl közbenső pont feszültsége az y2 és yl közbenső pontok feszültsége között van.

Tehát ha figyelembe vesszük a 310 és 320 összehasonlító áramkörök bekötését, a 330 flip-flop R bemenete alacsony logikai szinten van, ugyanakkor az S bemenete magas logikai szinten van.

A 330 flip-flop kimenete ekkor tehát magas logikai szinten van, a 370 tranzisztort vezérlő 350 inverter kimenete pedig alacsony logikai szinten van, és így a 370 tranzisztor nem vezető állapotban van. A 20 kondenzátor lassanként kisül, az x2 közbenső pont feszültsége az y2 közbenső pont feszültségénél nagyobbá válik, majd az xl közbenső pont feszültsége ugyancsak nagyobb lesz az yl közbenső pont feszültségénél. Ekkor az R bemenet átbillen magas logikai szintre, miközben az S bemenet szintje maga már átment alacsony logikai szintre. Ennek az a következménye, hogy a 330 flip-flop kimenetének logikai szintje magas szintre változik, a 350 inverter kimenete pedig magas logikai szintre megy, és a 370 tranzisztort telítésbe vezérli, mely most rövidre zárja a 20 kondenzátort. A 20 kondenzátor kisül, az xl és x2 közbenső pontok feszültségei lecsökkennek egészen az yl és y2 közbenső pontokon lévő feszültségek alá, ennek hatására a 330 flip-flop állapota ismét megváltozik, ami a 370 tranzisztor újbóli kinyitásához vezet. Belátható tehát, hogy ez az áramkör automatikusan rezgésbe jön egy olyan frekvenciával, mely alapvetően a 20 kondenzátor töltődési és kisülési sebességétől, azaz annak értékétől függ.

A 29 integrált áramkör C vezérlő bemenete lehetővé teszi, hogy az yl közbenső ponthoz hozzáférjünk a feszültségosztási pontról, és így lehetővé válik, hogy az yl közbenső pontra egy más vx küszöbfeszültséget, az y2 közbenső pontra pedig egy vx/2 küszöbfeszültséget adjunk, ami más módon módosítja a 130 oszcil23 lator áramkör frekvenciáját. Ezen C vezérlő bemenet felhasználásával tetszőleges feszültséget lehet alkalmazni, és tetszés szerint lehet módosítani ezen 130 oszcillátor áramkör frekvenciáját, azzal a fénycsőnek ebből eredő fény intenzitását.

A 130 oszcillátor áramkör első megvalósítási módjához kapcsolódóan a variátor 120 áramkört az alábbiakban a 2. ábrára való hivatkozással ismertetjük. Ez a 120 áramkör lényegében tartalmaz egy 27 kondenzátort, mely egyrészt a 25 ellenállás és a 20 kondenzátor közös pontjára, másrészt a 14 tranzisztor kollektorára van kapcsolva, amelynek emittere az f vezetékkel van összekötve. Ezen 14 tranzisztor bázisának vezérlő áramköre egy első ágat tartalmaz, amelyben egy 23 ellenállás és egy 26 Zener-dióda van sorbakötve és az e vezeték és a 14 tranzisztor bázisa közé kapcsolva, valamint egy párhuzamos ágból, mely egy töltő 22 kondenzátorból és egy kisütő 21 ellenállásból áll, amelyek az f vezeték és a 23 ellenállás és a 26 Zener-dióda közös pontja közé vannak kapcsolva.

Ha az e vezetékre szűrt egyenfeszültséget adunk, a 22 kondenzátor ismét kisül, a 26 Zener-dióda bemenetének feszültsége kicsi, és a 14 tranzisztor nem vezető állapotban marad. A 130 oszcillátor áramkör tehát pontosan ugyanolyan módon működik, mint azt a fentiekben ismertettük, magasabb frekvencián, mely azonban eltér a töltő áramkör rezonancia frekvenciájától. A fénycsövek 52 és 57 első elektródáit és 53 és 58 második elektródáit tehát elő lehet fűteni. Amikor a 23 ellenálláson keresztül töltött 22 kondenzátor pozitív kapcsa eléri a 26 Zener-dióda küszöbfeszültségét plusz a 14 tranzisztor bázis-emitter feszültségét, akkor ez utóbbi vezető állapotba kerül,

- 24 és lehetővé teszi, kollektor-emitter átmenetén keresztül, hogy a 27 kondenzátor párhuzamosan kapcsolódjon a 20 kondenzátorral. Ez a tény lehetővé teszi, hogy a 130 oszcillátor áramkör által szolgáltatott frekvenica hirtelen lecsökkenjen oly módon, hogy így azt a frekvenciát kapjuk, mely a töltő áramköröket rezonanciába hozza, és ez azonnal begyújtja a fénycsöveket. Megfordítva, amint a berendezést lekapcsoljuk a hálózatról, a 21 ellenállás lehetővé teszi, hogy a 22 kondenzátor gyorsabban süljön ki, mint a saját belső szivárgó áramai révén, ami biztosítja a rendszer előfűtési fázisán történő rendszeres bekapcsolását.

A 130 oszcillátor áramkör egy második előnyös megvalósítási módját fogjuk most ismertetni a 4. ábrára való hivatkozással. Ez a 130 oszcillátor áramkör tartalmaz egy első 80 invertert, amelynek kimenete egy 82 diódán keresztül össze van kötve egy második 83 inverterrel. A 83 inverternek magának a kimenete össze van kötve az első 80 inverterrel egy egymással sorbakapcsolt 84 kondenzátor és egy 86 ellenállás segítségével. Egy 85 változtatható ellenállás van a 80 invertér ki menete és a 84 kondenzátor, valamint a 86 ellenállás közös pontja közé kapcsolva. A 83 inverter kimenetén lévő jelet egy egymással párhuzamosan kapcsolt négy darab inverterből álló fokozattal erősítjük fel, mielőtt azt a 24 kondenzátorra adjuk. A két darab 80 és 83 in- A verter, valamint a négy darab 86 inverter MOS típusú áramkörök, melyek egyetlen tokba vannak beépítve, és az e és f vezetékek között kapják a tápellátást.

Feltételezve, hogy a 82 dióda rövidre van zárva és a 84 kondenzátor először kisütött állapotban van, a 130 oszcillátor áramkör működése a következő. Amint a 00 , 83 és a négy darab

- 25 86 invertert egyidejűleg feszültség alá helyezzük, a 83 inverter kimenetén a potenciál logikai alacsony szintnek felel meg a 84 kondenzátor kisülésének következtében. Ez magába foglalja azt, hogy bemenetén magas logikai szint van, és így a 80 inverter kimenetén is, azaz a 80 inverter bemenetén logikai alacsony szint van. A 85 változtatható ellenállás egyrészt a 80 inverter kimenetére van csatlakoztatva, magas logikai szintre, másrészt pedig a 84 kondenzátorra, mely tehát alacsony szintre kisütött állapotban van, egy a 84 kondenzátor feltöltésének megfelelő áram fog keringeni ezen 85 változtatható ellenálláson keresztül. A 84 kondenzátor és a 85 változtatható ellenállás közös pontjánál a feszültség, melyet a 80 inverter bemenetére adunk a 86 ellenállás segítségével, így meg fog emelkedni a 84 kondenzátor töltődésének megfelelően. Amint ez a feszültség a közös pontban eléri az e vezetéken lévő tápfeszültség 50 %-át, a 80 inverter átbillen, és így a 83 inverter bemenetén magas jelszint jelenik meg, mely 83 inverter át fog billenni, és a kimenetén alacsony jelszint fog megjelenni. Ha a 85 változtatható ellenállás és a 84 kondenzátor kapcsain lévő feszültség tehát egymásnak inverzei, és ennek hatására áram fog folyni, mely ezt a 84 kondenzátort kisüti. Amikor az kisült, a 85 változtatható ellenállás és a 84 kondenzátor között lévő közös pont feszültsége alacsony logikai szinten lesz, és ez a feszültség található a 80 inverter bemeneténél a 86 ellenállás révén. Ez a 80 inverter átbillen, és ismét a kezdeti állapotokban találjuk az áramkört. A fent leírt ciklus ezután megismétlődik. Ez a 130 oszcillátor áramkör így tehát olyan frekvenciával fog rezegni, melyet a 85 változtatható ellenállás és a 84 kondenzátor értéke határoznak meg. Ezt a 83 • ·« · • · · · * · · • · · «·« · · « •·*· · « ·· · « • ···· ·» ·· ·

- 26 inverter kimenetén megjelenő rezgést a négy további 86A inverter párhuzamos kapcsolásából álló áramköri rész segítségével erősítjük, mielőtt azt a transzformátor 30 primer tekercsére adnánk a 24 kondenzátoron keresztül.

Ha egy minimális feszültséget, például az e vezetéken lévő feszültség 10 %-át adjuk rá a 80 inverter kimenete és a 83 inverter bemenete között lévő g vezetékre, a 84 kondenzátor nem tud tovább kisülni egy ezen minimális feszültség alá eső értékre. Más szavakkal, ez a 84 kondenzátor gyorsabban ér el egy a tápfeszültség 50 %-ának megfelelő feszültséget, és ezzel egy átbillenést idéz elő, a 80 invertert megelőzően. Tehát az előzőekben leírt oszcillációs jelenség nagyobb sebességű lesz, azaz annak frekvenciája megnő. A Θ2 dióda éppen egy ilyen vezérlő feszültségnek az alkalmazását engedi meg a g vezetéken, mely megakadályozza, hogy ez a feszültség a 80 inverter kimenő jelét megzavarja .

A 130 oszcillátor áramkör ezen második megvalósítási módjához tartozó frekvencia változtató 120 áramkört a továbbiakban a 4. ábrára való hivatkozással ismertetjük részletesebben. Ez az áramkör tartalmaz lényegében egy feszültség-osztó pontot, melyet egy 73 kondenzátor és 71 és 72 ellenállások képeznek, melyek egymással sorbakapcsolva az e és f vezetékek közé vannak kötve. Egy nagy ohmos értékű 70 ellenállás, mely a 73 kondenzátorral párhuzamosan van kapcsolva, teszi lehetővé ennek a 73 kondenzátornak a kisülését a berendezés kikapcsolásakor. Ez a frekvenciaváltoztató 120 áramkör ugyancsak tartalmaz egy soros ágat, mely egy 75 ellenállásból és egy 76 diódából áll, melyek egyrészt a 71 és 72 ellenállások közös pontja, másrészt pedig, • ·* • ·4 ·· ·« · • · · · « « * ·· ···· ·· « ···«« » « * « • ··«· ·· ·· «

- 27 a g vezeték révén, a 82 dióda katódja és a 83 inverter bemenete között lévő közös pont közé van kapcsolva. Ez a soros kapcsolás lehetővé teszi, hogy a 71 és 72 ellenállások közös pontján lévő feszültséget a 83 inverter bemenetére adjuk.

Ha az e vezetékre szűrt egyenfeszültséget adunk, a 73 kondenzátor, melyet a 70 ellenálláson keresztül előzőleg kisütöttünk, nagy áram fog megjelenni a 71 és 72 ellenállásokban. Feszültségkülönbség fog megjelenni tehát a 72 ellenállás kapcsain, amit a 75 ellenálláson keresztül és a 76 diódán keresztül a 83 inverter bemenetére adunk. A 76 dióda lehetővé teszi, hogy ezt a feszültséget a 130 oszcillátor áramkörbe úgy adjuk be, hogy az oszcillátor jel után ne legyen lehetséges a visszatérés. A 75 ellenállás korlátozza a 83 inverter bemenetére adott jel amplitúdóját, mivel csak egy feszültség paraméter fontos. A 130 oszcillátor áramkör tehát elkezdett működni úgy, ahogy azt a fentiekben ismertettük, egy nagyfrekvenciával, mely a töltő áramkör rezonancia frekvenciájánál nagyobb, és ez lehetővé teszi a fénycsövek 52 és 57 első elektródáinak, valamint 53 és 58 második elektródáinak előfűtését. Ahogy a 73 kondenzátor töltése változik, a 72 ellenálláson keresztülfolyó áram csökken, ami ugyancsak csökkenti a 130 oszcillátor áramkör rezgési frekvenciáját magát is. Amint ez a 73 kondenzátor teljesen feltöltődött, többé semmilyen feszültség nem jelenik meg a g vezetéken, és a 130 oszcillátor áramkör most egy olyan frekvenciával rezeg, melyet a 84 kondenzátor és a 85 változtatható ellenállás értékei határoznak meg, mely frekvencia megfelel a töltő áramkör rezonancia frekvenciájának, ami azonnal meggyújtja a fénycsöveket.

A 130 oszcillátor áramkör rezgési frekvenciájának a g • *·· • » · * · « * • · ·* · · · · <

• · · · · · · » « · • ···· ·· ·* ·

- 28 vezetékre adott feszültséggel tölrténő vezérelhetőségét ki lehet használni a fénycsövek működése során, azok fény fluxusának a modulálására oly módon, hogy ezt a rezgési frekvenciát a rezonancia érték körül kis mértékben változtatjuk. Ezt egy ahhoz kapcsolt áramkör segítségével valósítjuk meg, mely a h vezetéken a 22 kondenzátorban egy egyenfeszültséget vesz. Ez a csatlakoztatott áramkör egy soros kapcsolást tartalmaz, mely egy 91 ellenállásból és egy 95 diódából áll, melyek a h vezetékre a 75 ellenállásnál csatlakoznak. Egy 92 kondenzátor, 93 ellenállás és egy 94 Zener-dióda van párhuzamosan kötve egyrészt az f vezetékkel, másrészt a 91 ellenállás és a 95 dióda anódjának közös pontja közé. A 91 ellenállás az áram intenzitását korlátozza. A 92 kondenzátor biztosítja az antiparazita szűrést. A 94 Zener-dióda megakadályozza, hogy a feszültség az e vezetéken lévő tápfeszültség felénél nagyobb értéket érjen el oly módon, hogy az ne blokkolja le a 130 oszcillátor áramkört. Végül a 95 dióda lehetővé teszi, hogy ezt a vezérlő feszültséget az előfűtés fázisának megzavarása nélkül adjuk be az áramkörbe.

Az 5. ábrán bemutatott megvalósítási módban felismerhető a tranzisztorokból integrált 135 áramkör, amelyhez a 38 ellenállás, 39 dióda és a 32 kondenzátor van hozzákapcsolva, továbbá a 30/37 és 31/40 áramkörök, valamint a korábban ismertetett, minimális feszültség fenntartására szolgáló áramkör, mely a 100

dából áll. Az oszcillátor és frekvenciaváltoztató áramkörök azonosak azokkal, melyeket a 4. ábrával kapcsolatban ismertettünk. Azonban annak érdekében, hogy a fénycsövek begyújtásának feltételeit javítsuk, egy további áramköri részt alkalmazunk, mely lehető29 vé teszi a fény fluxus modulációját végzó áramkör reteszelését, a fénycsövek előfűtése alatt. Ez a kiegészítő áramkör tartalmaz egy 130A tranzisztort, - amelynek kollektora és emittere a 92 kondenzátor kapcsaival van összekötve, vagyis a 95 dióda anódja és a negyedik f vezeték közé van kapcsolva, a 130A tranzisztor . bázisa pedig egy 134 Zener-diódából és egy 133 ellenállásból álló soros kör segítsdégével van összekötve a 73 kondenzátor és a 74 ellenállás között lévő közös ponttal.

A 73 kondenzátor feltöltődése alatt a 134 Zener-dióda, amelyen a feszültség értéke lényegében az első vezetéken lévő feszültség negyedével egyezik meg, lehetővé teszi az áram folyását a 130A tranzisztor bázisában, a 133 ellenálláson keresztül, aminek hatása a törlés, éspedig azáltal, hogy a vezérlő bemeneten lévő teljes feszültséget a földhöz kapcsolja, éspedig az előfűtés teljes időtartama alatt. Amint ez utóbbi befejeződik, a 73 kondenzátor és a 134 Zener-dióda közös pontján lévő feszültség kisebb lesz a 134 Zener-diódán lévő feszültségnél, mely le lesz zárva, ugyanúgy, mint a 130A tranzisztor, amelynek bázisán nem folyik áram. A csatlakoztatott modulációs áramkör bemenetén lévő feszültség ismét aktívvá válik.

A 34 és 43 tranzisztorok, melyek a 2. és 4. ábrákon láthatók, előnyösen MOS típusú tranzisztorok, és ezeket kívánatos ellátni a 142 és 144 védőáramkörökkel, mindkét 34 és 43 tranzisztor esetében. Pontosabban a 142 védőáramkörben a 34 tranzisztor drain és source bemenetel között minden nagy feszültséget az 50 dióda segítségével hárítjuk el, a source és a grille bemenetek közötti túlfeszültségeket pedig az egymással sorba, de ellentétesen a grille és a source bemenetek közé kapcsolt 33 és diódák segítségével védjük a 34 tranzisztort. A drain és a source bemenetek között esetleg megjelenő túl nagy feszültség elleni védő áramkör tartalmaz egy kis ohmos értékű 39\ ellenállást, mely a 34 tranzisztor source bemenete és az M közös pont közé van kapcsolva. Az ezen 3% ellenálláson keresztülfolyó áram hatására létrejövő feszültségesést egy 38A dióda segítségével egy tranzisztor bázisa és emittere közé adjuk, amelynek emitter-kollektor átmenete rövidre zárja egy 35 diódán keresztül a 34 tranzisztor grille és source bemenetel közötti feszültséget. Ha tehát a 38 ellenálláson keresztülfolyó áram nagysága például a

A-t meghaladja, a 37 tranzisztor bázisa és emittere között megjelenő feszültségkülönbség hatására az telített állapotba kerül, és így a grille bemenet feszültsége azonnal lecsökken, ami a 34 tranzisztort nem-vezető állapotba viszi. A 43 tranzisztor védelmét biztosító 144 védőáramkor pontosan megegyezik az előzőekben leírt 142 védőáramkörrel.

Mint az belátható, a találmány szerinti berendezéssel a töltő áramkört egy egyenirányított és néhány kHz nagyságrendű nagyfrekvenciával szaggatott hálózati feszültséggel sikerül tölteni, és ezt egy 16 kondenzátor segítségével nagyon kis mértékben lehet látni. Tehát a szűrő 16 kondenzátor elnyomó hatásával ki tudtuk küszöbölni még a néhány száz Hz-es nagyságrendű paraziták hatásait is, melyek valóban zavaróak, és torzításokat idéznek elő a hálózati feszültségen. Azon a tényen kívül, hogy kielégíti a hatályos új elektrotechnikai szabványokat, ez a berendezés lehetővé teszi, hogy azt nagy számban építsük be az épületekben anélkül, hogy meg kellene változtatni az utóbbiakban a villamos vezetékeket, vagy azokat ki kellene cserélni. Azokban a nagyon különleges esetekben, amikor egy kvázi tökéletes feszültségű hálózatra van szükség, akkor is megállapítható volt, hogy ez a berendezés még a néhány száz kHz-es nagyságrendű parazitákat is különlegesen legyengítette. Ehhez egy 100A antiparazita áramkört hoztunk létre, mely opcionális, és amely két darab 2 és 3 tekercset foglal magába, melyek az a és b vezetékeken egymáshoz képest ellentétes fázisban vannak kapcsolva, továbbá egy 1 kondenzátort, mely a 2 és 3 tekercsek elé van kapcsolva, valamint egy 4 és 5 kondenzátorokból álló hidat, melyek a 2 és 3 tekercsek után vannak kapcsolva, vagyis a 6 egyenirányító áramkör kapcsaira. A 4 és 5 kondenzátorok közös pontja tehát a fizikai föld pontra van kapcsolva. Tehát a 2 és 3 tekercsekben megjelenő nagyfrekvenciás parazita jelek, melyek azonban egymással ellentétes irányúak, kioltják egymást, ugyanakkor a kisfrekvenciás hálózati feszültség áthalad a 100A antiparazita áramkörön a 6 egyenirányító áramkör felé, minden akadály nélkül.

A találmány szerinti berendezés fontos alkatrészeinek előnyös numerikus értékeit az oltalmi kört semmiképpen sem korlátozó céllal az alábbiakban megadjuk.

R9 =	50 ΚΏ.	R2J =	100	Kik
Cll -	470/uF	C22 =	10	/UF
R12 =	100 ΚΛ.	R25 =	1	Kik
C17 =	10 /UF	C27 =	47	pF
		C20 =	10	pF
C110	= 22/uF	129 =	IC	555
C73 =	10 /UF	T34, 43	=	IRF 830
R74 =	10 Kik	R32, 40	=	22 ϊλ
R72 =	47 ΚΛ	L56, 51	=	1 mH

R75 = 100 KíL	L66 = 3 menet az
R86 - 10 ΚΛ.	C61 = 10 /uF
R85 = 20 Kílaj	Z60 = 16 V/l W 3
C84 = 1 nF	C54 = 100 nF/500

C67 = 100 nF/500 V

Meg kívánjuk jegyezni, hogy a fentiekben ismertetett áramkör eléggé bonyolult, az itt említett alkatrészek, melyek ezt az áramkört képezik, általában kis méretűek, ami lehetővé teszi, hogy ezt a berendezést könnyen össze lehessen szerelni egy 80 mm hosszúságú, 10 mm szélességű és 15 mm magasságú nagyságrendű kis kártyán. Egy ilyen berendezésnek a tényleges megvalósítása könnyen végrehajtható teljesen automatizált gépekkel, ami nagy megbízhatóságot biztosít. Ezenkívül a 34 , 43 tranzisztorok és a hozzájuk kapcsolt 32 , 40 ellenállások speciális megválasztásával ez a berendezés nagy megbízhatóságú, ami annak köszönhető, hogy az üzemi hőmérséklete alacsonyabb lesz.

A találmány szerinti berendezésen az oltalmi körön belül számos javítást lehet végrehajtani.

Claims (10)

1. Elektronikus gyújtó- és tápellátó berendezés előfűthető elektródákkal rendelkező fénycsövekhez, mely az alábbiakat tartalmazza:

- egy váltakozó áramú hálózatra csatlakoztatott egyenirányító áramkört, mely egy első és egy második vezetékre egyenáramot ad,

- egy vagy több töltőáramkört, melyek egymással párhuzamosan vannak kapcsolva és egy soros ág formájában tartalmaznak egy induktivitást, a fénycső első elektródáját egy kondenzátort és a fénycső második elektródáját,

- egy erősítő fokozatot, mely tartalmaz két tranzisztort, amelyek a berendezés első és második tápláló vezetéke között sorba vannak kapcsolva és közös pontjuknál a töltőáramkörrel vannak összekötve,

- egy tranzisztorokat vezérlő áramkörrel összekötött oszcillátor áramkört, mely tranzisztorok váltakozva vannak vezető állapotban, és

- egy a berendezés beindítása alatt az oszcillátor áramkör frekvenciát változtató áramkört, azzal jellemezve, hogy az egyenirányító áramkör (6) kimenetére szűrő kondenzátor (16) van csatlakoztatva, melynek értéke kisebb vagy egyenlő 0,04 /UF, és hogy tartalmaz továbbá az oszcillátor áramkör (130) és a frekvencia változtató áramkör (120) egyenáramú táplálására szolgáló átmeneti áramkört (110A) , mely egy harmadik és egy negyedik vezetékkel (e, f) van összekötve, mely a bekapcsolási fázisban aktív, és egy tápegységet (150) ,

3Α (110A)y mely az áramkörrelTvan összekötve a tápegység (150) az állandó működési fázisban aktív, és az erősítő fokozat, valamint a fény csövek táplálására szolgál, továbbá egy áramkört tartalmaz, mely a fénycsövek begyűjtési feszültségének megfelelő minimális fe szültséget biztosít.

2. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az átmeneti tápfeszültség áramkör (11Q\) villamos energia akkumulálására szolgáló eszközöket tartalmaz egy kondenzátor (11) formájában, mely az egyenirányító áramkör (6) kimenetére van csatlakoztatva, és amely a harmadik vezetékkel (e) van összekötve, továbbá szaggató elemként egy tranzisztort (15) , amelynek vezérlő eleme egy kondenzátorral (17) van összekötve, mely utóbbi leválasztja a negyedik vezetéket (f) a második vezetékről (d), és a frekvencia változtató áramkör (120) és az oszcillátor áramkör (130) egyenáramú táplálását megszakítja az első kondenzátor (11) segítségével egy első energia akkumulálási fázisban, és ha a kondenzátor (17) egy meghatározott idő után feltöltődött, ezt a visszatérési útvonalat helyreállítja.

3. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve , hogy az oszcillátor áramkör (130 ) és a frekvencia változtató áramkör (120) táplálására szolgáló tápegység (150) tartalmaz

- vagy egy az egyik töltőáramkor induktivitása (56) körül elrendezett tekercset (66) , vagy pedig egy transzformátor szekunder tekercset, amelynek primer tekercse párhuzamosan van kötve a töltő áramkörrel, egy tekercset, amelynek egyik kivezetése a második táp vezetékkel (d) van összekötve, a második kivezetése pedig egy egyenirányító dióda (64) anódjával van összekötve,

- egy szűrő kondenzátort (63) , egy töltő kondenzátort (61) és egy feszültség szabályozó Zener diódát (60) , amely egyik oldalon a második vezetékkel (d) van párhuzamosan kapcsolva, a másik oldalon pedig egyrészt az egyenirányító dióda (64) katódjával, másrészt pedig a vezetékkel (k) van összekötve, majd a frekvencia változtató áramkör (120) és az oszcillátor áramkör (130) harmadik táp vezetékével (e).

4. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az erősítő fokozat számára minimális feszültséget biztosító áramkör tartalmaz:

- egy transzformátort (100) , amelynek primer tekercse párhuzamosan van kapcsolva a töltő áramkörökkel, és amelynek egyik szekunder tekercse (66) egyrészt a berendezés második táp vezetékével (d) van összekötve, másrészt pedig egy gyors egyenirányító dióda (105 anódjával,

- egy kondenzátort (110) , amely a második táp vezeték (d) és a gyors egyenirányító dióda (105) katódja közé van kapcsolva, és

- egy második elválasztó diódát (115) , amelynek anódja a gyors egyenirányító dióda (105) és a kondenzátor (110) közös pontjában van összekötve, katódja pedig az első táp vezetékkel (c) van összekötve.

5. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az oszcillátor áramkör (130) tartalmaz két egymással párhuzamosan, a harmadik és a negyedik táp vezetékek (e, f) közé kapcsolt feszültségosztót, melyek közül az első lényegében három azonos ellenállásból (300) van kialakítva, a második pedig két ellenállásból (28 , 25) és egy kondenzátorból (20) , a megfelelő közbenső pontok (xl/yl, x2/y2) két összehasonlító áram-

- 36 körre (310 , 320 vannak csatlakoztatva, melyek közül az első összehasonlító áramkör (310 egy flip-flop (330 egyik bemenetére (R), a második pedig annak másik bemenetére (S) van csatlakoztatva, a kimenete pedig egy műveleti erősítő (340 bemenetére van csatlakoztatva, amelynek kimenete kapcsolódik a transzformátor (135 primer tekercséhez, másrészt a flip-flop (330 kimenete egy inverter (350 bemenetére van kötve, amelynek kimenete egy tranzisztorral (370 van összekötve, mely a kondenzátor (20) esetenkénti rövidzárására szolgál.

6. A 4. igénypont szerinti berendezés, azzal jelle- mezve, hogy a frekvencia változtató áramkör (120 tartalmaz egy tranzisztort (14 , melynek kollektora egy kondenzátoron (27 keresztül az első kondenzátorral (20 , emittere pedig annak másik kivezetésével van összekötve, vezérlő eleme egy Zener-diódán (26 keresztül egy kondenzátor (22 egyik kapcsával van összekötve, amelynek kapcsa a harmadik táp vezetékkel (e) is össze van kötve egy ellenálláson (23 keresztül, a kondenzátor (22 másik kapcsa a negyedik vezetékkel (f) van összekötve.

7. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az oszcillátor áramkör (130 tartalmaz egy első invertert (80 , amelynek kimenete egy második inverter (83 bemenetével van összekötve, ez utóbbinak kimenete egy kondenzátoron (84 és egy azzal sorbakapcsolt ellenálláson (86 keresztül az első inverter (80 bemenetével van összekötve, a két inverter (80 , 83 tápfeszültség kapcsai a harmadik táp vezetékkel (e) és a negyedik vezetékkel (j) vannak összekötve, tartalmaz továbbá egy változtatható ellenállást (85 , mely az első inverter (80 kimenete és a kondenzátor (84 és az ellenállás (86 közös pont37 ja közé van kapcsolva; tartalmaz továbbá legalább két, egymással párhuzamosan kötött invertert (86A), amelyek a második inverter (83) kimenete és a vezérlő áramkör (135) bemenete közé vannak kapcsolva.

8. A 6. igénypont szerinti berendzeés, azzal jellemezve , hogy az oszcillátor áramkör (130) tartalmaz egy diódát (82) , mely az első inverter (80) és a második inverter (83) közé van közbeiktatva, és amelynek anódja a változtatható ellenállással (85) , katódja pedig a második inverter (83) bemenetével van összekötve, továbbá a frekvencia változtató áramkör (120) tartalmaz egy első feszültségosztót, mely lényegében egy kondenzátorból (73) és két ellenállásból (71 , 72) áll, melyek sorba vannak kapcsolva a harmadik vezeték (e) és a negyedik vezeték (f) között, tartalmaz továbbá egy soros ágat, mely egy ellenállásból (75) és egy diódából (76) áll, mely a feszültségosztó két ellenállásának (71 , 72) közös pontja és a második inverter (83) bemenete közé van kapcsolva.

9. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az egyenirányító áramkör (6) előtt az 50 és 150 kHz-es értékek közé eső antiparazita áramkör (100A) van elhelyezve, mely tartalmaz két tekercset (2,3), melyek a hálózat két vonalára (A, B) sorba vannak kapcsolva, és egymáshoz képest ellenfázisban, tartalmaz továbbá egy első kondenzátort (1) , mely a tekercsek (2 , 3) elé van kapcsolva, és egy kondenzátorokból (4 , 5) álló hidat, mely a tekercsek (2 , 3) után a hálózat kapcsaival vannak összekötve, közös pontjuk pedig le van földelve.

10. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve , hogy a vezérlő áramkör lényegében egy két szekunder • ··

- 38 tekerccsel rendelkező transzformátorból van kialakítva, mely szekunder tekercsek ellentétes fázisúak, a tranzisztorok (34 , 43) MOS típusúak, és grille és source elektródájuk között Zener diódákból (33 , 36 , 41 , 45) álló túlfeszültség-védelem van kapcsolva, a drain és source elektródájuk között pedig egy diódából (50 , 48) , a tranzisztor (37 , 46) source elektródája és az előző tranzisztor (34 , 46) grille elektródája közé egy dióda (35 , 42 van kapcsolva, míg a source elektródákkal sorosan egy ellenállás (39A, 49A)van kapcsolva egy diódán (38A, 47A)keresztül.