HUT57470A - Circuit arrangement for controlling gas discharge lamps - Google Patents

Description

A találmány tárgya kapcsolási elrendezés gázkisülésű lámpák vezérlésére, amelynek egyenirányítóval és szűrőfokozattal, indítóáramkörrel és nagyfrekvenciájű rezgőkörrel, továbbá elválasztó kondenzátorral és áramátalakító harmadik tekercsével ellátott, előtétkészüléket képező elektronikus kapcsolása, valamint a gázkisülésű lámpára párhuzamosan kapcsolt kondenzátora van.

A közismerten fénycsövekként ismert gázkisülésű lámpáknál, különösen energiatakarékos, szabványos csavarmenetes csatlakozófejű kompakt fénycsöveknél meghatározott lámpaáram esetén a fényhasznosítás a lámpa hőmérsékletétől és - a kompakt fénycsöveknél a csavarmenetes foglalatban elrendezett - elektronikától függ. Amennyiben a környezeti hőmérséklet külső világítás esetén csökken, vagy beltéri világításnál az előírt névleges érték fölé emelkedik, a fényhasznosítás és a fényáram csökken. Mivel a kompakt fénycsöveknél a hővezetés a kisméretű kiképzés miatt korlátozott, a legrosszabb feltételek figyelembevételével maximális lámpaáramot kell alkalmazni, amely a kompakt fénycső maximális terhelhetősége alatt van.

A találmány révén megoldandó feladat abban van, hogy gázkisülésű lámpák, különösen a lámpafoglalatba beépített előtétkészülékkel ellátott kompakt fénycsövek vezérlésére olyan kapcsolási elrendezést hozzunk létre, amely a fentiekben ismertetett hátrányokat nagymértékben kiküszöböli és hőmérsékletfüggőén változtatható lámpaáramot biztosít, amely széles hőmérséklettartományon belül maximális fényhasznosítást eredményez. A gázkisülésű lámpa fényhasznosítása hőmérsékletingadozások esetén is legalább megközelítően állandó legyen.

• 9 ·

-3A feladat megoldására gázkisülésű lámpák vezérlésére olyan kapcsolási elrendezést hoztunk létre, amely a találmány szerint a lámpaáramot a környezeti hőmérséklettől függően vezérlő hőmérsékletkompenzáló elemmel van ellátva.

Célszerű, ha a hőmérsékletkompenzáló elem hőmérsékletfüggő indukciójú, áramkorlátozó fojtó .

Előnyös, ha az áramkorlátozó fojtó tekerccsel van ellátva, amelynek központjában a tekercstengely mentén eltolható mag van elrendezve, amely egyik oldalról rugóval, másik oldalról pedig bimetallrugóval van leterhelve, ahol a magnak a tekercsbe való, behatolási mélysége hőmérsékletfüggő.

A találmány szerinti kapcsolási elrendezésnek egy további kiviteli alakja oly módon van kialakítva, hogy a hőmérsékletkompenzáló elem kompakt fénycső lámpaaljzatában van elrendezve .

A találmányt az alábbiakban előnyös példák kapcsán a mellékelt rajzra való hivatkozással részletesebben is ismertetjük, ahol a rajzon az

1. ábra a találmány szerint kialakított kapcsolási elren- dezésnek egy előnyös kiviteli alakjának blokkvázlata, a vezérelt gázkisülési lámpával együtt, a

2. ábra előtétkészülék elektronikus kapcsolásának egy előnyös kiviteli alakja utánkapcsolt hőmérsékletkompenzáló elemmel és kompakt fénycsővel, a

3. ábra a 2. ábra szerinti kapcsolásban alkalmazható hő- mérsékletkompenzáló elem előnyös kiviteli alakjának részlete, részben metszetben, alacsony hőmérsékleten, a

4. ábra a 3. ábra szerinti hőmérsékletkompenzáló elem, megnövekedett hőmérsékleten, az

5. ábra a 3. és 4. ábra szerint kialakított, lámpaaljzat- ba beépített hőmérsékletkompenzáló elem felülnézete, a

6. ábra pedig az 5. ábra szerinti lámpaaljzat részbeni metszete.

Az 1. ábrán 1 gázkisülésű lámpa vezérlésére szolgáló kapcsolási elrendezés blokkvázlata látható. A kapcsolási elrendezés elektronikus előtétkészülékekben használatos 2 elektronikus kapcsolással van ellátva, amely lényegében nagyfrekvenciás generátor, a 2 elektronikus kapcsolás után 3 hőmérsékletkompenzáló elem van kapcsolva. Az 1 gázkisülésű lámpák esetén szokásos módon a fénycsővel párhuzamosan 4 kondenzátor van kapcsolva, amely a gázkisülés indítását szolgálja.

A 2. ábrán a 2 elektronikus kapcsolásnak egy előnyös kiviteli alakja látható, amelynek 5, 6 kapcsaira hálózati feszültség van kapcsolva, a hálózati feszültség értéke pl. 220 V + 10 %, frekvenciája pedig 50-60 Hz. A 2 elektronikus kapcsolás Si biztosítékkal van ellátva, amely esetleges zavarok esetén, különösen rövidzárlat esetén fellépő nagy áramok káros hatásának megelőzésére szolgál. A 2 elektronikus kapcsolásnak Dl, D2, D3 diódából, valamint első Cl kondenzátorból és második C2 kondenzátorból álló egyenirányítója van, amelynek pozitív kimenete DR fojtótekerccsel és simítótagként alkalmazott C3 kondenzátorral van összekötve. A 2 elektronikus kapcsolásnak indítóáramköre is van, amely első RÍ ellenállással, negyedik C4 kondenzátorral, ötödik D5 diódával, valamint DIA diac-kal van ·«· « * • · · · ·

-5ellátva.

Az indítóáramkör feladata, hogy egyik oldalról áramátalakító első TR1A tekercséből, utánkapcsolt R2 bázisellenállásból, első TI tranzisztorból, valamint R3 emitterellenállásból, másik oldalról pedig az áramátalakító második TR1B tekercséből, utánkapcsolt R4 bázisellenállásból, R5 emitterellenállással ellátott, második T2 tranzisztorból álló nagyfrekvenciájú rezgőkört rezgésbe hozzon. A nagyfrekvenciájú rezgőkör frekvenciájának stabilizálására két további D6, D7 dióda, valamint RC-tag szolgál, ahol az RC-tag hatodik R6 ellenállásból és hatodik C6 kondenzátorból áll. A bemutatott kiviteli alak esetén kompakt fénycsőként kialakított 1 gázkisülésű lámpa a nagyfrekvenciájú rezgőkör után ötödik C5 kondenzátoron és az áramátalakító harmadik TR1C tekercsén keresztül van kapcsolva, ahol még a 3 hőmérsékletkompenzáló elem közbe van iktatva, amely ezen kiviteli alak esetén feszültséghatároló L fojtó és hőmérsékletfüggő indukcióval jellemezhető.

Az 1 gázkisülésű lámpára párhuzamosan, azaz annak 7, 8 elektródái között a 4 kondenzátor van kapcsolva.

A hőmérsékletfüggő indukcióval (impedanciával) jellemezhető áramkorlátozó L fojtónak - amely a 3 hőmérsékletkompenzáló elemet képezi - egy előnyös kiviteli alakja a 3. és 4. ábrán látható, ahol az L fojtó olyan 9 tekercs, amelynek központjában 10 mag, előnyösen ferritmag van eltolhatóan elrendezve. A 10 mag egyik oldalról a 9 tekercs tengelyében 11 rugóval van leterhelve, másik oldalról a 10 rugónak ellenható hőmérsékletfüggő rugó, előnyösen 12 bimetallrugó (kettősfémrugó) van oly módon elrendezve, hogy a 10 magnak a 9 tekercsbe való behatolási

mélysége a környezeti hőmérséklettől függ. A 11 rugó és a 12 bimetallrugó rugóerejének beállítása előnyösen oly módon történik, hogy az áramkorlátozó L fojtó előre megadott névleges hőmérsékleten előírt impedanciával rendelkezzék, amely azon számított értéknek felel meg, amellyel az L fojtónak ahhoz kell rendelkeznie, hogy az 1 gázkisülésű lámpára pontosan olyan értékű áram jusson, amelynél ilyen üzemi feltételek mellett maximális fényhasznosítást nyújt.

Amennyiben a környezeti hőmérséklet a névleges hőmérséklet alá csökken, a 10 mag a 11 rugó hatására tovább kiemelkedik a 9 tekercsből, ennek hatására az áramkorlátozó L fojtó impedanciája csökken, a lámpaáram pedig nő. Az 1 gázkisülésű lámpa fényhasznosításának hőmérsékletfüggő veszteségét ily módon megnövelt lámpaárammal kompenzáljuk.

Amennyiben pedig a környezeti hőmérséklet a névleges hőmérséklet fölé emelkedik, a 12 bimetallrugó erejének hatására a 10 mag továbbhatol a 9 tekercsbe, ezáltal az áramkorlátozó L tekercs indukcióját növeljük, a lámpaáram pedig csökken. Ily módon az 1 gázkisülésű lámpa fényhasznosítására a megnövekedett hőmérséklet által előidézett növekedés ellen hatunk.

Ahogy a 3. és 4. ábrán látható, a 10 maggal ellátott 9 tekercs és a 11 rugó, valamint a 12 bimetallrugó 13 házban van elrendezve. Az 5. és 6. ábrán látható, hogy a 13 ház előnyösen lámpafoglalatból áll, amelybe az 1 gázkisülésű lámpa két vége 7, 8 elektródjaival behelyezhető, és amelynek alsó részébe a 10 maggal és a 11 rugóval, valamint a 12 bimetallrugóval ellátott 9 tekercs van beágyazva.

Ezen kialakítás különösen azért előnyös, mivel így a 3 ·* »·• · · * · · • *

-7hőmérsékletkompenzáló elem pontosan azon a helyen van, ahol a hideg és meleg 1 gázkisülésű lámpa közötti legnagyobb hőmérsékletkülönbségek lépnek fel. A 3 hőmérsékletkompenzáló elem a lámpaáramra hosszú felmelegedési vagy lehülési fázisok nélkül azonnal hat oly módon, hog az emberi szem gyakorlatilag nem észlel világítási különbséget a hideg és meleg környezet között.

Szakember számára nyilvánvaló, hogy a gázkisülésű lámpák, különösen a kompakt fénycsövek vezérlésére szolgáló, találmány szerinti kapcsolási elrendezés nemcsak azt az előnyt biztosítja, hogy hőmérséklettől független világítást szolgáltat, hanem azt az előnyt is, hogy a gázkisülésű lámpákat hőmérséklettől függetlenül optimálisan üzemeltethetővé teszi.

A találmány szerinti kapcsolási elrendezés alkalmazhatósága természetesen nem korlátozódik a kompakt fénycsövekre, hanem gyakorlatilag minden fajtájú gázkisülési lámpákhoz alkalmazható. A 3 hőmérsékletkompenzáló elem nemcsak a lámpaaljzatban rendezhető el, hanem más hőmérsékletváltozásra érzékeny helyen is.

Szakember számára nyilvánvaló továbbá, hogy a hőmérséklettel szabályozott, áramkorlátozó L fojtó helyett például olyan hőmérsékletfüggő elem alkalmazható, amely a 2 elektronikus kapcsolásban megfelelően elrendezve a nagyfrekvenciájú rezgőkör frekvenciáját befolyásolja és ily módon a lámpaáramra a kívánt hatást gyakorolja.

A találmány szerinti kapcsolási elrendezés az ismertetett 2 elektronikus kapcsolástól eltérő 2 elektronikus kapcsolással is ellátható. Ezenfelül nem feltétlenül szükséges, hogy * · · ♦ <·♦ · « • · · · 9 ·· ·« «·

-8a 2 elektronikus kapcsolás a 3 hőmérsékletkompenzáló elemtől fizikailag külön legyen választva, ahogy a rajz ezt sugallja.

Nyilvánvaló továbbá, hogy a kívánt eredmény eléréséhez az áramkorlátozó L tekercset nem kell feltétlenül az ábrázolt és leírt módon felépíteni. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés mindezen szerkezeti és kapcsolástechnikai változásai azon körön belül vannak, amelyet a találmányból kiindulva szakember saját feltalálói tevékenység kifejtése nélkül megvalósíthat. Ezért erre külön kitérni nem szükséges.

Claims (4)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Kapcsolási elrendezés gázkisülésű lámpák vezérlésére, amelynek egyenirányítóval és szűrőfokozattal, indítóáramkörrel és nagyfrekvenciájú rezgőkörrel, továbbá elválasztó kondenzátorral és áramátalakító harmadik tekercsével ellátott, előtétkészüléket képező elektronikus kapcsolása, valamint a gázkisülésű lámpára párhuzamosan kapcsolt kondenzátora van, azzal jellemezve , hogy a lámpaáramot a környezeti hőmérséklettől függően vezérlő hőmérsékletkompenzáló elemmel (3) van ellátva.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés, azzal jellemezve, hogy a hőmérsékletkompenzáló elem (3) hőmérsékletfüggő indukciójú, áramkorlátozó fojtó (L).
3. 3. A 2. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés, azzal jellemezve, hogy az áramkorlátozó fojtó (L) tekerccsel (9) van ellátva, amelynek központjában a tekercstengely mentén eltolható mag (10) van elrendezve, amely egyik oldalról rugóval (11), másik oldalról pedig bimetallrugóval van leterhelve, ahol a magnak (10) a tekercsbe (9) való, behatolási mélysége hőmérsékletfüggő.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti kapcsolási elrendezés, azzal jellemezve, hogy a hőmérsékletkompenzáló elem (3) kompakt fénycső lámpaaljzatában (13) van elrendezve.