IT8224615A1

IT8224615A1 - PROCEDURE FOR POWER SUPPLY OF LUMINESCENCE LAMPS AND DEVICE INCLUDING A LUMINESCENCE LAMP AND A POWER SUPPLY ELEMENT

Info

Publication number: IT8224615A1
Application number: IT1982A24615A
Authority: IT
Original assignee: Krauss Innovatron
Priority date: 1981-12-07
Filing date: 1982-12-06
Publication date: 1984-06-06
Also published as: IT1153369B; GB2110890A; FR2517922B1; CH660826A5; GB2110890B; FR2517922A1; ES8403003A1; DE3245219A1; ES517947A0; IT8224615A0; BE895278A

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo: accompanying a patent application for industrial invention entitled:

"PROCEDIMENTO PER L'ALIMENTAZIONE DI TENSIONE DI LAMPADE A LUMINESCENZA E DISPOSITIVO COMPRENDENTE UNA LAMPADA A LUMINESCENZA ED UN ELEMENTO DI ALI-MENTAZIONE" "PROCEDURE FOR POWER SUPPLY OF LUMINESCENCE LAMPS AND DEVICE INCLUDING A LUMINESCENCE LAMP AND A POWER SUPPLY ELEMENT"

Riassunto dell'invenzione Summary of the invention

Il dispositivo di illuminazione ? composto da una lampada a luminescenza e da un oscillatore. L'oscillatore ? collegato in uscita con la lampada a luminescenza e fornisce una tensione ad alta frequenza per L accensione ed il funzionamento della lampada. The lighting device? composed of a luminescence lamp and an oscillator. The oscillator? connected at the output with the luminescent lamp and supplies a high frequency voltage for the ignition and operation of the lamp.

La sua frequenza di oscillazione in condizione di accensione della lampada a luminescenza viene determinata da un circuito oscillante. L'oscillatore A accoppiato induttivamente. Its oscillation frequency when the luminescent lamp is switched on is determined by an oscillating circuit. The inductively coupled oscillator A.

Secondo l'invenzione il circuito oscillante determinante la frequenza ? formato da un sistema atto ad oscillare e precisamente dalla lampada a luminescenza innescata e dal-1 'avvolgimento secondario del trasformatore? According to the invention, the oscillating circuit determining the frequency? formed by a system suitable for oscillating and precisely by the ignited luminescence lamp and by the secondary winding of the transformer?

Descrizione dell'invenzione Description of the invention

L'invenzione concerne un dispositivo di illuminazione costituito da una lampada a luminescenza e da un oscillatore, a) quest'ultimo generante una tensione ad alta frequenza per l'accensione ed il funzionamento della lampada a luminescenza, The invention relates to a lighting device consisting of a luminescence lamp and an oscillator, a) the latter generating a high-frequency voltage for the ignition and operation of the luminescence lamp,

b) il quale in uscita ? collegato con la lampada a luminescenza, b) which outgoing? connected with the luminescence lamp,

c) la cui frequenza di oscillazione risulta determinata da un circuito di oscillazione, c) whose oscillation frequency is determined by an oscillation circuit,

d) il quale comprende un elemento amplificatore ed d) which comprises an amplifier element and

un trasformatore, il quale comprende a transformer, which includes

? un avvolgimento primario presente nel circuito d'uscita dell'elemento amplificatore, ? a primary winding present in the output circuit of the amplifier element,

? un avvolgimento secondarlo collegato mediante ? a secondary winding connected by means of

i rispettivi morsetti d'uscita con la lampada the respective output terminals with the lamp

a luminescenza, e luminescence, e

? un avvolgimento a controreazione presente nel circuito d'entrata dell'elemento di amplificazione, e concerne inoltre un procedimento per il funzionamento di un dispositivo di illuminazione del tipo conside ? a feedback winding present in the input circuit of the amplification element, and also concerns a method for operating a lighting device of the type considered

rato . rato.

L'Impianto di Illuminazione in questione ? noto dalla domanda di brevetto tedesco prepubblicata N? 2442 091 e si prenda in considerazione per esemplo la figura 1. Detto circuito, come descritto nella parte introdut^ tiva della domanda, ? realizzato a stadio unico ossia la lampada a luminescenza & collegata direttamente con l'uscita dell'oscillatore senza stadio intermedio, in modo tale che l'intero circuito pu? funzionare con un solo elemento amplificatore costituito da un transistore? The Lighting System in question? known from the pre-published German patent application N? 2442 091 and let us consider for example Figure 1. Said circuit, as described in the introductory part of the application,? realized in a single stage, i.e. the luminescent lamp is directly connected to the output of the oscillator without an intermediate stage, so that the whole circuit can? to work with only one amplifier element consisting of a transistor?

L'oscillatore sostanzialmente ? realizzato a guisa di circuito MEXSSNER, l'emettitore del transistore si trova a potenziale 0 e l'impostazione del punto di lavoro viene effettuata da parte di una corrente di base costante. L'avvolgimento del trasformatore inserito nel circuito collettore, insieme ad un condensatore portante il riferimento 6, forma un circuito di oscillazione, il quale almeno in parte determina la frequenza del segnale ad alta tensione e ad alta frequenza presente ai morsetti di uscita dell'avvolgimento secondario. The oscillator basically? realized as a MEXSSNER circuit, the emitter of the transistor is at 0 potential and the setting of the operating point is carried out by a constant base current. The winding of the transformer inserted in the collector circuit, together with a capacitor carrying the reference 6, forms an oscillation circuit, which at least in part determines the frequency of the high voltage and high frequency signal present at the output terminals of the winding. secondary.

Inoltre, dalla domanda di brevetto tedesco prepubblicata Ne 26 10 944 ? noto pure un dispositivo di illuminazione ad un solo stadio, in cui l'oscillatore ? per? realizzato a guisa di oscillatore di blocco. La frequenza d'oscillazione di questo oscillatore viene determinata essenzialmente dalla durata occorrente per portare il nucleo del trasformatore a mezzo della corrente del collettore percorrente 1'avvolgimento primario? alla saturazione? La frequenza di detto oscillatore di blocco quindi essenzialmente risulta determinata dalle caratteristiche del frasformatore? in particolare dalle caratteristiche del materiale del nucleo del trasformatore. Furthermore, from the pre-published German patent application Ne 26 10 944? also known is a single-stage lighting device, in which the oscillator? for? made as a block oscillator. Is the oscillation frequency of this oscillator essentially determined by the duration required to bring the core of the transformer by means of the collector current flowing through the primary winding? to saturation? The frequency of said block oscillator is therefore essentially determined by the characteristics of the transformer? in particular from the characteristics of the material of the transformer core.

Un inconveniente di detti dispositivi di illuminazione noti ? quello che gli oscillatori hanno rispettivamente frequenza d'oscillazione? la quale non si trova in nessun rapporto rispetto ad una frequenza del plasma generato entro la lampada a luminescenza. 1 noti dispositivi di illuminazione sono essenzialmente trasformatori di tensione? i quali rendono possibile l'alimentazione di una lampada a luminescenza da una batteria e quindi in modo del tutto indipendente dalla rete. A drawback of said known lighting devices? what oscillators have respectively oscillation frequency? which is in no relation to a frequency of the plasma generated within the luminescence lamp. Are known lighting devices essentially voltage transformers? which make it possible to power a luminescent lamp from a battery and therefore completely independent of the mains.

Ora ? noto tuttavia dal brevetto U.S.A. 3525 900 che le lampade a luminescenza presentano un rendimento particolarmente elevato? se alimentate con una tensione secondo un rapporto fisso rispetto ad una frequenza determinata dal plasma generato nella lampada a luminescenza. In conseguenza, per certe frequenze, per una lampada al Neon per esemplo 80KH. venne Indicato un assorbimento di corrente nettamente ridotto rispetto ad altre frequenze della tensio? ne di alimentazione in cui il rendimento luminoso della lampada a luminescenza aumenta in modo che il rendimento aumenta in primo luogo grazie al minore assorbimento di oorrente e secondariamente grazie al maggiore rendimento in luce? Now ? known however from U.S. Pat. 3525 900 that the luminescent lamps have a particularly high efficiency? if powered with a voltage according to a fixed ratio with respect to a frequency determined by the plasma generated in the luminescence lamp. Consequently, for certain frequencies, for a Neon lamp for example 80KH. Was a markedly reduced current absorption indicated compared to other frequencies of the tensio? power supply in which the luminous efficiency of the luminescent lamp increases so that the efficiency increases firstly thanks to the lower absorption of current and secondly thanks to the higher light output?

Nel brevetto U.S.A. 3*525*900 sono complessivamente citati quattro circuiti per un impianto d'illuminazlone. In questo caso il dispositivo d'illuminazione ?: rispettivamente realizzato a due gradini, e precisa? mente consiste rispettivamente di un oscillatore e di una parte di potenza. L'oscillatore ? realizzato a guisa di oscillatore RCt la sua frequenza di oscillazione pu? essere variata mediante una resistenza variabile. In U.S. Pat. 3 * 525 * 900 a total of four circuits are mentioned for a lighting system. In this case the lighting device?: Respectively made with two steps, and precise? mind consists of an oscillator and a power section respectively. The oscillator? realized as an oscillator RCt its frequency of oscillation pu? be varied by a variable resistance.

La parte di potenza ? rispettivamente un interru ore a semiconduttore, pi? frequentemente un tiristore il quale viene pilotato da parte dell*oscillatore e nel cui circuito d'uscita ? applicato un av olgimento primario di un trasformatore. Il trasformatore comprende inoltre un avvolgimento secondario con il quale ? collegata la lampada a luminescenza. Il trasformatore non possiede alcun avvolgimento di controreazione. Con 1'avvolgimento primario ? collegato in parallelo un condensatore, in modo tale da costituire un circuito oscillante. La frequenza di questo circuito di oscillazione, secondo una precisa specificazione in detto brevetto U.S.A., deve essere impostata. in modo tale ? per esempio mediante la variazione del valore di capacit? del condensatore - che la frequenza di oscillazione di detto circuito oscillante deve trovarsi quanto pi? vicina possibile ad una frequenza di risonanza del gas presente nella lampada a luminescenza. I circuiti per l'alimentazione in tensione di una lampada a luminescenza secondo detto brevetto U.S.A. 3.525*900 pertanto funzionano ad una frequenza costante. Per poter riprendere le deviazioni di frequenza dovute ad influenze termiche e simili che non sono da escludersi, in detto brevetto viene proposto di variare l'andamento nel tempo della tensione per ogni singola oscillazione in modo tale che il fronte d'onda dopo l'ampiezza massima positiva decorra in modo pi? o meno ripido? Viene pertanto modificata la forma della curva e quindi l'ampiezza ed il numero delle onde superiori, non per? la frequenza di base. The power part? respectively a semiconductor interrupter, pi? frequently a thyristor which is driven by the oscillator and in whose output circuit? applied a primary winding of a transformer. The transformer also includes a secondary winding with which? the luminescent lamp is connected. The transformer has no feedback winding. With the primary winding? connected in parallel a capacitor, in such a way as to constitute an oscillating circuit. The frequency of this oscillation circuit, according to a precise specification in said U.S. patent, must be set. in such a way ? for example through the variation of the value of capacit? of the capacitor - that the oscillation frequency of said oscillating circuit must be as much as more? as close as possible to a resonant frequency of the gas present in the luminescent lamp. The circuits for the voltage supply of a luminescent lamp according to said U.S. Pat. 3,525 * 900 therefore operate at a constant frequency. In order to be able to recover the frequency deviations due to thermal influences and the like which are not to be excluded, in said patent it is proposed to vary the trend over time of the voltage for each single oscillation so that the wave front after the amplitude maximum positive runs in a more? or less steep? The shape of the curve is therefore modified and therefore the amplitude and the number of the upper waves, not for? the base frequency.

Mentre i noti dispositivi d'illuminazione a stadio unico secondo le due domande di brevetto tedesco prepubblicate funzionano con cattivo rendimento, e invece buono il rendimento (qui definito qual? potenza elettrica di entrata rispetto alla potenza luminosa resa) per i circuiti secondo il brevetto U.S.A. While the known single-stage lighting devices according to the two pre-published German patent applications operate with poor efficiency, the efficiency (here defined as the electrical input power with respect to the luminous power produced) for the circuits according to the U.S. Patent is good.

3 325 900, dato che si lavora ad una frequenza di risonanza del plasma. Questi dispositivi di illuminazione tuttavia presentano 1'inconveniente che sono previsti soltanto per un solo gas ossia sostanziala mente essi lavorano con una frequenza fissa. Nel caso che si desiderasse, come sovente richiesto, fare funzionare lampade riempite con gas diversi e generanti colori diversi allora per ogni gas e per ogni miscela di gas differenti, occorre realizzare un apposito dispositivo di alimentazione di tensione. 3 325 900, since we work at a resonant frequency of plasma. However, these lighting devices have the disadvantage that they are provided only for a single gas, ie substantially they work with a fixed frequency. If it is desired, as often required, to operate lamps filled with different gases and generating different colors, then for each gas and for each mixture of different gases, a special voltage supply device must be created.

Questo rappresenta uno svantaggio. This is a disadvantage.

Scopo della presente invenzione ? la realizzazione di un dispositivo di illuminazione monostadio del tipo menzionato nella parte introduttiva in modo tale da mantenere automaticamente la sua frequenza di base entro un'ampia gamma di frequenze sempre in un rapporto fisso rispetto ad una frequenza di risonanza del plasma. Purpose of the present invention? the realization of a single-stage lighting device of the type mentioned in the introductory part in such a way as to automatically maintain its base frequency within a wide range of frequencies, always in a fixed ratio with respect to a resonant frequency of the plasma.

Tale scopo viene conseguito mediante un dispositivo di illuminazione del tipo menzionato, in cui il circulto di oscillazione determinante la frequenza ? costituito dalla lampada a luminescenza accesa e dall'avvolgimento secondario del trasformatore? nonch? con un procedimento per l'esercizio di un dispositivo di illuminazione. This object is achieved by means of a lighting device of the aforementioned type, in which the oscillation circuit which determines the frequency? consisting of the luminescent lamp on and the secondary winding of the transformer? as well? with a method for operating a lighting device.

Detto impianto di illuminazione costituisce il totale abbandono degli impianti di illuminazione descritti in base alle due domande di brevetto tedesco ed in particolare al brevetto americano. Said lighting system constitutes the total abandonment of the lighting systems described on the basis of the two German patent applications and in particular the American patent.

Mentre nei dispositivi di illuminazione noti viene generata una frequenza di base fissa e soltanto eventualmente (Brevetto U.S.A.) viene variato il decorso nel tempo della tensione e quindi la porzione dell'onda superiore? il dispositivo d'illuminazione secondo l'invenzione presenta come parte determinante la frequenza? la lampada a luminescenza. Pertanto,se nei noti circuiti vengono impiegati elementi strutturali noti, in modo particolare circuiti oscillanti LC determinanti la frequenza di base della tensione di alimentazione della lampada a luminescenza, in tale modo nel dispositivo di illuminazione secondo l'in?. venzione non ? presente un slmile apposito organo determinante la frequenza, anzi, per contro, qui la frequenza di oscillazione viene determinata direttamente dalla stessa lampada a luminescenza. In altri termini non viene dapprima generata una tensione di una certa frequenza di base e tale frequenza di base viene quanto pi? possibile avvicinata alla frequenza del plasma? ma invece mediante la lampada a luminescenza come elemento determinante la frequenza, viene generata nell'oscillatore una tensione a frequenza del plasma. In caso di oscillazioni di temperatura varia pure la frequenza di oscillazione del dispositivo di illuminazione secondo l'invenzione e rimane obbligatoriamente sulla giusta frequenza, e precisamente alla frequenza di plasma dato che 1'utilizzatore (lampada a luminescenza) ? nello stesso tempo l'elemento determinante la frequenza . While in known lighting devices a fixed base frequency is generated and only possibly (U.S. Patent) is the time course of the voltage varied and therefore the portion of the upper wave? the lighting device according to the invention has the frequency as a determining part? the luminescent lamp. Therefore, if known structural elements are used in the known circuits, in particular oscillating circuits LC determining the base frequency of the supply voltage of the luminescent lamp, thus in the lighting device according to the invention. vention not? there is a similar special organ which determines the frequency, indeed, on the other hand, here the oscillation frequency is determined directly by the luminescence lamp itself. In other words, a voltage of a certain base frequency is not generated first, and this base frequency comes as much as possible. possible approached the plasma frequency? but instead by means of the luminescence lamp as the determining element of the frequency, a voltage at the frequency of the plasma is generated in the oscillator. In the event of temperature fluctuations, the oscillation frequency of the lighting device according to the invention also varies and necessarily remains on the right frequency, and precisely at the plasma frequency since the user (luminescent lamp)? at the same time the determining factor is frequency.

Un particolare vantaggio del dispositivo d'illuminazione secondo l'invenzione risiede nel suo vasto A particular advantage of the lighting device according to the invention lies in its scope

campo di frequenze, il quale per esempio, pu? ammontare ad uno a due. In tale modo risulta possibile alimentare lampade a luminescenza cariche di differenti gas mediante il medesimo oscillatore. Non frequency range, which, for example, can? amount to one to two. In this way it is possible to feed luminescent lamps charged with different gases by means of the same oscillator. Do not

c'? un circuito di oscillazione da adattarsi possibilmente alla frequenza di plasma. c '? an oscillation circuit to possibly adapt to the plasma frequency.

Secondo una preferita realizzazione dell'invenzione, l'oscillatore nel caso di secondario non collegato con la lampada a luminescenza oscilla a frequenza pi? alta che non con la lampada accesa collegata con 1'avvolgimento secondario. L'oscillatore, pertanto, prima dell'accensione della lampada a luminescenza oscilla ad una frequenza maggiore che dopo con la lampada a luminescenza accesa . According to a preferred embodiment of the invention, in the case of a secondary not connected to the luminescent lamp, the oscillator oscillates at a higher frequency. higher than with the lamp on connected with the secondary winding. The oscillator therefore oscillates at a higher frequency before switching on the luminescent lamp than afterwards with the luminescent lamp on.

La frequenza dell'oscillatore si sposta verso il basso dopo l'accensione della lampada a luminescenza, al valore di frequenza determinato dagli elementi determinanti la stessa e cio? la lampada a luminescenza e l'avvolgimento secondario. La frequenza propria dell'oscillatore aperto e cio? dell'oscillatore funzionante a vuoto, in tale modo viene determinata dalle induttivit? dell'avvolgimento primario ed eventualmente dall'avvolgimento di controreazione e dalle inevitabili capacit? di dispersione e di avvolgimento. The frequency of the oscillator moves downwards after the luminescence lamp is turned on, to the frequency value determined by the determining elements of the same and that is? the luminescent lamp and the secondary winding. The natural frequency of the open oscillator and that is? of the oscillator operating in no-load condition, in this way it is determined by the inductivity? of the primary winding and possibly the feedback winding and the inevitable capacit? dispersion and winding.

Essendo il numero di spire d?ll'avvolgimento secondario nettamente superiore al numero di spire dell'avvolgimento primario e questo a sua volta e nettamente superiore al numero delle spire dell'avvolgimento di controreazione e dato che n? all'avvolgimento primario n? all'avvolgimento di controreazione ? collegato in parallelo un vero condensatore (od in serie), la frequenza di oscillazione dell'oscillatore aperto praticamente ? sempre superiore alla frequenza di oscillazione del circuito secondario a lampada accesa Since the number of turns of the secondary winding is clearly higher than the number of turns of the primary winding and this in turn is clearly higher than the number of turns of the counter-reaction winding and given that n? to the primary winding n? to the feedback winding? connected in parallel a real capacitor (or in series), the oscillation frequency of the oscillator open practically? always higher than the oscillation frequency of the secondary circuit with the lamp on

L'accensione della lampada luminescente avviene nello stesso modo dei citati circuiti noti mediante alta tensione ossia a freddo. Rispetto alle lampade a sostanze incandescenti molto diffuse con elettrodi incandescenti viene cosi economizzata almeno l'energi? richiesta per il riscaldamento degli elettrodi. In effetti per il dispositivo di illuminazione secondo l'invenzione il rendimento in base all'eccitazione della lampada a luminescenza ad una frequenza ottimale ? notevolmente migliore che non per una lampada luminescente alimentata a frequenza di rete. Considerando le oscillazioni di plasma in modo teorico, descrivendole come uno spostamento in avanti e indietro di una nuvola di elettroni contro una nuvola di ioni nella direzione longitudinale della lampada luminescente e sotto l'influsso della tensione esterna si arriva ad una frequenza v di The lighting of the luminescent lamp takes place in the same way as the aforementioned known circuits by means of high voltage, ie cold. Compared to widespread incandescent lamps with incandescent electrodes, at least the energy is thus economized? required for heating the electrodes. Indeed, for the lighting device according to the invention, the efficiency based on the excitation of the luminescence lamp at an optimum frequency? considerably better than for a mains frequency powered luminescent lamp. Considering the plasma oscillations theoretically, describing them as a back and forth displacement of a cloud of electrons against a cloud of ions in the longitudinal direction of the luminescent lamp and under the influence of the external voltage we arrive at a frequency v of

con n = Densit? (concentrazione) dei vettori di carica, with n = Densit? (concentration) of charge vectors,

e = carica elementare e = elementary charge

ra - massa dei vettori di carica ed ra - mass of charge vectors ed

epso = costante assoluta dielettrica. epso = absolute dielectric constant.

Partendo, da una densit? si giunge per le oscillazioni di ioni a frequenze attorno ai 100 KHz. Questo valore corrisponde con una certa precisione alle frequenze osservate nel funzionamento del dispositivo d'illuminazione secondo la presente invenzione. Se le risonanze osservate nel plasma durante il funzionamento del dispositivo di illuminazione rappresentino effettivamente oscillazioni di ioni, deve essere qui trascurato. Starting from a density? we arrive at the oscillations of ions at frequencies around 100 KHz. This value corresponds with a certain precision to the frequencies observed in the operation of the lighting device according to the present invention. Whether the resonances observed in the plasma during the operation of the illumination device actually represent ion oscillations, must be neglected here.

Qualora in effetti dovesse trattarsi di oscillazioni di ioni, il noto dispositivo d'illuminazione secondo il brevetto U.S.A. 3525 900 presenterebbe notevoli inconvenienti, dato che lo stesso funziona sostanzialmente ad una frequenza base fissa. Come dimostra la formula, la frequenza delle oscillazioni di plasma risulta essenzialmente determinata dalla densit? dei portatori di carica, e cio? dipende in modo particolare dalla pressione del gas della lampada a luminescenza. Dato tuttavia che la pressione del gas praticamente non pu? essere tenuta costante durante lunghi intervalli di tempo, il rendimento del noto dispositivo di illuminazione secondo il brevetto U.S.A. peggiora qualora sia valida la premessa della supposizione dell'esistenza di oscillazioni ioniche Should it in fact be a question of ion oscillations, the known lighting device according to U.S. Pat. 3525 900 would have considerable drawbacks, since it operates substantially at a fixed base frequency. As the formula shows, the frequency of the plasma oscillations is essentially determined by the density? of the charge carriers, and what? it is particularly dependent on the gas pressure of the luminescent lamp. Given, however, that the pressure of the gas practically can not? be kept constant over long time intervals, the efficiency of the known lighting device according to U.S. Pat. worsens if the premise of the supposition of the existence of ionic oscillations is valid

Altre caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno evidenti dalle altre rivendicazioni e dalla seguente descrizione relativa ad un preferito esempio di realizzazione, il quale, tuttavia, non ha alcun carattere limitativo. In seguito etto esempio viene illustrato con riferimento al disegno il quale rappresenta un sistema circuitale di un completo impianto d'illuminazione con alimentatore, oscillatore, lampada a luminescenza ed un circuito di controllo che genera un segnale di interruzione . Other characteristics and advantages of the invention will become apparent from the other claims and from the following description relating to a preferred embodiment, which, however, has no limiting character. In the following this example is illustrated with reference to the drawing which represents a circuit system of a complete lighting system with power supply, oscillator, luminescent lamp and a control circuit which generates an interruption signal.

Una lampada a scarica di gas o a luminescenza 20 viene alimentata ad una tensione ad alta frequenza tramite un oscillatore 21, il quale, a sua volta, riceve una tensione continua da una rete di alimentazione o alimentatore 22. A gas discharge or luminescence lamp 20 is fed at a high frequency voltage by means of an oscillator 21, which, in turn, receives a direct voltage from a power supply network or power supply 22.

Nell'oscillatore 21 ? previsto come elemento amplificatore un transistore npn Q1. Le base B di tale transistore ? collegata, da un lato, tramite un avvolgimento di controreazione 23 di un trasformatore 24 con il centro A di un partitore di tensione di base costituito da due resistenze R1 e R2 e, dall'altro con un Diodo D1 con il rispettivo catodo a zero. Al centro A ? applicata una tens?one continua, che ? uguale o di poco superiore alla tensione di saturazione base-emettitore del transistore Q1. 11 punto di lavoro impostato in questo caso ? scelto in modo che l'amplificazione del transistore di preferenza sia sufficiente per assicurare l'avviamento dell'oscillatore 21 con l'avvolgimento secondario 27 aperto? L'emettitore ? del transistore Q1 ? a zero. Il collettore ? collegato, in primo luogo, tramite 1'avvolgimento primario 25 del trasformatore 24, con il polo positivo 26 dell'alimentatore 22, in secondo luogo, con un diodo D2, con il rispettivo catodo a zero e, in terzo luogo, con un diodo D3 connesso in direzione di flusso, al quale ? posto in parallelo una resistenza ohmicamente bassa R3 e collegata, tramite un condensatore C4, a zero. In oscillator 21? an npn transistor Q1 is provided as the amplifier element. The base B of this transistor? connected, on the one hand, by means of a feedback winding 23 of a transformer 24, with the center A of a base voltage divider consisting of two resistors R1 and R2 and, on the other hand, with a Diode D1 with the respective cathode at zero. Center A? applied a continuous tension, which? equal to or slightly higher than the base-emitter saturation voltage of transistor Q1. 11 duty point set in this case? chosen so that the amplification of the transistor is preferably sufficient to ensure starting of the oscillator 21 with the secondary winding 27 open? The emitter? of the transistor Q1? to zero. The collector? connected, firstly, through the primary winding 25 of the transformer 24, with the positive pole 26 of the power supply 22, secondly, with a diode D2, with the respective cathode at zero and, thirdly, with a diode D3 connected in the direction of flow, to which? placed in parallel an ohmically low resistance R3 and connected, through a capacitor C4, to zero.

Il trasformatore 24, ha come terzo avvolgimento un avvolgimento secondario 27, il quale ? collegato, tramite i conduttori Z, con la lampada luminescente 20. Tale avvolgimento secondario 27 presenta una presa centrale M collegata all'ingresso del circuito di protezione 28 (a destra in basso nella figura) . In questo circuito, allorch? tra detta presa centrale M e la massa si manifesta una tensione, tale tensione viene raddrizzata mediante un diodo D4, limitata da un diodo Zener ZI e livellata mediante un condensatore C5. La tensione raddrizzata ? applicata ai morsetti 29 e 3? o indirizzata ad un dispositivo di eliminazione di disturbi. Una tensione tra la presa centrale M e la massa si genera soltanto nel caso in cui sia presente un disturbo. In sostituzione del dispositivo illustrato, il diodo D4 pu? essere disposto pure tra i due punti di raccordo superiore del diodo Zener ZI e del condensatore C5. L'alimentatore 22, in particolare, ? costituito da un raddrizzatore a ponte 31 ai cui morsetti d'ingresso 32, 33 viene applicata una tensione alternata di rete (per esempio 110 o 220 V.). Detti morsetti di entrate sono collegati fra loro attraverso un condensatore CI, il quale provoca uno spostamento di fase. Il morsetto d'ingresso 32, viene collegato tramite un'induttanza di alta frequenza 34 che sopprime i disturbi di alta frequenza verso la rete e un condensatore C2, collegato in serie con detta induttanza 34, con l'ingresso superiore di tensione altern ata del raddrizzatore a ponte 31. The transformer 24 has as its third winding a secondary winding 27, which? connected, through the conductors Z, to the luminescent lamp 20. This secondary winding 27 has a central socket M connected to the input of the protection circuit 28 (at the bottom right in the figure). In this circuit, when? a voltage occurs between said central socket M and the ground, this voltage is rectified by a diode D4, limited by a Zener diode ZI and smoothed by a capacitor C5. The voltage rectified? applied to terminals 29 and 3? or addressed to a disturbance elimination device. A voltage between the central socket M and the ground is generated only if there is a disturbance. In place of the illustrated device, the diode D4 can? also be arranged between the two upper junction points of the Zener diode ZI and of the capacitor C5. The power supply 22, in particular,? consisting of a bridge rectifier 31 to whose input terminals 32, 33 an alternating mains voltage is applied (for example 110 or 220 V.). Said input terminals are connected to each other through a capacitor C1, which causes a phase shift. The input terminal 32 is connected by means of a high frequency inductance 34 which suppresses high frequency disturbances towards the mains and a capacitor C2, connected in series with said inductance 34, with the upper AC voltage input of the bridge rectifier 31.

Il condensatore C2 agisce da resistenza capacitiva e limita la corrente. Lo stesso pu? essere sostituito da una resistenza induttiva o simili. Il secondo morsetto d'ingresso 33 ? collegato direttamente con l'ingresso inferiore della tensione alternata del raddrizzatore a ponte 31> Una uscita del raddrizzatore a ponte 31 ? collegata a zero mentre il polo positivo 26 di detto raddrizzatore ? collegato a zero tramite un condensatore di livellamento C3? Il rapporto del numer? di spire degli avvolgimenti del trasformatore 24 ? il seguente: Capacitor C2 acts as a capacitive resistor and limits the current. The same can? be replaced by an inductive resistor or the like. The second input terminal 33? directly connected to the lower AC voltage input of the bridge rectifier 31> One output of the bridge rectifier 31? connected to zero while the positive pole 26 of said rectifier? connected to zero via a smoothing capacitor C3? The relationship of the numer? of turns of the transformer windings 24? the following:

Il rapporto tra avvolgimento primario 25 e l'avvolgimento di controreazione 23 ? di dieci a uno ma pu? risultare anche nella gamma da sette fino a tredici a uno. Il rapporto tra l'avvolgimento primario 25 e l'avvolgIimento secondario 27 ? di uno a trenta ma pu? essere tra uno e quindici e uno a cinquanta e di preferenza tra uno a trenta e uno a quaranta . The ratio of the primary winding 25 to the feedback winding 23? ten to one but can? also result in the range of seven up to thirteen to one. The ratio between the primary winding 25 and the secondary winding 27? of one to thirty but can? be between one and fifteen and one to fifty and preferably between one and thirty and one to forty.

Il trasformatore 24 ? realizzato a mo' di trasfornature a campo di dispersione e cio? il suo nucleo K, attorno al quale sono avvolti gli avvolgimenti 23? 25, 27, non ? chiuso completamente, ma rimane libero un traferro di circa tre millimetri. Il nucleo K ? un nucleo di ferrite. The transformer 24? made as a dispersion field transfornature and what? its core K, around which the windings 23 are wound? 25, 27, isn't it? completely closed, but an air gap of about three millimeters remains free. The K core? a ferrite core.

In base alla realizzazione del trasformatore a campo di dispersione, il trasformatore 24 ? adattato alla linea caratteristica negativa della lampada a luminescenza. Scendendo la tensione secondaria, aumenta la corrente secondaria. Il traferro del trasformatore 24 ? inoltre realizzato in modo tale da consentire l'ottenimento di una variazione sfruttabile della potenza nell'ambito di portata da un minimo uno a quattro con una variazione di frequenza pure da uno a quattro. Based on the implementation of the leakage field transformer, the transformer 24? adapted to the negative characteristic line of the luminescent lamp. As the secondary voltage drops, the secondary current increases. The air gap of the transformer 24? furthermore realized in such a way as to allow to obtain an exploitable variation of the power in the range from a minimum of one to four with a frequency variation also from one to four.

Quindi applicando ai morsetti d'entrata 32, 33 una tensione alternata di 220 V, per esempio, in corrispondenza del polo positivo 26 si riscontra una tensione positiva di circa 250 V. Il punto centrale A del partitore di tensione di base aumenta ad un valore che assicura almeno una sufficiente amplifica-.zione per 1'.inizio dell'oscillazione dell'oscillatore 21. Cos?, una corrente di collettore passa attraverso l'avvolgimento primario 25, in modo che nel trasformatore 24 venga generato un campo. Questo porta ad una tensione indotta nell'avvolgimento di controreazione 23, la quale continua a pilotare il transi store Q1. Therefore, by applying an alternating voltage of 220 V to the input terminals 32, 33, for example, at the positive pole 26 there is a positive voltage of about 250 V. The central point A of the base voltage divider increases to a value which ensures at least sufficient amplification for the initiation of oscillation of the oscillator 21. Thus, a collector current passes through the primary winding 25 so that a field is generated in the transformer 24. This leads to an induced voltage in the feedback winding 23, which continues to drive the transistor Q1.

Nelle considerazioni che seguono si premette anzitutto che la lampada,a scarica di gas o luminescente 20 non sia ancora accesa. Cosi, l'oscillatore 21 dapprima inizia l'oscillazione in modo qualsiasi. Da una parte, si pu? realizzarlo a guisa di oscillatore Meissner, la cui frequenza viene determinata dall'induttanza dell'avvolgimento primario 25 e da inevitabili capacit? di dispersione, di avvolgimenti e simili . Dall'altra parte, si pu? realizzarlo a guisa di variatore di flusso, in cui l'aumento della corrente di collettore attraverso il ramo di controreazione viene limitato per il fatto che il nucleo K del trasformatore 24 viene spinto in saturazione. In the following considerations it is first of all stated that the gas discharge or luminescent lamp 20 is not yet lit. Thus, the oscillator 21 first starts the oscillation in any way. On the one hand, you can? realize it as a Meissner oscillator, whose frequency is determined by the inductance of the primary winding 25 and by the inevitable capacitance? of dispersion, of windings and the like. On the other hand, can you? realize it as a flux variator, in which the increase of the collector current through the feedback branch is limited due to the fact that the core K of the transformer 24 is pushed into saturation.

In entrambi i casi, in modo partieol re nella realizzazione come trasformatore di flusso, ? senza altro possibile che la frequenza di oscillazione l'oscillatore 21 prima dell'innesco della lampada luminescente possa escava pi? bassa che non dopo l'innesco. Determinante ? soltanto il fatto che se ai considera un oscillatore realizzato nel modo no con un amplificatore e reattore, le perdite nel re tore sono relativamente elevate . Questo risulta co prensibile se si considera che il circuito di osci lazicra costituito dall'avvolgimento primario 25 e dalle capacit? di dispersione e di avvolgimento, presenta na bassa qualit? e quindi rappresenta un cattivo circuito di oscillazione. In both cases, particularly in the implementation as a flux transformer,? without other possible that the oscillation frequency the oscillator 21 before the triggering of the luminescent lamp could go out more? low than not after priming. Determinant? just the fact that if you consider an oscillator made in the no way with an amplifier and reactor, the losses in the reactor are relatively high. This is understandable if one considers that the osmosis circuit constituted by the primary winding 25 and by the capacitances? of dispersion and winding, has a low quality? and therefore represents a bad oscillation circuit.

Durante 1 'avviamento dell'oscillatore 21 occorre soddisfare due condizioni: During the start-up of the oscillator 21 two conditions must be satisfied:

Dapprima, nell'avvolgimento secondario 27 deve essere indotta una tensione sufficientemente alta, tale da permettere accensione della lampada a lumi? nescenza 20 allo stato freddo, in modo che in tale punto si possa generare un plasma .. First, a sufficiently high voltage must be induced in the secondary winding 27, such as to allow ignition of the lamp. nescence 20 in the cold state, so that a plasma can be generated at this point.

Secondariamente, l'avviamento dell'oscillazione de? ve svolgersi ad una frequenza in cui l?oscillatore rappresenti un cattivo reattore, in modo che l'oscillatore 21, assuma la frequenza di detto circuito e? sterno quando si avvia il.fenomeno di oscillazione nel circuito esterno. Il circuito esterno ? costituito dalla lampada luminescente 20 e dall'avvolgimento secondario 27? Secondly, the start of the oscillation of? ve take place at a frequency in which the oscillator represents a bad reactor, so that the oscillator 21 assumes the frequency of said circuit and? sternum when starting the oscillation phenomenon in the external circuit. The external circuit? consisting of the luminescent lamp 20 and the secondary winding 27?

Determinante per il funzionamento del dispositivo d'illuminazione secondo l'invenzione ? la condizione dopo l'innesco della lampada a luminescenza . In tali condizioni il gas all'interno della lampada luminescente 20 ? ormai ionizzato al punto tale da trovarsi allo stato di plasma e gi? emana luce . Crucial for the operation of the lighting device according to the invention? the condition after the luminescence lamp is ignited. Under such conditions, the gas inside the luminescent lamp 20? now ionized to the point of being in the state of plasma and already? gives off light.

A mezzo della tensione indotta nell'avvolgimento 27 dell 'oscillatore 21, le nuvole negative e positive di carica del plasma sono spinte le uno contro le altre ?.Detto spostamento avviene lungo la linea di collegamento dei due elettrodi della lampada luminescente 20 e cio? in direzione del campo elettrico Quando, per esempio, in corrispondenza del raccordo superiore indicato con Z dell'avvolgimento sec ndario 27 ei trova il polo positivo della tensione indotta, nella figura il baricentro della nuvola di cariche negative si trova al di sopra del baricentro della nuvola di cariche positive. Se ora la corrente di collettore scende, scende pure la tensione indotta nell'avvolgimento secondario. Le due nuvole di cariche del plasma separate tra loro, ora si avvicinano, raggiungono un punto neutro e passano l'una accanto all'altra, In tale modo in corrispondenza degli elettrodi della lampada luminescente si gene ira una contro-tensione , il cui polo negativo si trova in Z. La controtensione genera una corrente nel-1 'avvolgimento secondario 27, la quale a sua volta genera una contro-tensione nell 'avvolgimento di reazione 23. In tale modo scende il potenziale della base B, fino a fare passare il transistore Q1 nella condizione di blocco . Tale condizione di blocco per giste fino a quando la direzione di oscillazione delle due nuvole di carica nella lampada 20 si sar? di nuovo invertita . Pure nell'avvolgimento primario 25 verr? indotta una controtensione. Il diodo D2 impedisce che il potenziale del collettore C diventi negativo By means of the voltage induced in the winding 27 of the oscillator 21, the negative and positive clouds of charge of the plasma are pushed against each other. in the direction of the electric field When, for example, at the upper junction indicated by Z of the secondary winding 27 and finds the positive pole of the induced voltage, in the figure the center of gravity of the cloud of negative charges is above the center of gravity of the cloud of positive charges. If the collector current now falls, the induced voltage in the secondary winding also falls. The two clouds of plasma charges separated from each other now approach each other, reach a neutral point and pass one next to the other. negative is found in Z. The counter-voltage generates a current in the secondary winding 27, which in turn generates a counter-voltage in the feedback winding 23. In this way the potential of the base B falls, until it passes the transistor Q1 in the block condition. This blocking condition for giste until the direction of oscillation of the two clouds of charge in the lamp 20 will be? reversed again. Also in the primary winding 25 will come? induced a counter voltage. Diode D2 prevents the collector potential C from going negative

Quando la direzione di oscillazione si sar? di nuovo Invertita, e la nuvola di carica negativa ai sposta nuovamente verso l'elettrodo collegato con Z, si elimina la controtensione alla base e si induceanzi una tensione, la quale pilota il transistore Q.1? In tale modo una corrente di collettore ripassa, nell'avvolgimento primario 25? Ci? porta a una tensione indotta nell'avvolgimento secondario 27, la quale favorisce la separazione delle nuvole di carica secondo la direzione di oscillazione considerata (la nuvola a carica negativa si sposta verso l'alto) .In tali condizioni, alla struttura oscillante costituita dall'avvolgimento secondario 27 e dalla lampada a luminescenza .20, e cio? attraverso l'oscillatore viene apportata energia. When will the direction of oscillation be? Inverted again, and the cloud of negative charge moves back towards the electrode connected with Z, the counter-voltage at the base is eliminated and a voltage is induced, which drives the transistor Q.1? In this way a collector current flows back into the primary winding 25? There? leads to an induced voltage in the secondary winding 27, which favors the separation of the charge clouds according to the considered oscillation direction (the negatively charged cloud moves upwards). secondary winding 27 and from the luminescent lamp .20, that is? energy is supplied through the oscillator.

Dopo la breve fase di avviamento dell' oscillazione occorrente per 1'accensione della lampada a lumine? scenza la frequenza dell'oscillatore 21 si sposta cosi alla frequenza di oscillazione del plasma entro la lampada 20 After the brief start-up phase of the oscillation necessary for the lighting of the tealight lamp? As the frequency of the oscillator 21 is thus moved to the oscillation frequency of the plasma within the lamp 20

Il diodo DI mantiene la tensione di base del transistore non Q1 entro un valore di soglia positivo. The diode D1 keeps the base voltage of the non-Q1 transistor within a positive threshold value.

Il dispositivo costituito da D3, R3 e C4 si carica . con gli impulsi positivi in corrispondenza del collettore e si.scarica quando il transistore Q1 inizia La diventare conducente. The device consisting of D3, R3 and C4 charges. with the positive pulses at the collector and discharges when the transistor Q1 starts to become conductive.

Claims

J) _ Lighting device comprising a luminescent lamp and an oscillator, a) which generates a high frequency voltage for the ignition and operation of a luminescent lamp,

b) which on the exit side? connected with the luminescence lamp,

c). where the oscillation frequency? determined by an oscillation circuit, d) which comprises an amplifier element and a transformer, which has - a primary winding arranged in the output circuit of the amplifier element a secondary winding connected by means of the respective terminals to the lamp luminescence, e

- a feedback winding located in the amplifier input circuit, characterized in that the oscillating circuit, determining the frequency,? consisting of the illuminated luminescence lamp (20) and the secondary winding. (27)

Lighting device according to claim 1f characterized in that the amplifier element? a transistor (Q1).

3) Lighting device according to claims 1 or 2, characterized in that the oscillation frequency of the oscillator (21) in the case of the secondary winding (27) open, not connected to the luminescent lamp (20) and in the case of the luminescent lamp (20) connected / not switched on, it has a frequency value different from the oscillation frequency of the oscillator with the luminescent lamp (20) connected and switched on,

4) Lighting device according to claim 3, characterized in that the frequency of the oscillator with the secondary winding (27) open and with the luminoscence lamp (20) not switched on,? of higher frequency than in the case of the luminescent lamp (20) connected and switched on,

5) Lighting device according to claim 4, characterized by the fact that the resonance frequency of the oscillating circuit constituted by the primary winding (25) and by the inevitable capacities, such as capacities? of dispersion and capacity? of windings,? of higher frequency than the resonance frequency of the oscillating circuit which determines the frequency constituted by the luminescent lamp (20) and by the secondary winding (27).

6) Lighting device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the number of turns of the transformer for a direct voltage of 250 V for the oscillator (21) amount as follows:

a) ratio of the primary winding (25) to the reaction winding (23) sett to one up to thirteen to one, preferably ten to one and

b) ratio of the primary winding (25) to the secondary winding (27) one to fifteen to one to fifty, preferably one to twenty up to one to forty.

7 ^ Lighting device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the transformer (24) has a core (K) passing through the windings (23, 25, 27! And almost entirely, enclosed in a ring (field transformer dispersion) with the exception of an air gap.

8). Lighting device according to one of claims 2 to 6, characterized in that the transistor (Ql).

at its base (B) in the first place, by means of the reaction winding (23)? connected with the dividing point (A) of a base voltage divider (Ri? R2) and, secondly, via a diode (D) operating in the blocking direction? connected to zero, with the respective emitter (E)? connected. to zero

with the respective collector (C) through R primary winding (25) and in common with the resistance (R1) of the base voltage divider (R1f R2),? connected to the positive pole (26) of a continuous voltage source (power supply 22).

9) Lighting device according to claim 7? characterized by the fact that the collector (c)? connected via a diode (D2) f arranged in the direction of block to zero and in addition? connected to zero through a diode (D3) operating in the direction of conduction to which? a low resistance resistor (R3) and a capacitor (C4) are connected in parallel.

10) Lighting system according to claims 8 and 9, characterized in that the basic voltage divider? consisting of the upper resistor (R1) and a reference diode, in particular an illuminate diode? ation R which is operated in the direction of the flow. .

11) Lighting device according to one of claims 8 to 10, characterized in that the potential at the center (A) of the base voltage divider (R1 R2) substantially corresponds to the base-emitter saturation voltage of the transistor (Ql ), 12) Method for operating a lighting device, consisting of a luminescence lamp and an oscillator! which generates a high frequency voltage for the luminescent lamp and what? connected with S output to said luminescence lamp, characterized in that the oscillator, before the ignition of the luminescence lamp connected to it, oscillates according to a frequency determined by its structural elements, so that in the - the secondary winding of the transformer is induced a voltage sufficient to ignite the luminescence lamp, while once the lamp has been switched on, the frequency of the oscillator is determined by the oscillation frequency of the plasma inside said luminescence lamp.

13. Process according to claim 12, characterized in that the voltage applied by the oscillator to the luminescent lamp has short, needle-like voltage pulses which make it possible to ignite the lamp. from to luminescence.