NL8101564A - Ballatschakeling voor een electronische fluorescentielamp. - Google Patents

Description

* k D Ho/Se/B.F.Techn.-1

Ballastschakeling voor een elektronische fluorescentie-lamp

De uitvinding betreft een ballastschakeling voor een fluorescentielamp en meer in het bijzonder een elektronische ballastinverter voor meerdere fluorescen-tielampen.

5 Er zijn verschillende technieken bekend voor het voeden en bekrachtigen van meerdere (multiple) fluores-. centielampen. Alhoewel zulke systemen in de praktijk redelijk voldoen voor het doel'waarvoor zij zijn ontwikkeld, hebben zij toch alle gemeen, dat het rendement relatief 10 laag is, waarbij een relatief grote hoeveelheid vermogen in het ballastsysteem verloren gaat. Het is derhalve gewenst middelen te verschaffen voor het verhogen van het rendement van het ballastmechanisme voor het voeden van meerdere fluorescentielampen.

15 Het is het doel van de uitvinding een ballast- inverterschakeling te verschaffen voor het voeden van meerdere fluorescentielampen, waarvan het rendement aanzienlijk is verbeterd.

Een ander doel van de uitvinding bestaat uit het 20 verschaffen van ballastinverter, die onder voorspanning kan worden gebracht zonder dat veel vermogen verloren gaat.

Weer een ander doel van de uitvinding bestaat uit het verschaffen van een ballastinverter met een belastingstroom waarnemende schakeling,·die niet onderhevig is 25 aan een groot vermogensverlies. Ook is het doel van de uitvinding het verschaffen van een ballastinverter voor meerdere fluorescentielampen, waarin middelen worden verschaft voor het kortsluiten van de gloeidraden na het ontsteken van de lamp. weer een einder doel van de uitvinding 30 bestaat uit het verschaffen van een ballastinverter voor fluorescentielampen met een impedantie-inverter voor het inverteren van de schijnbare impedantie van de lampbelas-ting.

De bovenbeschreven doeleinden van de uitvinding 81 0 1 5 64 * * -2- zullen duidelijk worden uit de beschrijving van de bijgaan-de tekeningen.

In de tekeningen wordt een schematische weergave · van een schema volgens de uitvinding aangegeven.

5 Een paar fluorescentielampen 10 en 12 zijn ge koppeld met de secondaire wikkeling 16 van een transformator 14. Eén einde van de wikkeling 16 is over een smoor-spoel 18 en een condensator 20 gekoppeld met ëën einde van de gloeidraadwikkeling'21 van de lamp 10. De gloeidraadwik-10 keling 23 aan het andere einde van de lamp is parallel geschakeld aan de gloeidraadwikkeling 25 aan één einde van de lamp 12 en ëën einde van de gloeidraadwikkeling 27 aan het andere einde van de lamp 12 staat in serie via de primaire wikkelingen van de transformators 28 en 30 met de 15 andere klem van de wikkeling 16. De transformators 28 en 30 zijn laag vermogens transformators, die lage spanningen van een laag vermogen leveren voor het voeden van de bestu-ringsschakelingen, die nog in detail worden beschreven.

Een serieschakeling omvattende de primaire wikkeling van de 20 transformator 32 en de condensator 34 staat parallel aan de serieschakeling met inbegrip van de lampen 10 en 12 en de transformator 28. De transformator 32 heeft drie secundaire wikkelingen 36-1, 36-2 en 36-3, die respektievelijk over de gloeidraden 21, 23 en 25 en 27 staan. De transformator 25 32 heeft eveneens een besturingswikkeling 36-4, waarvan de funktie is het tot stand brengen van een kortsluiting over de gloeidraadwikkelingen 21-27 nadat de lampen ontstoken zijn.

De transformator 14 heeft een primaire wikkeling 30 15 en een tweede secundaire wikkeling 17, De wikkeling 17 wordt gebruikt om een spanning te ontwikkelen, die wordt gebruikt door de besturingsschakeling voor fasevergelijking en wordt nog in detail beschreven. De primaire wikkeling 15 wordt ontstoken door de werking van de inverterschakeling 35 die powertransistoren 38,40 en 42 gebruikt. De transistors 38 en 40 zijn met hun emitters gemeenschappelijk geschakeld met de collector van de transistor 42 en de emitter van de 8101564 » 4 ~3~ transistor 42 is aan aarde gelegd over een weerstand 44.

De wikkeling 15 is voorzien van een middenaftak-king, die verbonden is met een gelijkspanningsvoeding.

De voedingsspanning omvat een bruggelijkrichter 30 waarvan 5 de uitgang aangelegd wordt op een filternetwerk omvattende de smoorspoel 31 en de condensatoren 32 en 33. De ingang van de bruggelijkrichter is verbonden met de bron van wisselspanning op de klemmen 37 via een zekering 39. Een me-taaloxide variabele weerstand 41 staat parallel aan de in-10 gang van. de bruggelijkrichter teneinde bescherming te bieden tegen piekspanningen, die optreden op de wisselspan-ningsvoeding op de klemmen 37.

De collector van de transistor 38 is gekoppeld met het vrije einde van -de rechter helft van de wikkeling 15 15 via een serieverbinding, omvattende de primaire wikke lingen van de transformatoren 46 en 48. De linker helft van de wikkeling 15 is gekoppeld op soortgelijke wijze met de collector van de tran-sistor 40 via afzonderlijke primaire wikkelingen van de transformatoren 46 en 48. Slechts 20 één van de transistors 38 en 40 is op elk tijdstip in geleiding en derhalve wordt slechts één van de primaire wikkelingen van elk van de transformators 46 en 48 op elk tijdstip bekrachtigd.

De secundaire wikkeling van de transformator 46 25 is gekoppeld tussen de basis van de transistors 38 en 40 en voedt de basis van de transistoren. De secundaire wikkeling van de transformatoren 48 wordt door een bruggelijkrichter 50 gelijkgericht, waarvan de uitgang verbonden is met de basis van de transistor 42.

30 Een weerstand 52 is direkt gekoppeld met de ba sis van de transistor 38 en met de basis van de transistor 40 via de transformator 46 teneinde een gelijkspanning .als voorspanning op de basis van deze transistoren aan te leggen. De afsnijdiodes 54 en 53 zijn gekoppeld tussen aar-35 de en de basis van de transistoren 38 en 40 en een andere afsnijschakeling omvattende de diodes 55-57 is verbonden met de basis van de transistor 38 via diode 58 en met de 81 0 1 5 6 4 _^ + Λ -4- basis van de transistor 40 via een diode 60. De diodes 53-60 begrenzen de spanningsvariaties, die kunnen ontstaan op de bases van de transistoren 38 en 40.

Een diode 62 is gekoppeld tussen de collector 5 van de transistor 38 en één einde van de secundaire wikkeling van de transformator 46 en een andere diode 64 is gekoppeld tussen de collector van de transistor 40 en het andere einde van de secundaire wikkeling van de transistor 46. De diodes 62 en 64 dienen voor het afsnijden IQ van de spanning op de secundaire wikkeling ten opzichte van de collectorspanning van dié van de beide transistoren 38 en 40, die op een bepaald tijdstip geleidt.

De transistoren 38 en 40 zullen afwisselend in geleiding komen om de transformator 14 te bekrachtigen en 15 in de secundaire wikkeling 16 een spanning op te wekken, wélke de lampen 10 en 12 voedt. De emitter stroom van de geleidende transistor wordt gedragen door de transistor 42 die,wanneer hij momentaan wordt afgesneden, door nog nader te beschrijven middelen, de geleiding van één van de tran-20 sistoren 38 en 40 eveneens afsnijdt en de geleiding omschakelt naar de andere transistor die voordien niet geleidend was. De schakeling omvattende detransistoren 38 en 40 heeft dus twee stabiele toestanden, waarin de beide transistoren afwisselend in geleiding verkeren. De verandering .25 in toestand wordt veroorzaakt door opgeslagen energie in de transformator 14 wanneer de transistor 42 tijdelijk afgesneden is.

De besturing van de. werking van de transistor 42 wordt op twee afzonderlijke manieren tot stand gebracht 30 namelijk een stroom-amplitudebegrenzingsbesturing en een stroomfasebesturing. Zoals nog wordt beschreven, wordt de stroombegrenzing ingesteld op één van twee mogelijke niveaus. Tijdens een beginperiode voor het verwarmen van de gloei-draden van de lampen 10 en 12, wordt de stroombegrenzing 35 ingesteld op ongeveer 0,6 ampère piekstroom voor de collector. In een tweede fase gedurende welke de boog van de lampen 10 en 12 wordt ontstoken, stijgt de stroombegrenzing 8101564 « *.

-5- tot 3 ampères piekstroom van de collector. Nadat de boog tot stand is gekomen, wordt de transistor 42 afgeschakeld als reaktie op de stroomfasebesturing.

Een transistor 66 is met zijn collector gekoppeld 5 met de basis van de transistor 42 en de emitter ligt aan aarde. De transistor 66 wordt geleidend gemaakt wanneer de transistor 42 afgeschakeld wordt als reaktie op de stroom-begrenzingswerking. De basis van de transistor 66 is gekoppeld met de uitgang van een spanningsdeler omvattende de 10 weerstanden 68 en 70, die geplaatst zijn over de weerstand 44, die de laadstroom van de transistor 42 draagt. Een condensator 72 is over de weerstand 68 gekoppeld zodat de veranderingen in de spanning over de weerstand 44 tengevolge van veranderingen in belastingstroom in hoofdzaak verschijnen 15 over de weerstand 70. De basis van de transistor 66 wordt onder voorspanning gebracht door een spanning op de lijn 74, die geregeld wordt door de werking van een tijdsbepalende schakeling 76, de uitgang waarvan is gekoppeld met de lijn 74 over de weerstanden 78 en 80. Het gemeenschappelijke punt 20 van de weerstanden 78 en 80 ligt aan aarde via de diodes 82 en 84 teneinde de maximum voorspanning, die op de lijn 74 kan verschijnen, af te snijden.

De spanning over de weerstand 44 is evenredig met de belastingstroom en dit beïnvloedt de spanning over de 25 weerstand 70. De spanning over deze weerstand wordt echter eveneens beïnvloed door de spanning op de uitgang van de tijdsbepalende schakeling 76. De laatstgenoemde spanning bevindt zich op een relatief hoog niveau tijdens de beginfase van de werking van de schakeling, zodat een relatief 30 lage laadstroom van 0,6 ampère de transistor 66 in geleiding brengt waardoor momentaan de basis van de transistor 42 omlaag wordt gebracht en de transistor wordt afgeschakeld.

Tijdens een latere fase van de werking heeft 35 de uitgangsspanning van de tijdsbepalende schakeling 76 een lagere waarde, zodat een hogere laadstroom door de transistor 42 nodig is om de transistor 66 in geleiding te brengen.

8101564 ·* » -6- U—*·

De waarden van de weerstanden 78 en 80 zijn zodanig gekozen, dat deze stroom-begrenzing ongeveer 3' ampère bedraagt.

Een paar transistoren 86 en 88 zijn met hun collector en emitters gemeenschappelijk geschakeld met· die 5 van de transistor 66 en de ene of de andere van deze transistors zorgt ervoor, dat de basis van de transistor 42 omlaag wordt gebracht tijdens de fasebesturing.

De bases van de transistoren 86 en 88 zijn verbonden met weerseinden van een secundaire wikkeling van de 10 transformator 30 via een serie weerstand 90.

De basés van een paar besturingstransistoren 92 en 94 echter zijn verbonden met de weerseinden van de middenaftak-king 17. Deze beide spanningen verschillen in fase veroorzaakt door de sraoorspoel 18 en de condensator 20, die in 15 serie staan met de primaire wikkeling van de transformator 30. De faseverschillen tussen de beide spanningen worden gebruikt om het schakelen van de transistoren 38 en 40 tot stand te brengen door momentaan de basis van de transistor 42 op het passende tijdstip door het geleidend maken 20 van êên van de transistoren 86 en 88.

De collector van transistor 92 is verbonden met de basis van de transistor 86 en de emitter ervan ligt aan . aarde . De basis van transistor 92 is verbonden met êên einde van de wikkeling 17, via een weerstand 94 en een af-25 . snijdiode 96 is verbonden tussen de basis en aarde. De transistor 92 geleidt gedurende een halve cyclus van élke cyclus van de wisselspanning, die geïnduceerd wordt in de wikkeling 17 en houdt de transistor 86 uitgeschakeld. Tijdens de andere halve cycli echter, geleidt de transistor 30 86 als reaktie op de spanning, die geïnduceerd wordt in de secundaire wikkeling van de transformator 30. Een diode 98 snijdt de basisemitterovergang van de transistor 86 af.

Op soortgelijke wijze is de basis van de transis-35 tor 94 verbonden met het andere einde van de wikkeling 17 over een weerstand 100 en houdt de transistor 88 afgeschakeld gedurende wisselende halve cycli van de spanning , die opge-- wekt wordt over de wikkeling 17. Tijdens de andere halve , 8101564 -7- u— ' cycli kan de transistor 88 geleiden als reaktie op de spanning, die opgewekt wordt op de secundaire wikkeling van de transformator 30. De diodes 102 en 104 snijden de basis-emitterovergangen van de transistors 88 en 94 af.

5 Tijdens de fasebesturing blijft de stroombegren- zin ingesteld door de uitgang van de tijdsbepalende schakeling 76 op 3 ampère maar omdat de stroom door de inverter het maximum niet bereikt zal de transistor 66 niet in geleiding raken. De frequentie van de wisseling van de inverter-10 schakeling wordt derhalve bepaald door de fasebesturings-schakeling, die in het voorgaande beschreven is. Op deze wijze wordt een constante wisselspanning toegevoerd aan de lampen 10 en 12 nadat de boog tot stand is gekomen.

Een aanvullende transistor 106 staat parallel aan 15 de transistor 86 en beschermt de inverter tijdens perioden, waarin een overspanning aangelegd wordt op de wisselspan-ningsingangsklemmen 37 tengevolge van bijvoorbeeld over-gangen op de voedingslijn. De basis van de transistor 106 is verbonden met de uitgang van de gelijkspanningsbron via 20 een weerstand 108 en een zenerdiode 110. Een weerstand 112 is eveneens tussen de basis en aarde gekoppeld. De collector van de transistor 106 is verbonden met hetgemeenschappelijke punt van de weertand 108 en de diode 110 door middel van de weerstand 114. Wanneer een overspanningstoestand 25 optreedt, waarin de zenerspanning van de diode 110 wordt overschreden, komt de transistor 106 in geleiding en brengt de basis van de transistor 42 omlaag en blokkeert de inverter. Hierdoor wordt de inverterschakeling beschermd tegen beschadiging tengevolge van een overspanning.

30 De tijdsbepaling van de schakeling 76 wordt ge voed door een gelijkspanning over een condensator 116.

De spanning over de wikkeling 17 wordt door de diodes 118 en 120 gelijkgericht en door de condensator 116 gefilterd, zodat een relatief constante gelijkspanning ter beschikking 35 staat over de condensator. Deze spanning wordt gekoppeld met de voedingsingang 10 van de tijdsbepalende schakeling 76.

81 0 1 5 64 _^ -8- u—-'

De schakeling 76 in de uitvoeringsvorm volgens de tekening wordt gevormd door een NE555 tijdsbepalings-schakeling en de pengetallen van de verschillende ingangen en uitgangen zijn aangeduid. De voeding van de schakeling 5 is gekoppeld met de pen 8 van de schakeling en het uitgangssignaal staat ter.beschikking op pen 3. De andere pennen van de schakeling zijn gekoppeld met schakelingen, die de werking en tijdsbepaling van de schakeling besturen.

De schakeling 76 is voorzien Van een tijdsbepalen-10 de weerstand 122, die gekoppeld is tussen de voedingspen 8 - en de pen 7 en een tweede tijdsbepalende weerstand 124, die gekoppeld is tussen de pénnen 6 en 7. De pennen 2 en 6 zijn met elkaar verbonden en een condensator 126 is van daar gekoppeld met aarde. Pen 1 is ook gekoppeld met aarde 15 terwijl een condensator 129 over de voedingsklemmen van de eenheid 76 aangelegd is. Tijdens bedrijf, wanneer de ballas tschakeling ingeschakeld wordt (d.m.v. een niet getekende schakelaar in serie met de klemmen 37) , wordt voedingsspanning toegevoerd aan pen 8 van de eenheid 76 en begint 20 de tijdsbepalende schakeling zijn werking. Tijdens het begin is de spanning op de pen 3 hoog waarbij de stroomgrens ingesteld is op ongeveer 0,6 ampère. De eerste fase van de werking van de schakeling 76 wordt bepaald door de RC-tijdconstante van de weerstanden 122 en 124 en de conden-25 sator 126. De eerste fase duurt ongeveer 2 sekonden, waarna de spanning op de uitgangspen 3 laag gaat en derhalve een 3 ampère stroombegrenzing voor de inverter wordt verkregen. Deze fase duurt ongeveer 50 millisekonden bepaald door de tijdconstante van de weerstand 124 en de condensa-30 tor 126. Indien de lampen 10 en 12 niet ontsteken, gaat de spanning op de pen 3 van de schakeling 76 opnieuw hoog gedurende ongeveer 2 sekonden en wordt de volgorde van handelingen herhaald tot de lamp ontsteekt.

Gedurende elk tweede interval worden de gloei-35 draden van de lampen gevoed door middel van de wikkelingen •36-1, 36-2 en 36-3.

Wanneer de lamp ontsteekt, wordt de per» 4 van de 81015 64

r J

-9- tijdsbepalende schakeling 36 op een lage spanning gehouden, waardoor voorkomen wordt, dat de beginsituatie opnieuw ontstaat, waarbij de stroombegrenzing op 3 ampère wordt gehouden. Dit gebeurt door middel van een transistor 128, die 5 met zijn collector gekoppeld is met pen 4 en met zijn emitter aan aarde ligt. De basis is via een weerstand 130 met de uitgang van een bruggelijkrichter 132 verbonden ,waarvan de ingang verbonden is met de secundaire wikkeling van de transformator 28. De condensator 134 vlakt de uitgang 10 van de bruggelijkrichter af.

Zolang de lampen 10 en 12 niet ontstoken zijn, is er relatief weinig stroom door de primaire wikkeling van de transformator 28 zodat geen spanning ontstaat over de condensator 134. Wanneer de lampen eenmaal ontsteken ech-15 ter, neemt de stroom door de primaire wikkeling van de transformator 28 toe waardoor een toenemende spanning ontstaat over de condensator 136 en de transistor 128 in geleiding komt. Hierdoor gaat de pen 4 van de tijdsbepalertde schakeling 76 in spanning omlaag en wordt de stroombegren-20 zing op 3 ampère gehouden. Een weerstand 136 is over de basis -emitterovergang van de transistor 128 geschakeld teneinde te voorkomen, dat deze transistor voortijdig in geleiding komt.

Wanneer de lampen 10 en 12 zijn ontstoken,brengt 25 de spanning die toeneemt op de condensator 134 eveneens een transistor 138 in geleiding, door middel van de stroom, die van de condensator 134 via de weerstand 140 naar de basis van de transistor stroomt. Wanneer de transistor 138 gestart wordt, wordt een basisstroom naar een weerstand 142 30 gevoerd, welke een kortsluiting over de brugschakeling die gekoppeld is met de wikkeling 36-4 veroorzaakt. De collec-torstroom van de transistor 138 vloeit door de weerstand 144 vanuit de condensator 116 en de emitterstroom van de transistor 138 voert de basisstroom naar de transistor 35 142. Over de emitter-basisovergang van deze transistor is een weerstand 146 geschakeld.

Het effekt van de kortsluiting over de wikkeling 81015 6 4

. * V

-10- >— 36-4 bestaat uit eenaanzienlijke verandering van de impedantie van de primaire wikkeling van de transformator 32, zodat de transformator veel minder ingangsvermogen door de primaire wikkeling trekt. Dit reduceert tot een zeer 5 laag niveau de voeding van de gloeidraden 21-27, die verloren gaat nadat de lampen ontstoken zijn . In aanvulling hebben de beide einden van de wikkeling van elke gloei-draad de neiging om op hetzelfde uniforme niveau te blijven, zodat de boog binnen de lamp op twee punten in elke 10 gloeidraadwikkeling kan eindigen.

De diode 148 is aangebracht tussen de collector van de transistor 142 en de uitgang van de voeding, zodat de piekspanning over de wikkeling 36-4 begrensd is tot een spanningsniveau van de gelijkspanningsvoeding, die 15 een vaste spanning op de gloeidraden 21-27 bepaalt tot de tijd, dat de fluorescentielampen ontstoken zijn.

Een condensator 150 . staat parallel aan de lamp 10 teneinde de lampen uit balans te brengen en een neiging voor de lamp 12 tot stand te brengen om als eerste te ont-20 steken. Dit is een meer rendabele werking dan het ontsteken van beide lampen gelijktijdig.

Uit het voorgaande zal duidelijk zijn, dat de schakeling volgens de uitvinding het mogelijk maakt om de vereiste energie van de inverterballastschakeling aanzien-25 lijk te beperken. Na het ontsteken van de fluorescentielam^ pen wordt zeer weinig vermogen vereist door de ballastscha-keling om de juiste werking van de lampen in stand te houden. De lampschakeling is ingèricht voor een zeer snelle start en na het ontsteken wordt vrijwel geen vermogen meer 30 toegevoerd aan de lampgloeidraden. De hoge stroomwerking voor het ontsteken van de lamp wordt beperkt tot 50 milli-sekonden en hernieuwde pogingen worden om de twee sekonden ondernomen. Tijdens die twee sekonden tussenperiode is de stroombegrenzing van de inverter aanzienlijk gereduceerd en 35 na het ontsteken wordt, alhoewel de stroombegrenzing hoog blijft, de feitelijke stroom geregeld door de fasebesturings-schakeling.De voedingstransistoren 38 en 40 worden gevoed 81 0 1 5 6 4 .

-11- ^ , door stroomtransformatoren, in plaats van door vermogen-verspillende spanningsschakelingen terwijl weerstanden worden gebruikt om lage stroom en lage vermogensfunkties uit te voeren, zodat een zeer geringe vermogensdissipatie 5 het gevolg is. Bovendien wordt aangezien de belastingstroom waargenomen wordt door de stroomtransformator 28 in plaats van het weerstandsnetwerk vrijwel geen vermogen verbruikt door de belastingswaarneerafunktie.

De smoorspoel 18 en de condensator 20 die in serie 10 staan met de lampen 10 en 12, en de secundaire wikkeling 16 funktioneren als een impedantiecompensatienetwerk.

De componenten van dit netwerk en de frequentie van de werking van de oscillator met inbegrip van de transistoren 86 en 88 zijn zodanig gekozen, dat de spanning over de lampen 15 in fase verkeert met de stroom. Wanneer deze toestand in stand wordt gehouden, neemt de ingangsimpedantie van de schakeling toe wanneer de lampimpedantie af neemt. Dit maakt het mogelijk om een rendabele werking van de lampen te verkrijgen, die een nagenoeg constante spanningsbelasting 20 is, waarbij een inverter als spanningsbron funktioneert.

Het tussenplaatsen van de condensator 20 maakt het mogelijk eenheden voor de smoorspoel 18 en de condensatoren 20 , 34 en 150 te gebruiken zonder de eis, dat zij werken bij een hoge Q, d.w.z. de opgeslagen energie, opdat de impedan-25 tie van het netwerk reëel blijft. Indien een hoge Q nodig is, zouden de smoorspoel en de condensatoren moeten werken bij een relatief hoge spanning-anipêre niveau ten opzichte van het uitgangsvermogen, hetgeen aaneleiding zou geven tot grote verliezen in de smoorspoel en grote spannings-30 niveaus in de smoorspoel en de condensator. De juiste keuze van de karakteristiek voor de condensator 20 maakt het mogelijk juiste werkomstandigheden met een veel lagere Q of opgeslagen energie te verkrijgen.

De afsnijdioden 62 en 64,die de collectoren van 35 beide transistoren 38 en 40 afsnijden naar de basis van de andere eenheid,zijn zeer effektief in het voorkomen van een werktoestand, waarin beide transistoren gelijktijdig 8101564 ' St «i» “12- U- '* geleiden, hetgeen een verspilling van vermogen betekent.

Het basisvermogen vereist door de transistoren 38 en 40 wordt geminimaliseerd omdat de basisweerstanden niet nodig zijn.

5 De voeding volgens de tekeningen maakt een juiste werking van de inverter mogelijk over een groot gebied van gelijkvoedingsspanningen, zodat het niet nodig is de wisselspanning op de ingangsklemmen 37 te regelen.

Vanwege het verschil in fase van de spanningen 10 in de wikkelingen 17 en de secundaire wikkeling van de transformator 30, vormt de fasebesturingsschakeling een werkfrequentie van de inverter, die hoger is dan de resonan-tiefrequentie van de lampbelasting.

De frequentie van de werking verandert bovendien wanneer de 15 stroom door de lampen zich wijzigt hetgeen het resultaat is van verandering in de ingangsspanning. Wanneer de lampen minder stroom trekken vloeit meer stroom door de condensator • 34 die de fase van de stroom door de primaire wikkeling van de transformator 30 verschuift hetgeen een frequentieverho-20 ging van de inverter tot gevolg heeft. De werkfrequentie ligt rond 33 KHz en kan variëren tussen 30 en 40 KHz.

De waarden voor de smoorspoel 18 en de condensator 20 zijn zodanig gekozen, dat de schakeling werkt in een toestand, waarin de verandering in de belastingsimpedantie 25 een tegengestelde verandering in de ingangsimpedantie van de schakeling over de secundaire wikkeling 16 tot stand brengt over het gehele g'febied van de werkfrequenties. Dit reduceert de hoeveelheid energie, welke deze eenheden moeten opslaan en draagt bij tot een vergroot rendement van 30 de schakeling door het beperken van verliezen. De lampen representeren een aanzienlijke constante spanningsbelas-ting,maar tijdens bedrijf worden zij gevoed over een gebied van stromen en hebben derhalve een variabele impedantie.

Volgens een voorbeeld hebben de volgende componen-35 ten de aangegeven waarden: 81015 6 4 -13- « f smoorspoel 18 · 1,5 mh condensator 20 ,033 mfd condensator 34 ,015 mfd weerstand 44 ,56 ohms 5 weerstand 68 430 ohms weerstand 70 360 ohms weerstand 80 ,15 Kohms.

De transformatoren 28,30,46 en 48 zijn alle stroomtransformatoren met enkelgewikkelde primaire wikke-10 lingen zodat zij een zeer kleine ingangsimpedantie hebben.

De transformator 32 werkt ook als een stroomtransformator vanwege de relatief grotere impedantie van de serieconden-sator 34. De primaire wikkeling heeft een spanningsval over de wikkeling van ongeveer 30 volt wanneer de transis-15 tor 142 niet geleidt.

---Λ 8101564

Claims (16)

1. Elektronische ballast-inverterschakeling voor ontladings(fluorescentie)lampen met een transformator met een primaire wikkeling en een secundaire wikkeling welke secundaire wikkeling in serie staat met een 5 ontladingslamp^kenmerkt door een condensator (20) en een smoorspoel (18) in serie met de secundaire wikkeling, een gelij-kspanningsbron (30* -33) die gekoppeld is met de raidden-aftakking van de primaire wikkeling, een transistor(38,40) die verbonden is met één einde van de primaire wikkeling 10 voor het selektief trekken van stroom door de helft van de primaire wikkeling en een terugkoppelschakeling (92,94) met middelen (30) voor het waarnemen van stroom , die vloeit door de lamp voor het regelen van de werking van de transistor als rekatie op die stroom.

2. Schakeling volgens conclusie 1, gekenmerkt door een paar transistoren (38,40) waarvan er één gekoppeld is met elk einde van de primaire wikkeling en waarbij de terugkoppelschakeling is voorzien van verge-lijkingsmiddelen (17,30,88-104) voor het vergelijken van de 20 stroom, die vloeit door de primaire wikkeling van de transformator met de stroom, die vloeit door de secundaire wikkeling van de transformator alsmede middelen (42) die reageren op die vergelijking voor het afwisselend in geleiding brengen van. het paar transistoren.

3. Schakeling volgens conclusie 2, gekenmerkt door middelen voor het koppelen van een van de klemmen van het paar van de transistoren en door een derde transistor (42), die gekoppeld is tussen dat gemeenschappelijke punt .en de referentiespanning, waarbij de derde transistor de 30 totale stroom draagt, die gedragen wordt door de eerste en tweede transistoren en door middelen (66) die reageren op de terugkoppelschakeling voor het periodiek afsnijden van de derde transistor als reaktie op die vergelijking.

4. Schakeling volgens conclusie 2, gekenmerkt 35 door een stroomtransformator (46) waarvan de primaire wik- 81 015 64 « r· -15- _ keling in serie staat met de primaire wikkeling van de eerste transformator en middelen voor het verbinden van de weerseinden van een secundaire wikkeling van de stroom-transformator met de bases van het paar transistoren voor 5 het alternatief afsnijden en voeden van de transistoren.

5. Schakeling volgens conclusie 4, gekenmerkt door een paar dioden (62,64) die kruislings gekoppeld zijn tussen de bases en de collectoren van het paar transistoren waarbij de basis van elk van de transistoren af- 10 gesneden wordt tot het niveau van de collector.van de andere transistor.

6. Schakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de terugkoppelschakeling een stroomtransformator (30) omvat, waarvan de primaire wikkeling in serie staat 15 met de lampen. '

7. Schakeling volgens conclusie 2, gekenmerkt door middelen (44,68-72) voor het waarnemen van stroom die vloeit door de derde transistor en middelen (66) voor het veranderen van de geleidende toestanden van 20 de eerste en tweede transistoren wanneer de stroom door de derde transistor een vooraf vastgesteld maximum niveau bereikt.

8. Schakeling volgens conclusie 7, gekenmerkt door middelen (74-84) voor het selektief variëren van het maxi- 25 mum stroomniveau.

9. Schakeling volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de genoemde middelen een tijdsbepalende schakeling (76) omvatten, alsmede middelen (78-84) die reageren op die tijdsbepalende schakeling voor het instellen van het stroomniveau 30 op een relatief lage waarde tijdens een eerste periode en vervolgens op een relatief hoge waarde tijdens een tweede periode.

10. Schakeling volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de eerste periode langer dan de tweede is.

11. Schakeling volgens conclusie 9, gekenmerkt door een stroomtransformator (28) waarvan de primaire wikkeling in serie staat met de lamp en middelen (128,132) die met de 8101564 -16- L—·'· secundaire wikkeling van de stroomtransformator is verbonden voor het voorkomen dat de tijdsbepalende schakeling het tweede interval begint.

12. Schakeling volgens conclusie 1, gekenmerkt 5 door een stroomdraadtransformator (36) in serie met de condensator (34) over de lamp, welke stroomdraadtransformator is voorzien van een eerste wikkeling (36-1, 36-2; , (36-3) gekoppeld met de stroomdraad van de lamp, welke stroomdraadtransformator een secundaire wikkeling (36-4) 10 heeft alsmede middelen (142,148) voor het koppelen van de secundaire wikkeling in serie met eeh hoge impedantie tot de lamp is ontstoken en met een lage impedantie nadat de lamp is ontstoken, waarbij de stroomdraad vrijwel geen vermogen verbruikt na het ontsteken van de lamp. 15

-13. Schakeling volgens conclusie 12 gekenmerkt door een stroomtransformator (28) waarvan de primaire wikkeling in serie geschakeld is met de lamp en door middelen (138,142) die verbonden zijn met de secundaire wikkeling van de stroomtransformator voor het reduceren van de impe-20 dantie als reaktie op de lampstroom na het ontsteken van de lamp'.

14. Schakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de terugkoppelschakeling tijdsbepalende middelen (76) bevat, voor het tot stand brengen van een eerste maxi- 25 mumstroomniveau dat vloeit door.de primaire wikkeling tijdens een eerste interval en een tweede hogere maximumstroom-niveau dat vloeit door de primaire· wikkeling gedurende een tweede interval alsmede middelen (22-126) voor het achtereenvolgens herhalen van dat eerste en dat tweede interval 30 tot de lamp ontstoken is.

15. Schakeling volgens conclusie 14, gekenmerkt door middelen (128) voor het voorkomen van het herhalen van het tweede interval als reaktie op het ontsteken van de lamp.

16. Schakeling volgens conclusie 1, met het ken merk, dat de eerste transformator een tweede wikkeling (17) heeft, waarbij de terugkoppelschakeling eenstroomtransfor- 8101564 -Initiator (30) omvat, die in serie geschakeld is met de secundaire wikkeling, middelen (86-104) voor het vergelijken van het faseverschil tussen een signaal dat verschijnt op de secundaire wikkeling en de secundaire wikkeling van de 5 genoemde strooratransformator en middelen (42) voor het voorkomen van het veranderen van de toestand van de eerste en tweede transistor als reaktie daarop. _______ M 8101564