NO149089B - Kretsanordning for drift av en gassutladningslampe - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en kretsanordning for drift av en gassutladningslampe, omfattende en kvelespole som er innrettet for tilkopling til en kilde for vekselstrømnettspenning for drift av lampen ved nettfrekvens under normale forhold når nettspenningen ligger over et første forutbestemt nivå, en vekselretter som er koplet til en likestrømkilde for start av lampen under noramle forhold og for start og drift av lampen under nødsforhold når nettspenningen ligger under et andre forutbestemt nivå, idet vekselretteren tilfører vekselstrømsenergi med en frekvens som er vesentlig høyere enn nettfrekvensen, en anordning for styring av vekselretteren og som omfatter en føler som reagerer på et signal som står i forhold til nettspenningen, og en opphevelsesanordning for å slå på vekselretteren for å starte lampen under normale forhold, og for å avstenge vekselretteren etter at lampen drives fra nettspenningen.

Et avbrudd i den elektriske krafttilførsel, uansett hva som forårsaker dette, kan bringe, menneskeliv i fare på grunn av belysningssystemsvikt. Det finnes derfor mange innstalla-sjoner som krever en eller annen type av nødbelysningssystem som automatisk vil tre i funksjon ved opptreden av et strøm-avbrudd. Den høye virkningsgrad av en fluorescerende lampe eller gassutladningslampe gjør denne særlig verdifull for anvendelse i et slikt system.

For tiden tilgjengelige nødbelysningssystemer er van-ligvis av den type som benytter en transistoromkoplingsveksel-retter og hvor en eneste fluorescerende lampe, eller en gruppe lamper, benyttes både for normal vekselstrømdrift av belys-ningssysternet og for nødsystemet, idet et batteri benyttes som kraftkilde for energisering av transistorvekselretteren og lampen, eller lampene, ved tap av vekselstrømnettspenningen. Ideelt sett er en sådan vekselretter av en type med høy virkningsgrad og er forsynt med en anordning for styring av driften av denne. • Et slikt system er vist og beskrevet i US patent nr. 3 921 005 (Watrous).

Når forsøk ble gjort på anvendelse av et nødbelysnings-system, som f.eks. det som er beskrevet i US patent nr.3 906 243 (Herzog), på fluorescerende lamper i størrelsesområdet fra 20 watt og mindre for drift i hurtigstart-modusen, ble ballaste-nes isolerte sekundærvikling funnet å ha for liten impedans ved høy frekvens. Konstruksjon av denne vikling med en tilstrekkelig høy impedans gjør viklingen stor, med altfor høy tomgangsspenning (forårsaker at hurtigstartlamper får momentan start) og dermed tapsfulle.

En kretsanordning som i hovedsaken er av den innledningsvis angitte type, er kjent fra tysk offentliggjørel-sesskrift nr. 2 135 062. I denne kjente anordning er det i forbindelse med et varmkatode-lysstoffrør anordnet en kop-lingsanordning på en slik måte at lysrøret, ved innkopling ved hjelp av en nettbryter, først tennes fra et batteri via en transistor-vekselretter, og driftsstrømmen for lysrøret tas fra vekselstrømnettet først etter oppnådd tenning. Kop-lingsanordningen omfatter således en føler som reagerer på et signal som står i forhold til nettspenningen, og en anordning for å slå på vekselretteren"ved start av lysrøret under normale forhold og for å avstenge vekselretteren etter at lys-røret er tent, idet det er sørget for en anordning for overvåkning av strømmen gjennom lysrøret, anordninger for å bevirke vekselretterpåslagning når strømmen gjennom lysrøret ligger under et bestemt nivå, og anordninger for å bevirke vek-selretteravstengning når lysrøret blir operativt og strømmen gjennom dette ligger over et bestemt nivå.

Hensikten med denne kjente anordning er å bringe på det rene om forutsetningene for nøddrift er til stede, dvs. om vekselretteren og batteriet er funksjonsdyktige, uten at det -kreves ekstra kontrollanordninger. Anordningen er således en komponentprøvende anordning og er ikke rettet på systemets drift. Bortkoplingen av vekselretteren etter tenning av lys-røret er basert bare på overvåkning av strømmen gjennom lys-røret, og anordningen kopler om til nøddrift så snart nettspenningen faller bort.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en kretsanordning av den innledningsvis angitte type som er økonomisk og sikker i drift og som er innrettet til å styre påslagning og avstengning av vekselretteren både i avhengighet av at nettspenningen ligger på et ønsket nivå eller innen visse grenser, og i avhengighet av spenningen over utladningslampen.

Ovennevnte formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved at styreanordningens føler er innrettet til å slå på vekselretteren når nettspenningen ligger under det andre forutbestemte nivå, og til å avstenge vekselretteren når(nettspenningen ligger over det første forutbestemte nivå, som er høyere enn det andre forutbestemte nivå, og at opphevelsesanordningen omfatter en anordning for overvåkning av spenningen over lampen og en anordning for å bevirke vekselretter-påslagning når spenningen over lampen ligger over et forutbestemt nivå, og for å bevirke vekselretter-avstengning når lampen blir operativ og spenningen over denne ligger under et annet forutbestemt nivå.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningen som viser et detaljert krets-skjema av den foretrukne utførelse av kretsanordningen ifølge oppfinnelsen.

På tegningen er vist en krets for drift av en gassutladningslampe fra en kilde for vekselstrømnettspenning, og, ved svikt av denne, fra en hjelpekilde for elektrisk like-strømsenergi. Det er sørget for en anordning omfattende en vekselretter 10 som er koplet til en kilde for elektrisk like-spenningsenergi, såsom et batteri 14, for start av gassutlad-ningslampen, såsom en fluorescerende lampe 12, under nødsfor-hold, idet vekselretteren 10 tilfører elektrisk vekselspen-ningsenergi til lampen 12 med en frekvens som er vesentlig høyere enn vekselstrømnettfrekvensen. Det er også sørget for en anordning omfattende en kvelespole 16 som er innrettet for tilkopling via to inngangsklemmer 1 og 2 til en kilde for vekselstrømnettspenning, som f.eks. 220 volt, for drift av lampen 12 ved nettfrekvens, f.eks. 50 Hz, under normale forhold, dvs. når vekselstrømnettspenningen ligger over et første forutbestemt nivå. Nødsforhold defineres herved å foreligge når vekselstrømnettspenningen faller under et andre forutbestemt nivå.

Vekselretteren 10 er av den avstemte type og omfatter to transistorer QA og QB som kan drives i en lavtaps-omkoplingsmodus. Det er sørget for en anordning som gjør det mulig for transistorene å arbeide i lavtaps-omkoplingsmodusen og som omfatter en induksjonsspole LI, en bufferinduktans, som er koplet i serie med batteriet 14. En første transformator Tl tjener til å sammenkople vekselretteren med lampen 12 og er koplet i resonans med kondensatorer C101 og C102 for å innstille vekselretterens driftsfrekvens og etablere en sinusformet utgangsspenning. Induksjonsspolen LI er i et punkt 22 elektrisk forbundet med et senteruttak på transformatorens Tl primærvikling P. En anordning for styring av vekselretteren 10 er tilveiebrakt i form av en kontroller eller styreanordning 20 som i den foretrukne utførelse er en tipinners integrert krets (IC). For ytterligere detaljer ved denne integrerte vekselretterstyreanordning henvises herved til det forannevnte US patent nr. 3 921 005. Styreanordningen 20 omfatter en anordning som tilfører basisdrivspenning for koplingstransistorene QA og QB ved null kollektorspenning, dvs. når den momentane spenning over kondensatoren C101 er null. Da primærspenningen over transformatoren Tl varierer med grunnfrekvensen, varierer spenningen i punktet 22 og dermed over induksjonsspolen LI med det doble av grunnfrekvensen. Strømmen gjennom spolen LI er likestrøm med en andre-harmonisk komponent. Denne samme strøm føres vekselvis av de to transistorer QA og QB. Selv om det kreves at transistorene skal omkople kollektorstrøm, gjør de dette ved stort sett null kollektorspenning, med et resulterende lavt energitap.

Det er inkludert en anordning som tilveiebringer tidsinnstillingsinformasjon til styreanordningen 20 for å bevirke omkopling av de respektive transistorer QA og QB i takt med vekselretterens naturlige resonansfrekvens, og som er i form av en hjelpevikling S2 som er magnetisk koplet til den første transformators Tl primærvikling P. Styreanordningen 20, og nærmere bestemt en nullgjennomgangsdetektor-innstil-lingskrets i denne, følger således den første transformators Tl resonansfrekvens og sikrer at transistoromkopling inntref-fer når spenningen over kondensatoren C101 er null.

Høyere virkningsgrad kan oppnås i vekselretteren 10 ved å gjøre basisdrivspenningen for de respektive transistorer proporsjonal med disses kollektorstrøm. For dette formål er det innbygget en anordning som tilveiebringer en tilbakekop-lingsstrøm til styreanordningen 20 for å frembringe en transistor-basisdrivspenning som er proporsjonal med transistor-kollektorstrømmen, og som i den foretrukne utførelse er i form av en tilbakekoplingstransformator T2'. Transformatoren

T2 har en tilbakekoplingsvikling D som er magnetisk koplet

til de respektive transistorers QA og QB kollektorer via to viklinger A hhv. B. Den effekt som forbrukes av styreanordningen 20, kan således begrenses til den som kreves for å starte og styre vekselretterens 10 oscillasjon.

En transformator T3 med høy lekkreaktans er tilveiebrakt for å kople vekselretterkretsen 10 til nettspenningskil-den på 220 volt 50 Hz. Kretsanordninger er tilveiebrakt for overvåkning av nettspenningen og for kopling av høyreaktans-transformatorens T3 sekundærvikling S til en ikke-lineær belastning under en halvsyklus av nettspenningen for å tilføre ladestrøm for batteriet 14. Halvbølgeladestrøm tilføres til den ikke-lineære belastning, batteriet 14, via en diode D101 og begrenses i størrelse ved hjelp av transformatorens T3 reaktans. På grunn av denne transformatorreaktans blir den sinusformede spenning ved viklingens S klemmer låst til batterispenningen når dioden D101 leder. I den andre halvsyklus leder en diode D10 3 halvbølgestrøm gjennom en indikatorlampe 24 og et topolet batteristøpsel 26. Batteriet må være innplug-get og 220 volt vekselstrømkilden tilgjengelig for å energi-sere lampen 24 som indikerer at batteriet 14 lader. Anvendelse av annenhver halvsyklus reduserer transformatorens T3 volt-ampfere-dimensjpnering. For overvåkning av vekselstrøm-kildespenningen er det tilveiebrakt en anordning for kopling av transformatorens T3 sekundærvikling S til en lineær belastning under en vekslende halvsyklus. Under denne halvsyklus som veksler med den under hvilken batteriet 14 opplades, blir for dette formål en kondensator C104 oppladet via en diode D102. Denne foranstaltning med en eneste sekundærvikling S som er knyttet til transformatoren T3 for å tilveiebringe, på stort sett ikke-vekselvirkende måte, en spenning som er proporsjonal med nettspenningen, og for å tilveiebringe energi for å lade batteriet 14, er beskrevet i US patent nr.

4 075 503. Den resulterende likespenning er koplet til styreanordningens 20 pinne 7 via en lineær belastning omfattende en spenningsdeler omfattende to motstander R104 og R105. Like-spenningen på klemmen 7 er proporsjonal med den gjennomsnitt-lige verdi av 5 0 Hz tilførselsspenningen og påvirkes ikke av den nevnte låsevirkning av batteriet. En zenerdiode D120 er innkoplet mellom dioden D102. og kondensatoren C104 som vist for å hindre at batterispenningen fra batteriet 14 forspenner vekselretteren 10 til avtilstand. På transformatoren T3 er det videre anordnet en glødevikling H for oppvarming av lam-pens 12 glødetråd 27 for å bistå ved start av lampen.

Styreanordningen 20 omfatter en første føler som er innrettet^til å innkople eller slå på vekselretteren 10 når vekselstrømnettspenningen ligger under det andre forutbestemte nivå, og for å skru av eller avstenge vekselretteren 10 når vekselstrømnettspenningen ligger over det første forutbestemte nivå. For oppnåelse av disse formål er den første føler (i form av en vekselspenningshindrende hjelpekrets) innrettet for avføling av vekselstrømnettspenningen, og styreanordningen omfatter også en andre føler (i form av en hjelpekrets som hindrer lav batterispenning) for avføling av likestrøms-batterispenningen, og den omfatter en logikkanordning (i form av en start-stopp-logikkhjelpekrets) som kombinerer utgangssignalene fra den første og den andre føler for å gjøre vekselretteren 10 funksjonsdyktig når batterispenningen ligger over et forutbestemt nivå og nettspenningen ligger under det andre forutbestemte nivå, og for å gjøre vekselretteren funksjonsudyktig når batterispenningen ligger under et forutbestemt nivå eller nettspenningen ligger over det første forutbestemte nivå.

Virkemåten av kretsen omfattende vekselretteren 10 under nødsforhold skal omtales i det følgende. Dersom det antas at vekselretteren 10 settes i stand til å operere, til-fører styreanordningen 20 et lite basisdrivsiganl til den ene av transistorene AQ og QB. Dersom det videre antas at dette basisdrivsignal tilføres til QA, slås transistoren QA på og strøm begynner å flyte gjennom LI og senteruttaket på transformatorens Tl primærvikling P, deretter gjennom primærvik-lingen P og gjennom tilbakekoplingstransformatorens T2 A-vikling, til transistoren QA og deretter tilbake til batteriet 14. Basisdrivsignalet som opprinnelig ble tilført til transistoren QA, forøkes ved hjelp av en strøm som flyter fra tilbakekoplingstransformatorens T2 vikling D til styreanordningen 20, for å utgå fra dennes pinne 1 og deretter strømme gjennom transistorens QA basis. Dette basisdrivsignal er proporsjonalt med transistorens QA kollektorstrøm og er dimensjonert for å være tilstrekkelig til å holde transistoren i metning.

Ved et visst volt-sekund-produkt går tilbakekop-lingstransformatoren T2 plutselig i metning slik at den plutselig* reduserer utgangsstrømmen fra dennes vikling D og dermed reduserer basisdrivsignalet til transistoren QA. En plutselig økning i kollektor-emitter-spenningen på transistoren QA reduserer plutselig strømstigningshastigheten i denne like-strømskrets. Denne endring i kollektorstrøm som funksjon av tiden reverserer polariteten av transformatorens Tl S2-vikling og dermed polariteten av spenningen på styreanordningens 20 pinner 3 og 4. Denne polaritetsveksling gir styreanordningen signal om å endre basisdrivsignalet fra transistoren QA til transistoren QB. ;Styreanordningen 20 tilfører nå et lite basisdrivsignal via pinnen 9 til transistorens QB basis, og forbinder samtidig transistorens QA basis med dennes emitter for å påskynde transistorens QA avstengningsforløp. Transistoren QB begynner å lede som et resultat av dette lille basisdrivsignal fra styreanordningen, og strøm flyter gjennom tilbakekop-' lingstransformatorens T2 B-vikling for å indusere en strøm i dennes D-vikling, og denne strøm tilføres til styreanordningen 20. Styreanordningen tilfører nå denne s.trøm som basisdrivsignal fra pinnen 9 til transistorens QB basis. Transistorens QB basisdrivsignal er således proporsjonalt med dennes kollektorstrøm, slik at transistoren holdes i metning. ;Transformatorens Tl P-vikling har en viss lekkreaktans og danner et oscillerende system med kondensatoren C101. Dette oscillerende system gjennomløper den neste halvsyklus og tvinger strømmen som flyter gjennom tilbakekoplingstransformatorens T2 vikling B mot null, og således reduseres også transformatorens QB basisdrivsignal. Når spenningen over transformatorens Tl vikling P, og dermed spenningen over denne transformators .vikling S2, når null, signaleres denne hendelse til styreanordningen 2 0 som på nytt kopler basisdrivkretsen til transistoren QA fra QB og forbinder transistorens QB basis med dennes emitter for å påskynde dennes avstengning. Kretsen er deretter klar til å gjennomløpe den neste halvsyklus med QA i ledende tilstand. ;Dersom omkopling kunne utføres på absolutt null tid, ville den foran beskrevne kretsoperasjon være helt riktig. Normalt gjennomføres imidlertid omkoplingen i perioder på mindre enn ett mikrosekund, og strømmen fra batteriet 14 har i hovedsaken et konstant nivå med et lite ripple-innhold. Dette ripple-innhold er bestemt av induksjonsspolens Li induktans og adderes til eller subtraheres fra ;batterispenningen slik den tilføres til uttaket fra transformatorens Tl primærvikling P. Det er denne induksjonsspole LI som justerer spenningen i punktet 22 på en slik måte at transistorene kan omkoples ved nu-11 kollektorspenning. Så lenge induktansen LI har en verdi som overstiger en kritisk verdi, vil denne krets fungere som beskrevet. I det tilfelle at begge transistorer QA og QB er i "av"-tilstand, bringer strøm-endringshastigheten i induksjonsspolen LI spenningen over denne til en verdi hvor zenerdioden D104 starter å lede for å begrense spenningen som tilføres til kretsen. Denne klippe-virkling reduserer raskt kretseffektiviteten og er følgelig en driftsmodus som bør unngås. En sådan klippevirkning kan opptre for et øyeblikk under startforløpet eller når vekselretteren skrus av, og representerer under disse forhold en akseptabel konstruksjons-driftstilstand. ;Belastningen for vekselretteren 10, omfattende lampen 12, er koplet til en vikling Sl av transformatoren Tl. ;For fluorescensnødbelysningsformål utføres ballasteringen ved hjelp av kondensatorer C102 som bestemmer belastningsstrømmen gjennom lampen 12. Denne kapasitans i forbindelse med kondensatoren C101 og induktansen av transformatorens Tl primærvikling P bestemmer systemets driftsfrekvens (primærviklingens induktans og kondensatorens C101 kapasitans bestemmer svinge-frekvensen når Sl er ubelastet). Et dobbelt kapasitivt ballastsystem benyttes til å redusere spenningen over en eneste enhet for således å øke påliteligheten av det komplette system. Utgangsspenningen fra vekselretterkretsen er tilstrekkelig høy til å øyeblikkstarte hurtigstartlamper på 40 og 65 watt under ganske ugunstige forhold. ;Slik som foran angitt, utføres oppladning av batteriet 14 fra 50 Hz-transformatorens T3 vikling S. Dette er den samme vikling som tilførte likestrømsenergi til indikatorlampen 24. Strøm flyter fra enden av viklingen S til batteriets 14 plussklemme og deretter gjennom dioden D101 til begynnelsen av viklingen S. I den vekslende halvsyklus flyter strøm fra begynnelsen av viklingen S gjenom dioden D10 3 til lampen 24 og deretter til det topolede støpsel 26 og videre til enden av transformatorens T3 vikling S. Dersom batteriet ikke er innkoplet, energiseres ikke indikatorlampen, hvilket er et tegn på at systemet trenger oppmerksomhet eller betje-ning. Dersom videre indikatorlampen eller dens tilhørende krets blir defekt (brutt eller kortsluttet), forblir hovedopp-ladningssyklusen for batteriet uavbrutt, men lampen 24 blir ikke tent på nytt og tilkjennegir derfor at systemet krever oppmerksomhet. Systemet forblir imidlertid operativt. I det tilfelle at batteriet 14 ikke er innkoplet i kretsen og nettspenningen er altfor høy, er det mulighet for at denne spenning vil bli påtrykt direkte over styreanordningens 20 pinner 3 og 10. En sådan høy spenning kunne være ødeleggende for den integrerte krets (IC). Idet man drar fordel av viklingens S strømbegrensende egenskaper, leder zenerdioden D104 slik at den klipper toppene av denne spenningsbølge via induksjonsspolen Sl, for derved å beskytte IC-styreanordningen 20. Dette betyr at zenerdioden D104 må være dimensjonert slik at den forbruker denne forventede energi. ;Transformatorens T3 vikling S tilfører også et halv-bølgelikerettet signal via dioden D102 og en zenerdiode D120 til filterkondensatoren C104 og spenningsdelernettverket R104 og R105, for deretter å tilføre et signal til styreanordningens 20 pinne 7. Etter hvert som denne halvbølgelikerettede spenning avtar med avtagende nettspenning, når den til slutt et punkt hvor styreanordningen 20 tillates å fungere. Dette er vekselretterens "påslagnings"-punkt. På grunn av beskaf-fenheten av det halvbølgelikerettede signal og differansen i IC-styreanordningen 20, er en hysterese iboende i styreanordningens arbeidsmåte. Vekselretterens "avstengnings"-punkt styrt av vekselstrøm-nettspenningen vil således være høyere enn vekselretterens "påslagnings"-punkt. Ved justering av forholdet mellom R104 og R105 kan enten "påslagnings"-eller "avstengnings"-punktet kontrolleres over et ganske vidt område. Både "påslagnings"- og "avstengnings"-punktene for vekselretteren kan imidlertid ikke kontrolleres separat på grunn av den forholdsvis faste verdi av denne iboende hysterese. Batterilikespenning eller ladetransformator-viklings-spenning tilføres mellom styreanordningens 20 pinner 3 og 10. Denne samme spenning tilføres over en spennings.deler R102 og R103 til styreanordningens pinne 5 (den andre føler). Når spenningen på pinnen faller under en verdi bestemt av kon-struksjonen av den integrerte krets (IC), slutter styreanordningen 20 å drive transistorene QA og QB og stanser således vekselretteren 10. Denne spenning innstilles normalt på ca. halvparten av den nominelle batterispenning, men den kan jus-teres ved hjelp av forholdet mellom motstandene R102 og RIO3. Et visst hysteresebeløp realiseres på den måte som denne styrefunksjon utføres på i IC-styreanordningen. Denne hysterese sørger for ren på/av-kopling av vekselretteren. Etter at vekselretteren frakoples stiger spenningen og forårsaker at den slås på igjen. Dette tilveiebringer gjentatt blinking av den fluorescerende lampe eller lysrøret, hvilket på sin side indikerer at batteriet er utladet. ;I det tilfelle at batteriet ikke er innkoplet, vil som foran angitt, spenningen over styreanordningens 20 pinner 3 og 10 stige til et punkt som er spissen av den vekselstrøms-bølge som genereres i transformatorens T3 vikling S. Denne spenning kan være for stor for den integrerte krets, og når spenningen over styreanordningens 20 pinner 3 og 10 overstiger ca. 30 volt, stanser derfor en indre regulator i styreanordningen 20 funksjonen av denne regulator på en slik måte at spenningsbelastningen på forskjellige komponenter i denne integrerte krets gjøres minst mulig. Påtrykning av for høy spenning på denne vekselretter ville således hindre dens ope-rasjon. Dette øker systemets pålitelighet ved at det fordeler elektrisk belastning bedre i den integrerte krets. Da den spenning som under drift opptrer over transistorene QA og QB, er den doble av batteritilførselsspenningen, reduseres spenningen bare til batterispenning ved at disse transistorer sperres under unormalt høye spenningstilstander, hvilket reduserer sannsynligheten for at transistorene QA og QB eventu-elt kunne svikte under sådanne høyst unormale tilstander. Dersom spenningen over batteriet 14 stiger over zenerspennin-gen for zenerdioden D104, begynner zenerdioden å lede og spenningsregulering vil bli gjennomført ved hjelp av den iboende impedans i transformatorens T3 vikling S. Den til kretsen tilførte spenning begrenses således til en sikker verdi under ganske alvorlige overspenningstilstander. I det tilfelle at spenningen fortsetter å stige på grunn av en feil-aktig spenning påtrykt på transformatorens T3 primærvikling P og med ikke noe batteri innkoplet, i kretsen, er den mest sann-synlige feiltype for zenerdioden D104 kortslutning, og dette bryter da likespenningstilførselen til vekselretteren. ;Kretsens virkemåte skal nå beskrives for normale tilstander, dvs. når vekselstrømnéttspenningen "ligger over et første forutbestemt nivå. Dersom det antas at nettspenning allerede er blitt tilført til inngangsklemmene 1 og 2., lukkes en bryter 28 og tillater derved nettspenning å tilføres over lampen 12 via kvelespolen 16. Da ingen starttrykknapp eller startanordning av spenningsgjennomslagstype er blitt tilveiebrakt for start av lampen 12, er det ifølge oppfinnelsen sør-get for en anordning for opphevelse av vekselretter-styreanordningen 20 for å slå på vekselretteren for å starte lampen under sådanne normale forhold, og for å avstenge vekselretteren etter at lampen opererer fra nettspenningen. I den foretrukne utførelse omfatter denne en lampespenningsovervåk-ningsanordning i form av en spenningsgjennomslagsanordning, såsom en zenerdiode D122 som er koplet i serie med to dioder D124 og D126 og en motstand R107 over lampen 12. En lys-emitterende diode D130 er også koplet i serie med denne serie-kopling, og en kondensator C107 er koplet i parallell med diodeserien. Påtrykning av nettspenning over lampen 12 bringer zenerdioden D122 til å lede og tillater dermed LED-dioden ;D130 å bli virksom. Fotoner som utsendes fra LED-dioden ;D130 forårsaker påslagning av en fototransistor QP og tillater dermed utladning av linjeovervåkningskondensatoren C104 via en strømbegrensende motstand RIO8. Da styreanordningen 20 ser et tap av nettspenning ved pinnen 7, tillates vekselretteren å slås på og bevirker derved start av lampen 12. ;Etter start av lampen og etter at lampespenningen faller ;til det normale driftsnivå, slutter zenerdioden D122 å lede og forårsaker derved avstengning av LED-dioden D130 og fo.to-transistoren QP. Det er sørget for en anordning for å sikre drift av vekselretteren 10 i en forutbestemt tid etter at lampespenningen har nådd et normalt driftsnivå. I den foretrukne utførelse omfatter denne en RC-tidsinnstillingsanord-ning omfattende en motstand R109 og kondensatoren C104 som virker slik at de tilveiebringer en tidsforsinkelse av forutbestemt verdi. Kondensatoren C104 opplades da gradvis over lademotstanden RIO9, og etter en kort forsinkelse avføler styreanordningens 20 pinne 7 en passende spenning og avstenger vekselretteren 10. Valget av verdi av motstanden RIO9 i kombinasjon med kondensatoren C104 kan varieres for å bevirke lengre eller kortere oppladningstid for kondensatoren. Graden av tidsforsinkelse før vekselretteren slås av kan således sty-res for å sikre tilstrekkelig forvarming av lampen for å sikre dennes lange levetid. Det skal bemerkes at LED-dioden D130 og fototransistoren QP danner en optokopler som med fordel kan tilveiebringes i form av en integrert krets. ;Slik det kan innses, kan lampen 12 tennes og slukkes ved åpning og lukning av bryteren 2 8 uten å aktivere vekselretteren 10 bortsett fra for lampestart. Vekselretteren tjener derfor til å starte lampen under normale forhold og også til å starte og drive lampen under nødsforhold, dvs. ved svikt av vekselstrøm-nettspenningen. ;Med det arrangement som er vist på tegningen, kan en lampesokkel fungere som en sikkerhetsutkoplings-lampeholder. Som vist, er det sørget for anordninger i kretsen for tilkopling til lampen 12, hvilke anordninger omfatter et første par koplingsklemmer 32, 32' og et andre par klemmer 34, 34'. Klemmen 32' er koplet til jord via inngangsklemmen 2. Når lampen 12 fjernes fra kretsen, åpnes den lampespenningsovervåkende hjelpekrets omfattende zenerdioden D122 da dens forbindelse med jord via klemmen 32 og lampeglødetråden 30 brytes. Under normale forhold (når vekselstrømnettspenningen ligger over et forutbestemt nivå) vil vekselretteren 10 som et resultat av dette ikke bli slått på. Som et ytterligere eksempel, dersom bare glødetrådenden 27 av lampen 12 fjernes fra kretsen, vil et individ som kommer i kontakt med lampestiftene som er forbundet med glødetråden 27, faktisk komme i kontakt med jord da glødetråden 30 er jordet. Det vil ikke føre til noe elektrisk støt. Dersom bare glø<*>detrådenden 30 av lampen 12 fjernes fra kretsen, vil vekselretteren ikke være i drift, og et individ som berører lampestiftene som er forbundet med gløde-tråden 30, vil ikke få noe elektrisk støt da lampen ikke vil ionisere uten startassistanse fra vekselretteren. Dersom lampen 12 skulle bli fjernet delvis fra kretsen under nødsfor-hold (når vekselretteren 10 er i drift), vil en person som berører lampestiftene som er forbundet med glødetråden 30, bli beskyttet mot alvorlig elektrisk støt på grunn av at transformatorens Tl vikling Sl er konstruert med meget lav kapasitet til jord og dermed begrenser strømgjennomgangen. Denne reduserte kapasitet til jord er blitt oppnådd i hovedsaken ved å holde viklingen fysisk liten og så elektrisk av-koplet som mulig fra den ytre kappe og andre viklinger.

Slik som foran angitt, kan styreanordningen 20 frem-stilles som en eneste, monolittisk, integrert krets. I denne form er benyttelsen av slave-strømkilder særlig praktisk. I den utførelse som er beskrevet i det forannevnte US patent nr. 3 921 005, er strømforbruket og dermed effektforbruket i styreanordningen i det vesentlige uavhengig av batterispenningen over driftsområdet. Videre kan styrekretsen avpasses til vekselrettere med forskjellig effektnivå ved nedsettelse av strømmene i styrekretsen.

Den på tegningen viste kretsanordning er blitt konstruert og har virket tilfredsstillende med komponenter med følgende verdier:

Styreanordningen 20 er blitt bygget og har virket tilfredsstillende i både diskret kretsform og som en monolittisk, integrert krets (IC), kfr. US patent nr. 3 921 005 med hensyn til detaljer.

Den viste utførelse ble konstruert for å drive et 40 W hurtigstart-lysrør fra en kilde på 220 V, 50 Hz, og, i nødmodus ved 5500 Hz, fra et batteri (i 100 minutter). Denne krets har ogsa på vellykket måte drevet et 65 W hurtigstart-lysrør. En annen krets er blitt bygget og har drevet et 20 W hurtigstart-lysrør fra en kilde på 120 V, 60 Hz, og fra et batteri. Denne krets hadde de samme komponentverdier som ovenfor, bortsett fra følgende:

Claims (13)

1. Kretsanordning for drift av en gassutladningslampe, omfattende en kvelespole (16) som er innrettet for tilkopling til en kilde (1, 2) for vekselstrømnettspenning for drift av lampen (12) ved nettfrekvens under normale forhold når nettspenningen ligger over et første forutbestemt nivå, en vekselretter (10) som er koplet til en likestrømkilde (14) for start av lampen (12) under normale forhold og for start og drift av lampen under nødsforhold når nettspenningen ligger under et andre forutbestemt nivå, idet vekselretteren (10) tilfører vekselstrømsenergi med en frekvens som er vesentlig høyere enn nettfrekvensen, en anordning (20) for styring av vekselretteren (10) og som omfatter en' føler som reagerer på et signal som står i forhold til nettspenningen, og en opphevelsesanordning for å slå på vekselretteren (10) for å starte lampen (12) under normale forhold, og for å avstenge vekselretteren (10) etter at lampen drives fra nettspenningen, karakterisert ved at den nevnte føler er innrettet til å slå på vekselretteren (10) når nettspenningen ligger under det andre forutbestemte nivå, og til å avstenge vekselretteren når nettspenningen ligger over det første forutbestemte nivå, som er høyere enn det andre forutbestemte nivå, og at opphevelsesanordningen omfatter en anordning (D122) for overvåkning av spenningen over lampen (12) og en anordning (D130, QP, C104, R108) for å bevirke vekselretter-påslaaning når spenningen over lampen ligger over et forutbestemt nivå, og for å bevirke vekselretter-avstengning når lampen blir operativ og spenningen over denne ligger under et annet forutbestemt nivå.

2. Kretsanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at overvåkningsanordningen omfatter en spenningsgjennomslagsanordning (D122) som ved ledning tillater akti-vering av en optokopler (D130, QP) for å bevirke fjerning av signalet fra den nevnte føler (i 20), for derved å slå på vekselretteren (10).

3. Kretsanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter en anordning (RIO 9, C104) for å sikre vekselretterdrift i en forutbestemt tid etter at lampespenningen har nådd et normalt driftsnivå.

4. Kretsanordning ifølge krav 3, karakterisert ved at den nevnte anordning omfatter en RC-tidsinn-stillingsanordning (R109, C104) som tilveiebringer en tidsforsinkelse ved gjenopprettelse av signalet til den nevnte føler (i 20), hvorved vekselretterdrift sikres i en forutbestemt tid etter at lampespenningen har nådd det normale driftsnivå.

5. Kretsanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at vekselretteren (10) er av den avstemte type og omfatter to transistorer (QA, QB) som er innrettet for drift i en lavtaps-omkoplingsmodus.

6. Kretsanordning ifølge krav 5, karakterisert ved at den omfatter en anordning (LI) som setter transistorene (QA, QB) i stand til å arbeide i lavtapsomkop-lingsmodusen, idet vekselretterstyreanordningen (20) omfatter en anordning som tilfører et basisdrivsignal for omkopling av transistorene ved null kollektorspenning, og en anordning (S2) som tilveiebringer tidsinnstillingsinformasjon til anordningen (i 20) som tilfører basisdrivsignalet, for å bevirke omkopling av de respektive transistorer (QA, QB) i takt med vekselretterens (10) naturlige resonansfrekvens.

7. Kretsanordning ifølge krav 6, karakterisert ved at den omfatter en anordning (T2) som tilveiebringer en tilbakekoplingsstrøm til vekselretterstyreanordningen (20), for å bevirke et transistorbasisdrivsignal som er proporsjonalt med transistorkollektorstrømmen.

8. Kretsanordning ifølge krav 7, karakterisert ved at den tilbakekoplingsstrøm-tilveiebringende anordning er en tilbakekoplingsvikling (D) som er magnetisk koplet til transistorenes (QA, QB) respektive kollektorer.

9. Kretsanordning ifølge krav 7, karakterisert ved at vekselretterstyreanordningen (20) omfatter en nullgjennomgangsdetektor som mottar tilbakekoplingsstrømmen fra den tilbakekoplingsstrøm-tilveiebringende anordning (D), og to utgangsdrivanordninger som er koplet til nullgjennom-gangsdetektoren for å drive de respektive transistorer (QA, QB).

10. Kretsanordning ifølge krav 6, karakterisert ved at den omfatter en første transformator (Tl) som kopler vekselretteren (10) til lampen (12), og at anordningen for lavtapsdrift av transistorene (QA, QB) er en bufferinduktans (Li) som er elektrisk seriekoplet mellom likestrømkilden (14) og et senteruttak (22) fra en primærvikling i den første transformator.

11. Kretsanordning ifølge krav 10, karakterisert ved at anordningen for tilveiebringelse av tidsinnstillingsinformasjon er en hjelpevikling som er magnetisk koplet til den første transformators (Tl) primærvikling (P).

12. Kretsanordning ifølge krav 6, karakterisert ved at den nevnte føler (i 20) frembringer et utgangssignal, og at vekselretterstyreanordningen (20) videre omfatter en andre føler (5) for avføling'av spenningen fra like-strømkilden (14) og frembringelse av et utgangssignal, og en logikkanordning (i 20) for kombinasjon av utgangssignalene fra den første og den andre føler (i 2o) for å gjøre vekselretteren (10) funksjonsdyktig når likestrømkildespenningen ligger over et forutbestemt nivå og nettspenningen ligger under det andre forutbestemte nivå, og for å gjøre vekselretteren (10) funksjonsudyktig når likestrømkildespenningen ligger under et forutbestemt nivå eller nettspenningen ligger over det første forutbestemte nivå.

13. Kretsanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter anordninger for tilkopling til lampen (12) omfattende første og andre par av klemmer (32,

32' hhv. 34, 34'), idet den ene (32') av det første par klemmer er innrettet for tilkopling til jord, og den spenningsovervåkende anordning (D122) ved den ene ende er koplet til det andre par klemmer (34, 34') og ved den andre ende til en andre (32) av det første par klemmer (32, 32'), slik at når lampen (12) under normale forhold fjernes fra kontakt med det første par klemmer (32, 32'), åpnes den spenningsovervåkende anordning (D122) og kan ikke fungere for å bevirke vekselretterpåslagning, og dermed tjener som en sikkerhetsutkopling for lampen (12).