PL84785B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jesit uklad elektryczny, sluzacy do dostarczania mocy z zasilacza pradu zmiennego do lamp fluoroscencyjnych, pracujacych w atmosferach niebezpiecznych ze wzgledu na za¬ warte w nich latwopalne mieszaniny gazów, par s i/alibo pylów.

W przypadku uzywania urzadzenia elektryczne¬ go, gdy takie atmosfery wystepuja lub moga wy¬ stepowac, istotne jest, zeby urzadzenie to bylo za¬ projektowane tak, aby gazy nie mogly byc zapala- 10 ne na zewnatrz urzadzenia przez iskry lub wyso¬ kie temperatury, spowodowane przez zarówno nor¬ malne jak i wadliwe dzialanie urzadzenia. Takie wymaganie okreslane jest jako „samozabezpiecze- nie". Urzadzenie jest przystosowane do dzialania 15 przy tak niskich poziomach energii, ze zadne iskry, które moga sie pojawic, nie beda mialy dostatecz¬ nej energii do zapalenia gazów, a niebezpiecznie wysokich .temperatur nie spotyka sie.

W celu prawidlowego uruchomienia lampy flu¬ oroscencyjnej nalezy wytworzyc wystarczajaco wy¬ sokie napiecie poczatkowe do spowodowania za¬ plonu lampy. Napiecie to nalezy nastepnie bez¬ zwlocznie obnizyc do normalnego napiecia robo¬ czego lampy, a prad powinien byc ograniczony do 25 uprzednio ustalonego bezpiecznego poziomu robo¬ czego. (W obu przypadkach: zaplonu i podczas pra¬ cy, uklad musi byc samozabezpieczony.

Uklad powinien dzialac bezpiecznie, nawet wów¬ czas, gdy lampa jest peknieta lub usunieta, a zaden 30 element lub kombinacja elememtów w obwodzie sterowania lampy nie powinien dostarczac wiecej niz zadana ilosc energii.

Dotychczas w niebezpiecznych sytuacjach zacho¬ dzila koniecznosc uzywania lamp fluorescyncyjnych z zimna katoda, .poniewaz grzejnik lampy z goraca katoda przedstawialby duze niebezpieczenstwo, gdyby banka lampy byla peknieta. W konsekwen¬ cji, wymagane bylo wysokie napiecie zaplonu dla spowodowania zaplonu lampy, co znacznie utrud¬ nialo zaprojektowanie obwodów zapewniajacych warunki samozabezpieczenia.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego obwo¬ du sterowania lampy fluoroscencyjnej, który dzia¬ la bezpiecznie nawet jezeli lampa jest usunieta lub peknieta.

'Wedlug wynalazku, uklad elektryczny sluzacy do dostarczania mocy z zasilacza do lampy fluorescen¬ cyjnej zawiera dwie .równolegle galezie, z których jedna zawiera reaktanoje indukcyjna, a druga po¬ jemnosciowa, oraz trzecia galaz polaczona szerego¬ wo z wymienionymi galeziami równoleglymi i mie¬ szczaca w sobie reaktaneje, stanowiaca wraz z reak- tancja jednej z równoleglych galezi uklad, który jest w przyblizeniu dostrojony do czestotliwosci zasila¬ nia, oraz element ukladu o duzej rezystancji wla¬ czony w jedna z równoleglych galezi, do koncówek którego moga byc przylaczone elektrody lampy, a w jednej z wymienionych galezi równoleglych ele- 84 7853 84 785 4 ment ukladu o malej rezystancji, do koncówek któ¬ rego moze byc dolaczony element grzejny lampy.

Korzystnym jest takze wlaczenie do kazdej z wymienionych galezi elementu majacego bardzo mala wartosc rezystancji, wlaczonego szeregowo z kazda z reaktancji.

Czestotliwosc zasilania mocy jest najkorzystniej¬ sza w zakresie od 100 kHz do 1 MHz.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladach wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia schemat ukladu do sterowania lampy fluorescencyjnej wedlug wynalazku i fig. 2 — schemat odmiany ukladu z fig. 1.

Przedstawiony na fig. 1 uklad elektryczny, slu¬ zacy do dostarczania mocy z zasilacza, w celu ste¬ rowania lampy fluorescencyjnej z goraca katoda, zawiera dwie równolegle galezie 12 i 13. Galaz 12 zawiera kondensator 14 polaczony szeregowo z rezystorem 15 o malej wartosci rezystancji i duza rezystancje 16, do koncówek której moga byl przy¬ laczone elektrody lampy fluorescencyjnej 17.

Galaz 13 zawiera reaktancje indukcyjna 18 po¬ laczona szeregowo z mala rezystancja 19 i rezystan¬ cja 20, majaca wieksza wartosc niz impedancja po¬ zostalej czesci galezi przy czestotliwosci zasila¬ nia, lecz znacznie mniejsza niz rezystancja rezy¬ stora 16. Galezie 12 i 13 sa polaczone szeregowo z galezia 21 zawierajaca kondensator 22 w szeregu z mala rezystancja 23. Kondensator 22 i indukcyjnosc 18 sa dobrane w celu utworzenia szeregowego ob¬ wodu rezonansowego przy czestotliwosci zasilania ze zródla 24, które jest przylaczone do koncówek obwodu.

Chociaz dotychczas lampy z zimna katoda byly uzywane z przyczyn opisanych powyzej, dostepne sa lampy majace grzejniki i elektrody o tak ni¬ skiej pojemnosci cieplnej, ze cieplo byloby szybko rozpraszane, jezeliby banka lampy stlukla sie i tym samym pozwalaja niebezpiecznej atmosferze wejsc w kontakt z grzejnikami i elektrodami. Niniejszy wynalazek znajduje zastosowanie dla takiej lampy, majacej pojedynczy grzejnik 25 przylaczony do kon¬ cówek rezystora 20.

Dla zródla 24 dostarczajacego napiecie 70 woltów o czestotliwosci 26 kHz, wlasciwe wartosci elemen¬ tów sa jak nastepuje: kondensatory 14 i 22, 0,0047 |iF; rezystory 15, 19 i 23, 150Q; rezystor 16, 100Q; indukcyjnosc 18, 8mH; rezystor 20, 7Q.

Podczas dzialania ukladu, po zalaczeniu zasila¬ nia do ukladu cewka 18 i kondensator 22 tworza szeregowy obwód rezonansowy, który jest tlu¬ miony tylko przez rezystory 19 i 23 w galeziach 13 i 21. Galaz 12 w tym stadium przedstawia pomi- jalne tlumienie z powodu duzej rezystancji rezy¬ stora 16 i lampy 17, majacej duza impedancje przed zajarzeniem sie. Poniewaz rezystancja grzej¬ nika 25 jest bardzo mala {na przyklad 15Q) w po¬ równaniu z rezystancja rezystora 20, ten ostatni ma pomijamy wplyw na strojony obwód.

Napiecie 220 woltów, wytwarzane w ukladzie, po¬ woduje zaplon lampy 17. Potem lampa przedstawia mala impedancje na koncówkach rezystora, co tlumi strojony obwód, powodujac obnizenie sie napiecia.

Napiecie na koncówkach rezystora 16 staje sie równe normalnemu napieciu roboczemu lampy 17, Kondensator 14 sluzy dwóm celom: pomaga ogra¬ niczac prad lampy, oraz dziala jako kondensator poprawiajacy wspólczynnik mocy. Ponadto, rezy¬ stor 16, bocznikowany mala impedancja palacej sie B lampy, razem z galeziami 12 i 13 tworza obwód rezonansowy równolegly, który jest co najmniej w przyblizeniu dostrojony do czestotliwosci zasilania.

Uklad wedlug wynalazku przedstawia nastepuja¬ ce wazne korzysci w porównaniu ze znanymi ukla¬ dami lamp. Jezeli którykolwiek z elementów uleg¬ nie uszkodzeniu, uklad jest zdolny do przystosowa¬ nia sie do uszkodzenia bez przeciazenia zasilacza.

Gdy przynajmniej jedna z elektrod lampy 17 jest podgrzewana, poczatkowe napiecie wymagane do spowodowania zaplonu lampy jest bardzo obnizone w porównaniu z obwodami lamp z zimna katoda.

To jest oczywiscie korzystne, jezeli lampa ulegnie uszkodzeniu przed zaplonem. Dalej, jezeli lampa jest usunieta z oprawki, lub jezeli grzejnik 25 jest przerwany, rezystancja grzejnika nie pojawia sie na koncówkach rezystora 20. Ten ostatni rezystor powoduje wiec znaczne obnizenie napiecia wytwa¬ rzanego przez szeregowy strojony obwód ukladu.

Uklad jest zatem samozabezpieczony niezaleznie od tego, czy dziala normalnie czy tez lampa jest u- szkodzona lub wymontowana.

W znanych ukladach lamp, jezeli nastapi zwarcie doprowadzen elektrod lampy, moga powstac iskry o dostatecznie duzym poziomie energii do zapalenia otaczajacego gazu. W ukladzie wedlug wynalazku, doprowadzenia lampy, oznaczone A, B i C na ry¬ sunkach, moga byc przyporzadkowane któremukol- wiek z uszkodzen, przedstawionemu w nastepujacej tablicy, przy których to uszkodzeniach wytwarzane sa iskry o energii mniejszej od wymaganej do za¬ plonu. Zasilanie poprzez to doprowadzenie jest za¬ tem samobezpieczne.

Doprowadzenie A moze zwierac lub miec przerwe wzgledem doprowadzenia B.

Doprowadzenie A moze zwierac lub miec przerwe wzgledem doprowadzenia C.

Doprowadzenie B moze zwierac lub miec przerwe wzgledem doprowadzenia C.

Zwarte razem doprowadzenia A i B moga zwierac lub miec przerwe wzgledem doprowadzenia C.

Zwarte razem doprowadzenia A i C moga zwierac lub miec przerwe wzgledem doprowadzenia B.

Zwarte razem doprowadzenia B i C moga zwierac lub miec przerwe wzgledem doprowadzenia A.

Warianty wyzej wymienionego ukladu moga byc latwo utworzone bez odbiegania od zakresu niniej¬ szego wynalazku.

Na przyklad, wartosc elementów i wymieniona czestotliwosc dane sa tylko jako przykladowe i o- czywiseie kazde inne wlasciwe wartosci moga byc zastosowane. Chociaz rezystor 16 jest polaczony z dolnym koncem galezi 12, moze on byc przemiesz¬ czony do górnego konca tej galezi, ale nalezy wziac pod uwage, ze korzystniejsze jest polaczenie go w pozycji pokazanej na rysunku, poniewaz zadna elektroda nie jest wtedy polaczona bezposrednio z zasilaczem. Innymi slowy, elektrody lampy utrzy¬ mywane sa tak daleko, jak to jest mozliwe, od linii zasilajacej. iRezystor 16 i lampa moglyby byc przemieszczone 21 40 45 50 55 605 84 785 6 do galezi 13, ale wtedy rezystor 20 musialby byc przemieszczony do galezi 12, a (kondensator 22 mu¬ sialby byc zamieniony przez odpowiadajaca induk¬ cyjnosc; ta indukcyjnosc i kondensator 14 tworzy¬ lyby wtedy szeregowy obwód strojony.

Figura 2 przedstawia uklad, prawie identyczny z uikladem z fig. 1, ale nieznacznie zmodyfikowany w celu dostarczenia mocy do odmiennego typu lampy, majacej dwa grzejniki 25 i 26, po jednym dla kazdej elektrody. Do grzejnika 26 moc dostar¬ czana jest poprzez przylaczenie go do uzwojenia wtórnego 27 transformatora 28, którego uzwojenie pierwotne jest cewka 18.

Chociaz w powyzszych obwodach reaktancje w galeziach szeregowych byly opisane jako tworzace obwody strojone, w niektórych zastosowaniach tylko przyblizone dostrojenie obwodu do czestotli¬ wosci zasilania moze okazac sie wystarczajace.

Uklad wraz z zasilaczem mocy 24 moze byc u- mieszczony w ognioszczelnej obudowie.

Claims (5)

Zastrzezenia patentowe

1. Uklad elektryczny sluzacy do dostarczania mocy z zasilacza pradu zmiennego do lamp fluore¬ scencyjnych, zawierajacy galaz indukcyjna i galaz pojemnosciowa polaczone równolegle oraz trzecia galaz, polaczona szeregowo z wymienionymi gale¬ ziami polaczonymi * równolegle i stanowiaca z jed¬ na z galezi równoleglych obwód dostrojony w przy¬ blizeniu do czestotliwosci zasilania inamienny tym, ze w równoleglej galezi, która jest strojona z trze¬ cia galezia (21), zawiera element o malej rezystan¬ cji, równolegle do którego jest dolaczony grzejnik (25) lampy (17), oraz element o duzej rezystancji (16) do którego sa dolaczone elektrody lampy (17).

2. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze co najmniej jedna galaz (12, 13, 21) zawiera element (15, 19, 23) majacy rezystancje, która jest bardzo mala w porównaniu z elementem (20) ukladu o malej rezystancji polaczonym szeregowo z odpo¬ wiednia indukcyjna lub pojemnosciowa reaktancja (14, 18, 22).

3. Uklad wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze równolegla galaz (13) zawiera element (20) o ma¬ lej rezystancji oraz zawiera transformator (28) dla zasilania moca drugiego grzejnika (26) lampy (17).

4. Uklad wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze równolegla galaz (13) zawierajaca elementy (20) o malej rezystancji jest galezia indukcyjna oraz, ze indukcyjnosc tej galezi co najmniej czesciowo jest dostarczana przez transformator (28) zasilajacy w moc drugi grzejnik (26) lampy (17).

5. Uklad wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze gdy element (16) o duzej rezystancji jest zbocz- nikowany przez mala impedancje dzialajacej lampy (17) fluorescencyjnej, równolegle galezie (12 i 13) tworza razem obwód, który jest co- najmniej w przyblizeniu dostrojony do czestotliwosci zasilania. lt 15 2084 785 Bg± Rg^ Bttk 1608/77 r. 120 egz. A4 Cena 10 zl