PT99139B

PT99139B - Sistema universal de balastro electronico

Info

Publication number: PT99139B
Application number: PT99139A
Authority: PT
Inventors: Douglas A Johns
Original assignee: Intent Patent Ag
Priority date: 1991-01-16
Filing date: 1991-10-02
Publication date: 1999-01-29
Also published as: GR3019129T3; ZA914840B; IL98625A; ATE132685T1; NO912540D0; MX9100128A; IL98625A0; EP0495571A2; ES2081561T3; NO180320B; FI913043A0; CA2051164A1; NO180320C; IE920067A1; EP0495571A3; DE69207215T2; FI913043A; NO912540L; AU638844B2; BR9104695A

Description

VERSAL DE BALASTRO ELECTRONICO.

DESCRIÇÃO

A presente invenção refere-se a um sistema uni vesal de balastro electrónico para lâmpadas fluorescentes ou de descarga gasosa. Em particular refere-se a um sistema universal de balastro electrónico para lâmpadas fluorescentes. A invenção refere-se ainda a um sistema de balastro electrónico que funcio na numa ampla baixa de tensões de entrada, a 50 ou 60 ciclos por segundo, podendo ser utilizado para accionar lâmpadas fluorescentes com potências nominais (W) diversas, bem como tubos com vários diâmetros e comprimentos. Além disso, a presente invenção orienta-se para um sistema de balastro electrónico que utiliza uma fonte de alimentação que fornece uma corrente sinusoidal substancialmente constante a partir da rede de corrente alternada. Mais particularmente, a·presente invenção refere-se ao circuito de indução que é acoplado com rectroacção ao circuito de comutação para interromper o funcionamento do circuito de co

mutação em resposta ao facto de a lâmpada de descarga gasosa ser desligada electricamente do transformador de saída.

Além disso, a presente invenção orienta-se pa ra um circuito de comutação no qual, quer a corrente de carga, quer a corrente de colector do transístor de comutação, são vi giadas para proporcionar realimentação positiva para o circuito de base. Adicionalmente, a presente invenção refere-se a um circuito de comutação no qual a corrente de emissor do transístor de comutação é vigiada para desligar rapidamente o trans istor de comutação em resposta ao facto de a corrente de emissor atingir um valor pré-determinado. 0 circuito de vigilância da corrente de emissor proporciona um meio pelo qual o circuito de comutação compensa a característica do transístor, que varia de transístor para transístor. Além disso, o circuito de comutação estã acoplado com realimentação ao circuito de alimentação de energia regulado para interromper a geração da ten são adicional de reforço por ele proporcionada, em resposta ao desacoplamento eléctrico da lâmpada de descarga gasosa do sistema de balastro.

TÉCNICA ANTERIOR

São bem conhecidos na técnica os sistemas de balastro electrónico para lâmpadas de descarga gasosa ou lâmpa das fluorescentes. No entanto, em alguns sistemas de balastro electrónico da técnica anterior, a remoção da lâmpada de descarga gasosa ou lâmpada fluorescente do circuito do balastro faz com que haja saídas de tensão exagerada para os contactos de ligação da lâmpada. Esta condição pode ter um efeito prejudicial na vida de funcionamento dos compostos do sistema de ba lastro.

Outros sistemas da técnica anterior compensam a condição de ausência de carga incorporando circuitos indutivos complexos cuja impedância varia inversamente proporcionalmente ã corrente de carga ou, em alternativa, desviando a fre2 quência de funcionamento do sistema de balastro para forçar a geração de uma tensão mais baixa. Contudo, tais sistemas são difíceis de fabricar, exigindo um controlo estreito das características dos componentes. Surgem problemas se não for possível manter certos componentes críticos dentro de tolerâncias estreitas necessárias, de modo que uma certa percentagem desses sistemas de balastro não funcionam suficientemente bem para pro porcionar a necessária protecção na ausência de carga.

Outros sistemas de balastro electrónico da té cnica anterior podem ser calculados para operar uma certa faixa de tensões de entrada sem ser necessário alterar as tomadas do transformador ou os valores dos componentes, sendo tais sis temas concebidos para accionar uma lâmpada com uma potência par ticular. Mas na presente invenção não sõ o balastro funcionará numa larga gama de tensões alternadas, como também podem ser operadas de maneira eficiente com a presente invenção lâmpadas de qualquer potência de uma certa gama, com diâmetros e compri mentos dos tubos variáveis. Este aperfeiçoamento proporciona grandes vantagens para os fabricantes de sistemas de iluminação nos quais um único balastro pode ser usado dentro de uma vasta gama de armaduras de iluminação, em contraste com os sistemas da técnica anterior, que exigem que um balastro particular esteja adaptado a uma lâmpada com uma certa potência e certas ca racterísticas.

SUMÃRIO DA INVENÇÃO

Proporciona-se um sistema universal de balastro electrónico acoplado a uma fonte de energia para actuar pe lo menos uma lâmpada de descarga gasosa, tendo um valor qualquer de um certo número de valores de potência (W) , incluindo a lâmpada de descarga gasosa dois filamentos calefactores. 0 sistema de balastro electrónico inclui um circuito de filtro acoplado à fonte de energia para suprimir substancialmente sinais espúrios para não entrarem nem sairem da fonte de energia. Além disso, o sistema de balastro inclui um circuito de alimentação

de energia regulado, acoplado ao circuito de filtro para: 1) manter uma corrente de carga sinusoidal substancialmente constante, em fase com a tensão proveniente da fonte de energia e 2) proporcionar uma saída de tensão contínua regulada. Um circuito de comutação está acoplado â saída regulada do circuito de alimentação de energia regulado para gerar uma corrente pul satória regulada como uma frequência pré-determinada. Além dis so, um circuito de indução estã acoplado ao circuito de comuta ção para accionar a lâmpada de descarga gasosa. 0 circuito de indução inclui um transformador de saída acoplado ã lâmpada de descarga gasosa. 0 circuito de indução está acoplado com reali mentação ao circuito de comutação para interromper a corrente pulsatória em resposta ao facto de a lâmpada de descarga gasosa ser desacoplada electricamente do transformador de saída.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

As figuras dos desenhos anexos representam:

A fig. 1, um esquema de blocos que mostra a interligação dos circuitos electrónicos das figs, 2 a 5;

A fig. 2, um esquema do filtro e da parte de rectificação do sistema de balastro electrónico;

A fig. 3, um esquema da parte da alimentação de energia regulada do sistema de balastro electrónico;

A fig. 4, um esquema da parte do circuito de comutação do sistema de balastro electrónico; e

A fig. 5, um esquema da parte de saída do sis tema de balastro electrónico.

DESCRIÇÃO DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS

Com referência ãs figuras, estã representado um sistema universal de balastro electrónico (10) para acoplar a fonte de energia, por meio do qual se acciona pelo menos uma «líltt»****·

lampada de descarga gasosa (1900). A lâmpada de descarga gasosa (1900) pode ser um qualquer de uma pluralidade de sistemas normalizados de tipo fluorescente tendo um primeiro e um segundo filamentos (1870) e (1880), respectivamente. A lâmpada fluorescente (1900) pode ser uma qualquer de uma pluralidade de estilos e potências diferentes, com um comprimento de cerca de 0,609 a 1,524 m (2' a 5'), com diâmetros de cerca de 1,59 a 3,81 cm (5/8 a 1 1/2), e potências de cerca de 20 a 50 W. Embora cada uma destas lâmpadas fluorescentes (1900) com configurações diferentes tenham características de funcionamento diferentes, o sistema universal de balastro electrónico (10) é susceptível de compensar estas características de funcionamento, automática mente, e proporcionar o seu funcionamento eficiente.

Em termos gerais, o sistema universal de balas tro electrónico (10) é proporcionado para a maximização do rendimento luminoso da lâmpada de descarga gasosa (1900), relativa mente à entrada de energia para o sistema de balastro electrónico (10), numa larga gama de tensões. Por conseguinte, o siste ma universal de balastro electrónico (10) absorve uma corrente de carga substancialmente sinusoidal, em fase com a tensão da fonte de energia, mas ao mesmo tempo que mantém uma relação de fase substancialmente igual à unidade entre a tensão da fonte e a corrente de carga absorvida do sector.

Além disso, o sistema universal de balastro electrónico (10) incorpora um circuito de comutação regulado (16) , no qual um interruptor electrónico (1590) é operado para proporcionar uma corrente pulsatõria regulada. A corrente que passa através do dispositivo electrónico de comutação é vigiada para manter um ganho de valor constante para o circuito de comutação. Além disso, a corrente de carga ê vigiada para proporcionar um sinal de rectroacção para o comutador electrónico para proporcionar um sinal de accionamento proporcional ao mesmo. Além disso, o sistema universal de balastro electrónico (10) in clui circuitos de protecção, quer no circuito de comutação, quer • na sua alimentação de energia regulada para interromper o fun5

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cionamento do sistema de balastro electrónico (10) em resposta a alguns parâmetros particulares excederem valores pré-determinados.

É de particular importância o facto de o siste ma universal de balastro electrónico (10) ser susceptivel de funcionar numa larga gama de tensões alternadas provenientes da fonte de energia, com frequências quer de 50, quer de 60 Hz,sem a necessidade de alterar as tomadas de derivação do transformador, os componentes ou os valores destes. Analogamente, o sistema universal de balastro electrónico (10) é susceptivel de compensar de maneira automática as características eléctricas diferentes das lâmpadas de descarga gasosa e várias dimensões e potências.

Fazendo agora referência ã fig. 2, o sistema universal de balastro electrónico (10) proporciona um par de con dutores (100) e (110) para o acoplamento à fonte de energia de corrente alternada, e um condutor (120) para a ligação à terra. Os condutores (100) , (110) e (120) proporcionam uma ligação a um circuito de filtro (12) do sistema de balastro (10). O circuito de filtro destina-se a evitar que os sinais de frequência elevada gerados no interior do sistema de balastro electrónico (10) sejam reenviados através das linhas de energia de corrente alternada, impedindo também que os fenómenos transitórios de fre quência elevada interfiram com os circuitos do sistema de balas tro. A entrada para o circuito de filtro (12) ê proporcionada com um dispositivo de filtragem com condensadores normalizado, no qual um condensador (140) estã acoplado entre a linha (100) e a linha (120), por meio de linhas de ligação (130) e (150), respectivamente. Analogamente o condensador (160) está ligado entre o condutor oposto (110) da linha de alimentação e a terra (120), e o condensador (180) está ligado em paralelo com os con densadores (140) e (160), estando o condensador (180) ligado em extremidades opostas nas linhas (100) e (110) respectivas. Os condensadores (140) e (160) são condensadores de 470 pF, 250 V e o condensador (180) é um condensador de 0,1 microfarads, 250 V. As linhas 100) e (110) estendem-se desde o condensador (180)

em derivação no filtro para uma bobina de indução de modo comum (190), que proporciona uma indutância em série em cada uma das linhas (100) e (110). A bobina de indução de modo comum (190) é um componente existente no mercado, podendo ser o designado pelo fabricante por B82723-A2102-N1, que pode obter na Siemens Components, Inc. de Mt. Laurel, N.J.

Ã saída da bobina de indução de modo comum (190) estã ligada um dispositivo de filtro de condensadores aná logo ao proporcionado na estrada da bobina de indução (190) . O condensador (210) de 1000 pF, 250 V, estã acoplado entre a linha de saída (280) da bobina de indução e a ligação de terra (50), enquanto que o condensador (230), idêntico ao condensador (210), está ligado entre a linha de saída oposta (285) e a ligação de terra (250). O condensador (330), que é um condensador de 0,33 microfarad, 250 V, estã ligado em paralelo a combinação dos condensadores (210) e (230) em série, para ainda filtrar si nais espúrios transmitidos da linha de energia e também para fil trar quaisquer sinais espúrios gerados pelos circuitos do siste ma de balastro.

Para protecção contra regimes transitórios de alta tensão que podem ser transmitidos pelas linhas de energia de corrente alternada, por exemplo os provocados por descargas atmosféricas ou por comutação de grandes cargas, o varistor de óxido metálico (240) está ligado em paralelo com o condensador (330) através das linhas de saída (280) e (285) da bobina de indução de modo comum. O varistor (240) pode ser um dos muitos componentes disponíveis no mercado, por exemplo o que tem a designação TNR9G471KM, que pode obter-se na Marcon America Corp. de Vernon Hills, Ill.

As linhas de saída (280) da bobina de modo comum estão ligadas a um circuito de rectificação em ponte de onda completa formado pelos díodos (300), (310) , (350) e (370) pa ra proporcionar a rectificação da tensão de corrente alternada que lhe é fornecida. Os diodos (300) , (310) , (350) e (370) podem ser diodos normalizados de um certo número de tipos; numa «I®i, '“^'“•Kwonw, IWMMW

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forma de realização do sistema universal de balastro elêctrõnico (10), os elementos de díodos (300), (310), (350) e (370) têm a designação normalizada 1N4006.

A tensão rectificada fornecida a partir dos díodos (300), (310) , (350) e (370) proporciona um sinal de tensão contínua pulsatória não regulada nas linhas (370) e (1175) . Em série com a linha de saída (370) de corrente contínua, proprocionou-se uma resistência limitadora de corrente (380) com uma resistência de 5,0 ohms, para limitar a entrada de corrente brusca quando se liga inicialmente o sistema de balastro electrónico (10). A resistência (380) é ligada em série com a linha de saída (370) do rectificador e com a linha de entrada (450) do circuito de alimentação de energia regulada.

condensador (430) do filtro está ligado entre a linha de entrada (450) da energia regulada e a linha de retorno (1175) do rectificador para proporcionar uma função de alisamento ou filtragem da tensão contínua pulsatória. O conden sador (430) é um condensador de 0,1 microfarad, 450 V. Em paralelo com o condensador (430) proporcionou-se um diodo de proteç ção (400) contra fenómenos transitórios, para supressão de tensões transitórias. O diodo (400) de protecção contra os fenómenos transitórios proporciona protecção adicional contra as variações bruscas de tensão e, embora se pretenda suprimir fenóme nos transitórios de menor amplitude do que com o varistor (20) de óxido metálico, a sua velocidade de comutação é considerável mente maior, proporcionando assim protecção contra perturbações de frentes de onda abruptas. A protecção contra fenómenos transitórios pode obter-se comum componente existente no mercado, com a designação BZW04-376, que pode obter-se na General Instru ments de Hicksville, N.Y..

Fazendo agora referência ã fig. 3, nela está representado o circuito (14) de fornecimento de energia regulada ao sistema universal de balastro electrónico (10). Como será • explicado nos parágrafos seguintes, o circuito de alimentação

de energia regulada depende da operação do circuito de comutação (16) (fig. 4), para o seu funcionamento. Mas, inicialmente, a tensão contínua não regulada proveniente da linha de entrada (450) de alimentação de energia regulada é fornecida ao circuito de comutação (16). O diodo (510), que está ligado em série com a linha de entrada (450) de alimentação de energia regulada e com a linha de saída (1640) de alimentação de energia regulada, proporciona um trajecto para a tensão não regulada, durante o arranque inicial do sistema de balastro (10). O diodo (510) é um diodo 1N4006 existente no mercado.

Fazendo agora referência à fig. 4, está representado o circuito de comutação (16) do sistema de balastro ele ctrónico (10). Durante o arranque inicial, a tensão não regulada fornecida na linha (1640) é conduzida para a linha (1660), para o enrolamento (1740) do transformador, para o enrolamento primário (1730) do transformador de saída e para o enrolamento (1710) do transformador, e para o colector (1610) do transístor de comutação (1590). Inicialmente, o transístor (1590) estã na condição de desligado, mas a resistência (1620), que é uma resistência de 360 Kohm e tem uma extremidade ligada à linha (1660) e a outra extremidade ligada à base (1630) do transístor (1590), proporciona um trajecto conductor para ligar inicialmente o transístor (1590) . Quando o transístor (1590) for liga do, começa a passar corrente através dos enrolamentos (1740), (1710) e (1710). A corrente passa através do transístor (1590), proveniente do colector (1610) para o emissor (1600), através dos diodos (1580) e (1560) ligados em série, através da resistência (1540), que tem um valor aproximadamente de 0,64 ohms, e volta ã linha de retorno (1175). A passagem de corrente através dos enrolamentos (1740) , (1730) e (1710) induz neles tensões respectivas. Um desses transístores (1590) que foi usado com êxito tem a designação MJE8502, que pode obter-se na Motorola, Inc. de Temps, Az. Os diodos (1580) e (1560) podem ser os que têm a designação 1N4001.

O circuito de excitação da base do transístor

(1590) compreende um enrolamento secundário (1340) do transformador (Tl) que tem uma extremidade ligada à linha de retorno (1175) e a extremidade oposta ligada a um condensador (1320) , que é um condensador de 0,22 microfarad, 100 V. A extremidade oposta do condensador (1320) está ligada em série com o enrolamento secundário (1300) do transformador (T3). A extremidade oposta do enrolamento (1300) rstá ligada em série com a resistência (1290), que tem um valor de 300 ohms e que, por sua vez está ligada à base (1630) do transístor (1590). Devido ao acoplamento magnético entre o enrolamento primário (1710) do trans formador (T3) e o enrolamento secundário (1300), é induzida uma tensão no enrolamento (1300), em resposta à tensão induzida pela variação da corrente através do enrolamento primário (1710). Anâlogamente, o enrolamento secundário (1340) do transformador (Tl) estã acoplado magneticamente com o enrolamento primário (1740), para induzir uma tensão no secundário (1340) em resposta à tensão induzida do enrolamento primário (1740), como é bem conhecido da técnica dos transformadores. ( transformador (Tl) é formado num núcleo toroidal com a designação F41206, que pode obter-se na Magnetics, Inc. de East Butler, Pa. O enrolamento (1740) é formado por 1 espira e o enrolamento 1340 é formado por 10 espiras.

Como está indicado pela convenção do ponto, re presentada na fig. 4, as tensões induzidas nos enrolamentos (1300) e (1340) têm uma polaridade que reforça a mudança do trans istor (1590) para a condição de ligado. Assim, quando começa a passar corrente no circuito colector gera-se uma tensão de rectroacção positiva nos enrolamentos (1300) e (1340), para levar o transístor (1590) para uma condição de completamente ligado. As tensões induzidas nos enrolamentos são aditivas, e a taxa de variação da corrente de base é função da constante de tempo LC do circuito de accionamento da fase.

A constante de tempo LC é uma função da indutãncia dos enrolamentos (1340) e (1300), em combinação com a ca pacidade do condensador (1320). A resistência (1290), ligada em série entre o enrolamento (1300) e a base (1630) do transístor etm«

(1590), funciona como uma resistência limitadora de corrente pa ra proporcionar uma corrente nominal de base com um valor pré-determinado, para proporcionar uma corrente de base suficiente para o tipo particular de transístor (1590) utilizado no circui to.

O transístor (T3) é formado utilizando um núcleo existente no mercado, com a designação P43524, que pode ob ter-se na Magnetics Inc., com um enrolamento primário com tomada de derivação definido pelas partes (1710) e (1680) do enrola mento, com 268 e 134 espiras, respectivamente. A tomada de derivação entre os enrolamentos (1710) e (1680) estã ligada ao co lector (1610) do transístor (1590). A ligação do enrolamento primário do transformador (T3) desta maneira proporciona uma con figuração de autotransformador para a subsequente geração da tensão elevada necessária para accionar a lâmpada de descarga gasosa (1900).

Depois de o transístor (1590) ser levado para a condição de ligado, a corrente de colector que passa através dos enrolamentos (1740), (1730) e (1710) aproxima-se do valor do estado estacionário, sendo a variação da corrente substancialmente linear. Quando a corrente passa através do enrolamento (1710), induz-se uma tensão no enrolamento (1680), mas a tensão induzida aumenta exponencialmente devido ao condensador (1700) ligado em série entre uma extremidade do enrolamento (1680) e a linha de retorno (1175). O condensador (1700) é um condensador de 3,3 nF, 1600 V. A corrente de colector atinge o seu valor estacionário num tempo controlado pela constante de tempo LC do circuito do colector, que se torna activa no contro lo depois do arranque inicial. Esta constante de tempo é função da indutância dos enrolamentos (1710) e (1680) e da indutância aparente do enrolamento (1730) e da capacidade do condensador (1700). A indutância do enrolamento (1730) é função quer da indutância do próprio enrélamento (1730), quer da impedância reflectida do circuito secundário, sendo a sua impedância mais si gnificativa a capacidade do condensador (1940) representado na fig. 5.

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Como é bem conhecido da teoria clássica, a acção do transformador só tem lugar quando houver variação do flu xo de corrente. Assim, quando for atingido o estado estacionário da corrente de colector, inverte-se a polaridade da tensão dos enrolamentos primários do transformador (1740), (1730) e (1680), tal como a da rensão dos enrolamentos secundários (1300) e (1340). A invenção dos enrolamentos (1300) e (1340) no circui to de excitação da abse opera por forma a desligar rapidamente o transístor (1590). A desligação rápida do transístor (1590) cria uma variação rápida da intensidade de corrente que estava primeiramente a passar na resistência (1590) . A energia armazenada nos campos magnéticos de cada um dos enrolamentos do circuito colector descarrega-se com a autoindução de uma tensão.

O enrolamento (1680) e o enrolamento (1710) proporcionam uma tensão elevada, que é utilizada para a operação da lâmpada de descarga gasosa, como se descreverá mais completamente nos parágrafos seguintes. Como sucedeu na primeira metade do ciclo, quando a variação do fluxo de corrente se aproxima de um valor estacionário, inverte-se a polaridade da tensão nos enrolamentos (1300) e (1340), voltando o transístor (1590) ã condição de ligado, proporcionando assim um ciclo repetitivo.

Voltando à fig. 3, pode agora descrever-se o funcionamento do circuito (14) de fornecimento de energia regulado e a sua relação com o circuito de comutação (16). O circui to de controlo (660) é um circuito integrado que contém os elementos essenciais para construir uma fonte de energia por comutação com consumo de corrente sinusoidal. O circuito integrado (660) tem uma designação de fabricante TDA4814A, e pode obter-se na Siemens Components, Inc. de Santa Clara, Calif. Na aplicação normal do circuito de controlo (660), o circuito integrado (660) seria ligado â alimentação de tensão contínua não regulada para proporcionar energia de actuação para a mesma. Mas o sistema universal de balastro electrónico (10) proporciona unicamente uma tensão de rectroacção gerada em resposta â oscilação do circuito de comutação (16) para alimentar com energia o circuito integrado (660) e os circuitos amplificadores perifé

ricos (1120) e (1125). Esta caracteristica permite que a tensão adicional de reforço gerada pela alimentação de energia regulada seja desligada simultaneamente com a operação dos circuitos de protecção que interrompem a oscilação do circuito de comutação, como se descreve nos parágrafos seguintes.

O enrolamento secundário (820) do transformador (T3), que tem 12 espiras, estã ligado em série com o diodo (810) para proporcionar uma tensão rectifiçada a partir da tensão alternada gerada no enrolamento (820) , em resposta â operação repetitiva do circuito de comutação (16), passando uma corrente alternada através dos enrolamentos primários (1710) e (1680) do transformador (T3). O enrolamento (820) estã acoplado numa das extremidades quer ao ponto comum (50) da alimentação de energia, quer ao terminal (670) do circuito de controlo (660) sendo o terminal (670) a ligação ã terra para o circuito integrado. A extremidade oposta do enrolamento (820) está ligada ao ânodo do diodo (810), estando o cátodo do diodo (810) ligado em série com a resistência limitadora de corrente (800). O diodo (810) é um diodo 1N4148 e a resistência (800) tem um valor de 270 ohms. A extremidade oposta da resistência está ligada ao ter minai (680) do circuito de controlo (660) e à linha de entrada de energia (790) para os comparadores (1120) e (1125) do circui to integrado. A tensão, rectifiçada num rectificador de meia on da, fornecida pela combinação em série do enrolamento (820) , o diodo (810) e a resistência (800), é filtrada por um condensador de armazenamento de 10 microfarad (830) ligado em paralelo com a combinação dos referidos elementos ligados em série. Em derivação com o condensador (830) proporcionou-se um condensador de derivação de 0,1 microfarad (840), para proporcionar uma filtragem das frequências elevadas da tensão fornecida para o circuito integrado (660) e os comparadores (1120) e (1125). Os comparadores (1120) e (1125) estão ligados ao lado de retorno da fonte de tensão rectificada de meia onda por meio da linha de retorno (795). Os comparadores (1120) e (1125) fazem ambos parte de um circuito integrado único com a designação LM393N, que pode obter-se na National Semiconductor Corp. de Santa Cla13

ra, Califórnia.

Depois de alimentado, o circuito integrado (660) proporciona um sinal pulsatório de comando para o transístor (540), por meio do acoplamento entre a porta (930) e o terminal (700). O transístor (540) é um transístor de efeito de campo de potência, com a designação do fabricante MTP2N50, que pode obter-se na Motorola,Inc. de Tempe. Az. Em resposta â tensão apli cada â porta (930) do transístor (540), este transístor (540) é ligado, proporcionando um trajecto conductor entre o dreno (550) e a fonte (560) . A fonte (560) do transístor (540) está ligada em série com uma resistência (1020), que tem um valor de resistência baixo, de aproximadamente 0,33 ohms, cuja função se compreenderá mais completamente nos parágrafos seguintes. O tra jecto de baixa impedância entre a linha (520) e o ponto comum (50) da alimentação de energia proporciona um fluxo de corrente significativo a partir da linha de entrada (450) de entrada da tensão não regulada, através da linha (530) e através do enrola mento do primário de tensão adicional de reforço (500) do trans formador (T4). Como atrás se mencionou, o sinal de comando fornecido a partir do terminal (700) de cerca de 30 KHz, para comu tar alternadamente o transístor (540) entre as condições de li gado e desligado. O transformador (T4) é formado num núcleo existente no mercado com a designação P42510, que pode obter-se na Magnetics Inc. tendo o enrolamento (500) 180 espiras e o enrolamento (900) 36 espiras.

Em resposta â descontinuidade brusca do fluxo de corrente através da resistência (540), quando se desliga o transístor, induz-se uma tensão do enrolamento primário (500) do transformador (T4), que substitui a tensão não regulada, anteriormente fornecida ao diodo (510). A tensão gerada pelo enrola mento (500) é fornecida à linha de saída (1640) da tensão regulada, por meio do diodo (990). 0 ânodo do diodo (990) está ligado ã linha (520) para fornecer à mesma a tensão induzida. O cátodo do diodo (990) está ligado ã linha de saída (1640), proporcionando assim a combinação em série do enrolamento (500) e

do diodo (990) ligado em paralelo com o diodo (510). Assim, cal culando o enrolamento (500) para gerar uma tensão maior do que a tensão não regulada fornecida na linha (450) , essa inversão polariza o diodo (510), substituindo assim a tensão não regulada antes ligada à linha de saída (1640) pelo diodo (510) pela tensão induzida no enrolamento (500) . O diodo (990) existe no mercado com a designação 1N4937.

Para regular esta tensão induzida tem de proporcionar-se um certo número de sinais de rectroacção para o circuito de controlo (660) . O primeiro destes sinais de rectroacção é proporcionado a partir do divisor de tensão formado pelas resistências (470) e (870) ligadas em série. A resistência (470), com o valor de 1,0 megaohms, estã ligada numa extremidade à linha de entrada (450) da alimentação de energia não regulada e na outra extremidade ao terminal de entrada (770) e a uma extremidade da resistência (870) de 7,5 Kohms, estando a extremidade oposta da resistência (870) ligada ao retorno (50) da ali mentação de energia. A resistência (870) tem ligado em paralelo um condensador de filtragem (850) de 10 nF, proporcionado para desacoplar quaisquer variações transitórias do sinal de rectroacção fornecido ao terminal de entrada (770) . Assim, a tensão fornecida pelo divisor de tensão para o terminal de entrada (770) é proporcional ã tensão contínua não regulada fornecida â linha de entrada (450) de alimentação de energia regulada. Em resposta a variações da tensão de entrada não regulada fornecida â li nha (450), o circuito integrado (660) modula a duração dos impulsos do sinal de accionamento pulsatório fornecido a partir do terminal (700) para alterar a relação dos tempos de ligado e desligado do transístor (540), de modo que a tensão induzida a partir do enrolamento (500) seja ajustada para compensar qual quer variação da tensão de entrada.

Para uma regulação mais fina da tensão gerada, proporciona-se um segundo divisor de tensão de vigilância na saída do circuito de alimentação de energia regulada. A resistência (1210), que tem um valor aproximado de' 1,1 megaohms, es15 tá ligada numa extremidade à linha de saída (1640) da alimentação de energia regulada e na extremidade oposta ao condutor de entrada (1170) do comparador através da linha de ligação (1110) e a uma extremidade de uma resistência (1230) de 4,99 Kohms, es tando a extremidade oposta ligada ao retorno (50) da alimentação de energia. Assim, a tensão fornecida à linha (1170) de entrada do comparador a partir do nó de ligação (1240) entre as resistências (1210) e (1230) proporciona uma tensão proporcional à que aparece na linha de saída (1640) da tensão regulada. O condutor de entrada oposto (1160) do comparador (1120) estã ligado a uma tensão de referência fornecida pelo terminal (740) do circuito de controlo (660) para ser usada pelo comparador (1120) para a geração de um sinal de erro na linha de saída (1130) do comparador, que proporciona uma retroacção para o cir cuito de controlo (660) . 0 condensador (1140), com um valor de 0,1 microfarads, está ligado entre o terminal (740) da tensão de referência e o retorno (50) da alimentação de energia para desacoplar quaisquer sinaos de frequência elevada dele proveniente. Analogamente, o condensador (1100) de 0,001 microfarad estã ligado entre terminais de entrada (1170) e (1160) do compa rador (1120) .

A saída do comparador (1120) está ligada ao terminal de entrada (770) do circuito integrado (660) para ainda afectar a modulação da duração dos impulsos do sinal de accionamento de saída em resposta a variação nas condições de car ga que, de outro modo, poderiam afectar a tensão de saída fornecida à linha (1640).

O circuito de controlo (660) mantém uma carga de corrente sinusoidal para a rede de fornecimento de energia de corrente alternada, eliminando assim substancialmente a geração de frequência harmónicas produzidas por alimentações de energia do tipo de comutação. Para controlar a comutação do transístor (540) de modo a impedir falhas no fluxo de corrente através do enrolamento (500) , o circuito integrado (660) tem de vigiar a corrente através do enrolamento (500), a corrente que passa através do transístor (540) e a relação de fase entre a «•^nMMRtnnto, P/Miíttli· ^ís··· «IMM^WáiiMsprs,

J tensão gerada e a corrente.

A corrente através do enrolamento (500)do trans formador (T4) ê vigiada por meio do enrolamento secundário (900) ligado ao terminal (760) do circuito integrado (660) por meio da resistência (890) de 47 Kohms ligada em série. Assim, o enro lamento secundário (900) está ligado numa extremidade ao retorno (50) da alimentação de energia e no lado oposto a uma extremidade da resistência (890), cuja extremidade oposta está ligada ao terminal de entrada (760) . Ligado em paralelo com a combinação do enrolamento (900) e a resistência (890) ligados em série, está um divisor de tensão formado pelas resistências (920) e (910) ligadas el série, com os valores de 180 Kohms e

2,2 Kohms, respectivamente, O nó entre as mesmas estã ligado ao terminal de entrada (750), para proporcionar um sinal START para uso interior do circuito integrado. O fluxo de corrente atra vês do transístor (540) é vigiado por meio da resistência de fonte (1020), que proporciona uma queda de tensão proporcional ao fluxo de corrente que a atravessa. Esta tensão é realimentada no circuito integrado (660) por meio da linha de ligação (635) ligada entre a fonte (570) do transístor (540) e o terminal de entrada (690) do circuito de controlo (660) .

Adicionalmente, o fluxo de corrente através do transístor (540) é ainda vigiado pelo comparador (1125). A tensão através da resistência (1020) está ligada à resistência de 3,32 Hohms (630) que, por sua vez, está ligada à linha de entra da (610) do comparador, para comparação com uma tensão de referência pré-determinada fornecida à entrada (620) do comparador. Esta tensão de referência pré-determinada do computador é gerada por um divisor de tensão formado pelas duas resistências (600) e (580) em série, estando uma extremidade da resistência (600) de 10 Kohms ligada ao terminal de saída (740) da tensão de referência e a extremidade oposta da resistência ligada a uma extremidade da resistência (580) de 4,99 Kohms, estando a extremidade oposta da resistência (580) ligada ao retorno (50) da alimentação de energia. O nó de ligação entre as resistên17

cias (580) e (600) estã ligado à linha de entrada (620) do comparador para proporcionar a tensão de referência pré-determinada ã mesma. O nó de ligação entre as resistências (580) e (600) está ligado â linha de entrada (620) do comparador para proporcionar ã mesma a tensão de referência pré-determinada. Um condensador de derivação (590) de 0,001 microfarads estã acoplado entre as linhas de entrada (610) e (620) do comparador para derivar quaisquer sinais transistórios de frequência elevada proveniente das mesmas. A saída do comparador (1125) estã ligada ao terminal de entrada (770), tal como sucedia com o comparador (1120) para proporcionar ganho em resposta à regulação do funcionamento dos transistor (540).

O circuito de controlo (660) vigia a ondulação da tensão de saída através de um divisor de tensão formado pelas resistências (1070), de cerca de 1,1 megaohms, e (1090) de 4,99 Kohm, ligadas em série entre a linha (1640) de saída da tensão contínua e o ponto comum (50) da alimentação de energia. O nó entre as resistências (1070) e (1090) proporciona uma tensão proporcional ã tensão de saída na linha (1640). Essa tensão proporcional é fornecida ao circuito de controlo (660) por meio do circuito divisor de tensão e filtro de frquência constituido pelas resistências (1040) e (1050), com valores de 20 Kohms e 200 Kohms, respectivamente, e o condensador (1060) de 0,1 micro farad. A resistência (1050) estã em paralelo com o condensador (1060) entre os terminais (720) e (730) de circuito integrado (660). Este filtro proporciona um sinal de erro que representa a tensão de ondulação, que é indesejável, na saída de corrente contínua regulada fornecida ã linha (1640). Os sinais introduzi dos nos terminais (720) e (730) proporcionam um controlo adicio nal do disparo do sinal de comando modulado em duração dos impulsos fornecido a partir do terminal (700) para a porta (930) do transistor (540).

O circuito de controlo (660) também exige uma entrada lógica para iniciar a operação dos circuitos internos, que é proporcionada por uma entrada de tensão para o terminal

(710) do circuito de controlo (660) .

Esta entrada de tensão é proporcionada pela re de de resistências e diodos formada pelas resistências (960) e (970) e o diodo (980). A resistência (960), com o valor de 1,0 megaohms, estã ligada numa extremidade à linha (1640) de saída da tensão regulada e na extremidade oposta ao terminal (710), por meio da linha de ligação (940) e a uma extremidade da resis tência (970) de 470 ohms. A extremidade oposta da resistência (970) estã ligada em série com o ânodo do diodo (990). 0 terminal de entrada (710) estã ligado a um condensador de derivação (950), de 0,001 microfarads, por meio da linha de ligação (940), de modo que os fenómenos transitórios de frequência elevada são acoplados para o retorno (50) da alimentação de energia. O diodo (980) pode ser um diodo 1N4937.

A tensão regulada proporcionada na linha de saí da (1640) da alimentação de energia está ligada ã linha de entrada (1660) do circuito de comutação para gerar uma corrente pulsatória regulada, pela comutação repetitiva entre as condições de ligado e desligado do transístor (1590), como atrás se descreveu. 0 circuito de comutação (16) inclui circuitos de protecção contra sobreintensidades e ausência de carga, que fun cionam de modo a interromper a comutação repetitiva do transístor (1590) em condições pré-determinadas. Além disso, estes cir cuitos servem também para regular a corrente pulsatória a partir da qual se gera a tensão que actua na lâmpada. Além da realimentação de corrente proporcionada pelo enrolamento primário com tomada de derivação (1680, 1710) do transformador de indução (T3), a corrente é vigiada por meio da resistência (1540) , ligada em série com o emissor (1600) do transístor (1590) . O emissor (1600) está ligado em série com dois diodos (1560) e (1580) ligados em série, proporcionados por protecção contra in terrupção da tensão, estando por sua vez ligado a uma extremida de da resistência (1540), estando a extremidade oposta da resistência (1540) ligada à linha de retorno (50) . Um condensador de 10 microfarads de derivação (1550) está ligado em derivação

com os dois diodos (1580) e (1560) para desacoplar o emissor (1600) do transístor (1590) .

A queda de tensão na resistência (1540) é proporcional à corrente de emissor que passa na mesma, proporcionando assim meios para vigiar o funcionamento do circuito de co mutação. O nó (1535) entre o diodo (1560) e a resistência (1540) está ligado a um transístor (1382) através de uma resistência (1530) de 200 ohms ligada numa extremidade ao nó (1535) e na ou tra extremidade à base (1470) do transístor (1382). Um condensa dor de 2200 fF (1500) está ligado entre a base e o emissor do transístor (1382) para o seu desacoplamento. O transístor (1382) ê um transístor do tipo NPN com a designação 2N2222A, fabricado pela National Semiconductor de Santa Clara, Ca. O colector do transístor (1382) está ligado a uma resistência de 270 ohms (1390) e à base (1510) do transístor (1440) pela linha de ligação (1520). A resistência (1390) estã ligada à linha de ligação (1520) numa extremidade e está ligada ã linha de comando da base (1430) na outra extremidade. O transístor (1440) é um transístor do tipo PNP, com o número 2N3906, fabricado pela National Semiconductor de Santa Clara, Ca. 0 emissor (1450) do transístor (1440) está ligado à linha de comando da base (1430) e o colector (1460) estã ligado à base (1470) do transístor (1382) . Assim o trajecto colector-emissor do transístor (1440) está ligado en derivação com a combinação em série da junção base-emis sor do transístor (1590), os diodos (1580) e (1560) e a resistência (1530).

Quando a corrente do emissor do transístor (1590) atingir um valor pré-determinado, a queda de tensão na resistência (1540) é suficiente para ligar o transístor (1382) ligando desse modo a base (1510) do transístor (1440) a um potencial substancialmente inferior ao do emissor (1450), ligando o transístor (1440). quando o transístor (1440) for ligado isso leva substancialmente o potencial da base do transístor (1590) para um valor inferior à tensão no emissor (1600), forçando o transístor (1590) para uma condição de desligado. Em20

bora uma tal configuração do circuito possa ser utilizada estritamente para protecção contra sobreintensidades, escolhendo a corrente máxima admissível em função dos parâmetros de funcio namento para o sistema de balastro electrónico (10), este circuito de interrupção funciona para auxiliar a regulação da cor rente pulsatória de comutação.

Enquanto as constantes de tempo LC proporciona nas nos circuitos de base e de colector operam para controlar a frequência global de oscilação e o tempo de ligação do transístor, o tempo de desligação é efectuado de maneira significati va pelo tempo de memória do transístor e pelo seu ganho. Respon dendo à corrente de emissor, o transistor (1590) pode ser desli gado prematuramente, em relação à frequência de oscilação estabelecida pelo circuito de comando da base, e desse modo compensa estas características do transistor que tenderiam a prolongar o tempo de ligação do transistor. Deste modo o sistema de balastro electrónico (10) é susceptível de compensar as variações entre um transistor (1590) e outro. A base (1630) do trans istor (1590) é protegida contra picos de tensão negativa por um cordão de diodos polarizados inversamente, como é conhecido na técnica. Os diodos (1530) , (1360) e (1370) estão ligados em série para derivar quaisquer picos de tensão negativa provenientes da base do transistor (1590). O ânodo do diodo (1370) está ligado â linha de retorno (50) da alimentação de energia e o cã todo do diodo (1350) estã ligado à linha de comando (1430) da base. Cada um dos diodos (1350), (1360) e (1370) são diodos 1N4148.

Como atrás se mencionou, quando o transistor (1590) está conductor, a corrente passa através do enrolamento primário com tomada de derivação formada pelos enrolamentos (1710) e (1680) do transformador de indução (T3), armazenando energia no seu campo magnético. A variação brusca da corrente, quando o transistor (1590) ê desligado, induz uma tensão elevada no enrolamento (1680) , que se adiciona ã tensão induzida no enrolamento (1710) para provocar um fluxo de corrente que é ^w-s^'C,₄,_tT^ substancialmente igual ao que estava a passar através dos enrolamentos precisamente antes de o transistor se desligar. As tensões geradas por este golpe indutivo têm a polaridade opos ta à que aparece nas impedâncias indutivas quando o transistor estava na condição de ligado, mudando deste modo a polaridade da tensão induzida no circuito de comando da base, o que reforça a condição de desligado. Mais uma vez aqui, quando o fluxo de corrente entre a linha (1660) e o retorno (50) da alimentação de energia, através dos enrilamentos (1740) , (1730) , (1710) e (1680) e do condensador, se aproxima de um valor estacionário, repete-se a sequência de ligação.

As tensões induzidas são ligadas ã lâmpada de descarga gasosa (1900) por meio do transformador de saída (T2), através do acoplamento magnético com o enrolamento primário (1730). O transformador (T2) é formado num núcleo existente no mercado, com a designação P43007 e pode ser obtido na Magnetics In., de East Butler, Pa. 0 enrolamento primário (1730) ê formado com 90 espiras e o secundário (1765) com 18o espiras, o enrolamento secundário (2040) tem 3 espiras e o enrolamento secun dário (1790) tem 7 espiras. Como se mostra na fig. 5, a tensão de actuação fornecida à lâmpada de descarga gasosa (1900) é induzida no enrolamento secundário sintonizado (1765) do transfor mador de saída (T2). O enrolamento secundário (1765) está sinto nizado pelo condensador (1940), de 15 nF, ligado em paralelo com o enrolamento (1765) para gerar uma tensão sinusoidal. Esta ten são sinusoidal é ligada â lâmpada de descarga gasosa através de um condensador de 0,1 microfarad (2010), ligado em série. Adicionalmente, o transformador de saída (T2) inclui dois enrolamentos de tensão de filamento (1790) e (2040), cada um deles li gado a um filamento respectivo (1870) e (1880) . A tensão de filamento do enrolamento (1790) estã acoplada ao filamento (1870) através de um diodo (1810), com a designação 1N4934 para isolar a corrente do filamento do enrolamento (1790) do filamento.

A detecção da condição de ausência de carga, quando se retira a lâmpada de descarga gasosa (1900) do circui22

to, obtém-se ligando uma pequena corrente contínua através do filamento (1870). Um divisor de tensão é formado pela combinação em série de resistências (1270) e (1830) , e o filamento (1870). A resistência (1270) tem um valor de 470 Kohms e está ligada numa extremidade ã linha de entrada (1660) do circuito de comutação e na extremidade oposta à linha de acoplamento (1280). A resistência (1830) tem um valor de 10 Kohms e estã li gada numa extremidade â linha de ligação (1280) e na extremidade oposta a uma extremidade do filamento (1870) , estando a extremidade oposta do filamento (1870) ligada â linha de retorno (50) da alimentação de energia. Assim, quando a lâmpada de descarga gasosa (1900) está ligada electricamente ao sistema de ba lastro electrónico (10) , passa uma corrente através das resistências (1270) e (1830) e através do filamento (1870). Um diodo de Zener (1490), com a designação 1N5256B, está ligado ao nó (1840) da linha de ligação (1280) para detectar a queda de tensão através da resistência (1830) e do filamento (1870) . A queda de tensão através da resistência (1830) e do filamento (1870) é pré-determinada para ser inferior ã tensão de Zener do diodo (1490). O ânodo do diodo (1490) está ligado ã base de um transístor (1380) que estã ligada em paralelo com o transístor (1382) estando os colectores do dois transístores (1380) e (1382) ligados â linha de ligação (1520) e os dois emissores ligados à linha de ligação (1480) que, por sua vez, estã ligada ã linha de retorno (50) da alimentação de energia. Pode portanto ver-se que o transístor (1380) ou o (1382), quando ligados, polariza rão o transístor (1440) para uma condição de ligado, cortando a condução do transístor (1590). O transístor (1380) é do mesmo tipo que o transístor (1382) e tem a mesma designação de fabrico .

Quando a lâmpada de descarga gasosa (1900) for desligada electricamente do sistema de balastro electrónico (10) cessa a passagem de corrente através das resistências (1270) e (1830), elevando assim o potencial do nó (1840) substancialmente para a tensão de entrada da linha (1660) . Esta tensão polari za o diodo de Zener (1490) para condução, ligando assim o

transístor (1380). Como atrás se mencionou, quando o transistor (1380) é ligado, liga-se o transistor (1590). Este circuito de protecção contra ausência de carga evita a geração da tensão elevada que normalmente actua na lâmpada de descarga, quando se retira a lâmpada do circuito, tornando desse modo a substituição dos tubos de lâmpada de descarga gasosa do tipo fluorescente consideravelmente mais segura que nos sistemas da técnica an terior. Adicionalmente a essa interrupção da geração da alta tensão também se interrompe a indução de tensão no enrolamento secundário (820) do transformador de indução (T3). Isso por sua vez desliga a tensão adicional de reforço gerada pela alimentação da energia regulada, fornecendo apenas a tensão rectifiçada muito mais baixa, fornecida para a entrada da alimentação de energia regulada.

Pode portanto ver-se que a concatenação de ele mentos que constituem o sistema universal de balastro eletrónico (10) proporciona meios altamente eficientes e extremamente bem regulados para actuação de uma lâmpada de descarga gasosa.

A parte de alimentação de energia regulada do circuito foi concebida para gerar uma tensão adicional de reforço de cerva de 430 V e permite a operação com tensões de entrada alternadas na gama dos 85 - 275 V. Adicionalmente, como a tensão adicional de reforço é gerada por uma alimentação de energia de comutação com a sua frequência de controlo própria, o sistema balastro electrónico funciona igualmente bem nos sistemas de alimentação a 50 Hz e 60 Hz. Finalmente, consegue-se um funcionamento melhora do do circuito de comutação por meios pelos quais o transistor (1590) é desligado rapidamente para um valor pré-determinado da corrente para manter o funcionamento consistente do circuite^ independentemente das características de um transistor (1590) específico. Esta regulação, em combinação com o circuito ressonante do colector, permite a actuação de uma ampla gama de lâmpadas de descarga gasosa com características eléctricas e potên cias (W) variáveis, aproximadamente de 20 a 50 W.

Embora a presente invenção tenha sido descrita

em ligação com formas específicas e formas de realização particulares da mesma, compreender-se-á que podem ocorrer várias modificações, diferentes das discutidas anteriormente, sem por is so nos afastarmos do espírito e dos objectivos da presente invenção. Por exemplo, podem substituir-se os elementos representados por outros equivalentes, certas características podem ser usadas independentemente de outras, podem modificar-se as posições particulares dos elementos ou interpor-se outros, tudo sem sair do espírito e dos objectivos da presente invenção como se definem nas reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

- lã Sistema universal de balastro electrónico liga do a uma fonte de energia para actuar pelo menos uma lâmpada de descarga gasosa tendo um qualquer de vários valores de potência (W) pré-determinados, tendo a referida lâmpada de descarga gaso sa dois filamentos calefactores, caracterizado por compreender:

a) meios de filtro ligados à referida fonte de energia para su primir substancialmente sinais espúrios para não passarem para ou da referida fonte de energia;

b) meios de fornecimento de energia regulada ligados aos referidos meios de filtro para: 1) manter uma corrente de carga sinusoidal substancialmente constante a partir da referida fonte de energia, e 2) proporcionar uma saída de tensão con tínua regulada;

c) meios de comutação ligados â referida saída regulada dos re feridos meios de alimentação de energia regulada para gerar uma corrente pulsatória regulada a uma frequência prê-deter minada; e

d) meios de indução ligados aos referidos meios de comutação para actuar a referida lâmpada de descarga gasosa, incluindo os referidos meios de indução um transformador de salda acoplado à referida lâmpada de descarga gasosa, estando os referidos meios de indução ligados em retroacção aos referi dos meios de comutação para interromper a referida corrente pulsatória em resposta ao facto de a referida lâmpada de des carga gasosa ser desligada electricamente do referido trans formador de saída.

- 2ã Sistema universal de balastro electrónico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os referidos meios de comutação incluírem primeiros meios de transístor tendo elementos de base, colector e emissor respectivos, estando o referido colector ligado a um enrolamento primário do referido transformador de saída para induzir uma tensão no mesmo em resposta à referida corrente pulsatória.

- 3^a Sistema universal de balastro electrónico de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por os referidos meios de comutação incluírem meios de regulação ligados aos referidos primeiros meios de transístor para regular a referida corrente pulsatória em resposta a variações da corrente da carga representadas por uma variação da impedância aparente do referido enrolamento primário do transformador de saída.

5S5'^

- 4& Sistema universal de balastro electrónico de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por os referidos meios de regulação incluirem meios de comando da base ligados â referida base dos referidos primeiros meios de transístor para gerar um sinal de comutação em resposta ã referida corrente pul satória.

- 5â Sistema universal de balastro electrónico de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por os referidos meios de comutação incluirem meios de protecção ligados aos referidos primeiros meios de transístor para: 1) regular o valor do ganho dos referidos meios de comutação em resposta ao facto de a referida corrente pulsatória exceder um valor pré-determinado, e 2) interromper o referido sinal de comutação em resposta a um sinal de retroacção proveniente dos meios de indução in dicando que não está ligada a referida lâmpada de descarga gasosa.

- 63 Sistema universal de balastro electrónico de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por os referidos meios de protecção incluirem segundos meios de transístor com elementos de base, colector e emissor respectivos para derivar o referido sinal de comutação do referido elemento de base dos referidos primeiros meios de transístor, tendo os referidos segundos meios de transístor um trajecto colector-emissor ligado em paralelo com a junção base-emissor dos referidos primeiros meios de transístor.

Sistema universal de balastro electrónico de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por os referidos meios de protecção incluírem meios para detectar a desligação elêctrica da referida lâmpada de descarga gasosa ligados aos re feridos segundos meios de transístor e aos referidos meios de indução.

Sistema universal de balastro electrónico de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por os referidos meios de detecção incluírem terceiros meios de transístor ligados aos referidos meios de transístor para fazer variar a condi ção de polarização do referido elemento de base dos referidos segundos meios de transístor, em resposta ao referido sinal de retroacção.

- 9ã Sistema universal de balastro electrónico de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por os referidos meios de protecção incluírem meios de detecção de corrente para alterar a condição de polarização do referido elemento de base dos referidos segundos meios de transístor, em resposta ao facto de uma corrente de emissor dos referidos primeiros meios de transístor exceder um valor pré-determinado.

- 10ã Sistema universal de balastro electrónico de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por os referidos meios de indução incluírem meios de divisor de tensão ligados a um dos referidos dois filamentos da lâmpada de descarga gasosa para proporcionar o referido sinal de retroacção, em resposta ao facto de a corrente que passa no referido filamento descer abaixo de um valor pré-determinado.

- lia Sistema universal de balastro electrónico de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por os referidos meios de comando da base incluírem um transformador detector da corrente de carga que tem um enrolamento primário ligado em série com o referido enrolamento primário do referido transformador de saída, tendo o referido transformador detector de corren te de carga um enrilamento secundário ligado em série com o referido elemento de base dos referidos primeiros meios de transístor para regular a amplitude do referido sinal de comutação, em resposta ã referida corrente pulsatória.

- 12â Sistema universal de balastro electrónico de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por os referidos meios de comando da base incluírem um transformador detector da corrente de colector que tem um enrolamento primário com tomada de derivação ligado em série com o referido enrolamento primário do referido transformador de saída, estando a referida toma da de derivação do referido enrolamento primário ligada ao refe rido elemento de colector dos referidos primeiros meios de trans istor, tendo o referido transformador detector da corrente de colector um primeiro enrolamento secundário ligado em série com o referido elemento de base dos referidos primeiros meios de transístor para ligar um sinal proporcional à referida corrente de colector à referida base dos referidos primeiros meios de transístor.

- 13â Sistema universal de balastro electrónico de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por o referido transformador detector da corrente de colector incluir um segun do enrolamento secundário ligado aos referidos meios de alimentação de energia regulada, de modo que se gera uma tensão para alimentar pelo menos um de vários elementos activos dos referidos meios de alimentação de energia regulada, em resposta à geração da referida corrente pulsatória pelos referidos meios de comutação.

- 14ã Sistema universal de balastro electrónico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os referidos meios de alimentação de energia regulada incluírem meios de cir cuitos de controlo ligados aos referidos meios de filtro para accionar um circuito de tensão adicional de reforço, em resposta a um sinal de entrada que representa a amplitude de uma tensão fornecida a partir da referida fonte de energia.

- 15ê Sistema universal de balastro electrónico de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por os referidos meios de alimentação de energia regulada incluírem ainda meios amplificadores com um terminal de entrada ligados ã referida saída de tensão contínua para gerar um primeiro sinal de retroacção em resposta a uma certa amplitude da referida saída de ten são contínua, tendo os referidos primeiros meios amplificadores um terminal de saída ligado aos referidos meios de circuito de controlo para ligar ao mesmo o referido primeiro sinal de retro acção.

- 163 Sistema universal de balastro electrónico de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por os referidos meios de alimentação de energia regulada incluirem ainda segundos meios amplificadores com uma entrada ligada ao referido cir cuito da tensão adicional de reforço para gerar um segundo sinal de retroacção em resposta a uma corrente de operação do referido circuito de tensão adicional de reforço, tendo o referido segundo meio amplificador uma saída ligada aos referidos meios de circuito de controlo para ligar aos meios o referido segundo sinal de retroacção.

- 173 Sistema universal de balastro electrónico de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por o referido cir cuito de tensão adicional de reforço incluir meios de transistor de comando ligados aos referidos meios de circuito de controlo para comutar uma corrente em resposta a um sinal de comutação modulado proveniente dos referidos meios de circuito de controlo, sendo o referido sinal de comutação modulado um sinal modulado em duração dos impulsos, em resposta a: 1) a referida amplitude da referida tensão fornecida a aprtir da fonte de ener gia, 2) o referido primeiro sinal de retroacção, e 3) o referido segundo sinal de retroacção.

Sistema universal de balastro electrónico ligado a uma fonte de energia para actuar pelo menos uma lâmpada de descarga gasosa que tem um qualquer de entre vários valores de potência (W), tendo a referida lâmpada de descarga gasosa dois filamentos calefactores, caracterizado por compreender:

a) meios de filtro ligados à referida fonte de energia para su primir substancialmente sinais espúrios para não passarem para ou da referida fonte de energia;

b) meios de alimentação de energia regulada ligados aos referi dos meios de filtro para: 1) manter uma corrente de carga sinusoidal substancialmente constante a aprtir da referida fonte de energia, e 2) proporcionar uma saída de tensão con tínua regulada;

c) meios para gerar uma corrente pulsatória regulada ligada à referida saída regulada dos referidos meios de alimentação de energia regulada, incluindo os referidos meios geradores da corrente pulsatória: 1) meios de comutação com terminais de controlo, entrada e saída respectivos, estando o referido terminal de saída ligado a uma linha de retorno dos refe ridos meios de alimentação de energia regulada para gerar a referida corrente pulsatória, e 2) meios de regulação ligados aos referidos meios de comutação para regular a referida corrente pulsatória, em resposta a: 1) um valor do ganho dos referidos meios de comutação e 2) uma corrente de carga defenida pelo facto de a referida lâmpada de descarga gasosa ter um dos referidos vários valores pré-determinados de potência (W); e

d) meios de indução ligados aos referidos meios de comutação para actuar na referida lâmpada de descarga gasosa, incluin do os referidos meios de indução um transformador de daída que tem pelo menos um enrolamento secundário ligado ã referida lâmpada de carga gasosa.

UBUibuMn-π*

- 19ã Sistema universal de balastro electrónico de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por os referidos meios de regulação incluirem meios de comando ligados ao referi do terminal comum dos referidos meios de comutação para gerar um sinal de comutação em resposta à referida corrente pulsatória, incluindo os referidos meios de comando:

a) um primeiro transformador detector de corrente, que tem um enrolamento primário ligado ao referido terminal de entrada dos referidos meios de comutação e um enrolamento secundário ligado ao referido terminal de comando para gerar um primeiro sinal de retroacção; e

b) um segundo transformador detector que tem um enrolamento primário ligado em série com um enrolamento primário do referido transformador de saída para gerar um segundo sinal de retroacção, tendo o referido segundo transformador deteç tor de corrente um enrolamento secundário ligado em série com o referido enrolamento secundário do referido primeiro transformador detector de corrente, de modo que o referido sinal de comutação responde quer ao referido primeiro, quer ao referido segundo sinais de retroacção.

- 20ã Sistema universal de balastro electrónico de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por os referidos meios geradores da corrente pulsatória incluirem meios de prote cção ligados entre os referidos terminais de controlo e de saída dos referidos meios de comutação para derivar o referido ter minai de controlo em resposta a um sinal de retroacção proveniente dos referidos meios de indução indicado que a lâmpada de descarga gasosa foi desligada electricamente.

A requerente reivindica a prioridade do pedido norte-americano apresentado em 16 de Janeiro de 1991, sob o número de série 07/639,338.