SE523232C2 - Belysningssystem som utnyttjar mikrovågor - Google Patents

Description

25 30 35 523 232 2 Högspänningstransformatorn 14 transformerar den väx- elström som utmatas från reläenheten 13, transformerar den transformerade växelströmmen till en likströmskompo- nent med hög spänning, samt utmatar den transformerade likströmskomponenten med hög spänning till magnetronen 15.

Magnetronen 15 mottar likströmskomponenten med hög spänning och alstrar mikrovågor. Mikrovågorna induceras i den elektrodfria glödlampan 16 genom vågledaren.

Den elektrodfria glödlampan 16 alstrar ljus med hjälp av de inducerade mikrovågorna, och det alstrade ljuset utstràlas i framriktningen genom en reflektor (visas ej).

Genom att emellertid inkludera en krets för halvvägs spänningsdubblering, likriktar högspänningstransformatorn 14 växelströmmen till likström genom kretsen för halvvägs spänningsdubblering samt matar den till magnetronen 15.

Eftersom högspänningstransformatorn 14 således in- kluderar kretsen för halvvägs spänningsdubblering som endast likriktar en energimatning (spänning/ström) som motsvarar en halv period i en frekvens på en vanlig växelström, alstras en pulsering på grund av den vanliga växelströmmens frekvenskaraktäristik, vilket orsakar ett flimmerfenomen.

Det är nämligen så att eftersom det från den elek- trodfria glödlampan 16 alstrade ljuset flimrar på grund av flimmerfenomentet, utstràlas ljus inte stabilt.

Således inträffar pulseringen i högspänningstrans- formatorn hos det belysningssystem som utnyttjar mikrovå- gor i enlighet med känd teknik, på grund av den vanliga växelströmmens frekvenskaraktäristik, eftersom energin matas till magnetronen genom halvvägsspänningsdubblaren.

Således flimrar det av den elektkrodfria glödlampan alstrade ljuset på grund av det flimmerfenomen som orsa- kas av pulseringen. 10 15 20 25 30 35 523 232 3 Sammanfattning av uppfinningen Således är ett ändamål med föreliggande uppfinning att åstadkomma ett belysningssystem som utnyttjar mikro- vågor med en anordning för energimatning, vilket har förmåga att stabilt utstràla ljus som alstrats av belys- ningssystemets glödlampa, genom matning av en stabil energi till en magnetron i belysningssystemet som ut- nyttjar mikrovàgor och genom avlägsnande av ett flimmer- fenomen.

För att uppnå dessa och andra fördelar och i enlig- het med föreliggande uppfinnings syfte, i enlighet med de utföringsformer och med vad som beskrivits häri, åstad- koms ett belysningssystem som utnyttjar mikrovàgor, innefattande: en reläenhet för mottagning av en växelström och för vidarebefordran eller brytning av växelströmmen i enlig- het med en styrsignal; en högspänningstransformator för transformering av den från reläenheten utmatade växelströmmen till en växelström med hög spänning och för utmatning av den transformerade växelströmmen; en enhet för spänningsdubblering för transformering av växelströmmen med hög spänning till en likström med hög spänning, för ökning av en frekvens på en ström hos likströmmen med åtminstone mer än två gånger, samt för utmatning av likströmmen med hög spänning och ökad fre- kvens; en magnetron för alstring av mikrovàgor baserat på likströmmen med hög spänning som har ökad frekvens; en vàgledare för inducering av mikrovågorna; en elektrodfri glödlampa för alstring av ett stabilt ljus utan flimmerfenomen med hjälp av de inducerade mikrovågorna; och en styrenhet för alstring av styrsignalen.

De ovan nämnda samt andra ändamål, särdrag, aspekter och fördelar med föreliggande uppfinning kommer att framgå tydligare från den följande detaljerade beskriv- 10 15 20 25 30 35 523 232 4 ningen av följande uppfinning, tillsammans med de bifoga- de ritningarna.

Kortfattad beskrivning av ritningarna De bifogade ritningarna, vilka är inkluderade för att åstadkomma ytterligare förståelse av uppfinningen, och vilka är införlivade med samt utgör en del av denna beskrivning, illustrerar utföringsformer av uppfinningen och tjänar till att, tillsammans med beskrivningen, för- klara uppfinningens principer.

Fig 1 är en ritning som illustrerar uppbyggnaden av ett belysningssystem som utnyttjar mikrovågor i enlighet med känd teknik.

Fig 2 är en ritning som illustrerar uppbyggnaden av ett belysningssystem som utnyttjar mikrovågor i enlighet med föreliggande uppfinning.

Fig 3 är en ritning som illustrerar uppbyggnaden av en anordning för energimatning i enlighet med en utfö- ringsform av föreliggande uppfinning.

Fig 4 är en ritning som illustrerar uppbyggnaden av en anordning för energimatning i enlighet med en annan utföringsform av föreliggande uppfinning.

Fig 5 är en ritning som genom vågformer i förhållan- de till tid illustrerar funktionen hos en spänningsdubb- larenhet i enlighet med föreliggande uppfinning.

Fig 6A och 6B är ritningar som visar vågformer av spänning och ström som matas till magnetronen i enlighet med föreliggande uppfinning.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer Det kommer nu att i detalj hänvisas de föredragna utföringsformerna av föreliggande uppfinning, exempel på vilka illustreras i de bifogade ritningarna.

En anordning för energimatning för ett belysnings- system som utnyttjar mikrovågor, vilket genom avlägsnande av ett flimmerfenomen i enlighet med en föredragen utfö- ringsform av föreliggande uppfinning har förmåga att ut- stråla ett stabilt ljus, kommer nu att beskrivas under hänvisning till Fig 2 - Fig 6A och 6B. 10 15 20 25 30 35 s23 232 5 Fig 2 är en ritning som illustrerar uppbyggnaden av ett belysningssystem som utnyttjar mikrovàgor i enlighet med föreliggande uppfinning.

Som visas i Fig 2, innefattar ett belysningssystem som utnyttjar mikrovàgor: en reläenhet 13 för mottagning av en växelström; och för vidarebefordran eller brytning av växelströmmen i enlighet med en styrsignal; en ström~ försörjningsanordning 100 för transformering av den från reläenheten 13 utmatade växelströmmen till en likström med hög spänning, för ökning av en frekvens på strömmen hos likströmmen, och för alstring av likström med hög spänning som har den ökade frekvensen, en magnetron 15 för mottagning av likströmmen med hög spänning från an- ordningen för energimatning 100 och för alstring av mikrovågor, en vågledare (visas ej) för inducering av de mikrovàgor som alstrats av magnetronen 15, en elektrodfri glödlampa 16 för alstring av ljus med hjälp av den indu- .cerade mikrovågen, en styrenhet ll för alstring av en styrsignal och en kylenhet 12 för mottagning av energin från reläenheten 13 och för kylning av den värme som alstras av magnetronen 15 och av högspänningstransforma- torn 14.

Anordningen för energimatning 100 innefattar: en högspänningstransformator 100-1 för transformering av den växelström som utmatas från reläenheten 13 till en växel- ström med hög spänning och för utmatning av den transfor- merade växelströmmen; och en spänningsdubblarenhet 100-2 för transformering av den transformerade växelströmmen till en likström med hög spänning så att ett stabilt ljus utan flimmerfenomen kan utstràlas från den elektrodfria glödlampan 16, för ökning av frekvensen på strömmen hos likströmmen upp till åtminstone mer än två gånger, samt för anbringande av likströmmen med hög spänning och ökad frekvens på magnetronen 15.

Funktionen hos belysningssystemet som utnyttjar mik- rovàgor kommer nu att beskrivas i detalj. 10 15 20 25 30 35 523 232 6 Först mottar reläenheten 13 en växelström från en yttre källa och vidarebefordrar eller bryter den matade växelströmmen i enlighet med en styrsignal som alstras av styrenheten 11.

Högspänningstransformatorn 100-l transformerar den växelström som utmatas från reläenheten 13 till en växel- ström med hög spänning samt utmatar den transformerade växelströmmen till spänningsdubblarenheten 100-2.

Därefter transformerar spänningsdubblarenheten 100-2 växelströmmen till en likström med hög spänning så att ett stabilt ljus kan utstrålas från den elektrodfria glödlampan 16, ökar frekvensen på (ljus utan flimmerfenomen) strömmen hos likströmmen upp till åtminstone mer än två gånger, samt matar likströmmen med hög spänning och ökad frekvens till magnetronen 15.

I detta avseende ökas frekvensen företrädesvis till 100 Hz till 120 Hz.

Således likriktar spänningsdubblarenheten 100-2 en ström/spänning som flyter under en period hos en vanlig frekvens, vilken transformerats av högspänningstransfor- matorn 100-1 samt ökar frekvensen till den dubbla.

För att således med hjälp av tätheten hos den ut- ifrån den vanliga frekvensen alstrade strömmen avlägsna flimmerfenomenet hos det från den elektrodfria glödlampan 16 alstrade ljuset, ökar spänningsdubblarenheten 100-2 frekvensen på den på magnetronen 15 anbringade strömmen upp till mer än 100 Hz till 120 Hz.

Därefter mottar magnetronen 15 likströmmen med hög spänning som har den frekvens, vilken av spänningsdubb- larenheten 100-2 ökats med mer än det dubbla samt alstrar en mikrovåg.

I detta avseende induceras mikrovågen genom en våg- ledare i den elektrodfria glödlampan 16. Därefter alstrar den elektrodfria glödlampan 16 ett utåt sett stabilt ljus (ljus utan flimmerfenomen) med hjälp av den från magne- tronen 15 alstrade mikrovågen. 10 l5 20 25 30 35 523 232 7 Ljuset utstrålas i framriktningen genom en reflektor (visas ej).

Genom att ett ämne är inneslutet i den elektrofria glödlampan 16 utsänds ett ljus med ett inneboende strål- ningsspektrum från den elektrodfria glödlampan 16. Ljuset reflekteras i framriktningen av reflektorn (visas ej) och en spegel (visas ej), varvid ett område däromkring upply- ses.

Uppbyggnaden av anordningen för energimatning 100 i enlighet med en utföringsform av föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas under hänvisning till Fig 3.

Fig 3 är en ritning som illustrerar uppbyggnaden av en anordning för energimatning i enlighet med en utfö- ringsform av föreliggande uppfinning.

Som visas i Fig 3 innefattar spänningsdubblarenheten 100-2 i anordningen för energimatning 100 en första kretsenhet 301 för transformering av den växelström med (spänning/ström), vilken under en halv period av den vanliga frekvensen till en likström med hög hög spänning spänning transformerats av högspänningstransformatorn 100-1, samt en andra kretsenhet 302 för transformering av den växelström med hög spänning, vilken under den andra halvan av en period till en likström med hög spänning (HVT) 100-1.

Den första kretsenheten 301 innefattar en sida pà en (Cl) som är kopplad till utkontakten på högspänningstransformatorn 100-l en '-'-kontakt hos en (Dl) som är kopplad till den andra sidan på den första kondensatorn (Cl), och en '+'-kontakt på en tredje diod (Dl) som är kopplad till den andra sidan pà den första kondensatorn (Cl). (302) innefattar en sida på en andra kondensator som är kopplad till utkontakten på den andra sidan av högspänningstransformatorn (100-1); en '-'-kontakt på den andra dioden (D2) som är kopplad till» den andra sidan på den andra kondensatorn (C2), transformerats av högspänningstransformatorn första kondensator första diod Den andra kretsenheten Samt en 10 15 20 25 30 35 523 232" 8 fjärde diod (D4) den andra kondensatorn som är kopplad till den andra sidan på (C2).

Vidare är en '+'-kontakt på den första dioden (D1) kopplad till en '+'-kontakt på den andra dioden. Således är spänningsdubblarenheten 100-2 konstruerad som en spe- geltyp baserat på högspänningstransformatorns 100-1 jord- anslutning, samt styrd för en annan period.

Exempelvis styrs den första kretsen 301 för att un- der en halv period likrikta den energi (spänning/ström) som motsvarar en halv period, medan den andra kretsenhe- ten 302 styrs under den andra halvan av en period för att likrikta den energi som motsvarar den andra halvan av en period. Således ökas frekvensen på den ström (oscilla- tionsström) i likströmmen med hög spänning samt anbringas på magnetronen 15.

För att således avlägsna flimmerfenomenet som på grund av den strömtäthet som alstras av den vanliga frek- (dvs 50 Hz eller 60 Hz) får ljuset att flimra, ökas frekvensen på magnetronens 15 oscillationsström med mer än 100 Hz till 120 Hz.

I detta avseende kallas de första och andra kretsen- heterna för ”likriktarkretsar med halvvågsspänningsdubb- lare”, VGIISGH och den struktur som innefattar den första och den andra kretsenheten kallas en ”likriktarkrets med full- vågsspänningsdubblare”.

Fig 4 är en ritning som illustrerar uppbyggnaden av en anordning för energimatning i enlighet med en annan utföringsform av föreliggande uppfinning.

Som visas i Fig 4 innefattar anordningen för energi- matning i enlighet med en annan utföringsform av förelig- gande uppfinning: en första likriktarkrets 401 med hal- vågspänningsdubblare som är kopplad till en lindning som är kopplad till en kärna i den första högspänningstrans- (HVT) samt en utkontakt på den första HVT:n; en andra HVT som är kopplad till ingången på den första HVT:n samt en andra likriktarkrets 402 med halvvågsspän- formatorn 10 15 20 25 30 35 523 232 9 ningsdubblare som är kopplad till utkontakten på den andra HVT:n.

Således är strömsmatningsanordningen i enlighet med den andra utföringsformen av föreliggande uppfinning upp- byggd så att fullvågsspänningsdubblarkretsarna (401, 402) är anslutna till de två HVT:na samt arbetar under olika perioder.

På liknande sätt som vid den första utföringsformen av föreliggande uppfinning, ökas frekvensen på magnetro- nens 15 oscillationsström med mer än 100 Hz eller 120 Hz, för att avlägsna det flimmerfenomen som på grund av den strömtäthet som alstras av den vanliga frekvensen (dvs 50 Hz eller 60 Hz, etc) får ljuset att flimra.

Funktionen hos spänningsdubblarenheten (likriktar- krets med fullvågs spänningsdubblare) kommer nu att be- skrivas under hänvisning till Fig 5 som visar vågformer som en funktion av tiden.

Fig 5 är en ritning som genom vågformer över tiden illustrerar funktionen hos en spänningsdubblarenhet i enlighet med föreliggande uppfinning.

(Vc=Vm) när den första kretsenheten 301 arbetar under (en halv period) Som visas i Fig 5 laddas (Cl) 'A'-perioden vallet är V0 den första konden- satorn och spänningen i 'B'-inter- (positiv spänning) = Vi-Vc=Vi-Vm.

Således kan en negativ (-) likriktande spänning för 'O'-toppen erhållas med hjälp av en kapacitans hos den tredje dioden (D3) bibehålls Vi=Vc och Vo som 'O'-potential under det första 'A'-intervallet. och magnetronen 15. I detta avseende Under tiden laddas den andra kondensatorn den andra kretsenheten 302 arbetar under (C2) 'B'-perioden, 'A'-intervallet är V0=Vi-Vc=Vi-Vm.

Således kan en (-) när och spänningen i likriktad spänning för 'O'-toppen erhållas med hjälp av den fjärde diodens (D4) samt magnetronen 15.

I det första 'B'-intervallet, bibehålls Vi=Vc och V0 på 'O'-potentialen. kapacitet 10 15 20 25 30 35 523 232 10 I detta avseende är Vi ett utspänningsvärde för HVT:n, Vc är ett värde på den spänning som flyter vid den första kondensatorn (Cl), Vm är ett maximalt utspännings- värde för HVT:n och Vo är ett värde på den spänning som flyter i de första och andra dioderna (Dl, D2).

Således matas lisktrömsenergin med hög spänning till magnetronen 15 i enlighet med de första och andra kret- sarna 301 och 302 funktion, enligt upprepningen av fre- kvensens period, och likströmmens spänning bibehåller likströmmens likriktningsvågform på (-) några få kV.

Således tranformeras den till magnetronen 15 matade strömmens (oscillationsströmmen) frekvens mer än två gånger infrekvensen (vanlig frekvens).

Således oscillerar den magnetron 15 som utstrålar mikrovågorna stabilt, så att den elektrodfria glödlampans 16 flimmerfenomen kan avlägsnas.

Vågformen hos den spänning och den ström som matas till magnetronen 15 kommer nu att beskrivas under hänvis- ning till Fig 6A och 6B.

Fig 6A och 6B är ritningar som visar vågformer på spänning och ström som matas till magnetronen i enlighet med föreliggande uppfinning.

Således visar Fig 6A en vågform för en spänning som genom de första och andra kretsenheterna 301 och 302 i spänningsdubblarenheten 100-2 matas till en anod på mag- netronen 15, och Fig 6B visar vågformer för den ström som genom de första och andra kretsenheterna 301 och 302 hos spänningsdubblarenheten 100-2 matas till anoden på magne- tronen 15.

Såsom beskrivits hittills har anordningen för ener- gimatning för ett belysningssystem som utnyttjar mikrovå- gor den fördelen att eftersom den pà magnetronen anbring- ade energins frekvens ökas för att avlägsna flimmerfeno- menet, kan ett stabilt ljus utstrålas till ett yttre om- råde.

Eftersom föreliggande uppfinning kan utföras i flera olika former utan att avvika från dess anda eller väsent- 10 523 232 ll liga kännetecken, inses även att de ovan beskrivna utfö- ringsformerna inte är begränsade av några av detaljerna i föregående beskrivning, såvida inte annat angivits, utan skall istället tolkas brett inom dess anda och skyddsom- fång såsom beskrivits i de bifogade kraven, varför alla förändringar och modifieringar som faller inom kravens aVSSS gränser, eller ekvivalenter till sådana gränser, omfattas av de bifogade kraven.

Claims (5)

10 15 20 25 30 35 523 232' 12 PATENTKRAV

1. l. Ett belysningssystem som utnyttjar mikrovàgor, innefattande: _ en reläenhet för mottagning av en växelström och för vidarebefordran eller brytning av växelströmmen i enlig- het med en styrsignal; en högspänningstransformator för transformering av den från reläenheten utmatade växelströmmen till en växelström med hög spänning och för utmatning av den transformerade växelströmmen; en enhet för spänningsdubblering för transformering av växelströmmen med hög spänning till en likström med hög spänning, för ökning av en frekvens pá en ström hos likströmmen med åtminstone mer än två gånger, samt för utmatning av likströmmen med hög spänning och ökad fre- kvens; en magnetron för alstring av mikrovågor baserat på likströmmen med hög spänning som har ökad frekvens; en vågledare för inducering av mikrovågorna; en elektrodfri glödlampa för alstring av ett stabilt ljus utan flimmerfenomen med hjälp av de inducerade mikrovågorna; och en styrenhet för alstring av styrsignalen.

2. System enligt krav l, varvid enheten för spän- ningsdubblering, för att öka frekvensen, likriktar spän- ningen/strömmen i den positiva (+) och den negativa (-) perioden i frekvensen på växelströmmen med hög spänning.

3. System enligt krav l, varvid enheten för spän- ningsdubblering innefattar: en första kretsenhet för likriktning av den växel- ström med hög spänning som under en halv period av fre- kvensen pà växelströmmen med hög spänning transformerats från högspänningstransformatorn, och en andra kretsenhet för likriktning av den växel- ström med hög spänning som under den andra halvan av en period transformerats av högspänningstransformatorn_ 10 15 20 523 232 13

4. System enligt krav 3, varvid den första kretsen- heten innefattar: en första kondensator som är kopplad till en första utkontakt pà högspänningstransformatorn; en '-'-kontakt på en första diod som är kopplad till den andra sidan på den första kondensatorn; och en '+'-kontakt på en tredje diod som är kopplad till den andra sidan på den första kondensatorn, och varvid den andra varvid den andra kretsenheten innefattar: en andra kondensator som är kopplad till utkontakten på den andra sidan av högspänningstransformatorn; en '-'-kontakt på en andra diod som är kopplad till den andra sidan på den andra kondensatorn; en fjärde diod som är kopplad till den andra sidan på den andra kondensatorn, varvid en '+'-kontakt på den dioden är kopplad till en '+'-kontakt på den andra dioden.

5. System enligt krav l, är 100 Hz till 120 Hz. varvid den ökade frekvensen