182982. lajstromszámú szabadalom • Vezérlőáramkör gázkisülő lámpákhoz, eljárás a vezérlőáramkör elemeinek meghatározására és világítótest gázkisülő lámpával
1 182 982 2 Eljárást dolgoztunk ki a gázkisülő lámpa, különösen találmány szerinti vezérlőáramkörének kialakításához szükséges elemek meghatározására, amelynek lényege, hogy változtatható kapacitanciájú elemet és változtatható impedanciájú elemet csatlakoztatunk a gázkisülőlámpán keresztül egymáshoz, értéküket egy előre választott értéknél nagyobbra választjuk, majd a kapacitancia értékének meghatározására a kapacitanciát fokozatosan addig csökkentjük, amíg a gázkisülő lámpa egyenletes fényereje hirtelen lecsökken, majd a kapacitanciát éppen annyira növeljük, hogy az egyenletes fényerőt elérjük, ezt követően az impedancia értékének meghatározására az impedanciát fokozatosan addig csökkentjük, amíg a gázkisülő lámpa fénye remegni kezd, és végül az impedanciát éppen annyira növeljük, hogy a fényremegés megszűnjön. Ugyancsak a találmányi cél elérésére gázkisülő lámpát tartalmazó világítótestet hoztunk létre, amely befogásban elhelyezett gázkisülő lámpát, bemeneti pontokhoz csatlakozó és a gázkisülő lámpát indító gyújtóáramkört, és a gázkisülő lámpán átfolyó működtető áram értékét beállító, terhelőáramkörrel ellátott vezérlőáramkört tartalmaz, a gázkisülő lámpa és a bemeneti pontok között sorbakapcsolt kondenzátorral és csillapítótaggal van ellátva és felismerésünknek megfelelően a kondenzátor kapacitása a gázkisülő lámpa kívánt fényerejének biztosításához szükséges áram átengedését lehetővé tevő minimális értékkel legalább egyenlő, vagy annál nem sokkal nagyobb, továbbá a kondenzátor kapacitanciájának és a csillapítótag, előnyösen ellenállás impedanciájának aránya a gázkisülő lámpán átfolyó váltakozó tápáram frekvenciáján legalább 3,3 és legfeljebb 10. A világítótestben a találmány szerinti vezérlőáramkör jól felhasználható. Igen előnyös megoldása a világítótestnek, ha a gázkisülő lámpa egymással szembeni bemeneti pontjai a gázkisülő cső üvegburájával szomszédosán elhelyezett áramvezető anyagú érintkezőkre vannak elektromosan csatlakoztatva, ahol az érintkezők a velük összekötött megfelelő bemeneti ponttól legalább a gázkisülő lámpa hosszának felével egyenlő távolságra vannak. Az érintkezők és a bemeneti pontok között a távolságot előnyösen a gázkisülő lámpa hosszának 80%-a körüli értékre választjuk és közöttük ellenállásokat iktatunk be. A találmány lényege tehát a kapacitás és a csillapítótaghoz rendelt impedancia olyan alkalmas megválasztása, hogy ezzel egyrészt a gázkisülő lámpa megfelelő működtető áramát biztosítjuk, másrészt a gázkisülő lámpán átfolyó áram csúcsainak kiszűrését lehetővé tegyük. A csillapítótag ellenállásértékét előnyösen alacsonyra kell választani, mert különben a hagyományos induktív terhelés teljesítményveszteségét túllépő veszteségek lépnek fel. Az impedancia értéke azonban túlságosan kicsi sem lehet, mivel ekkor a működés során nagy áramcsúcsok juthatnak át a csillapítótagon, és ezért a fényteljesítmény csökkenése, a gázkisülő lámpa károsodása következhet be. Ha viszont a kapacitás túlságosan kicsi, a gázkisülő lámpa fényereje lesz nem megfelelő. Az optimális hatás elérésére a kapacitás reaktanciáját viszonylag nagyra kell választani: az üzemeltetés frekvenciáján a csillapítótag impedanciájánál mintegy 3,3 . . . 10-szer nagyobb legyen. A sorbakötött kondenzátor és csillapítótag értékének ilyen megválasztása a hagyományos tervezési megközelítésnek egyértelműen ellentmond, hiszen eszerint a kondenzátor kapacitását a lehető legnagyobbra kell választani. Amikor az ismert megoldások szerint a csillapítótagot induktivitás formájában alakítják ki, ezzel azt érik el, hogy a kondenzátor és az induktivitás olyan szűrőegységet alkot, amely a működtetőáram nagy csúcsainak kiszűrésére alkalmas. Az ismert megoldásokból példaként idézhetjük a 2 134 439 (Dorgelo) számú északamerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírást, ahol 30 pF kapacitású soros kondenzátor és 2 ... 3 H induktivitású soros tekercs szűrőként működik. Mindkét értéket a lehető legnagyobbra választják a gázkisülő lámpa fényerejének természetesen általában nemkívánatos ingadozásainak elkerülésére. A találmány szerinti megoldás felhasználásával jelentősen lehet egyszerűsíteni a gázkisülő lámpákkal kapcsolatos áramköröket és azok miniatürizálása is lehetővé válik. A találmány tárgyát a továbbiakban példaként! kiviteli alakok kapcsán, a csatolt rajz alapján ismertetjük részletesen. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti vezérlőáramkör egy kiviteli alakjának kapcsolási vázlata, a 2. ábra egy 8 W fényteljesítményű gázkisülő lámpa tipikus üzemfeltételei a kapacitás és az ellenállás értékeinek változásaival, a 3. ábra nagyobb gázkisülő lámpákhoz alkalmazott gyújtási elrendezés vázlata a találmány szerinti vezérlőáramkör felhasználásával, és a 4. ábra az 1. ábra szerinti áramkör alkotóelemeinek elhelyezése Rí ellenállás kivételével egy tokozásban. Az 1. ábra kis teljesítményű L gázkisülő lámpával kapcsolódó vezérlőáramkör kapcsolási vázlatát mutatja. Az áramkörnek A és B bemeneti pontjai váltakozó feszültségű S tápegységhez csatlakoztathatók. Az S tápegység lehet például 220/260 volt feszültségű 50 Hz frekvenciájú váltakozó áramot szolgáltató hálózati csatlakozás. A vezérlőáramkör kimeneti pontjai egyben az L gázkisülő lámpa C és D bemeneti pontjai, amelyek a lámpa elemeihez vannak csatlakoztatva és velük sorban Ci kondenzátor van, amely, mint a következőkben ismertetni fogjuk, az S tápegységből az L gázkisülő lámpába vezetett működtető átlagáram értékét biztosítja a megfelelő fényerő létrehozásához és kapacitása, amelynek értékét általában 0,8 és 7 /rF között választjuk, az adott gázkisülésű lámpa jellemzőihez illeszkedik. Az áramkörben soros csillapítótag, adott esetben Rí ellenállás van az A - B, illetve a C - D bemeneti pontok között kapcsolva. A csillapítótag feladata az L gázkisülő lámpát tápláló áram csúcsainak korlátozása, és ezzel a gázkisülő lámpa károsodásának megelőzése. A csillapítótag értéke is a gázkisülő lámpa jellemzőihez illeszkedik. Az R! ellenállás az áramkör bármely helyén beépíthető, ha az L gázkisülő lámpával és az S tápegység között sorosan van kapcsolva. A találmány szerinti vezérlőáramkör számos gyújtó- vagy indítóáramkör létrehozására alkalmas, mint például rezgőkör kialakítására: az áramkör leegyszerűsítésére sorosan kapcsolt D[ diódát és R2 ellenállást alkalmazunk. Az R2 ellenállás értékének megfelelő választásával a Ct kondenzátor fegyverzetén az alkalmazott váltakozó áramú S tápegység által szolgáltatott áram pozitív félperiódusaiban felgyülemlő pozitív töltés hozzáadódik az S tápegység feszültségéhez a további félperiódusokban, ami hatásosan megnöveli, esetleg — az R2 ellenállás megfelelő választása esetén — akár megduplázza az L gázkisülő lámpa tápfeszültségét. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3