190091. lajstromszámú szabadalom • Terhelőegység, különösen kisfeszültségű izzólámpához
I 2 190091 3 A találmány tárgya terhelóegység, különösen kisfeszültségű izzólámpához, amely bemeneti kapcsokra vezetett váltakozófeszültséget kisebb feszültséggé átalakító, kimeneti kapcsokon keresztül terhelésre, különösen izzólámpára juttatott elektromos teljesítményt változtató vezérlő egységgel van kialakítva, amely az egyik bemeneti kapocs és az egyik kimeneti kapocs között sorosan beiktatott főkapacitást, a főkapacitással párhuzamos ágban elrendezett kisegítő kapacitást, valamint vezérlő logikai elemet tartalmaz. A találmány szerinti terhelőegység feladata kisfeszültségű táplálást biztosítani izzólámpák részére. Az izzólámpákkal kapcsolatos szakirodalomból jól ismert, hogy a kb. 120 V névleges feszültségen üzemeltetett izzólámpák hatékonysága, vagyis lm/W mutatója nem olyan jó, mint a kisebb feszültségen üzemeltetett izzólámpáké. Az ismert áramkörök a kisebb feszültség biztosítását a költségek, a térfogat és a tömeg nem kívánatos növelése révén érik el, vagy oly módon, hogy az elektromágneses kölcsönhatások szintje nemkívánatosán magas. Az irodalomból ismert kisfeszültségű izzólámpákat ellátó tápegységek mágneses alkatrészekkel érik el a feszültségtranszformálását. A mágneses alkatrészek költségei azonban viszonylag nagyok és ezért a velük biztosított teljesítménynövekedés gazdaságtalan költségszinten valósul meg. Más tápegységekben fázisvezérló technikákat alkalmaznak, amikoris nagyon szűk impulzusokra van szükség, és ilyenkor a tápegységgel kiszolgált terhelésen viszonylag nagy áramimpulzusok folynak. Ennek következménye az elektromágneses kölcsönhatások szintjének növekedése, a megbízhatóság csökkenése. A fentiekből kiindulva a találmány feladata olyan terhelőegység kidolgozása, amely kisfeszültségű izzólámpák tápellátását biztosítja és viszonylag alacsony költségszinten állítható elő. További feladat kisfeszültségű izzólámpák részére olyan terhelóegység kidolgozása, amelynek révén az elektromágneses interferenciajelenségek nem megengedhető magas szintje elkerülhető. A kitűzött feladat megoldására olyan, különösen izzólámpákhoz alkalmazható terhelöegységet dolgoztunk ki, amely bemeneti kapcsokra vezetett váltakozófeszültséget kisebb feszültséggé átalakító, kimeneti kapcsokon keresztül terhelésre, különösen izzólámpára juttatott elektromos teljesítményt változtató vezérlő egységgel van kialakítva, amely az egyik bemeneti kapocs és az egyik kimeneti kapocs között sorosan beiktatott főkapacitást, a fókapacitással párhuzamos ágban elrendezett kisegítő kapacitást, valamint vezérlő logikai elemet tartalmaz, és a találmány szerint egy vagy több kisegítő kapacitást tartalmaz, továbbá a vezérlő logikai elemre kapcsolt, mindegyik kisegítő kapacitást a bemeneti kapcsokra vezetett váltakozófeszültség legalább egy periódusában a megfelelő, a főkapacitással párhuzamos ágba beiktató legalább egy kapcsolóelemmel van ellátva, ahol a vezérlő logikai egység a terheléssel párhuzamosan van csatlakoztatva. A találmány szerinti terhelóegység egy előnyös kiviteli alakjában mindegyik kisegítő kapacitással egy-egy kapcsolóelem van sorosan kapcsolva, amely például kis ellenállású kétirányú áramvezető úttal van kialakítva. Előnyösen a kapcsolóelemek egymástól függetlenül működtethetők. Célszerű, ha a fókapacitással párhuzamosan kapcsolt kisegítő kapacitásokon eső feszültség közelítőleg azonos a főkapacitáson eső feszültséggel. A kapcsolóelem célszerűen olyan, hogy a terhelésen, különösen izzólámpán folyó áramtól függő nagyságú vezérlőjellel válthatóan vezető vagy nem vezető állapotba hozható. Célszerűnek bizonyult, ha a terhelés 36 V körüli tápfeszültségen működtetett mintegy 60 W teljesítményű izzólámpa, a fókapacitás kapaci tánc iája mintegy 25 pF, a kisegítő kapacitásokra összesen szintén ugyanekkora kapacitancia jut, és a terhelőegység bemeneti kapcsaira vezetett váltakozóáram feszültsége 120 V, frekvenciája 60 Hz. A találmány tárgyát a továbbiakban példakénti kiviteli alak kapcsán, a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti terhelőegység kapcsolási elrendezése, mig a 2. ábra logikai vezérlőegység alkalmazása a terhelésen, például izzólámpán folyó áram megfigyelésére és az 1. ábra szerinti terhelóegység kapcsolóelemének vezérlésére. A találmány szerinti, különösen kis feszültségű izzólámpához kidolgozott terhelóegység (1. ábra) feszültségátalakitó 10 vezérlőegységet tartalmaz, amely 12 váltakozóáramú feszültségforrásból 13 és 14 bemeneti kapcsokon keresztül felvett feszültséget átalakítás után 15 és 16 kimeneti kapcsokon keresztül izzólámpára, vagy más hasonló 11 terhelésre juttat. A 11 terhelés lehet például olyan kisfeszültségű izzólámpa, amely 24...36 V feszültségen üzemeltethető. A 10 vezérlőegység lehetővé teszi, hogy a 11 terhelés viszonylag kis szélességű kimeneti hasznos teljesitménytartományban, szabályozott állandó bemenő teljesítmény mellett üzemeljen, vagyis például ha a 11 terhelés izzólámpa, akkor fényessége alig változik. Ilyen alkalmazás mellett a terhelésen, tehát az izzólámpán eső feszültség egy meghatározott állandó értéken jól tartható, mig a 12 váltakozóáramú feszültségforrás árama meghatározott határok között, például 1 20X-kal változik. A találmány szerinti terhelóegység 10 vezérlőegysége lényegét tekintve kapacitiv jellegű feszültségátalakitó, amelyen Cl föka-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 G5 3
