191780. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés nagynyomású kisülő lámpa működési feszültségének a beállítására
1 191.780 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés nagynyomású gázkisülő lámpa működési feszültségének egy adott névleges értékre történő beállítására, amely a lámpával sorosan elrendezett, vezérelhető áramkorlátozót, valamint ezt vezérlő beállító áramkört tartalmaz, a beállító áramkör kimenő jelét a lámpa névleges működési feszültségét meghatározó kívánt érték és a lámpa pillanatnyi működési feszültségét meghatározó tényleges érték közötti különbség határozza meg A nagynyomású gázkisülő lámpák működése közben gyakran merülnek fel nehézségek annak következtében, vagy a lámpa élettartama során változó működési feszültség változása következtében, ami a lámpa öregedése során fellépő jelenség. Ez a lámpa túlterheléséhez vezethet, és ezáltal annak élettartama megrövidül. Nátrium kisülő lámpáknál a nátrium nyomása megnövekszik, ezen túlmenően az a nem-kívánt hatás lép fel, hogy a lámpa szintulajdonságai változnak a lámpa működési feszültségével együtt. A lámpa működési feszültéségének változásai nem csupán az előbb említett öregedési jelenség következtében lép fel. hanem azt gyártási toleranciák is okozhatják. Gyakran fordul elő, hogy a lámpa működési feszültsége növekszik az élettartama során jóllehet a működési feszültség csökkenése, vagy mindkét ha tás kombinációja egyidejűleg léphet fel ez alatt az idő alatt. Következésképpen a lámpa működési feszültségének egy adott névleges értélae történő beállítása alatt azt is értjük, hogy valamennyi adott típusú lámpához amennyiben az az előbb említett áramköri elrendezéssel működik, ugyanazt a működési feszültséget állítjuk be. Ez nem jelenti a teljesítmény-stabilizálást, mivel a gyártási toleranciák következtében az egyes lámpák teljesítményfelvétele különböző lehet ahhoz, hogy ugyanazt a működési feszültséget érjük el. Ugyanezen oknál fogva nem lehetséges az sem, hogy csupán a lámpa áramát stabilizáljuk. A 0 104 687 európai közrebocsátási irat a bevezetőben körülírt áramköri elrendezést ismerteti, amelylyel a nagynyomású gázkisülő lámpák működési feszültségét állítják be abban az esetben, ha annak pillanatnyi működési feszültsége a kívánt névleges működési feszültséget 10 %-nál nagyobb mértékben meghaladja. E célra egy rendkívül komplikált és költséges beállító áramkört alkalmaznak. Jóllehet, egy ismételt beállítás nem jön létre abban az esetben, ha a lámpa működési feszültsége csökken. Az ismert áramköri elrendezésben a lámpa működési feszültségének V-onkénti változására a lámpa működési feszültsége csak oly mértékben változtatható, hogy a lámpa teljesítménye legfeljebb 1,5 % mértékben változzon, különben a lámpa működésében instabilitás jön létre. Jóllehet, ilyen kismértékű lámpa teljesítményváltozás nem mindegyik lámpatípusnál elegendő ahhoz, hogy a lámpa működési feszültségének változásait kielégítő mértékben lehessen kompenzálni. A találmány elé célul tűztük ki egy olyan kap csolási elrendezés kidolgozását nagynyomású gázkisülő lámpák működési feszültségének beállítására különösen nagynyomású nátriumgőz kisülő lámpákhoz, amely lehetővé teszi a lámpa működési feszültségének egy adott névleges értékre történő pontos beállítását anélkül, hogy a lámpa működése közben instabilitások lépnének fel. Mind á névleges érték feletti, mind a névleges érték alatti működési feszültséget be kell állítani. A kitűzött célt a bevezetőben körülírt kapcsolási elrendezéssel a találmány szerint úgy értük el, hogy a lámpával párhuzamosan egy fűtőeszköz van elrendezve, a fűtőeszköz hőcsatolásban van egy hőfokfüggő villamos eszközzel, amely hőfokfüggő villamos eszköz a lámpa pillanatnyi működési feszültségétől függő tényleges feszültséget állítja elő. A lámpa működési feszültségétől függően a fűtő eszköz jobban vagy kevésbé van hevítve. Az R fűtőeszköznek a P ellenállás veszteségei a P=Ul3/R összefüggés szerint függnek össze az Ul lámpa működési feszültségével, és flymódon a működési feszültség stabilizálásához alkalmas mennyiséget állítja elő. Ezek a veszteségek egy hőfokfüggő villamos eszközt hevítenek, amely azt villamosán mérhető, és ílymódon elektronikusan feldolgozható jellé alakítható át. Például, abban az esetben, ha a hálózati feszültség ingadozása következtében a lámpa árama ugrásszerűen változik, akkor a lámpa termikus időállandója, vagyis az az idő, amely a szintén ugrásszerű kezdeti működési feszültségváltozás és az ezt követő, kezdeti értékre történő átmenet között eltelik a lámpa típusától függően több másodperc és néhány perc között lehet. A stabil beállításhoz ezért előnyös, ha a fűtőeszközből és a hőfokfüggő villamos eszközből álló egységnek a termikus időállandója a lámpa termikus időállandójának a nagyságrendjébe esik. Amennyiben szükségessé válna a feszültségváltozásoknak ilyen nagy időállandóval elektronikus úton történő beállítása, akkor ahhoz nagyértékű, költséges kondenzátorokra és műveleti erősítőkre lenne szükség ezekhez a beállító áramkörökhöz annak érdekében, hogy a szivárgó áramokat olyan kis értéken tartsuk, amennyire az csak lehetséges. Ez okból a találmány szerinti kapcsolási elrendezésnél olyan beállító áramkört alkalmaztunk, amely nem tartalmaz elektronikus integráló áramkört, de amelynek a kívánt beállítási időállandóját a fűtőeszköznek és a hőfokfüggő villamos eszköznek az együttese biztosítja. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy kiviteli alakjának olyan egyszerű áramköre van amelynél a tényleges feszültség a kívánt feszültséggel együtt egy differenciál erősítőre van vezetve, amely nek a kimeneti jele vezérli a vezérelhető áramkorlátozót. A hőfokfüggő eszköz előnyösen egy további villamos eszközzel, valamint egy feszültségforrással sorosan van kapcsolva, és a tényleges feszültséget a két sorbakapcsolt eszköz csatlakozási pontjáról vezetjük le. Ezt az elrendezést egyszerűen előállíthatjuk, és amelynek a költségei alacsonyak. Annak érdekében, hogy a lámpa működési feszültségét a környezeti hőmérséklet változásától függetlenül tudjuk beállítani, a találmány egy további előnyös kiviteli alakjánál a kívánt feszültséget a környezeti hőmérséklet függvényében változtatjuk. A környezeti hőmérséklet változásai úgy is kompenzálhatók, ha a további villamos eszköz szintén hőmérsékletfüggő, amely a fűtőeszközzel hevített hőfokfüggő eszközzel sorba van kapcsolva. A hőfokfüggő villamos eszköz lehet egy hőfokfüggő ellenállás (NTC vagy PTC ellenállás), vagy egy szilícium hőérzékelő, vagy egy hőmérsékletfüggő Zener-feszültségű Zener-dióda. Egy hőfokfüggő ellenállás jelenti a legolcsóbb megoldást, amely egyben a legkevésbé érzékeny a külső zavarokra. A szilícium hőérzékelőknek a hőmérséklet-karakterisztiká5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
