194670. lajstromszámú szabadalom • Előtét áramkör nagynyomású kisülő lámpa működtetéséhez
1 194 670 2 A találmány tárgya előtét áramkör nagynyomású kisülő lámpa működtetéséhez, amelynek tápfeszültség forrásra kapcsolódó első és második bemeneti csatlakozása, valamint a nagynyomású kisülő lámpa nagynyomású kisülő csövéhez kapcsolódó első és második kimeneti csatlakozása van, a bemeneti csatlakozások a hozzájuk tartozó kimeneti csatlakozásokkal össze vannak kötve oly módon, hogy az első bemeneti csatlakozás és az első kimeneti csatlakozás közé egy első vezérelt félvezetős kapcsoló van beiktatva, amelynek a vezérlőelektródája egy feszültségosztó áramkör első és második ága közötti csatlakozással van összekötve, a feszültségosztó áramkör második ágának negatív és pozitív csatlakozási pólusa van, amely feszültségosztó áramkör legalább egy csatlakoztatott lámpa esetén párhuzamos az első félvezetős kapcsolóval. A találmány tárgya továbbá egy az előtét áramkörrel ellátott lámpa. A bevezetőben körülírt előtét áramkör ismeretes a 3 925 705 számú US szabadalmi leírásból. Ez az ismert áramkör lehetővé teszi nagynyomású kisülő lámpáknak a működtetését olyan készülékben, amelynek a stabilizáló ballasztja nincs az illető lámpához illesztve. Ily módon azon tény mellett, hogy a nagynyomású kisülő lámpák fényhasznossága folyamatosan javul, energia-megtakarítás érhető el a már meglevő készülékeknél, miközben a kívánt megvilágítási erősséget fenn tudjuk tartani. A tápfeszültség változásai a.zt eredményezik, hogy az ismert áramkör alkalmazása esetén a félvezetős kapcsoló vezérlése is változik, és ennek megfelelően a lámpa árama és a lámpa teljesítménye is változik. A feszültségnek vagy az áramnak a változásai alatt azt értjük, hogy az illető feszültség vagy áram négyzetes középértéke változik. A teljesítmény esetén a változásokat az időben átlagolt érték vonatkozásában értjük. Nagynyomású kisülő lámpák sok esetben az élettartamuk során feszültségüket változtatják, a lámpa öregedése során változik a lámpa árama és a lámpa teljesítménye. Mind a tápfeszültség forrás változásai, mind a lámpa öregedése következtében bekövetkező tulajdonságok változásai hátrányosak lehetnek egyrészről a lámpa számára megnövekedett lámpafeszültség esetén, mind az előtét áramkör számára a megnövekedett áram következtében. A iámpa feszültségének növekedése a lámpa kialvásához vezethet, mivel a megnövekedett lámpafeszültség esetén a szükséges újragyújtási feszültség a tápfeszültség forrás feszültsége fölé növekedhet. A megnövekedett lámpa árama azt eredményezi, hogy a félvezető kapcsolón keresztül nagyobb áram folyik, és így a félvezető kapcsoló disszipációja megnő. Különösen abban az esetben, ha az előtét áramkör például a lámpa fejében van elhelyezve, ezek a jelenségek különösen nagy problémákat okozhatnak. A találmány elé célul tűztük ki egy olyan eszköznek a kidolgozását, amelynek a segítségével a tápfeszültség változásai és a lámpa tulajdonságainak a változásai legalábbis részben kompenzálva vannak. A kitűzött célt a bevezetőben körülírt lámpával a találmány szerint úgy értük el, hogy a feszültségosztó áramkör első ága a lámpa feszültségétől függő segéd feszültségforrást tartalmaz, amelynek negatív pólusa a negatív csatlakozási pólushoz, pozitív pólusa a pozitív csatlakozási pólushoz van kötve, és a segédfeszültségforrás, továbbá a második kimeneti csatlakozással is össze van kötve. A találmány szerinti előtét áramkörnek egyik előnye, hogy a lámpán eső feszültség befolyásolja az első vezérelt félvezető kapcsoló vezérlését, aminek eredményeképpen sokkal egyenletesebb lámpafeszültséget kapunk. A találmány szerinti előtét áramkör egy előnyös kiviteli alakjánál a lámpa feszültségétől függő segédfeszültségforrás egymással párhuzamosan kapcsolt kondenzátort és ellenállást tartalmaz. Arra az időre, amikor az első félvezető kapcsoló nyitott állapotban van (vagyis nem vezet), a kondenzátor tölti be a feszültségforrás szerepét, míg arra az időre, amikor a kapcsoló zárva van (vagyis vezet), ugyanez a kondenzátor feltöltődik a második kimeneti csatlakozással való összekötésen keresztül egy olyan feszültségre, amely arányos a lámpa feszültségével. A párhuzamos ellenállás többek között azt a célt szolgálja, hogy nyitott kapcsolóállás mellett a kondenzátoron a feszültségosztó áramkörön átfolyó áram következtében létrejövő feszültségnövekedést semlegesítse a következő periódusra, amelyben az első félvezető kapcsoló ismét zárt állapotban van. Meglepő módon azt találtuk, hogy ezzel az egyszerű kiviteli alakkal az első félvezető kapcsoló kielégítő vezérlése érhető el. Egy olyan előtét áramkör esetén, amely periodikusan változó polaritású tápfeszültségről történő működtetésre alkalmas, legalább a kondenzátor és ellenállás párhuzamos kapcsolása csatlakozik egy egyenirányító híd egyenfeszültségű kapcsaira, amelynek két váltakozó feszültségű csatlakozási pontja a feszültségosztó áramkörbe van beiktatva. Ezáltal nagyon egyszerű módon elérhettük azt, hogy a párhuzamosan kapcsoláson levő feszültség a lámpa feszültségétől függő feszültségforrásként működik, amelynek ugyanaz a polaritása, mint a feszültségosztó áramkörön eső feszültség polaritása. Annak érdekében, hogy a kondenzátor feszültsége és a lámpa feszültsége közötti arányosságot biztosítsuk, a találmány szerinti előtét áramkör egy előnyös kiviteli alakjánál az egyenirányító hídnak egy harmadik váltakozó feszültségű csatlakozása is van, és a harmadik váltakozó feszültségű csatlakozás részét képezi a lámpa feszültségétől függő segédfeszültségforrás, és a második kimeneti csatlakozás közötti összekötésnek. Ebben a kiviteli alakban a lámpa feszültségétől függő segédfeszültségforrás párhuzamos ellenállása egyidejűleg azt a célt is szolgálja, hogy a kondenzátor feszültsége és a lámpa feszültsége közötti arányosságot fenntartsa abban az esetben is, ha a lámpa feszültségének négyzetes középértéke csökken. Egy további kiviteli alak szerint a kondenzátor és ellenállás a párhuzamos kapcsolása és a második kimeneti csatlakozás közötti összekötés egy kapcsolót tartalmaz. Előnyös a kapcsolót csak abban az esetben zárni, amikor az első félvezető kapcsoló zárva van, mivel a második kimeneti csatlakozáson levő feszültség csak akkor arányos a lámpa feszültségével, amikor az első félvezető kapcsoló zárva van. Előnyösen a párhuzamos kapcsolás és a második kimeneti csatlakozás közötti összekötés egy második ellenállást is tartalmaz. Ez a második ellenállás a 5 10 15 20 25 30 35 4C 45 50 55 60 65 2
