195051. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés nagynyomású kisülő lámpa működtetésére
A találmány tárgya kapcsolási elrendezés legalább egy kisülő egyenfeszültségű feszültségforrásról történő működtetésére, amelynek egyenfeszültségű feszültségforrásra csatlakoztatható egyenfeszültségű bemeneti csatlakozásai, valamint a kisülő lámpára csatlakoztatandó, váltakozó feszültségű kimeneti csatlakozásai vannak, továbbá egyenváltakozó feszültségátalakítója, és a lámpa működése közben a lámpán átfolyó áramot korlátozó áramhatárolója van. A fenti kapcsolási elrendezés ismeretes az 1 149 111 számú DE szabadalmi leírásból, amely kapcsolási elrendezés kisnyomású kisülő lámpák működtetésére szolgál járművekben. Az így működtetett lámpák szokásosan nagyfrekvenciáról dolgoznak. A „nagyfrekvencia" fogalom alatt jelenleg 500 Hz-et vagy ennél nagyobb frekvenciát értünk. Kisnyomású kisülő lámpák különösen alkalmasak szállítóeszközök belső megvilágítására, és azokat e célra gyakran haszálják. Ezek azonban nem különösen alkalmasak reflektorlámpákba, miven azok meglehetősen nagy méretűek. Nagynyomású kisülő lámpák azonban alkalmasak reflektorlámpaként, és ezt javasolja is a szakirodalom. Nagynyomású kisülő lámpáknak az ismert kapcsolási elrendezéssel történő működtetése azonban nem célszerű, mivel az ismert kapcsolási elrendezés egyenváltakozó feszültségátalakítója négyszög alakú váltakozó feszültséget állít elő. Ez a lámpa instabil működését eredményezheti, a fellépő akusztikus rezonanciák következtében. Ez a hátrány kiküszöbölhető egy olyan ismert átalakítóval, amelynek kimenő feszültsége szinuszos. Az ismert kapcsolási elrendezésnek egy további hátránya, hogy a teljesítmény szabályozására nincs lehetőség. Jóllehet, általában nagynyomású kisülő lámpák begyújtása után egy átmeneti állapot jelenik meg, mielőtt az állandósult működést elérnék. Az említett átmeneti állapot alatt a lámpában stabil ívkisülés alakul a begyújtás alatti letörés után, amivel együtt a lámpán levő feszültség fokozatosan növekszik. A lámpa átmeneti viselkedése befolyásolható a lámpán átfolyó árarrt befolyásolásával, és ily módon befolyásolható a lámpa által felvett teljesítmény is. A találmány elé célul tűztük ki egy olyan kapcsolási elrendezésnek a kidolgozását, amely alkalmas járművek reflektoraiban kisülő lámpák működtetésére. A kitűzött célt a bevezetőben körülírt kapcsolási elrendezéssel a találmány szerint úgy értük el, hogy a kapcsolási elrendezés nagynyomású kisülő lámpa működtetésére alkalmas, az egyenváltakozó íeszültségátalakító egy szinuszos konverter, és az egyenfeszültségű bemeneti csatlakozások, valamint a szinuszos konverter közé egy vezérelhető egyenfeszültségű konverter van beiktatva. 1 2 A „szinuszos konverter" fogalom alatt a jelen leírásban és a hozzáfűzött szabadalmi igénypontokban egy olyan egyenváltakozó feszültségátalakítót értünk, amely működés közben lényegében szinuszos váltakozó feszültséget állít elő. Az „egyenfeszültségű konverter" fogalom alatt egy egyenváltakozó feszültségátalakítót értünk. A találmány szerinti kapcsolási elrendezésnek az az előnye, hogy mind a teljesítmény szabályozása, mind lényegében szinuszos kimenő feszültség előállítható a segítségével, viszonylag egyszerű módon. További előny, hogy a szabályozható egyenfeszültségű átalakító alkalmazása következtében a kapcsolási elrendezés nagy mértékben érzéketlen az alkalmazott egyenfeszültségű feszültségforrás feszültségingadozásaival szemben. Ez különösen lényeges reflektor lámpákban történő működtetéshez alkalmazott kapcsolási elrendezésnél, amelynél az egyenfeszültségű feszültségforrást általában akkumulátor jelenti. A gyakorlatban ezeknek az akkumulátoroknak a feszültsége 9 és mintegy 15 V között van. Nagyon lényeges a váltakozó feszültségű jelnek szinuszos alakja, mivel a szóbanforgó nagynyomású kisülő lámpák működése az instabilitásoktól mentes, annak következtében, hogy azok akusztikus rezonanciája viszonylag nagyon keskeny frekvenciatartományra korlátozódik. Az egyenfeszültségű konverterek jól ismeretesek, és azok általában alkalmasak a kimenő feszültség és áram szabályozására. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy előnyös kiviteli alakjánál az egyenfeszültségű konverter feszültségnövelő konverter. Az ilyen feszültségnövelő konverterek általánosan ismertek; többek között a „ Switch Mode Power Supply, Basic Theory and Design", K.Kitsum, New York, 1984 könyvből. Egy feszültségnövelő konverternek egyik előnye, hogy az egyenfeszültségű feszültségforrásból működés közben állandó áramot vesz fel. További előnye abban van, hogy a konverter által előállított feszültség nagyobb, mint a tápfeszültség, amelynek eredményeképpen a szinuszos konverterben a transzformálás korlátozható. Megjegyzendő, hogy a gyakorlatban alkalmazott nagynyomású kisülő lámpák ívfeszültsége többnyire mintegy 100 V körül van. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy további kiviteli alakjánál az áramhatároló a szinuszos konverter és a váltakozó feszültségű kimeneti csatlakozások közé van iktatva, amelynek az az előnye, hogy áramhatárolóként passzív áramköri elemek, mint például kondenzátorok és induktivitások alkalmazhatók, aminek következtében — miközben a szinuszos jelalakot fenntartjuk — az áramhatároló teljesítményvétele korlátozott értéken marad. Az áramhatároló előnyösen egy kapcsolható söntölhető induktivitás és egy telítéses induktivitás soros kapcsolása alkotja. A söntöl-2 195051 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
