197470. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és áramköri elrendezés gázkisülő fényforrásokat tápláló feszültségátalakítók működési jellemzőinek javítására
9 197470 10 meghajtó M áramkör megfelelő 15 bemenete csatlakozik. A meghajtó M áramkörnek a 2. ábrán TI tranzisztora van, amelynek bl bázisa a 10 kimenethez, a vezérlő V áramkör 7 kimenetéhez és Cl kondenzátoron keresztül a TR transzformátor szekunder L3 tekercsének egyik 26 kimenetéhez van kötve. A TI tranzisztor cl kollektora a TR transzformátor primer L1 tekercsének egyik 22 kivezetéséhez, el emittere pedig a C2 szűrőkondenzátornak és a visszacsatoló L2 tekercs másik 23 kapcsának, valamint a meghajtó M áramkör 16 kivezetésének a közösített pontjára csatlakozik. Ez a közösített pont egyben feszültségátalakitó egyik 28 kimenete is ennél az előnyős megoldásnál, amelynek másik 27 kimenetét a TR transzformátor szekunder L3 tekercsének másik 25 kimenete képezi. A visszacsatoló L2 tekercs kimenő 24 kapcsa RÍ ellenálláson keresztül a Cl kondenzátorhoz van kötve. A primer L1 tekercs másik 21 kivezetése a feszültségátalakitó egyik bemeneti 1 kapcsára, a bemeneti 2 kapocs pedig a vezérlő V áramkör 4 bemenetére csatlakozik. A vezérlő V áramkörben lévő teljesítményarányos J jelképző megfelelő 29, 30, 31, 32 kivezetései, valamint 33 kimenete rendre a vezérlő V áramkör megfelelő 3 kivezetésére, 4 bemenetére, 5 kivezetésére, 6 bemenetére, valamint 7 kimenetére vannak kötve. A 2. ábra szerinti áramköri elrendezés a következők szerint működik. A TR transzformátorból a visszacsatoló L2 tekercsről veszszük le a visszaszőkő feszültséggel arányos jelet, amit a D2 diódával egyenirányitunk és a C2 szűrő kondenzátorral szűrünk. Ha ez a feszültség meghaladja a Dl Zener-dióda nyitási feszültségét, akkor az negatív irányú áramot vezet a TI tranzisztor bl bázisába. Ezzel a TI tranzisztort negatív irányba feszíti elő, amivel annak nyitási idejét csökkenti, a megengedhető Ucgv visszaszökő feszültség értékét növeli. A Dl Zener-diódán meginduló áram egyben a TR transzformátor terhelését is növeli a visszacsatoló L2 tekerccsel való kicsatolással, ami a Uczv viszszaszökő feszültség korlátozását segíti. Szintén a szabályozást segíti a nyitó irányú, önrezgő alapkapcsoláshoz szükséges RÍ ellenállás és Cl kondenzátor közös pontjához kötött szekunder L3 tekercs 26 kimenete, ami által pozitív visszacsatolás jön létre és az L2 tekercs menetszáma alacsonyra választható. További előnyt biztosít, ha az RÍ ellenállás negatív hófoktényezővel rendelkezik. A TI tranzisztor munkaponti bázisáraménak szabályozásával a kitöltési tényező változtatható korlátozott mértékben. A gyújtási folyamat alatt a vezérlő V áramkör 6 bemenetén megjelenő jel hatására alacsony visszaszökő feszültségértékeknél növeli a 7 kimenetén kiadott bázisáramot, nagy értékeknél csökkenti, ezzel is segítve a visszaszabályozást. Begyújtás után a teljesítményarányos J jelképző szabályozza a TI tranzisztor bázisáramát a kívánt mértékben. A 3. ábra szerinti példakénti megoldás alapján ismertetjük a vezérlő V áramkör egy lehetséges belső kialakítását és annak a kapcsolási elrendezés további blokkjaival való kapcsolatát. A vezérlő V áramkör teljesítményarányos J jelképzője vezérlő T2 tranzisztort tartalmaz, amelynek e2 emittere közvetlenül a bemeneti 2 kapocsra van kötve, és R2 ellenálláson keresztül a közösített pontra csatlakozik. A vezérlő T2 tranzisztor b2 bázisa feszültségosztó közös pontjával van összekötve, amely feszültségosztó egyik R4 ellenállása a közösített pontra csatlakozik, másik R3 ellenállása pedig a feszültségátalakitó bemeneti 1 kapcsára van kötve. A vezérlő T2 tranzisztor c2 kollektora változtatható kitöltési tényezőjű G generátor 34 bemenetére csatlakozik. A G generátor további 6 bemenete az SZ szabályozó 8 kimenetével, 35 kimenete - amely egyben a vezérlő V áramkör 7 kimenete is - a meghajtó M áramkör 14 bemenetével van összekötve. A 3. ábra szerinti megoldás az alábbiak szerint működik. A TR transzformátor gerjesztését a meghajtó M áramkör végzi a G generátor 35 kimenetéről kapott vezérlő feszültség alapján. A gyújtási ciklus alatt a G generátor 6 bemenetén keresztül az SZ szabályozó 8 kimenetéről a visszaszőkő feszültség és a belső referencia közötti arány szerinti vezérlőfeszültséget kapja és ennek alapján szabályozza a gerjesztési időt. Gyújtás után a G generátor a 34 bemenetén keresztül a T2 tranzisztor c2 kollektoráról kap vezérlést az áramérzékelő R2 ellenálláson az árammal arányos feszültség és a R3, R4 ellenállásokból álló feszültségosztón a tápfeszültséggel arányos feszültség összegének a b2 bázis és az e2 emitter közötti nyitófeszültséggel való összehasonlítása alapján. Az összehasonlítás eredményeképpen kapott jellel a G generátor ismert módon változtatja 35 kimenetén megjelenő vezérlő feszültség kitöltési tényezőjét. A találmány szerinti megoldás lehetővé teszi, hogy alacsony tápfeszültségnél a fényforrások begyújtsanak és magas tápfeszültségnél se keletkezzen veszteség és a tápfeszültségátalakitó se hibásodjon meg. A találmány szerinti teljesítményszabályozás széles tápfeszültség- és hőmérséklet-tartományon belül biztosítja a beállított teljesítmény betáplálását a fényforrásba. A teljesitményszabályozás során az áramfigyeló R2 ellenálláson veszteség is keletkezik, amely a teljesítményarányos J jelképző érzékenységének növelésével csökkenthető. Megoldásunk szerinti teljesítménystabilitás működési jellemzőit tekintve lényegesen felülmúlja a hasonló ismert megoldások jellemzőit, azoknál közel egy nagyságrenddel jobbnak bizonyult. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
