200871. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés nagynyomású nátrium kisülő lámpa működtetésére
HU 200871 B A találmány tárgya kapcsolási elrendezés nagynyomású nátrium kisülő lámpa működtetésére, amelynek két, a nagynyomású nátrium lámpához vezető csatlakozója, egy vezérelt fő kapcsolóeleme van, a kapcsolóelem vezérlőelektródája egy vezérlő áramkör kimenetére csatlakozik, az áramkörben a lámpa egyik csatlakozójával sorosan egy mérőimpedancia, és a lámpa csatlakozóival párhuzamosan egy másik mérőimpedancia van kapcsolva, a mérőimpedanciák továbbá a vezérlő áramkör bemenetére vannak vezetve. A bevezetőben körülírt kapcsolási elrendezés ismeretes az EU 0.228.123. számú európai szabadalmi bejelentésből. Az ismert kapcsolási elrendezésben a mérőimpedanciákat ellenállások alkotják, és a kapcsolási elrendezés úgy van kialakítva, hogy működés közben az ellenállásokon keletkező S jel a lámpa feszültségével arányos részének és a lámpa átfolyó árammal arányos résznek az összegéből áll. Az 4y előállított S jelnek a polaritása megfelel a lámpa áramával arányos rész polaritásának. Szokásos módon, a nagynyomású kisülő lámpákat váltakozó feszültségről vagy pulzáló egyenfeszültségről működtetik. Az a teljesítmény, amellyel a lámpa működik, az az átlagos teljesítmény, amelynek átlagolási ideje elég hosszú a lámpát működtető feszültségben előforduló legalacsonyabb frekvencia periódusidejéhez képest. Átlagos lámpa feszültség vagy áram alatt olyan feszültséget és áramot értünk, amely a lámpa feszültsége vagy lámpa árama abszolút értékének időbeni átlaga. Az átlagos lámpa feszültségnek vagy átlagos lámpa áramnak a meghatározása egy másik módszer szerint a lámpa feszültség áram négyzete időbeni átlagának a gyöke, ami az úgynevezett effektiv érték. A mindenkori lámpa feszültségnek periódikusan viszonylag rövid időtartamú csúcsfeszültsége van, az úgynevezett újragyújtási feszültség, amelyet követ egy viszonylag magas, és hozzávetőlegesen állandó értékű feszültség. A viszonylag magas, hozzávetőleges állandó érték a plató feszültség. A névleges lámpaáram és névleges lámpafeszültség az átlagos lámpa áram névleges értéke, és az átlagos lámpafeszültség névleges értéke. Ez az ismert kapcsolási elrendezés a vezérlő áramkörével lehetővé teszi egy nagynyomású nátrium lámpa szabályozott működtetését, hozzávetőlegesen állandó átlagos lámpa feszültsége, amelynél a szabályozási folyamat időállandója viszonylag rövid idejű lehet, így figyelemmel arra a tényre, hogy nagynyomású nátrium kisülő lámpáknál az átlagos lámpa áramnak ugrásszerű változására az átlagos lámpa feszültség ugrásszerűen ellentétes polaritással változik, majd az áram változásával azonos polaritással fokozatosan változik addig, ameddig a megváltozott lámpa áramhoz tartozó stabil munkapontot el nem éri. Az ismert kapcsolási elrendezésben azonban a rövid időállandójú szabályozási folyamat csupán azért lehetséges, mivel a vezérlő áramkörre vezetett S jel a lámpa áramának egy állandó hányadát alkotja. Ennek következtében csak megközelítően biztosítható az állandó lámpa feszültségű működtetés. Ennek az a hátránya, hogy egy az átlagos lámpafeszültségtől nagyon erősen függő tényező, mint pél1 dául a lámpa által kibocsátott fény Tc színhőmérséklete, csak durva közelítéssel marad állandó. Az ismert kapcsolási elrendezés egy további tulajdonsága, hogy a lámpa feszültsége szabályozásának lehető legjobb megközelítésének elérése érdekében az S jelben a lámpa áramával arányos részt éppen csak akkorára választják, hogy az S jel polaritása a lámpa áramának polaritásával azonos legyen, közvetlenül a lámpa áramának és lámpa feszültségének ugrásszerű változása után is. Ennek az a következménye, hogy az S jel kezdeti értéke nagyon korlátozott, figyelmen kívül hagyva az arányos részek bármelyikének az értékét. Ez a szabályozási folyamatban egy bizonyos tehetetlenséget okoz, és korlátozza az állandó átlagos lámpafeszültségnek és az állandó Tc színhőmérsékletnek a megközelítését. A találmány elé célul tűztük ki egy olyan intézkedés kidolgozását, amellyel a Tc színhőmérséklet állandó értéken való tartását jobban megközelíthetjük. A kitűzött célt a bevezetőben körülírt kapcsolási elrendezéssel a találmány szerint úgy éljük el, hogy a lámpa egyik csatlakozója és a vezérlőáramkör bemenete közé ellenállás és kondenzátor soros kapcsolása van beiktatva. ílymódon elérjük, hogy a lámpa áramának a szabályozási folyamatban való részvétele változik. Ezáltal egy viszonylag egyszerű módon javítható a lámpa működésekor az állandó lámpa feszültség megközelítése. Az „ellenállás alatt a jelen leírásban és a hozzáfűzött igénypontokban egy olyan egyenértékű impedanciát is értünk, amely impedancia együttesnek óhmos komponense van. A szabályozási folyamathoz szükséges jelet a pillanatnyi lámpa áramából állíthatjuk elő. A kapcsolási elrendezés helyes működéséhez azonban elhasználhatjük a lámpa áramának átlagos értékét is. Hasonlóképpen, a pillanatnyi lámpafeszüitséget felhasználhatjuk, mint a lámpán levő feszültséget, de szintén használhatjuk a lámpa feszültségének átlagos értékét is. A lámpa feszültségének és a lámpa áramának átlagos értékéül használhatjuk az effektiv értéket éppúgy, mint az abszolút érték átlagolása után kapott értéket. Jóllehet, ezen értékek között különbségek lehetnek, ezek azonban nem befolyásolják hátrányosan a kapcsolási elrendezés helyes működését. Abban az esetben, ha a kapcsolási elrendezés nagynyomású nátrium kisülő lámpa váltakozó feszültségről történő működtetésére alkalmas, akkor a lámpa egyik csatlakozójához vezetett soros ellenállás és kondenzátor kombinációba egy egyenirányító eszköz beiktatása is szükséges. Az egyenirányító eszköz lehet egy teljes hullámú egyenirányító. Egy lehetséges változat szerint az egyenirányító eszköz egy félhullámú egyenirányító. Az egyenirányító eszköz segítségével biztosítható, hogy a lámpa árama arányos értékének megfelelő jelet vezethetünk a vezérlő áramkörre. A kapcsolási elrendezés egy további kiviteli alakja szerint az egyenirányító eszköz egy csúcsdetektor áramkör részét képezi. Ekkor egy félhullámú egyenirányító elégséges. Az ellenállás és kondenzátor kombinációjában levő ellenállás teljesen, vagy 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
