188204. lajstromszámú szabadalom • Elektronikus tápegység kisülési lámpához, eljárás a tápegység alkalmazására, valamint szűrőtag a tápegységhez
1 188 204 2 va, amelynek vezérlő elektródája egy szabályozó áramkör kimenetére van csatlakoztatva. Ezen tápegységgel a kisülési lámpa áramát úgy szabályozzuk, hogy a szekunder tekercset (17) egy félperióduson belül meghatározott idő eltelte után rövidre zárjuk. A találmány tárgya még a tápegységhez csatlakoztatott szürőtag, amelynek lényege abban van, hogy a szűrőkondenzátorhoz két fojtó (25) van csatlakoztatva, amely a tápegység két tápbemenetével van sorosan kapcsolva. (Jellemző ábra: 1) A találmány tárgya elektronikus tápegység kisülési lámpákhoz, valamint eljárás a tápegység alkalmazására, továbbá szűrőtag a tápegységhez. Kisülési lámpákhoz tápegységként különféle kapcsolási elrendezések ismeretesek. Ezeknek a berendezéseknek a lényege az, hogy a hálózati frekvenciánál lényegesen nagyobb frekvenciájú jelet állítanak elő bennük, és azt a jelet vezetik azután a kisülési lámpához. A gyakorlatban az alkalmazott frekvenciatartomány 20-120 kHz tartományban van, és valamilyen elektronikus kapcsolóelemmel, célszerűen kapcsolóüzemben működtetett tranzisztorokkal hozzák létre. A nagyfrekvenciás jel előnye az, hogy a lámpa fogyasztása világításkor kisebb lesz, aminek részben az az oka, hogy a lámpa hatásfoka ilyenkor megnő, részben pedig az, hogy a tápegységben a disszipációs teljesítmény lecsökken. Ismeretes egy olyan tápegység, amely egyenáramú tápegység sarkaihoz csatlakoztatott nagyfrekvenciás oszcillátort tartalmaz, amely oszcillátor két sorosan kapcsolt tranzisztort tartalmaz, amelyek vezérlő transzformátorral ellenütemben vannak vezérelve, és ahol a vezérlő transzformátor primer tekercsének az egyik kivezetése a tranzisztorok közös pontjára, másik kivezetése pedig egy rezgőkör rel van összekapcsolva, amely rezgőkör induktív tekercset és rezonancia kondenzátorokat tartalmaz. A berendezésben a lámpával párhuzamosan egy kapcsoló kondenzátor van elhelyezve, és a lámpa a rezgőkörrel sorosan van kapcsolva. A berendezés tartalmaz még egy az egyenáramú tápegységgel párhuzamosan kapcsolt szürőkondenzátort is. Ez az ismert berendezés úgy működik, hogy az alkalmazott rezonancia kondenzátor az első félperiódusban töltődik, a második félperiódusban pedig a lámpán keresztül kisül. Vagyis a szűrőkondenzátor is csak minden második félperiódusban töltődik, ami egyben azt is jelenti, hogy a töltőáramnak nagy lesz az amplitúdója. Ez a nagy amplitúdó hátrányos, mert a felharmonikusok amplitúdója nagy lesz, és így az okozott rádiózavar jelentős lesz, és a szűrökondenzátoron nagy lesz a veszteségi teljesítmény. Az ismert tápegység úgy működik, hogy az alkalmazott rezonancia kondenzátor az első félperiódusban töltődik, a lámpán pedig akkor folyik áram, amikor a kondenzátor a második félperiódusban kisül. Ez tehát azt jelenti, hogy a szűrökondenzátor csak minden második félperiódusban töltődik, ami egyben azt is jelenti, hogy a töltőáramnak nagy lesz az amplitúdója. Ez a nagy amplitúdó két szempontból is hátrányos, egyrészt a felharmonikusainak az amplitúdója is nagy, és ennek következtében az okozott rádiózavar is jelentősebb, másrészt a szűrökondenzátoron is nagy lesz a veszteségi teljesítmény. A tranzisztoroknak ennél a kapcsolási elrendezésnél egyik jellemző tulajdonsága az, hogy amikor a tranzisztor bekapcsol, az áram emelkedésének a sebessége nagyobb, mint az a sebesség, amilyennel a tranzisztor árama a kikapcsoláskor csökken. Ezt a jelenséget a továbbiakban átfedési időnek fogjuk nevezni. Ez az átfedési idő jelen példánkban az ellenütemben vezérelt tranzisztorok esetében azt jelenti, hogy akkor, amikor a tranzisztorok vezérlőfeszültsége egyszerre vált irányt, egy rövid ideig, pontosabban az átfedés idejéig mindkét tranzisztor bekapcsolt állapotban van, vagyis amikor az egyik tranzisztor bázisán vezérlőjel jelenik meg, a kikapcsolásra, az még egy ideig bekapcsolt állapotban marad. Egy ilyen működésű kapcsolási elrendezést ismertet a 4 075 476 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás, ahol az átfedési idő csökkenését úgy próbálták megvalósítani, hogy egy további szűrőáramkört építettek a berendezésbe. Találmányunk több célt tűzött ki, egyrészt célul tűztük ki, hogy olyan tápegységet hozzunk létre, amely a bevezetőben említett tápegység továbbfejlesztett változata, ahol a rádiózavar és a szűrőkondenzátorokon fellépő nagy veszteségi teljesítmény lecsökkenthető. A találmány szerinti tápegység lényege abban van, hogy a rezonancia kondenzátorok egymással sorosan kapcsolva vannak az egyenáramú tápegység két kivezetésével párhuzamosan kapcsolva, és a rezonancia kondenzátorokkal egy-egy dióda van párhuzamosan kapcsolva, és a rezonancia kondenzátorok közös kivezetése van a rezgőkörrel a kisülési lámpa elektródáján keresztül összekapcsolva. A találmány szerinti tápegység egy előnyös kiviteli alakját az jellemzi, hogy a kapcsoló kondenzátor kapacitásának értéke a rezonanciakondenzálorok kapacitásértéke összegének a fele vagy negyede; a dióda vagy az egyik vagy a másik rezonancia kondenzátorral van párhuzamosan kapcsolva. A kapcsoló tranzisztorok emitterével egy-egy dióda van sorosan kapcsolva. A vezérlő transzformátor egy további szekunder tekerccsel van ellátva, amely szekunder tekerccsel egy vezérelt elektronikus kapcsoló elem van párhuzamosan kapcsolva, amely vezérelt elektronikus kapcsoló elem vezérlő elektródája egy, a kapcsoló elemet minden második félperiódusban átbillentő szabályozó egységgel van összekapcsolva. A vezérlő transzformátorhoz kiképzett szekunder tekerccsel a vezérlő transzformátor primer tekercsét, valamint a vele sorba kapcsolt induktív tekercset és rezonancia kondenzátorokat úgy vezéreljük, hogy abban a félperiódusban, amikor az áram kikapcsolt állapotban van, a szekunder tekercset rövidre zárjuk, a másik félperiódusban pedig a vezérlő transzformátor vasmagját telítésbe vezéreljük. A találmány tárgya tovább még egy tápegység is, ahol a tranzisztorok közös pontjával két vezérlő transzformátor van sorosan kapcsolva. Ennek a tápegységnek a lényege, hogy az első vezérlő transzformátort szekunder tekercsével vezérelt elektronikus kapcsoló elem van párhuzamosan 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
