191142. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés váltakozó áramú hálózatról működtetett gázkisülő lámpa fényerejének folyamaos szabályozására
3 191 142 4 impulzusának kezdőpontja ti, végpontja t2 időpontban. Ha ti nagyobb nullánál, de kisebb tm-nél, valamint t2 nagyobb T/2-nél, akkor a gázkisülő lámpa hidegen történő begyújtásától kezdve a maximális fényerő eléréséig, azaz a gázkisülő lámpa bcmelcgcdésénck ideje alatt a vezérelhető félvezető kapcsolón át folyó áram nullátmenetének időpontja mindig a ti és t2 időpontok közé, azaz a gyújtóimpulzus időtartamára fog esni. Ez cselben a vezérelhető félvezető kapcsolón át folyó áram nullátmenetének időpontjában mindig megtörténik a vezérelhető félvezető kapcsoló újragyújtása és így a gázkisülő lámpa működését a fényerőszabályozó áramkör nem befolyásolja. A gázkisülő lámpa a maximális teljesítményt veheti és veszi is föl. A 2. ábrán egy leszabályozott gázkisülő lámpa jelalakjai láthatók. Ha a külső szabályozó jel hatására ti értéke nagyobb lesz tm-nél, akkor a vezérelhető félvezető kapcsoló árama nullátmenetének időpontjában nem történik meg a vezérelhető félvezető kapcsoló gyújtása. A vezérelhető félvezető kapcsoló gyújtása később, a ti időpontban, a gyújtóimpulzus kezdőélénél lesz. A gyújtás késleltetése a gázkisülő lámpa cncrgiafelvételének és fényerejének csökkenését eredményezi. Minél nagyobb a késleltetés ideje, annál kisebb a fényerő. A vezérelhető félvezető kapcsoló gyújtása késleltetési idejének növekedésével a gázkisülő lámpa újragyújtási feszültsége is növekszik, ami a gázkisülő lámpa kialvásához vezethet. Az újragyújtási csúcs növekedésének megállítása a vezérelhető félvezető kapcsolóval párhuzamosan, annak fő vezetékei közé kötött áramvezető egységgel lehetséges, ami a vezérelhető félvezető kapcsoló nem vezető állapotában is lehetővé teszi, hogy a gázkisülő lámpán áram haladjon keresztül. Az említett áramvezető egység lehet pl. egy induktivitás vagy egy ellenállás. Jelen találmány a vezérelhető félvezető kapcsolóval párhuzamosan, annak fő vezetékei közé kötött rezisztív egységet használ a gázkisülő lámpa újragyújtási csúcsa növekedésének megállapítására. Kis méretű rezisztív egység, pl. ellenállás előállítása és felhasználása ilyen célra általában egyszerűbb és olcsóbb, mint egy induktív egységé. Kísérletek mutatták, hogyha a rezisztív egység ellenállásértéke elég nagy, akkor a rajta keletkező disszipációs veszteség kisebb lehet, mint egy induktív egység veszteségei. A vezérelhető félvezető kapcsolóval párhuzamosan, annak fő vezetékei közé kötött rezisztív egység ellenállása célszerűen néhány kilóohm és így a rezisztív egységen disszipálódó teljesítmény néhány watt egy gázkisülő lámpa szabályozása esetén. Egy tisztán rezisztív egység jellemzője, hogy a hálózatból általa felvett energiát eldisszipálja és nem táplálja vissza azt a hálózatba. Egy tisztán reaktáns elem a hálózatból felvett energiát tárolja, majd visszatáplálja azt a hálózatba. A valóságos áramköri egységek mindig tartalmaznak rezisztiv és reaktáns komponenseket egyaránt. A 6 vezérelhető félvezető kapcsoló által keltett rádiófrekvenciás zavarok a 6 vezérelhető félvezető kapcsoló vezetékeihez csatlakozó szűrőáramkörökkel csillapíthatóak, így a 7 és 8 rezisztív elemekhez induktív és kapacitív elemek is csatlakozhatnak. Mivel ezek a reaktáns elemek a fényerőszabályozásban lényeges szerepet nem ját szanak, ezért a rádiófrekvenciás szűrőelemek közül az induktivitásokat áramköri rövidzárral, a kapacitásokat áramköri szakadással helyettesítve a fényerőszabályozás továbbra is lényegében változatlanul működik. A vezérelhető félvezető kapcsolót a találmány szerinti kapcsolási elrendezésben hálózati félperiódusonként váltakozó polaritású, AC gyújtóimpulzusokkal vezéreljük. Ennek a vezérlési módnak előnye lehet a fényerőszabályozó áramkörnek a hálózatból történő szimmetrikusabb energiafelvétele. Továbbá, ha a vezérelhető félvezető kapcsoló triac, akkor a fényerőszabályozó áramkör disszipációs veszteségei kisebbek, mint állandó polaritású, DC gyújtóimpulzusok alkalmazása esetén. Ugyanis egy triac bekapcsolásához a triac MT2 elektródája és vezérlőelektródája polaritásának egyezése esetén kb. fele akkora értékű gyújtóáram szükséges, mint eltérő polaritás esetén. Az MT2 elektróda polaritása hálózati félperíódusként váltakozik az MTI elektródáéhoz képest. Az áram- és energiafelhasználást csökkentjük, ha a vezérelhető félvezető kapcsolóként használt triacot hálózati félperiódusként változó, az MT2 elektróda polaritásával megegyező polaritású, AC gyújtóimpulzusokkal vezéreljük. Gázkisülő lámpákat csökkentett teljesítmény felvételére utasító vezérlés esetén nehéz működésbe hozni. Hogy a teljesítményfelvételt irányító külső szabályozó jel értékétől függetlenül a gázkisülő lámpa mindig megbízhatóan megkezdje működését, a találmány szerinti kapcsolási elrendezés tartalmaz egy jclmódosító egységet. Ha a gázkisülő lámpa nem működik, akkor a jelmódositó egység hatálytalanítja a külső szabályozó jelet és a maximális teljesítmény felvételére utasító belső szabályozó jelet állít elő, amivel a fényerőszabályozó áramkör további egységeit irányítja. Ha a gázkisülő lámpa működik, akkor a jelmódosító egység az általa kibocsátott belső szabályozó jelet a fényerőszabályozó egységhez érkező külső szabályozó jelnek megfelelően állítja elő. A gázkisülő lámpa működési állapotát (működik, illetve nem működik) a találmány szerinti kapcsolási elrendezés a vezérelhető félvezető kapcsoló vezetési állapotának (vezet, illetve nem vezet) egy kijelölt mérési időszakban történő vizsgálatával dönti el. Ha a gázkisülő lámpa működik (ég), azaz folyik rajta áram keresztül, akkor a vezérelhető félvezető kapcsoló vezető állapotban marad a vezérlőelektródájára érkező gyújtóimpulzus vége (12 időpont) után is. Ez a vezető állapot a következő hálózati félperiódusban szűnik meg, amikor a gázkisülő lámpa árama a vezérelhető félvezető kapcsoló tartóárama alá csökken. Ha például t2 kisebb, mint T, akkor a vezérelhető félvezető kapcsoló a gyújtóimpulzus vége (t2 időpont) és a hálózati félperiódus vége (T időpont) között vezető állapotban van a gázkisülő lámpa működése esetén. Ha viszont a gázkisülő lámpa nem működik (nem ég), azaz nem folyik rajta áram keresztül (áramköri szakadásként viselkedik), akkor a vezérelhető félvezető kapcsoló nem marad vezető állapotban a vezérlőelektródájára érkező gyújtóimpulzus vége (t2 idö-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
