192229. lajstromszámú szabadalom • Gyűjtőáramkörrel ellátott nagynyomású nátrium kisülő lámpa
1 192 229 2 A találmány tárgya nagynyomású nátrium kisülő lámpa, amelynek két főelektródával ellátott kisülő csöve van, a főelektródák között a működés közben stabil kisülés van, a kisülő csőnek továbbá külső segédelektródája van, a lámpának villamos gyújtó áramköre van, amelynek áramkörében egy transzformátor primer tekercse, egy első kondenzátor és egy félvezető kapcsolóelem van, ez az áramkör egy sorbakapcsolt első ellenálláson keresztül a két föelektródával párhuzamosan van kapcsolva, és egy szekunder tekercsen keresztül külső segédelektródára csatlakozik. A bevezetőben ismertetett lámpa ismeretes a 8 006 802 számú holland szabadalmi bejelentésből. Egy ilyen lámpa általában váltakozó feszültségről működik. Az ismert lámpában a félvezető kapcsolóelem kétirányú tirisztor típusú vezérelhető félvezető kapcsolóelem. Az ismert áramkör olyan, hogy a félvezető kapcsolóelem kapcsolásához szükséges kapcsoló áramot, amely legalább 2 mA, a lámpa begyújtása közben vezetik a kapcsolóelemre. Jóllehet, ez viszonylag nagy kapcsoló áramot eredményez, amely a lámpával párhuzamosan kapcsolt gyújtóáramkörön is folyik a lámpa működése közben, ami a lámpa hatásfokát hátrányosan befolyásolja. Ezen túlmenően, olyan lámpánál, amely nem azonnal gyújt be, a gyújtóáramkör viszonylag nagy áramot vezethet hosszú időn keresztül, aminek következtében nagy mennyiségű hő fejlődhet. A hőfejlődés olyan nagy mértékű lehet a gyakorlati esetekben, hogy az első kondenzátor és/vagy a félvezető kapcsolóelem közelében a hőmérséklet olyan nagy lehet, ami meghaladja a megengedett maximális értéket, és ez ahhoz vezet, hogy az első kondenzátor és/vagy a félvezető kapcsolóelem meghibásodik, és a lámpa élettartama ily módon idő előtt megszakad. A találmány elé célul tűztük ki egy olyan eszköznek a kidolgozását, amellyel a fent említett hátrányok elkerülhetők. A kitűzött célt a bevezetőben körülírt lámpával a találmány szerint úgy értük el, hogy a kapcsolóelem egy szabályozatlan feszültségfüggő, egy- vagy kétirányú tirisztor-típusú letörő eszköz, amelynek letörési árama kisebb mint 1 mA, és letörési ideje rövidebb mint 10 msec. A kis letörési áramnak az az előnye, hogy egyrészről a villamos áramkörrel sorbakapcsolt ellenállás-értéke nagyon nagy lehet, és másrészről viszonylag kis értékű kondenzátort lehet alkalmazni a villamos áramkörben. Ebben a villamos áramkörben a nagy értékű ellenállás biztosítja, hogy a működés közben csak nagyon kis áram folyhasson a villamos áramkörön keresztül, ami a lámpa hatásfokát előnyösen befolyásolja. Viszonylag kis első kondenzátor alkalmazásának az a további előnye, hogy a kondenzátoron megjelenő feszültség kismértékben késik a rákapcsolt feszültséghez képest, aminek eredményeképpen a félvezető kapcsolóelem letörése és ily módon a külső segédelektródára jutó gyújtóimpulzus akkor jelenik meg, amikor a rákapcsolt feszültség nagy. Ez a jelenség elősegíti a lámpa gyors begyújtását. A „feszültségfüggő letörő eszköz” ebben a leírásban egy olyan eszköz, amely akkor törik le, ha a rákapcsolt feszültség egy, az eszközre jellemző kü1 szöbértéket meghalad, amely küszöbértéket letörési feszültségnek neveznek. A letörési feszültséget úgy kell megválasztani, hogy a lámpa működése közben letörés ne jöhessen létre. Másrészről, a letörési feszültséget kisebbre kell választani annál a feszültségnél, mint a lámpa főelektródáira kapcsolt feszültségnek a minimális csúcsértéke. A lámpa gyors begyújtása szempontjából előnyös a letörési feszültséget olyan kis értékűre választani, amennyire az csak lehetséges. Ily módon lehetővé válik, hogy két Vagy több gyújtóimpulzus jelenjen meg a váltakozó feszültség egy félperiódusa alatt, amelyeket a lámpára vezetünk, és általában a lámpa gyors begyújtása szempontjából nagyon előnyös. A váltakozó feszültségről működtetett lámpákat a gyakorlatban legtöbbször 220 V effektiv feszültségről működtetik, amelynek a minimális csúcsfeszültsége mintegy 310 V, és ennek megfelelően a letörési feszültséget célszerűen 220 V-280 V közötti értékre választjuk. A rövid letörési idő előnyös a nagyfeszültségű gyújtóimpulzus kialakulása szempontjából. A letörési időnek a hatása a gyújtóimpulzus nagyságára nagyobb, ha az első kondenzátor értéke kisebb. A jelen találmány szerinti lámpához alkalmas félvezető kapcsolóelemet ismertet például a 3 866 088 számú amerikai szabadalmi leírás. Jóllehet, ez a szabadalmi leírás olyan kapcsolóelemet ismertet, amely kisülő lámpák gyújtóáramkörében van alkalmazva, gyújtóáramkörnek minden esetben olyan áramkört alkalmaznak, amely a lámpától külön van választva. Ezen túlmenően, nagynyomású nátrium kisülő lámpák esetén, amelyeknél külső segédelektróda nincs alkalmazva, a gyújtóáramkörben előállított gyújtóimpulzust közvetlenül az illető lámpa hőelektródáira kapcsolják. A gyújtóimpulzusok ezenkívül a stabilizáló ballasztokra is rákerülnek, amely ballasztok a lámpák működtetéséhez szükségesek, ami viszont szükségessé teszi, hogy a stabilizáló ballasztot a gyújtóimpulzusok túlterhelésével szemben meg kell védeni. A találmány szerinti lámpa egy előnyös kiviteli alakjánál az áramkörben a félvezető kapcsolóelem az első kondenzátor és a transzformátor primer tekercse közé van iktatva, és az első kondenzátor közvetlenül az első ellenálláshoz van kötve. Ez az előnyös kiviteli alak biztosítja azt, hogy abban a pillanatban, amikor a félvezető kapcsolóelem letörik, akkor az független a transzformátor primer tekercsétől. A lámpa begyújtásakor a gyújtóáramkör által előállított feszültségimpulzus biztosítja, hogy a kisülő csőben parázsfény-kisülés jelenjen meg. A keletkező parázsfény-kisülést követően megnövekvő lámpaáramot a lámpára kapcsolt feszültségforrásról kell fenntartani. Jóllehet azt találtuk, hogy közvetlenül a félvezető kapcsolóelem letörése után a lámpán megjelenő feszültség hirtelen lecsökken, aminek következtében a parázsfény-kisülés fenntartását és a lámpa áramának további növelését hátrányosan befolyásolja. A találmány szerinti lámpa egy további kiviteli alakjánál a lámpával párhuzamosan egy második ellenállás és egy második kondenzátor soros kapcsolása van kötve. Ezzel a soros elrendezéssel köz-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
