195381. lajstromszámú szabadalom • Elektronikus gyújtóegység nagynyomású kisülőlámpához
1 195 381 2 A találmány tárgya hárompontos, soros rendszerű elektronikus gyújtóegység nagynyomású kisülőlámpához, melynek bemenetére nagyfrekvenciás szűrőkondenzátor és nagyfeszültségű impulzustranszformátor primer tekercsével sorbakapcsolt kondenzátor, ellenállás és egyenirányító dióda kapcsolódik, és kimenetét az impulzustranszformátor szekunder tekercse alkotja, míg az ellenállásdióda sorostaggal a kondenzátort az impulzustranszformátor perimer tekercsére kapcsoló félvezető kapcsoló van párhuzamosan kötve. A nagynyomású higanygőzlámpákkal ellentétben a napjainkban alkalmazott nagynyomású fémhalogén és nátriumlámpák nem képesek a hálózati feszültség hatására begyújtani, mivel begyújtásukhoz 2—5 kV-os feszültségimpulzus szükséges. Nagynyomású kisülőlámpa elektronikus gyújtóegységének feladata, hogy a még nem égő lámpára gyújtóimpulzust vagy gyújtóimpulzus sorozatot adjon és azzal a kisülőcsőben lévő gázt ionizálja. A gyújtóegység a lámpa begyújtása után passzív, nem ad impulzusokat. A jelenleg használt kétpontos vagy párhuzamos gyújtóegység a kisülőlámpával párhuzamosan van kapcsolva és a nagyfeszültségű impulzusok létrehozásában a kisülőlámpa induktív előtétje is résztvesz, amiért az előtétet a nagyfeszültségnek megfelelően szigetelni kell. Ez a feltétel szigorúbb követelményeket állít az induktív előtét elé, amelyeket csak nagyobb anyag- és anyagi ráfordítással lehet ellensúlyozni. Másik ismert és napjainkban alkalmazott megoldásnál az induktív előtétet megfelelő leágazással készítik, és a megcsapolt előtét nagyfeszültségű impulzustranszformátorként működik, és a külön gyújtóegység által létrehozott feszültséglökést a megkívánt szintre transzformálja. Ennél a megoldásnál is hátrányos, hogy az induktív előtétet a létrehozott nagyfeszültségnek megfelelően szigeteléssel kell ellátni. Az ismert hárompontos, soros rendszerű gyújtóegységek beépített impulzustranszformátorral rendelkeznek, melynek primer tekercse az előtét kimenetére kapcsolódik, és szekunder tekercse állítja elő a kisülőlámpa begyújtásához szükséges nagyfeszültségű impulzust. Az ismert megoldás előnye, hogy az előtét csak a kisülőlámpa áramát korlátozza és az impulzus létrehozásában nem vesz részt, így nincs szükség nagyfeszültségű szigetelésre. Az áramkör hiányossága azonban éppúgy, mint a többi ismert elektronikus gyújtóegység hiányossága az, hogy az impulzustranszformátor primer tekercsével sorbakötött feltöltött kondenzátor primer tekercsre kapcsolásához olyan félvezető kapcsolóelemeket, azaz tirisztort vagy triac-ot használnak, melyek begyújtásához külön gyújtóáramkörre van szükség, és ez az elektronikus gyújtóegységet bonyolulttá és költségessé teszi. A találmánnyal célunk nagynyomású kisülőlámpákhoz alkalmazható elektronikus gyújtóegység létrehozása, amely kevés alkatrészből, egyszerűen és olcsón létrehozható és lehetővé teszi a kisülőlámpa biztonságos begyújtását viszonylag szélsőségesebb tápfeszültség paraméterek esetén is. Találmányunk azon a felismerésen alapul, hogy a kondenzátort az impulzustranszformátor primer tekercsére rákapcsoló félvezető kapcsolóelem bonyolult és drága gyújtóáramköre elhagyható, ha tirisztor vagy triac helyett SIDAC-ot (Bi-Directional Dióda Thyristor) használunk, amely külső gyújtóáramkört nem igénylő, egyszerű kétkivezetéses félvezető eszköz. A kitűzött feladatot a találmány szerinti megoldással oldottuk meg, melynek tárgya elektronikus gyújtóegység 5 nagynyomású kisülőlámpához, amelynek egyik bemeneti pontja előtéten keresztül, a másik bemeneti pontja közvetlenül a hálózati feszültségre kapcsolódik, a bemenet egyik pontjára nagyfrekvenciás szűrőkondenzátort, vele párhuzamosan nagyfeszültségű impulzustranszformátor 10 primer tekercsével sorbakötött kondenzátor, ellenállás és egyenirányító dióda kapcsolódik, míg az ellenállás és a kondenzátor közös pontjára felvezető kapcsoló csatlakozik és a gyújtóegység kimenetének egyik pontját az impulzustranszformátor szekunder tekercse képezi, 15 melyre a kisülőlámpa egyik elektródja van kötve, a bemenet másik pontjára a nagyfrekvenciás szűrőkondenzátor és a vele párhuzamosan kötött egyenirányító dióda csatlakozik és egyben ez képezi a kimenet másik pontját, melyre a kisülőlámpa másik elektródja van kötve. 20 A találmány szerinti elektronikus gyújtóegységet az jellemzi, hogy a félvezető kapcsoló SÍDAC, melynek egyik kivezetése a kondenzátor és ellenállás közös pontjára van kötve, a SIDAC másik kivezetésére dióda csatlakozik, mely dióda vezetési iránya ellentétes az egyen- 25 irányító dióda vezetési irányával. A találmány szerinti elektronikus gyújtóegység főbb előnyei között megemlíthetjük, hogy a diódák alkalmazása miatt fogyasztása csekély, a kétkivezetésű félvezető kapcsolóelem miatt egyszerűen, olcsón és segédáramkör 30 nélkül gyártható, és bármely a gyakorlatban használatos hálózati feszültség és frekvencia mellett alkalmas nagynyomású kisülölámpák biztonságos begyújtására. A találmányt az alábbiakban a rajz segítségével ismertetjük részletesebben, melyen az elektronikus gyújtó- 35 egy ség példakénti kiviteli alakjának, 1. ábra. kapcsolási vázlatát tüntettük fel. \ találmány szerinti, példaként ismertetett elektronikus 1 gyújtóegység hárompontos soros rendszerű, mely bemenetével villamos hálózat fázisvezetőjére csatlakozó 40 induktív 2 előtét kimenetére kapcsolódik. Az 1 gyújtóegység kimenete nagynyomású 3 kisülőlámpa egyik 4 elektródjára, míg harmadik pontja a villamos hálózat másik vezetőjére csatlakozik. Az 1 gyújtóegység bemenetén nagyfrekvenciás 5 szűrőkondenzátor helyezkedik el, 45 amellyel nagyfeszültségű 6 impulzustranszformátor 7 primer tekercséből, 8 kondenzátorból, 9 ellenállásból és egyenirányító 10 diódából álló soros tag van párhuzamosan kapcsolva. A 6 impulzustranszformátor 11 szekundertekercse képezi az 1 gyújtóegység kimenetét. 50 Az egymással sorba kötött 9 ellenállásai és 10 diódával a mindenkori hálózati feszültségnek megfelelő számú, jelen példában két 12 SIDAC és velük sorbakötött 13 dióda van párhuzamosan kapcsolva. A 10 és 13 diódák vezetési iránya ellentétes. A felhasznált félvezető kap- 55 csolóelemről részletesebb adatok a Shindengen cég Japánban kiadott 1985. évi gyártmánykatalógusában találhatók. Az 1 gyújtóegység hálózati feszültségre kapcsolásakor a 8 kondenzátor a 7 primer tekercsen, a 9 ellenálláson és 60 10 diódán át a hálózati feszültség csúcsértékének kb. kétszeresére töltődik fel. A 10 diódával ellentétes vezetési irányú 13 dióda miatt a hálózati feszültség következő félperiódusában előre meghatározott feszültségszintnél a két 12 SIDAC vezetni kezd és a 8 kondenzátort a 13 65 2
