197139. lajstromszámú szabadalom • Állandó hálózati- és lámpateljesítményű ballaszt, nagy fényerejű kisülő lámpákhoz
7 197139 8 Táblázat Hálózati bemenő feszültség Hálózati Lámpa Ballaszt teljesítmény teljesítmény hatásfok W W % 115VAC 125VAC 105VAC 185 188,83 181,08 172 174,58 169,42 92,97 92,45 93,56 15 A találmány szerinti megoldás több tényezőé vagy jellemzője hozzájárul a jó hatásfokhoz, amelyek a következőkben foglalhatók össze: A) A hálózati váltakozó feszültséget olyan egyenfeszültséggé egyenirányftjuk, amely elegendőer nagy értékű egy nagy fényerejű kisülő lámpa begyújtásához. Abban az esetben, ha a lámpa higanygőz lámpa, akkora az egyenfeszültség legalább 300 V kell hogy legyen. B) A lámpa táplálására egy feszültségcsökkentő konvertert használunk. Más elektronikus ballasztok, amelyek ellenütemű áramkört alkalmaznak, feszültségnövelő konvertert alkalmaznak. Egy feszültségnövelő konverter a lámpa táplálására hozzávetőlegesen a lámpa áramának kétszeresét veszi fel a tápegységből. Egy 175 W-os lámpa esetén egy feszültségnövelő konverter áramköre hozzávetőlegesen 1,3 A-t vesz fel. Ezzel szemben egy feszültségcsökkentő konverter, mint amilyet a jelen találmány szerinti megoldásnál is alkalmazunk, sokkal kisebb áramot vesz fel. Például, ha a jelen találmány szerinti ballaszton 175 W-os, 130 V-os higanygőz lámpához használjuk, akkor a tápegységből felvett áram csupán mintegy fele a lámpa áramának. Látható tehát, hogy a feszültségcsökkentő konverter nagyobb ballaszt hatásfokot eredményez. A feszültségcsökkentő konverter az alábbi olyan alkatrészeket tartalmazza, amelyek hozzájárulnak a jó hatásfokhoz: 1. egy mágneses elemet vagy 80 induktivitást, 2. egyetlen kapcsoló eszközt, amelyet párhuzamosan kapcsolt elemekből lehet összeállítani a nagyobb áramerősség biztosítása céljából, 3. integráló visszacsatoló hurok alkalmazása a lámpa áramkörében folyó áram szabályozására, 4. al7Aésl7B kapcsolókat alkotó hexfetek kimeneteiről 51 diódát iktatunk a tápegység felé, 5. a terheléssel, vagyis a 23 lámpával párhuzamosan 62 kondenzátor van kötve, 6. a működtető frekvencia 65—75 kHz tartományban van. C) A lámpán átfolyó áram kapcsolására hexfet vagy mosfet 17A, 17B kapcsolókat alkalmazunk. Ezekhez a 17A, 17B kapcsolókhoz nagyon kis teljesítmény szükséges az átkapcsoláshoz. Bipoláris kapcsolóeszközökkel nagyon nehéz lenne hasonló hatásfokot elérni, mint amilyen a hexfet vagy mosfet kapcsolóval elérhetünk. 20- 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Ballaszt Bemenő hálózati Lámpa teljesítmény .^teljesítmény teljesítmény W %-os eltérése %-os eltérése 13,0 0 0 14,25 +2,7 +1,5 11,66 -2,12 -1,5 D) 80 induktivitásként egy toroid-magos Litzc-luizalból készített tekercset alkalmazunk a jó hatásfok eléréshez. E) Az impulzusszélesség modulálására használt 152 részáramkörként integrált áramkört alkalmazunk. Az integrált áramkör nagyon kis teljesítményt vesz fel. F) Olyan kapcsolóelemet használunk, amelynek a teljes bekapcsolási ideje kisebb mint 50%. Az alkalmazott két kapcsolónak egy tipikus ellenütemű elektronikus ballasztban történő használatánál mindegyiknek kismértékben 50% alatti bekapcsolási ideje van, a teljes bekapcsolási idő hozzávetőlegesen 100%. G) A 17A és 17B kapcsolók hexfetjein és a 80 induktivitáson levő áramcsúcsok hozzávetőlegesen a lámpán átfolyó átlagos áramnak a kétszeresei. Egy szokásos ellenütemű elektronikus ballasztnál a csúcsáram a lámpa átlagáramának mintegy négyszeresét teszi ki. Szabadalmi igénypontok 1. Állandó hálózati- és lámpatelj esítményű ballaszt nagy fényerejű kisülő lámpához, amelyben a nagy fényerejű kisülő lámpával sorosan induktivitás, kapcsoló és áramérzékelő soros kapcsolása van kötve, ez a soros kapcsolás egyenfeszültségű feszültségforráshoz csatlakozik, az áramérzékelő kieménete vezérlő áramkörhöz van vezetve, a vezérlő áramkör kimenete a kapcsoló vezérlő bemenetére van kötve, azzal jellemezve, hogy a vezérlő áramkörben integráló fokozat (19) van, amelynek a bemenetére egy áramérzékelő (22A) kimeneté van kötve, az integráló fokozat (19) kimenete komparátoron keresztül egy impulzusszélesség modulátor (116) első bemenetére van vezetve, a második bemenetére egy nagyfrekvenciás oszcillátor (114) kimenete csatlakozik, az impulzusszélesség modulátor (116) kimenete egy kapcsolót vezérlő eszközre (18) van kötve, és a kapcsolót vezérlő eszköz (18) kimenete a vezérlő áramkör kimenetét alkotja. 2. Az 1. igénypont szerinti ballaszt, azzal jellemezve, hogy a lámpával (23) kondenzátor (62) van párhuzamosan kapcsolva, továbbá a lámpa (23) és az induktivitás (80) soros kapcsolásával egy dióda (51) van párhuzamosan kötve. 5
