201193. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés gázkisülési csövek fényerősségének szabályozására
1 HU 201193 B 2 A találmány tárgya eljárás fűtött katóddal és a kátédtól elkülönített anóddal rendelkező gázkisülési cső fényerősségének szabályozására, amelynél a katód és az anód közé a gázkisülés fenntartására elegendő nagyságú és a szem tehetetlenségi időállandójánál rövidebb periódusidővel ismétlődő és periódusonként legalább egy alkalommal megszűnő feszültséget kapcsolunk, továbbá kapcsolási elrendezés az eljárás foganatosítására, amely éppúgy magában foglalja az egyetlen gázkisülési cső fényerősségét szabályozó kapcsolást, mint több ilyen csőből kialakított világító rendszereket, például nagyméretű kijelző táblákat is. Izzólámpák fényerősségének folyamatos szabályozására már elterjedten használnak fáziskimetszéses elven működő vezérlő áramköröket, amelyek a lámpára jutó teljesítmény átlagát változtatják. Az izzólámpa hőtehetetlenségéből adódik, hogy a fényerősség az ilyen szabályozást csak viszonylag lassan követi, ezért kijelző táblákon mozgó képek, vagy nagyon gyorsan változó képek nem jeleníthetők meg. Az impulzusszerű igénybevétel az izzószál élettartamát feltétlenül csökkenti. Izzólámpákkal megvalósított fénytájékoztató berendezéseknek már számos kiviteli változata ismert, ezek között említhetjük a 176.634, a 177.273, a 177.276 és a 177.921 lsz. HU szabadalmi leírásokat. Ismert tény, hogy a gázkisülési csövek, ezen belül a fénycsövek nagyon kedvező fényhasznosítási hatásfokkal rendelkeznek, fényerősségük szabályozására azonban megoldások még nem terjedtek el. Ennek oka elsősorban az, hogy a fénycsövek begyújtása sajátos gyújtóáramkörök alkalmazását igényli, és a gyújtási, valamint az azt követő ívfenntartási feltételek egymástól lényegesen különböznek. A gyújtás ezenkívül meghatározott késleltetést vesz igénybe, amely sok esetben hosszabb az izzólámpák hőtehetetlenségi idejénél is, ezért impulzusszerű gyors ki-be kapcsolásukat és az ezzel összefüggő szélességmodulációt eddig nem valósították meg. A találmány feladata olyan eljárás létrehozása, amely lehetővé teszi gázkisülési csövek gyakorlatilag azonnali bekapcsolását és az erre alapozott fényerősség szabályozását. A találmány feladata ezenkívül az eljárás foganatosítására alkalmas kapcsolási elrendezés létrehozása is, amely magában foglalja egyedi és többszörös fényforrások kapcsolását, valamint kijelző táblák vezérlő áramköreit is. A találmány tárgya tehát eljárás fűtött katóddal és a katódtól elkülönített anóddal rendelkező gázkisülési cső fényerősségének szabályozására, amelynél a katód és az anód közé a gázkisülés fenntartására elegendő nagyságú és a szem tehetelenségi időállandójánál rövidebb periódusidővel ismétlődő és periódusonként legalább egy alkalommal megszűnő feszültséget kapcsolunk, és a találmány szerint a periodikusan ismétlődő megszűnési időpontokhoz viszonyítva adott késleltetéssel az említett feszültség értékét periódusonként legalább egyszer a gázkisülés beindításához szükséges értékre növeljük és a gázkisülést a feszültség következő megszűnési időszakáig fenntartjuk, és fényerősséget az adott késleltetési idő hosszának növelésével, illetve csökkentésével változtatjuk. A katód fűtését célszerű mindvégig fenntartani. Az eljárás első változatánál az adott gyújtási időpontokban a periodikusan ismétlődő feszültségre rövid ideig tartó gyújtófeszültséget szuperponálunk. Színes fényforrást kapunk, ha több, célszerűen három, közös optikai házban elrendezett gázkisülési csövet egyidejűleg vezérlünk, továbbá ha gázkisülési csőként vörös, kék és zöld színű, azonos típusú csöveket alkalmazunk, és ezek mindegyikénél az adott késleltetést egyedileg meghatározott fázishelyzetekben létesítjük, és a fázishelyzeteket a gázkisülési csövek együttesétől elvárt eredő szín és/vagy intenzitás értékekkel összhangban állítjuk be. Az áramköri megvalósítás szempontjából előnyös, ha az anód és a katód közé gyújtófeszültségként a háromfázisú normál hálózatból ötdiódás, kvázi-teljeshullámú egyenirányítással nyert feszültséget kapcsolunk, és a gyújtófeszültséget ezen lüktető egyenfeszültségű jel kezdeti időpontját követően létesítjük. Digitális vezérlésre teremtünk lehetőséget azzal, ha a késleltetés kezdeti időpontjait periódusonként adott diszkrét fázisú időpontok valamelyikére állítjuk be. További egyszerűsítés származik abból, ha mindhárom csőre egymáshoz képest a háromfázisú hálózat egy-egy fázisának megfelelően eltolt lüktető egyenfeszültséget kapcsolunk, és az egyes gázkisülési csöveknél a gyújtófeszültség adott késleltetési idejeit a hozzájuk rendelt egyenfeszültség minimum időpontjaihoz viszonyítjuk. Az eljárás egy másik változatánál az adott késleltetés elteltével az anód és a katód közé az említett periódus végéig a periódusidőnél legalább két decimális nagyságrenddel magasabb frekvenciájú impulzussorozatot kapcsolunk. A találmánnyal kapcsolási elrendezést is létrehoztunk gázkisülési cső fényerősségének szabályozására, amelynél a gázkisülési cső anódja és katódja közé periodikusan megszűnő feszültséget előállító feszültségforrás van kapcsolva, a katód fűtőáramforráshoz csatlakozik, és a találmány szerint a gázkisülési cső elektródjai közé nagy áttételű transzformátor vagy impulzus transzformátor van kapcsolva, amelynek primer tekercse az adott késleltetési időpontban indított impulzusgenerátor kimenetéhez csatlakozik, és a kapcsolási elrendezés tartalmaz az elektródok közötti áramkört periodikusan megszakító fokozatot. Egy előnyös kiviteli alaknál a megszakító fokozatot az impulzustranszformátor szekunder tekercsével sorosan kapcsolt lüktető egyenfeszültséget előállító feszültségforrás képezi, és az impulzusgenerátor indító bemenete a feszültségforrás nullérték időpontjaihoz szinkronizált fázistolóval van összekötve. Egyszerű kivitelt eredményez, ha a feszültségforrást háromfázisú hálózatra kapcsolódó kvázi-teljeshullámú egyenirányító képezi. Egy másik kiviteli alaknál a transzformátor primer tekercse adott esetben erősítőn át kapuáramkör kimenetével kapcsolódik, a kapuáramkör bemenete az említett periódusidőnél legalább két decimális nagyságrenddel magasabb frekvenciájú impulzusokat előállító impulzusgenerátor kimenetével van összekötve, és a kapuáramkör vezérlő bemenete impulzusszélesség modulátorhoz csatlakozik. Kiemelt jelentőségű felhasználási lehetőség adódik abból, ha közös házakban három-három, vörös, zöld 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
