DK159038B - Vekselretter til foedning af en udladningslampe - Google Patents

Description

DK 159038 B

Opfindelsen angår en vekselretter med de i indledningen til krav 1 omhandlede træk.

Ved en sådan, fra tysk offentliggørelsesskrift nr. 31 12 281 kendt vekselretter skal der drages omsorg 5 for, at de skiftevis strømførende koblere aldrig, heller ikke kortvarigt, fører strøm samtidigt og derved kortslutter jævnspændingskilden. Særlig vigtig er overholdelsen af denne betingelse ved anvendelse af halvleder-koblere. I en vekselretter af den indledningsvis omhand-10 lede art bliver derfor vekselretterens eksempelvis ved hjælp af en mætningstransformator bestemte driftsfrekvens ved tændingsdrift lagt over serieresonanskredsens resonansfrekvens. Vekselretteren er da induktivt belastet, og strømmen gennem en kobler bliver tvangsmæssigt 15 nul, før spændingen går gennem nul og den anden kobler afhængigt deraf aktiveres.

Forskellige årsager, f.eks. udfald af en af flere lamper eller et ugunstigt sammentræf af tolerancerne på komponenter, kan føre til, at vekselretterens drifts-20 frekvens rykker tæt hen til resonansfrekvensen, hvilket - navnlig ved meget tabsfattige komponenter i serieresonanskredsen - medfører tilsvarende høje spændinger, som ikke blot kan bringe vekselretterens komponenter i fare, men også kan true mennesker ved arbejde med lampefatnin-25 gerne.

Opfindelsen tager derfor sigte på at undgå utilladelige overspændinger. Løsningen ifølge opfindelsen er ved en vekselretter af den indledningsvis nævnte art ejendommelig ved de træk, der er angivet i krav l's ken-30 detegnende del.

Hvis vekselretteren føder flere lamper med tilhørende serieresonanskredse i paralleldrift, skal der til hver serieresonanskreds knyttes en sådan parallelgren med spændingsafhængig modstand.

35 Karakteristikken for en spændingsafhængig mod stand har et første område, i hvilket der indtil en be-

DK 159038 B

2 stemt grænsespænding praktisk taget ikke går nogen strøm. Derefter følger det strømførende område, i hvilket karakteristikken skal forløbe så stejlt som muligt.

Den spændingsafhængige modstand spærrer altså praktisk 5 taget indtil grænsespændingen i begge retninger og har for derover liggende spændinger en i praksis meget ringe modstand, ved passende afstemning af den spændingsafhængige modstands grænsespænding efter dataene for vekselretteren og dens belastningskreds kan det opnås, 10 at den spændings afhængige modstand ved tændingsdrift af lampen arbejder i det strømførende område.

Den spændingsafhængige modstand er endvidere dimensioneret således, at den praktisk taget ikke fører nogen strøm, når lampen har tændt. Serieresonanskredsen 15 er da dæmpet af lampen eller fuldstændig uvirksom. Spændingen over belastningskredsens komponenter er begrænset til lampens lavere brændespænding.

Når den spændingsafhængige modstand er strømførende - altså ved tændingsdrift - bliver den hermed se-20 riekoblede kondensator virksom, og derved ændres serieresonanskredsens resonansfrekvens. Ved en tilsvarende stejl karakteristik for den spændingsafhængige modstand har da selv en variation af vekselretterens driftsfrekvens i et vidt område kun en meget ringe ændring af 25 tændspændingen over lampen til følge. Tilsvarende kan man tillade komponenter med stor tolerance, som desuden kun behøver at have en tilsvarende lavere spændingsbe-standighed.

Opfindelsen er i det følgende forklaret nærmere 30 på grundlag af et udførelseseksempel under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser kredsløbet for et udførelseseksempel, og fig. 2 afhængigheden mellem frekvens og spænding 35 over udladnings lampen.

Vekselretteren W er over klemmer wl, w2 tilsluttet en opreguleringsregulator H, som for sit ved- 3

DK 159038 B

kommende fødes fra et vekselspændingsnet N, og som leverer en jævnspænding til vekselretteren. Mellem klemmerne wl, w2 ligger der en meget stort dimensioneret lagerkondensator C6 og seriekoblingen af to styrbare 5 koblere i form af transistorer vi, V2. Parallelt med VI's koblestrækning ligger belastningskredsen, som omfatter en seriekobling af en omsvingningskondensator Cl, en udladningslampe E med opvarmelige elektroder el, e2, en drosselspole L og primærviklingen ti på en 10 mætningstransformator T. Lampen E's elektroder el, e2 er serieforbundet over en kondensator C, hvorhos denne kondensator C og drosselspolen L bestemmer resonansfrekvensen fg .

De to transistorer VI og V2 bliver skiftevis 15 gjort ledende ved hjælp af et styresæt S, som indeholder sekundærviklinger t2, t3 på mætningstransformatoren T, hvorfra styrespændingerne til transistorerne afledes, vekselretterens driftsfrekvens f0 er her bestemt ved dimensioneringen af mætningstransformatoren T 20 i forhold til dimensioneringen af vekselretteren og dens belastningskreds. Den skal til stadighed ligge over belastningskredsens resonansfrekvens, således at en strømløs fase mellem spærringen af den ene transistor og aktiveringen af den anden er sikret.

25 Den spændingsafhængige modstand RI danner i se rie med en kondensator C4 en parallelgren, som ligger parallelt med seriekoblingen af drosselspolen L, mætningstransformatoren T og vekselretterens anden transistor V2. C4 bliver således, når V2 er ledende, 30 ladet over C og Cl fra lagerkondensatoren C6, og den omlades ad den samme vej, når vi er ledende, så snart grænsespændingen for RI er overskredet.

Over kondensatoren C4 er overvågningsindretningen til strømafhængig frakobling af vekselretteren til-35 sluttet. Til frakobling tjener en tyristor V3, som over elektroden el ligger på jævnspænding, og med

DK 159038 B

4 hvilken der er parallelforbundet en yderligere sekundærvikling t4 på mætningstransformatoren T over en dio-.de D3. Denne tyristors styrestrækning er over en koblediode D2 tilsluttet et RC-led R3,C5, som over 5 en modstand R2 og en diode Dl er parallelforbundet med den nævnte kondensator C4. Når således spændingen over C5 når en ved D2 bestemt grænseværdi, bliver tyristoren V3 ledende og kortslutter viklingen t4, således at vekselretterens transistorer ikke længere 10 modtager styrespændinger. Samtidigt kortsluttes også den ligeledes parallelt med V3 liggende tændkondensator C3, hvis spænding over en koblediode D4 indleder vekselretterens start. Denne tilstand bibeholdes indtil afbrydelsen af tyristorens holdestrømkreds ved udskiftning 15 af lampen E.

Til forklaring af virkningen af den spændingsafhængige modstand RI og af kondensatoren C4 henvises der til fig. 2. I denne er spændingen over udladningslampen UE , der samtidigt er spændingen over seriereso-20 nanskredsens kondensator C, afsat ad ordinaten. Frekvensen f er afsat ad abscissen.

Ved KRl vises spændingsforløbet over lampen henholdsvis over kondensatoren C ved tændingsdrift, når alle komponenter har de beregnede værdier. Veksel-25 retteren arbejder herved med en driftsfrekvens fB1 , hvortil der hører en lampespænding UE1 . Resonansfrekvensen kan være f01 (ved tabbehæftede resonanskredse ligger resonansfrekvensen dog noget til højre for den indtegnede værdi og ikke i maksimum for spændingen over 30 kondensatoren). Denne resonansfrekvens er imidlertid som følge af virkningen af RI og C4 en funktion af lampespændingen UE , nemlig på den måde, der er gengivet ved kurve K2 i fig. 2. Deraf afledes den parallelt til højre forskudte kurve Kl, som viser spændingen UE 's 35 afhængighed af driftsfrekvensen fB .

Hvis man f.eks. i stedet for driftsfrekvensen fB1 ville indstille den lavere fB2 (som uden opfin-

Claims (5)

20 PATENTKRAV

1. Vekselretter til fødning af en udladningslampe (E) med opvarmelige elektroder og to tilslutninger pr. elektrode, med en belastningskreds, som i seriekob-25 ling indeholder en serieresonanskreds (L,C), en omsvingningskondensator (Cl) og udladningslampens (E) opvarmelige elektroder (el,e2), hvor serieresonanskredsens kondensator (C) forbinder en tilslutning på hver af de to elektroder (el,e2) med hinanden, med to skiftevis leden-30de, styrbare koblere (Vl,V2), hvoraf den ene (Vi) ligger parallelt med belastningskredsen, og den anden (V2) ligger mellem belastningskredsen og en jævnspændingskilde (H), med et styresæt (S) til skiftevis gennemkobling af koblerne (Vi,V2) med en driftsfrekvens (fB), som, når 35 udladningslampen (E) ikke er tændt, ligger over serieresonanskredsens resonansfrekvens (f0), kende- DK 159038B tegnet ved, at der med henblik på spændingsbegrænsning findes en spændingsafhængig modstand (Ri), som i serie med en kondensator (C4) danner en parallelgren til en gren, som indeholder serieresonanskredsens dros-5 selspole (L) eller kondensator (C) og derved ændrer serieresonanskredsens (L,C) resonansfrekvens (f0), når den spændingsafhængige modstand (RI) arbejder i sit strømførende område.

2. Vekselretter ifølge krav 1, kendeteg-10 n e t ved, at parallelgrenen med den spændingsafhængige modstand (Ri) og kondensatoren (C4) er parallelkoblet med serieforbindelsen af serieresonanskredsens drosselspole (L) og vekselretterens anden kobler (V2).

3. Vekselretter ifølge krav 2 med en overvåg-15 ningsindretning, som frakobler vekselretteren (W) strømafhængigt, kendetegnet ved, at spændingen over kondensatoren (C4) styrer overvågningsindretningen.

4. Vekselretter ifølge krav 1, kendetegnet ved en sådan dimensionering, at arbejdspunktet 20 for den spændingsafhængige modstand (Ri) ved den højeste i betragtning kommende driftsfrekvens for vekselretteren ved udladningslampens tændingsdrift til stadighed ligger i det strømførende område og kun ved tændt lampe ligger i karakteristikkens strømløse område.

5. Vekselretter ifølge krav 4, kendeteg net ved, at styresættet (S) indeholder en mætningstransformator, fra hvis sekundærviklinger (t2,t3) styrespændingerne for koblerne (Vi,V2) er afledet, og hvis primærvikling (ti) ligger i belastningskredsen.