IT8419894A1 - Circuito di controllo per lampade a scarica in gas - Google Patents
Circuito di controllo per lampade a scarica in gasInfo
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Description
r.ja ?
ae/4/71513
Descrizione dell?invenzione avente per titolo: "Circuito di controllo per lampade a scarica in gas"
a nome; LUTRON ELECTRONICS CO.,INC.
a: Box 54,Cooparsburg, Pennsylvania(uSA)
di nazionalit? statunitense ed elettivamente domiciliata presso i suoi mandatari:Dr.E.Klausner, p.i.R.Monti ,p.i.S.Castelli a Milano, Via Dogana 1 (Ufficio Internazionale Brevetti Ing.C.Gregorj S.p.A. )
Dep. il <? >* MAR. 1984 NO. 1 98944/84
RIASSUNTO
Un circuito di controllo per lampade a scarica in atmosfera gassosa, per un ballast, ??v, o stabilizzatore di corrente, di tipo induttivo, include raddrizzatori controllati, collegati in antiparallelo, connessi in serie alla sorgente di alimentazione in corrente alternata e il bai-,last ed i raddrizzatori controllati, collegati in antiparallelo, connessi in serie ad un condensatore di limitazione della corrente e di derivazione dell'energia e in parallelo con il ballast. I raddrizzatori controllati dei complessi di corrimutazione serie e in derivazione vengono controllati in modo tale che, in qualsiasi dato semiperiodo, il corrispondente raddrizzatore controllato del complesso di commutazione in derivazione possa commutarsi allo stato di conduzione, allo scopo di scaricare un condensatore nel raddrizzatore controllato, normalmente conduttivo, del complesso di computazione serie, allo scopo di produrre una "tacca" nella forma d'onda della tensione applicata allo stabilizzatore di corrente, vale a dire al ballast induttivo. Il condensatore opera come una impedenza di limitazione della corrente ed agisce in modo tale da permettere l'inversione della tensione durante l'intervallo corrispondente alla tacca nella tensione di ingresso alimentata al ballast, allo scopo di aumentare il contenuto efficace(RMS) della forma d?onda di tensione. Un circuito per l'impostazione automatica dell'oscuramento, in corrispondenza dell?estremo inferiore, consente di mantenere l'impostazione corrispondente all'estremo inferiore, indipendentemente dal tipo di lampada o dal tipo di sta bilizzatore di corrente che viene utilizzato. Inoltre, viene impiegato un circuito generatore di segnali a tacca, il quale utilizza due segnali ruotati, come fase, alimentati ad un comparatore e confrontati con un livello comune di riferimento.
GENERALIT?* SULL<1>INVENZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un circuito di controllo per lampade a scarica in atmosfera gassosa e riguarda, in modo piu<1 >specifico un circuito di controllo che permette un oscuramento, vale a dire una diminuzione dell'intensit? luminosa di un numero elevato di vari tipi di lampade a scarica in atmosfera gassosa.
La presente invenzione rappresenta un perfezionamento nei confronti dei circuiti descritti nel brevetto statunitense no.4.350.935,rilasciato il 21 Settembre 1gS2 a nome Joel S.Spira et al ed intitolato "Gas Discharge Lamp Control", tale brevetto essendo stato assegnato alla Titolare della presente invenzione. In accordo con quanto descritto nel brevetto statunitense no.4.350.935, ? possibile regolare la luce in uscita da ima, o piu' lampade fluorescenti, per mezzo dell'applica-zione di una forma d'onda di tensione allo stabiliz-zatore di corrente della lampada, presentante una "tacca", o "intaglio" in ognuna delle semionde,tale intaglio presentando una larghezza variabile ed occupando una posizione variabile entro la semionda.
Il complesso circuitale illustrato
nel brevetto statunitense no.4.350.935 opera in
modo soddisfacente, entro un'ampia gamma, quantunque debba essere sottolineato il fatto che lo stesso presenta parecchi inconvenienti. Ad esempio, il circuito utilizza un complesso di commutazione serie ed un complesso di commutazione in derivazione, o in parallelo, per uno stabilizzatore di corrente o "ballast" di tipo induttivo. Il complesso di commutazione serie ? rappresentato da un transistore operante ad alta velocit?, il quale pu? venire fatto funzionare in modo tale che lo stesso possa venire commutato allo stato di non conduzione in corrispondenza di un certo punto desiderato nella forma d'onda <? >della tensione di ingresso, per la produzione dell'intaglio desiderato nella tensione di ingresso. Il complesso di commutazione in derivazione, vale a dire in parallelo, viene commutato allo stato di conduzione durante questo intervallo corrispondente alla presenza dell'intaglio, in modo tale da fornire un percorso di derivazione o di "bypass" per la scarica dell'energia dallo stabilizzatore di corrente .1 dispo-sitivi di commutazione in derivazione consistono di raddrizzatori controllati, collegati in antiparallelo.
Se, per qualsiasi ragione, un segnale spurio di controllo viene applicato ai raddrizzatori controllati, al di fuori della loro sequenza appropriata^ possibile la produzione di un cortocircuito dalla linea di alimentazione della tensione alternata attraverso il transistore di commutazione serie e il dispositivo di commutazione in parallelo.Questo potrebbe danneggiare seriamente, o distruggere il commutatore serie.
Un.altro svantaggio del circuito descritto nel brevetto statunitense no.4.350.935 ? rappresentato dal fatto che viene ridotta la durata utile di lampade a risparmio di energia quando le lampade vengono fatte funzionare nella corrispondente regione terminale inferiore di attenuazione dell'intensit? della luce. Una ragione di questo comportamento ? rappresentato dal fatto che all'aumentare della larghezza dell'intaglio diminuisce il contenuto HMS della tensione applicata allo stabilizzatore di corrente di tipo induttivo.Conseguentemente, diminuisce la tensione efficace di uscita del trasformatore dei fila-menti e, pertanto, le lampade si estingueranno in corrispondenza di un oscuramento relativamente basso
Una ulteriore difficolt? riscontrata con il complesso descritto nel brevetto statunitense 4.350.935 ? rappresentato,dall?' "allineamento "di parecchi gruppi di lampade, in modo tale che le lampade possano oscurarsi in accordo con la stessa quantit?. Un appropriato allineamento richiede la collocazione dell?intaglio in prossimit? dello inizio di ognuna delle semionde, in condizioni di illuminazione pressoch? totale e, pertanto, l'intaglio pu? spostarsi verso destra durante l?attenuazione della luce, senza provocare l'attenuazione di una parte, o di tutte le lampade, mentre le lampade rimanenti assumono una luminosit? molto elevata.
BREVE DESCRIZIONE DELLA PRESENTE
INTENZIONE_
In conformit? con una prima caratteristica della presente invenzione, il circuito di controllo descritto nel brevetto statunitense no. 4.350.395 viene modificato, in modo tale che il complesso di commutazione serie e il complesso di commutazione in derivazione, o in parallelo, possano entrambi venire realizzati con l'impiego di dispositivi conduttivi, in modo controllabile collegati, in antiparallelo e costituiti, ad esempio da transistori o raddrizzatori controllati. I condensatori di commutazione vengono scaricati nei commuiatori in serie, per mezzo dell'innesco di appropriati commutatori in derivazione, allo scopo di produrre la forma d'onda intagliata. Il commutatore in derivazione introduce pure un percorso di scarica per l?energia immagazzinata nello stabilizzatore di corrente, vale a dire nel ballast induttivo.
Il nuovo circuito proposto dall'invenzione presenta una topologia di limitazione della corrente. Pertanto, una impedenza di limitazione della corrente costituita, preferi.bilmente, da un condensatore, viene aggiunta in serie al complesso di commutazione in derivazione, in modo tale che il complesso di commutazione in derivazione e il complesso ad impedenza si trovino in un circuito serie il quale risulta in parallelo con lo stabilizzatore di corrente , o ballast di tipo induttivo.Se, per qualsiasi ragione specifica i dispositivi del commutatore serie e in derivazione formano una connessione diretta ai capi della sorgente in corrente alternata, il flusso di corrente viene limitato dall'impedenza disposta in serie. L'impedenza di limitazione della corrente pu? pure essere rappresentata da qualsiasi combinazione di componenti resistivi, induttivi, capacitivi o attivi, presi singolarmente o in accordo con varie combinazioni. I componenti resistivi, induttivi e capacitivi o combinazioni degli stessi possono essere lineari o non lineari. I componenti attivi possono essere costituiti da dispositivi a due terminali, da dispositivi a tre terminali, da dispositivi semiconduttori o da dispositivi di scarica ad arco, o simili. Tipicamente, come dispositivo attivo ? possibile impiegare un diodo semiconduttore del tipo a commutazione incontrollata.
Come ulteriore caratteristica significativa dell<1>invenzione,1<1>impedenza serie ? rappresentata da un condensatore mentre viene consentita l'inversione della polarit? della tensione dello stesso a causa del trasferimento dell'energia immagazzinata nel ballast, durante l'intervallo corrispondente ad un intaglio, in modo tale che la tensione netta applicata al ballast induttivo possa invertirsi durante il periodo dell'intaglio, con conseguente aumento significativo del contenuto RMS della tensione dello stabilizzatore di corrente. Aumentando il contenuto RMS della tensione applicata allo stabilizzatore di corrente, i trasformatori dei filamenti vengono fatti funzionare in modo migliore e, pertanto, quando l'intaglio viene allargato, ? possibile ottenere un grado di regolazione della luce della lmpada maggiore di quanto sinora possibile. La rapida inversione della tensione ai capi dello stabilizzatore di corrente dovuta al condensatore, favorisce pure il mantenimento della ionizzazione della lampada, durante l'intervallo corrispondente all'intaglio, minimizza il fattore di cresta della corrente della lampada durante l'intervallo corrispendente all'intaglio, minimizza il fattore di cresta della corrente della lampada e fornisce i ben noti vantaggi di un funzionamento ad alta frequenza delle lampade a scarica in atmosfera gassosa.
?<1 >stato pure riscontrato che quando viene impiegato il circuito proposto dalla presente invenzione, l'intaglio pu? venire disposto in piu<1 >stretta prossimit? dell'angolo di 90?entro ognuna delle semionde della tensione di ingresso alimentata allo stabilizzatore di com ente.Collocando l'intaglio in questa posizione, ? possibile aumentare ulteriormente il contenuto RMS della tensione applicata ed ? quindi possibile ottenere un allineamento soddisfacente entro l ' intera gamma del processo di diminuzione dell ' intensit? della Ilice.
Viene fornito un nuovo circuito di impostazione dell ' estremo inferiore, di tipo automatico, il quelle regola in modo automatico, la differente curva, di "oscuramento" delle lampade e dei ballast di tipo classico , nei confronti delle lampade e dei ballast del tipo a risparmio di energia. Il nuovo circuito per l 'impostazione automatica dell <1 >estremo inferiore calibrer?, automaticamente la dimensione dell ' intaglio , in modo tale da consentire il mantenimento di ima percentuale specifi cata di impostazione rispetto all ' illuminazione completa, indipendentemente dal tipo di lampada o di stabilizzatore di corrente collegato.il circuito per 1 ' impostazione automatica dell ' estremo inferiore , utili zza, come un ingresso , l ' ingresso della tensione RI-IS al ballast o la corrente totale del carico .Questo viene utilizzato per generare un segnale che viene alimentato ad un ingresso di un amplif icatore di errore, con confronto con un appropriato valore di riferimento . L 'errore - lidi uscita, viene quindi utilizzato per regolare la larghezza e la posizione dell'intaglio.
Inoltre, viene pure impiegato un nuovo generatore di segnali ad intaglio, tale generatore consistendo di un complesso a rete bifase di spostamento, collegato ad un circuito comparatore. I segnali bifase ruotati, come fase, vengono confrontati con un dato livello del segnale, in modo tale da produrre un segnale di uscita quando i segnali ruotati, come fase risultano,rispettivamente , al di sopra e al di sotto del livello di pre-impostazione, allo scopo di contradistinguere l'inizio e il termine del segnale ad intaglio. Il nuovo circuito generatore di segnali ad intaglio consente un funzionamento molto stabile anche su linee che risultano instabili a causa delle notevoli correnti di spunto, o di avviamento dovute ad esempio all'avviamento dei compressori di condizionamento dell'aria e di altri tipi di motori.
Il nuovo circuito proposto dall'invenzione ? applicabile a qualsiasi tipo desiderato di lampada a scarica in atmosfera gassosa, includenti, tutti i tipi di lampade fluorescenti e di lampade a scarica, ad elevata intensit?, quantunque questo non costituisca una limitazione di impiego del circuito dell'invenzione.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
La presente invenzione risulter? piu? evidente dall'analisi della seguente descrizione dettagliata, la quale deve essere considerata in unione ai disegni allegati, nei quali:
la figura 1 rappresenta un diagramma circuitale di una prima forma pratica realizzativa dell'invenzione;
la figura 2 rappresenta un diagramma circuitale di una seconda versione preferita,del-1 <1>invenzione;
la figura 3 illustra l'andamento della tensione di ingresso del ballast, vale a dire dello stabilizzatore di corrente, in funzione del tempo, per un circuito di controllo proposto dalla tecnologia anteriore;
la figura 4 illustra la tensione di ingres-so dello stabilizzatore di corrente, in funzione del tempo, per il circuito proposto dalla presente invenzione, in corrispondenza di una condizione di elevata illuminazione;
la figura 5 rappresenta una curva simile a quella schematizzata nella figura 4 ed illustrante l'intaglio che ? stato spostato verso una posizione corrispondente ad una maggiore diminuzione dell 'intensit? della luce;
la figura 6 rappresenta 1 <1 >andamento della corrente del carico per il circuito rappresentato nella figura 2, nella condizione di attenuazione della luce illustrata nella figura 5 ;
le figure 7 a e 7 e rappresentano diagrammi di tempii reazione illustranti la tempi ricezione dei segnali di innesco alimentati ai raddrizzatori controllati schematizzati nella figura 2;
la figura 8 rappresenta un diagramma circuitale di una prima forma pratica realizzativa di un circuito per l 'impostazione automatica dell ' estremo inferiore , per il mantenimento di un livello costante di illuminazione, indipendente-mente dal tipo di stabilizzatore di corrente e dal tipo di lampade impiegati nel circuito di carico ;
la figura 9 rappresenta un diagramma circuitale di una seconda forma pratica reali zzativa di un circuito per l 'impostazione automatica dell ' estremo inferiore;
la figura 10 illustra un diagramma circuitale relativo ad un complesso utiliz-zato per la generazione del segnale ad intaglio rappresentato nella figura 7b ;
la figura 11 illustra le tensioni rotate, come fase, in<'>funzione del tempo, utilizzate nel circuito,rappresentato nella figura 10, mentre :nella stessa ? stato pure illustrato il segnale ad intaglio che ? stato prodotto.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DEI DISEGNI
Facendo inizialmente riferimento alla figura 1 pu? essere rilevato che nella stessa ? stato illustrato un circuito di controllo contenente la maggior parte dei componenti del circuito di controllo della tecnologia anteriore, descritto nel brevetto statunitense no.4.350.935, unitamente ad uno stabilizzatore, vale a dire ad un ballast induttivo esemplificativo e a lampade fatto funzionare con lo ausilio dello stabilizzatore di corrente. Deve esse-re rilevato che ? possibile l?impiego di una pluralit? di ballast e di lampade collegati in parallelo. Una classica linea di alimentazione in corrente al-ternata, in grado di fornire qualsiasi tensione desiderata, ad una frequenza qualsiasi costituita, tipi-camente, da una linea in grado di fornire una tensione di 277 volt, ad una frequenza di 60 Hz, ? colle-gata ai terminali di ingresso 10 ed 11 del circuito.
Viene impiegato un complesso di commutazione in serie 12 il quale consiste di un raddrizzatore a ponte di tipo monofase, ad onda intera, contenente i diodi 13, 14 , 15 e 16 e un transistore di commutazione 17, ad alta velocit?, collegato ai terminali in corrente continua del ponte 12.Un appropriato circuito di controllo,non rappresentato, ? collegato all'elettrodo di base 20 del transistore 17, secondo quanto descritto nel brevetto statuniten-se no.4.350.935.
Un circuito denominato "crowbar" 21, costituito da un complesso di commutazione di protezione, ad alta velocit?, ? collegato ai capi del transistore 17, alt) scopo di proteggere il transistore durante l?accensione delle lampade, quando attraverso il transistore 17 possono circolare notevoli correnti di spunto, o di avviamento.
Inoltre, viene pure previsto un complesso di commutazione in derivazione, consistente dei raddrizzatori controllati, collegati in antiparallelo 30 e 31, collegati in parallelo allo stabilizzatore di corrente o ballast induttivo 3'2 . Il ballast 32 pu? essere costituito da un classico dispositivo ballast e lo stesso ? rappresentato da uno qualsiasi Viene impiegato un complesso di commutazione in serie 12 il quale consiste di un raddrizzatore a ponte di tipo monofase, ad onda intera, contenente i diodi 13, 14 , 15 e 16 e un transistore di commutazione 17, ad alta velocit?, collegato ai terminali in corrente continua del ponte 12.Un appropriato circuito di controllo,non rappresentato, ? collegato all'elettrodo di base 20 del transistore 17, secondo quanto descritto nel brevetto statunitense no.4.350.935.
Un circuito denominato "crovbar" 21, costituito da un complesso di commutazione di protezione, ad alta velocit?, ? collegato ai capi del transistore 17, allo scopo di proteggere il transistore durante l'accensione delle lampade, quando attraverso il transistore 17 possono circolare notevoli correnti di spunto, o di avviamento.
Inoltre, viene pure previsto un complesso di commutazione in derivazione, consistente dei raddrizzatori controllati, collegati in antiparallelo 30 e 31, collegati in parallelo allo stabilizzatore di corrente^o ballast induttivo 3?2 . Il ballast 32 pu? essere costituito da un classico dispositivo ballast e lo stesso ? rappresentato da uno qualsiasi di un numero desiderato di ballast collegati in parallelo fatti, funzionare dallo stesso circuito di controllo. Il ballast illustrato consiste di un avvolgimento primario 40 presentante un avvolgimento secondario 41 e comportante l'impiego degli avvolgimenti 42 e 43 di alimentazione dei filamenti collegati allo stesso.
Un condensatore 44 ? collegato in serie all'avvolgimento 41, in accordo con quanto rappresentato. Il ballast, o stabilizzatore 32 ? collegato a due lampade a scarica, in atmosfera gassosa, collegate in serie, contraddistinte dai numeri di riferimento 45 e 46. Le lampade 45 e 46 possono essere costituite, se desiderato da lampade fluorescenti del tipo a risparmio energetico, appartenente ad un tipo reperibile in commercio. Tuttavia, deve essere rilevato che ? possibile lo impiego di lampade di altro tipo.
L'avvolgimento 42 per il filamento del ballast ? collegato al filamento superiore del tubo 45, mentre l'avvolgimento per il filamento indicato in 43, ? collegato al filamento inferiore del tubo 45 e al filamento superiore del tubo 46. Il filamento inferiore del tubo 46 viene riscaldato per mezzo dell'azione esercitata dalla tensione derivata da una presa 47 dell'avvolgimento 40.
La struttura sinora descritta,<? >escludendo il resistore 50 che verr? in seguito analizzato, risulta sostanzialmente identica a quella
del brevetto statunitense no.4.350.935. Il transistore 17 ? controllato in modo tale che, in accordo con quanto rappresentato nella figura 3, lo stesso possaveuire commutato allo stato di interdizione, in corrispondenza dell'istante t e possa venire commutato allo stato di conduzione in corrispondenza dell?istante t in ogni semionda, allo scopo di produrre "un intaglio" nella forma d'onda della tensione.
Per consentire la scarica dell'energia immagazzinata nel ballast, durante l'intervallo corrispondente all'intaglio, fra l'istante t-j e l'istante t^, l'appropriato raddrizzatore controllato 30 o 31,viene commutato allo stato di conduzione, allo scopo di permettere il flusso della corrente di scarica dallo stabilizza-tore, vale a dire dal ballast.<' >Ad esempio durante la semionda in cui il terminale 10 risulta positivo rispetto al terminale 11, il raddrizzatore controllato 30 verr? commutato allo stato di conduzione, quando il transistore 17 risulta allo stato di interdizione. Tuttavia, se durante qualsiasi periodo di tempo al di fuori dall'intervallo corrispondente all'intaglio, il raddrizzatore controllato 30 viene commutato allo stato di conduzione, si verificher? la presenza di un cortocircuito diretto dal terminale 10, attraverso il transistore 17? il raddrizzatore controllato 30 e il terminale 11.
Questo cortocircuito diretto provocherebbe seri danni o la distruzione del transistore ad elevata velocit? 17.
In accordo con un aspetto della presente invenzione, viene impiegata una impedenza per la limitazione intenzionale della corrente, in serie al complesso di commutazione in derivazione comprendente gli elementi 30 e 31, rispettivamente. Nella figura 1, questo complesso di limitazione della carente ? stato rappresentato nella sua forma piu' semplice, sotto forma di un resistore 50. Se si verifica, in queste condizioni, la presenza di un segnale spurio di controllo che provoca una "irruzione" della corrente attraverso il transistore 17 ed uno dei raddrizzatori controllati 30 o 31, la corrente viene limitata dall'impedenza 50, tendendo in tal modo a proteggere il transistore 17 per effetto della limitazione della corrente massima attraverso il transistore,durante la semionda corri-spondente.
Nella figura 2 ? stata rappresentata una secondaversione costituente la versione preferita dell<1 >invenzione. Nel circuito rappresentato nella figura 2, l'impedenza di limitazione della corrente e costituita da un condensatore 73. Il condensatore 73 viene pure utilizzato per aumentare il contenuto NMS della forma d'onda di tensione applicata allo stabilizzatore, in conformit? a quanto verr? in seguito descritto.
Con riferimento specifico alla figura 2, deve essere rilevato che i componenti simili a quelli della figura 1 sono stati contraddistinti dagli stessi numeri di riferimento. Pertanto, pu? essere rilevato che viene utilizzato un complesso di commutazione serie 12. Nella figura 2, il complesso di commutazione serie 12 ? costituito dai raddrizzatori controllati 60 e 61, colle-gati in antiparallelo. Inoltre, deve essere rilevato che ? possibile l'impiego di altri dispositivi a conduzione controllabile. Gli elettrodi di porta dei raddrizzatori controllati 60 e 61 vengono alimentati dagli impulsi derivati da un appropriato circuito di controllo 62.
Nel circuito rappresentato nella figura 2, viene utilizzato un complesso di commutazione, in derivazione, vale a dire in parallelo, il quale include i raddrizzatori 30 e 31 o qualsiasi altro tipo di dispositivo a conduzione controllabile, in accordo con quanto desiderato.
I raddrizzatori controllati 30 e 31 sono collegati in serie ai rispettivi induttori 63-e 54, unitamente ai diodi serie 65 e 66, rispettivamente. Gli induttori 63 e 64 possono essere costituiti da induttori con nucleo in aria da 90 microhenry. Deve essere rilevato che i diodi 65 e 66 sono collegati secondo polarit? identiche alle polarit? dei raddrizzatori controllati 30 e 31, rispettivamente. Viene impiegato un circuito di controllo 71, per controllare l'innesco dei raddrizzatori controllati 30 e 31, rispettivamente. I circuiti smorzatori consistenti dei resistori 67 e 68. e dei rispettivi condensatori 69 e 70, collegati in serie, sono con nessi in parallelo ai raddrizzatori controllati 30 e 31, rispetti^anente. Gli induttori 63 e 64 for-niscono pure la rispettiva induttanza per i circuiti smorzatori dei raddrizzatori controllati 30 e 31, mentre forniscono pure la rispettiva induttanza per i circuiti di commutazione, secondo quanto necessario per commutare allo stato di non conduzione i raddrizzatori controllati 60 e 61 con l?inizio dei rispettivi "intagli" nella corrispondente forma d<1>onda.
Il condensatore 73 rappresenta un componente di limitazione della corrente e di diversione dell?energia, collegato in serie al circuito di commutazione in derivazione, mentre il circuito di commutazione in parallelo e il condensatore 73, collegati in serie, sono connessi in parallelo ai vari stabilizzatori di corrente, Il condensatore 73 pu? venire sostituito da qualsiasi combinazione di componenti resistivi induttivi, capacitivi, o attivi, presi singolarmente o in accordo con varie combinazioni appro-priate. I componenti resistivi, induttivi e capa citivi o combinazioni degli stessi, possono essere di tipo lineare o non lineare, I componenti attivi possono essere costituiti da dispositivi a due terminali o a tre terminali, da dispositivi semiconduttori, da dispositivi di scarica ad arco, o simili. Tipicamente ? possibile utilizzare, come dispositivo attivo un diodo semiconduttore del tipo a " break-over". Deve essere rilevato che la struttura a diversione di energia e di limitazione della corrente, pu? venire collegata ai capi del complesso di commutazione serie 12 mentre ? possibile eliminare il complesso di commutazione in derivazione.
L'uscita del circuito di controllo della figura 2 ? collegata in modo appropriato a stabilizzatori di corrente che possono essere identici allo stabilizzatore di corrente, o ballast 32 del tipo schematizzato nella figura 1.
Due condensatori di commutazione SO ed 81 sono collegati fra il terminale 10 e il nodo fra il diodo 6p e il raddrizzatore controllato 30 e il nodo fra il diodo 66 e il raddrizzatore controllato 31, rispettivamente. Un classico condensatore filtrante di ingresso 82 ? collegato fra i terminali di ingresso 10 e 11, rispettivamente.
Deve essere rilevato che la disposizione del circuito rappresentato nella figura 2, ? del tipo a limitazione di corrente poich? l'impedenza del condensatore 73 risulta in serie con qualsiasi percorso che possa derivare a causa della presen-za di un segnale spurio di controllo applicato ai ? raddrizzatori controllati 30, 31 e 60, 61, ri-spettivamente. In modo analogo, gli induttori 63 e 64 operano da elementi di limitazione della corrente nel circuito includente i condensatori 80, 81 e 73, nel caso di ^un innesco errato dei rispettivi raddrizzatori controllati .
Pertanto, il circuito risulta intrinsecamente molto sicuro.
Con riferimento alle figure 4, 5, 6 e 7a -7e verr? ora descritto il modo di funzionamento del circuito schematizzato nella figura 2. I segnali di controllo che devono venire applicati da parte dei circuiti di controllo 62 e 71, ai raddrizzatori controllati 60, 61 e 30, 31, sono stati rappresentati, nelle figure 7c , 7d e 7e rispetto alla tensione della linea di alimentazione, in cui andamento ? stato rappresentato nella figura 7a , mentre la larghezza, o durata dell?intaglio desiderato, ? stata rappresentata nella figura 7b .
I segnali ad "intaglio", rappresentati nella figura 7b, devono venire iniziati in corrispondenza dell'istante t^ ed annullati in corrispondenza dell'istante t e, pertanto, la larghezza o durata dell?intaglio sar? rappresentata dalla distanza t2 -t1 . Con riferimento alla figura 10 verr? in seguito descritto un circuito in grado di produrre il segnale ad intaglio.
Durante le semionde positive, un impulso di innesco o di eccitazione, viene applicato al raddrizzatore controllato 30 in corrispondenza dell'istante di inizio del periodo corrispondente all'intaglio. Dopo un breve ritardo di tempo t , rappresentato nella figura 7c , il raddrizzatore controllato 61, allo stato di conduzione, viene commutato allo stato di non conduzione.
Il raddrizzatore controllato 61, viene nuovamente commutato allo sto di conduzione nell?istante t^. Durante le semionde negative, secondo quanto rappresentato nella figura 7e il raddrizzatore controllato 31 viene commutato allo stato di con-duzione in corrispondenza dell'inizio dell'inta glio, nell'istante t^ mentre il raddrizzatore controllato al silicio 60 verr? commutato allo stato di non conduzione dopo un breve ritardo di tempo, per venire successivamente commutato allo stato di conduzione al termine dell'intaglio.
La figura 4 illustra la tensione alimentata all'ingresso dello stabilizzatore di corrente, vale a dire del ballast, per una con-dizione dell'intaglio in corrispondenza della quale l'intaglio viene iniziato relativamente in modo anticipato nella semionda e in cui la larghezza/ o durata dell'intaglio risulta relativamente breve, per l'ottenimento di un grado di oscuramento, relativamente piccolo, della luce di uscita corrispondente^ ai esempio^ al 95 i? dell'illuminazione completa. Deve essere rilevato che in corrispondenza dell'illuminazione completa, o nominale, l'intaglio pu? venire eliminato.
Deve essere sottolineato il fatto che la tensione subisce delle escursioni per lo zero, in ogni semiconda, durante questo intervallo corrispondente con l'intaglio. Questo ? dovuto al fatto che il condensatore 73 assume una polarit? opposta, poich? l'energia immagazzinata nell'induttanza di carica viene trasferita attraverso uno dei diodi 55, o 66 e attraverso il raddrizzatore controllato 30,o 31, rispettivamente. In corrispon-denza dello stesso tempo, il condensatore di commutazione 80, o 81, viene appropriatamente caricato, in modo tale che lo stesso possa essere pronto per una operazione di commutazione durante l'intervallo successivo. Per effetto dell'escursione della tensione per lo zero la tensione efficace, vale a dire la tensione RMS applicata al ballast, risulter? significativamente superiore a quella che si riscontra nel circuito proposto dalla tecnologia anteriore, in cui la tensione,durante l'intervallo corrispondente all'intaglio viene "fissata" allo zero, secondo quanto rappresentato nella figura 3.
Per ottenere una regolazione,o diminuzione dell'intensit? della luce secondo quanto verr? in seguito descritto con maggiori dettagli, la posizione dell'intaglio viene progressivamente allargata e progressivamente spostata verso destra, secondo quanto rappresentato nella figura 5. Nella condizione illustrata nella figura 5, la diminuzione dell'intensit? della luce delle lampade pu? essere pari, all'incirca, al 50^ dell 'illuminazione nominale.La forma d'onda della corrente di carico circolante attraverso gli stabilizzatori di corrente ? stata rappresentata nella figura 6, per la condizione di regolazione rappresentata nella figura 5.
Verr? ora descritto, con maggiori dettagli, il principio di funzionamento del cir-cuito schematizzato nella figura 2.
Immediatamente prima dell 'istante in cui il terminale 10 assume una polarit? positiva, il condensatore SO risulter? caricato positivamente, in conformit? a quanto indicato. Il condensatore 80 ? stato caricato, nel semiciclo precedente attraverso il diodo 65. Il circuito di controllo 52 opera in modo tale per cui il raddrizzatore controllato 61 pu? passare allo stato di conduzione quando la tensione della linea alternata di alimentazione assume una polarit? positiva e si verifica quindi l?inizio del trasferimento di energia dal carico allo stabilizzatore, vale a dire al ballast, sino all?istante t^ indicato nella figura 7b , in corrispondenza del quale un intaglio deve venire inserito nella forma dt>nda della tensione di ingresso. In corrispondenza di questo istante, il radrizzatore controllato 30 viene innescato dal corrispondente circuito di controllo 71. Il condensatore 80 si scarica quindi attraverso il circuito chiuso includente il raddrizzatore controllato 30 e il raddrizzatore controllato 61 che risulta commutato allo stato di conduzione in senso diretto.
La corrente di scarica commuta la corrente in senso diretto del raddrizzatore controllato 61 e provoca prontamente la commutazione allo stato di non conduzione del raddrizzatore controllato 61.
La forma d'onda della tensione di uscita, all'inizio dell'intaglio subir? quindi una escursione passante per lo zero, in una direzione negativa, a causa del trasferimento dell'energia immagazzinata nell<1>induttanza di cari-ca, al condensatore 73. Hello stesso tempo, il condensatore 31 viene caricato ad una condizione in corrispondenza della quale lo stesso pu? commutare, allo stato di non conduzione, il raddrizzatore controllato 60, durante il semiciclo negativo, quando il raddrizzatore controllato 31 risulta innescato.
Per un appropriato funzionamento del circuito rappresentato nella figura 2, il nuovo diversore capacitivo 73 presenter?, preferibilmente, una bassa impedenza nei confronti di quella dei condensatori 80 ed 81. Deve essere rilevato che sono stati ottenuti buoni risultati nell'impiego di un condensatore da 25 microfarad del tipo a riempimento d'olio presentante una tensione nominale di 440 volt, come condensatore di derivazione, o diversione 73 ed impiegundo con-densatori 80 ed 81 da 1 microfarad, del tipo a riempimento d'olio in grado di lavorare a tensioni di 800 volt.
Un vantaggio inaspettato derivante dall?impiego del circuito rappresentato nella figura 1 e dovuto all?aumento della tensione RM3 alimentata allo stabilizzatore di corrente, ? rappresentato dal fatto che lo stesso pu? far funzionare i filamenti delle lampade 45 e 46(figura 1) costituenti lampade a risparmio di energia, oppure lampade di tipo classico, con una regolazione minima molto inferiore. Ad esempio, nelle lampade a risparmio energetico, ? stato difficoltoso ridurre la luce di uscita, in misura significativa, poich? la riduzione nella tensione dei filamenti provoca una diminuzione della vita utile della lampada, nel caso di impiego di lampade a risparmio dienergia. Tuttavia, in conformit? con i principi della presente invenzione, le lampade a risparmio di ener-gia possono venire "oscurate", nel senso che ? pos-sibile provocare una diminuzione dell?intensit? della luce delle stesse sino ad un estremo inferiore pari al 40^, senza che si verifichino dimi-nuzioni della durata utile delle lampade, mentre queste lampade non potrebbero operare al di sotto del 70^5, con i circuiti proposti dalla tecnoiogi? anteriore.
Si ritiene che questo miglioramento venga ottenuto per il fatto che la forma d'onda della tensione applicata agli stabilizzatori di corrente presenta un contenuto RM3 di valore superiore a quanto consentito dai circuiti della tecnologia anteriore, poich? la tensione dell'intaglio passa per lo zero.
Il circuito schematizzato nella figura 2, permette pure il mantenimento della posizione dell'intaglio in un punto prossimo alla posinone a 90?, entro ogni semionda, senza che si verifichino problemi di allineamento. Quando la posizione dell'intaglio ? prossima a 90?, la larghezza, o durata dell'intaglio pu? risultare inferiore e, pertanto, la tensione RilS pu? essere ancora maggiore.
Il miglioramento ? pure dovuto, in parte,alla migliore posizione dell'intaglio e al controllo della durata o larghezza dell?intaglio poich? ? possibile, in conformit? con i principi della presente invenzione, spostare l'intaglio rappresentato nelle figure 4 e 5, ulteriormente verso destra, entro la semionda, senza alterare
1'allineamento delle lampade in conformit? a quan-to verr? in seguito descritto con maggiori detta? gli.
Pertanto, con la presente invenzione, la posizione dell?intaglio pu? trovarsi a circa 80? nella semionda, per la condizione di non stabilizzazione e pu? quindi venire spostata verso destra quando la potenza della lampada viene decrementata. Per contrasto, in accordo con la tecnologia anteriore secondo quanto presentato nella figiara 3, l'intaglio deve venire posizionato in corrispondenza di circa 65?, per le condizioni di avviamento, in modo tale da provvedere ad un allineamento/ o "tracking" adeguato. Se l?intaglio viene iniziato a 80?, nei circuiti proposti dalla tecnologia anteriore, alcune lampade possono spegnersi durante la regolazione, mentre altre possono raggiungere una luminosit? ecessiva. Poich? questo problema dell'allineamento non risulta cos? notevole, nell?impiego della presente invenzione, il punto di inizio dell?intaglio pu? trovarsi al livello di circa 80?C, in modo tale che il contenuto RMS possa venire aumentato entro l?intera gamma.
Una sequenza preferita di regolazione e di allineamento, per la regolazione della larghez-za dell'intaglio e della posizione dell'intaglio, ? la seguente:
L'intaglio inizia in corrispondenza di circa 45? entro la semionda, per il 95^ della massima intensit? luminosa. Per diminuire l'intensit? della luce dal 1%, dell<1>intensit? massima, l'inizio dell'intaglio viene spostato verso destra e l'intaglio viene allargato poich? lo stesso viene spostato verso destra sino all'ottenimento della completa regolazione dell'intensit? della luce, in senso decrescente, sino al raggiungimento del 30<fu circa del proprio valore massimo, per una lampada a risparmio energetico. In corrispondenza di questo punto, l'intaglio inizia a circa 80?, entro il semiciclo.
E* stato riscontrato che adottando questa sequenza, le tensioni dei filamenti possono venire ottimizzate in corrispondenza della regolazione minima ed ? possibile l'impiego di un condensatore di diversione di dimensioni minime possibili. In generale, un condensatore di piu' piccola capacit? produrr? una maggior tensione di ingresso RMS per lo stabilizzatore di corrente, per una data po-sizione dell?intaglio e per una data larghezza, o durata dello stesso. Conseguentemente, ? desidera-bile rendere minima possibile la capacit? del con-densatore di derivazione allo scopo di consentire una massimizzazione delle tensioni dei filamenti. Il circuito rappresentato nella figura 2 opera in modo tale da produrre una buona regolazione, o stabilizzazione automatica del carico. Una stabilizzazione automatica del carico si riferisce alla condizione in cui il livello della luce pu? venire mantenuto costante indipendentemente dal numero di lampade collegate al circuito di controllo, mantenendo, nel contempo, le tensioni dei filamenti ad un livello sufficientemente elevato, indipendentemente dal numero di lampade collegate circuitalmente.
Il circuito rappresentato nella figura 2 opera in modo estremamente ottimale rispetto alla stabilizzazione automatica del carico, poich? il contenuto RMS delle forme d'onda della tensione di ingresso allo stabilizzatore di corrente non varia, in misura significativa, con il collegamento di un numero maggiore o minore di lampade nello stesso circuito. Si ritiene che questo si verifichi in virt?' di due fattori di compensazione fra la quantit? di energia che deve venire assorbita dall'induttanza del ballast durante l'intervallo corri-spondente all'intaglio e il tempo durante il quale l'energia pu? venire esaurita. In un caso specifico di impiego di un numero massimo di lampade pari, ad esempio a 90 lampade collegate al sistema, deve venire deviata la maggior quantit? di energia, ma poich? la resistenza di carico equivalente e l'induttanza equivalente del ballast risultano inferiori , l'energia verr? smaltita, dal ballast, ad una velocit? massima possibile. Nel caso di un numero minimo di lampade collegate ossia ad esempio,nel caso di collegamento di 10 lampade ? disponibile una minor quantit? di energia, mentre la velocit? di smaltimento risulta corrispondentemente ridotta. Conseguentemente, la tensione efficace , o tensione RiiS nella forma d'onda della tensione di ingresso alimentata allo stabilizzatore di corrente,rimane essenzialmente la stessa, indipendentemente dal numero di lampade alimentate dal circuito schematizzato nella figura 2.
Un risultato positivo derivante dalle buone caratteristiche di regolazione del circuito rappresentato nella figura 2, ? costituito dal fat-to che il valore del condensatore di diversionenon risulta critico. Conseguentemente, il condensatore 73 della figura 1 pu? essere rappresentato da un condensatore relativamente economico
Sono statiottenuti buoni risultati, con il circuito rappresentato nella figura 2, quando i circuiti di tempificazione o i circuiti di controllo 72 e 71 sono tali per cui l'intaglio viene mantenuto nel centro della tensione dell'arco della lampada attraverso la curva di diminuzione dell'intensit? della luce. Questo produce le massime tensioni dei filamenti e la tensione minima di picco dell'arco -della lampada.
Con riferimento alla figura 8, pu? essere rilevato che nella stessa ? stato rappresentato un circuito per l'impostazione automatica dell'estremo inferiore, tale circuito potendo venire impiegato con il circuito schematizzato nella figura 2, in connessione con il funzionamento dei circuiti di controllo 62 e 71 e, in particolare, per la regolazione della posizione e della durata del segnale ad intaglio la cui forma d'onda ? stata rappresentata nella figura 7b . Deve essere rilevato che sono commercialmente disponibili lampade e stabilizzatori di corrente progettati in modo tale da produrre luce in maniera piu' effi-ciente, tali prodotti essendo commercialmente noti come lampade e ballast a risparmio di energia.
E'stato riscontrato che la curva di "oscuramento", vale a dire di diminuzione dell'intensit? della luce, appartenente ai prodotti del tipo a risparmio energetico, differisce da quella delle lampade e dei ballast di tipo classico, e, in particolare dalla curva associata alle lampade a fluorescenza.
Il circuito schematizzato nella figura 3, calibra, automaticamente,1'unit? in modo tale che l'impostazione in corrispondenza dell'estremo inferiore specificato, o qualsiasi altra regolazione specifica o "oscuramento", pu? venire mantenuto indipendentemente dal tipo di lampada e di ballast impiegato. Quantunque il circuito sia stato rappre-sentato, in particolare, in connessione con una lam-pada a fluorescenza, deve essere rilevato che il principio di funzionamento del circuito rappresen-tato nella figura 8, risulter? valido per quaiLasi altra sorgente di luce.
Nella figura 8, ? stato rappresentato un circuito rivelatore del valore efficace della tensione, vale a dire della tensione RliS,ta-le circuito essendo formato da un trasformatore di tensione 100, il quale presenta il proprio avvol-gimento primario alimentato dalla tensione di ingresso del ballast, mentre l'avvolgimento secondario 101 del trasformatore ? collegato ad un raddrizzatore collegato a ponte, indicato in 102, tale raddrizzatore essendo del tipo monofase, ad onda intera. Un resistore di uscita 103 ? collegato ai terminali di uscita, in corrente continua,del ponte 102 mentre un diodo 104 e un resistore 105 sono collegati al terminale positivo di uscita del circuito a ponte 102. Inoltre, vengono pure impiegati un condensatore 106, un resistore 107 e un condensatore 108. I componenti rappresentati nella figura 8 e sinora descritti, vengono utilizzati come un rivelatore della tensione KMS del carico. Pertanto, la tensione presente in corrispondenza del nodo fra il resistore 107 e il condensatore 108, risulter? proporzionale al valore effica-ce della tensione, vale a dire alla tensione KMS, in corrispondenza dei terminali 109 e 110, aV?ua?i viene alimentata la tensione di ingresso dello stabilizzatore di corrente, secondo quanto rappresentato nella figura 8.
L'uscita presente in corrispondenza del nodo fra il resistore 107 e il condensatore 108 viene quindi alimentata, attraverso un circui-to 111 di correzione del fattore di scala, ad un amplificatore di errore 112, quantunque tale uscita possa venire direttamente alimentata all'amplificatore di errore in questione.
Un altro ingresso per 1'amplificatore di errore 112 viene derivato dal resistore 113, il quale risulta collegato ad una appropriata sorgente di tensione di controllo, in conformit? a quanto indicato, allo scopo di definire uno standard di tensione che pu? venire facilmente regolato .
Il segnale di errore, in uscita dall'amplificatore 112, viene quindi alimentato ad un appropria,to circuito di controllo della larghezza, vale adire della durata dell'intaglio, tale circuito operando in modo tale da produrre il segnale ad intaglio, rappresentato nella figura 7b, opportunamente modificato in accordo con l'uscita dell 'amplificatore di errore 112.
Il circuito di controllo della larghezza vale a dire della durata dell'intaglio verr? in seguito descritto con riferimento alle figure 10 ed 11.
Il circuito schematizzato nella figura 3, rappresenta un circuito economico ed accurato, anche se non viene misurata la corrente reale del carico, ma semplicemente la tensione di ingresso dello stabilizzatore di corrente, o ballast. Inoltre, il circuito schematizzato nella figura 8 fornisce, intrinsecamente, una compensazione nei riguardi della tensione della rete di alimentazione e, pertanto, non viene richiesto l'impiego di alcun circuito separato per lo svolgimento di questa funzione.
Il circuito 111 di correzione del fattore di scala OLI? venire utilizzato se si desidera correggere il funzionamento del circuito in funzione del numero di lampade che vengono eccitate, vale a dire in funzione della corrente totale del carico utilizzatore. Il circuito ? pure in grado di effetture la leggera correzione richiesta dalle lampade a risparmio di energia, nei confronti delle lampade di tipo classico,in corrispondenza di carichi leggeri. Il circuito 111 di correzione del fattore di scala pu? essere semplicemente costituito da un amplificatore a guadagno variabile, nel quale il guadagno varia un funzione dell'ampiezza della corrente assorbita dal carico utilizzatore.
La figura 9 illustra una seconda forma pratica realizzativa d? un circuito per l'impostazione automatica dell'estremo inferiore, secondo un diagramma schematico, a blocchi. Nella versione rappresentata nella figura 9, il segnale di ingresso che controlla il sistema, viene derivato dalla corrente totale del carico che
? viene alimentata al trasformatore di corrente 120. L 'uscita del trasformatore di corrente 120 viene quindi alimentata ad un appropriato circuito 121 di rivelazione del valore efficace dell a corrente. L 'uscita del circuito 121 viene quindi alimentata ad un appropriato circuito di immagazzinamento 122 il quale immagazzina un segnale correlato al 100$ del valore della corrente totale del carico utilizzatore in corrispondenza dell 'istante della misura. Il circuito di memorizzazione, o immagazzinamento 122 pu? essere costituito, ad esempio da un contatore digitale. L 'uscita del rivelatore di corrente 121 viene pure alimentata all ' amplificatore operazio? naie 123.
Un circuito 124 ? collegato al circuito di memoria 122, tale circuito 124 consisten-do di un circuito di abilitazione della variazione dell 'impostazione del guadagno operante durante una condizione ?i assenza del segnale ad intaglio, (vale a dire quando la lampada<" >opera alla massima intensit?), nella tensione alimentata ai ballast induttivi della figura 2.
L'uscita del circuito di memoria 122 viene alimentata ad un circuito di imposta zione del guadagno 125 il quale regola, vale a dire imposta il guadagno dell'amplificatore operazionale 123, in accordo con il valore corrispondente al 100$?, memorizzato nel circuito 122. Conseguentemente, al variare della corrente totale assorbita dal carico utilizzatore, la corrente RHS alimentata ?Ll'ingresso dell'amplificatore operazionale 123 subir? pure una variazione, in modo tale da produrre un segnale di uscita che viene alimentato all'amplificatore di errore 126 rispetto ai valori standard impostati con lo ausilio del resistere regolabile 127. Il segnale di errore, opportunamente amplificato, in uscita dall 'amplificatore di errore viene quindi alimentato al circuito di controllo della durata dell'intaglio e che verr? in seguito descritto con maggiori dettagli, tale circuito essendo analogo a quello schematizzato nella figura 8.
Durante una situazione di avviamento o d? nuova accensione, dopo la commutazione del carico, quando non si verifica la presenza di un intaglio nella tensione alimentata allo stabilizzatore o ballast, il circuito rappresentato nella figura 9, memorizzer?, nell?unit? di memoria 122, il \/alore della corrente totale del carico utilizzatore. Questo valore determiner? il guadagno dell'amplificatore 123, in modo tale che la tensione vs^ possa raggiungere un valore tale da indicare il 100fj dell'illuminazione. Quando si verifica la attenuazione della luce, il guadagno dell'amplificatore 123 viene bloccato, mentre la tensione vx risulter? proporzionale alla percentuale della corrente totale del carico utilizzatore.
Questa uscita viene alimentata all'amplificatore di errore 126, mentre il sistema ad anello chiuso manterr? la percentuale della corrente totale del carico utilizzatore in corrispondenza della regolazione desiderata, per effetto di una appropriata regolazione della larghezza, o durata dell'intaglio.
La figura 10 illustra il circuito che pu? venire utilizzato per produrre un segnale ad intaglio del tipo rappresentato nella figura 7b, per il controllo dei commutatori in serie e in derivazione, schematizzati nella figura 2, Facendo riferimento alla figura 10 pu? essere rilevato che una tensione alternata di controllo di ingresso viene applicata, attraverso un resistore filtro 140 e un condensatore 141, ai terminali in corrente alternata di un raddrizzatore a ponte, di tipo monofase, ad onda intera, indicato in 142. La tensione in uscita dal raddrizzatore a ponte 142 ? collegata, in conformit? a quanto indicato ai condensatori 143, 144 e al resistore 145. Il diodo 146 ? collegato in parallelo al resistore 145, in conformit? a quanto illustrato. Il nodo fra il resistore 145 e il condensatore 144 ? collegato al terminale positivo di ingresso del comparatore 150 il quale pLi? essere costituito da un comparatore del tipo LM339.
Il terminale di ingresso negativo del comparatore 150 e il terminale positivo di ingresso di un identico comparatore 151 sono collegati ad un resistore 152 presente in un circuito di riferimento includente una sorgente di tensione di riferimento ed un resistore 153, un resistore 154 ed un condensatore 155. Le uscite degli amplificatori di errore rappresentati, ad esempio, dagli amplificatori di errore 112 e 126 schematizzati nelle figure 8 e 9, rispettivamente, possono venire applicate, attraverso il resistere 160, schematizzato nella figura 10, al terminale positivo del comparatore 151 e al terminale negativo del comparatore 150, attraverso il resistore 152. Le uscite dei comparatori 150 e 151 vengono quindi collegate ?
fra di loro e connesse ad un resistore 161 il quale risulta collegato ad una sorgente in grado di forni-? re una tensione di 10 volt.
Il circuito rappresentato nella figura 10 ? costituito semplicemente da due reti a spostamento di fase che alimentano un comparEtore.Pertanto, le tensioni presenti in corrispondenza dei punti A e B nella figura 10 sono state rappresentate,nella figura 11, sotto forma di tensioni ruotate, come fase,sovrapposte ad una base comune dei tempi.Le tensioni A e B fluttuano rispetto al livello indi-cato dalla linea tratteggiata,rappresentativo del-l'uscita dell'amplificatore di errore la quale pu? variare a causa di un sistema instabile e a causa
<? >di determinati fattori rappresentati, ad esempio dalla presenza di notevoli correnti di avviamento assorbite da compressori di impianti di condizio-namento dell ' aria o da altri motori , alimentati dalla stessa rete che alimenta le lampade. Tuttavia, il circuito schematizzato nella figura 10 pro-duce un segnale ad intaglio il quale inizia quando la pendenza della tensione A interseca l 'uscita dell ' amplificatore di errore e termina quando la pendenza della tensione B interseca l 'uscita del-?. l ? amplificatore di errore.
Pertanto , ? possibile produrre un segnale ad intaglio (no teli signal) presentante la durata e la posizione desiderate, per mezzo dy?n semplice controllo delle relazioni di fa.se e di ampiezza delle tensioni A e B e per mezzo del con-trollo del livello dell'uscita dell ' amp li fi catone di errore o di un'altra, tensione di riferimento di uscita. Se si desifera aumentare la larghezza, o durata dell ' intaglio , ? necessario semplicemente aumentare il livello medio del segnale di riferimento o dell'uscita dell 'amplificatore di errore. Questo incremento nella dimensione del segnale verr? accompagnato da un graduale spostamento verso destra del segnale ad intaglio, in accordo con quanto desiderato.
Claims (28)
1) Circuito per l?eccitazione di lmpade a scarica in atmosfera gassosa, comprendente complessi stabilizzatori di corrente, o ballast di tipo induttivo, collegabili ad almeno una lampay da a scarica, in atmosfera gassosa; una sorgente di potenza in corrente alternata; complessi di commutazione in serie, collegati in serie a detta sorgente di potenza in corrente alternata e a detti complessi stabilizzatori di tipo induttivo; complessi di commutazione in derivazione e un mezzo ad impedenza a deviazione di energia, collegato in serie, connesso in parallelo a detti complessi stabilizzatori di tipo induttivo e in serie a detta sorgente di corrente alternata e a detti complessi di commutazione in serie e complessi di controllo della commutazione collegati a detti complessi di commutazione in serie e a detti complessi di commutazione in derivazione allo scopo di chiudere, in modo sincrono e sostanzialmente in modo simultaneo detti complessi di commutazione in serie ed aprire detti complessi di commutazione in derivazione, per tra^ sferire potenza da detta sorgente di potenza in corrente alternata a detti complessi stabilizzatori o ballast, di tipo induttivo e per aprire simultaneamente detti complessi di commutazione in serie e chiudere detti complessi di commutazione in derivazione, allo scopo di produrre un "intaglio", di breve durata, in ogni semiciclo della forma d?onda di tensione, applicata a detti complessi stabilizzatori di tipo induttivo; detto mezzo ad impedenza, a deviazione dell'energia, collegato in serie, limitando il flusso della corrente da detta sorgente in corrente alternata, nel caso in cui entrambi i complessi di commutazione serie e i complessi di commutazione in derivazione risultino simultaneamente chiusi.?
2) Circuito secondo la rivendicazione 2, in cui detto mezzo ad impedenza ? costitinto da un condensatore.
3) Circuito secondo la rivendicazione 1 , in cui detto complesso di commutazione serie e detto complesso di commutazione in derivazione consistono, entrambi di un primo e di un secondo dispositivo a conduzione controllabile, collegati in antiparallelo.
4) Circuito secondo la rivendicazione 1 in cui detto complesso di controllo della commutazione opera in modo tale da controllare la durata di detto intaglio e la posizione di detto intaglio entro la forma d'onda della ten-sione, allo scopo di regolare l'uscita di detta almeno una lampada
5) Circuito secondo la rivendicazione 2, in cui la polarit? della forma d'onda di ten-sione applicati a detti complessi stabilizzatori induttivi si inverte durante detto intaglio, in detta forma d'onda ai tensione, in modo tale da aumentare il contenuto efficace, vale a dire il contenuto RMS della tensione, applicata a detti complessi stabilizz.atori, o ballast, di tipo induttivo.
5) Circuito secondo la rivendicazione o , in cui detto complesso di commutazione in serie e detto complesso di commutazione in derivazione, o in parallelo, consistono entrambi di un primo e di un secondo dispositivo a con-duzione controllabile, collegati in antiparallelo.
7) Circuito secondo la rivendicazione 6, in cui detto complesso di controllo della com-mutazione pu? operare in modo tale da controllare la durata di detto intaglio e la posizione di detto intaglio, entro la forma d'onda della tensione, allo scopo di regolare l'uscita di detta almeno una lampada.
8) Circuito secondo la rivendicazione 5, in cui detto complesso stabilizzatore, di tipo induttivo, include avvolgimenti per i filamenti collegati a detta almeno una lampada.
9) Circuito secondo la rivendicazione 8, in cui detto complesso di controllo della 'commutazione pu? operare in modo tale da controllare la durata di detto intaglio e la posizione di detto intaglio entro la forma d?onda della tensione,allo scopo di regolare 1'uscita di detta almeno una lampada.
10) Circuito secondo la rivendicazione 9, in ca;i detto complesso di commutazione in serie e detto complesso di commutazione in parallelo consistono, entrambi, di un primo e? di un secondo dispositivo a conduzione controllabile, collegati in antiparallelo.
11) Circu?to secondo la rivendicazione 3, includente diodi rispettivi collegati in serie a detto primo dispositivo a conduzione controllabile e a detto secondo dispositivo a conduzione controllabile di detto complesso di commutazione in derivazione e un primo e un secondo condensatore di commutazione collegati fra i rispettivi nodi fra ognuno di detti primo e secondo dispositivo a conduzione controllabile e detti primo e secondo diodo, rispettivamente e il lato di ingresso in corrente alternata di detto-complesso di commutazione in serie, detto primo condensatore di commutazione e detto secondo condensatoredi commutazione essendo in grado di commutare a zero la corrente in detto primo o in detto secondo dispositivo a conduzione controllabile di detto complesso di commutazione in serie, in risposta alla conduzione di detto primo o di detto secondo dispositivo a conduzione controllabile di detto complesso di conmutazione in parallelo.
12) Circuito secondo la rivendicazione 11, in cui la polarit? della forma d?onda della tensione applicata a detto complesso stabilizzatore induttivo si inverte durante detto intaglio in detta forma d?onda della tensione, in modo tale che il contenuto efficace(RMS) della tensione applicata a detto complesso stabilizzatore,a carattere induttivo, possa aumentare.
13) Circuito secondo la rivendicazione 12 in cui detto complesso di controllo della commutazione ? operabile in modo tale da controllare la durata di detto intaglio e la posizione di detto intaglio entro la forma d?onda della tensione, allo scopo di regolare l'uscita di detta almeno una lampada.
14) Circuito secondo la rivendicazione 13 in cui detto complesso stabilizzatore a carattere induttivo,incilide avvolgimenti per i filamenti colletti a detta almeno una lampada.
15) Circuito secondo la rivendicazione 11 includente pure mezzi di limitazione della velocit? di incremento della corrente in serie ad ognuno di detti primo e secondo dispositivo a conduzione controllabile di detto complesso di commutazione in derivazione e un complesso circuitale di smorzamento per ognuno di detti primi e secondo dispositivo a conduzione controllabile.
16) Circuito di eccitazione e di at-tenuazione per lampade a scarica, in atmosfera gassosa, dotate di stabilizzatori,o ballast,di tipo induttivo, comprendente, in combinazione: una coppia di terminali di ingresso per la rete di alimentazione; una coppia di terminali per lo stabilizzatore, o ballast; un circuito di commutazione serie consistente di una coppia formata da un primo dispositivo e da un secondo dispositivo a conduzione controllabile, collegati ? secondo una relazione in antiparallelo fra di loro e connessi in serie fra un primo di detta coppia di terminali di ingresso per la linea di alimentaiione ?.? primo di detta coppia di terminali per lo stabilizzatore; un circuito di commutazione in derivazione, o in parallelo, consistente di una coppia formata da un terzo e da un quarto dispositivo a conduzione controllabile e di una coppia formata da un primo diodo e da un secondo diodo, collegati in serie con i rispettivi dispositivi e connessi secondo polarit? analoghe a quelle di detto terzo dispositivo e di detto quarto dispositivo a conduzione controllabile; detto terzo dispositivo a conduzione controllabile collegato in serie a detto primo diodo, con connessione in relazione antiparalle-lo con detto quarto dispositivo a conduzione controllabile e detto secondo diodo collegati in serie; un condensatore di derivazione; detto circuito di commutazione in parallelo essendo collegato in serie a detto condensatore di derivazione; det-to circuito in derivazione e detto condensatore di derivazione, collegati in serie, essendo connessi fra detta coppia di terminali per lo stabilizzatore e LI Y? primo ed un secondo condensatore di commutazione entrambi presentanti un terminale collegato a detto primo terminale di detta coppia di terminali di ingresso per la rete alternata di alimentazione ed un secondo terminale collegato ad un rispettivo nodo fra detto terzo dispositivo a conduzione controllabile e detto primo diodo e detto quarto dispositivo a conduzione controllabile e detto secondo diodo, rispettivamente.
17) Circuito secondo la rivendicazione 16, in cui detti dispositivi a conduzione controllabile sono entrambi costituiti da raddrizzatori controllati.
18) Circuito secondo la rivendicazione 16 in cui detti condensatori di commutazione presentano entrambi una capacit? sostanzialmente maggiore di quella di detto condensatore di derivazione.
19) Circuito secondo la rivendicazione 17, in cui detti condensatori di commutazione, presentano, entrambi, una capacit? sostanzialmente maggiore di quella di detto condensatore di deri-vazione
20) Circuito secondo la rivendicazione 16, 17,18 o 19 includente pure mezzi circuitali di innesco, per innescare detti dispositivi a conduzione controllatile, in Lina data sequenza, in modo tale che in corrispondenza-di un dato punto nella semionda a conduzione in senso ddret_ to di ognuno di detti primo e secondo dispositivo a conduzione controllbile, detto terzo dispositivo e detto quarto dispositivo, rispettivamente possano venire innescati, allo scopo di produrre una corrente di commutazione dovuta alla scarica di detto primo condensatore di commutazione e di detto secondo condensatore di commutazione, rispettivamente, attraverso detto primo dispositivo a conduzione controllabile e attraverso detto secondo dispositivo a conduzione controllabile, rispettivamente, allo scopo di diseccitare detti dispositivi e provocare l'inizio di un intaglio nella forma d'onda della tensione applicata a detta coppia di terminali per lo stabilizzatore e in modo tale che possa venire prodotto un segnale che viene utilizzato per innescare detto primo o detto secondo dispositivo a conduzione controllabile, allo scopo di provocare la cessazione di detto intaglio , in modo tale che durante detto intaglio, detto condensatore di derivazione, o diversione possa produrre una inversione attraverso lo zero, della tensione applicata a detta coppia di terminali per lo stabilizzatore.
21) Circuito secondo la rivendicazione 16, includente pure un primo induttore e un secondo induttore di limitazione della velocit? di variazione della corrente, collegati in serie a detto terzo dispositivo a conduzione controllabile e a detto primo diodo e a detto quarto dispositivo a conduzione controllabile e a detto secondo diodo rispettivamente.
22) Circuito secondo la rivendicazione 16, o la rivendicazione 21, includente pure un circuito smorzatore a resistore-condensatore, collegato in parallelo ad ognuno di detti terzo e quarto dispositivo a conduzione controllabile.
23) Circuito per la generazione di impulsi di tipo sincrono, per produrre impulsi di larghezza o durata variabile e con una locazio-' /
ne di fase variabile, detto circuito comprenden-do, in combinazione: una sorgente di tensione al-ternata; un mezzo raddrizzatore per produrre una forma d?onda raddrizzata ripetitiva della tensione di detta sorgente di tensione alternata; ima rete a rotazione, o spostamento di fase collegata alla uscita di detto mezzo raddrizzatore; un mezzo per la generazione di un segnale a livello standard; un primo circuito comparatore e un secondo circuito comparatore, entrambi presentanti un ingresso positi.vo ed un ingresso negativo; detto mezzo per la generazione del segnale di livello standard essendo collegato a detto ingresso positivo di detto primo circuito comparatore e a detto ingresso negativo di detto secondo circuito comparatore; l'uscita di detto raddrizzatore essendo collegata all'uscita negativa di.<' >detto primo circuito comparatore, in modo tale che l'uscita di detto primo circuito comparatore possa commutarsi quando l'uscita di detto raddrizzatore supera detto mezzo di generazione del segnale a livello standard,men-tre viene iniziata la generazione di un impulso; l'uscita di detta rete a spostamento, o rotazione di fase essendo collegata a detto ingresso positivo di detto secondo circuito comparatore in mo-do tale che l'uscita di detto secondo circuito comparatore possa commutarsi quando l'uscita di detta rete a rotazione di fase diventa minore del valore del segnale generato dal mezzo generatore dei segnali di livello standard, allo scopo di provocare la cessazione di detto impulso; detto impulso venendo variato come lunghezza e come locazione di fase, rispetto alla fase istantanea di detta sorgente di tensione alternata,per mezzo della variazione del valore dell'uscita di detto mezzo di generazione del segnale a livello standard.
24) Processo per il mantenimento di una riduzione costante nell'uscita luminosa disponibile da una pluralit? di lampade a scarica, in atmosfera gassosa,collegate in parallelo, indipendentemente dalle caratteristiche di impedenza di dette lampade; detto processo comprendendo le fasi di stabilimento di un segnale standard corrispondente ad una illuminazione di uscita del 100^? di misura di un parametro istantaneo di uscita di dette lampade, di confronto di una frazione pre-determinata di detto segnale standard e di detto parametro istantaneo, per la generazione di un segnale di errore e di modifica della forma d'onda di uscita alimentata a dette lampade, allo . scopo di variarne il livello di illuminazione, in maniera tale da ridurre detto segnale di errore
25) Processo secondo la rivendicazione 24 in cui detto parametro istantaneo ?Rappresentato dalla tensione efficace (EMS) applicata
a dette lampade
26) Processo secondo la rivendicazione
24,in, cui detto parametro istantaneo ? rappresentato dal valore efficace(RMS) della corrente del carico.
27) Processo secondo la rivendicazione
24, in cui dette lampade sono costituite da lampade stanadard o da lampade fluorescenti a risparmio di energia.
28) Processo secondo la rivendicazione
24 in cui detta modifica della forma d?onda consiste nel variare la larghezza o durata, di un intaglio in ogni semionda di una forma d?onda in corrente alternata
Milano ,
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