NO790422L - Elektronisk innretning for lysstyrkeregulering av en elektrisk gassutladningslampe uten gloedekatode - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en elektronisk innretning for lys-, styrkeregulering av en fra et vekselstrømnett matet, elektrisk gassutladningslampe uten glødekatode, omfattende en koplingsanordning for styring av den til lampen tilførte, elektriske energi ved hjelp av en i lampens matestrømkrets anordnet triac hvis tennvinkel innenfor hver vekselspenningshalvbølge er varierbar i avhengighet av en innstillbar styrelikespenning.

Elektroniske innretninger for lysstyrkeregulering av glødetrådlamper er kjente og vanlige i tallrike utførelsesformer. Disse arbeider etter prinsippet med såkalt fasesnittstyring ved hvilken tennvinkelen, målt fra strømmens nullgjennomgang, styres innenfor hver vekselspenningshalvbølge. Blant de kjente koplingsanordninger for fasesnittstyring finnes sådanne ved hvilke tennvinkelen kan varieres i avhengighet av en innstillbar styrelikespenning.

Når man benytter en koplingsanordning for fasesnittstyring av den angitte type for lysstyrkeregulering av en gassutladningslampe uten glødekatode, for eksempel en kvikksølvdamp-lampe eller natriumdamp-høytr.ykkslampe, viser det seg at det ved nedregulering av lysstyrken er fare for fullstendig slukking av lampen, særlig når det i nedregulert lysstyrketilstand opptrer spenningssvingninger eller kortvarige spenningsinhbrudd i vekselstrømnettet. Dersom gassutladningslampen først er slukket, kan den først etter avkjøling til omgivelsestemperaturen tennes og således innkoples på nytt.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en forholdsvis enkel elektronisk innretning for lysstyrkeregulering av en elektrisk gassutladningslampe, med hvilken innretning det på sik-ker måte hindres at lampen ved nedregulering av dens lysstyrke slukkes fullstendig.

Ovennevnte formål oppnåes ifølge oppfinnelsen ved hjelp av en innretning av den innledningsvis angitte type som omfatter en ytterligere koplingsanordning for tilveiebringelse av en av strømstyrken av den gjennom gassutladningslampen flytende strøm avhexigig reguleringsspenning for automatisk sikring av en gitt minstestrømstyrke av den gjennom lampen flytende strøm, uavhengig av størrelsen av styrelikespenningen.

Styrelikespenningen blir fortrinnsvis tilført til en spenningsdeler som er sammensatt av en fast motstand)og en varierbar, ved hjelp av reguleringsspenningen elektronisk styrt motstand, idet et forbindelsespunkt mellom den faste motstand og den varierbare motstand står i forbindelse med en tennvinkel-styreinngang til den førstnevnte koplingsanordning.

Innretningen er en topol og kan derfor på enkel måte i likhet med en vanlig på/av-bryter anordnes i forbindelse med den ene matestrømleder til gassutladninglampen, slik at ingen ytterligere installasjoner er nødvendige.

Innretningen med de nevnte kjennetegn ifølge oppfinnelsen er særlig velegnet for lysstyrkeregulering av en kvikksølv-damplampe, idet lampens lysstyrke kan nedreguleres til ca. 3 % av lysstyrken ved full merkeeffekt uten at det er fare for en utilsiktet, fullstendig slukking av lampen.

Det har imidlertid vist seg at det ved lysstyrkeregulering av en natriumdamp-høytrykkslampe opptrer ytterligere pro-blemer. Grunnen til dette kan søkes i den store forskjell mellom karakteristikken for en kvikksølvdamplampe og en natriumdamp-høyttrykkslampe. Ved en natriumdamp-høyttrykkslampe er den mini-malt tillatte strømstyrke i sterk grad avhengig av lampens aktuelle temperatur. Minimalstrømstyrken er forholdsvis høy ved lampens normale driftstemperatur og avtar med synkende lampetemperatur. Ved endringen av lampestrømstyrken på grunn av tennvinkelendring ved hjelp av styrelikespenningen opptrer en endring av lampetem-peraturen som følge av lampens termiske treghet først med betyde-lig tidsforsinkelse. Når man gjør reguleringsspenningen for mini-malstrømsikring avhengig bare av strømstyrken av den gjennom lampen flytende strøm og avpasser reguleringsspenningen på en slik måte at lampen ikke slukker når den har normal driftstemperatur, dvs. ved full merkeeffekt for lampen innstiller styrelikespenningen på verdien for minimal lysstyrke, resulterer dette i en bare forholdsvis liten reduksjon av lysstyrken for natriumdamp-høyttrykkslampen. Med tiltagende avkjøling av lampen kunne minimal strømstyrken forminskes og dermed lampens lysstyrke reduseres ytterligere uten at det herved opptrer fare for en uønsket total slukHing av lampen.

Ved en videreutvikling av oppfinnelsen er det derfor sørget for å utforme den elektroniske innretning slik at den ytterligere koplingsanordning også omfatter innretninger for tilveiebringelse av en av den over triacen liggende spenning avhengig komponent av reguleringsspenningen for automatisk regulering av den minste strømstyrke av den gjennom lampen flytende strøm for tilpasning til lampens karakteristikk.

Denne utforming av innretningen ifølge oppfinnelsen til-later på overraskende enkel og praktisk måte å gjøre reguleringsspenningen som tjener til å sikre natriumdamp-høyttrykkslampens minimalstrømstyrke, avhengi c ikke bare av strømstyrken av den gjennom lampen flytende strøm, men indirekte også av lampens aktuelle temperatur, da den over triacen liggende vekselspenning stadig endrer seg motsatt av den over lampen liggende spenning, og den sistnevnte er avhengig av den aktuelle lampetemperatur. En ekstra leder for registrering av den over lampen liggende spenning er ikke nødvendig, og innretningen er som før en topol. Med denne videreutviklede utførelsesform av innretningen ifølge oppfinnelsen kan lysstyrken for en natriumdamp-høyttrykkslampe reguleres i et stort område fra full lysstyrke ved merkeeffekt like ned til mindre enn 1 % av full lysstyrke, uten at det er fare for en uønsket slukking av lampen.

Ytterligere særtrekk og detaljer ved hensiktsmessige utførelsesformer av oppfinnelsesgjenstanden fremgår av kravene og av den etterfølgende beskrivelse under henvisning til tegningene som viser eksempler på foretrukne utførelsesformer av innretningen ifølge oppfinnelsen, og der fig. 1 som et første eksempel viser det elektriske koplingsskjerna av en innretning for lysstyrkeregulering av en kvikksølvdamplampe, og fig. 2 som et andre eksempel viser det elektriske koplingsskjerna av en innretning for lysstyrkeregulering av en natriumdamp-høyttrykkslampe.

På fig. 1 er en kvikksølvdamplampe for hvilken lysstyrken skal reguleres, betegnet med henvisningstallet 20. På vanlig måte er det i serie med kvikksølvdamplampen 20 koplet en drossel 21 for begrensning av den gjennom lampen flytende strøm under en maksimalverdi.

Til lysstyrkeregulering av kvikksølvdamplampen 20 tjener en elektronisk innretning 22 og et potensiometer RI med to ende-tilkoplinger 23, 24 og et stillbart uttak 25. Ved justering av uttaket 25 kan lampens 20 lysstyrke reguleres vilkårlig mellom en maksimalverdi og en minimalverdi som bare beløper seg til ca. 3 % av maksimalverdien.

Den elektroniske innretning 22 oppviser to nettilkop-lingsklemmer 26, 27 for tilkopling til et vekselstrømnett med en spenning på for eksempel 220 V, videre to lampetilkoplingsklemmer 28 , 29 for tilkopling av kvikksølvidamplampen 20 og drosselen 21, samt tre styreledningstilkoplingsklemmer 31, 32, 3 3 for tilkopling av styreledere som fører til potensiometerets Tl tilkoplin-ger 23, 24, 25. Innenfor innretningen 22 er den ene nettilkoplingsklemme 26 og den ene lampetilkoplingsklemme 28 direkte forbundet med hverandre. Mellom den andre nettilkoplingsklemme 27 og den andre lampetilkoplingsklemme 29 er en triac TRI, en høyfrekvens-sperrédrossel Li og primærviklingen L2 i en strømtransformator 30 innkoplet i serie. For undertrykkelse av høyfrekvensstøyspennin-ger er det anordnet kondensatorer Cl, C2 og en seriekopling av en kondensator C3 og en motstand R2.

Triacen TRI oppviser en styreelektrode 34 som i hver halvbølge av nettvekselspenningen må tilføres en tennpuls for å forårsake strømgjennomgangen. For tilveiebringelse av tennpulsene er følgende i og for seg kjente koplingsanordning anordnet: En

i handelen vanlig, integrert krets ICI, for eksempel av typen TCA 280 A fra firmaet Philips, er på den ene side med sin tilkoplings-klemme 13 over en motstand R3 og en 1ikeretterdiode Dl tilkoplet til nettilkoplingsklemmen 26, og på den annen side med sin til-kopl ingsklemme 16 direkte tilkoplet til nettilkoplingsklemmen 27, for å forsynes med elektrisk energi fra vekselstrømnettet. Med klemmen 16 er også koplingsanordningens jordingsleder 35 forbundet. På en klemme 11 stiller den integrerte krets ICI til disposisjon

en konstant likespenning som i forhold til jordingslederen 35 beløper seg til for eksempel +14 V. En mellom klemmen 11 og jordingslederen 35 liggende kondensator C4 bevirker en glatting av likespenningen. Mellom klemmen 11 og de med hverandre direkte forbundne klemmer 2 og 6 av den integrerte krets ICI ligger en seriekopling av en motstand R4 og en innstillingsmotstand R5, mens det mellom jordingslederen 35 og de nevnte klemmer 2 og 6 er innkoplet en kondensator C5. På denne måte oppstår det på klemmene 2 og 6 en sagtannspenning med en stigesteilhet som innenfor visse grenser er justerbar ved hjelp av innstillingsmotstanden R5. Sagtannspenningen er synkronisert med nettvekselspenningens halvbøl-ger, idet det mellom nettilkoplingsklemmen 26 og en triggerinngang 1 av den integrerte krets ICI er innkoplet en stømbane som inneholder en motstand R6. En sperrespenningsklemme 3 i den integrerte krets ICI står over en motstand R7 i forbindelse med den fra jordingslederen 35 vendende elektrode 36 av triacen TRI, hvorved det oppnås at begynnelsen på sagtannspenningens stigning ikke ligger foran strømmens nullgjennomgang i matestrømkretsen for kvikk-sølvdamplampen.

Styreledningsklemmen 31 er ved hjelp av en leder 37 forbundet med den integrerte koplings ICI klemme 11 som fører den konstante likespenning, mens styreledningsklemmen 32 er tilkoplet til jordingslederen ;35, slik at den konstante likespenning på for eksempel 14 V ligger over potensiometeret RI. Den med potensiometeruttaket 25 forbundne styreledningsklemme 33 er over en motstand R8 og en leder 38 tilkoplet til en tennvinkel-styreinngang 5 til den integrerte krets ICI. Størrelsen av den på inngangen 5 liggende likespenning bestemmer tennvinkelen eller tenntidspunktet innenfor hver vekselspenningshalvbølge. Tennpulsene fremkommer på en utgang 10 fra den integrerte krets ICI. Denne utgang 10 er over en motstand R9 forbundet med triacens TRI styreelektrode 34. Hver tennpuls begynner ved overensstemmelse mellom momentanverdien av sagtannspenningen på klemmen 6 og likespenningen på tennvinkel-styreinngangen 5. Varigheten av hver tennpuls er bestemt ved hjelp av en motstands-kondensator-kombinasjon RIO, Ril, C6 som er tilkoplet til ytterligere klemmer 7, 8 og til jordingslederen 35.

Den så langt beskrevne koplingsanordning for styring av triacen TRI er kjent, slik at det her kan gis avkall på en detal- jert beskrivelse av dennes virkemåte. For å lette forståelsen er det tilstrekkelig å nevne at det alt etter stillingen av uttaket 25 på potenstiometeret Ri ligger en mer eller mindre høy styrelikespenning Ug mellom klemmene 32 og 33. Dersom denne styrelikespenning Ug er lik null, dvs. dersom uttaket 2 5 befinner seg umiddelbart ved den med jordingslederen 35 forbundne endetilkopling 24

av potensiometeret Ri, er tennvinkelen lik null. Tennpulsene på utgangen 10 fra den integrerte krets ICI begynner da umiddelbart etter hver nullgjennomgang av nettvekselspenningen, slik at kvikk-sølvdamplampen 20 mates med full effekt og oppnår sin maksimale lysstyrke. Dersom potensiometerets RI uttak 25 omstilles mer eller mindre i retning mot potensiometerets andre endetilkopling 23, tiltar den mellom klemmene 32 og 33 liggende styrelikespenning Ug, hvorved tennvinkelen økes tilsvarende og tennpulsene utsettes for en tiltagende forsinkelse etter nettvekselspenningens null-gjennomganger. Følgelig flyter det nå strøm gjennom triacen TRI og gjennom kvikksølvdamplampen 2 0 bare under en del av hver halv-pariode av vekselspenningen, slik at lampens lysstyrke er redusert.

Når potensiometeruttaket 25 befinner seg like ved potensiometerets RI endetilkopling 23, er tennvinkelen på sitt største og kvikksølvdamplampens 20 lysstyrke på sitt minste. For i dette tilfelle å hindre en utilsiktet slukking av kvikksølvdamplampen, er det i innretningen 22 anordnet en ytterligere koplingsanordning som automatisk sørger for at styrken av den gjennom kvikksølvdamp-lampen flytende strøm aldri underskrider en bestemt minsteverdi.

I det følgende skal den ytterligere koplingsanordning for minimal-strømsikring beskrives.

Strømstransformatoren 30 oppviser en sekundærvikling L3 som er belastet med en parallellmotstand R13 og er tilkoplet til inngangsklemmene 40, 41 av en likeretteranordning 42. Likeretteranordningen 42 oppviser en med jordiiingslederen 35 forbundet, positiv utgangsklemme 43 og en negativ utgangsklemme 44. Mellom ut-gangsklemmene 43, 44 er det i parallell innkoplet en zenerdiode D2 for avledning av overspenningen i tilfelle av en kortslutning

i kvikksølvdamplampens 20 matestrømkrets, en belastningsmotstand R14 og en kondensator C7 for glatting av den likerettede spenning. Likeretteranordningens 42 utgangsklemme 44 står over en spenningsdeler som består av en motstand R15, et potensiometer R16 og en

ytterligere motstand R17, i forbindelse med lederen 37 på hvilken den konstante likespenning på for eksempel +14 V er til stede. Potensiometeret R16 oppviser et stillbart uttak 45 på hvilket det tas ut en reguleringsspenning UR som er avhengig av strømstyrken i kvikksølvdamplampens matestrømkrets. Denne reguleringsspenning UR tilføres til basisen i en pnp-transistor Tl hvis emitter er forbundet med jordingslederen 35 og hvis kollektor over en motstand R12 er tilkoplet til lederen 38 som fører til den integrerte koplings ICI tennvinkel-styreinngang 5. Transistorens Tl kollektor-emitter-strekning tjener som varierbar motstand hvis motstandsverdi er elektronisk styrbar ved hjelp av den på basisen liggende reguleringsspenning UR. Motstandene R8 og R12 samt transistorens Tl som motstands tjenende kollektor-emitter-strekning danner til-sammen en spenningsdeler over hvilken den mellom tilkoplingsklem-mene 32, 33 liggende og ved hjelp av potensiometeret Ri innstillbare styrelikespenning Ug ligger. Verdien av motstanden R12 er mye mindre enn verdien av motstanden R8 og praktisk talt neglisjerbar. Den ved hjelp av lederen 38 til den integrerte koplings ICI tennvinkel-styreinngang 5 tilførte spenning taes ut i forbindelsespunktet 39 mellom motstanden R8 og seriekoplingen av motstanden R12 og transistoren Tl. Denne spenning er på den ene side avhengig av stillingen av potensiometerets Ri uttak 25 og på den annen side av den aktuelle motstandsverdi av transistorens Tl kollektor-emitter-strekning. En diode D3 er innkoplet mellom transistorens Tl basis og emitter og er polet slik at den hindrer opptreden av spenninger med negativ polaritet på transistorens basis. Mellom referansespenningslederen 37 og styrespenningslederen 38 er det innkoplet en motstand R19. En ytterligere motstand R20 og en med denne parallellkoplet ladekondensator C8 er innkoplet mellom jordingslederen 35 og styrespenningslederen 38.

Virkemåten for den beskrevne ytterligere koplingsanordning er som følger: Så lenge reguleringsspenningen UR på transistorens Tl basis er lik null eller ikke positiv i forhold til jordingslederen 35 (på grunn av dioden D3 kan den ikke bli negativ), er tansisto-rens Tl kollektor-emitter-strekning høyohmig slik at transistoren Tl ikke utøver noen innflytelse på lysstyrkestyringen ved hjelp av styrelikespenningen Ug.

I strømtransformatorens 30 sekundærvikling L3 induseres en vekselspenning som er proporsjonal med styrken av den strøm som flyter i kvikksølvdamplampens 20 matestrømkrets. Den induser-te vekselspenning likerettes i likeretteranordningen 42 og glattes ved hjelp av kondensatoren Cl. Således ligger det over kondensatoren C7 en likespenning som er i hovedsaken proporsjonal med lampe-strømestyrken og som er negativ i forhold til jordingslederen 35. Denne likespenning blir ved hjelp av seriekoplingen av motstanden R15, potensiometeret R16 og motstanden R17 satt i forbindelse med den konstante, positive likespenning på lederen 37. Potensiometerets R16 uttak 45 kan innstilles på en slik måte at ved en gitt, forholdsvis lav styrke av den i kvikksølvdamplampens 20 matestrøm-krets' flytende strøm blir innvirkningene av den negative spenning på likeretteranordningens 42 utgangsklemme 44 på den ene side og ; den positive referansespenning på lederen 37 på den annen side på potensialet ved uttaket 45 direkte opphevet. Ved alle høyere strømstyrker av den gjennom lampen 20 flytende strøm, særlig når denne drives med full effekt, er den likerettede spenning på likeretteranordningens 42 utgangsklemme 44 sterkere negativ i forhold til jordingslederen 35. Herved blir den foran beskrevne spenningslikevekt ved potensiometerets R16 uttak 45 forstyrret på den måte at potensialet ved uttaket 45 ville bli negativt i forhold til jordingslederen 35 dersom dette ikke var hindret ved hjelp av dioden D3. På transistorens Tl basis ligger det da føl-gelig ingen positiv reguleringsspenning UR, og lampens 20 lysstyrkeregulering blir bestemt bare ved hjelp av styrelikespenningen

V

Når man ved økning av styrelikespenningen Ug øker tennvinkelen så mye at strømstyrken i lampens 2 0 matestrømkrets truer med å synke under den ovennevnte minsteverdi, avtar det negative potensial på likeretteranordningens 42 utgangsklemme 44 så mye i forhold til jordingslederen at det på potensiometerets R16 uttak 45 og transistorens Tl basis oppstår et i forhold til jordingslederen 35 positivt potensial. På denne måte styres transistorens Tl kollektor-emitter-strekning til en ledende tilstand. Dette har som resultat at spenningsdeleren R8, R12, Tl blir virksom og likespenningen i punktet 39 i forhold til jordingslederen 35 blir lavere enn den på potensiometeret RI innstilte styrelikespenning Ug. Da den i punktet 3 9 rådende spenning er identisk med spen ningen på den integrerte koplings ICI tennvinkel-styreinngang 5, avtar også tennvinkelen tilsvarende, slik at energitilførselen til lampen 20 økes og en ytterligere reduksjon av strømstyrken i lampens matestrømkrets blir motvirket.

Det innses at ved reduksjon av styrken av den gjennom lampen 2 0 flytende strøm under den verdi ved hvilken det ved potensiometerets R16 uttak 45 hersker en spenningslikevekt, automatisk skjer en motregulering og det således automatisk oppretthol-des en bestemt minstestrømstyrke, og det også når det på grunn av den på potensiometeret Ri innstilte styrelikespenning Ug ville fremkomme en enda lavere strømstyrke ved hvilken det ville være fare for en utilsiktet total slukking av lampen. Den automatiske regulering i avhengighet av strømstyrken i lampens 2 0 matestrøm-krets har således forrang i forhold til reguleringen utenfra ved hjelp av potensiometeret RI. I praksis blir potensiometerets R16 uttak 45 for tilpasning til de individuelle egenskaper til en lampe 20 som skal styres, innstilt slik at den strømavhengige reguleringsspenning UR, ved en økning av styrelikespenningen Ug til dennes maksimalverdi, antar en verdi som er tilstrekkelig til med sikkerhet å hindre slukking av lampen 20. For at imidlertid kvikksølvdamplampens 20 lysstyrke da skal være redusert til en fremdeles aksepterbar verdi, må minimalstrømsryrken i lampens mate-strømkrets velges så lav som mulig. Således må det settes bestemte grenser for reguleringsområdet for den automatiske, strømavhengige tennvinkelregulering. Dette oppnås ved hjelp av motstandene R12,

R19 og R20.

Den beskrevne automatiske regulering for sikring av en gitt minstestrømstyrke i kvikksølvdamplampens 20 matestrømskrets, trer også i funksjon dersom strømstyrken av andre grunner enn ved regulering av potensiometeret Ri skulle synke under den tillatte minsteverdi, for eksempel ved svingninger av vekselstrømsnettspen-ningen eller ved kortvarige spenningsinnbrudd.

Det skal også nevnes at kvikksølvdamplampens 20 lysstyr-kereguleringer ligger tidsmessig etter strømendringen på grunn av lampens termiske treghet.

Kondensatoren C8 sikrer at en kaldstart av kvikksølv-damplampen 20 uten videre er mulig også når potensiometerets Ri uttak 25 er innstilt på minimal lampelysstyrke, dvs. befinner seg like ved potensiometerets endetilkopling 23. Etter tilkopling av nettilkoplingsklemmene 26, 27 til vekselstrømnettet, blir nemlig kondensatoren C8 etter hvert, for eksempel innen 20 sekunder, oppladet via motstanden R19. Da spenningen over kondensatoren C8 til å begynne med er lik null, og deretter, stiger bare lang-somt, er også tennvinkelen i begynnelsen lik null uavhengig av innstillingen av potensiometerets RI uttak 25. Kvikksølvdamplam-pen 20 blir således i noen sekunder etter innkoplingen matet med full strømstyrke, slik at lampen raskt oppnår sin driftstemperatur , hvoretter strømstyrken etter hvert innstiller seg på den verdi som er bestemt av styrelikespenningen U hhv. reguleringsspenningen U_.

Når flere kvikksølvdamplamper skal styres med hensyn til lysstyrke, blir det til hver av disse lamper tilordnet en egen innretning 22. Styrelikespenningen Ug kan derimot for alle disse innretninger 22 tilveiebringes ved hjelp av ét eneste potensiometer RI hvis endetilkopling 24 og uttak 25 er forbundet med styreledningstilkoplingsklemmene 32 og 33 for samtlige innretninger 22. I stedet for et for alle innretninger 22 felles potensiometer Ri .kan det selvsagt også anordnes en annen type for tilveiebringelse og levering av styrelikespenningen Ug.

Det andre utførelseseksempel på oppfinnelsesgjenstanden tjener til lysstyrkeregulering av en natriumdamp-høyttrykkslampe som på fig. 2 igjen er betegnet med 20 og til hvilken det er tilordnet en strømbegrensningsdrossel 21. Videre er det på fig. 2 også vist en elektronisk innretning 22 og et potensiometer Ri med et glidbart uttak 25 for vilkårlig endring av lampens 20 lysstyrke. Forskjellen i forhold til det utførelseseksempel som er beskrevet i forbindelse med fig. 1, ligger bare i den elektroniske innretning 22. Denne inneholder riktignok nøyaktig samme og likt betegnede koplingsanordninger som i tilfellet med eksemplet iføl-ge fig. 1, men dessuten også de i det etterfølgende beskrevne, ytterligere koplingsmidler og elektroniske byggedeler.

Parallelt med spenningsdeleren R15, R16, R17 ligger en ytterligere spenningsdeler som er dannet av to motstander R21 og R22. Forbindelsespunktet 47 mellom motstandene R21 og R22 er forbundet med basisen i en andre transistor T2 hvis kollektor- emitter-strekning er koplet parallelt med kollektor-emitter-strekningen for transistoren Tl. Mellom den andre transistors T2 basis og emitter ligger en diode D4 som er polet slik at opptreden av spenninger med negativ polaritet på transistorens T2 basis hindres.

Inngangen 50, 51 til den andre likeretteranordning 52 er koplet parallelt med den i natriumdamp-høyttrykkslampens 20 mate-strømkrets liggende triac TRI. Likeretteranordningens 52 positive utgangsklemme 53 er forbundet med jordingslederen 35, og den negative utgangsklemme 54 er forbundet med den ene ende av en spenningsdeler som består av to motstander R25 og R26. Den andre ende av spenningsdeleren R25, R26 er tilkoplet til lederen 37 på hvilken den konstante likespenning på for eksempel +14 V er til stede. Forbindelsespunktet 55 mellom de to motstander R25 og R26 står over en motstand R27 og en diode D5 i forbindelse med transistorens Tl basis. Videre er en glattingskondensator C9 og en zenerdiode D6 for avledning av 'overspenninger innkoplet mellom forbindelsespunktet 55 og jordingslederen 35. Dersom likeretteranordningen 52 på enkel måte består kun av en diode for énveis-likeretting, bortfaller inngangsklemmen 50 og den positive utgangsklemme 53 i det viste koplingsskjerna, liksom også disses for-bindelser med jordingslederen 35, da jordingslederen 35 da selv danner vedkommende forbindelse.

Virkemåten for innretningen ifølge fig. 2 er i prinsipp den samme som beskrevet i forbindelse med fig. 1, i den grad det dreier seg om overensstemmende deler av koplingsanordningen. I det følgende skal derfor for enkelhetens skyld bare virkemåten for '.de i forhold til fig. 1 ytterligere tilstedeværende koplingsanordninger og elektriske byggedeler beskrives.

Den på transistorens Tl basis liggende reguleringsspenning UR^er sammensatt av to komponenter, nemlig en første komponent som tilveiebringes på den allerede beskrevne måte ved hjelp av strømtransformatoren 30, likeretteranordningen 42 og spennings-delerne R15, R16, R17 og som er avhengig av styrken av den gjennom natriumdamp-høyttrykkslampen flytende strøm, og av en andre komponent som tilveiebringes ved hjelp av den andre likeretteranordning 52 og spenningdeleren R25, R26 og som er avhengig av den over triacen TRI liggende spenning. Den på den andre transistors T2 basis liggende reguleringsspenning UR2tilveiebringes uteluk-kende ved hjelp av strømtransformatoren 30, likeretteranordningen 42 og spenningsdeleren R21, R22, og er derfor bare avhengig av styrken av den gjennom lampen 2 0 flytende strøm.

Frembringelse og virkning av den førstnevnte komponent av reguleringsspenningen UR^er den samme som beskrevet foran i forbindelse med reguleringsspenningen UR. Det skal her bare ytterligere nevnes at potensiometerets R16 uttak 44 må innstilles slik at den strømavhengige komponent av reguleringsspenningen UR^, ved en rask økning av styrelikespenningen Ug til sin maksimalverdi, antar en verdi som er tilstrekkelig til med sikkerhet å hindre slukking av natriumdamp-høyttrykkslampen 20, også når lampen 20 har sin normale driftstemperatur svarende til full effekt.

Når det gjelder frembringelse og virkning av den andre komponent av reguleringsspenningen UR^, skal følgende anføres: På inngangen 50, 51 til den andre likeretteranordning 52 hersker den vekselspenning som ligger over triacen TRI. Denne spenning er praktisk talt lik null når lampen 20 mates med full effekt, dvs. når tennvinkelen er lik null. Dersom tennvinkelen ved økning av den ved hjelp av potensiometeret Ri innstillbare styrelikespenning Ug økes med henblikk på reduksjon av lampens 20 lysstyrke, tiltar vekselspenningen over triacen TRI, hvorved likeretteranordningens 52 utgangsklemme 54 samtidig blir negativ i forhold til jordingslederen 35. På den ene ende av spenningsdeleren R25, R26 ligger da det negative potensial for utgangsklemmen 54, og på den andre ende ligger det positive potensial for referansespenningslederen 37. Spenningen i spenningdeelerens R25,

R26 uttak 55 ligger ett eller annet sted mellom de nevnte poten-sialer og glattes'ved hjelp av kondensatoren C9. Så lenge spenningen i uttaket 55 er positiv i forhold til jordingslederen, har dette ingen innvirkning på reguleringsspenningen UR^da dioden D5 holder positive spenninger i uttaket 55 borte fra transistorens RI basis. De to motstander R25 og R26 er dimensjonert på en slik måte at det i uttaket 55 hersker en spenningslikevekt, dvs. spenningen null i forhold til jordingslederen 55, når strømmen i natriumdamp-høyttrykkslampens 2 0 matestrømkrets er redusert til den foran omtalte minstestrømstyrke som er nødvendig for med sikkerhet å beskytte lampen 2 0 mot total slukking når lampen frem deles har sin normale driftstemperatur svarende til full effekt. Dette er alltid tilfellet når tennvinkelen, etter drift av lampen med full effekt, dvs. ved tennvinkelen null, ved økning av styrelikespenningen Ug økes forholdsvis raskt for å nedregulere lampens lysstyrke til minimalverdien.

Etter reduksjonen av den gjennom lampen 20 flytende

strøm til den foran beskrevne minstestrømstyrke ved normal driftstemperatur av lampen, avtar sistnevnte gradvis til en lavere temperatur, hvorved den over lampen 20 liggende spenning synker parallelt med temperaturreduksjonen, i overensstemmelse med den spesielle brennkarakteristikk for en natriumdamp-høyttrykkslampe. Summen av spenningene over lampen 20, drosselspolene LI og 21, strømtransformatorens 3 0 primærvikling L2 og triacen TRI er stadig den over klemmene 26, 27 liggende nettspenning. Da minstestrøm-styrken, slik som foran forklart, holdes praktisk talt konstant ved hjelp av den av strømstyrken i lampens matestrømkrets avhen-gige komponent av reguleringsspenningen UR^, forblir spenningen over drosselspolene LI og 21 og over strømtranformatorens 30 primærvikling L2 praktisk talt konstant. Ved reduksjon av den over lampen 20 liggende spenning ved avkjøling av lampen må følgelig spenningen over triacen TRI stige i samme grad. Derved blir potensialet på likeretteranordningens 52 utgangsklemme 54 gradvis mer negativt i forhold til jordingslederen 35, og spenningslike-vekten i spenningsdelerens R25, R26 uttak 55 forstyrres i den be-tydning at uttaket 55 blir negativt i forhold til jordingslederen 35, og nærmere bestemt desto sterkere jo mer natriumdamp-høyttrykks-lampen 20 avkjøles. Så snart uttaket 55 blir negativt på den beskrevne måte, flyter det fra potensiometerets R16 uttak 45 en strøm over dioden D5 og motstanden R27 til uttaket 55, hvorved den i forhold til jordingslederen 35 positive reguleringsspenning UrI på transistorens Tl basis reduseres. Dette har som resultat

en tilsvarende økning av motstandsverdien for transistorens Tl kollektor-emitter-strekning, hvorved spenningen som ligger på den integrerte koplings ICI tennvinkel-styreinngang 5, økes og tennvinkelen forstørres. Resultatet er en ytterligere reduksjon av energitilførselen til lampen 20, slik at dennes lysstyrke avtar ytterligere.

Det fremgår at det ved stigning av den over triacen TRI liggende vekselspenning som følge av avkjøling av den med redusert strømstyrke matede natriumdamp-høyttrykkslampe 20, automatisk ingangsettes en regulering ved hjelp av hvilken den automatisk sikrede minstestrømstyrke gjennom lampen reduseres. På denne måte er det gjort mulig å redusere natriumdamp-høyttrykkslampens 20 lysstyrke helt til en neglisjerbar liten restlysstyrke på mindre enn 1 % av lysstyrken ved full effekt, uten at det er fare for en uønsket, total slukking av lampen. Reduksjonen av lampens lysstyrke skjer da gradvis i overensstemmelse med den fremadskri-dende avkjøling av lampen ned til en minimaltemperatur som til slutt innstiller seg ved den reduserte energitilførsel. Da reguleringsspenningen UR^avhenger både av lampestrømmen og indirekte også av spenningen over lampen, tar den beskrevne minstestrøm-regulering hensyn til den faktiske effektopptagelse av den med redusert lysstyrke drevne natriumlampe-høyttrykkslampe 20.

Ved hjelp av den andre transistor T2 og den ved hjelp av spenningsdeleren R21, R22 tilveiebragte reguleringsspenning UR2 sikres at styrken av den gjennom lampen flytende strøm fremdeles oppviser en bestemt minsteverdi også når lampen på den ovenfor beskrevne måte er blitt styrt til sin minimallysstyrke. De to motstander R21 og R22 er.dimensjonert på en slik måte at det ved uttaket 4 7 hersker en spenningslikevekt, dvs. potensialet i forhold til jordingslederen 35 er lik null, når strømstyrken i lampens 20 matestrømkrets fremdeles er tilstrekkelig til med sikkerhet å bevare lampen fra en total slukking etter reduksjonen av dennes lysstyrke til minimalverdien. Virkemåten for transistoren T2 er forøvrig analog med den ovenfor utførlig beskrevne virkemåte for transistoren Tl i avhengighet av styrken av den gjennom lampen 20 flytende strøm.

Også i det andre utførelseseksempel ifølge fig. 2 bevirker motstandene 12, R19 og R20 en ekstra begrensning av tennvinkel-justeringsområdet.

Den beskrevne, automatiske regulering for sikring av en gitt minstestrømstyrke i natriumdamp-høyttrykkslampens 2 0 mate-strømkrets trer også i funksjon dersom strømstyrken skulle synke under den tillatte minsteverdi av andre grunner enn ved regulering av potensiometeret RI, for eksempel ved svingninger av veksel-strømnettspenningen eller ved kortvarige spenningsinnbrudd.

Slik som i det første utførelseseksempel sikrer kondensatoren C8 at en kaldstart av natriumdamp-høyttrykkslampen 20

uten videre er mulig også når potensiometerets Ri uttak 25 er innstilt på minimal lampelysstyrke, dvs. befinner seg like ved potensiometerets endetilkopling 23.

Når flere natriumdamp-høyttrykkslamper skal styres med hensyn til sin lysstyrke, blir det til hver av disse lamper tilordnet en egen innretning 22. Styrelikespenningen Ug kan derimot for alle disse innretninger 22 tilveiebringes ved hjelp av et eneste potensiometer Ri hvis endetilkopling 24 og uttak 25 er forbundet med styreledningstilkoplingsklemmene 32 og 33 for samtlige innretninger 22. I stedet for et for alle innretninger 22 felles potensiometer Ri kan det selvsagt også være anordnet en annen kilde for tilveiebringelse og levering av styrelikespenningen Ug.

De beskrevne utførelser av innretningen ifølge oppfinnelsen er for eksempel egnet for lysstyrkeregulering av kvikksølvdamp-lamper hhv. natriumdamp-høyttrykkslamper i innerrom-, kjørebane-

og tunnel-belysningsanlegg. Foruten å kunne benyttes for lysstyrkeregulering av kvikksølvdamplamper hhv. natriumdamp-høyttrykks-lamper, kan den ene eller den andre av de beskrevne utførelsesfor-mer av innretningen også benyttes for regulering av lysstyrken av andre elektriske gassutladningslamper, alt etter disses brennkarak-teristikker.

Claims (15)

1. Elektronisk innretning for lysstyrkeregulering av en fra et vekselstrø mnett matet, elektrisk gassutladningslampe uten glø dekatode, omfattende en koplingsanordning for styring av den til lampen tilførte, elektriske energi ved hjelp av en i lampens matestrømkrets anordnet triac hvis tennvinkel innenfor hver vek-selspenningshalvbølge er varierbar i avhengighet av en innstillbar styrelikespenning, karakterisert ved en ytterligere koplingsanordning (30, 42, Ri2 - R17, C7 , D3, Tl; R21, R22, D4, T2) for tilveiebringelse av en av strø mstyrken av den gjennom gassutladningslampen (20) flytende strøm avhengig reguleringsspen-nin <g> (UR; UR^ , UR2 ) for automatisk sikring av en gitt minstestrøm-styrke av den gjennom lampen (20) flytende strøm, uavhengig av størrelsen av styrelikespenningen (Ug).

2. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at den ytterligere koplingsanordning oppviser en likeretter-kopling (42) og en strømtransformator (30) hvis primærvikling (L2) ligger i gassutladningslampens (20) matestrøm-krets og hvis sekundærvikling (L3) er forbundet med likeretteranordningens (44) inn-gang (40, 41), og at reguleringsspenningen (UR; UR^ , UR2 ), som er avhengig av strømstyrken av den gjennom lampen (20) flytende strøm, avledes fra likeretteranordningens (42) utgang (43, 44).

3. Innretning ifølge krav 2, karakterisert ved at reguleringsspenningen (UR; URl, UR2 ) er uttatt fra et uttak (45; 47) fra en spenningsdeler (R15, R16, R17; R21, R22) hvis to ender på den ene side er tilkoplet til motsatt polede tilkoplingspunkter (44, 37) på likeretteranordningens (42) utgang og på den annen side tilkoplet til en referansespenningskilde (ICI, 35, 37), mens de respektive andre tilkoplingspunkter (43, 35) på likeretteranordningens (42) utgang og referansespenningskilden står i forbindelse med hverandre.

4. Innretning ifølge ett av kravene 1-3, karakterisert ved at styrelikespenningen (Ug) er tilført til en spenningsdeler (R8, Tl) som er sammensatt av en fast motstand (R8) og en varierbar, ved hjelp av reguleringsspenningen (UR ) elektronisk styrt motstand (Tl), og at et forbindelsespunkt (39) mellom den faste motstand (R8) og den varierbare motstand (Tl) står i forbindelse med en tennvinkel-styreinngang (5) til den. førstnevnte koplingsanordning (ICI <1> , R3 - Ril, C4 - C6, Dl).

5. Innretning ifølge krav 4,' karakterisert ved at den varierbare motstand er dannet av emitter-kollektor-strekningen for en transistor (Tl) på hvis basis reguleringsspenningen (UR ) er til stede.

6. Innretning ifølge krav 4 eller 5, karakterisert ved at det til tennvinkel-styreinngangen (5) er tilkoplet en ladekondensator (C8) og en tilhø rende lademotstand (R19), slik at tennvinkelen ved innkopling av gassutladningslampen (20) alltid først er null og først med en tidsforsinkelse antar den verdi som er fastlagt ved hjelp av styrelikespenningen (Ug) og reguleringsspenningen (U„).

7. Innretning ifølge krav 1, særlig for lysstyrkeregulering av en natriumdamp-høytrykkslampe, karakterisert ved at den ytterligere koplingsanordning også oppviser innretninger (52, R25 - R27, C9, D3, D5) for tilveiebringelse av en komponent av reguleringsspenningen (uRj_) som er avnen<?:'-<? av den over triacen (TRI) liggende spenning, for automatisk regulering av minstestrøm-styrken av den gjennom lampen (20) flytende strøm for tilpasning til lampens (20) karakteristikk.

8. Innretning ifølge krav 7, karakterisert ved at den ytterligere koplingsanordning omfatter en første og en andre likeretteranordning (42; 52) samt en strømtransformator (30), at strømtransformatorens (30) primærvikling (L2) ligger i lampens (20) matestrømkrets og inngangen (40, 41) til den første likeretteranordning (42) er tilkoplet til strø mtransformatorens sekundærvikling (L3), at inngangen (50, 51) til den andre likeretteranordning (52) er koplet parallelt med den i lampens (20) matestrøm-krets anordnede triac (TRI), og at det fra første likeretteranord-nings (42) utgang (43, 44) er avledet en komponent av reguleringsspenningen (UR-[ _) som er avhengig av strømstyrken av den gjennom lampen (20) flytende strøm, og det fra den andre likeretteranord-nings (52) utgang (53, 54) er avledet- en komponent av reguleringsspenningen (URl ) som er avhengig av spenningen over triacen (TRI).

9. Innretning ifølge krav 8, karakterisert ved at den ytterligere koplingsanordning videre omfatter en refe ransespenningskilde (ICI, 35, 37) samt en første og en andre spenningsdeler (R15, R16, R17; R25, R26), at likt polede utgangs-tilkoplinger (43, 53) fra de første og andre likeretteranordninger (42, 52) er forbundet med hverandre og med referansespenningskildens (ICI, 35, 37) motsatt polede utgangstilkopling (35), at den ulikt polede utgangstilkopling (44, 54) fra den første og den andre likeretteranordning (42, 52) er forbundet med en ende av den første hhv. andre spenningsdeler (R15, R16', R17; R25, R26) , og de andre ender av de to spenningsdelere er forbundet med hverandre og med referansespenningskildens andre utgangstilkopling (37), og at de to komponenter av reguleringsspenningen (UR1) er uttatt fra et respektivt uttak (45, 55) fra den første hhv. andre spenningsdeler (R15, R16, R17; R25, R26).

10. Innretning ifølge krav 8 eller 9, karakteri-s,e r t ved at styrelikespenningen (Ug) er tilført til en tredje spenningsdeler (R8, Tl) som er sammensatt av en fast motstand (R8) og en varierbar, ved hjelp av reguleringsspenningen (UR-^) elektronisk styrt motstand (Tl), og at et forbindelsespunkt (39) mellom den faste motstand (R8) og den varierbare motstand (Tl) står i forbindelse med en tennvinkel-styreinngang (5) til den førstnevnte koplingsanordning (ICI, R3 - Ril, C4 - C6, Dl).

11. Innretning ifølge krav 10, karakterisert ved at den varierbare motstand er dannet av kollektor-emitter-strekningen for en transistor (Tl) på hvis basis de to komponenter av reguleringsspenningen (UR-^ ) er påtrykket.

12. Innretning ifølge krav 10 eller 11, karakterisert ved at det parallelt med den varierbare motstand (Tl) er koplet en andre varierbar motstand (T2) som er elektronisk styrt ved hjelp av en andre reguleringsspenning (UR2 ) som er avhengig bare av styrker av den gjennom lampen (20) flytende strøm.

13. Innretning ifølge krav 12, karakterisert ved at den andre varierbare motstand er dannet av kollektor-emitter-strekningen for en transistor (T2) på hvis basis den andre reguleringsspenning (UR2 ) er til stede.

14. Innretning ifølge krav 13, karakterisert ved at det parallelt med den første spenningsdeler (R15, R16, R17) er koplet en fjerde spenningsdeler (R21, R22) ved hvis uttak (47) den andre reguleringsspenning (UR2 ) er uttatt.

15. Innretning ifølge ett av kravene 10-14, karakterisert ved at det til tennvinkel-styreinngangen (5) er tilkoplet en ladekondensator ' (C8) og en tilhørende lademotstand (R19), slik at tennvinkelen ved innkoplingen av gassutladningslampen (20) i begynnelsen er lik null og først med en tidsforsinkelse antar den verdi som er fastlagt ved hjelp av styrelikespenningen (Us ) og reguleringsspenningen (UR^, UR2).