SE436815B

SE436815B - LIGHT POWER DRIVE DEVICE

Info

Publication number: SE436815B
Application number: SE8302913A
Authority: SE
Inventors: Holger Norlyk
Original assignee: Norlyk H
Priority date: 1983-05-24
Filing date: 1983-05-24
Publication date: 1985-01-21
Also published as: GB8412977D0; SE8302913D0; SE8302913L; GB2140991A; DE3419246A1; GB2140991B

Description

szo291z-2 Detta ändamål uppnås enligt uppfinningen med en drivanordning som är anord- nad för drivning av lysröret från en första eller en andra elektrisk energi- källa av vilka den andra innefattar ett elektriskt batteri och en oscillator, varvid lysröret är anslutet till den första energikällan via en reaktor samt har en glimtändare mellan sina glödtrådar, och som kännetecknas därav att en transformator med en första lindning är ansluten till den andra energikällan och med en andra lindning mellan glimtändaren och den ena änden av lysrörets första glödtråd, medan den andra änden av denna glödtråd via reaktorn har elektrisk förbindelse med den första energikällan, vilken också har förbin- delse med den andra glödtråden, och att den av den andra energíkällan avgiv- na elektriska energin har en frekvens som är så avpassad till en i glimtän- daren ingående kondensator att denna kondensator har lâgohmig reaktans. This object is achieved according to the invention with a drive device which is arranged for driving the fluorescent lamp from a first or a second electrical energy source, the second of which comprises an electric battery and an oscillator, the fluorescent lamp being connected to the first energy source. via a reactor and has a spark plug between its filaments, characterized in that a transformer with a first winding is connected to the second energy source and with a second winding between the spark plug and one end of the first filament of the fluorescent lamp, while the other end of this filament via the reactor is electrically connected to the first energy source, which is also connected to the second filament, and that the electrical energy emitted by the second energy source has a frequency which is so adapted to a capacitor included in the spark plug that this capacitor has low impedance reactance.

I en speciellt fördelaktig utföringsform gäller enligt uppfinningen vidare att den andra energikällan har elektrisk förbindelse med den första och in- nefattar en blockeringsanordning, som vid funktion av den första energikäl- lan är anordnad att blockera oscillatorn, att transformatorn innefattar en tredje lindning, vilken är ansluten mellan reaktorn och den andra änden av lysrörets första glödtrâd, och att transformatorns andra och tredje lind- ningar är anordnade att mellan sina från den första glödtråden vända ändar ge en potentialskillnad, som är väsentligen noll.In a particularly advantageous embodiment, the invention further holds that the second energy source has an electrical connection with the first and comprises a blocking device, which in function of the first energy source is arranged to block the oscillator, that the transformer comprises a third winding, which is connected between the reactor and the other end of the first filament of the fluorescent tube, and that the second and third windings of the transformer are arranged to give a potential difference between their ends facing away from the first filament, which is substantially zero.

För att undvika att den i serie med reaktorn kopplade transformatorlind- ningen påverkar lysrörets drift i nämnvärd omfattning när driften sker från nätet gäller enligt uppfinningen vidare, att reaktansen för denna transfbr- matorlindníng vid frekvensen för den första energikällan är liten relativt reaktansen i reaktorn vid denna frekvens.In order to avoid that the transformer winding connected in series with the reactor affects the operation of the fluorescent lamp to a significant extent when the operation takes place from the network, the invention further holds that the reactance of this transformer winding at the frequency of the first energy source is small relative to the reactance at this reactor. frequency.

För att underlätta tändning av lysröret, när detta skall drivas av den andra energikällan, gäller enligt uppfinningen vidare att den andra energikällan är utformad för att till transformatorns första lindning avge spännings- komponenter som är tillräckligt höga för att tända lysröret med även kalla glödtrådar.In order to facilitate lighting of the fluorescent lamp, when it is to be driven by the second energy source, according to the invention it further holds that the second energy source is designed to emit voltage components to the first winding of the transformer which are high enough to ignite the fluorescent lamp with even cold filaments.

Uppfinningen skall nu beskrivas närmare under hänvisning till bifogade rit- ningar. På dessa visar fig 1 hur en konventionell lysrörsarmatur är komp- 8302913-2 letterad med viss tillsatsutrustning, främst en transformator och ett till denna anslutet nödbelysningsaggregat. Fig 2 visar hur det till transforma- torn i fig 1 anslutna nödbelysningsaggregatet är utformat.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In these, Fig. 1 shows how a conventional fluorescent luminaire is equipped with certain additional equipment, mainly a transformer and an emergency lighting unit connected to it. Fig. 2 shows how the emergency lighting unit connected to the transformer in Fig. 1 is designed.

Av fig 1 framgår att uppfinningsföremålet innefattar ett lysrör LR, en glim- tändare GL samt en reaktor RE, varvid dessa komponenter är anslutna till ett växelströmsnät vid anslutningarna 2 och 3 via en strömbrytare 5. Såväl reaktorn RE som lysröret LR och glimtändaren GL är av helt och hållet kon- ventionell konstruktion, vilket bl a innebär att lysröret har de båda glöd- trådarna G1 och G2, medan glimtändaren innehåller en kondensator CS samt en bimetallfjäder i en gasfylld glob. Vidare är det mellan reaktorn och lysrö- ret inkopplat en transformator TR1 vilkens närmare funktion skall beskrivas nedan.It can be seen from Fig. 1 that the object of the invention comprises a fluorescent lamp LR, a spark plug GL and a reactor RE, these components being connected to an AC network at connections 2 and 3 via a switch 5. Both the reactor RE and the fluorescent lamp LR and the spark plug GL are of entirely conventional construction, which means, among other things, that the fluorescent tube has the two filaments G1 and G2, while the spark plug contains a capacitor CS and a bimetallic spring in a gas-filled globe. Furthermore, a transformer TR1 is connected between the reactor and the fluorescent tube, the more detailed function of which will be described below.

Vid normal drift av lysröret slutes strömbrytaren S, vilket får till följd att en spänning kommer att ligga över glimtändaren GL, varvid denna spänning tillföras från strömbrytaren S, via reaktorn RE, de båda lindningarna L4 och LS i transformatorn TR1, glödtråden G1 och på andra sidan om glimtändaren GL även glüdtråden G2 i lysröret. Kondensatorn C5 i glimtändaren GL har en så- dan kapacitans att den endast medger en mycket liten strömgenomgång vid nor- mal nätfrekvens, som regel 50 Hz. Detta innebär att strömmen genom de båda glödtrâdarna blir otillräcklig för att värma dessa.During normal operation of the fluorescent lamp, the switch S is closed, which has the consequence that a voltage will be above the flash igniter GL, this voltage being supplied from the switch S, via the reactor RE, the two windings L4 and LS in the transformer TR1, the filament G1 and on other side of the glow lighter GL also the filament G2 in the fluorescent lamp. The capacitor C5 in the flash igniter GL has such a capacitance that it only allows a very small current passage at a normal mains frequency, usually 50 Hz. This means that the current through the two filaments becomes insufficient to heat them.

Vid startförloppets begynnelse är bimetallfjädern i glimtändaren öppen, vilket innebär att en spänning kommer att ligga över kontaktparet i glim- tändaren, varvid en jonisering sker som i sin tur medför en värmeutveckling i glimtändaren. Denna värmeutveckling får till följd att bimetallfjädern kröker sig, så att kontakten alutes, vilket i sin tur innebär att de båda glödtrâdarna G1 och G2 blir hopkopplade, så att ström tillräcklig för upp- ' värmning av dessa glödtrådar flyter genom dem. Härigenom kommer en elektron- emission att ske omkring de båda glödtrâdarna. När bimetallkontakten i glim- tändaren sluter innebär detta också att joniseringen och värmeutvecklingen i glimtändaren upphör, varför bimetallfjädern snabbt avsvalnar och bryter på nytt. I detta brytningsögonblick har de båda glödtrâdarna G1 och G2 upp- värmts tillräckligt för att den vid detta ögonblick över lysröret rådande spänningen skall sätta igång en urladdning i lysröret, d v s lysröret tänder. 83Ö2913-2 Kondensatorn CS har ingen egentlig funktion varken vid rörets start el- ler dess fortsatta drift så länge detta sker från nätet. Kondensatorns enda uppgift i den konventionella glimtändaren är att dämpa radiostör-g ' ningar från lysröret.At the beginning of the start-up process, the bimetallic spring in the spark plug is open, which means that a voltage will be across the contact pair in the spark plug, whereby an ionisation takes place which in turn leads to a heat development in the spark plug. As a result of this heat development, the bimetallic spring bends so that the contact alutes, which in turn means that the two filaments G1 and G2 are connected, so that sufficient current for heating these filaments flows through them. In this way, an electron emission will take place around the two filaments. When the bimetallic contact in the spark plug closes, this also means that the ionisation and heat development in the spark plug ceases, which is why the bimetallic spring quickly cools down and breaks again. At this moment of refraction, the two filaments G1 and G2 have been heated sufficiently for the voltage prevailing over the fluorescent lamp at this moment to start a discharge in the fluorescent lamp, i.e. the fluorescent lamp lights up. 83Ö2913-2 The capacitor CS has no actual function either at the start of the pipe or its continued operation as long as this is done from the mains. The only function of the capacitor in the conventional spark plug is to attenuate radio interference from the fluorescent lamp.

För att icke lindningen L4 i transformatorn TR1 skall påverka lysrörets LR drift under normala driftstillstånd, d v s vid drift från nätet, så har-lindningen L4 en reaktans som ungefärligen uppgår till 2 - 8 % av reaktansen i standardreaktorn RE.In order for the winding L4 in the transformer TR1 not to affect the operation of the fluorescent lamp LR under normal operating conditions, i.e. during operation from the mains, the winding L4 has a reactance which approximately amounts to 2 - 8% of the reactance in the standard reactor RE.

Av det ovan sagda framgår alltså att lysröret och dess drift icke påver- kas av transformatorn TR1 och drivkretsen DSC, så länge lysröret drives från nätet. Av schemat framgår också att en konventionell lysrörsarmatur mycket enkelt kan kompletteras med drivkretsen och transformatorn helt en- kelt genom att förbindelserna mellan reaktorn och glimtändaren och rörets enda glödtråd brytes upp och att transformatorn TR1 anslutas däremellan.From the above it thus appears that the fluorescent lamp and its operation are not affected by the transformer TR1 and the drive circuit DSC, as long as the fluorescent lamp is driven from the mains. The diagram also shows that a conventional fluorescent luminaire can very easily be supplemented with the drive circuit and the transformer simply by breaking the connections between the reactor and the spark plug and the tube's only filament and connecting the transformer TR1 in between.

Några ändringar utöver detta behöver alltså icke förekomma.No changes beyond this need therefore occur.

Drivkretsen ÛSC har enligt uppfinningen till ändamål att driva lysröret LR vid sådana tillfällen då spänningsavbrott gäller för nätet. Av denna anled- ning innehåller drivkretsen DSC ett batteri B, företrädesvis en ackumulator, samt en oscillator som via anslutningarna 11 och 12 till transformatorn_TR1 avger en i förhållande till nätfrekvensen högfrekvent pulserande spänning. I praktiska utföringsformer kan frekvensen för denna pulserande spänning ligga i storleksordningen 75 kHz men kan givetvis inom ramen av vad som framgår nedan variera inom stora gränser. Vidare innefattas i drivkretsen en blocke- ringsanordning, som håller oscillatorn blockerad eller stoppad under sådana driftsperioder då full nätspänning råder men som vid spänningsbortfall på nätet omedelbart startar oscillatorn. Slutligen innefattar drivkretsen också en anordning för laddning av det ingående batteriet. En detaljerad beskriv- ning av drivkretsen skall ges nedan.The purpose of the drive circuit ÛSC according to the invention is to drive the fluorescent lamp LR at such times when voltage interruptions apply to the mains. For this reason, the drive circuit DSC contains a battery B, preferably an accumulator, and an oscillator which emits a high-frequency pulsating voltage in relation to the mains frequency via the connections 11 and 12 to the transformer_TR1. In practical embodiments, the frequency of this pulsating voltage can be in the order of 75 kHz, but can of course vary within large limits within the scope of what appears below. Furthermore, the driving circuit includes a blocking device which keeps the oscillator blocked or stopped during such operating periods when full mains voltage prevails but which in the event of a power failure in the mains immediately starts the oscillator. Finally, the drive circuit also includes a device for charging the input battery. A detailed description of the drive circuit must be given below.

Såsom nämndes ovan aktiveras drivkretsen så snart nätspänningen faller bort vid anslutningarna 2 och 3. Detta gäller oavsett om strömbrytaren S är öppen eller sluten. u. www-mus.. 8302913-2 När drivkretsen DSC aktiveras innebär detta att det över anslutningarna 11 och 12 till lindningen L3 i tranformatorn TR1 tillföres den ovan nämn- da högfrekventa pulserande spänningen. Denna spänning inducerar via kärnan K2 i lindningen LS en spänning, som dels tillförs glödtråden G1 och dels. glimtändaren GL. Eftersom frekvensen för denna spänning är hög, kommer kon- densatorn CS att uppträda lågohmigt, vilket innebär att väsentligen hela den i lindningen LS inducerade spänningen kommer att ligga över röret LR mellan dettas båda glödtrådar G1 och G2. Vidare är drivkretsen DSC utformad på ett sådant sätt att den avgivna, högfrekventa pulserande spänningen inne- håller spänningstransienter, som har avpassats på ett sådant sätt att dessa spänningstransienter i lindningen LS ger upphov till så höga spänningstoppar att lysröret LR förmår tända även med kalla glödtrådar. Sedan väl en urladd- ning kommit till stånd i lysröret, kommer glödtrådarna att värmas upp av ur- laddningströmmen och reducerar därmed tändspänningsnivån för lysröret.As mentioned above, the drive circuit is activated as soon as the mains voltage drops off at connections 2 and 3. This applies regardless of whether the switch S is open or closed. u. www-mus .. 8302913-2 When the drive circuit DSC is activated, this means that the above-mentioned high-frequency pulsating voltage is applied via the connections 11 and 12 to the winding L3 in the transformer TR1. This voltage induces via the core K2 in the winding LS a voltage, which is partly supplied to the filament G1 and partly. the spark plug GL. Since the frequency of this voltage is high, the capacitor CS will behave low-impedance, which means that substantially the entire voltage induced in the winding LS will lie over the tube LR between its two filaments G1 and G2. Furthermore, the drive circuit DSC is designed in such a way that the emitted, high-frequency pulsating voltage contains voltage transients which have been adjusted in such a way that these voltage transients in the winding LS give rise to such high voltage peaks that the fluorescent tube LR can ignite even with cold filaments. Once a discharge has occurred in the fluorescent lamp, the filaments will be heated by the discharge current and thus reduce the ignition voltage level of the fluorescent lamp.

I en situation där strömbrytaren S är öppen skulle transformatorn TR1 mycket väl kunna vara utan lindningen L4, eftersom det egentligen endast är lind- ningen LS som driver lysröret LR. Om emellertid strömbrytaren S är sluten, så skulle detta dock innebära att den spänning som vilar över lysröret LR också skulle ligga över nätanslutningarna 2 och 3, via reatorn RE, vilket skulle få till följd att en exempelvis på nätet inkopplad glödlampa, som allt- så i princip är kopplad parallellt (via reaktorn) med lysröret LR, skulle fungera som kortslutning eller parallell last till lysröret. Naturligtvis skulle detta innebära ett icke avsett slöseri med den begränsade energi som drivkretsen kan innehålla och därutöver att den för tändning av lysröret till buds stående spänningen skulle minska.In a situation where the switch S is open, the transformer TR1 could very well be without the winding L4, since it is really only the winding LS that drives the fluorescent lamp LR. However, if the switch S is closed, this would mean that the voltage resting over the fluorescent lamp LR would also be across the mains connections 2 and 3, via the reactor RE, which would result in a light bulb connected to the mains, for example in principle is connected in parallel (via the reactor) with the fluorescent lamp LR, would act as a short circuit or parallel load to the fluorescent lamp. Of course, this would mean an unintended waste of the limited energy that the drive circuit can contain and in addition that the voltage available for lighting the fluorescent lamp would decrease.

För att råda bot på det ovan skisserade problemet är det såsom framgår av fig 1 i transformatorn TR1 anordnat ytterligare en lindning L4, vilken är lindad åt samma håll som lindningen LS och vilken även innehåller väsentligen samma varvtal. Härigenom kommer de spänningar, som induceras i lindningarna L4 och LS, d v s mellan anslutningarna 4 och 6 resp 5 och 7, att vara lika stora, vilket får till följd att någon potentialskillnad i princip icke skall finnas mellan de båda anslutningarna 4 och S till lindningarna L4 resp LS. Eftersom kondensatorn CS vid de här aktuella frekvenserna fungerar som en lågchmig reak- tans innebär dettaattpctentialen vid anslutningen 5 också finns vid anslut- 8302913-2 ningen B till lysrörets glödtråd G2 samt naturligtvis också vid nätanslut- ningen 3. På motsvarande sätt kommer potentialen vid lindningens L4 anslut- ning 4 via reaktorn RE att överföras till strömbrytaren S, som förutsattes vara sluten, och därifrån vidare till nätanslutningen 2. Eftersom potentia- lerna vid anslutningarna 2 och 3 är identiska, innebär detta att någon ström icke kan flyta genom en yttre last som i nätet är inkopplad mellan anslutningarna 2 och 3.In order to remedy the problem outlined above, as can be seen from Fig. 1, a further winding L4 is arranged in the transformer TR1, which is wound in the same direction as the winding LS and which also contains substantially the same speed. As a result, the voltages induced in the windings L4 and LS, ie between the connections 4 and 6 and 5 and 7, respectively, will be equal, which means that in principle there will be no potential difference between the two connections 4 and S to the windings. L4 resp LS. Since the capacitor CS at these current frequencies acts as a low-chimney reaction, this means that the potential at the connection 5 is also present at the connection B to the filament G2 filament and of course also at the mains connection 3. Correspondingly, the potential at the winding L4 connection 4 via the reactor RE to be transferred to the switch S, which was assumed to be closed, and from there on to the mains connection 2. Since the potentials at connections 2 and 3 are identical, this means that no current can flow through an external load which in the network is connected between the connections 2 and 3.

Den ovan berörda drivkretsen framgår i detalj av Fig 2. Såsom nämnts ovan har drivkretsen OSC en utgång via anslutningarna 11 och 12, varvid denna utgång är kopplad till transformatorns TR1 primärlindning L3. Vidare är drivkretsen förbunden med nätet via drivkretsens anslutningar 9 och 10, vilka såsom Framgår av Fig 1 är direktanslutna till nätanslutningarna 2 och 3. ' Mellan drivkretsens ingående anslutningar 9 och 10 är det anordnat en lik- riktarbrygga BR, varvid det i serie med denna är inkopplat en kondensator C1, vilken fungerar som strömbegränsande kondensator. Likriktarbryggans + pol är ansluten till + polen på ett batteri B, vilkets - pol via dioden D1, lindningen L1 i transformatorn TR2 och resistansen R1 har förbindelse med likriktarbryggans - pol. Parallellt över batteriet B är det vidare in- kopplat en resistans R2, vilken kan betraktas som relativt högohmig, samt en kondensator C3. Batteriets + pol står vidare i direkt förbindelse med drivkretsens anslutning 11, medan - polen via emitter-kollektor på transis- torn T1 samt lindningen L2 i transformatorn TR2 är ansluten till drivkret- sens utgående anslutning 12. Transistorn T1 har en switchfunktion och in- går i den oscillator som avger den högfrekventa och i tiden varierande spänningen till transformatorn TR1.The above-mentioned drive circuit is shown in detail in Fig. 2. As mentioned above, the drive circuit OSC has an output via the connections 11 and 12, this output being connected to the primary winding L3 of the transformer TR1. Furthermore, the drive circuit is connected to the mains via the drive circuits connections 9 and 10, which as shown in Fig. 1 are directly connected to the mains connections 2 and 3. A rectifier bridge BR is arranged between the drive circuits' input connections 9 and 10. is connected a capacitor C1, which acts as a current-limiting capacitor. The + pole of the rectifier bridge is connected to the + pole of a battery B, which - pole via the diode D1, the winding L1 in the transformer TR2 and the resistor R1 are connected to the pole of the rectifier bridge. A resistor R2, which can be regarded as relatively high-impedance, and a capacitor C3 are also connected in parallel across the battery B. The battery + pole is further in direct connection with the drive circuit connection 11, while - the pole via emitter-collector on the transistor T1 and the winding L2 in the transformer TR2 are connected to the output circuit 12 of the drive circuit. The transistor T1 has a switch function and is included in the oscillator which emits the high-frequency and time-varying voltage to the transformer TR1.

Såsom nämndes ovan skall drivkretsen hållas blockerad eller stoppad under sådana tidsperioder när full nätspänning råder vid nätanslutningarna 2 och 3 och då naturligtvis även över de ingående anslutningarna 9 och 10 till drivkretsen. Enligt uppfinningen åstadkommes detta på så sätt att laddningsströmmen från likríktarbryggan BR, genom batteriet B passerar 8302913-2 genom dioden D1, vilken förorsakar ett spänningsfall som ger en poten- tialskillnad i spärriktningen mellan bas och emitter i transistorn T1.As mentioned above, the drive circuit must be kept blocked or stopped during such time periods when full mains voltage prevails at the mains connections 2 and 3 and then of course also over the input connections 9 and 10 to the drive circuit. According to the invention, this is achieved in such a way that the charging current from the rectifier bridge BR, through the battery B, passes through the diode D1, which causes a voltage drop which gives a potential difference in the blocking direction between base and emitter in the transistor T1.

Laddningsströmmen är vidare avpassad på ett sådant sätt att den via lindningen L1 i transformatorn TR2 åstadkommer en magnetisk mättnad hos kärnan K1, varigenom transformatorn TR1 sätts ur funktion och någon kopp- ling mellan de båda lindningarna L1 och L2 icke kan existera.The charging current is further adjusted in such a way that it via the winding L1 in the transformer TR2 produces a magnetic saturation of the core K1, whereby the transformer TR1 is deactivated and no connection between the two windings L1 and L2 can exist.

Genom att laddningsströmmen också flyter genom resistansen R1 kan spänningen hos likriktarbryggan avpassas på ett sådant sätt att den kan ladda kondensa- torn C2 till en så hög spänning att kondensatorn C2 kan avge tillräckligt med ström för att hålla kärnan K1 mättad även under sådana perioddelar då nätspänningen är otillräcklig. Uscillatorn hålles härigenom effektivt bloc- kerad så länge full nätspänning råder mellan de ingående anslutningarna 9 och 10.Because the charging current also flows through the resistor R1, the voltage of the rectifier bridge can be adjusted in such a way that it can charge the capacitor C2 to such a high voltage that the capacitor C2 can emit sufficient current to keep the core K1 saturated even during such period parts when the mains voltage is insufficient. The oscillator is thereby effectively blocked as long as full mains voltage prevails between the input connections 9 and 10.

Såsom nämndes ovan skall oscillatorn starta automatiskt så snart nätspän- ningen faller bort vid drivkretsens ingående anslutningar. Om således nät- spänningen faller bort upphör laddningsströmmen att flyta genom likriktar- bryggan BR och batteriet B. I stället kommer batteriet B att via den hög- ohmiga resistansen R2 ladda upp kondensatorn C3 till en spänning som är tillräckligt stor för att via förbindelsepunkten 15, lindningen L1, för- bindelsepunkten 13 och ledningen 14 tillföra styrström till transistorn T1.As mentioned above, the oscillator should start automatically as soon as the mains voltage drops off at the input connections of the drive circuit. Thus, if the mains voltage drops out, the charging current ceases to flow through the rectifier bridge BR and the battery B. Instead, the battery B will charge the capacitor C3 via the high-ohmic resistor R2 to a voltage large enough to via the connection point 15, the winding L1, the connection point 13 and the line 14 supply control current to the transistor T1.

Detta innebär att transistorn T1 blir ledande, så att en ström kan flyta från batteriet B, via anslutningen 11, lindningen L3 i tranformatorn TR1 (se fig 1), anslutningen 12, lindningen L2 i transformatorn TR2, samt slut- ligen genom transistorn T1 och tillbaka till batteriet. Den på detta sätt genom lindningen L2 flytande strömmen inducerar i lindningen L1 en spänning, som ligger med + sidan vänd nedåt i fig och som alltså ökar styrströmmen till transistorn T1. Strömmen från lindningen L1 kommer snabbt att dominera över den ström som batteriet driver genom resistansen R2, varför kondensatorn C3 laddas om till motsatt polaritet. Samtidigt som detta sker kommer det meg- netiska flödet i kärnan K1 att öka så kraftigt att kärnan uppnår magnetisk mättnad, vilket innebär att den inducerade spänningen i L1 försvinner väsent- ligen momentant. Härmed försvinner också styrströmmen till transistorn T1, vilket innebär att någon ström icke kan flyta mellan kollektor-emitter varför även lindningen L2 i transformatorn TR2 blir strömlös. “8302913-2 Den magnetiska energi som i mättnadsögonblioket finns i transformatorns TR2 ikärna~ger upphov till en motriktad inducerad spänning i lindningen L1. Denna spänning kommer att ligga i serie med laddningsspänningen över kondensatorn C3, och kommer dessutom att vara riktad i spärriktningen för transistorn T1, varför transistorn fortfarande är oledande. Ett svängningsförlopp startas vars frekvens huvudsakligen bestäms av kondensatorn C3 och lindningen L1.This means that the transistor T1 becomes conductive, so that a current can flow from the battery B, via the connection 11, the winding L3 in the transformer TR1 (see Fig. 1), the connection 12, the winding L2 in the transformer TR2, and finally through the transistor T1 and back to the battery. The current flowing through the winding L2 in this way induces in the winding L1 a voltage which lies with the + side facing downwards in Fig. And which thus increases the control current to the transistor T1. The current from the winding L1 will quickly dominate over the current that the battery drives through the resistor R2, so the capacitor C3 is recharged to the opposite polarity. At the same time as this takes place, the magnetic flux in the core K1 will increase so sharply that the core achieves magnetic saturation, which means that the induced voltage in L1 disappears substantially instantaneously. This also eliminates the control current to the transistor T1, which means that no current can flow between the collector-emitter, which is why the winding L2 in the transformer TR2 also becomes de-energized. 8302913-2 The magnetic energy present in the saturation moment in the core of the transformer TR2 ~ gives rise to a reverse induced voltage in the winding L1. This voltage will be in series with the charging voltage across the capacitor C3, and will also be directed in the cut-off direction of the transistor T1, so that the transistor is still non-conductive. An oscillation process is started whose frequency is mainly determined by the capacitor C3 and the winding L1.

Under detta svängningsförlopp kommer kärnan K1 att växla mellan mättat och romättat tillstånd samtidigt som det periodvis kommer att ledas styrström till transistorn T1 så att denna slutar och bryter strömmen från batteriet B genom lindningarna L3 och L2 i transformatorerna TR1 resp TR2.During this oscillation process, the core K1 will switch between saturated and space-saturated states while at the same time control current will be conducted to the transistor T1 so that it stops and interrupts the current from the battery B through the windings L3 and L2 in the transformers TR1 and TR2, respectively.

*Vid magnetisk mättnad i kärnan K1 till transformatorn TR2 uppnås medelst transistorn T1 en ytterst snabb brytning av den genom transistorn flytande strömmen. Detta innebär en generering av spänningstransienter i lindningen L3, vilka spänningstransienter,överförs till lysröret LR via lindningen L5 i transformatorn TR1. Transformatorn och kretsen i övrigt är utformad på ett sådant sätt att dessa spänningstransienter blir fullt tillräckliga för att tända lysröret LR även med kalla glödtrådar.* In the case of magnetic saturation in the core K1 of the transformer TR2, an extremely fast break of the current flowing through the transistor is achieved by means of the transistor T1. This means a generation of voltage transients in the winding L3, which voltage transients are transmitted to the fluorescent lamp LR via the winding L5 in the transformer TR1. The transformer and the circuit in general are designed in such a way that these voltage transients become fully sufficient to light the fluorescent lamp LR even with cold filaments.

I sådana situationer då lysröret LR är bortkopplat, kommer de vid brytning i transistorn T1 uppstående spänningstransienterna att få så stora värden att skador lätt skulle kunna uppstå. Av denna anledning innefattar driv- kretsen en skyddskrets som huvudsakligen består av en zenerdiod D2, en kondensator C4, en resistans R3 och en transistor T2.In such situations when the fluorescent lamp LR is disconnected, the voltage transients arising from a break in the transistor T1 will have such large values that damage could easily occur. For this reason, the drive circuit comprises a protection circuit which mainly consists of a zener diode D2, a capacitor C4, a resistor R3 and a transistor T2.

Den spänning som ligger över zenerdioden D2 och kondensatorn Ch utgöres av batterispänningen plus de spänningstransienter som enligt ovan kan uppträda.The voltage across the zener diode D2 and the capacitor Ch consists of the battery voltage plus the voltage transients that can occur as above.

Zenerdioden D2 har valts på ett sådant sätt att dess tröskelspänning är större än de spänningar som kan ligga över zenerdioden vid normala drifts- fall, d v s när lysröret LR är inkopplat. Om däremot lysröret LR kopplas bort, ökar spänningstransienterna avsevärt, vilket innebär att den över zenerdioden liggande spänningen är större än dess tröskelspänning, varför zenerdioden blir ledande och kondensatorn C4 laddas. Såsom framgår av fig 2 'kommer spänningen hos kondensatorn C4 via resistansen R3 att ligga mellan bas-emitter på transistorn T2- Detta innebär att när kondensatorn laddats till en viss spänning, så kommer transistorn T2 att få styrström, vilket innebär att transistorn T2 kortsluter transistorn T1 över bas-emitter. Härav följer att transistorn T1 blir blockerad och oledande, varför oscillatorn I stoppas. 8302913-2 Den energi, som gav upphov till de farligt höga spänningstransienterna fanns ursprungligen som energi lagrad i kärnan K2 i transformatorn TR1.The zener diode D2 has been selected in such a way that its threshold voltage is greater than the voltages that can be above the zener diode in normal operating cases, ie when the fluorescent lamp LR is switched on. If, on the other hand, the fluorescent lamp LR is disconnected, the voltage transients increase considerably, which means that the voltage lying across the zener diode is greater than its threshold voltage, so that the zener diode becomes conductive and the capacitor C4 is charged. As can be seen from Fig. 2 ', the voltage of the capacitor C4 via the resistor R3 will be between the base-emitter of the transistor T2- This means that when the capacitor is charged to a certain voltage, the transistor T2 will receive control current, which means that the transistor T2 short-circuits the transistor T1 over base emitter. It follows that the transistor T1 becomes blocked and non-conductive, so that the oscillator I is stopped. 8302913-2 The energy which gave rise to the dangerously high voltage transients was originally stored as energy in the core K2 of the transformer TR1.

Denna energi kommer att överföras till kondensatorn C4, varefter energin klingar ut via resistansen R3, samt bas och emitter på transistorn T2.This energy will be transferred to the capacitor C4, after which the energy will dissipate via the resistor R3, as well as the base and emitter of the transistor T2.

När kondensatorn C4 är nästan tömd, har spänningen över denna minskat till ett sådant värde att transistorn T2 icke längre är ledande och således icke längre blockerar styrströmmen till transistorn T1. I detta tillstånd är kretsen återställd och oscillatorn startar på nytt. Om härvid så stora spänningstransienter uppstår att den över zenerdioden D2 liggande spän- ningen pâ nytt överstiger dennas tröskelspänning, så kommer det ovan beskrivna förloppet att upprepas.When the capacitor C4 is almost depleted, the voltage across it has decreased to such a value that the transistor T2 is no longer conductive and thus no longer blocks the control current to the transistor T1. In this state, the circuit is reset and the oscillator restarts. If such large voltage transients occur that the voltage above the zener diode D2 again exceeds its threshold voltage, the process described above will be repeated.

Hur lång blockeringstld som åstadkommas med skyddskretsen bestäms huvud- sakligen av kondensatorn C4 och den lagrade energimängden i kärnan K2.How long a blocking voltage is achieved with the protection circuit is mainly determined by the capacitor C4 and the amount of energy stored in the core K2.

Rent praktiskt kan det vara lämpligt att dimensionera skyddskretsen på ett sådant sätt att skyddskretsen håller drivkretsen blockerad under en tids- period som åtminstone är 10 - 50 gånger längre än inkopplingstiden eller så att värmeutvecklingen i kretsen inte blir skadlig. Även om den ovan beskrivna drivkretsen är fördelaktig, kan drivkretsen naturligtvis utformas pâ flera olika sätt. Således behöver naturligtvis icke oscillatordelen av drivkretsen vara utformad på det ovan beskrivna sättet. Det är därför möjligt att använda i stort sett varje oscillator för styrning av ett brytande organ som alternativ till transistorn T1 så länge endast frekvensen ut från drivkretsen ges ett lämpligt värde med hänsyn till kapacitansen i den i glimtändaren G1 ingående kondensatorn CS. Anledningen härtill är den att kondensatorn vid nätfrekvens skall ha en högohmig reaktans, medan reaktansen vid oscillatorns frekvens skall vara lågohmig.In practical terms, it may be appropriate to dimension the protection circuit in such a way that the protection circuit keeps the drive circuit blocked for a period of time which is at least 10 - 50 times longer than the switch-on time or so that the heat development in the circuit is not harmful. Although the drive circuit described above is advantageous, the drive circuit can of course be designed in several different ways. Thus, of course, the oscillator portion of the drive circuit need not be formed in the manner described above. It is therefore possible to use virtually any oscillator for controlling a breaking means as an alternative to the transistor T1 as long as only the frequency out of the drive circuit is given a suitable value with regard to the capacitance of the capacitor CS included in the glow plug G1. The reason for this is that the capacitor at mains frequency must have a high-ohmic reactance, while the reactance at the frequency of the oscillator must be low-ohmic.

Icke heller är det enligt uppfinningen nödvändigt att använda laddnings- strömmen till batteriet B för att hålla oscillatorn blockerad. Det är således fullt möjligt att låta nätspänningen påverka ett relä, som hålles i brutet läge så länge nätspänningen finns men som kopplar in eller star- tar oscillatorkretsen så snart nätspänningen faller bort. Ett sådant relä kan givetvis vara såväl elektromekaniskt som helt elektroniskt.Nor is it necessary according to the invention to use the charging current of the battery B to keep the oscillator blocked. It is thus quite possible to let the mains voltage affect a relay, which is kept in a broken position as long as the mains voltage is present but which switches on or starts the oscillator circuit as soon as the mains voltage drops off. Such a relay can of course be both electromechanical and completely electronic.

Uppfinningen kan modifieras inom ramen för följande patentkrav.The invention can be modified within the scope of the following claims.

Claims

sso2913-2, ° P A T E N T K R A V

A fluorescent lamp drive device arranged to drive it from a first or second electrical energy source, the second (USB) of which comprises an electric battery (B) and an oscillator, the fluorescent lamp (LR) being connected to the first energy source via a reactor (RE) and has a glow plug (GL) between filaments (G1 and G2), characterized in that a transformer (TR1) with a first winding (L3) is connected to the second energy source (USB) and with a second winding (L5) between the glow plug (GL) and one end of the first filament (G1) of the fluorescent lamp (LR), while the other end of this filament via the reactor (RE) is electrically connected to the first energy source, which also is connected to the second filament (G2) and that the electrical energy emitted by the second energy source has a frequency which is so adapted to a capacitor (CS) arranged in the spark plug that this capacitor has a low-ohmic reactance.

Drive device according to Claim 1, characterized in that the second energy source (DSC) has an electrical connection to the first and comprises a blocking device which, when Function of the First energy source, is arranged to block the oscillator (T1, L1, K1 , 83), that the transformer (TR1) comprises a third winding (L4), which is connected between the reactor (RE) and the other end of the first filament (G1) of the fluorescent lamp (LR) and that the second (LS) and third transformers of the transformer (LS) windings are arranged to give a potential difference which is substantially 0 between their ends (7 and 6, respectively) facing away from the first filament.

Drive device according to Claim 2, characterized in that the reactance of the third winding (L4) of the transformer (TR1) at the frequency of the first energy source is small relative to the reactance of the reactor (RE) at this frequency.

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the second energy source (ÛSC) is designed to supply to the first winding (L3) of the transformer (TR1) voltage components which are sufficient to ignite the fluorescent lamp (LR). with cold filaments (G1, ~ G2).

Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that a voltage sensing means (D2) is provided in the second energy source (ÜSC) for monitoring the voltage across the first winding of the first transformer (TR1). L3) wherein the voltage sensing means is arranged to block the oscillator (T1, L1, K1, C3) for a certain time if the sensed voltage exceeds a predetermined value.