ЭЛЕКТРОРАЗРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1996 года по МПК H03K3/53 F23Q5/00 

Изобретение относится к электротехнике, а точнее к области импульсной техники, и может быть использовано в различных электроразрядных устройствах, например для зажигания газа в промышленных и бытовых горелках.

Известно электроразрядное зажигающее устройство, содержащее подключенные к сети последовательно соединенные резистор, ключевой элемент, индукционную катушку и выпрямительный диод, а также накопительный конденсатор, присоединенный параллельно ключевому элементу и индукционной катушке [1]
Недостатком известного устройства является низкая эффективность, обусловленная использованием только одного полупериода сетевого напряжения, что приводит к увеличению габаритов индукционной катушки и накопительного конденсатора.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является электроразрядное устройство, содержащее последовательно соединенные симистор, первичную обмотку индукционной катушки, выводы вторичной обмотки которой являются выходом устройства, и накопительный конденсатор, последовательно соединенные резистор и симметричный пороговый ключевой элемент, подключенный к управляющему электроду симистора, и конденсатор, первый вывод которого подключен к первой сетевой клемме [2]
В известном устройстве используются оба полупериода сетевого напряжения, однако оно все же обладает относительно низкой эффективностью разряда на выходе индукционной катушки.

Целью изобретения является повышение эффективности устройства.

Для достижения указанного технического результата по первому варианту в электроразрядном устройстве, содержащем последовательно соединенные симистор, первичную обмотку индукционной катушки, выводы вторичной обмотки которой являются выходом устройства, и накопительный конденсатор, последовательно соединенные резистор и симметричный пороговый ключевой элемент, подключенный к управляющему электроду симистора, и конденсатор, первый вывод которого подключен к первой сетевой клемме, согласно изобретению второй вывод конденсатора подключен к точке соединения резистора и симметричного порогового ключевого элемента, симистор подключен к первой сетевой клемме, а второй вывод накопительного конденсатора соединен со вторым выводом резистора и второй сетевой клеммой.

По второму варианту согласно изобретению второй вывод конденсатора соединен с другим выводом симметричного порогового ключевого элемента, симистор подключен к первой сетевой клемме, накопительный конденсатор соединен со второй сетевой клеммой, а резистор включен между точкой соединения конденсатора и симметричного порогового ключевого элемента и точкой соединения симистора и первичной обмотки индукционной катушки.

Использование изобретения позволяет увеличить напряжение, поступающее на первичную обмотку индукционной катушки, для обоих вариантов устройства, что значительно повышает его эффективность.

В первом варианте управляющая симистором RC-цепь включена непосредственно в сеть. Такое включение обеспечивает генерирование стабильного электроразрядного импульса на выходе устройства в каждом полупериоде сетевого напряжения.

При включении RC-цепи по второму варианту параллельно симистору, стабильность электроразрядного импульса несколько ниже (зависит от параметров симистора), но потери в RC-цепи в этом случае минимальны.

На фиг.1 представлена электрическая схема электроразрядного устройства, выполненного по первому варианту; на фиг.2 то же, по второму варианту.

Устройство (фиг. 1) содержит симистор 1, подключенный через первичную обмотку индукционной катушки 2 и накопительный конденсатор 3 к сетевым клеммам 4, к которым также подключена управляющая симистором последовательная RC-цепь, состоящая из резистора 5 и конденсатора 6. Точка соединения резистора и конденсатора через пороговый ключевой элемент, например симметричный динистор 7, присоединена к управляющему входу симистора 1. Вторичная обмотка индукционной катушки соединена с разрядными электродами 8.

Устройство по второму варианту (фиг.2) отличается от первого тем, что второй вывод резистора 5 соединен с общей точкой симистора 1 и первичной обмоткой индукционной катушки 2, т.е. последовательным подключением RC-цепи, состоящей из резистора 5 и конденсатора 6, параллельно симистору 1.

Электроразрядное устройство работает следующим образом. В устройстве по первому варианту (фиг.1) при подключении клемм 4 к сети через резистор 5 начинается заряд конденсатора 6. Как только напряжение на конденсаторе 6 достигнет величины порога срабатывания ключевого элемента 7, последний открывается и конденсатор 6 разряжается на управляющий электрод симистора 1, включая при этом симистор. Постоянная времени RC-цепи выбрана такой, чтобы момент включения симистора 1 приходился на максимум амплитуды сетевого напряжения. Этим обеспечивается кратковременный, но значительный зарядный ток накопительного конденсатора 3, протекающий через открытый симистор 1, первичную обмотку индукционной катушки 2 и формирование электроразрядного импульса на электродах 8. Поскольку динистор 7 удерживается в открытом состоянии за счет протекания тока через резистор 5, конденсатор 6 остается в разряженном состоянии до конца полупериода сетевого напряжения. После смены полупериода конденсатор 6 вновь заряжается через резистор 5, но уже в другой полярности. После включения динистора 7 и симистора 1 к первичной обмотке индукционной катушки 2 прикладывается суммарное напряжение сети и на конденсаторе 3, оставшееся от предыдущего полупериода. Происходит быстрый перезаряд конденсатора 3, при котором формируется разрядный импульс на электродах 8. При смене полупериода все дальнейшие циклы разряда повторяются.

Во втором варианте устройства (фиг.2) в зарядную цепь конденсатора 6 и резистора 5 дополнительно включается конденсатор 3. При этом, если емкость накопительного конденсатора 3 значительно превышает емкость конденсатора 6, существенных изменений в работе устройства не происходит. В случае других соотношений емкостей этих конденсаторов необходимо учитывать влияние параметров симистора 1 и динистора 7. Поскольку в этом варианте динистор 7 запирается после включения симистора 1 и ток через резистор 5 прекращается до конца полупериода сетевого напряжения, данная схема обеспечивает большую экономичность.

Таким образом, предлагаемое электроразрядное устройство позволяет увеличить напряжение на индукционной катушке за счет перезаряда накопительного конденсатора, что значительно увеличивает эффективность устройства.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для зажигания горелок. В электроразрядном устройстве (по первому варианту), содержащем последовательно соединенные симистор, первичную обмотку индукционной катушки, выводы вторичной обмотки которой являются выходом устройства, и накопительный конденсатор, последовательно соединенные резистор и симметричный пороговый ключевой элемент, подключенный к управляющему электроду симистора и конденсатор, первый вывод которого подключен к первой сетевой клемме, второй вывод конденсатора подключен к точке соединения резистора и симметричного порогового ключевого элемента, симистор подключен к первой сетевой клемме, а второй вывод накопительного конденсатора соединен со вторым выводом резистора и второй сетевой клеммой. В электроразрядном устройстве (по второму варианту), второй вывод конденсатора соединен с другим выводом симметричного порогового ключевого элемента, симистор подключен к первой сетевой клемме, накопительный конденсатор соединен со второй сетевой клеммой, а резистор включен между точкой соединения конденсатора и симметричного порогового ключевого элемента и точкой соединения симистора и первичной обмотки индукционной катушки. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1. Электроразрядное устройство, содержащее последовательно соединенные симистор, первичную обмотку индукционной катушки, выводы вторичной обмотки которой являются выходом устройства, накопительный конденсатор, последовательно соединенные резистор и симметричный пороговый ключевой элемент, подключенный к управляющему электроду симистора, и конденсатор, первый вывод которого подключен к первой сетевой клемме, отличающееся тем, что второй вывод конденсатора подключен к точке соединения резистора и симметричного порогового ключевого элемента, симистор подключен к первой сетевой клемме, а второй вывод накопительного конденсатора соединен со вторым выводом резистора и второй сетевой клеммой. 2. Электроразрядное устройство, содержащее последовательно соединенные симистор, первичную обмотку индукционной катушки, выводы вторичной обмотки которой являются выходом устройства, накопительный конденсатор, резистор, симметричный пороговый ключевой элемент, подключенный одним выводом к управляющему электроду симистора, и конденсатор, первый вывод которого подключен к первой сетевой клемме, отличающееся тем, что второй вывод конденсатора соединен с другим выводом симметричного порогового ключевого элемента, симистор подключен к первой сетевой клемме, накопительный конденсатор соединен со второй сетевой клеммой, а резистор включен между точкой соединения конденсатора и симметричного порогового ключевого элемента и точкой соединения симистора и первичной обмотки индукционной катушки.