УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЖИГАНИЯ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ Российский патент 1997 года по МПК H05B41/23 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в осветительной аппаратуре для зажигания газоразрядных ламп.

Известно устройство для зажигания газоразрядной лампы, состоящее из балластного дросселя, импульсного трансформатора, тиристного коммутатора, к управляющему входу которого подключена цепочка из последовательно включенных диода и конденсатора, параллельно которому подсоединен резистор [1]
К недостаткам данного устройства можно отнести его сложность и материалоемкость, наличие повышенной частоты искрообразования, необходимость регулирования тока заряда конденсатора в зависимости от тока отпирания тиристора, который меняется и зависит от температуры окружающей среды, что вынуждает осуществлять такую регулировку как летом, так и зимой.

Известно устройство для зажигания газоразрядной лампы [2]
Устройство содержит дроссель, два конденсатора, коммутирующий и пороговый элементы, диод и резисторы и обладает практически теми же недостатками, что и рассмотренный выше аналог: низкую надежность, неудобство эксплуатации.

Известно также устройство для зажигания газоразрядной лампы, содержащее последовательно соединенные ограничительный и накопительный конденсаторы и вторичную обмотку повышающего трансформатора, между одним из выводов первичной обмотки которого и точкой соединения конденсаторов подключен коммутирующий элемент с анодом и катодом и имеющий порог срабатывания, параллельно ограничительному конденсатору подключен резистор, а второй вывод первичной обмотки трансформатора подключен к выводу его вторичной обмотки, соединенному с накопительным конденсатором (Справочная книга по светотехнике, М. Энергоатомиздат, под ред. Ю.Б.Айзенберга, 1983, с.148, рис.6.26).

Данное устройство имеет также низкую надежность из-за высокой частоты работы, равной сетевой частоте 50 герц.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение надежности работы устройства, обеспечение более высоких эксплуатационных показателей осветительной газоразрядной лампы, в которой будет использоваться данное устройство для ее зажигания.

Сущность изобретения заключается в том, что параллельно ограничительному конденсатору подключается цепочка последовательно соединенных диода и резистора, через который катод диода соединен с анодом коммутирующего элемента, выполненного на динисторе. При этом емкость ограничительного конденсатора в 5-50 раз меньше емкости накопительного конденсатора.

Подключение параллельно ограничительному конденсатору цепочки из последовательно соединенных диода и резистора, а также использование ограничительного конденсатора емкостью в 5-20 раз меньше емкости накопительного конденсатора позволяет снизить частоту зажигательных импульсов с 50 Гц до 5-10 Гц. Уменьшение частоты искрообразования позволяет применять в устройстве менее мощный коммутирующий элемент с ударным током 10 А, в качестве которого использован динистор, вместо имеющего место ударного тока 50 А в коммутирующих элементах, выполненных на тиристоре, позволяет повысить надежность работы устройства в 15-20 раз в сравнении с известными подобными устройствами, а также добиться удешевления устройства.

Технический результат достигается реализацией при использовании изобретения всех существенных признаков в формуле, и выражается этот результат в следующем:
достигается повышение надежности работы устройства для зажигания и всего осветительного устройства с газоразрядной лампой за счет снижения частоты искрообразования в 7-10 раз, т.е. с 50 Гц до 5-7 Гц.

повышается гарантируемое время наработки устройства на отказ в 15-20 раз.

обеспечиваются более высокие эксплуатационные показатели работы светильников в комплекте с предлагаемым устройством, что исключает выход из строя зажигающего устройства даже при длительном промежутке времени до замены перегоревшей газоразрядной лампы. В случае выхода из строя зажигающего устройства эксплуатационникам необходимо везти в стационарную мастерскую весь светильник для ремонта, а затем после ремонта вторично везти и устанавливать его на столб. При использовании предложенного устройства практически выходит из строя только газоразрядная лампа, а ее замена возможна непосредственно на месте.

Электрическая схема для зажигания газоразрядной лампы показана на фиг. 1; на фиг. 2 приведена схема подключения устройства к газоразрядной осветительной лампе.

Устройство содержит высокочастотный повышающий трансформатор 1, имеющий отвод 2 в месте последовательного соединения обмоток трансформатора. Один конец высоковольтной обмотки трансформатора подключен к выходной клемме 3, другой конец последовательно соединенных обмоток подключен к накопительному конденсатору 4, второй вывод которого соединен через ограничительный конденсатор 5 с выходной клеммой 6.

Место соединения 7 конденсаторов 4 и 5 подключается к аноду коммутирующего элемента динистора 8, второй вывод которого катод соединен с отводом 2. Цепочка из последовательно соединенных диода 9 и резистора 10 подключена параллельно ограничительному конденсатору 5, причем диод 9 и коммутирующий элемент 8 должны быть включены согласованно: катод диода 9 должен быть направлен в сторону анода коммутирующего элемента. Возможно также обратное включение: диод 9 и динистор 8 ставятся в обратном направлении: анод диода 9 направлен в сторону катода коммутирующего элемента 8. Газоразрядная лампа 11 через ограничительный дроссель 12, выводы 13 и 14 подключена к промышленной электросети. Параллельно газоразрядной лампе к клеммам 15 и 16 подключается предложенное устройство 17 для зажигания газоразрядной лампы.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение электросети подается на клеммы 13 и 14. На клеммах 15 и 16 газоразрядной лампы будет то же сетевое напряжение, т.к. лампа 11 в начальный момент не зажжена, тока нет, падения на ограничительном (балластном) дросселе 12 нет. На клеммах 3 и 6 зажигающего устройства присутствует сетевое напряжение. Накопительный конденсатор 4 начнет заряжаться через цепочку из диода 9 и резистора 10 во временном интервале, когда на клемме 6 присутствует "+" по отношению к клемме 3. Конденсатор 4 заряжается до напряжения открытия коммутирующего элемента 8 за 5-10 периодов сетевого напряжения (частота 5-10 Гц). Дальнейшее снижение частоты искрообразования ограничивается токами утечки коммутирующего элемента 8. После достижения напряжения открывания срабатывает коммутирующий элемент 8. По первичной обмотке высоковольтного трансформатора 1 будет протекать ток разряда конденсатора 4, который в высоковольтной обмотке трансформатора, наводит высоковольтный импульс, складывающийся с напряжением первичной обмотки высокочастотного повышающего трансформатора 1 и поступающий через конденсаторы 4 и 5 на выходные клеммы 3 и 6, зажигая газоразрядную лампу 11 (фиг. 2). Здесь ограничительный конденсатор 5 защищает от пробоя высоковольтным импульсом диод 9 и резистор 10.

Сущность изобретения: устройство состоит из последовательно соединенных ограничительного и накопительного конденсаторов и обмотки повышающего автотрансформатора, а также имеется цепь из последовательно соединенных диода и резистора, подключенная параллельно ограничительному конденсатору, и коммутирующий элемент, подключенный между отводом обмотки автотрансформатора и точкой соединения конденсаторов. 2 ил.

Устройство для зажигания газоразрядной лампы, содержащее между выводами для подключения газоразрядной лампы последовательно соединенные ограничительный и накопительный конденсаторы и обмотку повышающего трансформатора, отвод которой через коммутирующий элемент с порогом срабатывания соединен с точкой соединения конденсаторов, а также диод, при этом параллельно ограничительному конденсатору включена цепь, состоящая из резистора, отличающееся тем, что в указанную цепь последовательно с резистором включен упомянутый диод таким образом, чтобы через него обеспечивался заряд накопительного конденсатора, емкость которого в 5 20 раз больше емкости ограничительного конденсатора, за 5 10 периодов сетевого напряжения до напряжения открывания коммутирующего элемента.