УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЖИГАНИЯ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ Российский патент 2001 года по МПК H05B41/23 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к зажиганию газоразрядных ламп, используемых для наружного освещения.

Известно устройство для запуска ртутно-кварцевой лампы с пусковым электродом, содержащее мостовой выпрямитель, конденсатор-ограничитель на входе и балластный конденсатор (см. а.с. 856047, H 05 B 41/34, заявл. 10.01.78 г., опубл. 15.08.81 г.).

Это устройство позволяет при малых значениях тока через лампу (порядка 1-2% от номинального) поджигать лампу вновь, но оно не позволяет обеспечить нормальную работу лампы с перегоревшей нитью.

Известно устройство для питания газоразрядной лампы (см. з. 92009665, H 05 B 41/00, 41/46, заявл. 04.12.92 г., опубл. 20.01.95 г.).

Это устройство содержит мостовой двухполупериодный выпрямитель, балласт, конденсаторы. Однако это устройство содержит стартер и позволяет восстанавливать нормальную работу считавшихся сгоревшими люминисцентных ламп мощностью 36 и 40 Вт.

Известно устройство для зажигания люминисцентных ламп, собранное на четырех полупроводниковых диодах и трех конденсаторах (см. з. 93035324, H 05 B 41/23, заявл. 08.07.93 г.).

Известно также устройство для бесстартерного зажигания и питания люминисцентной лампы (см. з. 93006513, заявл. 02.02.93 г., H 05 B 41/23). Это устройство содержит выпрямитель, выполненный в виде диодного моста, балласт и емкость, состоящую из двух последовательно расположенных конденсаторов, которые связаны с соединенными смежными выводами электродов лампы. Это устройство выбрано в качестве ближайшего аналога.

Известные устройства для зажигания перегоревших газоразрядных ламп содержат известные и общие признаки: выпрямитель, балласт, лампу. Известные устройства решают проблему зажигания люминесцентных ламп. Однако в радиотехнической промышленности раньше широко использовались электролитические конденсаторы емкостью 50-100 мкФ. Основное достоинство этих конденсаторов - большая емкость при сравнительно небольших габаритных размерах. Эти конденсаторы широко применялись в нашей стране при изготовлении радиотехнической, радиолокационной и телевизионной аппаратуры. Выпускались эти конденсаторы в больших количествах и в качестве запасных для изготавливаемой аппаратуры. Большое количество таких конденсаторов было на складах заводов-изготовителей и армейских складах. В связи с переходом на новую элементную базу при изготовлении радиотехнической, радиолокационной и телевизионной аппаратуры, выпущенные ранее, электролитические конденсаторы емкостью 50-100 мкФ оказались невостребованными.

В настоящее время для общего освещения широко используются дуговые ртутные люминесцентные лампы с исправленной известностью (ДРЛ). При больших количествах эксплуатируемых ДРЛ стоимость замены перегоревших ДРЛ становится одной из основных статей расхода. Перегоревшие лампы, содержащие ртуть, необходимо утилизовать: утилизация невостребованных электролитических конденсаторов емкостью 50-100 мкФ и утилизация перегоревших ДРЛ требует больших средств.

Решаемая изобретением задача состоит в том, чтобы создать устройство для зажигания газоразрядных ламп, как с целыми, так и с перегоревшими нитями, но при этом в качестве конденсаторов, применяемых в устройстве для зажигания газоразрядных ламп, использовать невостребованные электролитические конденсаторы емкостью 50-100 мкФ. Это позволит не только уменьшить число отходов в виде перегоревших ДРЛ, но и использовать невостребованные электролитические конденсаторы емкостью 50-100 мкФ. Следовательно, утилизация таких ДРЛ и конденсаторов будет исключена, средства, необходимые для проведения утилизации, будут сэкономлены.

Сущность изобретения заключается в том, что, кроме известных и общих признаков, а именно выпрямителя, балластного токоограничивающего элемента и электрической емкости, выводы которой подсоединены к смежным выводам газоразрядной лампы, устройство характеризуется тем, что выпрямитель содержит выпрямитель с удвоением напряжения, дополнительно введена емкость, шунтирующая помехи на входе устройства, а емкость выпрямителя и электрическая емкость содержат электролитические конденсаторы емкостью 50-100 мкФ.

Использование в устройстве выпрямителя с удвоением напряжения позволяет с помощью конденсаторов и диодов выпрямителя удвоить напряжение в момент запуска лампы, нити накала которой могут быть ранее перегоревшими. За счет сформированного удвоенного напряжения осуществляется запуск лампы. Шунтирующий конденсатор на входе схемы не пропускает помехи в схему выпрямления. Дополнительные конденсаторы в выпрямителе, совместно с диодами, способствуют также повышению напряжения, что обеспечивает надежный запуск лампы. Электрический конденсатор, подключенный к лампе, шунтирует радиопомехи.

Заявляемое устройство собрано на стандартных отечественных комплектующих элементах, при этом в качестве конденсаторов выпрямителя и электрической емкости использованы электролитические конденсаторы емкостью 50-100 мкФ. Использование электролитических конденсаторов, очень надежных в работе, в сочетании с выпрямителем с удвоением напряжения повышает надежность предлагаемого устройства, по сравнению с стандартными устройствами запуска ДРЛ. Именно это и подтвердили испытания заявляемого устройства, проведенные в производственных условиях заявителем. При этом в результате проведенных испытаний был выявлен новый, дополнительный эффект: режим работы ДРЛ, при использовании заявляемого устройства, более экономичен, следовательно, срок эксплуатации ДРЛ увеличивается. При этом предлагаемое устройство позволяет зажигать одну, две и более ламп одновременно.

При испытаниях заявляемого устройства заявитель сравнил величины рабочих и пусковых токов при использовании стандартной схемы запуска и при использовании заявляемого устройства. Данные о величине рабочих и пусковых токов, полученные в процессе проведенных заявителем испытаний, приведены в таблице.

Испытания показали также, что заявляемое устройство надежно работает и при изменении входного напряжения. Лампа надежно зажигается при уменьшении напряжения до 130 В и при его повышении до 320 В. Испытания также показали, что предлагаемое устройство позволяет надежно восстанавливать нормальную работоспособность ДРЛ мощностью от 80 до 2000 Вт.

Несмотря на известность отдельных отличительных признаков в целом, указанной самостоятельно-функциональной совокупности не обнаружено. Предлагаемое техническое решение обладает "новизной", так как характеризуется наличием отличительных от прототипа признаков.

Заявителем были проведены патентные исследования, в результате которых были отобраны технические решения, содержащие вышеназванные отличительные признаки. Анализ этих решений показал, что отличительные признаки в этих решениях не указывают на преобразования, совпадающие с преобразованиями, обусловленными наличием этих признаков в заявляемом решении. Поэтому данное решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Изобретение является промышленно применимым.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит диоды 1, 2 и конденсаторы 5, 6, которые в совокупности выполняют функцию выпрямителя с удвоением выпрямленного напряжения. Диоды 3, 4 и конденсаторы 9, 10 повышают надежность запуска лампы 11. При этом конденсаторы 9, 10 шунтируют радиопомехи. Конденсатор 7 шунтирует помехи на входе устройства, а конденсатор 8 выполняет роль балласта.

Один вывод конденсатора 7 соединен со входом устройства и с анодом диода 2, катодом диода 1 и точкой соединения конденсаторов 5 и 6. Другой вывод конденсатора 5 соединен с точкой соединения катодов диода 2 и диода 3, одним выводом конденсатора 10 и одним выводом лампы 11. Другой вывод конденсатора 6 соединен с точкой соединения анодов диода 1 и диода 4, одним выводом конденсатора 9 и другим выводом лампы 11.

Конденсаторы 9, 10 соединены последовательно. Другой вывод конденсатора 7 соединен с другим входом устройства и одним выводом конденсатора 8, другой вывод которого подсоединен к точке соединения анода диода 3 и катода диода 4.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения сети на вход устройства на электроды лампы 11 подается удвоенное напряжение. Лампа зажигается и в схеме устанавливается рабочий режим. Величины емкостей конденсаторов 5, 6, 9, 10 подобраны таким образом, что ранее непригодные к эксплуатации ДРЛ работают и создают световой поток. Рабочий и пусковые токи лампы имеют меньшую величину, чем при использовании стандартных схем.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет не только надежно запускать перегоревшую ДРЛ, но и увеличить срок службы лампы, по крайней мере в 5 раз, за счет уменьшения пускового и рабочего тока и ограничения пульсации тока. При этом исключается необходимость утилизации как невостребованных электролитических конденсаторов емкостью 50-100 мкФ, так и перегоревших ДРЛ. Происходит экономия средств, необходимых для утилизации, как невостребованных электролитических конденсаторов емкостью 50-100 мкФ, так и ДРЛ с перегоревшими нитями накала. Кроме того, снижается нагрузка на окружающую среду, так как процесс утилизации ДРЛ экономически небезопасен. И, наконец, снижается потребление ДРЛ электроэнергии, при сохранении светотехнических характеристик ДРЛ, что в масштабах страны приносит ощутимый экономический эффект.

Устройство относится к электротехнике, в частности к зажиганию газоразрядных ламп, используемых для наружного освещения. Устройство содержит балластный токоограничивающий элемент (8)1, выпрямитель (1-6), выполненный в виде выпрямителя с удвоением выпрямленного напряжения, конденсатор (7), шунтирующий помехи на входе устройства, электрическую емкость (9,10), соединенную со смежными выводами лампы (11). При этом конденсаторы (5,6) выпрямителя и электрическая емкость содержат электролитические конденсаторы (9,10) емкостью 50-100 мкФ. Технический результат: повышение надежности зажигания как исправных газоразрядных ламп, так и с перегоревшими нитями накала, и повышение экономичности. 1 ил., 1 табл.

Устройство для зажигания газоразрядной лампы, содержащее балластный токоограничивающий элемент, выпрямитель и электрическую емкость, выполненную на последовательно соединенных конденсаторах, шунтирующих радиопомехи, выводы которой подсоединены к выводам газоразрядной лампы, отличающееся тем, что диоды 1,2 и конденсаторы 5,6 выполняют функцию выпрямителя с удвоением напряжения, при этом катод диода 1, анод диода 2 и точка соединения конденсаторов 5,6 подключены к входу устройства и одному выводу конденсатора, шунтирующего помехи на входе устройства, другой вывод которого соединен с другим входом устройства и одним выводом конденсатора , являющегося балластным токоограничивающим элементом, другой вывод которого подключен к аноду диода 3 и катоду диода 4, при этом другой вывод конденсатора 5 подключен к точке соединения катодов диода 2 и диода 3 и к одному выводу газоразрядной лампы, другой вывод конденсатора 6 подключен к точке соединения анодов диода 1 и диода 4 и к другому выводу газоразрядной лампы, при этом конденсаторы 5,6 выпрямителя и конденсаторы электрической емкости выполнены на электролитических конденсаторах емкостью 50 - 100 мкФ.