УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЖИГАНИЯ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ Российский патент 2002 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, содержащее автотрансформатор (см. Фугенфиров М. И. Пускорегулирующая аппаратура. М. : Энергия, 1970 г. , с. 56). Однако это устройство имеет высокие массогабаритные показатели, определяемые параметрами автотрансформатора.

Наиболее близким к заявляемому устройству является зажигающее устройство с циклическим режимом работы (см. ж. "Механизация и электрификация сельского хозяйства", 10, 1998 г, с. 19, рис. 4).

Это устройство содержит дроссель, который подключен одним своим выводом к входному выводу, а другой вывод дросселя подключен к одному выводу вторичной обмотки трансформатора. Другой вывод вторичной обмотки трансформатора соединен с одним выводом газоразрядной лампы. К другому входному выводу подключен один вывод порогового элемента (тиристор) и другой вывод лампы.

Это устройство работает в циклическом режиме, что имеет особое значение при выходе из строя и зажигании горячих ламп. Однако надежность этого устройства недостаточно высока. Устройство, задающее циклический режим работы, содержит таймер и тиристорный пороговый элемент. Применение тиристорного элемента ограничивает температурный диапазон применения известного устройства (от -15^oС до +50^oС). Количество включений тиристорного элемента ограничено, что сокращает срок службы устройства. Кроме того, создается тяжелый режим работы первого и второго конденсаторов известной схемы, так как они фактически напрямую подключены к сетевому напряжению. Отказ в работе тиристорного элемента или конденсаторов неизбежно приводит к выводу из строя схемы. Кроме того, имеются большие потери при прохождении тока через тиристорный элемент, что снижает коэффициент полезного действия устройства.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение надежности зажигания лампы, увеличение длительности времени работы лампы, возможность использовать устройство для зажигания лампы в различных климатических условиях.

Этот результат достигается тем, что устройство для зажигания газоразрядной лампы, содержащее подключенный к одному входному выводу дроссель, другой вывод которого подсоединен к одному выводу вторичной обмотки трансформатора, другой вывод которой соединен с одним выводом лампы, пороговый элемент, один вывод которого соединен с другим выводом лампы и другим входным выводом, содержит четыре диода, составляющие мостовой выпрямитель, четыре конденсатора и разрядный элемент, при этом один вывод первого конденсатора подсоединен к другому выводу дросселя, а другой - к общей точке соединения второго, третьего конденсаторов и разноименных выводов первого и четвертого диодов, другой вывод второго конденсатора соединен с анодами первого и второго диодов, одним выводом четвертого конденсатора и одним выводом разрядного элемента, другой вывод которого соединен с одним выводом первичной обмотки трансформатора, другой вывод которой соединен с другим выводом четвертого конденсатора, катодами третьего и четвертого диодов и другим выводом третьего конденсатора, а другой вывод порогового элемента соединен с разноименными выводами второго и третьего диодов.

При этом в качестве порогового элемента можно использовать варистор. В качестве разрядного элемента можно использовать динистор или воздушный разрядный элемент, или газонаполненное разрядное устройство.

Введенный в устройство первый конденсатор и дроссель образуют балластный элемент.

Наличие первого конденсатора и варистора способствует установлению режима микротоков в предложенной схеме блока питания устройства для зажигания газоразрядной лампы, позволяющего быстро зарядить четвертый конденсатор до порогового значения напряжения, достаточного для срабатывания разрядного элемента. Разрядный элемент срабатывает, в первичной обмотке импульсного трансформатора возникает затухающий импульс, который наводит во вторичной обмотке трансформатора пачку двуполярных высоковольтных импульсов, достаточных для стабильного зажигания лампы.

Устройство содержит последовательно соединенные дроссель 1 и конденсатор 2, цепочку из последовательно соединенных конденсаторов 3, 4, диодный выпрямитель, собранный на диодах 5-8, конденсатор 9, подключенный к выходу выпрямителя, разрядный элемент 10, импульсный трансформатор 11, газоразрядную лампу 12 и варистор 13.

Один вывод дросселя 1 подключен к одному входному выводу, а другой вывод дросселя 1 подключен к общей точке соединения одного вывода конденсатора 2 и одного вывода вторичной обмотки трансформатора 11, другой вывод которой соединен с одним выводом газоразрядной лампы 12. Другой вывод конденсатора 2 подсоединен к общей точке соединения конденсаторов 3, 4 и разноименных выводов диодов 5, 8. Свободный вывод конденсатора 3 подсоединен к анодам диодов 5, 6, одному выводу конденсатора 9 и разрядного элемента 10, другой вывод которого подсоединен к одному выводу первичной обмотки трансформатора 11. Свободный вывод конденсатора 4 подсоединен к катодам диодов 7, 8, другому выводу конденсатора 9 и к другому выводу первичной обмотки трансформатора 11. К другому входному выводу подключен один вывод варистора 13 и другой вывод лампы 12. Другой вывод варистора 13 подсоединен к разноименным выводам диодов 6, 7.

Устройство работает следующим образом. Напряжение сети через дроссель 1 и конденсатор 2 поступает на вход мостового выпрямителя, собранного на диодах 5-8. Происходит заряд конденсаторов 3, 4. Происходит заряд конденсатора 9 до напряжения, достаточного для срабатывания разрядного элемента 10, при этом величина этого напряжения определяется параметрами конденсатора 2 и варистора 13. Разрядный элемент 10 срабатывает, во вторичной обмотке импульсного трансформатора 11 создается высоковольтный импульс, достаточный для запуска лампы 12.

Предлагаемое устройство для зажигания газоразрядных ламп, работающее в циклическом режиме, позволяет зажигать газоразрядные лампы различного типа при напряжении 220 В без дополнительных элементов, как это имеет место в прототипе. Это существенно упрощает устройство. Надежность устройства повышается, а стоимость - уменьшается. Порядок включения элементов предлагаемой схемы, их параметры позволяют предлагаемому устройству работать на токах малой величины, потреблять небольшую мощность, что существенно увеличивает КПД предлагаемого устройства. Устройство имеет невысокую стоимость, срок службы его элементов увеличен, по сравнению с прототипом. Возможность зажигать как работающие газоразрядные лампы, так и вышедшие из строя, существенно увеличивает срок службы лампы. Предложенная схема устройства такова, что работа устройства не зависит от температуры окружающей среды. Это позволяет использовать его в любых климатических условиях.

Использование: в осветительной арматуре для зажигания газоразрядных ламп. Сущность изобретения: устройство содержит дроссель, конденсатор, цепочку из последовательно соединенных конденсаторов 3, 4, выпрямитель, собранный на диодах, конденсатор, разрядный элемент, трансформатор, газоразрядную лампу и пороговый элемент. К одному входному выводу подключен дроссель, другой вывод которого присоединен к одному выводу вторичной обмотки трансформатора, другой вывод которой соединен с другим выводом лампы, пороговый элемент одним выводом соединен с другим выводом лампы и другим входным выводом. При этом один вывод первого конденсатора подсоединен к другому выводу дросселя, а другой - к общей точке соединения второго и третьего конденсаторов и разноименных выводов первого и четвертого 8 диодов, другой вывод конденсатора соединен с анодами первого и второго диодов, одним выводом четвертого конденсатора и одним выводом разрядного элемента, другой вывод которого соединен с одним выводом первичной обмотки трансформатора 11, другой вывод которой соединен с другим выводом конденсатора, катодами диодов и другим выводом конденсатора, другой вывод порогового элемента соединен с разноименными выводами диодов. В качестве порогового элемента можно использовать динистор или газонаполненное разрядное устройство, или воздушное разрядное устройство. Техническим результатом является повышение надежности зажигания лампы, увеличение ресурса работы и возможность работы в разных климатических условиях. 4 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для зажигания газоразрядной лампы, содержащее подключенный к одному входному выводу дроссель, другой вывод которого подсоединен к одному выводу вторичной обмотки трансформатора, другой вывод которой соединен с одним выводом лампы, пороговый элемент, один вывод которого соединен с другим выводом лампы и другим входным выводом, отличающееся тем, что содержит четыре диода, составляющие мостовой выпрямитель, четыре конденсатора и разрядный элемент, при этом один вывод первого конденсатора подсоединен к другому выводу дросселя, а другой - к общей точке соединения второго, третьего конденсаторов и разноименных выводов первого и четвертого диодов, другой вывод второго конденсатора соединен с анодами первого и второго диодов, одним выводом четвертого конденсатора и одним выводом разрядного элемента, другой вывод которого соединен с одним выводом первичной обмотки трансформатора, другой вывод которой соединен с другим выводом четвертого конденсатора, катодами третьего и четвертого диодов и другим выводом третьего конденсатора, а другой вывод порогового элемента соединен с разноименными выводами второго и третьего диодов. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пороговый элемент содержит варистор. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что разрядный элемент содержит динистор. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что разрядный элемент выполнен в виде газонаполненного разрядного устройства. 5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что разрядный элемент выполнен в виде воздушного разрядного устройства.