Устройство для эксплуатации одной или нескольких газоразрядных ламп низкого давления в высокочастотном режиме Советский патент 1990 года по МПК H05B41/24 H05B41/282 

ги

нн

ел j

Јь

00

1

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение удобства эксплуатации. Устройство содержит фильтр высших гармоник 1, выпрямитель сетевого напряжения 2, инвертор 3, контур резонанса напряжений 4, узел повторного включения, состоящий из конденсатора 12 и резистора 13, и отключающий блок на тиристоре 8, управляемый от измерителя перенапряжений резонансных индуктивных элементов. При неисправной лампе включается тиристор 8, выключая инвертор 3. После установки новой лампы конденсатор 12 перезаряжается и тиристор 8 выключается, разрешая повторный запуск инвертора 3. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

ы

Фиг.1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при эксплуатации в высокочастотном режиме одной или нескольких газоразрядных ламп низкого давления, включенных параллельно друг другу.

Целью изобретения является повышение удобства эксплуатации.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства; на фиг,2 - электрическая схема устройства для эксплуатации одной лампы; на фиг.З - электрическая схема устройства для параллельного включения двух газоразрядных ламп низкого давления

Блок-схема на фиг,1 показывает принципиальную схему устройства для одной газоразрядной лампы низкого давления согласно изобретению, Уст- ройство содержит фильтр 1 высших гармоник, выпрямитель 2 сетевого напряжения, а также двухтактный инвертор } с последовательно включенными и переключающими транзисторами. Между ответвлением переключающих транзисторов и отрицательным полюсом выпрямителя 4 сетевого напряжения через контур 4 резонанса напряжений включена газоразрядная лампа 5 низкого давления. Отключающий блок состоит из соединенных последовательно диода 6, оеэистора 7 и тиристора 8 с узлом 9 управления, причем этот блок соединяет базу переключающего транзистора, подключаемого к положительному выводу выпрямителя 2 сетевого напряжения, с его отрицательным выводом. Кроме того, ответвление 10 между диодом 6 и резистором 7 соеди- нено через резистор 1) с положительным выводом выпрямителя 2 сетевого напряжения„

Узел повторного включения состоит |из конденсатора 12 и резистора 13, Конденсатор 12 соединяет ответвление 10 между диодом 6 и резистором 7 с первым выводом для подключения второго электрода лампы 5Э другой вывод которого подсоединен к отрица- тельному выводу выпрямителя 2 сетевого напряжения. Резистор 13 соединяет положительный вывод выпрямителя 2 сетевого напряжения с ответвлением 14„ Дополнительно между ответвлением 10 и конденсатором 12 может быть еще предусмотрен дополнительный резистор 15,

На фиг,2 показана электрическая схема устройства для газоразрядной лампы низкого давления. Непосредственно к входу сети в качестве фильтра высших гармоник последовательно включен дроссель 16 с ферромагнитным сердечником, а также включен параллельно к входу выпрямителя конденсатор 17, За фильтром гармоник следуют выпрямитель сетевого напряжения с диодами 18-21, а также включенный параллельно к выходу постоянного тока сглаживающий конденсатор 22, Автоматически управляемый двухтактный инвертор состоит из двух транзисторов 23 и 24 с диодами 25 и 26 обратного тока, предвключенных резисторов 27-30, управляющего трансформатора, узла запуска с резисторами 31 и 32, стартовым конденсатором 33 и диском 34, а также из конденсатора 35 для регулировки крутизны фронта импульса. Управляющий трансформатор состоит из первичной обмотки 36, а также из двух вторичных обмоток 37 и 38, Лампа 5 соединена выводом 39 для подключения электрода 40 с отводом 41 между двумя транзисторами 23 и 24 и выводом 42 для подключения другого электрода 43 с отрицательным выводом выпрямителя сетевого напряжения. Кроме того, предусмотрен резонансный контур напряжений для резонансного индуктивного элемента 44, резонансного конденсатора 45 и конденсатора 46 связи, причем резонансный индуктивный элемент 44 и конденсатор 46 связи включены между первичной обмоткой 36 управляющего трансформатора и выводом 39, а резонансный конденса тор 45 включен между выводами 47 и

48для подключения электродов 40 и 43,

Устройство имеет отключающий блок состоящий из диода 6, резисторов 7 и 11 и тиристора 8 с узлом управления. Этот блок соединяет базу транзистора 23 двухтактного инвертора с отрицательным выводом выпрямителя сетевого напряжения. Кроме того, ответвление 10 между диодом 6 и резистором 7- соединено через резистор I1 с положительным выводом выпрямителя сетевого напряжения. Узел управления ти ристором 8 состоит из измерителя перенапряжений (вторичной обмотки

49резонансного индуктивного элемен5 15

та 44), диска 50, конденсаторов 51- 53, резисторов 54-56 и выпрямительного диода 57.

Узел управления запитывается напряжением с вторичной обмотки 49, кото- рое подается через диод 57 на НС-цепь состоящую из конденсатора 52 и зарядного резистора 55« Эта RC-цепь определяет постоянную времени отключаю- щего блока. Резистор 56 является разрядным, а установленный параллельно ему конденсатор 53 - сглаживающим. Конденсатор 51 защищает тиристор 8 от срабатывания от помех. Резистор 54 препятствует срабатыванию тиристора при больших токах утечки диска (порогового элемента) 50, например, при высокой температуре окружающей среды. На фиг.З показана электричес- кая схема устройства для параллельного включения двух газоразрядных ламп высокого давления, низкого давления. Дополнительно параллельно к первой газоразрядной лампе 5 включена вторая лампа 58 с электродами 59 и 60. Для этой лампы предусмотрен второй резонансный контур напряжения из резонансного индуктивного элемента 61 (дросселя), конденсатора 62 связи, а также резонансного конденсатора 63, причем включена последовательная схема из конденсатора 62 связи и резонансного индуктивного элемента 61 между выводом 64 для подсоединения электрода 59 и первичной управляющей обмоткой 36, а резонансный конденсатор 63 включен между выводами 65 и 66 для подсоединения электродов 59 и 60. Вывод 67 для подсоединения элект- рода 60 соединен непосредственно с отрицательным выводом выпрямителя сетевого напряжения. Узел управления тиристором 8 имеет вторичную обмотку 68 резонансного индуктивного элемен- та 61, последовательно включенную с выпрямительным диодом 69, эта цепь параллельна первой вторичной обмотке 49 с диодом 57,

Для второй газоразрядной лампы низкого давления 58 предусмотрены дополнительные конденсатор 70 и резистор 71.

Устройство работает следующим образом,

При подаче входного напряжения конденсатор 33 заряжается через резистор 31. Резистор 31 и конденсатор 33 совместно с диском 34 пред

.« j 0 5 0 О 5

0

5

5

87 6

ставляют собой узел запуска (генератор пилообразных колебаний) инвер тора, частота которого в значительной степени зависит от входного напряжения. Когда напряжение на конденсаторе 33 достигает пробивного напряжения диска 34, он открывается и дает короткий импульс на базу транзистора 24, Под действием этих импульсов течет ток через транзистор 24, первичную обмотку 36, резонансный индуктивный элемент (дроссель) 44, конденсаторы 46 и 45 и накальные электроды 40 и 43 лампы 5, На вторичных обмотках 37 и 38 трансформатора индуцируются апериодически спадающие напряжения. При повышении входного напряжения вторая и третья положительные полуволны стробирующего напряжения достигают порогового значения и за счет обратной связи через вторичные обмотки 37 и 38 мгновенно запускают инвертор. Колебательный контур состоит в основном из конденсатора 45 и дросселя 44.

После установления собственных i колебаний узел запуска прекращает работу за счет диода 72, так как конденсатор 33 разряжается через диод 72 и транзистор 24, и, таким образом, на конденсаторе 33 не может появляться напряжение, которое могло бы открыть пороговый элемент - диск 34,

При отказе газоразрядной лампы 5 низкого давления или 58, например, из-за проникновения воздуха или из- за израсходования материала электрода на дросселе 44, или 61 из-за свободного резонанса возникает повышение напряжения, приводящее к увеличению напряжения на их вторичных обмотках 49 и 68, В результате этого через время, определяемое RC-цепью на пороговом элементе 50, повышается напряжение до напряжения пробоя и происходит прямое включение тиристора 8, Благодаря этому процессу база транзистора 23 шунтируется и колебание двухтактного инвертора прекращается через резистор 11, тиристор 8 удерживается во включенном состоянии необходимым постоянным током.

После удаления дефектной газооаз- рядной лампы 5 низкого давления или 58 в течение нескольких секунд конденсатор 12 или 70 через сопротивление 13 или 71 заряжается до напряжения выпрямителя. После установки но71574187

вой газоразрядной лампы низкого дав- ления положительно заряженная пластина конденсатора 12 или 70 соединяется через электрод 43 или 60 с отрицательным выводом выпрямителя. Вследствие этого происходит перезарядка конденсатора 12 или 70, причем тиристор 8 в зависимости от постоянной времени, обусловленной конденсатором -п 12 или 70 с резистором 7, переходит внутри периода, меньшего чем 0,1 мс в запертое состояние. За счет введения резистора 15 время перезарядки может увеличиваться и тем самым еще , ,- больше повышается надежность для перехода тиристора 8 в запертое состояние. При установке новой газоразрядной лампы или ламп низкого давления с исправными электродными через элект 7П роды соответствующий конденсатор ей положительно заряженной пластиной подключается к катоду тиристора 8, соединенному с отрицательным выводом выпрямителя сетевого напряжения, Бла- 25 годаря этому начинается перезарядка конденсатора и от тиристора 8 отводится удерживающий ток. Тиристор 8 переходит в запертое состояние и, таким образом, делает возможным но- -JQ вый запуск инвертора.

ду ка ре щи дв уп к се че да по вы ди ба по те ле вы пр эл чи RC те ще же по щи ч по де н од до о л зи с с в ,ны п р э в к

Формула изобретения

,- 5 Q

5

с

ду первыми выводами для подключения каждого электрода ламп подключены резонансные конденсаторы, отключающий блок, выполненный в виде диода, двух резисторов и тиристора с узлом управления, катод которого подключен к отрицательному выводу выпрямителя сетевого напряжения, а анод связан через первый резистор с катодом диода, который через второй резистор подключен к положительному выводу выпрямителя сетевого напряжения, анод диода отключающего блока соединен с базой транзистора, соединенного с положительным выводом выпрямителя се- тевого напряжения, причем узел управления тиристором отключающего блока выполнен в виде измерителей перенапряжений на резонансных индуктивных элементах и выпрямительных диодах по числу ламп, порогового элемента и RC-цепи, подключенной через выпрямительные диоды к выходам соответствующего указанного измерителя перенапряжений, к конденсатору RC-цепи через пороговый элемент подключен управляющий переход тиристора, отличающееся .тем, что, с целью повышения удобства эксплуатации, введены узел повторного включения выполненный в виде одного конденсатора и одного резистора для каждой лампы, и дополнительные конденсаторы связи, общее число которых равно количеству ламп, при этом каждый конденсатор зи включен в соответствующую первую соединительную линию последовательно с резонансным индуктивным элементом, вторые соединительные линии подключе- ,ны между отрицательным выводом выпрямителя сетевого напряжения и вторыми выводами для подключения вторых электродов ламп, первые выводы для подключения которых связаны с положительным выводом выпрямителя сете- вого напряжения через соответствующий резистор, а с катодом диода отключающего блока - через соответствующий конденсатор узла повторного включения,

2. Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что в него введен дополнительный резистор, через который объединенные выводы конденсатора узла повторного включения связаны с катодом диода отключающего блока.