Устройство для стабилизации режима горения газоразрядной лампы Советский патент 1980 года по МПК H05B41/282 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ РЕЖИМА ГОРЕНИЯ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ

1

Иао етение относятся к области электротепооси н предназначено для стабилизация . режима горения гаэорафядных ламп с помсяны ntinynposonmasOBttK приборов и может быть использовано в осветительных установках широкого профиля.

В ряде известных устройств такого рода в качестве элемента, стабилизирующего .разряд в лампе, используется транзистор, работающий в активном режиме.

Из известных устройств такого типа наиболее близким по технической сущности является устройство питания одной газоразрядной лампы от однофазной сети промышленной частоты , которое содержит четырехплечий вьптрямительный мост я включенный в его диагональ стабилизирующий блок 2. Стабилизирующий блок в этом устройстве содержит токоограничива|рщий трвнзистор ч элементы, утфавляюшие его работой: резистор, шунтируюший коллекторный

переход транзистора, резистор в эмиттерный цепи и опорный элемент - стабилитрон. При .горящей лампе управляоощий переход транзистора находится ШдйЬздействием сигнала, равного алгебраической сумме двух напряжений: опорного и падения на эмиттерном резисторе, что и определяет работу транзистора в режиме стабилизатора тока.

10

Однако этому устройству присуш ряд существенных недостатков, среди которых основаннытии являются наличие заметной паузы в токе лампы, что недопустимо по причине рёзкбго увеличё1шя

15 пульсаций светового потока и снижения срока службы ламп; значительные потери мощности на ограничивающем транзисторе. Попытка снижения потерь мощности за счет увеличе1шя коэффициента

20 m , равного отношению напряжения на горящей лампе к напряжению сети, приводит к еще большому увеличению паузы в токе лампы.

738199 Целью настоящего изобретения является увеличение КПД устройства и уменьшение пульсащ1й светового потока .Лампы. Для достижения поставлешгой цели, в устройстве, содержащем подключенный к сети четьфехплечий вьшрямитегтьный мост, в диагональ которого включены стабилиз1фуюпщй блок и клеммы для подключения газоразрядной лампы , н6вь1М .является то, что указанный стабилизирую щий блок вьтолнен в виде двух прследоват€ льно соедине1шых идентичных стабилизаторов тока, общая точка которых соединена с клеммой для подклйчёнйя лампы, а устройство снабжено двумя ком мутируюишми элементами, один из которы входом подключен к первому стабилизато выходом - ко второму, а .другой - входом ко второму стабилизатору, а выходом -г. К Нйрйому, причем вторая клемма для подключения лаМпы соединяется с нулеBbJM проводом сети. Каждый -стабилизатор тока содержит транзистор, колпёкторисый переход которого зашунтирован резистором, а эмиттерный - последовательно соединенными опорным стабилитроном и ртёШсб-гарОм, прэтеМ ЛараллельШ эмиттерному резистору первого стабнШё&Рбра йЬйочёйы Входные клеммы первого комму тирующего элемента, выходные клеммы icdircipbro п6Д1 люч;еШ пара7шёЙУШ ;ЬЙ(ф-. ному стабилитрону второго стабилизатора, а параллелёш эмиттерному резистору второго стабилизатора ёключейы входны клеммы второго коммутирующего элемен та, выходные клеммы которого подключе пар/аллельно опфному стабипзаггрону первого стабилизатора. В качес-гее коммутирующих элементов могут ёьпъ использованы фоторезйсторны 0 гтронб1,входнь1ми: Цепями которых служат фотодиоды, а выходными - фотореэис торы.,, . .- с целью улучшения согласоватош выходного сопротивле1шя фоторезисГора опт jpSfta: с feJuojaHbiM топрОгййлёниём транэйстора стабилизатора тока, параллельно опорному стабилигроау каждого из стабилизаторов включен согласующий транзистор, коллектор которого соединен с катодом стабилитрона, эмиттер - с анодом, база - с одним и;з вь1водов фо1Ърё оистора соответствующего оптрона, а вто рой вывод фоторезистора этого же оптрюна - с коллектором силового транзи.стора этого же стабйЛИзаторЙ ;, . Сущность изобрете шя поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена блок-схема устройства согласно изобретению; на фиг. 2 - принципиальная схема устройства; на фиг. 3 -.принципиальная схема варианта устройства; на фиг.4временные диаграммы, поясняющие принцип действия устройства. Устройство (фиг.1) подключено к клеммам двух фаз, например 1 и 2, трехфазной сети 1,2,3. К этой сети через выпрямительный мост на однотипных диодах 4 и два последовательно соедине1шых стабилизатора тока 5 и б подключена газоразрядная лампа 7, второй электрод которой соединен с выводом нулевого провода 8 трёхфазной сети. стабилизаторамиб, б включены коммутирующие элементы 9, 10. Параллельно эмиттерному резистору 11 стабилизатора 5 (фиг.2) включены входные клеммы 12, 13 коммутирующего элемента 9, выходные клеммы 14, 15 которого подключена параллельно опорному стабилитрону 16 стабилизатора 6. Параллельно эмиттерному резистору 17 стабилизатора б включены входные клеммы 18, 19 коммутирующего элемента 10, выходные клеммы 20, 21 которого подключены параллельно Опорному стабилитрону 22 стабилизатора 5. В каждом из стабилизаторов коллекторный переход транзистор.а зашунтирёван резистором: в стабилизаторе 5 переход транзистора 23 эашунтирован резистором 24, а в стабилизаторе б переход транзистора 25 зашунтирован резистором 26. При использовании в качестве коммутирующих элементов 9, 10..оптроков, входными цепями коммутирующих элементов служат фотодиоды 27, 28, а выходными - фотореаисторы 29. .30, причем аноды фотодиодов 27 и 28 соединены с эмиттерами транзисторов 23, 25 соответственно. -; . в -другом варианте устройства (фиг.З) параллельно опорному стабилитрону 22 стабилизатора 5 включен согласующий транзистор 31, коллектор которого соединен с катодом,, а эмиттер - с анодом стабилитрона 22. База транзистора 31 соединена с одним из выводов фоторезистора 30 оптрона 10, второй вьгоод которого подЁгаючен к коллектору транзистора 23. Аналогично параллельно опорному стабилитрону 1.6 стабилизатора б включён согласующий транзистор, коллектор которого соединен с катодом, а эмиттер - с анодом стабилитрона 16, База транзистора 32 соединена с одним из выводов фоторезистора 29 оптрона 9, второй вьтод которо подключен к коллектору транзистора 25 Устройство работает следующим обра сэом. (см, фиг. 4). Рассмотрение начнем с произвольного момента времени, например с момента I когда напряжение фазы 2 отрицательно и превышает по абсолютной величине напрякение фазы 1. Ток через лампу пр текает от нулевого пророда сети .8 по контуру: стабилизатор тока б, диод 4, фаза 2. При этом коммутирующий элемент 10 поддерживает стабилизатор тока 5 в запертом состоянии, ч исключается попадание увеличивающегося напряжения фазы 1 в нагрузку, В этом cocTosramt устройство находится до момента i 2.) когда напряжение фазы 2 сни жается до нагфяхбэния горения пампы, лампа п еключается на фазу 1 я ток в ней скачком ижленяет направление. На чинается интервал t 3 протяжении которого ток через лампу протекает из фазы 1 по контуру: диод 4, стабилизатор S, нулевой вывод 8. С момента t , когда нафвжение фазы сравнивается с напряжением фазы 1 , ток через лампу, не изменяянаправле-НЕЯ, начнет протекать по контуру: фаза диод 4, стабилизагюр 5, нулевой вывод 8 В момент временц t напряжение фазы 2 снизится до напряжения горения лампы, лампа переключится на фазу 1, ток в не изменяет направление и далее процессы повторяются. Как следует из временных диаграмм, форма тока через лампу в устройстве близк к прямоугольной и практически не 5ависйт от и;зленеш1я,напряжения сети в широких пределах. Э-гам достигается почтя полйое исключение пульсаций светового потока лампы и возможность повышения величины коэффшшеята пл , а следовательно, КПД устройства. изобретения Формула 1, Устройство для стабилизации режима газоразрядной лампы, сод ржащее четырехплечий выпрямительный мост, подключ«шый к сети, в диа1х н1аль которого включен стабилизирующий блок, и клеммы для подключения газоразрядной лампы, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД устройства и уменьшения пульсаций светового потока 996 указанный стабилизирующий блок вьшолнен в виде двух последовательно соешгаенных идентичных стабилизаторов тока, общая точка которых соединена, с клеммой для подключения лампы, а устройство снабжено двумя коммутирующими элементами, один из которых входом подключен к первому стабилизатору, выходом - ко второму , а другой - входом ко второму стабилизатору, а выходом - к первому, причем вторая клемма для подключения лампы соединяется с нулевым проводом сети. 2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е ее я тем, что каждый стабилизатор тока содержит транзистор, коллекторный переход которого зашунтирован резистором, а эмиттерный - последовательно соединетшыми опорным стабилитроном и резистором, причем параллельно эмиттерному резистору первого стабилизатора Включены входные клеммы первого коммутирующего элемента, выходные клеммы которого подключены параллельно опор1юму стабилитрону второго стабилизатора, а параллельно эмиттерному реаястору второго стабилизатора включены входные клеммы второго коммутирующего эл0у1ента, вызюдные клеммы которого подключены параллельно огюрному стабилитрону первого стабидетзатора, 3.Устройство по п. 1, отличающее с я тем, что в качестве ломмутируюшяк элемеагов использованы фоторезисторные оптроны, входными цепями которых служат фотодиоды, а выходными фоторезисторы, 4.Устройство по пп. 1 -3, отличающееся тем, что, с целью улучшения согласования выходного сопротивления фоторезистора оптрона с выходным сопротивлением транзистора стабилизатора токи, параллельно опорному стабилитрону каждого из стабилизаторов включен согласующий транзистор, коллектор которого соединен с катодом стабилитрона, эмиттер - с анодом, база - с одним из вьгоодов фоторезистора соответствующего сптрона, а второй вывод фоторезистора этого же оптрон - с коллектором силового транзнстора этого же стабилизатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3482145. кл.. 315-206, 1967. 2. Патент США № 3249799, кл. 315-98, 1962 (прототип).

738199

fputj

фиг.З ffajT ifeMLte Фазь/t iptfi.

. 5йн(г ;э5з5й,.(% ffofj ff e t/e tpqjAf f