Устройство для зажигания газораз-РядНОй лАМпы Советский патент 1981 года по МПК H05B41/23 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЖИГАНИЯ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ

1

Изобретение относитсй к электротехнике и может быть использовано, например, для зажигания газоразрядных ламп высокого давления.

Известно устройство для зажигания газоразрядных ламп высокого давления, содержащее балластный дроссель, включенный последовательно с лампой, импульсный трансформатор, первичная обмотка которого подключена через накопительный конденсатор к выходу зарядно-коммутационного блока, а вторичная через разделительный конденсатор - параллельно лампе 1.

Недостаток устройства состоит в том, что оно не обеспечивает необходимую надежность. Высоковольтный импульс, возникающий на вторичной обмотке импульсного трансформатора, прикладывается в этом устройстве не только к лампе, но и к дросселю, что может привести к пробою последнего. Повыщение надежности устройства может быть достигнуто здесь усилением изоляции дросселя, но это может привести к необходимости изготовления специальных дросселей с большими весом, габаритами и стоимостью.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для зажигания газоразрядных ламп,-содержащее балластный дроссель, включенный последовательно с зашунтированными защитными конденсатором лампой и вторичной обмоткой импульсного трансформатора, первичная обмотка которого через накопительный конденсатор подключена к эыходу зарядно-коммутационного блока 2. Однако из-за противоречивых требований к хонст0 рукции импульсного трансформатора высокая надежность зажигания ламп может быть достигнута в этом устройстве то.лько путем увеличения габаритов и веса импульсного трансформатора и величины емкости накопительного конденсатора, а следовательно, увеличения габаритов и веса Beers устройства.

Противоречивость требований к конструкции импульсного трансформатора обус-ловлена особенностями, требований, предъявляемых к параметрам импульсов зажигающих устройств на разных стадиях зажигания лампы.

На стадии пробоя лампы зажигающее устройство должно генерировать высоковольтные (несколько единиц или десятков кВ), но маломощные импульсы напряжения малой длительности (1,5-2,5 мкс). Отсюда первое требование к конструкции импульсного трансформатора - большой коэффициент трансформации. После пробоя лампы на стадии ее перехода в режим самостоятельного дугового разряда зажигающее устройство должно генерировать низковольтные (несколько сотен В) мощные импульсы с большой длительностью, обеспечивающие прохождение через лампу мощных импульсов, достаточных для перехода лампы в режим самостоятельного дугового разряда. Отсюда второе требование к конструкции импульсного трансформатора - небольшой коэффициент трансформации (в десятки, а в некоторых случаях в сотни раз меньший коэффициент трансформации требуемого при пробое лампы), и как можно большее число витков, что необходимо для передачи всей энергии накопительного конденсатора в лампу. В рабочем режиме (во время горения лампы) вторичная обмотка импульсного трансформатора, по которой протекает ток лампы, не должна перегреваться. В связи с этим вторичную обмотку необходимо наматывать проводом большого сечения, она .должна содержать как можно меньше витков -это третье требование. Как видно, требования 1, 2 и 3, предъявляемые к конструкции импульсного трансформатора, противоречивы и не могут быть выполнены в известном устройстве в полном объеме, что отрицательно сказывается на весе и габаритах устройства и надежности зажигания ламп. Цель изобретения - снижение веса и габаритов устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство для зажигания газоразрядной лампы, содержащее защитньш конденсатор, баластный дроссель, включенный последовательно со вторичной обмоткой импульсного трансформатора поджига, первичная обмотка которого через накопительный конденсатор подключена к выходу блока поджига, подключенного своим входом к выводам для .присоединения к питающей сети, один из которых соединен с выводом для подключения лампы, а другой вывод для подключения лампы соединен с началом вторичной обмотки импульсного трансформатора поджига, дополнительно снабжено другим импульсным трансформатором поджига и другим накопительным конденсатором, причем первичная обмотка другого импульсного трансформатора поджига через другой накопительный конденсатор подключен. ,, к выходу блока поджига, вторичная обмотка другого импульсного трансформатора поджига началом соединена с концом вторичной обмотки первого импульсного трансформатора поджига, а концом через защитный конденсатор подключена к первому выводу для подключения газоразрядной лампы. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства. Устройство содержит балластный дроссель 1, включенный последовательно с лампой 2 и вторичной обмоткой 3 импульсного трансформатора 4, первичная обмотка 5 которого подключена к выходу блока 6 поджига через накопительный конденсатор 7. Кроме того, устройство содержит импульсный трансформатор 8 поджига, первичная обмотка 9 которого через накопительный конденсатор 10 подключена к выходу блока 6 поджига, а вторичная обмотка 11 через защитный конденсатор 12 - к последовательно включенным обмотке 3 и лампе. Устройство подключено к зажимам 13 и 14 питающей сети. Устройство работает следующим образом. После подключения устройства к питающей сети заряжаются накопительные конденсаторы 7 и 10. В момент включения блока 6 поджига начинается колебательный процесс перезаряда конденсаторов 7 и 10 через первичные обмотки 5 и 9 импульсных трансформаторов 4 и 8. Индуктивность обмотки 5 существенно меньше индуктивности обмотки 9, поэтому периоды колебаний перезаряда конденсаторов 7 и 10 различные. Соответственно во вторичных обмотках трансформаторов индуцируются импульсы различной длительности - короткий в обмотке 3 и длинный в обмотке 11. Так как коэффициент трансформации трансформатора 4 больше коэффициента трансформатора 8, то амплитуда импульса напряжения в обмотке 3 больше амплитуды импульса в обмотке 11. Импульс напряжения на .тампе 2 при этом очевидно равен сумме импульсов. Форма короткого импульса в наибольшей степени соответствует физическим процессам, протекающим в лампе при зажигании. Первый высоковольтный маломощный узкий импульс, формируемый трансформатором 4, обеспечивает пробой лампы, а второй длинный мощный импульс, формируемый трансформатором 8, обеспечивает переход лампы в режим самостоятельного дугового разряда. В связи с разделением функций .между трансформаторами устраняется противоречивость в требованиях, предъявляемых к каждому из них. Поскольку с трансформатора 4 снимаются функции передачи энергии в лампу после ее пробоя, то при большом коэффициенте трансформации он может иметь небольшое число витков, что позволяет наматывать его вторичную обмотку проводом большого

диаметра (для пропускания рабочего тока лампы), не увеличивая при этом его размеры и вес. Габариты и вес дополнительного трансформатора 8 также не велики, поскольку по его обмоткам не протекает рабочий ток лампы. Поэтому, несмотря на введение в устройство дополнительного трансформатора и накопительного конденсатора, его вес и габариты существенно (на 25-30%) уменьшаются.

Использование изобретения позволяет расширить диапазон источников света, эксплуатируемых в осветительных установках. В частности, создается возможность использовать более эффективные металлогалогенные лампы в условиях изменения тем пературы от + 70 до -60°С, что обеспечивает достижение определенного экономического эффекта.

Формула изобретения

Устройство для зажигания газоразрядной лампы, содержащее защитный конденсатор, балластный дроссель, включенный последовательно со вторичной обмоткой импульсного трансформатора поджига, первичная обмотка которого через накопительный конденсатор подключена к выходу блока

поджига, подключенного своим входом к выводам для присоединения к питающей сети, один из которых соединен с одним из выводов для подключения газоразрядной лампы, а другой вывод для подключения газоразрядной лампы соединен с началом вторичной обмотки импульсного трансформатора, поджига, отличающееся тем, что, с целью уменьшения веса и габаритов устройства, оно снабжено другим импульсным трансформатором поджига и другим накопительным

0 конденсатором, причем первичная обмотка другого импульсного трансформатора поджига через другой дополнительный накопительный конденсатор подключена к выходу блока поджига, вторичная обмотка другого импульсного трансформатора поджига началом соединена с концом вторичной обмотки первого импульсного трансформатора поджига, а концом через защитный конденсатор подключена к первому выводу для подключения газоразрядной лампы.

0

Источ ники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии № 48-29724, Н 05 В 41/23, 04.09.73.

кл.

кл.