Устройство для питания лампы накаливания Советский патент 1981 года по МПК H05B39/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ЛАМПЫ НАКАЛИВАНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в осветительных, установках с питанием ламп накаливания от сети переменного тока с регулированием яркости свечен и плавным пуском при включении, например в проекционных аппаратах и медицинском оборудовании. Известно устройство для питания лампы накаливания, содержащее токоограничительный резистор, включенный последовательно с лампой, и биме таллический контакт, обеспечивающий шунтирование резистора после разогрева лампы. В пусковом режиме ток через лампу ограничивается резистором, а после разогрева лампы резистор замыкается биметаллическим контактом и лампа включается на полное напряжение питания (рабочий режим) l Однако это устройство обладает низким КЦЦ, так как в пусковом режи ме на токоограничительном резисторе рассеивается значительная мощность. а также низкой надежностью, так как лри замыкании биметаллического контакта через него протекает значительный ток, вызывающий его обгорание и выход из строя. Известно также устройство, содер:: жащее силовой трансформатор, первичная обмотка которого выполнена с отпайками, подключенными через тиристорные прерыватели переменного тока к выводам для присоединения к сети питания, а нагрузка подключена к выводам вторичной обмотки трансформатора f2 . Однако данное ycтpoйctвo не обеспечивает требуемого качества освещения и надежности работы устройства, так как при освещении объектов с различной отражательной способностью необходимо устанавливать различные уровни освещенности, что требует не только стабилизацию освещенности, но и возможность.ступенчатого ее изменения. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уст ройство для питания лампы накаливани содержащее трансформатор, с отпайками для регулирования напряжения, выводы для подключения к сети переменного тока, выводы для подключения лампы накаливания, симисторный прерьшатель отпаек трансформатора, реле времени с прямым вьгходом, элемент И и формирователь импульсов управления, подключенный через элемент И к управляющему электроду прерывателя переменного тока З. Это устройство обеспечивает ступенчатый пуск и стабилизацию номинального свечения лампы, что недостаточно для нормальной работы, так как например при использовании световых проекторов (осветителей) в медицинской практике при эндоскопии, в пол зрения встречаются объекты различной цветности и контрастности. Кроме того, в поле зрения может попадать хирургический инструмент, который бликует при высоких уровнях освещенности. Оператор, исходя из индивидуальных особенностей своего зрени должен выбрать вручную необходимый . уровень освещенности. Встречаются и другие случаи, когда требуется стабилизация напряжения на лампе, например при кинодиапроекции, где необходима стабильная освещенность. Таким образом, требуются устройст со стабилизацией напряжения и с ручной регулировкой напряжения на лампе Кроме того, проекционные лампы рассчитаны на питание значительными по величине токами,что необходимо для получения высокой габаритной яркости. При включении таких ламп необ ходим предварительный режим подогрева, увеличивающий срок службы ламп. Целью изобретения явлйется повышение качества освещения и надежности работы устройства. . Поставленная цель достигается тем, что устройство дпя питания ламп накаливания, содержащее трансформатор с отпайками для регулирования напряз ения, выводы для подключения к сети питания, выводы для подключения лампы накаливания, переключатель отпаек трансформатора, реле вр мени с прямым выходом, элемент И и формирователь импульсов управления, причем вторичная обмотка трансформатора подключена к выводам для подключения лампы накаливаний, вход репе времени подключен к выводам для присоединения к сети питания, а прямой выход реле времени соединен с одним из входов элемента И, другой вход которого подключен к выходу формирователя импульсов управления, подключенного входом к выводам для подключения к сети питания, а выход элемента И соединен с управляющим электродом симистора, включенного между одним из выводов для подключения к сети питания и общим выводом переключателя отпаек трансформатора, снабжен другим формирователем импульсов управления, элементом ЗАПРЕТ, другим симистором, а реле времени выполнено с инверсным выходом, причем инверсный выход реле времени подключен к одному из входов элемента ЗАПРЕТ, другой вход которого подключен к выходу другого формирователя импульсов управления, соединенного входом с вьгоодами для подключения к сети питания, выход элемента ЗАПРЕТ соединен с управляющим электродом симистора, включенного между одним из выводов дпя подключения к сети питания и отпайкой трансформатора для минимального напряжения, а другие отпайки трансформатора соединены с индивидуальными выводами переключателя отпаек трансформатора. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства. Устройство содержит трансформатор 1 с первичной обмоткой 2, соединенной с выводами для подключения к сети переменного тока, один конец первичной обмотки соединен с одним из выводов непосредственно, а другой - через симистор 3, Вторичная обмотка трансформатора подключена к лампе 4 накаливания , первичная обмотка 2 выполнена с отпайками, подключенными через переключатель 5 к катоду симистора Ь. Управляющие электроды симисторов 6 и 3 подключес ы к формирователям 7 и 8 импульсов управления, соответственно через элемент 9 И и элемент 10 ЗАПРЕТ. Управление элементами 9 и 10 осуществляется сигнал и с выходов реле 11 времени. Реле 11 времени может быть любым, обеспечивающим выдержку, необходимую для разогрева лампы напряжением накала, обычно, в завиСШ4ОСТИ от типа лампы, в пределах 0,1 ,. . .0,5 с от момента включения сети. Устройство работает следующим образом. После включения питающей сети подается напряжение на входы формирова телей 7 и 8, при этом на выходах образуется управляющее напряжение. Напряжение формирователя 8 через элемент 10 ЗАПРЕТ открывает; симистор 3и первичная обмотка 2 тра гсформатора I подключается к сетевому напря жению. При этом коэффициент трансфор мации таков, что на лампу 4 подается пониженное напряжение накала и осуществляется ее предварительный разогрев. При включении питающей сети вы раватьгоается управляющее напряжение и на выходе формирователя 7, но симистор 6 не открывается до тех пор, пока не сработает реле П времени, подающее сигнал разрешения на элемен 9 И, через который формирователь 7 подключается к управляющему электроду симистора 6. После срабатывания реле И времени симистор 6 открывается напряжением с выхода формирователя 7. Одновременно при срабатывании реле 1I времени сигнал с его выхода поступает на элемент 10 ЗАПРЕТ и отключает управляющийэлектрод симистора 3 от выхода формирователя 8. При переходе сетевого напряжения через нуль симистор 3 выключается. В результате сетевое напряжение прикладывается через симистор 6 и переключатель 5 к части первичной обмотки 2 трансформатора 1, коэффициент трансформации уменьшается и на лампу 4поступает рабочее напряжение. Пере ключением отпаек первичной обмотки оператор выбирает необходимую освещенность объектов. Отпайки обмотки 2 трансформатора 2 выбраны таким образом, что при установке переключателя в положение, соответствующее наименьшему коэффициенту трансформации, на лампу подается номинальное напряжение питания. Вместо каждого из симисторов 6 и могут быть использованы два включенных встречно-параллельно тиристора. В качестве формирователя 7 может быть использован источник, обеспечивающий фазовое управление симистором 6« В этом случае возможно плавное из менение напряжения на лампе в пределах ступени регулирования. Экономический эффект от внедрения изобретения достигается за счет. уменьшенного расхода natta в результате увеличения их срока службы и за счет повышения производительности труда, обусловленной улучшением качества освещения. Формула изобретения Устройстьо для питания лампы накал ливания, содержащее трансформатор с отпайками для регулирования напряжения, выводы для подключен1 я к сети питания, выводы для подключения лампы накаливания, переключатель отпаек трансформатора, реле времени с прямым выходом, элемент И и формирователь импульсов управления, причем вторичная обмотка трансформатора подключена к выводам для подключения лампы накаливания, вход реле времени подключен к выводам для присоединения к сети питания, а прямой выход реле времени соединен с одним из входов элемента И, другой вход которого подключен к выходу формирователя импульсов управления, подключенного входом к выводам для подключения к сети питания, а выход элемента И соединен с управляющим электродом симистора, включенного между одним иэ вьшодов для подключения к сети питания и общим выводом переключателя отпаек трансформатора отличающееся тем, что, с целью повышения качества освещения и надежности работы устройства. Оно снабжено другим формирователем импульсов управления, элементом ЗАПРЕТ. другим симистором, а реле времени выполнено с дополнительным инверсным ыходом, причем инверсный выход реле ремени подключен к одному из входов лемента ЗАПРЕТ, другой вход котороо подключен квыходу другого формироателя импульсов управления; соедиенного входом с выводами для подклюения к сети питания, выход элемента АПРЕТ соединей с управляющим элекродом симистора, включенного между дним из выводов для подключения сети питания- и отпайкой трансфоратора для минимального напряжения, другие oTnaibcH трансформатора соеинены с индивидуальными выводами ереключателя отпаек трансформаора . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе К Патент США № 4005338 кл. 315362, 1969. 2. Додик С.Д., Гальперин Е.И. Источники электропитания на полупро560А6водниковых приборах. Проектирование и расчет. М., Совесткое радио, 1969, с.. 298. 3. Авторское свидетельство CCCJ: 5 по заявке № 2727152/24-07, кл. Н 05 в 39/00, 22.02.79.

.f