Схема включения автоматического временного управления зажигающего устройства для источников света высокого давления Советский патент 1982 года по МПК H05B41/20 

(54) СХЕМА ВКЛЮЧЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО,ВРЕМЕННОТО

УПРАВЛЕНИЯ ЗАЖИГАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИСТОЧНИКОВ . Изобретение решает проблему временного ограничения работы зажигающего ус ройства газоразрядных источников света высокого давления для случаев, когда лам па из-за выхода из строя не зажигается или вследствие кратковременного прекра- щения подвода питающего напряжения гас нет. Зажигающее устройство для газоразрядных источников света обеспечивает генерацию поджигающих импульсов высокого напряжения, нужных д;ля образования электрической дуги в горелке лампы. В настоящее время они реализуются в отдельных блоков, помещенных возле собственного источника света, с которым соединены внешней электрической цепыю. Существует несколько принципов генерирования зажигающих импульсов. Все системы, опирающиеся на эти приншты, включают в себя нелинейный по напряжению элемент, .выполняющий функцию порогового реле, включенного за балластом. В качестве такого элемента может слуСВЕТА ВЫаЖСГО ДАВЛЕНИЯ ЖИТЬ управляемый и неуправляемый полупроводниковый диод, наполненный газом разрядник, газоразр51дная лампа с биметаллическим включателем и т. п. Под влиянием этого элемента зажигакхиие импульсы генерируются только в том случае, если их напряжение (или выведенное напряжение управляемых элементов) достигнет определенного порогового уровня, который лежит между значением напряжения дуги соответствующего газоразр$щного источника света и минимальным значением питающего напряжения сети. При включении в сеть напряжение за балластом практически равно сетевому напряжению и зажигающее устройство может генерировать импульсы высокого напряжения. Но после зажигания дуги в результате понижения напряжения на балласте вследствие протекания рабочего тока по газоразрядной лампе напряжение .на пороговом реле длительно понижается (или также вьтеденное напряжение управления), что еызьшает отключение зажигающего устройства. В случае, когда газоразрядная лампа горит, зажигающее устройство работает кратковременно. В противном , зажигающее-устройство генерирует высоковольтные, импульсы в течение всего времени подключения его к сети. Имея ввиду, что нельзя предполагать немедленную и достаточно быструю замену неисправной газоразрядной лампы, и, что срок службы этих источников света-ограничен, можно сделать вьюоды, что холостой ход зажигающего устройства представ ляет нетипичное, но все-таки не непренебрегаемое состояние осветительной системы. При этом нарастает вероятность появления неисправностей зажигающего усройства, электрические части светового источника подвергаются длительной высоковольтной нагрузке и возникают сильные высокочастотные помехи. Холостой ход зажигающего устройства хотя и в Меньшей мере, появляется и у функционирующих ламп вследствие, так называемого, повторного горячего зажигания. . Если газоразрядную лампу подключают к сети немедленно после прекращения ее работы на полную мощнрсть, например, при кратковременном вьшадании - сети, то в этом случае напряжение зажигающих импульсов, как правило, недостаточно, чтобы зажечь лампу. Это состояни длится до тех пор, пока она не остынет и давление газового наполнения горелки, повьщ1енное вследствие достижения рабочей температуры лампы при ее предшествующей работе на прлную мощность, не Понизится до величины покоя. Это время может длиться более 15 мин в зависимости от сорта и типа светового источника, конструкции осветителя и эффективнос ти охлаждения лампы при заданной внешней температуре окружающей среды. В течение всего этого времени проявляется неблагоприятное влияние холостого хода зажигающего устройства. В настоящее время в известных способах для ограничения работы зажигающего устройства применяют разные схемы включения, основанные на использовании температурнозависящпх элементов как термисторов, так и биметаллических переключателей. При холостом ходе зажигающего устройства из-за собственного нагрева) меняется значение сопротивления термистора или состояния включения (отключения) контактов биметаллического переключателя. В зависимости от вида и способа подключения температурно-зависяшего элемента имеются две возможности: вопервых, блокировка зажигающего устройства или его цепи управления; во-вторых, ограничение, а возможно и прекращение входного тока зажигающего устройства или его цепи управления. В первом случае температурно-зависящий элемент нагревается непрерывно в течение всего времени подключения его к сеТи и все время блокирует работу зажигающего устройства. Иногда после охлаждения термистора или биметалла возобновляется работа зажигающего устройства на время, нужное для повторного нагрева. Этот шпсл периодически повторяется. Известны также cnocofei, где для временного ограничения используются R-С -цепи, дополнен-. . ные транзистором и диодом Зенера. Приведенные способы временного управления работой зажигающего устройства не решают такие случаи, KSIK кратковременное прекращение питающего напряжения сети, т. е. случай, когда температурнозависящий .элемент не успевает остынуть или конденсатор во временной цепи не успеет достаточно разрядиться, так что зажигающее устройство остается выведённь1м из работы и после остывания лампы, которая таким образом не зажигается повторно и случаи неисправного источника света, когда они всего лищь заменяют постоянный холостой ход зажигающего устройст1аа за периодически прерываемый ход. ,-.- . Кроме того, свойства цепей с термисторами в значительной мере зависят от температуры окружающей среда, nj« йтом компенсация, наладка и разные модификации этих цепей вызывают трудности именно в массовом производстве. У биметаллических реле репродукция параметров достигается в широких пределах и более того, надо взять во внимание ограниченную надежность механических контактов. Известны решения, использующие несложные электрические цепи, которые лишены упомянутых нежелаемых свойств, но они также не реагируют на кратковременные вьшадания сети и могут практически использоваться только для осветительных сиртем с натриевыми газоразрядными лампами высокого давления, у которых время для повторного горячего зажигания не превышает 15О с. Это время слишком превышает нужное, принятое за допустимое для поджига работающей лампы. Шисанные недостатки устраняет предлагаемая схема включения автоматического временногоуправления зажигающего устройства для газоразрядных источников света высокого давления, которая основана на том, что на вход зажигающего устройства или в его цепь управления . подключается первое пороговое реле с уп равляемым входом, присоединенным с помощью цепи, образованной из включенных в серию конденсатора, сопротивлейия и диода на вход переключателя, который в свою очередь соединен с источником постоянного напряжения, включенного к сетевому питанию газоразрядной лампы. К конденсатору одновременно подключен через разрядную цепь болвшого импеданса, вход управления второго порогового реле, выход которого приведен на вход управяе ния переключателя и также с помощью i® пи положительной обратной связи на вход управления второго порогового реле. . На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства,. Зажигающее устройство состоит из генератора импульсов с цепью управления 1 и импульсного трансформатора высокого напряжения 2, вторичная o6Motka которого подключена вместе с газоразрядной лампой 3 и балластом 4 к сетевому напр жению, куда присоединяются и источники постоянного напряжения 5. В то время, как генератор импульсов 1 генерирует импульсы напряжения для лоджига газоразрядной лампы 3, заряжается конденсатор 9 от источника постоянного напряжения 5 через переключатель 6 (выполненный на транзисторе), диод 7 и сопротивление 8. На вход генератора импульсов или его цепь управления 1 подключено перюое пороговое реле 10 (моностабипь- ная схема Шмнтта), которое управляется током зарядки емкости конденсатора 9. В течение зарядки схема находится в запертом состоянии. Величина сопротивления 8 и емкости конденсатора 9 выбираются такими, что спустя некоторое время принятое за вполне достаточное для поджига действующей газоразрядной ламгал, зарядный ток понижается настолько, что первое пороговое реле 10 опрокидьтается до состояния, когда своим разомкнутым выходом блокирует генератор импульсов или его цепь управления 1; Состояние, при котором зажигающее устройство вы- ключено, длится в течение всего времени подключения сетевого напряжения, когда конденсатор 9 поддерживается заряженным. Если сетевое напряжение отключает ся, газоразрядная лампа гаснет, и кондеН сатор 9 начинает разряжаться через разрядную цепь 11 большого импеданса. В случае, когда напряжение сети, а тем самым и постоянное напряжение источника 5 возобновляется за время меньщее,чем то, которое считается достаточным для . охлаждения газоразрядной лампы для повторного поджига, поддерживает выходное напряжение разрядной цепи 11, которое пропорционально заряду на конденсаторе 9, и пороговое реле 12 в состоянии, соответстеукщем закрытому состоянию переключателя 6. Таким .образом, конденсатор 9 отделен от источника постоянного напряжения 5 и продолжает разряжаться. Работа поджигающего устройства все это время блокирована. Выходное напряжение разрядной цепи 11 понижается и как только достигнет определенного уровня второе пороговое реле 12 опрокидывается и открывается переключатель 6. При этом элемент положительной обратной связи 13, транзистор, подключенный на.вход второго порогового реле 12 и управляемый его выходом, блокирует вход второго порогового реле 12 и, -таким образом, обеспечивает надежное опрокипывдние без колебаний. Время разрядки конденсатора 9с момента опрокидывания второго порогового реле 12 отвечает времени, которое необходимо для охлаждения газоразрядной лампы, работанлцей до этого на полную мощность, до температуры, позвс лякшей повторное зажигание. После открытия переключателя 6 возобновляется работа генератора импульсов и тем самым зажигающего устройс1;ва на время зарядки конденсатора-9. Выбором величины сопротивления 8, емкости конденсатора 9, напряжений работы первого порогового реле 1О и второго порогового реле 12 можно время работы и блокировки зажигательного устройства Модифицировать в зависимости от сорта и типа газоразрядной лампы, для которой это устройство предназначено. Большинство частей схемы включения автоматического временного управления зажигающего устройства для газоразрядных источников света высокого давления выполняется, используя технологию интегрированных цепей. Формула изобретения Схема включения автоматического временного управления зажигающего устройства для источников света высокого давления, отличающа-яся тем, что на вход зажигающего устройства или в его цепь управления 1 подключается первое пороговое реле 10 с управляемым 9592 входом, присоединенным посредством цепи, образованной из включенных в серию конденсатора 9 с сопротивлением 8, диода 7 и переключателя -6, при этом переключа- ; тель б присоединен к источнику постояв- А кого напряжения 5, который подключается к напряжению сети, питающему газоразрядную лампу 3, в то время как к конденсатору 9 подключен через разрядную цепь. 11 большого импеданса вход управления О 68 второго порогового реле 12, выход которого подсоединен к входу управления переключателя 6 и одновременно посредством цепи положительной обратной связи 13 к входу управления второго порогового реле 12. Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной ведомством по изобретательству Чехословацкой Социалистической Республики,