ЭЛЕКТРОННЫЙ ПУСКОРЕГУЛИРУЮЩИЙ АППАРАТ ДЛЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНОЙ ЛАМПЫ

Полезная модель относится к светотехнике, приборостроению, а также к преобразовательной технике и может быть использована при проектировании источников питания для люминесцентных и других типов энергосберегающих газоразрядных ламп, а также различных высокочастотных, в том числе, электротехнологических нагрузок. Полезная модель направлена на повышение технологичности конструкции электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы и снижение цены устройства.
Известен электронный пускорегулирующий аппарат для люминесцентной лампы, содержащий узел печатного монтажа на печатной плате с установленными сетевым предохранителем и преобразователем частоты с инвертором на транзисторах с последовательными резисторами в эмиттерных цепях (Пускорегулирующая аппаратура, системы управления освещением и светодиоды. Каталог 2006/2007. - TRIDONIC.ATCO, 2006. - С.130)
Недостатком электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы является нетехнологичность конструкции и высокая цена, что обусловлено неоптимальным устройством печатного узла аппарата и наличием дополнительных дискретных элементов, повышающих цену устройства.
Известен электронный пускорегулирующий аппарат для люминесцентной лампы, содержащий узел печатного монтажа на печатной плате с установленными сетевым предохранителем и преобразователем частоты с инвертором на транзисторах с последовательными резисторами в эмиттерных цепях (EL-s универсальные ЭПРА. Каталог. - HELVAR, 2009. - С.44).
Недостатком электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы является нетехнологичность конструкции и высокая цена, что обусловлено неоптимальным устройством печатного узла аппарата и наличием дополнительных дискретных элементов, повышающих цену устройства.
Известен электронный пускорегулирующий аппарат для люминесцентной лампы, содержащий узел печатного монтажа на печатной плате с установленными сетевым предохранителем и преобразователем частоты с инвертором на транзисторах с последовательными резисторами в эмиттерных цепях (Источники света. Каталог. - OSRAM, 2009. - С.11.02).
Недостатком электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы является нетехнологичность конструкции и высокая цена, что обусловлено неоптимальным устройством печатного узла аппарата и наличием дополнительных дискретных элементов, повышающих цену устройства.
Известен электронный пускорегулирующий аппарат для люминесцентной лампы, содержащий узел печатного монтажа на печатной плате с установленными сетевым предохранителем и преобразователем частоты с инвертором на транзисторах с последовательными резисторами в эмиттерных цепях (Компоненты-системы для светотехники. Каталог 2008/2009. - VOSSLOH-SCHWABE, 2008. - С.125).
Недостатком электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы является нетехнологичность конструкции и высокая цена, что обусловлено неоптимальным устройством печатного узла аппарата и наличием дополнительных дискретных элементов, повышающих цену устройства.
Известен электронный пускорегулирующий аппарат для люминесцентной лампы, содержащий узел печатного монтажа на печатной плате с установленными сетевым предохранителем и преобразователем частоты с инвертором на транзисторах с последовательными резисторами в эмиттерных цепях (Источники питания для флуоресцентных ламп. Каталог 2008/2009. - RELCO, 2009. - С.142).
Указанный электронный пускорегулирующий аппарат для люминесцентной лампы является наиболее близким по технической сущности к полезной модели и выбран в качестве прототипа.
Недостатком электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы является нетехнологичность конструкции и высокая цена, что обусловлено неоптимальным устройством печатного узла аппарата и наличием дополнительных дискретных элементов, повышающих цену устройства.
Полезная модель направлена на решение задачи повышения технологичности конструкции электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы и снижения цены устройства, что является целью заявляемой полезной модели.
Указанная цель достигается тем, что в электронном пускорегулирующем аппарате для люминесцентной лампы, содержащем узел печатного монтажа на печатной плате с установленными сетевым предохранителем и преобразователем частоты с инвертором на транзисторах с последовательными резисторами в эмиттерных цепях, предохранитель и резисторы выполнены в виде участков печатных проводников на плате.
Существенным отличием, характеризующим полезную модель, является повышение технологичности конструкции электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы и снижения цены устройства. Это обеспечивается заменой ряда устанавливаемых на печатную плату элементов их эквивалентами, формируемыми обычной печатью непосредственно на печатной плате в виде участков печатных проводников. За счет такой замены и отсутствия необходимости в установке и монтаже ряда элементов (предохранитель, резисторы эмиттерных цепей) повышается технологичность сборки устройства (печатного узла) и снижается его цена.
Повышение технологичности конструкции электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы и снижения цены является полученным техническим результатом, обусловленным новыми элементами в схеме (печатном узле) электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы, порядком их формирования и включения, новыми технологическими приемами изготовления, то есть, отличительными признаками полезной модели. Таким образом, отличительные признаки заявляемого электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы являются существенными.
На фигуре приведены фрагменты электрической схемы электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы и узла печатного монтажа, поясняющие принцип формирования элементов в виде участков печатных проводников на плате.
Электронный пускорегулирующий аппарат для люминесцентной лампы содержит узел печатного монтажа на печатной плате 1 с установленными сетевым предохранителем 2 и преобразователем частоты с инвертором на транзисторах 3 с последовательными резисторами 4 в эмиттерных цепях, предохранитель и резисторы выполнены в виде участков печатных проводников на плате.
Электронный пускорегулирующий аппарат для люминесцентной лампы в установившемся режиме работает следующим образом. Однофазный мостовой выпрямитель преобразователя частоты на диодах преобразует переменное напряжение питающей сети в знакопостоянное (выпрямленное) напряжение. Напряжение сети поступает на вход выпрямителя через сетевой предохранитель 2. Сетевой предохранитель 2 защищает устройство от перегрузок и коротких замыканий, а также от возгорания в аварийных режимах работы устройства. Выходные выводы однофазного мостового выпрямителя зашунтированы конденсаторами фильтра. Конденсаторы фильтра обеспечивают качественную фильтрацию выходного напряжения выпрямителя. Общая точка соединения конденсаторов фильтра образует один из выходных выводов устройства. Постоянное напряжение выпрямителя преобразуется в переменное напряжение однофазным полумостовым инвертором. Полумостовой инвертор выполнен на транзисторах 3 с последовательными резисторами 4 в эмиттерных цепях. Последовательные резисторы 4 в эмиттерных цепях транзисторов 3 в электронном пускорегулирующем аппарате для люминесцентной лампы выполняют функции по температурной стабилизации рабочих точек транзисторов 3, ограничению тока при перегрузках и коротких замыканиях, а также защиты от возгорания при выходе из строя элементов устройства. Транзисторы 3 однофазного полумостового инвертора включаются и проводят ток поочередно. Включение очередного транзистора формирует на люминесцентной лампе полуволну напряжения соответствующей полярности. Инвертор работает, в частном случае, в автогенераторном режиме, что достигается применением стандартной последовательной резонансной схемы включения люминесцентной лампы через коммутирующий дроссель и коммутирующий конденсатор между выходными выводами инвертора, образуемыми общими точками соединения конденсаторов фильтра и транзисторов 3, соответственно. Периодическое переключение транзисторов 3 в автогенераторном режиме происходит с частотой, определяемой величинами емкости коммутирующего конденсатора и индуктивности коммутирующего дросселя. Ток в нагрузочной цепи имеет квазисинусоидальную форму с высоким содержанием первой гармоники. Коммутирующий дроссель ограничивает ток через люминесцентную лампу. Все элементы устройства входят в состав узла печатного монтажа и размещены на печатной плате 1. Сетевой предохранитель 2 может быть сравнительно просто выполнен в виде участка печатного проводника на плате в процессе ее изготовления. Величины сопротивлений последовательных резисторов 4 относительно невелики. Поэтому они также легко формируются в виде участков печатных проводников на печатной плате 1. Выполнение сетевого предохранителя 1 и последовательных резисторов 4 печатным способом имеет преимущества. Эффективность указанных элементов при выполнении печатным способом значительно повышается.
В преобразователях частоты различных мощностей величины сопротивлений и мощность последовательных резисторов 4 и номинального тока сетевого предохранителя 2 регулируются размерами формирующих печатных проводников (ширина проводника, толщина фольги).
Транзисторы 3 инвертора преобразователя частоты могут выполняться на основе структур с встроенными встречно-параллельными диодами или модульных конструкций с предустановленными встречно-параллельными диодами. В последнем случае отпадает необходимость в установке отдельных (дискретных) встречно-параллельных диодов. В частном случае, как это представлено на фигуре, встречно-параллельные диоды могут отсутствовать. Необходимость включения встречно-параллельных диодов в схему инвертора определяется режимом его работы (автогенераторный режим работы, режим независимого возбуждения). Конденсаторы фильтра являются электролитическими. Для улучшения режима работы электролитические конденсаторы могут шунтироваться пленочными или керамическими конденсаторами малой емкости. В выпрямителе преобразователя частоты используются низкочастотные (выпрямительные) диоды. Люминесцентная лампа включается в резонансную схему с подогревом электродов током коммутирующего конденсатора или без подогрева (двухпроводная схема). При использовании режима без дополнительного подогрева электродов люминесцентной лампы (холодный пуск) смежные выводы ее электродов рекомендуется соединить перемычкой, что существенно увеличивает максимальный срок службы лампы.
Подобная рассматриваемой технология формирования элементов схемы печатным способом может быть применена и в других типах источников электропитания, например, для светодиодов, натриевых ламп низкого и высокого давления, галогенных и металлогалогенных ламп.
Положительные качества заявляемого электронного пускорегулирующего аппарата, по сравнению с прототипом, обусловлены использованием эффективной технологии сборки и конструкции элементов устройства. Сетевой предохранитель и последовательные резисторы формируются печатным способом при изготовлении печатной платы. В результате, уменьшается время сборки печатного узла. Снижается и цена устройства за счет исключения дорогостоящих элементов и уменьшения времени сборки. Изделие становится более технологичным. Элементы, выполненные печатным способом, в электронном пускорегулирующем аппарате для люминесцентной лампы функционируют более эффективно, чем дискретные компоненты. Таким образом, по сравнению с прототипом существенно повышается технологичность конструкции нового электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы и снижается его цена.
Дополнительно, по сравнению с прототипом, повышается надежность работы электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы. Элементы, выполненные печатным способом, в электронном пускорегулирующем аппарате для люминесцентной лампы существенно качественнее и надежнее защищают устройство от возможного возгорания в аварийных режимах. Последовательные резисторы, сформированные печатным способом на плате, более эффективно стабилизируют рабочие точки транзисторов инвертора в электронном пускорегулирующем аппарате для люминесцентной лампы. Повышение надежности электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы оценивается по времени наработки на отказ. В соответствии с результатами экспериментальных исследований и измерений параметров время наработки на отказ заявляемого электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы, в целом, увеличивается на 20-30%.
Может быть существенно упрощена конструкция и дополнительно снижена цена электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы за счет оптимизации схемы, конструкции узла печатного монтажа, большей эффективности работы элементов, выполненных печатным способом, и обеспечения возможности использования в устройстве транзисторов и диодов со сниженными требованиями к их параметрам и более низкой ценой.
По сравнению с прототипом могут быть снижены весогабаритные показатели заявляемого электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы за счет оптимизации схемы и конструкции, что также снижает цену и расширяет область применения устройства. Печатная плата за счет исключения ряда дискретных элементов имеет меньшие размеры и является менее дорогостоящей.