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 светодиодных приборов и различных высокочастотных, в том числе, электротехнологических нагрузок. Полезная модель направлена на повышение надежности электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы.
Известен электронный пускорегулирующий аппарат для люминесцентной лампы, содержащий корпус, печатный узел на печатной плате и изолирующий защитный слой, разделяющий контактирующие поверхности корпуса и печатного узла, печатный узел выполнен с несовпадающими проводящим слоем и сторонами монтажа и пайки печатной платы, а в качестве изолирующего защитного слоя использована полимерная пленка (Пускорегулирующая аппаратура, системы управления освещением и светодиоды. Каталог 2006 / 2007. - TRIDONIC.ATCO, 2006. - С.130)
Недостатком электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы является низкая надежность, что обусловлено неэффективным теплоотводом от теплонагруженных элементов печатного узла, низкой стойкостью к вибрациям и ударопрочностью, неоптимальным устройством печатного узла аппарата, высокой вероятностью нарушения целостности изолирующего защитного слоя во время эксплуатации, невозможностью надежной установки аппарата.
Известен электронный пускорегулирующий аппарат для люминесцентной лампы, содержащий корпус, печатный узел на печатной плате и изолирующий защитный слой, разделяющий контактирующие поверхности корпуса и печатного узла, печатный узел выполнен с несовпадающими проводящим слоем и сторонами монтажа и пайки печатной платы, а в качестве изолирующего защитного слоя использована полимерная пленка (EL-s универсальные ЭПРА. Каталог. - HELVAR, 2009. - С.44).
Недостатком электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы является низкая надежность, что обусловлено неэффективным теплоотводом от теплонагруженных элементов печатного узла, низкой стойкостью к вибрациям и ударопрочностью, неоптимальным устройством печатного узла аппарата, высокой вероятностью нарушения целостности изолирующего защитного слоя во время эксплуатации, невозможностью надежной установки аппарата.
Известен электронный пускорегулирующий аппарат для люминесцентной лампы, содержащий корпус, печатный узел на печатной плате и изолирующий защитный слой, разделяющий контактирующие поверхности корпуса и печатного узла, печатный узел выполнен с несовпадающими проводящим слоем и сторонами монтажа и пайки печатной платы, а в качестве изолирующего защитного слоя использована полимерная пленка (Источники света. Каталог. - OSRAM, 2009. - С.11.02).
Недостатком электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы является низкая надежность, что обусловлено неэффективным теплоотводом от теплонагруженных элементов печатного узла, низкой стойкостью к вибрациям и ударопрочностью, неоптимальным устройством печатного узла аппарата, высокой вероятностью нарушения целостности изолирующего защитного слоя во время эксплуатации, невозможностью надежной установки аппарата.
Известен электронный пускорегулирующий аппарат для люминесцентной лампы, содержащий корпус, печатный узел на печатной плате и изолирующий защитный слой, разделяющий контактирующие поверхности корпуса и печатного узла, печатный узел выполнен с несовпадающими проводящим слоем и сторонами монтажа и пайки печатной платы, а в качестве изолирующего защитного слоя использована полимерная пленка (Компоненты-системы для светотехники. Каталог 2008/2009. - VOSSLOH-SCHWABE, 2008. - С.125).
Недостатком электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы является низкая надежность, что обусловлено неэффективным теплоотводом от теплонагруженных элементов печатного узла, низкой стойкостью к вибрациям и ударопрочностью, неоптимальным устройством печатного узла аппарата, высокой вероятностью нарушения целостности изолирующего защитного слоя во время эксплуатации, невозможностью надежной установки аппарата.
Известен электронный пускорегулирующий аппарат для люминесцентной лампы, содержащий корпус, печатный узел на печатной плате и изолирующий защитный слой, разделяющий контактирующие поверхности корпуса и печатного узла, печатный узел выполнен с несовпадающими проводящим слоем и сторонами монтажа и пайки печатной платы, а в качестве изолирующего защитного слоя использован листовой картон (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 низкая надежность, что обусловлено неэффективным теплоотводом от теплонагруженных элементов печатного узла, низкой стойкостью к вибрациям и ударопрочностью, неоптимальным устройством печатного узла аппарата, высокой вероятностью нарушения целостности изолирующего защитного слоя во время эксплуатации, невозможностью надежной установки аппарата.
Полезная модель направлена на решение задачи повышения надежности электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы, что является целью заявляемой полезной модели.
Указанная цель достигается тем, что в электронном пускорегулирующем аппарате для люминесцентной лампы, содержащем корпус, печатный узел на печатной плате и изолирующий защитный слой, разделяющий контактирующие поверхности корпуса и печатного узла, печатный узел выполнен с совпадающими проводящим слоем и сторонами монтажа и пайки печатной платы, а в качестве изолирующего защитного слоя использована основа печатной платы.
Существенным отличием, характеризующим полезную модель, является повышение надежности электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы. Это обеспечивается улучшением условий теплоотвода от теплонагруженных элементов печатного узла, повышением стойкости конструкции к вибрациям и ударам, оптимизацией конструкции печатного узла и приемов установки устройства.
Повышение надежности электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы является полученным техническим результатом, обусловленным новыми элементами конструкции, новыми технологическими приемами изготовления устройства с совпадающими проводящим слоем и сторонами монтажа и пайки печатной платы и особенностями использования частей аппарата, то есть, отличительными признаками полезной модели. Таким образом, отличительные признаки заявляемого электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы являются существенными.
На фигуре приведена упрощенная конструкция электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы, поясняющая принципы его устройства.
Электронный пускорегулирующий аппарат для люминесцентной лампы содержит корпус 1, печатный узел на печатной плате 2 и изолирующий защитный слой 3, разделяющий контактирующие поверхности корпуса и печатного узла, печатный узел выполнен с совпадающими проводящим слоем и сторонами монтажа и пайки печатной платы, а в качестве изолирующего защитного слоя использована основа печатной платы.
Корпус 1 предназначен для размещения и защиты всех элементов и узлов электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы и содержит необходимые элементы установки и крепления устройства. Печатная плата 2 представляет собой материал основания, вырезанный по размеру, содержащий необходимые отверстия и, по меньшей мере, один проводящий рисунок. Проводящим рисунком называется рисунок печатной платы, образованный проводниковым материалом. Основание или основа печатной платы является элементом конструкции, на поверхности или в объеме которого выполняется проводящий рисунок. Проводящий слой печатной платы, это проводящий рисунок, лежащий в одной плоскости. Печатным узлом считается печатная плата с подсоединенными к ней электрическими и механическими элементами и (или) другими печатными платами и с выполненными всеми процессами обработки (пайка, покрытие и так далее). Стороной монтажа печатной платы является сторона, на которой устанавливается большинство элементов схемы устройства. Сторона пайки печатной платы, это сторона, с которой производится пайка выводов большинства (в общем случае, всех) элементов схемы. Изолирующий защитный слой 3 представляет собой элемент конструкции (изолирующую прокладку), который разделяет поверхности корпуса 1 и печатного узла на печатной плате 2 и предотвращает их прямой контакт между собой.
Электронный пускорегулирующий аппарат для люминесцентной лампы в установившемся режиме работает следующим образом. На печатной плате 2 печатного узла смонтированы элементы электрической схемы устройства (выпрямитель, фильтр, инвертор, предохранитель, разьемы и так далее). Выпрямитель преобразует переменное напряжение питающей сети в знакопостоянное (выпрямленное) напряжение. Напряжение питающей сети поступает на вход выпрямителя через разьем и сетевой предохранитель. Сетевой предохранитель защищает устройство от перегрузок и коротких замыканий, а также от возгорания в аварийных режимах работы. Выходные выводы выпрямителя зашунтированы фильтром. Фильтр обеспечивает качественную фильтрацию выходного напряжения выпрямителя. Постоянное напряжение выпрямителя преобразуется в переменное напряжение инвертором. 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. Периодическое переключение силовых ключей инвертора в автогенераторном режиме происходит с частотой, определяемой величинами емкости коммутирующего конденсатора и индуктивности коммутирующего дросселя. Коммутирующий дроссель ограничивает ток через люминесцентную лампу. Выходные выводы инвертора подключены к выходному разъему аппарата для подключения люминесцентной лампы. Рассмотренные элементы имеют типовые конструкции. Все элементы устройства входят в состав печатного узла, размещены, как уже отмечено, и смонтированы на печатной плате 2.
В известных аппаратах стороны монтажа и пайки печатной платы не совпадают. Электронные компонента располагаются на противоположной стороне от проводящего слоя, что требует выполнения монтажных отверстий. Существуют также конструкции с размещением элементов с двух сторон печатной платы. Это существенно усложняет операции пайки компонентов печатного узла и снижает технологичность и надежность устройства.
Подобная заявляемой технология формирования элементов схемы аппарата печатным способом поверхностного монтажа с использованием основы печатной платы в качестве изолирующего слоя и конструкции с совпадающими проводящим слоем и сторонами монтажа и пайки печатной платы 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 печатного узла и конструкции элементов устройства. Печатный узел формируются с использованием технологии поверхностного монтажа с одной операцией пайки. В результате, уменьшается время сборки печатного узла и повышается его надежность за счет увеличения вибростойкости и ударопрочности конструкции. Печатная плата нового аппарата не содержит отверстий для монтажа компонентов. Новое изделие, по этой причине, становится более технологичным. Элементы, выполненные печатным способом поверхностного монтажа, в электронном пускорегулирующем аппарате для люминесцентной лампы функционируют более эффективно и надежно, чем, например, выводные компоненты. В качестве изолирующего слоя в новом аппарате использована сама основа печатной платы, что улучшает теплоотвод от теплонагруженных элементов и температурный режим работы всех компонентов печатного узла. Надежность работы компонентов и аппарата в целом существенно возрастает. Основа печатной платы менее подвержена различным разрушительным воздействиям, чем отдельный изолирующий слой в прототипе. При установке печатная плата заявляемой конструкции аппарата менее деформируется. Повышенные деформации печатной платы в прототипе могут привести к нарушениям целостности пайки и электрических связей, что приведет к выходу аппарата из строя. Таким образом, по сравнению с прототипом, существенно повышается надежность нового электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы. Повышение надежности электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы оценивается по времени наработки на отказ. В соответствии с результатами экспериментальных исследований время наработки на отказ заявляемого электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы, в целом, увеличивается на 20-30%.
Снижается и цена устройства за счет исключения дорогостоящих элементов, повышения технологичности конструкции и уменьшения времени сборки. Может быть также существенно упрощена конструкция и дополнительно снижена цена электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы за счет оптимизации схемы и конструкции (увеличение плотности монтажа) печатного узла.
По сравнению с прототипом могут быть снижены весогабаритные показатели заявляемого электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы за счет оптимизации схемы и конструкции, что также расширяет область применения устройства. Возможно создание новых конструкций сверхплоских электронных пускорегулирующих аппаратов.