ЭЛЕКТРОННОЕ ПУСКОРЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

ЭЛЕКТРОННОЕ ПУСКОРЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
Нолезная модель относится к области электротехники и предназначена для зажигания и питания током повышенной частоты газоразрядных осветительных ламп высокого давления.
Известны электронные пускорегулирующие устройства содержащие, выпрямитель, подключенный к источнику питания переменного тока и полумостовой транзисторный инвертор, выход которого подсоединен через разделительный конденсатор и токоограничительный реактор к газоразрядной лампе. Между выводами для подсоединения лампы подключен пусковой конденсатор. /Березин М.Ю., Ремнев A.M. Электронный пускорегулирующий аппарат для ртутной лампы высокого давления. - Светотехника. 1998. N3. С.7/.
Недостатком таких устройств является, низкая стабильность выходного напряжения инвертора и, соответственно, выходной мощности, что снижает срок службы ламп. Кроме того, используется запуск на резонансной частоте, что приводит к длительным 3-4 кратным перегрузкам по току силовых полупроводниковых приборов и снижает надежность устройства.
Известны электронные пускорегулирующие устройства содержащие, подсоединенный к входным выводам преобразователь постоянного напряжения, к выходу которого подключен полумостовой транзисторный инвертор. Выход инвертора через устройство зажигания соединен с выходными выводами для подключения газоразрядной лампы. Устройство зажигания представляет собой реактор, к вторичной обмотке которого через динистор подключен накопительный конденсатор, заряд которого производится через зарядные резисторы. / Силовые полупроводниковые приборы. International Rectifier. Книга по применению. Пер, с англ, под ред. В.В.Токарева. - Воронеж: Издательство Элист. 1995.С.600/. Пускорегулирующие устройства.
Н 05 в 41/24
благодаря преобразователю постоянного напряжения, обеспечивают высокий коэффициент мощности, низкий уровень высших гармонических составляющих в потребляемом сетевом токе и стабилизацию напряжения питания инвертора. Зажигание лампы производится высоковольтными импульсами, что позволяет длительную работу с токами, незначительно отличающимися от номинального тока лампы.
Недостатком таких устройств является низкий срок службы лампы, для зажигания и питания током повыщенной частоты которой предназначено рассматриваемое пускорегулирующее устройство. Кроме того, схема инвертора несимметрична, что в два раза увеличивает амплитуду высокочастотных импульсов тока, потребляемого инвертором и, соответственно, увеличивает уровень генерируемых радиопомех.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, заключается в увеличении срока службы лампы, путем введения режима управления мощностью.
Задача достигается тем, что электронное пускорегулирующее устройство, содержащее преобразователь постоянного напряжения, подключенный к выходу выпрямителя, инвертор, подсоединенный к выходу упомянутого преобразователя, блок управления инвертором, к управляющему входу которого подсоединен времязадающий конденсатор, и блок зажигания, содержащий реактор, первичная обмотка которого соединена с выходом инвертора, динистор и накопительной конденсатор, соединенные последовательно с вторичной обмоткой упомянутого реактора, и два зарядных резистора, дополнительно снабжено разрядным резистором, подключенным параллельно накопительному конденсатору блока зажигания, датчиком напряжения включенным на выходе выпрямителя, дополнительным времязадающим конденсатором и блоком управления мощностью, содержащим компаратор, селектор импульсов по длительности и триггер, при этом компаратор своим входом подключен к выходу датчика напряжения, а выходом к входу селектора импульсов по длительности, вход триггера подсоединен к
выходу селектора импульсов по длительности, а выход триггера соединен с управляющим входом блока управления инвертором через дополнительный времязадающий конденсатор, вход инвертора через зарядные резисторы подсоединен к накопительному конденсатору блока зажигания.
Существо полезной модели поясняется чертежом, на котором приведена электрическая схема пускорегулирующего устройства.
Электронное пускорегулирующее устройство содержит источник питания 1 переменного тока, подключенный к нему выпрямитель 2, на выходе которого включен преобразователь 3 постоянного напряжения. На выходе преобразователя 3 включен инвертор 4, выполненный по полумостовой схеме на транзисторах 5,6 и разделительных конденсаторах 7,8, и соединенный со своим блоком управления 9 (см. Силовые полупроводниковые приборы. International Rectifier. Книга по применению. Пер. с англ, под ред. В.В.Токарева. - Воронеж: Издательство Элист. 1995.с.600). На управляющем входе блока управления 9 подключены времязадающие конденсаторы 10,11. Выход инвертора 4 через блок зажигания 12 соединен с лампой 13. Блок зажигания 12 выполнен на реакторе 14, первичная обмотка которого включена последовательно с лампой 13, а вторичная обмотка через динистор 15 соединена с накопительным конденсатором 16. К накопительному конденсатору 16 подключены зарядные резисторы 17,18, соединенные с входом инвертора 4, Разрядный резистор 19 подсоединен параллельно накопительному конденсатору 16. В состав электронного пускорегулирующего устройства входит блок 20 управления мощностью, который содержит датчик напряжения 21, компаратор 22, селектор 23 длительности импульсов, триггер 24. Датчик напряжения соединен с входом компаратора 22, выход которого через селектор 23 длительности импульсов связан с входом триггера 24. Выход триггера 24 соединен с управ.11яющим входом блока управления 9 инвертором 4 через времязадающий конденсатор 11. Устройство работает следующим образом. После подачи напряжения
питания запускается преобразователь 3 и инвертор 4. Преобразователь 3 обеспечивает стабилизацию напряженры на входе инвертора 4. Инвертор 4 работает на холостом ходу до момента формирования высоковольтного импульса зажигания. Пакопительный конденсатор 16 заряжается через резисторы 17, 18 до напряжения пробоя динистора 15. По достижении напряжения пробоя происходит отпирание динистора 15. Конденсатор 16 разряжается на вторичнзлю обмотку реактора 14. На вторичной обмотке реактора 14 формируется высоковольтный импульс, который через соответствующий открытый транзистор (5,или 6) прикладывается к электродам лампы 13. Лампа 13 зажигается и переходит в низкоимпедансное состояние. Через нее начинает протекать ток, определяемый сопротивлением реактора 14 на частоте модуляции инвертора 4 и сопротивлением лампы 13. При включении устройства на выходе триггера 24 устанавливается напряжение низкого уровня. При этом конденсатор 11, оказывается подключенным к управляющему входу блока управления 9 инвертором 4 через выходной ключевой элемент триггера 24. Рабочая частота инвертора 4 определяется сопротивлением резистора 16 и суммарной емкостью конденсаторов 17,18.
Переход в режим пониженной мощности осуществляется по команде от внешнего устройства. Команда заключается в кратковременном прерывании питающего переменного напряжения. Длительность паузы может составлять, например, полупериод питающего напряжения. В этом случае на выходе компаратора 22 формируется импульс напряжения такой же длительности. Идентификация управляющего воздействия производится селектором 23 импульсов по длительности. Если длительность импульса находится в заданном диапазоне, с выхода селектора 23 на вход триггера 24 поступает импульс. На выходе триггера устанавливается сигнал высокого уровня, что соответствует отсоединению конденсатора 11 от управляющего входа блока управления 9. Частота модуляции инвертора 4 увеличивается, и сопротивление реактора
4
возрастает. Ток лампы уменьшается и, соответственно, уменьшается выходная мощность.
Обратный переход в режим номинальной мощности осуществляется при повторной команде от внешнего устройства. При этом триггер 24 возвращается в исходное состояние, конденсатор 11 вновь подключается к управляющему входу блока управления 9, обеспечивая уменьшение частоты модуляции инвертора. Ток лампы и мощность возрастают до номинального значения.
Наличие селектора 23 длительности импульсов позволяет исключить ложное срабатывание устройства управления мощностью при сбоях электропитания.