ПУСКОРЕГУЛЯТОР ДЛЯ ГАЗОРАЗРЯДНЫХ ЛАМП ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

ПУСКОРЕГУЛЯТОР ДЛЯ ГАЗОРАЗРЯДНЫХ ЛАМП ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
Область техники, к которой относится полезная модель.
Предложенная полезная модель относится к области электротехники и может быть использована для питания и зажигания осветительных газоразрядных ламп большой мощности.
, Уровень техники.
Известно устройство электронного балласта для поджига газоразрядных ламп, содержащее выпрямитель, инвертор и резонансный контур согласования инвертора с нагрузкой (Заявка на Европатент №0765107, кл. Н05В41/29, 1995г.).
Недостатком указанного устройства является отсутствие защиты выходных коммутирующих ключей инвертора, что позволяет его использовать только с газоразрядными лампами малой мощности.
Наиболее близким по технической сущности к предложенной полезной модели является устройство электронного балласта для газоразрядных ламп, содержащее вход постоянного тока, инвертор, датчик состояния нагрузки, резонансный контур согласования инвертора с нагрузкой и схему защиты ключевых элементов инвертора (Заявка на Европатент fo 0806888, кл. Н05В41/29, 1997г.).
Недостатком данного устройства является то, что защита ключевых элементов построена по принципу широтно-импульсной модуляции управляющего генератора. При этом контролируемым параметром служит ток, протекающий в резисторе, включенном в цепь нагрузки. Такой способ контроля приводит к неоправданной
МПК6 H05B41/29
потере мощности на резисторе, что повышает общее энергопотребление устройства и снижает его к.п.д.
Сущность полезной модели.
Основным отличительным свойством пускорегуляторов для газоразрядных ламп высокого давления мощностью от 250 вт и выше является тот факт, что при начальной стадии запуска лампы и особенно при ее повреждении или отсутствии на ключевых элементах инвертора развиваются больщие напряжения, приводящие к их пробою. Этот процесс, происходящий в устройстве при запуске, называется работой электронного балласта с открытой схемой нагрузки. Он длится время, исчисляемое миллисекундами и практически неконтролируем человеком.
Технический результат предложенной полезной модели заключается в повышении надежности ее работы и снижении электропотребления.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в пускорегулятор для газоразрядных ламп высокого давления, содержаший вход постоянного тока, инвертор, драйвер, согласующий резонансный контур, датчик состояния нагрузки и  схему защиты ключевых элементов инвертора, причем вход постоянного тока подключен к инвертору, управляющие входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами драйвера, а выход инвертора соединен с входом согласующего резонансного контура, первый выход которого соединен с нагрузкой, введен дискриминатор, а схема защиты ключевых элементов инвертора включает в себя совокупность генератора, счетчика, триггера и ключа, причем второй выход согласующего резонансного контура соединен с входом датчика состояния нагрузки, выход которого соединен с входом дискриминатора, выход которого соединен с входом установки в ноль триггера, вход установки в единицу которого соединен с выходом счетчика, тактовый вход которого соединен с выходом генератора, вход установки в ноль счетчика соединен с прямым выходом триггера, инверсный выход которого соединен с управляющим входом ключа, выход которого соединен с первым управляющим входом драйвера, второй управляющий вход которого соединен с выходом инвертора.
Перечень фигур чертежей.
На чертеже представлена функциональная схема пускорегулятора для газоразрядных ламп высокого давления.
Возможность осуществления полезной модели.
Пускорегулятор для газоразрядных ламп высокого давления содержит вход постоянного тока, к которому подключен инвертор 1, управляющие входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами драйвера 2, а выход инвертора 1 соединен с входом согласующего резонансного контура 3, первый выход которого соединен с нагрузкой 4, я второй выход - с входом датчика 5 состояния нагрузки, выход которого соединен с входом дискриминатора 6, выход которого соединен с входом установки в ноль триггера 7, вход установки в единицу которого соединен с выходом счетчика 8, тактовый вход которого соединен с выходом генератора 9, вход установки в ноль счетчика 8 соединен с прямым выходом триггера 7, инверсный выход которого соединен с управляющим входом ключа 10, выход которого соединен с первым управляющим входом драйвера 2, второй управляющий вход которого соединен с выходом инвертора 1.
Пускорегулятор для газоразрядных ламп высокого давления работает следующим образом.
Драйвер 2 при отсутствии сигнала на первом управляющем входе и периодическом поступлении на второй управляющий вход сигнала низкого уровня находится в режиме Работа и формирует на своих выходах сигналы управления инвертором 1с частотой повторения Р 25кГц и амплитудой логической единицы. Драйвер 2 может быть выполнен, например, на интегральных схемах типа IR 2155 или HCF 4001ВЕ. Инвертор 1 при поступлении на его управляющие входы сигналов с выходов драйвера 2 формирует из постоянного напряжения на входе ЗООВ импульсное напряжение с частотой повторения Р«25кГц и скважностью . Инвертор 1 может быть выполнен, например, по полумостовой схеме на двух МОП-транзисторах со встроенными лавинными диодами защиты от импульсов перенапряжения и обратной полярности. С выхода инвертора 1 сформированное импульсное напряжение поступает на вход согласующего резонансного контура 3 и второй управляющий вход драйвера 2. Согласующий резонансный контур 3 с собственной частотой Р 25кГц и ненагруженной добротностью Q«3 преобразует поступающее на входи импульсное напряжение в переменное напряжение, согласованное с состоянием нагрузки 4, и в переменное напряжение с зависящей от состояния нагрузки 4 амплитудой на выходе датчика 5 состояния нагрузки. Нагрузкой 4 может быть, например, лампа ДРЛ-250. В исходном состоянии температура и давление паров ртути в лампе низкие, разряда нет, контур 3 не нагружен и обеспечивает на лампе синусоидальное напряжение амплитудой «450В, которое почти немедленно зажигает слабый разряд. В исправной лампе слабый разряд постепенно переходит в дуговой, температура и давление паров ртути в лампе растут, достигая установившегося значения примерно через 6 минут. По мере развития разряда лампа все более шунтирует контур 3, его добротность падает, напряжение на лампе уменьшается и обеспечивает установившееся эффективное значение тока лампы 2А. После отключения сети разряд прекрашается, но температура и давление паров ртути в лампе уменьшаются не сразу. При высоком давлении аров ртути или негерметичной лампе разряд может не зажечься, контур 3 не нагружен, его малое эквивалентное сопротивление перегружает инвертор 1 по току. Для распознавания перегрузки с целью зашиты инвертора 1 используются датчик 5 состояния нагрузки, дискриминатор 6 и схема заш;иты ключевых элементов инвертора 1. При поступлении на второй управляюш,ий вход драйвера 2 соответствуюш,его режиму Пауза постоянного напряжения на его выходах формируются нулевые напряжения, а датчик 5 состояния нагрузки формирует аналоговый сигнал, который поступает на вход дискриминатора бис его выхода, преобразованный в логический сигнал, поступает на вход установки в ноль триггера 7, сигнал с инверсного выхода которого поступает на управляюший вход ключа 10, формируя на его выходе сигнал управления драйвером 2, по которому последний снимает управляюшее напряжение с инвертора 1 и, соответственно, с лампы до момента ее прихода в рабочее состояние. Сигнал с прямого выхода триггера 7 разблокирует счетчик 8, который запускается генератором 9. По окончании циклического счета на длительность одного такта производится запуск драйвера 2 с целью проверки готовности лампы к запуску (горячий старт).