ЛАМПОВОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ РАБОТЫ ЛАМПОВОГО УСТРОЙСТВА
LAMP DEVICE AND METHOD FOR LAMP DEVICE OPERATION

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение в целом относится к технике безопасности в ламповых устройствах. Более точно, оно относится к ламповому устройству, содержащему схему для предотвращения возникновения потенциально опасного напряжения на внешних соединительных штырях.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Стандартные колбовые лампы (флуоресцентные лампы) того типа, который имеет двухштырьковый соединитель на каждом конце трубки, в установившемся режиме работы снабжаются энергией посредством постоянного или переменного электрического тока, текущего между соединителями. Соединители электрически разъединены до тех пор, пока в колбе не установится дуга. С этой целью процедуру запуска, включающую в себя предварительный нагрев электродов, можно осуществлять посредством специализированной схемы запуска, которую можно сделать неотъемлемо безопасной посредством включения только, когда лампу должным образом вставляют в крепление с тем, чтобы действующие электрические части всегда были защищены от прикосновения. Схема запуска может относиться к схеме переключения-запуска/предварительного нагрева, быстрого запуска или другому типу, и обыкновенно встроена в осветительное крепление.
Желательно питать усовершенствованную конструкцию колбовой лампы аналогичным образом, как колбовую лампу, которую она заменяет, то есть посредством тока, текущего между ее концевыми соединителями. В зависимости от внутренней схемы лампы, потенциально опасные состояния могут возникать, когда лампу частично вставляют или частично удаляют из крепления. В CN 101737664 предложена лампа с защитным переключателем, приводимым в действие внешней нажимной кнопкой, расположенной рядом с парой внешних соединительных штырей. Когда нажимают нажимную кнопку, что обычно происходит только при надлежащем вставлении соединительных штырей в гнездо, защитный переключатель соединяет один из штырей с электрическими компонентами внутри лампы. Однако такая внешняя нажимная кнопка может быть легко затронута.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы преодолеть эту проблему и предоставить ламповое устройство, которое безопасно в обращении. В частности, задача состоит в том, чтобы предоставить ламповое устройство, которое снижает риск электрического шока во время вставления в и удаления из осветительного крепления.
Согласно первому аспекту изобретения эти и другие цели достигают посредством лампового устройства, содержащего осветительный модуль, содержащий первый и второй зажимы. Ламповое устройство дополнительно содержит первую и вторую пары соединительных штырей для соединения лампового устройства с осветительным креплением. Первый соединительный штырь второй пары соединительных штырей соединяют со вторым зажимом. Ламповое устройство дополнительно содержит переключатель, который действует для того, чтобы соединять первый штырь первой пары соединительных штырей с первым зажимом, когда от замкнут, т.е. в замкнутом состоянии. Переключателем управляют посредством схемы лампового устройства. Схема выполнена с возможностью замыкать переключатель в ответ на разность напряжения между штырями первой пары соединительных штырей, превышающую первое пороговое напряжение, и разность напряжения между штырями второй пары соединительных штырей, превышающую второе пороговое напряжение. Таким образом, может быть безопасно касаться лампового устройства, даже в состоянии, когда одну пару штырей соединяют, и другую нет. Более конкретно, если только одну пару соединительных штырей соединяют с осветительным креплением, например, во время вставления лампового устройства в осветительное крепление, переключатель лампового устройства будет находиться в разомкнутом состоянии. Тем самым, можно избегать замкнутого пути тока между двумя парами соединительных штырей через осветительный модуль и связанными с ними зажимами. В ситуациях нормального использования ненулевое напряжение, превышающее первое пороговое напряжение (или второе пороговое напряжение, в зависимости от случая), будет присутствовать, только когда первую (или вторую) пару штырей вставляют в гнедо напряжения питания осветительного крепления. Таким образом, переключатель будет замыкать, только когда обе пары штырей вставляют в соответствующие гнезда одновременно, то есть когда ни одна пара штырей не обнажена для прикосновения. Кроме того, посредством управления состоянием переключателя на основе разности напряжения как на первой, так и на второй паре соединительных штырей, обращение с ламповым устройством можно сделать безопасным с использованием одного переключателя. Таким образом, можно ограничить стоимость производства для лампового устройства.
Согласно одному из вариантов осуществления схема дополнительно выполнена с возможностью размыкать переключатель в ответ на разность напряжения между штырями любой из первой пары и второй пары, падающую ниже соответствующего порогового напряжения. Таким образом, если одну пару соединительных штырей отсоединяют от осветительного крепления (например, во время удаления лампового устройства из осветительного крепления), разность напряжения между штырями отсоединенной пары будет исчезать, переключатель может быть быстро разомкнут. Это вносит вклад в безопасное обращение с ламповым устройством.
Ламповое устройство пригодно для использования в осветительном креплении, предоставляющем напряжение питания между штырем первой пары и штырем второй пары и напряжение между штырями каждой из первой пары и второй пары штырей. Один тип осветительного крепления с такой конфигурацией представляет собой осветительное крепление для флуоресцентной лампы, т.е. флуоресцентной колбы. Ламповое устройство, в частности, пригодно для использования в осветительном креплении флуоресцентной колбы, содержащем схему запуска по типу быстрого запуска. Такая схема запуска может быть выполнена с возможностью предоставлять напряжение для нагрева нитей на каждой стороне флуоресцентной колбы. Каждый из первой пары штырей и второй пары штырей лампового устройства может быть соответствующим образом выполнен с возможностью принимать напряжение нагрева соответствующей нити. Состоянием переключателя лампового устройства (и соответственно потока главного тока между штырем первой пары штырей и штырем второй пары штырей) таким образом можно управлять на основе напряжений нагрева нити. Ламповое устройство, таким образом, позволяет усовершенствовать существующее осветительное крепление для флуоресцентной лампы, т.е. флуоресцентной колбы.
Согласно одному из вариантов осуществления схема лампового устройства, управляющая переключателем, содержит управляющую схему и элемент схемы. Элемент схемы выполнен с возможностью предоставлять управляющий сигнал управляющей схеме в ответ на разность напряжения между штырями второй пары, превышающую второе пороговое напряжение. Управляющая схема, в свою очередь, устроена для того, чтобы замыкать переключатель в ответ на разность напряжения между штырями первой пары, превышающую первое пороговое напряжение, в то же время или пока управляющий сигнал принимается от элемента схемы. Управляющий сигнал, таким образом, можно обозначать как разрешающий сигнал, который вместе с разностью напряжений между штырями первой пары влияет на состояние переключателя.
Переключатель и связанную управляющую схему можно предоставлять в форме реле. В целях безопасности и простоты реализации реле благоприятно может представлять собой нормально разомкнутое реле. Другими словами реле может быть выполнено с возможностью принимать разомкнутое состояние, когда не снабжается энергией.
Элемент схемы, предоставляющий управляющий сигнал, упомянутый выше, может содержать первую часть, выполненную с возможностью принимать напряжение от второй пары штырей, и вторую часть, гальванически изолированную от первой части и выполненную с возможностью предоставлять управляющий сигнал управляющей схеме. Тем самым можно избегать потока носителей зарядов от части лампового устройства, содержащей вторую пару штырей, к управляющей схеме и части лампового устройства, содержащей первую пару штырей. Это может повышать безопасность лампового устройства.
Для того чтобы сделать возможной надежную работу лампового устройства в комбинации с напряжением переменного тока, ламповое устройство может благоприятно содержать первый выпрямитель, выполненный с возможностью принимать напряжение переменного тока от первой пары штырей и предоставлять выпрямленное напряжение переменного тока управляющей схеме. Для того чтобы сделать возможной надежную работу лампового устройства для широкого диапазона разностей напряжений, возникающих между штырями первой пары при соединении с осветительным креплением, выпрямитель может предоставлять выпрямленное напряжение переменного тока управляющей схеме через преобразователь мощности. Преобразователь мощности может быть выполнен с возможностью принимать первое напряжение от выводов выпрямителя и предоставлять второе напряжение, которое больше, чем первое напряжение, управляющей схеме. Предпочтительно, преобразователь мощности может быть выполнен с возможностью предоставлять второе напряжение в ответ на попадание любого первого напряжения в диапазон напряжений.
Ламповое устройство также может содержать второй выпрямитель, выполненный с возможностью принимать напряжение переменного тока от второй пары штырей и предоставлять выпрямленное напряжение переменного тока элементу схемы. В случае если элемент схемы содержит рассмотренные выше первую и вторую части, второй выпрямитель может быть выполнен с возможностью предоставлять выпрямленное напряжение переменного тока первой части элемента схемы.
Элемент схемы, например, может представлять собой оптопару. Оптопара обеспечивает гальваническую развязку между стороной первого контура и стороной второго контура (т.е. источником света и фотодетектором). Разность напряжений между штырями второй пары, таким образом, может управлять стороной первого контура, чтобы вызывать образование тока на стороне второго контура, вызванный ток формирует управляющий сигнал, который предоставляют управляющей схеме. Оптопара может обеспечивать компактную реализацию элемента схемы.
Альтернативно, элемент схемы может представлять собой трансформатор тока. Трансформатор тока также обеспечивает гальваническую развязку между стороной первого контура (т.е. первичной обмоткой) и стороной второго контура (т.е. вторичной обмоткой). Трансформатор тока может представлять собой экономически эффективную реализацию элемента схемы. В одном из вариантов осуществления, включающем трансформатор тока, ламповое устройство может включать в себя второй выпрямитель, выполненный с возможностью принимать напряжение переменного тока от вторичной обмотки трансформатора тока и предоставлять выпрямленное напряжение переменного тока управляющей схеме, приводящей в действие переключатель. Это может упрощать реализацию управляющей схемы, поскольку она только должна быть устроена для того, чтобы обращаться с выпрямленным управляющим сигналом, т.е. управляющим сигналом, который имеет одну полярность.
Согласно одному из вариантов осуществления ламповое устройство дополнительно содержит корпус, причем осветительный модуль расположен в корпусе и штыри первой и второй пар штырей проходят через корпус. Корпус может быть электрически изолирующим. По меньшей мере часть корпуса может быть светопроницаемой. Электрически активные части лампового устройства, таким образом, можно располагать внутри корпуса, где они защищены от прикосновения. Ламповое устройство, таким образом, может быть выполнено так, что только проводящие части лампового устройства, которые доступны, снаружи представляют собой первую и вторую пары штырей. Как описано выше, конструкция лампового устройства также делает первую и вторую пары штырей безопасными для прикосновения.
В осветительных креплениях, например, из-за износа и поломки, может возникать такое, что один из контактов в гнезде осветительного крепления, в которое вставляют ламповое устройство, становится слабым. Это может случаться, например, в старых осветительных креплениях. Как результат, штырь из любой пары штырей может терять электрический контакт с креплением. Следовательно, может отсутствовать четко определенная разность напряжений между штырями соответствующей пары. Ламповое устройство после этого не может работать правильно.
Согласно одному из вариантов осуществления с потерянным электрическим контактом можно справляться посредством включения в ламповое устройство схемы безопасности, связанной с первым или вторым выпрямителем и выполненной с возможностью замыкать путь тока между выходами связанного выпрямителя в ответ на разность напряжения между парой выходов, превышающую заданное пороговое напряжение. Схема безопасности тем самым может предоставлять обходной путь для главного тока, когда штырь теряет электрический контакт. Схема безопасности может фиксировать разность напряжения между парой выходов связанного выпрямителя в ответ на разность напряжения между парой выходов, превышающую заданное пороговое напряжение. Если ламповое устройство содержит преобразователь мощности, схема безопасности может быть выполнена с возможностью принимать напряжение от выходов первого выпрямителя и замыкать путь тока между входами преобразователя мощности. Замкнутый путь тока может предусматривать падение напряжения так, что выходное напряжение из схемы безопасности (или из преобразователя мощности, если присутствует) является достаточным для замыкания переключателя. Тем самым, ламповое устройство может давать свет, даже если штырь теряет электрический контакт с осветительным креплением.
Согласно другому варианту осуществления с потерянным электрическим контактом можно справлять посредством схемы безопасности, связанной с первым или вторым выпрямителем и выполненной с возможностью отсоединять выход из пары выходов связанного выпрямителя в ответ на разность напряжения между парой выходов, превышающую заданное пороговое напряжение. Если схема безопасности связана с первым выпрямителем, управляющую схему можно тем самым отсоединять от выхода первого выпрямителя. Аналогично, если схема безопасности расположена между указанными выше вторым выпрямителем и оптопарой, оптопару можно отсоединять от выхода второго выпрямителя. Благоприятно схема безопасности в соответствии с любым из двух предыдущих вариантов осуществления может быть связана с каждым из первого и второго выпрямителя.
Согласно второму аспекту изобретения предоставлен способ работы лампового устройства, которое содержит осветительный модуль, содержащий первый и второй зажимы и первую и вторую пары соединительных штырей для соединения лампового устройства с осветительным креплением, причем первый соединительный штырь второй пары штырей соединяют со вторым зажимом. Согласно способу контролируют первую разность напряжения между штырями первой пары. Также контролируют вторую разность напряжения между штырями второй пары. В ответ на первую разность напряжения, превышающую первое пороговое напряжение, в то же время как вторая разность напряжения превышает второе пороговое напряжение, первый штырь первой пары штырей соединяют с первым зажимом. Способ дополнительно может включать в себя отсоединение первого штыря первой пары штырей от первого зажима в ответ на нулевое напряжение на любом одном из первой и второй пары штырей. Подробности и преимущества, рассмотренные по отношению к ламповому устройству по первому аспекту, применимы соответствующим образом к способу по второму аспекту.
Дополнительные возможные комбинации признаков перечислены в формуле изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Эти и другие аспекты настоящего изобретения далее описаны более подробно, со ссылкой на приложенные чертежи, на которых представлены варианты осуществления изобретения.
На фиг. 1 схематически проиллюстрировано ламповое устройство в соответствии с первым вариантом осуществления.
На фиг. 2 проиллюстрирована реализация схемы для первого варианта осуществления.
На фиг. 3 проиллюстрирована альтернативная реализация схемы для первого варианта осуществления.
На фиг. 4 проиллюстрирована необязательная схема безопасности с первой конструкцией.
На фиг. 5 проиллюстрирована необязательная схема безопасности со второй конструкцией.
На фиг. 6 схематически проиллюстрировано ламповое устройство в соответствии со вторым вариантом осуществления.
Если не указано иное, схожие номера позиций относятся к схожим элементам на всем протяжении.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ
Далее описаны подробные варианты осуществления со ссылкой на сопроводительные чертежи. Это изобретение, однако, можно осуществлять о многих различных формах и его не следует толковать как ограниченное подробными вариантами осуществления, которые изложены в настоящем документе; скорее, эти варианты осуществления предоставлены для тщательности и полноты, и чтобы полностью передать объем изобретения специалисту.
На фиг. 1 схематически проиллюстрировано ламповое устройство 1 в соответствии с первым вариантом осуществления. Ламповое устройство 1 содержит корпус 2. По меньшей мере часть корпуса 2 является светопроницаемой. Корпус 2 выполняют из электрически изолирующего материала. Корпус 2, например, можно создавать из стекла или проницаемых/просвечивающих пластмасс. Для корпуса 2 предусмотрена цилиндрическая форма. Однако другие формы также возможны. Например, корпус 2 может представлять собой треугольное сечение, прямоугольное сечение или какое-либо другое многоугольное сечение. Ламповое устройство 1 содержит осветительный модуль 3. Осветительный модуль 3 содержит СИД трансформатор 3a и СИД модуль 3b. СИД трансформатор 3a содержит схему для приведения в действие СИД модуля 3b, который сам по себе хорошо известен в данной области. СИД модуль 3b содержит один или несколько СИД. Один или несколько СИД могут представлять собой неорганические СИД, ОСИД или твердотельный источник света другого типа. Несмотря на то что осветительный модуль 3 по настоящему варианту осуществления содержит СИД модуль 3b, осветительный модуль также может содержать источники света других типов, такие как лампа накаливания, флуоресцентная лампа или HID лампа.
Осветительный модуль 3 содержит первый и второй зажимы 4a, 4b. Ламповое устройство 1 содержит первую пару электрических соединительных штырей 5aa, 5ab и вторую пару электрических соединительных штырей 5ba, 5bb (обыкновенно обозначаемых «штыри 5»). Первая пара 5aa, 5ab расположена на первом конце корпуса 2. Вторая пара 5ba, 5bb расположена на втором конце корпуса 2, противоположном первому концу корпуса 2. Штыри 5 идут через соответствующие концы корпуса 2 и таким образом доступны снаружи корпуса 2. Штыри 5 таким образом формируют внешние штыри 5. Пространственная конфигурация штырей 5 является жесткой. Более конкретно, штыри 5 на каждой стороне сохраняют фиксированное расстояние и относительную ориентацию. Штыри 5 устроены для соединения с электрическим гнездом осветительного крепления для приема напряжения питания. Первый зажим 4a соединяют со штырем 5aa через переключатель 6. Второй зажим 4b соединяют со штырем 5ba. Как объяснено более подробно далее, схема между штырем 5aa и первым зажимом 4a разомкнута до тех пор, пока ламповое устройство 1 не будет правильно вставлено в осветительное крепление. Однако схема, сформированная между штырем 5ba и вторым зажимом 4b, замкнута независимо от состояния соединения между устройством 1 и осветительным креплением.
Переключатель 6 лампового устройства 1 можно приводить в действие для того, чтобы соединять штырь 5aa с зажимом 4a осветительного модуля 3. Состоянием переключателя 6 управляют посредством управляющей схемы 7, описанной подробно далее. Управляющая схема 7 содержит первый и второй входы, соединенные с первой парой штырей 5aa, 5ab. Управляющая схема 7 содержит третий вход, соединенный с элементом схемы 8. В настоящем варианте осуществления элемент схемы 8 принимает форму оптопары 8. Сторону первого контура, т.е. излучатель света, оптопары 8 соединяют со второй парой штырей 5ba, 5bb. Сторона второго контура, т.е. фотодатчик, соединяют с третьим входом управляющей схемы 7. Управляющую схему 7 соединяют с первой парой штырей 5aa, 5ab через выпрямитель 9. Аналогичным образом, оптопару 8 соединяют со второй парой штырей 5ba, 5bb через выпрямитель 10.
На фиг. 2 проиллюстрирована первая реализация схемы для лампового устройства 1. Управляющая схема 7 содержит контроллер 7ʹ переключателя. Контроллер 7ʹ переключателя выполнен с возможностью замыкать переключатель 6 в ответ на разность напряжений между его выводами, превышающую пороговое напряжение. Как проиллюстрировано, переключатель 6 и контроллер 7ʹ переключателя могут быть включены в тот же элемент схемы, формирующей реле. Реле может относиться к типу, известному само по себе, например к электромеханическому, электромагнитному (например, геркон), электротермическому (например, биметаллическому) или твердотельному типу. Фактическое значение порогового напряжения может варьировать между различными сценариями и для различных осветительных креплений. В настоящем варианте осуществления пороговое напряжение представляет собой напряжение, достаточное для того, чтобы заставлять контроллер 7ʹ переключателя замыкать переключатель 6. В некоторых примерах пороговое напряжение может быть нулем, причем контроллер 7ʹ переключателя выполнен с возможностью замыкать переключатель 6 в ответ на ненулевую разность напряжений между его выводами. Контроллер 7ʹ переключателя соединяют с выпрямителем 9 через транзистор Q1. Базу транзистора Q1 соединяют с выходом оптопары 8. Несмотря на то что Q1 проиллюстрирован как биполярный плоскостной транзистор (BJT), также можно использовать другие типы транзисторов, такие как металл-оксид-полупроводниковые полевые транзисторы (MOSFET) или полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом (JFET).
Если напряжение подают только на первую пару штырей 5aa, 5ab, транзистор Q1 будет выключен. Будет отсутствовать ток для того, чтобы привести в действие сторону первого контура оптопары 8 и вызвать ток на стороне второго контура оптопары 8. Таким образом управляющий сигнал не может течь от оптопары 8, через резистор R2 и в базу транзистора Q1. Контроллер 7ʹ переключателя, таким образом, не будет получать какой-либо ток, заставляющий переключатель 6 замыкаться. Таким образом, главный ток не может течь от штыря 5aa к штырю 5ba. Наоборот, если напряжение подают только на вторую пару штырей 5ba, 5bb, управляющая схема 7ʹ не будет получать напряжение, достаточное для того, чтобы заставлять переключатель 6 замыкаться.
Если первое напряжение, достаточное для того, чтобы заставлять управляющую схему 7ʹ замыкать переключатель 6 (т.е. напряжение, превышающее первое пороговое напряжение), подают на первую пару штырей 5aa, 5ab, и также второе напряжение, достаточное для того, чтобы заставлять оптопару 8 предоставлять управляющий сигнал транзистору Q1 (т.е. напряжение, превышающее второе пороговое напряжение), подают на вторую пару штырей 5ba, 5bb, управляющий сигнал, текущий через резистор R2, может включать в себя транзистор Q1. Контроллер 7ʹ переключателя после этого можно снабжать энергией посредством первого напряжения от первой пары штырей 5aa, 5ab. Если любую из первой пары штырей 5aa, 5ab или второй пары штырей 5ba, 5bb отсоединяют от напряжения питания, будет отсутствовать достаточная разность напряжений для приведения в действие контроллера 7ʹ переключателя или оптопары 8 соответственно. Тогда переключатель 6 будет размыкаться и прерывать течение тока между штырем 5aa и штырем 5ba. Таким образом, управляющая схема 7 и оптопара 8 вместе формируют схему, выполненную с возможностью замыкать переключатель 6 при условии, что разность напряжения между штырями первой пары 5aa, 5ab превышает первое пороговое напряжение в то же время, когда разность напряжения между штырями второй пары 5ba, 5bb превышает второе пороговое напряжение. Соответственно, эта схема выполнена с возможностью размыкать переключатель 6 при условии, что разность напряжения между или штырями первой пары 5aa, 5ab или штырями второй пары 5ba, 5bb падает ниже соответствующего порогового напряжения. Эта реализация, таким образом, позволяет вставлять и удалять ламповое устройство 1 из осветительного крепления, снабжаемого энергией, с пониженным риском электрического шока, если касаться штырей на свободном конце лампового устройства 1.
Как показано на фиг. 2, выпрямитель 9 содержит конденсатор C1 для усреднения выпрямленного напряжения переменного тока. Также выпрямитель 10 содержит конденсатор для той же цели. Эти конденсаторы предоставляют простой путь удерживать переключатель от размыкания между полупериодами выпрямленного напряжения переменного тока без необходимости выполнять специальную адаптацию управляющей схемы 7.
Ламповое устройство 1 можно использовать в осветительных креплениях различных типов. В качестве одного из примеров, ламповое устройство 1 можно использовать для усовершенствования конструкции существующего осветительного крепления для флуоресцентной лампы, т.е. флуоресцентной колбы. Такое осветительное крепление, как известно, может предоставлять напряжение возбуждения между противоположными концами флуоресцентной колбы. Оно дополнительно может содержать схему быстрого запуска, которая подает напряжение нагрева между штырями каждой пары соединительных штырей флуоресцентной колбы. Напряжение нагрева может нагревать нити флуоресцентной колбы. Когда ламповое устройство 1 используют в комбинации с таким осветительным креплением, напряжение нагрева соответствующих нитей подают на первую пару штырей 5aa, 5ab и вторые пары штырей 5ba, 5bb. Состоянием переключателя 6, таким образом, можно управлять на основе напряжений нагрева нити. Напряжение нагрева соответствующих нитей можно подавать на ламповое устройство 1, только когда все штыри 5 правильно вставлены в осветительное крепление. Осветительное крепление может быть выполнено с возможностью подавать напряжение возбуждения на штыри 5aa и 5ba. Главный ток между этими штырями 5aa и 5ba, таким образом, может течь, только когда ламповое устройство 1 правильно вставляют в осветительное крепление.
На фиг. 3 проиллюстрирована вторая реализация схемы для лампового устройства 1. Вторая реализация похожа на первую реализацию, но отличается тем, что управляющая схема 7 содержит преобразователь 11 мощности. Преобразователь 11 мощности выполнен с возможностью усиливать напряжение, получаемое от выпрямителя 9 до уровня, достаточного для замыкания переключателя 6. Подобно первой реализации схемы, управляющая схема 7 содержит вход для приема управляющего сигнала от оптопары 8. На фиг. 3 преобразователь 11 мощности представляет собой интегральную схему (IC), которая содержит вход для приема управляющего сигнала от оптопары 8. Преобразователь 11 мощности может содержать схемную логику, устроенную для того, чтобы подавать напряжение на управляющую схему 7ʹ для замыкания переключателя 6 при условии, что разность напряжений между входами преобразователя 11 мощности превышает пороговое напряжение в то же время, когда управляющий сигнал принимают на указанном входе преобразователя 11 мощности. Преобразователь 11 мощности может предоставлять стабильное рабочее напряжение для контроллера 7ʹ переключателя при различных условиях работы. Это может быть особенно благоприятным, когда ламповое устройство 1 используют для усовершенствования конструкции существующего осветительного крепления, как рассмотрено выше, поскольку различные балластные резисторы его схемы запуска могут вести к различным напряжениям нагрева нити. Тогда усилитель 11 мощности может усиливать низкие напряжения нагрева до уровня, достаточного для того, чтобы удерживать переключатель 6 замкнутым.
Преобразователь 11 мощности можно реализовать в виде повышающего преобразователя. Образцовая диаграмма схемы для повышающего преобразователя, содержащая индуктивность L1, диод D2, конденсатор C4 и полупроводниковый переключатель в форме MOSFET M1, представлена на фиг. 4. Повышающий преобразователь может быть выполнен с возможностью активироваться только при условии, что управляющий сигнал принимают от оптопары 8. Повышающий преобразователь, например, может содержать схему (например, в форме IC), выполненную с возможностью принимать управляющий сигнал от оптопары 8 и предоставлять разрешающий сигнал на затвор транзистора M1 только при условии, что IC повышающей схемы принимает управляющий сигнал от оптопары 8. При условии, что разрешающий сигнал не принимают посредством транзистора M1, транзистор M1 переходит в выключенное состояние, где повышающий преобразователь будет неактивным.
В осветительных креплениях может возникать такое, что один из контактов в гнезде осветительного крепления, в которое вставляют ламповое устройство 1, становится слабым. Например, это может происходить в старых осветительных креплениях из-за износа и поломки. Как результат, например, штырь 5aa или 5ab может терять электрический контакт с креплением. Тогда ламповое устройство 1 может не работать правильно. Со ссылкой на фиг. 3, если, например, штырь 5aa теряет электрический контакт с осветительным креплением, главный ток может течь через штырь 5ab, первый вывод выпрямителя 9, преобразователь 11 мощности, контроллер 7ʹ переключателя и переключатель 6 через второй вывод выпрямителя 9. Таким образом, несмотря на слабый контакт на штыре 5aa, контроллер 7ʹ переключателя снабжается энергией, где переключатель 6 может быть замкнут, и замыкание ведет к дополнительному увеличению тока. В ответ может возрастать напряжение на конденсаторе C2. В конечном итоге схема может плавиться из-за превышения напряжения. Чтобы бороться с этой ситуацией, в ламповом устройстве 1 может быть предусмотрена необязательная схема безопасности. Схема безопасности может быть расположена между выпрямителем 9 и преобразователем 11 мощности и быть адаптирована для того, чтобы в ответ на разность напряжения между первым и вторым выводами выпрямителя 9, превышающую заданное пороговое напряжение (т.е. защитный уровень), фиксировать разность напряжения.
На фиг. 4 проиллюстрирован пример реализации такой схемы 12 безопасности в комбинации со второй реализацией схемы, проиллюстрированной на фиг. 3. Однако следует отметить, что схему 12 также можно использовать в комбинации с первой реализацией схемы. Для упрощения понимания схемы 12 безопасности показаны только переключатель 6, контроллер 7ʹ переключателя, выпрямитель 9 и преобразователь 11 мощности. На фиг. 4 преобразователь 11 мощности реализуют в виде повышающего преобразователя. Остальная часть схемы идентична таковой на фиг. 3.
Схема 12 безопасности содержит диод Зенера Z1, резистор R3, конденсатор C3, тиристор T1 и диод D1. Например, в случае слабого контакта на штыре 5aa, как описано выше, напряжение на конденсаторе C2 будет увеличиваться. Однако в ответ на напряжение на конденсаторе C2, превышающее пороговое напряжение, заданное посредством диода Зенера Z1, тиристор T1 будет включен. Следовательно, главный ток будет течь через D1 и T1 вместо преобразователя 11 мощности и контроллера 7ʹ переключателя, и разность напряжений между выводами выпрямителя 9 может быть ограничена или зафиксирована.
Посредством включения тиристора T1 также предоставляют путь тока между входами преобразователя 11 мощности. Посредством выбора импедансов для D1 и T1 надлежащим образом, падение напряжения на D1 и T1 становится достаточным для приведения в действие преобразователя 11 мощности и, в свою очередь, контроллера 7ʹ переключателя. Тем самым ламповое устройство 1 может давать свет, даже если штырь 5aa теряет электрический контакт с осветительным креплением.
Схема 12 безопасности также может быть расположена между выпрямителем 10 и оптопарой 8, где лампа может работать, например, если штырь 5ba теряет электрический контакт с осветительным креплением. В этом случае, может быть полезно предусмотреть дополнительные диоды последовательно с диодом D1 для того, чтобы создавать достаточное падение напряжения для оптопары 8, чтобы работать, даже если штырь 5ba теряет электрический контакт.
На фиг. 5 проиллюстрирована схема 12ʹ безопасности альтернативной конструкции. Схема 12ʹ безопасности схожа со схемой 12 безопасности, но отличается тем, что вместо диода D1 и тиристора T1, схема 12ʹ безопасности содержит транзисторы Q2, Q3, Q4 и резисторы R4, R5, R6. Если штырь 5aa теряет свой электрический контакт с осветительным креплением, напряжение на C2 будет увеличиваться, как изложено выше со ссылкой на фиг. 4. Когда напряжение на C2 превышает пороговое напряжение, заданное посредством диода Зенера Z1, ток будет течь в базу Q2, где Q2 будет включен. Как результат, база Q4 будет заземлена, где Q4 будет выключен. Следовательно, Q3 будет выключен, поскольку ток базы к Q3 будет прерван с помощью Q4. Схема 12ʹ безопасности, таким образом, выполнена с возможностью отсоединять вывод выпрямителя 9 от преобразователя 11 мощности и, таким образом, управляющей схемы в ответ на разность напряжений, превышающую заданное пороговое напряжение.
На фиг. 6 схематически проиллюстрировано ламповое устройство 1ʹ в соответствии со вторым вариантом осуществления. Ламповое устройство 1ʹ схоже с ламповым устройством 1, но отличается тем, что вместо оптопары 8 ламповое устройство 1ʹ содержит токовый трансформатор 8ʹ. Функции других частей лампового устройства 1ʹ аналогичны их эквивалентам в ламповом устройстве 1, как описано выше. Первичную обмотку токового трансформатора 8ʹ соединяют со второй парой штырей 5ba, 5bb. Вторичную обмотку соединяют со входом управляющей схемы 7 через выпрямитель 10. Функция трансформатора 8ʹ тока аналогична функции оптопары 8. Напряжение переменного тока, подаваемое на первичную обмотку трансформатора 8ʹ тока через вторую пару штырей 5ba, 5bb, будет индуцировать напряжение переменного тока во вторичной обмотке трансформатора 8ʹ тока. Индуцированное напряжение переменного тока выпрямляют посредством выпрямителя 10 и формируют управляющий сигнал, который принимают посредством управляющей схемы 7. Как описано подробно выше, управляющая схема 7 будет замыкать переключатель 6 при условии, что разность напряжений между штырями первой пары 5aa, 5ab превышает пороговое напряжение в то же время, когда управляющий сигнал принимают от трансформатора 8ʹ тока.
Специалист в данной области понимает, что настоящее изобретение никаким образом не ограничено предпочтительными вариантами осуществления, описанными выше. Напротив, многие модификации и вариации возможны в пределах объема приложенной формулы изобретения. Например, и оптопара 8 и трансформатор 8ʹ тока содержат сторону первого контура и сторону второго контура, которые гальванически изолированы друг от друга. Несмотря на то что это обеспечивает дополнительную безопасность, другие элементы схемы, которые не содержат изоляции между сторонами первого и второго контура, можно использовать для того, чтобы генерировать управляющий сигнал для управляющей схемы 7. Управляющий сигнал, например, можно предоставлять управляющей схеме 7 посредством простого делителя напряжения или операционного усилителя, соединенного со второй парой штырей. Кроме того, несмотря на то что проиллюстрированные варианты осуществления включают в себя определенные элементы схемы, другие типы элементов схемы также можно использовать. Например, BJT можно заменить на MOSFET и наоборот. Многие элементы схемы (такие как диоды Зенера и тиристор) также моно заменять эквивалентными интегральными схемами, включая схемную логику, обеспечивающую функцию, схожую с элементами схемы. Кроме того, несмотря на то что ламповые устройства 1 содержат выпрямители 9, 10, их можно опустить в случае использования лампового устройства 1 в осветительном креплении, предоставляющем напряжение постоянного тока.
Дополнительно вариации в раскрытых вариантах осуществления может понять и осуществлять специалист при практическом осуществлении описываемое в заявке изобретения, изучив чертежи, раскрытие и приложенную формулу изобретения. В формуле изобретения слово «содержит» не исключает другие элементы или этапы, а формы единственного числа не исключают множественного. Сам факт того, что определенные средства перечислены во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает на то, что комбинация этих мер не может быть использована с преимуществом.