УСТРОЙСТВО ПИТАНИЯ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ

Устройство питания газоразрядной лампы
Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована при проектировании пускорегулирующих устройств газоразрядных, в частности, люминисцентных, ламп.
Известно устройство питания газоразрядной лампы, содержащее преобразователь постоянного напряжения в переменное, выход которого через резонансный LC контур соединен с соответствующими электродами газоразрядной лампы, узел защиты с трансформатором тока, включенным в цепь тока лампы, и бистабильным элементом с удерживающей цепью(1). В данном устройстве обеспечена защита преобразователя при длительном незажигании лампы и его повторный запуск после устранения неисправности в лампе. Однако устройство защиты сложно и нетехнологично. Наиболее близким к данной полезной модели является устройство питания газоразрядной лампы, содержащее преобразователь постоянного напряжения в переменное, входом подсоединенный к входным выводам устройства, служащим для подключения к источнику постоянного напряжения, а цепью выходных выводов - через дроссель резонансного LC контура - к первым выводам электродов газоразрядной лампы, вторые выводы электродов которой подключены к цепи конденсатора резонансного LC контура, узел защиты, содержащий управляющий ключ, служащий для формирования разрешающего или запрещающего работу преобразователя постоянного напряжения в переменное сигнала на его управляющем входе, присоединенном к выходу управляющего ключа, выход которого через пороговый элемент подключен к конденсатору времязадающей ЦС-цепочки, соединенной с дополнительным источником постоянного напряжения. В известном устройстве (2) узел защиты обеспечивает отключение преобразователя при неисправности лампы, однако, когда рабочее напряжение на электродах лампы близко к напряжению ее зажигания, напряжение на -JLдополнительной обмотке дросселя, с которой происходит съем информации для срабатывания узла защиты, в рабочем режиме работы лампы и в аварийном режимах будет отличаться незначительно, что может привести к ложному срабатыванию узла защиты и, следовательно, снижению надежности. Кроме того при изменении типа лампы необходимо изменять соотношение числа витков дросселя и его дополнительной обмотки, что ведет к ухудшению технологичности устройства и сложности изготовления.
Техническим результатом, который может быть достигнут при использовании данной полезной модели, является повышение надежности и технологичности устройства. Технический результат достигается тем, что в устройстве питания газоразрядной лампы, содержащем преобразователь постоянного напряжения в переменное, входом подсоединенный к входным выводом устройства, служащим для подключения к источнику постоянного напряжения, а цепью выходных выводов - через дроссель резонансного LC контура - к первым выводам электродов газоразрядной лампы, вторые выводы электродов которой подключены к цепи конденсатора резонансного LC контура, узел защиты, содержащий управляющий ключ, служащий для формирования разрешающего или запрещающего работу преобразователя постоянного напряжения сигнала на его управляющем входе, присоединенном к выходу управляющего ключа, выход которого через пороговый элемент подключен к конденсатору времязадающей J C-цепочки, соединенной с дополнительным источником постоянного напряжения (2), в указанные цепи выходных выводов преобразователя постоянного напряжения в переменное и конденсатора резонансного LC контура введены соответсвеннно, включенные встречно друг относительно друга и одинаковые по числу витков первичные обмотки трансформатора тока, вторичная обмотка которого, являющаяся входом узла защиты, подсоединена к соответствующим входным выводам шунтирующего ключа, выход которого присоединен к конденсатору времязадающей ЦС-цепочки. Кроме того шунтирующий ключ может быть выполнен на двух транзисторах одного
3942$ 381 -3
99/2$-
типа проводимости, эмиттер первого из которых, образующий первый входной вывод шунтирующего ключа, присоединен к базе второго транзистора, эмиттер которого, соединенный с базой первого транзистора, образует второй входной вывод шунтирующего ключа, выходом которого являются объединенные коллекторы обоих транзисторов и эмиттер второго транзистора.
На чертеже представлена схема устройства. Устройство содержит преобразователь постоянного напряжения в переменное 1, который может быть выполнен по схеме инвертора на транзисторах, вход которого присоединен к входным выводам устройства, служащим для подключения к источнику постоянного напряжения. Цепь выхоных выводов преобразователя 1 соединена через дроссель 2 резонансного LC контура с первыми выводами электродов газоразрядной лампы 3, вторые выводы которых подключены к цепи конденсатора 4 этого же контура. В цепи выходных выводов преобразователя постоянного напряжения в переменное 1 и конденсатора 4 введены последовательно соответственные первичные обмотки 5 и 6 трансформатора тока 7, включенные встречно друг относительно друга и одинаковые по числу витков. Вторичная обмотка 8 трансформатора тока 7 подсоединена к первому и второму входным выводам шунтирующего ключа 9, выход которого соединен с конденсатором 10 времязадающей  цепочки, соединенной с дополнительным источником постоянного напряжения. Конденсатор 10 через пороговый элемент 11 подключен ко входу управляющего ключа 12, обеспечивающего формирование включающего (разрешающего) или выключаюшего( запрещающего) работу преобразователя 1 сигнала на его управляющем входе 13. Элементы 5-12 образуют узел защиты пеобразователя постоянного напряжения по току при возможных неисправностях лампы 3. Шунтирующий ключ 9 может быть выполнен на двух транзисторах одного типа проводимости, включенных соответственно по схемам с  ОЭ. Эмиттер первого из транзисторов, -Уобразующий первый входной вывод ключа 9, присоединен к базе второго транзистора, эмиттер которого , соединенный с базой первого транзистора, образует второй входной вывод ключа 9. Объединенные коллекторы обоих транзисторов и эмиттер второго транзистора являются выходом шунтирующего ключа 9.
Устройство работает следующим образом. При подключении входных выводов устройства к источнику постоянного напряжения на выходе преобразователя 1 формируются импульсы переменного напряжения (типа меандр), поступающие через резонансный LC контур на электроды газоразрядной лампы 3. Одновременно с этим начинается заряд времязадающего конденсатора 10 от источника постоянного напряжения 14 через резистор 16. На управляющем входе 13 преобразователя постоянного напряжения в переменное 1 отсутствует сигнал, запрещающий его работу, т.к. через лампу 3 течет ток, вызывающий падение напряжения на обмотках 5,6 трансформатора тока 7, на обмотке 8 формируется сигнал, отпирающий шунтирующий ключ 9, который закорачивает конденсатор 10, и на входе управляющего ключа 12 формируется запирающий его сигнал. Чтобы исключить ложное срабатывание управляющего ключа 12, время переходных процессов в лампе 3 должно быть меньше времени заряда конденсатора 10 до уровня срабатывания порогового элемента 11.
При возникновении неисправности в лампе 3 (например, повреждении колбы, но при сохранении контакта электродов с цепью выходных выводов преобразователя 1 и резонансным LC контуром) с возникновением токового резонанса суммарное напряжение на обмотках 5 и 6 равно нулю (из-за их встречного включения), напряжение на обмотке 8 так же равно нулю, шунтирующий ключ 9 запирается и снимает шунтирование СЮ, напряжение на котором начинает расти до величины порога срабатывания порогового элемента 11. На входе управляющего ключа 12 формируется отпирающий его сигнал и на управляющем входе 13 появляется сигнал, прекращающий работу преобразователя 1. Для
9УМ5381 -Гсрабатывания шунтирующего ключа 9 необходимо, чтобы напряжение на его входе было бы равно напряжению отпирания первого транзистора, т.е. намного меньше, чем в известных схемах ключей аналогичного назначения, например, в (3), что говорит о том, что увеличена чувствительность схемы к входному сигналу и создана возможность выбора токового трансформатора 7 с минимальным числом витков при высокой технологичности изготовления. Первичные обмотки 5, 6 выполнены в виде одного витка, прошивающего кольцевой сердечник малого диаметра с намотанной на него вторичной обмоткой 8. Обмотки могут являться элементами конструкции блока питания и быть размещены на плате в виде перемычек.
Таким образом в устройстве обеспечена четкая защита источника питания по току при возникновении неисправности в газоразрядной лампе, причем срабатывание защиты не критично к типу ламп.
Составитель Хандогин В.И.
Источники информации, принятые во внимание при составлении описания:
1.RU 1507215 АЗ,Н05В 41/29,1982.
2. Силовые полупроводниковые приборы пер. с английского под ред. В.В. Токарева, Воронеж, с.400,с.594,1995 г.
3.ж.Светотехника,№5,с.7,1992 г.
39/Я 3J