Устройство для зажигания и питания газоразрядной лампы постоянным током

Устройство для зажигания и питания газоразрядной ламны
постоянным током
Заявляемая полезная модель относится к электротехнике, а именно к оборудованию для электрического освещения, и может быть использована для импульсного зажигания и питания газоразрядных ламп, таких например как дуговые ртутные лампы, и подобные светильники, в которых напряжение зажигания образуется с помощью диодно-конденсаторных ячеек умножения напряжения.
Известно устройство для зажигания и питания газоразрядной лампы постоянным током (см. патент РФ №. 2192714 «Устройство для зажигания газоразрядных ламп высокого давления, МПК-7 Н05В 41/231, Н05В41/292 заявл. 2000.12.04).
Известное устройство, содержит времязадающий элемент, импульсный автотрансформатор, к выводам первичной обмотки которого подключены последовательно соединенные конденсатор и пороговый элемент, шунтированный обратным диодом, цепочку из последовательно соединенных резистора и диода, соединенную одним выводом с ключевым блоком, с одним из вьшодов питания времязадающего элемента, с одним из выводов порогового элемента и
промежуточным низковольтным вьтодом импульсного автотрансформатора.
Известное устройство достаточно надежно и обеспечивает автоматическое повторное зажигание лампы, если она погасла из-за перерыва подачи напряжения питания, а также в нем предусмотрена защита от аномально высоких бросков напряжения, например защита от разряда молнии.
20 О 5 1 2 9
МПК-7: Н05В 41/232, Н05В 41/292
Однако его недостаток заключается в громоздкости схемы, что увеличивает стоимость устройства особенно, учитывая огромные масштабы использования газоразрядных ламп для освещения улиц и производственных цехов.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели по существенным признакам, достигаемому эффекту и выбранным в качестве прототипа является устройство для зажигания и питания газоразрядной лампы постоянным током по патенту РФ № 2080749. МПК-6 Н05В 41/232, заявл. 1997.05.27.
Прототип содержит диоды 1-4, составляющие мостовой выпрямитель, дроссель 5, который одним выводом подключен к сети, а другим к разноименным выводам диодов 3 и 4, две одинаковые цепочки из последовательно соединенных полупроводниковых резисторов и конденсаторов 6 и 7, 8 и 9, соответственно. Общая точка соединения этих цепочек подключена к разноименным выводам диодов 1 и 2 и ко второму проводу сети, а свободные выводы к выходу мостового выпрямителя и к электродам газоразрядной лампы.
Как и устройство по выщеуказанному аналогу, прототип направлен на повышение надежности зажигания и питания газоразрядной лампы, но имеет более простую и дещевую схему.
Недостатком прототипа является отсутствие защиты при апомалыго ВЫСОКИХ напряжениях, вызываемых отсутствием защиты газоразрядной лампы от броска напряжения в сети, который случается при разряде молнии.
Задачей заявляемой полезной модели является защита газоразрядной лампы от аномальных бросков напряжения в сети, например при разряде молнии, без удорожания схемы зажигания и питания.
Техническим результатом, обеспечивающим достижение поставленной задачи, является быстрая разрядка конденсатора благодаря резисторам в схеме зажигания и питания лампы.
Указанная задача достигается тем, что в известном устройстве для зажигания и питания газоразрядной лампы постоянным током, содержащем дроссель, выполненный на четьфех диодах мостовой выпрямитель, первый конденсатор, одним выводом соединенный с катодами первого и третьего диодов, а вторым - с первым полупроводниковым резистором, второй конденсатор, одним выводом соединенный с одним из электродов лампы и с анодами второго и четвертого диодов, а вторым - со вторым полупроводниковым резистором, имеющим общую точку соединения с первым полупроводниковым резистором, подключенную к первому проводу сети, согласно полезной модели, устройство дополнительно снабжено цепочкой из последовательно соединенных между собой третьего конденсатора, первого резистора, второго резистора и четвертого конденсатора, причем второй вьшод последнего подключен к анодам второго и четвертого диодов, а второй вывод третьего конденсатора подключен к катодам первого и третьего диодов и к входу дросселя, общая точка соединения первого и второго резисторов подключена к разноименным выводам первого и второго диодов и через пятый конденсатор, к которому параллельно подключен третий резистор, к второму проводу сети, а общая точка соединения первого и второго полупроводниковых резисторов подключена к разноименным выводам третьего и четвертого диодов, при этом второй электрод лампы подключен к выходу дросселя.
Исследования, проведенные по источникам патентной и научнотехнической информации, показали, что заявляем устройство для зажигания и
питания газоразрядной лампы постоянным током неизвестно и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критерию «новизна.
Заявляемое устройство может быть изготовлено в промышленных условиях заводских цехов заводов или специализированных малых предприятий на стандартном оборудовании, которое вьшускается как отечественной, так и зарубежной промьппленностью.
Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемому устройству новые свойства, позволяющие рещить поставленную задачу.
Благодаря установке пятого конденсатора с параллельно подключенным к нему третьим резистором в провод сети и введению цепочки из последовательно соединенных между собой третьего конденсатора, первого резистора, второго резистора и четвертого конденсатора на входе мостового выпрямителя, происходит быстрое разряжение конденсаторов при аномально высоких бросках напряжения в сети. Вследствие этого, не происходит значительного увеличения напряжения и лампа работает стабильно.
Заявляемое устройство для зажигания и питания газоразрядной лампы постоянным током поясняется чертежом, где представлена его принципиальная электрическая схема.
Заявляемое устройство для зажигания и питания газоразрядной лампы постоянным током содержит диоды 1-4, образующие мостовой выпрямитель, первый конденсатор 5, одним вьюодом соединенный с катодами диодов 1, 3, а вторым - с первым полупроводниковым резистором 6, второй конденсатор 7, одним выводом соединенный с анодами диодов 2, 4, а вторым вьгеодом со вторым полупроводниковым резистором 8, имеющим общую точку 9 с первым полупроводниковым резистором 6, подключенную к первому проводу
электрической сети напряжением 220 В или 380 В. Первый вьшод конденсатора 7 также подключен к одному из электродов газоразрядной лампы 10. Общая точка 9 соединения выводов полупроводниковых резисторов 6, 8 подключена к разноименным вьшодам диодов 3,4 (аноду диода 3 и катоду диода 4).
Ко второму электроду газоразрядной лампы 10 подключен дроссель 11, второй вьшод которого подключен к катодам диодов 1 и 3 и выводу конденсатора 5. К их общей точке соединения подключена цепочка из последовательно соединенных между собой третьего конденсатора 12, первого резистора 13, второго резистора 14 и четвертого конденсатора 15, второй вывод которого подключен к анодам диодов 2, 4. Общая точка 16 соединения резисторов 13, 14 подключена к разноименным выводам диодов 1, 2 и ко второму проводу электрической сети через пятый конденсатор 17, к которому параллельно подключен третий резистор 18.
Заявляемая полезная модель работает следующим образом.
Напряжение сети поступает на пятый конденсатор 17, и он, заряжаясь, подает его на вход мостового вьшрямите.11Я, а именно на разноименные выводы диодов 1, 2. Через указанные диоды 1, 2 заряжаются до амплитудного значения конденсаторы 5 и 7. В связи с тем, что сопротивление полупроводниковых резисторов 6, 8 мало, они лишь ограничивают токи заряда и разряда конденсаторов 5, 7. Суммарное напряжение на них, достигнув определенной величины и, пройдя через дроссель 11, зажигает газоразрядную лампу 10. В схеме устанавливается рабочий режим.
После запуска лампы 10 через полупроводниковые резисторы 6, 8 протекает больший ток, чем при зажигании лампы, и они разогреваются так, что сопротивление в цепи значительно увеличивается. В результате понижаются токи
заряда конденсаторов 5, 7, которые не оказывают влияния на дальнейшую работу схемы.
При значительном кратковременном увеличении напряжения в электрической сети происходит быстрая разрядка конденсатора 17, благодаря резисторам 18, 13, 14. В результате газоразрядная лампа продолжает нормально работать.
Преимущества заявляемого устройства:
-защита сети от аномальных бросков напряжения;
-улучшение частотных характеристик подаваемого напряжения;
-снижение коэффициента мерцания при понижении напряжения в сети;
-устойчивое зажигание при низких температурах за счет быстрого разогрева лампы;
-надежность работы и долговечность ламп;
-снижение шума, что особенно важно в закрытых помещениях;
-экономия электроэнергии;
-увеличение светового потока, создаваемого лампой.