ЭЛЕКТРОННЫЙ БАЛЛАСТ ДЛЯ РАЗРЯДНЫХ ЛАМП

ЭЛЕКТРОННЫЙ БАЛЛАСТ ДЛЯ РАЗРЯДНМХ ЛАМП
Область техники.
Полезная модель относится к электротехнике, конкретно - к пускорегулирующей аппаратуре люминесцентных ламп, и может быть использована при создании экономичных осветителей с малым уровнем помех в осветительных установках широкого профиля.
Уровень техники.
Наиболее близким по технической сущности к предложенной полезной модели является электронный балласт для разрядных ламп, содержащий генератор, в состав которого входят первый и второй транзисторы, первый и второй диоды и запускающий трансформатор, первый вывод первичной обмотки которого соединен с первым выводом первой базовой обмотки, коллектором второго транзистора, анодом первого диода и катодом второго диода, а первый вывод второй базовой обмотки соединен с отрицательной шиной питания, катод первого диода соединен с коллектором первого транзистора и положительной шиной питания, а анод второго диода соединен с отрицательной iMHoA питания, катушка индуктивности, первая разрядная лампа, первый зажигающий конденсатор, фильтр низких частот, выпрямитель, сетевой фильтр и магистраль переменного тока, причем первый вывод катушки индуктивности соединен с первым выводом пеового катода первой разрядной лампы, второй вывод которого соединен с первой обкладкой первого зажигающего конденсатора, вторая обкладка которого
МПК6 Н05В 41/29
соединена с первым выводом второго катода первой разрядной лампы, фильтр низких частот подключен параллельно выходу выпрямителя, который последовательно с сетевым фильтром подключен к сетевой магистрали (Патент СССР No 1457821, кл.НОЗВ 41/29, 1989г.) Указанное техническое решение не обладает достаточной экономичностью и надежностью работы.
Сущность полезной модели.
Техническим результатом использования полезной модели является повышение надежности ее работы за счет введения защиты при нестабильности входного сетевого напряжения, при физическом разрушении нагрузочных ламп, а также повышения экономичности за счет возможности последовательного подключения двух разрядных ламп к одному электронному балласту и повышения их срока службы. Указанный технический результат достигается тем, что в электронный балласт для разрядных ламп, содержащий первый и второй транзисторы, первый и второй диоды, запускающий трансформатор, катушку индуктивности, первую разрядную лампу, первый зажигающий конденсатор, фильтр низких частот, выпрямитель, сетевой фильтр и магистраль переменного тока причем первый вывод первичной обмотки запускающего трансформатора соединен с первым выводом его первой базовой обмотки, коллектором второго транзистора, анодом первого диода и катодом второго диода, а первый вывод второй базовой обмотки соединен с отрицательной шиной питания, катод первого диода соединен с коллектором первого транзистора и положительной шиной питания, а анод второго диода соединен с отрицательной шиной питания, первый вывод катущки индуктивности соединен с первым выводом первого катода первой разрядной лампы, второй вывод которого соединен с первой обкладкой первого зажигающего конденсатора, вторая обкладка которого соединена с первым выводом второго катода первой раз- 2 рядной лампы, фильтр низких частот подключен параллельно выходу выпрямителя, который последовательно с сетевым фильтром подключен к сетевой магистрали, введены третий транзистор, первый и второй динисторы, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой диоды, первый и второй дроссели, первый, второй, третий и четвертый конденсаторы, вторая разрядная лампа, второй зажигающий конденсатор и четырнадцать резисторов, причем первый резистор включен между положительной шиной питания и соединенными анодом третьего диода, входом первого динистора и первой обкладкой первого конденсатора, вторая обкладка которого подключена к отрицательной шине питания, второй резистор включен между положительной шиной питания и катодом третьего диода, который соединен с анодом первого диода и первой обкладкой второго конденсатора, вторая обкладка которого подключена к положительной шине питания, третий резистор включен между коллектором второго транзистора и эмиттером первого транзистора, соединенного с анодом четвертого диода, катод которого соединен с базой первого транзистора и, через четвертый резистор, с первым выводом первого дросселя, второй вывод которого соединен со вторым выводом первой базовой обмотки запускающего трансформатора, первый вывод первого дросселя соединен также с анодом шестого диода, катод которого соединен с коллектором первого транзистора, пятый резистор включен между отрицательной шиной питания и эмиттером второго транзистора, соединенного с анодом пятого диода, катод которого соединен с базой второго транзистора, выходом первого динистора, коллектором третьего транзистора и, через шестой резистор, с первым выводом второго дросселя, второй вывод которого соединен со вторым выводом второй базовой обмотки запускающего трансформатора, первый вывод которой соединен с эмиттером третьего транзистора, база которого через седьмой резистор соединена с выходом второго динистора, первый вывод второго дросселя соединен также с анодом седьмого диода.
- 3 катод которого соединен с коллектором второго транзистора, восьмой резистор включен между положительной шиной питания и первым выводом девятого резистора, соединенного с катодом восьмого диода, входом второго динистора и положительной обкладкой третьего конденсатора, выполненного поляризованным, отрицательная обкладка которого соединена со вторым выводом девятого резистора и с отрицательной шиной питания, второй вывод первичной обмотки запускающего трансформатора соединен с первой обкладкой четвертого конденсатора, вторая обкладка которого соединена со вторым выводом катушки индуктивности, первый вывод которой соединен с первым выводом десятого резистора, второй вывод которого соединен с первыми выводами десятого и одиннадцатого резисторов, вторые выводы которых соединены соответственно с анодом восьмого диода и отрицательной шиной питания, параллельно обкладкам первого зажигающего конденсатора подключен тринадцатый резистор, выполненный в виде терморезистора, второй вывод второго катода первой разрядной лампы соединен с первым выводом первого катода второй разрядной лампы, между вторым выводом первого катода второй разрядной лампы и первым выводом ее второго катода включены параллельно соединенные второй зажигающий конденсатор и четырнадцатый резистор, выполненный в виде терморезистора, второй вывод второго катода второй разрядной лампы соединен с отрицательной шиной питания, а сетевой фильтр включает в себя первый и второй резисторы, выполненные в виде терморезисторов, и первый и второй конденсаторы, причем первая фаза сетевой магистрали соединена с первой обкладкой второго конденсатора и первыми выводами первого и второго резисторов, второй вывод первого резистора соединен с первой обкладкой первого конденсатора и является первым выходом сетевого фильтра, а вторая обкладка первого конденсатора соединена со вторым выводом второго резистора, со второй обкладкой второго конденсатора, со второй фазой сетевой магистрали и является вторым выходом сетевого фильтра.
Перечень фигур чертежей.
На чертеже представлена принципиальная злектрическая схема электронного балласта для разрядных ламп.
Возможность осуществления полезной модели. Электронный балласт для разрядных ламп содержит три транзистора 1-3, восемь диодов 4-11, запускающий трансформатор 12, включающий в себя первичную обмотку 13 и первую и вторую базовые обмотки 14, 15, первую и вторую разрядные лампы 16, 17, первый и второй зажигающие конденсаторы 18, 19, фильтр 20 низких частот, выпрямитель 21, сетевой фильтр 22, первый и второй динисторы 23, 24, первый и второй дроссели 25, 26, катушку 27 индуктивности, четыре конденсатора 28-31, четырнадцать резисторов 32-45, а сетевой фильтр включает в себя первый и второй резисторы 46, 47 и первый и второй конденсаторы 48, 49, причем сетевая магистраль через сетевой фильтр 22 подключена к выпрямителю 21, параллельно выходу которого подключен фильтр 20 низких частот, первый вывод обмотки 13 запускающего трансформатора 12 соединен с первым выводом его обмотки 14, коллектором транзистора 2, катодами диодов 4, б, анодом диода 5, первой обкладкой конденсатора 29 и, через резистор 33, с положительной шиной питания, анод диода 4 соединен с входом динистора 23, первой обкладкой конденсатора 28 и, через резистор 32, с положительной ииной питания, которая соединена со второй обкладкой конденсатора 29, катодами диодов 5. 9 и коллектором транзистора 1, вторая обкладка конденсатора 28 соединена с анодом диода 6 и отрицательной шиной питания, резистор 34 включен между коллектором транзистора 2 и эмиттером транзистора 1, соединенного с анодом диода 7, катод которого соединен с базой транзистора 1 и, через резистор 35, с первым выводом дросселя 25 и
- 5 анодом диода 9, второй вывод дросселя 25 соединен со вторым выводом обмотки 14 запускающего трансформатора 12, резистор 36 включен меаду отрицательной шиной питания и эмиттером транзистора 2, соединенного с анодом диода 8, катод которого соединен с базой транзистора 2, выходом динистора 23, коллектором транзистора 3 и, через резистор 37, с первым выводом дросселя 26 и анодом диода 10, катод которого соединен с коллектором транзистора 2, второй вывод дросселя 26 соединен со вторым выводом обмотки 15 запускающего трансформатора 12, первый вывод которой соединен с отрицательной шиной питания и эмиттером транзистора 3, база которого через резистор 38 соединена с выходом динистора 24, вход которого соединен с катодом диода И, положительной обкладкой конденсатора 30 и с первыми выводами резисторов 39 и 40, вторые выходы которых соединены соответственно с положительной и отрицательной шинами питания, а отрицательная обкладка конденсатора 30 соединена с отрицательной шиной питания, анод диода 11 соединен через резистор
42с первыми выводами резисторов 41 и 43, второй вывод резистора
43соединен с отрицательной шиной питания, а второй вывод резистора 41 соединен с первым выводом катушки 21 индуктивности, второй вывод которой соединен с первой обкладкой конденсатора 31, вторая обкладка которого соединена со вторым выводом обмотки 13 запускающего трансформатора 12, первый вывод катушки 27 индуктивности соединен также с первым выводом первого катода разрядной лампы 16, между вторым выводом первого катода и первым выводом второго катода которой подключены параллельно соединенные конденсатор 18 и резистор 44, второй вывод второго катода разрядной лампы 16 соединен с первым выводом первого катода разрядной лампы 17, между вторым выводом первого катода и первым выводом второго катода которой подключены параллельно соединенные конденсатор 19 и резистор 45, второй вывод второго катода разрядной лампы 17 соединен с отрицательной шиной питания а сетевой фильтр 22 содер- 6 жит терморезисторы 46, 4 и конденсаторы 48, 49, причем первая фаза сетевой магистрали соединена с первой обкладкой конденсатора 49 и первыми выводами терморезисторов 46, 47, второй вывод резистора 46 соединен с первой обкладкой конденсатора 48 и является первым выходом сетевого фильтра 22, а вторая обкладка конденсатора 48 соединена со вторым выводом резистора 47, со второй обкладкой конденсатора 49, со второй фазой сетевой магистрали и является вторым выходом сетевого фильтра 22.
Электронный балласт работает следующим образом, В первый момент времени после подачи переменного напряжения 220В на вход сетевой магистрали колебания в схеме отсутствуют и транзисторы 1, 2 закрыты. Конденсатор 31 через резисторы 33, 44, 45 (при подключенной нагрузке в виде разрядных ламп 16, 17) заряжен до некоторого напряжения. За счет протекающего через резистор 32 тока, напряжение на конденсаторе 28 увеличивается и при достижении порогового значения, открывается динистор 23, обеспечивая протекание короткого импульса тока в базу транзистора 2. Транзистор 2 открывается и конденсатор 31 разряжается через обмотку 13 трансФорматора 12, вызывая в обмотке 15 ток, который поддерживает открытое состояние транзистора 2. Через время, определяемое величинами индуктивности катушки 27, емкости конденсаторов 18, 19, и параметрами самого трансформатора 12, ток через обмотку 15 спадает, закрывая транзистор 2. Изменение магнитного потока в трансФорматоре 12 наводит в обмотке 14 ЗДС, ток которой открывает транзистор 1. Ток, протекающий через конденсатор 31 и колебательный контур в виде последовательно включенных катушки 27, конденсаторов 18, 19 и обмотку 13 трансформатора 12, поддерживает открытое состояние транзистора 1. По спаду этого тока транзистор 1 закрывается, при этом транзистор 2 открывается и процесс повторяется. Чтобы узел запуска (представляющий собой совокупность конденсатора 28, резистора 32 и динистора 23 с соответствующими свя- 7 зями) не влиял на дальнейшую работу схемы, разряд конденсатора 28 производится через диод 4 и периодически открывающийся транзистор 2. Для защиты транзисторов 1 и 2 в моменты их переключения, применены защитные диоды 5. б, а также резисторы 34, 36, включенные в змиттерные цепи и создающие отрицательную обратную связь по току. Диоды , 8 шунтируют переход база-эмиттер транзисторов 1, 2 и защищают их от обратного напряжения при запирании. Для уменьшения времени переключения транзисторов в схему введены резисторы 35, 3 и диоды 9, 10, Зти элементы препятствуют входу транзисторов 1, 2 в режим глубокого насыщения. Дроссели 25, 26, создавая соответствующую форму базового тока транзисторов 1, 2, также способствуют снижению потерь на их переключение.
При возможном физическом разрушении колб нагрузочных ламп 16, 17, колебательный контур катушка 27 - конденсаторы 18, 19 оказывается ненагруженным, в результате чего напряжение на элементах этого контура и ток, протекающий через эти элементы, а, следовательно, и через транзисторы 1, 2, резко возрастает, что может привести к выходу из строя всего устройства. Для защиты от такой ситуации, в схему электронного балласта введена совокупность транзистора 3, динистора 24, диода 11, конденсатора 30 и резисторов 38-43 с соответствующими связями.
Конденсатор 30 заряжается напряжением конденсаторов 18, 19 через цепи делителей резистор 42 - диод 11 - резистор 40, резисторы 41, 43. При повышении напряжения на конденсаторах 18, 19 повышается напряжение и на конденсаторе 30, которое при достижении определенного значения, открывает динистор 24. Ток разряда конденсатора 30 через открытый динистор 24 и резистор 38 открывает транзистор 3, который, шунтируя цепь базы транзистора 2, закрывает его, срывая колебания схемы. Открытое состояние динистора 24 поддерживается напряжением на делителе резисторы 39, 40.
- 8 сетевом фильтре применен варистор 4. Терморезистор 46 за счет его большого сопротивления в холодном состоянии ограничивает ток заряда конденсатора фильтра 20 низких частот. Затем, по мере разогрева его сопротивление снижается.
Чтобы увеличить срок слуябы нагрузочной лампы, необходимо перед ее включением разогреть нити накала. Эту функцию выполняют позисторы 44, 45, величины сопротивления которых в холодном состоянии малы, в результате чего через нити накала ламп протекает ток, достаточный для их быстрого разогрева. После разогрева газовый промежуток ламп пробивается. Одновременно, сопротивление нагретых в результате протекания тока позисторов 44, 45 повышается и они перестают оказывать влияние на режим работы устройства.
- 9 ФОРМУЛА