ЭЛЕКТРОННЫЙ ПУСКОРЕГУЛИРУЮЩИЙ АППАРАТ

Предложенная полезная модель относится к электротехнике, а именно к пускорегулирующим аппаратам, которые обеспечивают стабилизацию тока или напряжения, повышая тем самым надежность эксплуатации коммутируемых объектов, в частности люминесцентных ламп.
Из уровня техники известен пускорегулирующий аппарат для питания газоразрядных ламп, раскрытый в описании к патенту РФ RU 2175818 С 1, опубликованному 10.11.2001, МПК-7 Н 05 В 41/298.
Указанный пускорегулирующий аппарат для питания газоразрядных ламп содержит блок питания с источником постоянного тока, инвертор, стартовый генератор тока, индуктивно-емкостную балластную цепь и узел зажигания газоразрядных ламп. При этом инвертор включает сумматор, два ключа управления и последовательно соединенные таймер, блок управления и генератор, а аппарат снабжен датчиком увеличения напряжения на лампах, датчиком уменьшения напряжения на лампах, датчиком напряжения на внутренних накалах ламп и датчиком обрыва нижнего накала ламп. Указанные датчики соединены с сумматором, стартовый генератор тока соединен с источником постоянного тока и включает ограничительные резисторы, полевой транзистор, элементы опорного напряжения, фильтрующую емкость и токовый резистор. При запуске аппарата стартовый генератор запитан на управляющие схемы инвертора с обеспечением включения в работу его ключей и подачей питания на высокочастотный выпрямитель, осуществляющий питание источника постоянного напряжения и отключение стартового генератора тока.
Недостатком описанного выше пускорегулирующего аппарата является сложность его электронной схемы, что вызывает существенные затруднения
в поиске неисправности при выходе аппарата на аварийный режим работы и последующем устранении данной неисправности.
Наиболее близким к предложенному техническому решению является пускорегулирующий аппарат для люминесцентных ламп, раскрытый в описании к патенту РФ RU 2116009 С 1, опубликованному 20.07.1998, МПК-7 Н 05 В 41/18, 41/392.
Указанный пускорегулирующий аппарат для люминесцентных ламп содержит последовательно соединенные сетевой фильтр, инвертор, резонансный контур (по сути, генератор высокой частоты), связывающий аппарат с лампой, и схему защиты, вход которой соединен с инвертором, а выход - с резонансным контуром. При этом схема защиты дополнительно содержит датчик тока с диодным мостом, который через усилитель обратной связи соединен с входом оптрона, выход которого подсоединен к инвертору.
Однако описанный выше аппарат не позволяет надежно удерживать электрическую схему в положении «выключено» при выходе ее на аварийный режим работы (т.е. схема при возникновении аварийного режима работы сначала выключается, а затем без устранения причины аварии может самопроизвольно включиться), а также обеспечить возможность согласования индивидуальных входных параметров коммутируемого объекта с соответствующими параметрами на выходе пускорегулирующего аппарата.
Таким образом техническим результатом от использования предложенной полезной модели является обеспечение возможности быстрого механического восстановления электрического соединения коммутируемых объектов с рабочей сетью после устранения причин возникновения аварийного режима работы, а также возможность согласования индивидуальных входных параметров коммутируемого объекта с выходом пускорегулирующего аппарата.
Поставленная цель достигается тем, что в электронном пускорегулирующем аппарате для включения/выключения коммутируемых объектов, содержащем блок защиты коммутируемых объектов от перегрузки,
имеющий управляющий вход, предназначенный для подключения к выходу коммутируемых объектов с помощью электрической цепи обратной связи, и генератор высокой частоты, имеющий два параллельных рабочих канала, выходы каждого из которых предназначены для его подключения к коммутируемым объектам, в отличие от известных технических решений в состав аппарата дополнительно введен выпрямитель, вход которого предназначен для его подключения в рабочую сеть, при этом выпрямитель, блок защиты коммутируемых объектов от перегрузки и генератор высокой частоты соединены в последовательную электрическую цепь, в каждый из двух рабочих каналов генератора высокой частоты входят последовательно соединенные управляющий каскад и резонансный контур, а блок защиты коммутируемых объектов от перегрузки содержит тумблер для восстановления электрического соединения в случае его разрыва.
В предпочтительном варианте реализации предложенного устройства в качестве коммутируемых объектов использованы люминесцентные лампы, а корпус устройства выполнен из поливинилхлорида.
На фигуре показана структурная электрическая схема предлагаемого аппарата.
Предложенный пускорегулирующий аппарат содержит последовательно соединенные выпрямитель 1, блок защиты коммутируемых объектов от перегрузки 2 и генератор высокой частоты 3. При этом генератор высокой частоты 3 содержит два параллельных рабочих канала, в каждый из которых последовательно включены управляющий каскад (генератор задающей частоты) 4 и резонансный контур 5. В процессе работы выпрямитель 1 своим входом подключают к рабочей сети (с рабочим напряжением 220 В), а выходы каждого из резонансных контуров 5 генератора высокой частоты 3 подключают к коммутируемым объектам -люминесцентным лампам 6. Для предотвращения работы предложенного аппарата в аварийном режиме работы управляющий вход блока защиты коммутируемых объектов от перегрузки 2 (своим рабочим входом блок
защиты коммутируемых объектов от перегрузки 2 подсоединен к выходу выпрямителя 1) соединен с выходом люминесцентных ламп 6 с помощью электрической цепи обратной связи 7. Кроме того блок защиты коммутируемых объектов от перегрузки 2 содержит тумблер 8 для восстановления электрического соединения в случае его разрыва при выходе на аварийный режим работы. Для удобства пользования предложенным электронным пускорегулирующим аппаратом указанный тумблер 8 монтируется непосредственно на корпусе данного прибора.
Описанные выше электронные блоки устройства заключены в корпус из поливинилхлорида. Основными достоинствами данного материала является то, что он технологичен в производстве, легок и не горюч, что является особенно актуальным в электроприборах подверженных нагреву.
Все указанные выше блоки электронного пускорегулирующего аппарата являются стандартными элементами электрических схем и используются на практике в различных электрических и электромеханических устройствах.
Предложенный пускорегулирующий аппарат работает следующим образом.
Из рабочей сети на вход выпрямителя 1 подается переменное электрическое напряжение 220 В. Проходя через выпрямитель 1 напряжение сигнала выпрямляется, таким образом, что на его выходе будет выделено квазипостоянное напряжение с амплитудой примерно 105 В. Преобразование переменного напряжения рабочей сети в постоянное напряжение необходимо для обеспечения работы генератора высокой частоты 3, работающего на постоянном токе. Указанное постоянное напряжение поступает на вход блока защиты коммутируемых объектов от перегрузки 2. По своей сути блок защиты коммутируемых объектов от перегрузки 2 представляет собой электронно-управляемый ключ (реле), который открыт при нормальном рабочем состоянии пускорегулирующего аппарата и сразу разрывает электрическую цепь при возникновении аварийного режима работы
аппарата, т.е. при превышении таких параметров электрического сигнала на выходе каждой из люминесцентных ламп 6 как его напряжение, сила тока, частота неких предварительно заданных значений. После прохождения через блок защиты коммутируемых объектов от перегрузки 2 сигнал поступает на вход генератора высокой частоты 3. В отличие от своего прототипа каждый из двух параллельных каналов генератора высокой частоты содержит свои отдельные усилительный каскад 4 и резонансный контур 5. Это позволяет согласовать индивидуальные входные параметры коммутируемой люминесцентной лампы 6, в частности ее резонансную частоту (частоту мерцания), с соответствующими параметрами на выходе генератора высокой частоты 3. В каждом из двух параллельных рабочих каналов сигнал последовательно проходит через управляющий каскад 4, где формируется импульсный сигнал высокой частоты, а затем через резонансный контур 5, где сигнал согласуется с электрическими параметрами лампы (в частности частотой мерцания), и на выходе которого генерируется импульсное напряжение высокой частоты с амплитудой 220 В, которое является рабочим для соответствующей люминесцентной лампы 6.
При этом в процессе работы пускорегулирующего аппарата на выходе каждой из люминесцентных ламп 6 непрерывно измеряются такие параметры сигнала как напряжение, сила тока, частота. Для этого сигнал с выхода каждой из люминесцентных ламп 6 посредством обратной электрической связи подается на управляющий вход блока защиты коммутируемых объектов от перегрузки 2, в состав которого входят датчики указанных выше параметров сигнала (на фиг. не показано). В случае превышения по крайней мере одним из указанных параметров некого критического значения, определяемого параметрами рабочего режима коммутируемого объекта - люминесцентной лампы 6, блок защиты коммутируемых объектов от перегрузки 2 разрывает электрическую цепь. Восстановить электрическое соединение и вернуться к нормальному режиму работы можно только после устранения причин, приведших к выходу пускорегулирующего аппарата на
аварийный режим работы. После устранения причин, послуживших к выходу пускорегулирующего аппарата на аварийный режим работы, электрическое соединение можно снова восстановить, вернувшись к исходному нормальному режиму работы. Для того чтобы оператору сети не требовалось каждый раз при выходе какой-либо одной схемы подключения люминесцентных ламп 6 обесточивать всю рабочую сеть, а потом ее включать в состав блока защиты коммутируемых объектов от перегрузки 2 включен тумблер 8 для восстановления электрического соединения в случае его разрыва при выходе на аварийный режим работы. Устранив неполатки в работе одной из схем подключения люминесцентных ламп 6 достаточно вручную включить тумблер 8 и восстановить электрическое соединение в схеме.
Предложенное устройство сравнительно дешево и просто в изготовлении, поскольку оно может быть собрано на базе стандартных электронных блоков, а созданный на основании подобных электронных блоков пускорегулирующий аппарат позволяет надежно защитить различные коммутируемые объекты, например, такие как люминесцентные лампы, от перегрузки в режиме их включения/выключения. Предложенный пускорегулирующий аппарат также обеспечивает высокие эксплуатационные характеристики, так в частности обеспечен малый угол сдвига фаз входного и выходного напряжения - φ(cos φ≈0,98).