ПУСКОРЕГУЛИРУЮЩИЙ АППАРАТ ДЛЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП

Изобретение относится к электротехнике, в частности к пускорегулирующим аппаратам (ПРА) обеспечивающим предварительный прогрев катодов лампы и ее «мягкий» старт и стабилизацию напряжения на лампе, за счет этого, увеличивая срок ее службы. И реализовано на минимальном числе компонентов.
Известны различные схемы пускорегулирующих аппаратов, которые обеспечивают стабильность светового потока. Все они состоят из: источника напряжения постоянного тока, инвертора, резонансного контура и схемы обратной связи. Причем схема обратной связи содержит датчик тока выполненный как вторичная обмотка дросселя колебательного контура, или трансформатора, первичная обмотка которого подключена последовательно с дросселем и схему управления содержащую блок формирования импульсов управления, выполненный с возможностью формирования постоянной длительности паузы между импульсами управления, подключенный к управляющему входу инвертора [1], или датчик тока с диодным мостом, который через усилитель обратной связи соединен с оптроном, выход которого подсоединен к инвертору [2].
Надо отметить, что реализация датчика тока в виде вторичной обмотки дросселя колебательного контура, или трансформатора, введение блока формирования импульсов управления или диодного моста с усилителем обратной связи и оптрона приводит к значительному усложнению, удорожанию и увеличению габаритов устройства, что не всегда оправдано. Также в приведенных устройствах отсутствуют элементы обеспечивающие предварительный подогрев катодов лампы и ее «мягкий» старт.
Задача полезной модели - устранение этих недостатков и снижение стоимости ПРА, что может значительно расширить область их применения.
Поставленная задача достигается введением в пускорегулирующий аппарат, состоящий из подключенного к источнику постоянного напряжения инвертора, один выход которого соединен с общей точкой схемы, другой через индуктивность
с первым выводом первого электрода газоразрядной лампы, соединенного вторым выводом через пусковой конденсатор с первым выводом второго электрода люминесцентной лампы, второй вывод которого соединен с общей точкой схемы, частотозадающую цепь инвертора, состоящую из резистора, подключенного к источнику постоянного напряжения, второй вывод которого подключен к конденсатору, другой вывод которого соединен с общей точкой схемы, дополнительных элементов - резистора подключенного к точке соединения индуктивности и лампы, второй вывод которого соединен с выводом второго резистора, другой вывод которого соединен с общей точкой схемы, общая точка соединения резисторов подключена к катоду диода, анод которого подключен к общей точке схемы и резистору, второй вывод которого связан с катодом диода, анод которого подключен к общей точке схемы, конденсатором, второй вывод которого подключен к источнику постоянного напряжения и базой транзистора, коллектор которого подключен к источнику постоянного напряжения, а эмиттер к резистору, второй вывод которого подключен к точке соединения частотозадающего конденсатора и резистора являющейся частотозадающим входом инвертора.
Причем схема запуска и защиты лампы содержит общие элементы и позволяет произвести предварительный прогрев электродов лампы, ее медленный запуск и регуляцию напряжения на лампе в рабочем режиме.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена блок схема устройства.
Пускорегулирующий аппарат для люминесцентных ламп содержит источник постоянного напряжения, которое подается на вход инвертора 1, к которому подключена частотозадающая цепь 2, состоящая из резистора Rt подключенного к источнику постоянного напряжения, второй вывод которого подключен к конденсатору Ct, другой вывод которого соединен с общей точкой схемы, первый выход инвертора подключен к общей точке схемы, а второй через индуктивность L1 соединен с первым выводом первого электрода газоразрядной лампы 5, соединенной вторым выводом через пусковой конденсатор с первым выводом второго электрода люминесцентной лампы 5, второй вывод которого соединен с общей точкой схемы, причем дроссель L1 и пусковой конденсатор С1 образуют
резонансный контур, связывающий ПРА с лампой, к нему, в свою очередь, подключен резистор R1, второй вывод которого соединен с выводом второго резистора R2, другой вывод которого соединен с общей точкой схемы, а общая точка соединения резисторов подключена к катоду диода D1, анод которого подключен к общей точке схемы и резистору R3, второй вывод которого связан с катодом диода D2, анод которого подключен к общей точке схемы, конденсатором С1, второй вывод которого подключен к источнику постоянного напряжения + Vстаб., и базой транзистора VT1, коллектор которого подключен к источнику постоянного напряжения + Vстаб., а эмиттер к резистору R4, второй вывод которого подключен к точке соединения частотозадающего конденсатора С1 и резистора R1 Причем элементы входящие в блок 3 обеспечивают постоянство напряжения на лампе в рабочем режиме, а элементы блока 4, входящие в блок 3 обеспечивают предварительный прогрев катодов лампы 5 и ее «мягкий» старт.
Устройство работает следующим образом.
При подаче напряжения питания из-за низкого импеданса конденсатора С1 напряжение на базе транзистора VT1 становится равным напряжению поданному на С1, т.е. напряжению Vстаб., транзистор VT1 открывается и через R4 начинает течь ток, который суммируясь с током текущим через Rt определяет запуск инвертора на высокой частоте. Затем импеданс конденсатора увеличивается и напряжение на базе транзистора плавно уменьшается до напряжения определяемого элементами R1R2R3 за время определяющееся номиналами C1R2R3. За это время уменьшается соответственно ток эмиттера транзистора VT1 и ток протекающий через R4, соответственно частота генерации инвертора уменьшится в направлении резонанса колебательного контура L1C2 и напряжение на лампе окажется достаточным для ее поджига.
В рабочем режиме напряжение с лампы делится делителем R1R2, выпрямляется диодом D1, падает на резисторе R3, фильтруется С1 и поступает на базу VT1 и его уровень определяет ток эмиттера этого транзистора и соответственно ток зарядки Ct. Так при увеличении напряжения на лампе увеличивающееся напряжение на базе транзистора увеличивает ток эмиттера и уменьшает время зарядки Ct и тем самым несколько повышает частоту инвертора, что вызывает уход от резонанса и снижение тока через лампу. И наоборот понижение
напряжения на лампе вызывает снижение напряжения на базе VT1 и уменьшение его эмиттерного тока, при этом снижается ток через резистор R4 и, соответственно ток зарядки Ct, частота инвертора уменьшается в направлении резонанса и ток через лампу увеличивается. Это обеспечивает стабилизацию тока лампы во время работы и его независимость от колебаний питающего напряжения. Транзистор в этой схеме выполняет роль регулируемого сопротивления. Диод D2 служит для предотвращения пробоя перехода эмиттер-база во время выключения напряжения питания. Надо заметить, что схема запуска и стабилизации напряжения на лампе реализованы на общих элементах - C1VT1 R4.
ЛИТЕРАТУРА
[1] Патент РФ 2027326 С1, 1990,03,14, опубл.1995,01,20 г. «Устройство для питания газоразрядной лампы»
[2] Патент РФ 2116009 С1, 1997.06.19, опубл.1998.07.20 г. «Пускорегулирующий аппарат для люминесцентных ламп».