УСТРОЙСТВО ПИТАНИЯ РАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ

Полезная модель относится к области электротехники и предназначена для зажигания и питания током повышенной частоты газоразрядных осветительных ламп высокого давления.
Известны устройства питания разрядных ламп высокого давления, содержащие полумостовой инвертор, подключенный к источнику постоянного напряжения. Переменное напряжение на выходе образуется благодаря наличию разделительного конденсатора, среднее значение напряжения на котором равно половине напряжения питания (см. Березин М.Ю., Ремнев А.М. Электронный пускорегулирующий аппарат для ртутной лампы высокого давления. - Светотехника. 1998. N3. с.7) для обеспечения стабилизации мощности в разрядной лампе высокого давления необходимо использовать замкнутые системы регулирования.
Недостатком таких устройств является сложность системы управления и низкая надежность устройства, из-за возникающей потребности регулирования частоты выходного напряжения. Регулирование частоты повышает риск попадания в зоны акустического резонанса, приводящего к разрушению горелки лампы. Кроме того, в устройстве возникают повышенные динамические потери на выключение транзисторов из-за большого коммутируемого тока, что уменьшает к.п.д. инвертора.
Известны устройства питания разрядных ламп высокого давления, описанные в Панфилов Д.И., Поляков В.Д., Чепурин И.Н., Обжерин Е.А. Управляемые пускорегулирующие аппараты для натриевых ламп высокого давления. - Практическая силовая электроника. 2003. №10, с.37 и содержащие полумостовой инвертор и хотя бы один разделительный конденсатор, один из выводов которого соединен с выводом источника постоянного тока, а другой с одним из выходных выводов. Устройство содержит два диода подключенные последовательно между выводами
источника питания постоянного тока. Точка соединения диодов соединена с упомянутым выходным выводом. Другой выходной вывод подключен к общей точке соединения транзисторов инвертора. Устройство обладает свойством параметрического стабилизатора мощности и имеет низкие динамические потери благодаря запиранию транзисторов при малом мгновенном значении выходного тока.
Недостатком устройства является низкая точность стабилизации мощности из-за наличия внутренних потерь энергии в транзисторах и реакторе устройства.
Технической задачей полезной модели является повышение точности стабилизации мощности путем компенсации потерь энергии в устройстве.
Эта техническая задача достигается тем, что известное устройство питания разрядной лампы, содержащее два транзистора, включенных последовательно между выводами источника питания постоянного тока, при этом общая точка соединения транзисторов подключена к первому выходному выводу, два обратных диода, шунтирующих упомянутые транзисторы, хотя бы один разделительный конденсатор, соединенный со вторым выходным выводом и одним из выводов источника питания постоянного тока, и два ограничительных диода, соединенных последовательно между выводами источника питания постоянного тока, снабжено дополнительным конденсатором, включенным между вторым выходным выводом и общей точкой соединения ограничительных диодов.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором приведена электрическая схема устройства.
Устройство питания содержит, подключенный к выводам источника постоянного тока 1 инвертор на транзисторах 2, 3, которые соответственно шунтированы обратными диодами 4, 5. Общая точка соединения транзисторов 3, 5 подключена к первому выходному выводу. Второй выходной вывод соединен с разделительным конденсатором 6,
подключенным к одному из выводов источника питания 1, а также с ограничительными диодами 7 и 8. Диод 7 подсоединен катодом к положительному выводу источника питания 1, а диод 8 - анодом к отрицательному выводу источника питания 1. Между вторым выходным выводом и общей точкой соединения ограничительных диодов 7, 8 подключен конденсатор 9. К выходным выводам устройства подсоединена разрядная лампа 10 через реактор 11.
Устройство работает следующим образом.
При наличии напряжения на шинах источника питания 1 на выходе преобразователя 2 при помощи транзисторов 2, 3 генерируется напряжение повышенной частоты. После зажигания лампы 10 (устройство зажигания на Фиг.1 не показано) в ней формируется ток. На этапе заряда конденсатора 6 ток лампы 10 протекает по цепи, включающей источник питания 1 транзистор 2, реактор 11, лампу 10, конденсатор 6. В момент достижения напряжения на конденсаторе 6 напряжения, равного сумме напряжений источника питания 1 и конденсатора 9, отпирается диод 7. Основной ток лампы 10 замыкается по контуру: транзистор 2 - реактор 11 - лампа 10 - конденсатор 9 - диод 7. При этом одновременно происходит дальнейший заряд конденсатора 6.
На этапе разряда конденсатора 6 ток лампы 10 протекает по цепи, включающей транзистор 3, реактор 11, лампу 10, конденсатор 6. В момент достижения напряжения на конденсаторе 6 напряжения, равного напряжению на конденсатора 9, отпирается диод 8. Основной ток лампы 10 замыкается по контуру: транзистор 3 - реактор 11 - лампа 10 - конденсатор 9 - диод 7. При этом одновременно происходит дальнейший разряд конденсатора 6.
В момент запирания одного из транзисторов (2 или 3) ток лампы 10 замыкается соответственно через диод (5 или 4) противоположного транзистора.
При росте токе лампы 10 в устройстве растут потери энергии. Однако, чем выше ток лампы, тем больше заряд конденсатора 6, определяющий энергию, потребляемую от источника питания 1. То есть обеспечивается компенсация потерь дополнительным потреблением энергии от источника питания 1. Это повышает точность стабилизации мощности лампы 10 рабочем диапазоне ее напряжений.
Использование полезной модели обеспечивает компенсацию потерь энергии, что позволяет повысить точность стабилизации мощности устройства питания газоразрядной лампы.