УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЖИГАНИЯ И ПИТАНИЯ ГАЗОРАЗРЯДНЫХ ЛАМП

Заявляемая полезная модель относится к электротехнике, в частности, к оборудованию для электрического освещения, и может быть использована для зажигания и питания газоразрядных ламп, например таких, как дуговые ртутные лампы и подобные светильники.
Известно устройство для зажигания и питания газоразрядных ламп, описанное в авторском свидетельстве СССР №213186 «Устройство для зажигания газоразрядных ламп» по классу 21f, 84/01, заявленном 05.07.1966 г. и опубликованном 22.05.1968 г.
Известное устройство для зажигания и питания газоразрядных ламп содержит последовательно подключенные к линейному напряжению сети конденсатор и пусковой дроссель, к которому подключен первый электрод лампы, вторым электродом подключенной через балластный дроссель к нулевому зажиму сети.
Недостатками данного устройства являются невысокая надежность его работы, обусловленная тем, что в нем отсутствуют элементы, обеспечивающие защиту газоразрядной лампы от перенапряжений в сети и коротких замыканий в цепи лампы, а также недостаточная экономичность, вызванная большой индуктивной нагрузкой в сети, приводящей к большим потерям.
Наиболее близким к заявляемому является устройство, описанное в авторском свидетельстве СССР №144907 «Устройство для зажигания газоразрядных ламп» по классу 21f, 84/01, заявленном 03.04.1961 г. и опубликованном в «Бюллетене изобретений» №4 за 1962 г.
Данное устройство для зажигания и питания газоразрядных ламп содержит последовательно подключенные к сети дроссель и лампу, параллельно которой подсоединены последовательно соединенные конденсатор и коммутирующий элемент, выполненный в виде разрядника.
Недостатком описанного выше устройства для зажигания и питания газоразрядных ламп является недостаточная надежность, обусловленная отсутствием в схеме элементов защиты газоразрядной лампы от аномально высоких скачков напряжения в сети, вызванных, например, разрядом молнии, а также элементов защиты от бросков тока в цепи лампы при перегрузках и коротких замыканиях.
Кроме того, известное устройство недостаточно экономично в рабочем режиме из-за того, что индуктивная характеристика дросселя вызывает сдвиг тока в цепи относительно напряжения почти на 90°, что приводит к повышенным потерям при работе лампы.
Таким образом, известное устройство для зажигания и питания газоразрядных ламп является недостаточно надежным и экономичным.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности и экономичности работы устройства для зажигания и питания газоразрядных ламп.
Техническим результатом, позволяющим решить указанную задачу, является защита газоразрядной лампы и всего устройства от скачков напряжения в сети и от бросков тока в цепи лампы, а также оптимизация сдвига тока и напряжения в цепи в рабочем режиме.
Указанная задача достигается тем, что в устройстве для зажигания и питания газоразрядных ламп, содержащем подключенные к сети дроссель и лампу, с электродом которой, связанным с дросселем, соединен конденсатор, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, в него дополнительно введены диодный мост, два терморезистора и три конденсатора, при этом первая диагональ диодного моста подключена через последовательно
соединенные первый конденсатор и дроссель к зажимам сети, зашунтированным вторым конденсатором, ко второй диагонали диодного моста подключена газоразрядная лампа, с электродами которой соединены две последовательные цепочки, состоящие соответственно из третьего конденсатора и первого терморезистора, четвертого конденсатора и второго терморезистора, причем терморезисторы обеих цепочек подключены к выводу дросселя, соединенному с первой диагональю диодного моста.
Введение в устройство для зажигания и питания газоразрядных ламп диодного моста с описанными выше связями позволяет стабилизировать работу лампы при нештатных режимах в сети питания, снизив их влияние на устойчивость ее свечения, позволяет тем самым повысить надежность и экономичность работы всего устройства.
Добавление в устройство второго конденсатора, подключенного параллельно зажимам сети, с образованием им и соединенными последовательно первым конденсатором и дросселем Г-образной цепочки, оптимизирует cosφ и повышает экономичность работы устройства.
Введение в устройство для зажигания и питания газоразрядных ламп двух последовательных цепочек, состоящих соответственно из третьего конденсатора и первого терморезистора, четвертого конденсатора и второго терморезистора, с подключением их, как описано выше, дает возможность ограничивать броски токов и напряжений, защищая диодный мост и лампу, и обеспечить стабильность свечения лампы при колебания напряжения питающей сети, гарантируя безотказность и экономичность работы.
Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемому устройству новые свойства, позволяющие решать поставленную задачу.
Заявляемое устройство для зажигания и питания газоразрядных ламп обладает новизной по сравнению с прототипом, отличаясь от него тем, что, в него дополнительно введены диодный мост, два
терморезистора и три конденсатора, при этом первая диагональ диодного моста подключена через последовательно соединенные первый конденсатор и дроссель к зажимам сети, зашунтированным вторым конденсатором, ко второй диагонали диодного моста подключена газоразрядная лампа, с электродами которой соединены две последовательные цепочки, состоящие соответственно из третьего конденсатора и первого терморезистора, четвертого конденсатора и второго терморезистора, причем терморезисторы обеих цепочек подключены к выводу дросселя, соединенному с первой диагональю диодного моста.
Заявляемое устройство для зажигания и питания газоразрядных ламп может найти широкое применение в электротехнике, в частности, в оборудовании для электрического освещения, и может быть изготовлено в промышленных условиях заводских цехов или специализированных малых предприятий на стандартном оборудовании, поэтому оно соответствует критерию «промышленная применимость».
Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежом, где представлена схема устройства для зажигания и питания газоразрядных ламп.
Устройство для зажигания и питания газоразрядных ламп, представленное на чертеже, содержит диодный мост 1, первая диагональ которого подключена через конденсатор 2 и дроссель 3 к зажимам сети, зашунтированным вторым конденсатором 4. Ко второй диагонали диодного моста 1 подключена газоразрядная лампа 5.
С электродами лампы 5 соединены две последовательные цепочки, состоящие соответственно из третьего конденсатора 6 и первого терморезистора 7, четвертого конденсатора 8 и второго терморезистора 9. Терморезисторы 8 и 9 обеих цепочек подключены к выводу дросселя 3, соединенному с первой диагональю диодного моста 1.
Выполнение всех частей устройства для зажигания и питания газоразрядных ламп является традиционным и используются все части по прямому назначению.
Работа устройства для зажигания и питания газоразрядных ламп осуществляется следующим образом.
Переменное напряжение сети заряжает конденсаторы 2 и 4, затем через терморезистор 3 поступает на диодный мост 1, где происходит преобразование его в постоянное напряжение, которое, появившись на зажимах второй диагонали диодного моста 1, зажигает газоразрядную лампу 5. Происходящая при этом зарядка конденсаторов 6 и 8 способствует созданию высоковольтного импульса для розжига лампы 5.
Далее в устройстве для зажигания и питания газоразрядных ламп устанавливается рабочий режим, в котором конденсаторы 2 и 4 компенсируют индуктивность дросселя 3, улучшая характеристику сети по cosφ.
После запуска лампы 5 через терморезисторы 7 и 9 протекает больший ток, чем при зажигании лампы 5, терморезисторы 7 и 9 разогреваются и их сопротивление увеличивается. В результате понижается ток и осуществляется защита лампы 5 от чрезмерного повышения тока в цепи диодного моста 1 и лампы 5.
В случае аномального скачка напряжения или перекоса фазных напряжений в сети происходит быстрая зарядка конденсаторов 6 и 8 и быстрая разрядка их соответственно через терморезисторы 7 и 9, благодаря чему лампа 5 продолжает нормально работать. При резком понижении напряжения в сети до 150 В или плавном понижении его до 110 В разрядка конденсаторов 6 и 8 обеспечивает устойчивое горение лампы 5.
Преимуществами заявляемой полезной модели по сравнению с прототипом являются:
- надежность работы и долговечность ламп при работе с заявляемым устройством для зажигания и питания газоразрядных ламп,
- экономия электроэнергии,
- улучшение характеристик сети по cosφ,
- увеличение светового потока, создаваемого лампой,
- снижение коэффициента мерцания лампы при понижении напряжения в сети.