УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ

УСТЮЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ
Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована для зажигания ламп общего освещения, в частности, для зажигания дуговых ртутных люминисцентных ламп с исправленной цветностью (ДРЛ).
Известны устройства, позволяющие зажигать перегоревшие люминисцентные лампы (см., например заявку №93026718/07, Н05В41/232, з. 11. 05. 93г., заявку №94006861, Н05В41/23, з. 24. 02. 94г.). Эти устройства позволяют использовать для освещения перегоревшие лампы. Однако, существенным недостатком предлагаемых схем, является то, что они требуют дополнительных элементов. В одном случае это схемы, которые основаны на перемещении вдоль нити в течение каждого периода или полупериода участка, на который замыкается большая часть тока газового разряда. В другом случае схема содержит такие элементы как стартер и искровой генератор высокочастотных электромагнитных колебаний. И хотя эти устройства расширяют эксплуатационные возможности люминисцентных ламп (позволяют использовать для освещения перегоревшие лампы), однако, предлагаемые устройства достаточно сложны.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является устройство для зажигания и приведения в действие люминисцентных ламп, содержащее выпрямитель, сглаживающий конденсатор и балластный резистор (см. з.№93012803/07, Н05В41/232, з. 10. 03. 93г.. Это устройство позволяет эксплуатировать вышедшие из строя, в результате разрушения спирали электродов, люминисцентные лампы. Однако, наличие резистивного балласта может привести к пульсации излучения, в результате которого
МКИ6:Н05В41/23
№(/9
режим работы электродов ухудшается и срок службы лампы сокращается.
В настоящее время для общего освещения широко используются лампы ДРЛ и, поэтому, вопросы эксплуатации ДРЛ являются чрезвычайно важными.
При больших количествах эксплуатируемых ДРЛ стоимость замены перегоревших ДРЛ становится одной из основных статей расхода. Перегоревшие лампы, содержащие ртуть, необходимо утилизировать. Это тоже требует средств. С течением времени световой поток ДРЛ уменьшается. При большой потере светового потока (а это может составлять до 70%) использовать ДРЛ становится экономически невыгодно.
В радиотехнической промышленности раньше широко использовались электролитические конденсаторы емкостью 60-ЮОмкф. Основное достоинство электролитических конденсаторов - большая емкость при небольших габаритных размерах. Электролитические конденсаторы емкостью 60-100мкф широко применялись в нашей стране при изготовлении радиотехнической, радиолокационной и телевизионной аппаратуры. Выпускались в больших количествах такие конденсаторы и в качестве запасных деталей для изготавливаемой аппаратуры. Большое количество таких конденсаторов было на складах заводов-изготовителей, а также армейских складах. В связи с переходом на новую базу при изготовлении радиотехнической, радиолокационной и телевизионной аппаратуры, электролитические конденсаторы емкостью 60-ЮОмкф, которых было выпущено очень много, оказались невостребованными, и особенно в армии.
Решаемая полезной моделью задача состоит в том, чтобы создать устройство для зажигания и приведения в действие газоразрядных ламп как с целыми, так и с перегоревшими нитями, и при этом в качестве
балласта использовать емкостной балласт, содержащий электролитический конденсатор емкостью 60-100мкф, что позволило бы уменьшить число отходов в виде перегоревших ДРЛ, использовать невостребованные, скопившиеся на складах предприятий и армейских складах, электролитические конденсаторы емкостью 60-100мкф. Это позволит также исключить утилизацию невостребованных конденсаторов, а, следовательно, сэкономить средства, необходимые для утилизации как перегоревших ДРЛ, так и элементов в виде электролитических конденсаторов.
Поставленные задачи решаются тем, что в известном устройстве для зажигания и приведения в действие газоразрядных ламп, содержащем выпрямитель, сглаживающий конденсатор и балласт, согласно полезной модели, в качестве выпрямителя оно содержит выпрямитель с удвоением выпрямленного напряжения, состоящий из двух диодов и двух конденсаторов, включенных по мостовой схеме, при этом один из выводов выпрямителя соединен с одним из выводов для подключения сети и одним выводом сглаживающего конденсатора, другой вывод выпрямителя соединен с одним выводом балласта, выходные выводы выпрямителя подсоединены к выводам газоразрядной лампы, другой вывод балласта соединен с другим выводом для подключения сети и другим выводом сглаживающего конденсатора, а балласт представляет собой емкостной балласт и содержит электролитический конденсатор емкостью 60-100мкф.
Наличие мощного выпрямителя с удвоением напряжения позволяет получить выпрямленное и удвоенное напряжение, которое необходимо в первоначальный момент для получения дугового разряда, так как для первоначальной ионизации газоразрядного промежутка к электродам лампы должен быть приложен кратковременный импульс напряжением в несколько сот вольт. Емкостной балласт общей емкостью 60-100мкф
99 MX(S3
позволяет поддерживать ионизацию газа в лампе, вызванную этим высоковольтным импульсом.
При включении лампы в сеть переменного тока ее электроды работают в режиме анода и катода, а ток в лампе изменяет свое направление в каждый полупериод. При этом происходит погасание и перезажигание разряда, которые могут сопровождаться паузами тока, приводящими к остыванию электродов и распылению их в катодный полупериод. Постоянное напряжение позволяет исключить пульсацию тока в лампе. Лампа зажигается практически мгновенно. Исключается распыление электродов. Срок службы лампы увеличивается.
Опытный образец устройства был испытан заявителем в производственных условиях.
Устройство выполнено на отечественных комплектующих элементах. Использование электролитических конденсаторов вместо конденсаторов, используемых в стандартных устройствах, позволило не только в несколько раз уменьшить габариты устройства, но и увеличить его надежность, так как частота замыканий конденсаторов стандартных устройств достаточно велика по сравнению с электролитическими.
При этом, при испытаниях, заявитель сравнил величины пусковых и рабочих токов при стандартной схеме запуска лампы и при использовании заявляемого устройства. Данные испытаний представлены в нижеприведенной таблице.
увеличивается. При этом, предлагаемое устройство можно использовать как для зажигания одной лампы, так и двух и более ламп. Испытания показали способность устройства восстанавливать нормальную работу ДРЛ в 98% случаев.
Предлагаемое техническое решение обладает «новизной, так как характеризуется наличием отличительных от прототипа признаков.
Предлагаемое устройство является промышленно применимым.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где: фиг.1 принципиальная электрическая схема устройства.
Устройство содержит диоды 1, 2, конденсаторы 3, 4, 5, 6, газоразрядную лампу 7. При этом одна клемма источника переменного напряжения подключена к одному выводу конденсатора 5, катоду диода 2 и аноду диода 1, другая клемма подключена к другому выводу конденсатора 5 и одному выводу конденсатора 6. Другой вывод конденсатора 6 подключен к точке соединения одних выводов конденсаторов 3 и 4, другие выводы конденсаторов 3 и 4 подключены, соответственно, к катоду диода 1 и одному выводу лампы 7, и к аноду диода 2 и другому выводу лампы 7.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
При появлении напряжения питания переменного тока происходит удвоение напряжения на обкладках конденсаторов 3, 4. При этом конденсатор 5 шунтирует помехи на входе схемы, не пропуская их на схему удвоения. За счет сформированного удвоенного напряжения осуществляется запуск лампы 7. Энергия напряжения на конденсаторе 6 (балласте) позволяет поддерживать ионизацию газа в лампе, вызванную импульсом зажигания. Ранее эта энергия (например, в случае индуктивного балласта) расходовалась в виде тепловых потерь, создания нежелательного шума, гула дросселей.
Конденсатор 6 обладает реактивным сопротивлением. Мощность на реактивном сопротивлении не выделяется. Большая удельная мощность конденсатора 6 обеспечивает большую скорость передачи энергии в лампу 7. Величина рабочего тока лампы, и, следовательно, яркость свечения определяется емкостью конденсатора 6 и может регулироваться в широких пределах.
Использование выпрямителя с удвоением напряжения и электролитического конденсатора емкостью 60-100мкф позволяет не только осуществлять надежный запуск лампы ДРЛ, в частности с перегоревшей нитью накала, но и увеличить срок службы лампы за счет уменьшения пускового и рабочего токов, по сравнению со стандартной схемой запуска. При этом исключается утилизация как перегоревших ДРЛ, так и невостребованных электролитических конденсаторов.
Происходит экономия средств, необходимых для утилизации как ДРЛ, так и электролитических конденсаторов. Кроме того, снижается нагрузка на окружающую среду, так как процесс утилизации ртутных ламп экологически небезопасен. И, наконец, снижается потребление лампами ДРЛ электроэнергии, что в масштабах страны приносит ощутимый экономический эффект.