Устройство для стабилизации разряда газоразрядной лампы

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к.пускорегулирующим аппаратам для газоразрядных ламп. Целью изобретения является повышение надежности и КПД. Устр-во содержит мостовой инвертор на управляемых ключах 1-4, переключающий элемент 14, блок управления 18 и др. элементы. Благодаря выполнению переключающего элемента 14 симметричным, введению дополнительного обратного диода 13 и накопительного конденсатора 16 в устр-ве происходит совмещение части балластных функций дросселем фильтра 12. Необходимая огибающая тока лампы создается путем разряда во время пауз сетевого тока предварительно заряженного конденсатора 16. Через ключевые элементы 1-4 инвертора проходит только часть тока лампы, что уменьшает их загрузку и потери. 4 ил. с ел с «i U J с сд 00 ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (192 (11) А1 (512 4 Н 05 В 41/29

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. 5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3752882/24-07 (22) 13 ° 06.84 (46) 07.11.87. Бюл. N - 41 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический светотехнический институт (72) С.А. Георгобиани, M.Е. Клыков и А.Е. Краснопольский (53) 621.383. 032.4 (088.8) (56) Справочная книга по светотехнике. / Под ред. Ю.Б. Айзенберга.

М, Энергоиздат, 1983, с. 149.

Патент США Р 3969652, кл. H 05 В 41/29, 1976, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ РАЗРЯДА ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к.пускорегулирующим аппаратам для газоразрядных ламп. Целью изобретения является повышение надежности и КПД. Устр-во содержит мостовой инвертор на управляемых ключах 1-4, переключающий элемент 14, блок управления 18 и др. элементы. Благодаря выполнению переключающего элемента 14 симметричным, введению дополнительного обратного диода 13 и накопительного конденсатора 16 в устр-ве происходит совмещение части балластных функций дросселем фильтра 12. Необходимая огибающая тока лампы создается путем разряда во время пауз сетевого тока предварительно заряженного конденсатора

16. Через ключевые элементы 1-4 инвертора проходит только часть тока лампы, что уменьшает их загрузку и

:потери. 4 ил.

1350851

Изобретение относится к электро. технике, в частности к пускорегулирующим аппаратам для газоразрядных ламп (ГРЛ).

Цель изобретения — повышение надежности и КПЛ.

На фиг. 1 изображена схема устройства для стабилизации разряда ГРЛ; на фиг. 2 — схема блока управления; на фиг.3 и 4 — временные диаграммы токов и напряжений.

Устройство содержит мостовой инвертор на управляемых ключах 1-4 (фиг. 1) с шунтирующими диодами 5-8, к выходным выводам которого подключе- 15 на цепь из последовательно соединенных корректирующего дросселя 9 и

ГРЛ 10, первый обратный диод 11, катодом подключенный к точке соединения первого вывода дросселя фильтра

12, анода второго обратного диода 13 и переключающего элемента 14, другой вывод которого связан с клеммой 15 для подключения сети, и конденсатор

16. При этом второй вывод дросселя 12 фильтра и вторая клемма 17 для под. ключения сети соединены с выходными выводами мостового инвертора, а переключающий элемент 14 выполнен в виде ключа переменного тока.

Устройство также содержит блок 18 управления работой управляющих клю— чей 1-4 мостового инвертора и переключающего элемента 14.

Блок 18 управления (фиг. 2) выпол- 35 нен в виде генератора 19 прямоугольных импульсов, двух блоков 20 и 21 формирования длительности импульсов и. блока 22 временного сдвига, выполненных на основе ждущих мультивибра- 40 торов, интегратора 23, датчика 24 тока лампы, распределителя 25 импульсов, выполненного на базе Т-триггера, и двух блоков 26 и 27 совпадения на логических элементах И-НЕ 28-31. 45

При этом выход датчика ?4 тока лампы связан через интегратор 23 с управляющими входами ждущих мультивибраторов блоков 20 и 21 формирования длительности импульсов, выход первого из которых соединен с управляющим входом переключающего элемента 1 4, а выход второго подключен к одному из входов блоков 26 и 27 совпадения импульсов, вторые входы которых связаны с соответствующими выходами распределителя 25 импульсов, а выходы каждого из них подключены к управляющим входам соответствующих ключей 1-4 мостового инвертора, причем тактирующие входы первого блока

20 формирования длительности импульсов и распределителя 25 импульсов непосредственно, а второго блока 21 формирования длительности импульса через блок 22 временного сдвига подключены к выходу генератора 19 прямоугольных импульсов.

Устройство работает следующим образом, Во время открытого состояния переключающего элемента 14 (промежуток времени t t фиг. 3) к напряжению источника питания подключены последовательно соединенные дроссель 12 фильтра, корректирующий дроссель 9 и

ГРЛ 10. На этом этапе ток лампы равен входному току 1 и определяетех ся напряжением источника питания и индуктивностью указанных дросселей, При достижении уровня, определяемого условиями создания синусоиды его огибающей, от блока 18 управления поступает сигнал на размыкание элемента 14 (момент времени „, фиг. 3).

Начиная с момента t< до момента происходит возвращение энергии, запасенной в дросселях 9 и 12, в накопительный конденсатор 16. На этом этапе происходит его разряд по следующим двум контурам: дроссель 12 фильтра — шунтирующий диод 5 — конденсатор 16 — обратный диод 11 — дроссель

12 фильтра; корректирующий дроссель

9 — ГРЛ 10 — шунтирующий диод,7— конденсатор 16 — шунтирующий ди -д 6— корректирующий дроссель 9.

В промежутке времени — t происходит формирование необходимо" огибающей тока лампы i путем разряда на4 копительного конденсатора 16 с помощью мостового инвертора; в первом случае ток через лампу 1„ от заряженного конденсатора 16 протекает по контуру конденсатор 16 — ключ 1 †. корректирующий дроссель 9 — ГРЛ 10— ключ 4 — конденсатор 16, а во втором (показан на фиг. 3 пунктиром) конденсатор 16 — ключ 3 — ГРЛ 10 — корректирующий дроссель 9 — ключ 2 — конденсатор 16.

В момент времени t4 транзисторы мостового инвертора запираются и энергия, накопленная в индуктивности 9, возвращается в накопительный конденсатор по цепи: корректирующий дрос1350851 сель 9 — ГРЛ 10 — шунтирующий диод

7 — конденсатор 16 — шунтирующий диод 6 — корректирующий дрсссель 9, шунтирующий диод 5 — конденсатор 16—

5 шунтирующий диод 8 — ГРЛ 10 — дроссель 9 (во втором случае).

Далее следует интервал времени на котором процессы, происходящие в схеме, качественно аналогич- >0 ны рассмотренным ранее на этапе

t4 . После возврата энергии дросселя

9 в накопительный конденсатор 16 процессы в схеме для положительной полуволны питающего напряжения повторя- 15 ются. Для отрицательной полуволны питающего напряжения процессы в устройстве аналогичны рассмотренным.

Формирование синусоидальной огибающей входного тока „ осуществля- 20 ется посредством введения обратной связи (ОС) по среднему значению тока за интервал его протекания (t, ) и выбором соответствующих коэффициентов передачи интегратора 23 и блока 20 формирования длительности. В результате на входе ключа 14 формируется переменная по длительности последовательность управляющих импульсов

Б 4 фига 3} Ф 30

На фиг. 3 показаны также последовательности управляющих импульсов U<

1 и U< ключей мостового инвертора, с помощью которых на этапах t †.t u происходит формирование огибающей тока лампы i„. В предлагаемом устройстве возможно также регулирование огибающей тока лампы 1„ при синусоидальном входном токе „(фиг.4)

Регулирование огибающей тока лампы 40 осуществляется изменением амплитуды и длительности разрядного тока накопительного конденсатора 16, что достигается изменением длительности управляющих импульсов U« H U

45 (фиг. 4), поступающих на ключи 1, 4 и 2, 3 мостового инвертора, с помощью введения дополнительной ОС по среднему значению тока i â интервале его протекания t,— tz. Эта ОС осу ществляется аналогично рассмотренной, с той лишь разницей, что проинтегрированный интегратором 23 сигнал с датчика 24 тока воздействует на временную цепь ждущего мультивибратора блока 21 формирования длительности.

При этом оптимальной огибающей тока лампы следует считать такую, при которой коэффициент пульсаций светового потока не превышает заданные значения. Ha фиг. 4 приведен пример такой огибающей, где посредством введения OC среднее значение тока лампы „ псцдержизается на постоянном уровне.

Благодаря выполнению переключающего элемента симметричньм введением дополнительного обратногс диода и накопительного конденсатора в устройстве происходит совмещение части балластных функций дрссселем фильтра сети. Необходимая огибающая тока лампы создается путем разряда во время пауз сетевого тока предварительно заряженного конденсатора. При этом через ключевые элементы инвертора проходит только часть тока лампы, что уменьшает их загрузку и потери, а следовательно, повышает надежность и.

КПД устройства.

Формула изобретения

Устройство для стабилизации разряда газоразрядной лампы, содержащее мостовой инвертср на управляемых ключах с шунтирующими диодами, выходные выводы кстсрсгс связаны с выводами для поцключения газоразрядной лампы, первый обратный диод, катодом подключенный к объединенным выводам дросселя фильтра и переключающего элемента, другой вывод которого соединен с одним из выводов для подключения сети, другой вывод для подключения сети, при этом анод первого обратного диода подключен к тому входному выводу мостового инвертсра, к которому подсоединены аноды его шунтирующих диодов, блок управления. работой переключающего элемента и ключей мостового инзертора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и КПД, введены второй обратный диод, анод которого соединен с катодом первого обратного диода, а,катод— с другим входным выводом мостового инвертора, накопительный конденсатор, включенный между входными выводами мостового инвертсра, корректирующий дросссль, через который выходные выводы мостового инвертора связаны с выводами для подключения газоразрядной лампы, переключающий элемент выполнен в виде ключа переменного тока, а блок управления работой переключа135085i ющего элемента и ключей мостового инвертора выполнен в виде генератора прямоугольных импульсов, двух блоков формирования длительности импульса, блока временного сдвига, интегратора, датчика тока лампы, распределителя импульсов и двух блоков совпадения, при этом выход датчика тока лампы связан через интегратор с управляющими входами блоков формирования длительности импульсов, выход первого из которых связан с управляющим входом переключающего элемента, а выход второго подключен к одному из выходов блока совпадения импульсов, вторые входы которых связаны с соответствующими выходами распределителя импульсов, а выходы каждого из них связаны с управляющими входами соответствующих ключей мостового инвертора, причем тактирующие входы первого блока формирования длительности импульса и распределителя импульсов непосредственно, а второго блока формирования длительности импульсов через блоки временного сдвига подключены к выходу генератора прямоугольных импульсов.

1 350851

Составитель Л. Краснов

Редактор А. Шишкина Техред М.Моргентал Корректор А. Тяско

Заказ 5300/58 Тираж 799 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4