Устройство для зажигания и питания люминесцентной лампы

 

Изобретение относится к электротехнике . Целью изобретения является повышение КПД. Устройство обеспечивает зажигание и питание люминесцентной лампы высокочастотными однополярными импульсами. Устройство содержит высокочастотный генератор с полупроводниковым управляемым ключом, балластный резистор, конденсатор фильтра, балластный конденсатор, мостовой выпрямитель на четырех диодах, а также схему, обеспечивающую управление процессами зажигания люминесцентной лампы. Устройство позволяет осуществить прогрев катода люминесцентной лампы и разделить пусковой и рабочий режимы лампы таким образом, что в рабочем режиме отсутствует дополнительное потребление энергии. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я „„1683186 А1 (51)5 H 05 В 41/29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ВИИ8;"- ;.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,.ипю-..,"":,. ч

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4641017/07 (22) 25.01.89 (46) 07.10.91. Бюл. М 37 (71) Мордовский государственный университет им,H.Ï.Oãàðåâà (72) А.Д.Губанов, В.С.Тетюшкин, В.А.Нечаев и С,А.Нестеров (53) 628.94:621.327.534.15 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 869081, кл. Н 05 В 41/14, 1980.

Авторское свидетельство СССР

%1467804, кл. Н 05 В 41/14, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЖИГАНИЯ И ПИТАНИЯ Л!ОМИНЕСЦЕНТНОЙ ЛАМП6! (57) Изобретение относится к электротехни- ке, Целью изобретения является повышение

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в осветительных установках с люминесцентными лампами.

Цель изобретения — повышение КПД устройства, На фиг.1 приведена схема устройства; на фиг,2 — временные диаграммы.

Выпрямительный мост, образованный диодами 1 — 4 и выходными клеммами 5 и 6, подключен через балластный конденсатор 7 к питающей сети 8 переменного тока. Конденсатор сглаживающего фильтра 9 через размыкающие контакты 10 и 11 реле 12, параллельно которым подключен третий диод 13, подсоединен к выходным клеммам 14 и 15 выпрямительного моста, Параллельно второму резистору 16, подключенному одним выводом к аноду тиристора 17, а другим к выходной к айме 14 выпрямительного моКПД. Устройство обеспечивает зажигание и питание люминесцентной лампы высокочастотными однополярными импульсами. Устройство содержит высокочастотный генератор с полупроводниковым управляемым ключом, балластный резистор, конденсатор фильтра, балластный конденсатор, мостовой выпрямитель на четырех диодах, а также схему, обеспечивающую управление процессами зажигания люминесцентной лампы. Устройство позволяет осуществить прогрев катода люминесцентной лампы и разделить пусковой и рабочий режимы лампы таким образом, что в рабочем режиме отсутствует дополнительное потребление энергии. 2 ил, ста, через первый диод 18 и третий резистор

19, включена обмотка репе !2 с параллельно соединенным вторым конденсатором 20, Параллельно тиристору !7 включена цепочка, состоящая из последовательно соединенных первого резистора 21 и первого конденсатора 22, подключен анод динистора 23, катод которого соединен с управляющим электродом тиристора 17, Катод тиристора 17 через второй диод 24, четвертый резистор 25, цепочку, состоящую.из параллельно соединенных третьего конденсатора 26 и первого электрода 27 лампы 28, подключен к выходной клемме 15 выпрямительного моста. Катод третьего диода 13 соединен с перекидным контактом 29 второй группы реле 12. Замыкающий контакт 30 через балластный резистор 31 соединен с выводами 32 и 33 второго электрода

34 лампы 28, с концом первой 35 и началом

1683186

39

4G

41) 59

1. 5 второй 36 обмотки импульсного rpBHc

38, Начало первой обмотки 39 импульсного трансформатора 37 соединено с первым выЙОДОМ кОНДенсатОра 4О Обрат нОА сВязи, 3 конец второй обмотки 41 через цепочку из параллельно соединенных базового KGHденсатора 42 и базового резистора 43 подключен к базе и-р-и-транзистора 38, коллектор которого соединен с BTopblM Bblводом конденсатора 40 обратной связи и с размыкающим контактом 44 реле 12.

Устройстао работает следующим образом, При подаче напряжения сети на входные клеммы конденсатор сглаживающего фильтра 9 начинает заряжаться через балластный кОнденсатср 7, ДиОДы 1 — 1 моста, размы«31ощиЙ KoiiTBKT pGJIG 1О Li 11, l l:p:ii этом напрЯ)кРНИР IIB кснденсат01)е I1)l4!IbTpB

9, а следовательно, и на тиристоре 17 изменяется в соответствии с длаг13М140й, изображенной на фиг.2а (т,) — t<). Конденсатор фильтра 9 заряжается порцлями в гечение каждого полуперисда входного напряжения, поскольку емкость балластного кснJt8HcBTopB 7 эна 414TGJlbf", 148 Ib(IJG емко,TN конденсатора фильтра.

В момент Времени (T1), когда напряжение на TL4pL4cTopG 17 достигает напря)«Р11и-:

Включения, Величина KQTopof с QBpGJ)835 8T ся только параметрами порогового элемента динистора 23, поскольку постоянная времени цепи резистор ".1, конденсатор 22 значительно меньше пасToëíbfoé времени

33ряда KGHQGHcBTOpB фильт03 9, flpOt4c«0дит открывание тиристсра 17, Начинает протекать ток пс цепи: пслс)кительный Вы" вод 14 выпрямлтельнсго моста, резистор

16, 1иристор 17, дйод 24, резистор 25., ка-1 од

27, Отрицательный ВЫВОД 15 ВыпрЯмитРльного моста. Тиристор 117 рабстве) в непреРЫ ВНОМ РЕ)КИМ8, П ОСКОЛЬ 1(J . Ii!!f bCB Q!1И

ВыхОднОГО напряжения сГлаживаются кOHдесатором фильтра 9, HG позвсляя току через тиристор 17 уменьшйться дс тока удержания.

ТоК, Ггрот8кающий через тиристср 1 7, обеспечивает разогрев катода 27, а таю(8создает падение напряжения на резйсторе

16. Этим напрЯжением Ч8рвэ ДИОД 18 и р8эистср 19 заряжается конденсатор 20 (фиг.2) момент(т1 — 12) 8 МОМРНТ Времени тр напряжение на нем дсстйгаег напряжения срабатывания реле 12, пр» этом замыка ..ощий контакт (29,30) Г одключается к балластному резистору 3"„а размыкающий контакт

44 размыкается. При этом конденсагор с J13)Kéf)3!OLLILGI o фйльтра 9 oTcGKBGTcq OT тиpL4ct0pB 17 ДиОДОм i3, 1 иристср 17 ОкйзыaBGTc5f под пульсирующим напряжением и выключается при переходе напряжения через точку естественной коммутации (з (фиг.2а). 8 следующий полупериод происходит заряд конденсатора фильтра 9 пс цепи; балластный конденсатор 7, диод моста 1, (2), диод 13, конденсатор фильтра 9, диод моста

3 (4), В момент (4 происходит открывание тиристора 17, напряжение на выходных клеммах 14 и 15 выпрямительного моста становлтся малым(порядка 15 — 20 ц), заряд конденсатора фильтра 9 прекращается, а его разряду препятствует диод 13, БалластHbfé конденсатор 7 эася)кается ÎT входной сети 8 до амплитудного напряжения. В момент тв ток заряда балластного конденсатора 7, а следовательно и ток через тиристор i 7 (,тановЯтсЯ равныь1и H Jiff(), Ти )ис) Ор 1 7 выкл10чается. Начинал с этОГ0 140148нта на пряжение на выходных клеммах 14 и 15 выпрямительного моста будет определяться раз11ссть10 напряженля балластного конденсатора 7 и напряжения входной сети 8

С момента времени tl-;, когда напряжение на

BL xoJtIdbIx KJlGMMBх 14 и l5 ffb! Прямйтельного моста становится равным напряжению на

«онденсатсре фильтра 9, происходит его дальнейиий подзаряд, который закончится в момент следу1ощего включения тиристора

17 t;). Максимальная величина напряже1чия, дО ксторОГО эарядится в результате пе реходного процесса конденсатор фильтра 9, равна амплитудному напряжению на тиристоре, которое в свою очередь определяется выражением Jcf)II= l U

Таким образом, в результате работы схемы разогревается катод 27 и подается

81 leo«o8 напряжение на лампу 23, это приводиг к ве надежному зажиганию, После загорания лампы 28 напряженйе HB ВыхОД11ых клеммах 14 и 15 ВыпрямйтельнбГО мсс-:а у14еньлается до напряжения, близкого к наoiряжению ГОрения лампы 28. ЭтсГО наГ1рях(ения станОВится недостатОчнО для сраОатывания схемы управления тиристором 7, поэтому он остается закрытым. Конден5 168318 сатор 20 разряжается, а реле 12 выключается, т.е. замыкаются контакты 10,11 и 29, 44.

Таким образом, в цепь питания лампы

28 вместо балластного резистора 31 подключается высокочастотный генератор, 5

Лампа 28 переходит на режим питания однополярными высокочастотными импульсами.

Формула изобретения

Устройство для зажигания и питания 10 люминесцентной лампы, содержащее пять резисторов, два конденсатора, пороговый элемент, электромагнитное реле с переключающей группой контактов, диод, мостовой выпрямитель, входные выводы которого че- 15 рез первый конденсатор соединены с выводами для подключения питающей сети переменного тока, а отрицательным выходным выводом — к первому выводу второго конденсатора и к первому выводу для подклю- 20 чения первого электрода люминесцентной лампы, управляемый полупроводниковый ключ, к одному из силовых. выводов которого подключен вывод размыкающего контакта переключающей группы электромагнитного ре- 25 ле, и управляемому входу полупроводникового ключа подключен выход высокочастотного генератора, выводы питания которого подключены соответственно к силовым выводам полупроводникового ключа, первый резистор 30 подключен одним из выводов к выводу замыкающего контакта переключающей группы электромагнитного реле, два вывода для подключения второго электрода лампы, второй вывод для подключения первого элект- 35 родалампы, отл ич а ю щеесятем, что, с целью повышения КГ,Ц, оно дополнительно снабжено двумя диодами, тремя конденсаторами, тиристором, анод которого подключен к первым выводам второго и третьего резисторов, первому вывоДу третьего конденсатора и к первому выводу обмотки электромагнитного реле, второй вывод второго резистора через пороговой элемент подключен к управляющему выводу тиристора, а через четвертый конденсатор— к катоду тиристора и аноду первого диода, катод которого через четвертый резистор соединен с вторым выводом для подключения второго электрода лампы и первым выводом пятого конденсатора, второй вывод которого подключен к первому выводу второго конденсатора. второй вывод третьего конденсатора и второй вывод обмотки электромагнитного реле подключены через пятый резистор к катоду второго диода, анод которого и второй вывод третьего резистора подключены к положительному выходному выводу мостового выпрямителя и к аноду третьего диода, катод которого соединен с вторым выводом второго конденсатора и общим выводом переключающей группы контактов электромагнитного реле. второй силовой вывод управляемого полупроводникового ключа и второй вывод первого резистора подключены к объединенным выводам для подключения второго электрода люминссцентной лампы, при этом пороговый элемент выполнен в виде динистора, а электромагнитное реле выполнено с дополнительным размыкающим контактом, подключенным параллельна третьему диоду

1683186

Составитель Д.Фонарев

Техред M,Моргентал Корректор M.Ïoæî

Редактор Н.Яцола

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3422 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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