Схема включения автоматического временного управления зажигающего устройства для источников света высокого давления
Иностранец
Зиммер Ярослав (ЧССР) (72) Автор изобретения
Иностранное предприятие
"Тесла, пародии подник, Прага» (ЧССР) (74 ) Заявитель (54) СХЕМА ВКЛЮЧЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО, ВРЕМЕННОГО
УПРАВЛЕНИЯ ЗАЖИГАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИСТОЧНИКОВ
СВЕТА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ 1
Изобретение решает проблему временного ограничения работы зажигающего усъройства гаэоразрядных источников света высокого давления для случаев, когда лампа. из-еа выхода иэ строя не зажигается в или вследствие кратковременного прекращения подвода питающего напряжения гаснет.
Зажигрюшее устройство для газоразрядных источников света обеспечивает генерацию поджигающих импульсов высокого напряжения, нужных для образования электрической дуги в горелке лампы. В настоящее время они реализуются в форме . отдельных блоков, помещенных возле собственного источника света, с которым соединены внешней электрической цепью.
Существует несколько принципов генерирования зажигаюших импульсов. Все системы, опирающиеся на эти принципы, зо включают в себя нелинейный по напряжению элемент,,выполняюший функцию порогового реле, включенного эа балластом.
В качестве такогс элемента может слу2 жить управляемый и неуправляемый полупроводниковый диод, наполненный газом разрядник, газоразрядная лампа с биметаллическим включателем.и т. и. Под влиянием этого элемента зажигающие импульсы генерируются только в том случае, если их напряжение (или выведенное напряжение управляемых элементов) достигнет определенного порогового уровня, который лежит между значением напряжения дуги соответствующего газоразрядного источника света и минимальным значением питающего напряжения сети. При включении в сеть напряжение за балластом практически равно сетевому напряжению и зажигающее устройство может генерировать импульсы высокого напряжения.
Но после зажигания дуги в результате понижения напряжения на балласте вследствие протекания рабочего тока по гаэоразрядной лампе напряжение .на пороговом реле длительно понижается (или также выведенное напряжение управления), что вызывает отключение зажигающего усгройствв. В случае, когда газоразрядная лампа горит, зажигающее устройство работает. кратковременно. В противном слу-. чае, зажигающее. устройство генерирует высоковольтные. импульсы в течение всего времени подключения его к сети. Имея ввиду, что нельзя предполагать немедленную и достаточно быструю -. замену неисправной газоразрядной лампы, и, что срок службы этих источников света-огра- ó ничен, можно сделать выводы, что холостой ход зажигающего устройства представ ляет нетипичное, но все-таки не непренебрегаемое состояние осветительной системы. При этом нарастает вероятность по- ц явления неисправностей зажигающего уст ройства, электрические части светового источника подвергаются длительной высоковольтной нагрузке и возникают сильные
Холостой ход зажигающего устройства, хотя и в меньшей мере, появляется и у функционирующих ламп вследствие, так называемого, повторного горячего зажигания". Если гвзоразрядную лампу под- у ключают к сети немедленно после прекращения ее работы на полную мощность, например, при кратковременной выпадании сети, то в этом случае напряжение зажигающих импульсов, как правило, недостаточно, чтобы зажечь лампу. Это состояние длится до тех пор, пока она не остынет и давление газового наполнения т орелки, повьппенное. вследствие достижения рабочей температуры лампы при ее предшествующей работе на полную мощность, не понизится до величины покоя. Это время может длиться более 15 мин в зависимости от сорта и типа светового источника, конструкции осветителя и эффективнос-. ти охлаждения лампы при заданной внеш40 ней температуре окружающей среды. В. течение всего этого времени проявляется неблагоприятное влияние холостого хода зажигающего устройства. В настоящее время в известных способах для ограничения работы зажигающего устройства применяют разные схемы включения, основанные на испольэованйи темйературноэависяшпх элементов как термисторов, SS
3 959296 4 первых, блокировка зажигающего устройства или его цепи управления; во-вторых, ограничение, а возможно и прекращение входного тока зажигающего устройства или его цепи управления. В .первом слу-. чае температурно-зависящий элемент нагревается непрерывно в течение всего времени подключения его к сети и все время блокирует работу зажигающего устройства. Иногда после охлаждения термистора или биметалла возобновляется работа зажигающего устройства на время, нужное для повторного нагрева. Этот цикл периодически повторяется. Известны также способы, где для временного ограничения используются Й- С -цепи, дополнен- .. ные транзистором и диодом Зенера.
Приведенные способы временного управления работой зажигающего устройства высокочастотные помехи. не решают такие случаи, как кратковременное прекращение питающего напряжения сети, т. е. случай, когда температурнозввисяший.элемент не успевает остынуть или конденсатор во временной цепи не . успеет достаточно разрядиться, твк что зажигающее устройство остается выведенным из работы и после остывания лампы, которая таким образом не зажигается повторно и случаи неисправного источника света, когда они всего лишь заменяют постоянный холостой ход зажигающего устройства за периодически прерываемый ход. . Кроме того, свойства цепей с термисторами в значительной мере зависят от температуры окружающей среды, прн этом компенсация, наладка и разные модифика« . ции этих цепей вызывают трудности именно в массовом производстве, У биметаллических реле репродукция параметров достигается в широких пределах и более того, надо взять во внимание ограниченную надежность механических контактов.
Известны решения, использующие несложные электрические цепи, которые лишены упомянутых иежелаемых свойств, но они также не реагируют на кратковременные выпадания сети и могут практически ис- пользоваться только для осветительных систем с натриевыми гвзоразрядными твк и биметаллических переключателей. В лампами высокого давления, у которых
При холостом ходе зажигающего устрой- время для повторного горячего зажигаства иэ-оа собственного нагрева) меня- ния не превьппает 150 с. Это время слишется значение сопротивления термистора ком превышает нужное, принятое за доили состояния включения (отключения) пустимое для поджига работающей лампы. контактов биметаллического переключа- Описанные недостатки устраняет предтеля. В зависимости от вида и способа лвгаемая схема включения автоматичес.подключения температурнозависяшего кого временного управления зажигающего элемента имеются две возможности: во- устройства для гаэорвзрядных источников
5 9592 света высокого давления, которая основана на том, что на вход зажигающего устройства или в его цепь управления . подключается первое пороговое реле с управляемым входом, присоединенным с помощью цепи,- образованной из включенных в серию конденсатора, сопротивления и диода на вход переключателя, который в свою очередь соединен с источником по. стоянного напряжения, включенного к се- 1р тевому питанию газораэрядной лампы. Кконденсатору одновременно подключен че рез разрядную цепь болншого импеданса, вход управления второго порогового .реле, выход которого приведен на вход управце- у ния переключателя и также с помощью цепи положительной обратной связи на вход управления второго порогового реле. На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.
2р
Зажигающее устройство состоит -из генератора импульсов с цепью управления 1 и импульсного трансформатора высокого напряжения 2, вторичная обмотка которо го подключена вместе с газоразрядной лампой. 3 и балластом 4 к сетевому напряжению, куда присоединяются и источники постоянного напряжения 5.. В то время, как генератор импульсов 1 генерирует / импульсы напряжения цля поджига газо разрядной лампы 3, заряжается конденсатор 9 от источника постоянного напряжения 5 через переключатель 6 (выполненный на транзисторе), диод 7 и сопротивление 8. На вход генератора импульсов или его цепь управлении 1 подключено
33 первое пороговое реле 10 (моностабильная схема Шмитта), которое управляется током зарядки емкости конденсатора 9., В течение зарядки схема находится в эа4р пертом состоянии. Величина сопротивления 8 и емкости конденсатора 9 выбираются такими, что спустя некоторое время, принятое за вполне достаточное для поджига действующей гаэоразрядной лампы, зарядный ток понижается настолько, что первое пороговое реле 10 опрокидывается; до состояния, когда своим разомкнутым выходом блокирует генератор импульсов или его цепь управления 1. Состояние, при котором зажигающее устройство выМ ключено, длится в течение всего времени подключения сетевого напряжения, когда конденсатор 9 поддерживается заряженным. Если сетевое напряжение отключает ся, газоразрядная лампа гаснет, и конден-. сатор 9 начинает разряжаться через раэ рядную цепь 11 большого импеданса. В случае, когда напряжение сети, а тем са96 b мым и постоянное напряжение источника
5 возобновляется за время меньшее,чем то, которое считается достаточным для . охлаждении гаэоразрядной лампы для повторного поджига,. поддерживает выходное напряжение разрядной цепи 11, которое пропорционально заряду на конденсаторе
9, и пороговое реле 12 в состоянии, соответствующем закрытому состоянию переключателя 6. Таким, образом, конденсатор 9 отделен от источника постоянного напряжения 5 и продолжает разряжаться.
Работа поджигающего устройства все это время блокирована. Выходное напряжение . разрядной цепи 11 понижается и как только достигнет определенного уровня второе пороговое реле 12 опрокидывается и открывается переключатель 6. При этом алемент положительной обратной связи 13, транзистор, подключенный на.вход второго порогового реле 12 и управляемый его выходом, блокирует вход второго порогового реле 12 и, .таким образом, обеспечивает надежное опрокидывание беэ колебаний.
Время разрядки.конденсатора 9 с момента опрокидывания второго порогового реле 12 отвечает времени, которое необхо димо для охлаждения газораэрядной лампы, работающей до атого на полную мощность, 1 до температуры, позволяющей повторное зажигание. После открытия переключателя 6 возобновляется работа генератора импульсов и тем самым зажигающего устройства на время зарядки конденсатора.9.
Выбором величины сопротивления 8, емкости конденсатора 9, напряжений работы первого порогового реле 10 и второго порогового реле 12 можно время работы и блокировки зажигательного ус ройства модифицировать в зависимости от сорта и типа газораэрядной лампы, для которой это устройство предназначено.
Большинство частей схемы включения I автоматического временного управления зажигающего устройства для газораэрядных источников света высокого давления выполняется, используя технологию интегрированных цепей.
Формула изобретения
Схема включения автоматического временного управления зажигающего уст ройства для источников света высокого давления, о т л и ч а ю ш а. я с я тем, что на вход.зажигающего устройства или в его цепь управления 1 подключается . первое пороговое реле 10 с управляемым
7 959296 8 входом, присоединенным посредством цепи, второго порогового реле 12, выход котообразованной из включенных в серию кон- рого подсоединен к входу управления переденсатора 9 с сопротивлением 8, диода 7 .ключателя 6 и одновременно посредством и переключателя 6, при этом переключа-; цепи положительной обратной связи 13 х тель 6 присоединен к источнику постоян- 3 входу управления второго порогового реного напряжения 5, который подключается ле 12. к напряжению сети, питаюшему газораз- Признано изобретением по результатам рядную лампу 3, в то время как к конден- экспертизы, осушествленной ведомством сатору 9 подключен через разрядную цепь. по изобретательству Чехословацкой Со11 большого импеданса вход управления >4 циалистической Республики.
V
Составитель H. Глеклер
Редактор Т. M итрович Техред С.Мигунова Корректор Е Рашко
Заказ 7028/77 Тираж 862 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушскея наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
