CS202883B1 - Connection for automatic timing control of the ignition device for the high-pressure discharging sources - Google Patents

Description

Vynález řeší problém zapojení k samočinnému časovému ovládání činnosti zap al ovac.ího zařízení pro vysokotlaké výbojové zdroje světla v případech, kdy pro poruchu výbojky nedojde k jejímu zapálení nebo při krátkodobém výpadku napájecího napětí výbojka zha3ne,

Zapalovací zařízení pro vysokotlaké výbojové zdroje světla zajišťují vznik vysokonapetových zapalovacích impulsů, potřebných k vyvolání elektrického oblouku v hořáku výbojky. V současné době bývají převážně provedena jako samostatné konstrukční celky ,. umístěné mimo vlastní světelný zdroj a vázané s ním vnějším elektrickým spojením.

Existuje několik různých principů generování zapalovacích impulsů. Všechny systémy, založené na těchto principech, obsahují nelineární napetově závislý prvek s funkcí prahového spínače, zapojený za předřadníkem. Může to být řízená nebo neřízená polovodičová dioda, plynem plněné jiskříště, doutnavka s bimetalovým spínačem apod. Působením’ tohoto prvku dochází ke vzniku zapalovacích impulsů teprve tehdy, dosahne-lí napětí na nich nebo odvozené řídicí na“ pěti u prvků řízených určité prahové hodnoty, která leží mezi hodnotou obloukového napětí příslušného výbojového světelného zdroje a minimální hodnotou napájecího sítového napětí.

Po připojení sítě je napětí za předřadníkem prakticky rovno sítovému a zapalovací zařízení může produkovat vysokonapětové impulsy. Po zapálení oblouku však dojde v důsledku úbytku napětí na předřadníku průchodem pracovního proudu výbojky k trvalému poklesu napětí prahového spínače nebo odvozeného řídícího napětí a tím i k vyřazení 2apalovácího zařízení z Činnosti. V případech, kdy výbojka zapálí, je tedy funkce zapalovače pouze krátkodobá. Jestliže však pro poruchu výbojky k zapálení nedojde, generuje zapalovací zařízení vysoko“ napětové impulsy po celou dobu připojení napájecího napětí.

Vzhledem k tomu, že na jedné straně nelze předpokládat okamžitou a většinou ani rychlou výměnu vadné výbojky a že na druhé straně omezená doba života těchto světelných zdrojů vyplývá z jejich fyzikální.podstáty, představuje dlouhodobý chod zapalovače naprázdno sice atypický, ale nikoli zanedbatelný stav osvětlovací soustavy. Je to ovšem stav nepříznivý,, protože pří : 202883' - .’· ·:· ·. ' .··· . . . 2 · \ . ' · ', něm-vzrůstá ' pravděpodobnost - poruch zapalovacího zařízení, - elektrické části svítidla jsouvystaveny- ' dlouhodobému - namáhání vysokým napětím a dochází i ke značnému vysokofrekvenčnímu ručení.' ·..· · ‘' ·»/· .

K chodu zapalovače naprázdno, i . když v menší míře, dochází také u bezvadných výbojek při tzv. “horkém . znovuzaapnání“. Je-li totiž výbojka připojena na sít krátce po předchozím vypnutí - z.plného - výkonu, . ' např. po krátkodobém výpadku sítě, nestačí obvyklé napětí zapalovacích- impulsů . k zapáleni do té doby, . než výbojka zchladne a tlak plynné náplně v hořáku, zvýšený vlivem, vysoké pracovní teploty při předchozím plném. výkonu, se přiblíží klddovm . hodnotám. Tato doba není zanedbbtelná - podle druhu a typu světelného zdroje, konstrukce svítidla s ohledem . na chlazení a podle teploty okooí může činit i více než - 15 minut - a v jejím průběhu se rovněž uplatňují nepříznivé vlivy chodu zapalovacího zařízení naprázdno.

Dosud známé způsoby oms^(^i^!í- činnooti zapalovače vyuuívají nejčastěji různých zapoOeáí teplotně - závislých prvků, - zejména termistorů a bimetalových spínačů. Po určité době chodu zapalovacího - zařízení naprázdno dochází - vlastním ohřevem ke změně hodnoty odporu termistoru nebo stavu sepnutí či rozpenutí bimetalových kontaktů. Podle druhu a způsobu zapojení teplotně závislého prvku nastane potom bučí zab-lokování zapalovače nebo jeho řídícího obvodu - nebo omeeeen, případně - přerušení vstupního proudu zapalovacího zařízení či jeho řídicího obvodu. V prvém případě je teplotně závislý prvek vyhříván trvale po celou dobu připojení sítového napětí - a - trvale je i zablokována činnost zapalovače, jindy dochází po vychladnutí termistoru nebo bimetalu k obnovení funkce zapalovacího zařízení na dobu, potřebnou k opětovnému ohhátí - a - tento cyklus se periodicky opskuúe. Jsou známa í řešení, u nichž časové omezení nastává působením časového R - C obvodu, doplněného tranzisoceem a Z^i^ieťovou diodou.

U.vedené způsoby -časového ovládání zapalovacího zařízení však buď neřeší případy krátkého přerušení napájecího - nappěí, při nichž teplotně - závislý prvek nestačí vychladnout,nebo se konddnnátor časového obvodu nestačí vyybt, takže zapalovač zůstává - vyřazen z funkce i po vychladnutí výbojky, která - tak nemůže být znovu zapálena, nebo v případě vadného světelného zdroje pouze nahrazují trvalý chod zapalovacího zařízení naprázdno Chodem periodicky přerušovaným. - Mimo - to - jsou vlastností obvodů s termistory značně závislé na teplotě ЮЛ, přičemž kompeenace, seřizování a - různé moodfikace těchto obvodů přinášejí zejména v hromadné výrobě - určité koímpikace' ϋ bimetalových spínačů je možno dosáhnout reproduktoree.nosti parametrů jen ve velmi širokých meeích a navíc zde. přistupuje omezená spolehlivost mmchanických kontaktů.

Známá řešení s jednoduchými elektronikkými časovými obvody sice nemsa! předchozí nepříznivé vlastni ti,' avšak kromě toho, že nereaguuí na krátké výpadky napáj ení, j sou prakticky pouužtelná jen pro osvětlovací soustavy s vysokotlakými - sodíkovými výbojkami, u nichž čas pro horké znovuzapálení nepřesahuje 150 s. I tato doba, na - kterou muuí být seřízen časový obvod, je však zbytečně několikanásobně delší než čas, považovaný za pootačuuící k zapálení bezvadné výbojky.

Popsané nedostatky odstraňuje - navržené zap^^jení k samočinnému časovému ovládání zapalovacího. - zařízení pro vysokotlaké výbojové zdroje - svěěla, jehož podstatou je, že na vstup zapalovacího zařízení nebo jeho řídicího obvodu je zapojen -první prahový spínač s.řídicím vstupem připojeným - přes - sériovou kombbnaci kondennátoru s odporem k diodě a spínači, přičemž tento . spínač je -spojen se - zdrojem - stennosměrného na^etí._l připoenným na sítové napájecí napětí pro výbojku, zatímco ke - kondennátoru je přes vyslkoimpedanδní vyybjecí obvod zapojen řídící vstup - druhého prahového spínače, z něhož je veden výstup jednak na řídicí vstup spínače, ' jednak přes člen kladné- zpětné vazby na jeho řídící - vstup. .

. Příklad jednoho z možných uspořádání, na němž bude- popsána funkce zajpooj^i^í» je - zná- .

zorněn na při^enném obrázku, kde zapalovací zařízení - ae skládá z generátoru impulsů s řídicím obvodem £ a v^okona^^vého ^pulsov^o trnasform^^u 2.. :^í vmU ^toh^leo transformátoru je zapojeno v sérii spolu s výbojkou 3 a předřadnikem 4 na sítové nappěí, na které je zároveň připojen - zdroj stejnosměrného - napětí 5i. Zatímco generátor imp.pusů«£ pror dukuje napět^ové impulsy k zapálení výbojky -3, naabjí se konddnnátor 2 ze zdroje stejnoamPrného napětí 5. přes spínač 6., např. sériový tranzistor, diodu £ a odp^r 8.

Ke vstupu generátoru impulsů nebo jeho řídicího obvodu £ je připojen první prahový spínač £0, např. Schmittův monálSebbláí klopný obvod, který (e řízen nabíjecím proudem kondenzátoru -9 a po dobu nabbjení je udržován v zavřeném stavu. Hodnota odporu 8, a kapaccta kondenzá3 toru 9 jsou voleny tak, aby po určité době, považované za plně postačující k zapálení, bezvadné výbojky, poklesl nabíjecí proud natolik, že dojde k překlopeni prvního prahového spínače 10 do stavu, kdy svým otevřeným výstupem zablokuje generátor impulsů nebo jeho řídicí obvod 1. Tento stav, při kterém je zapalovací zařízení vyřazeno z činnosti, trvá po celou dobu nepřetržitého připojení sítového napěěi, kdy kondenzator _ je udržován nabitý. Po vypnuti sílového na^p^ttí zhasne výbojka a kondennátor 9_ se začne vybbjet do vysokoimpedančního vybbjecího obvodu 1 1 . Jestliže · je sítové napětí a tím' i stejnosměrné . napětí zdroje 5. obnoveno v čase kratším,než jaký je považován za plně dootácuuicí k vychladnutí výbojky pro opě.tné .

zapálení, udržuje výstupní napeěí vysokoimpedančního vyijecího obvodu 1 1 , které je úměrné záboSi kondenzátoru 9 . druhý prahový spínač·-^ ve stavu, odpooídajícím zavřenému spínači 6.

Tím je kondennátor £ · oddělen od zdroje stejnosměrného napětí ,5, dále se v^^^bjí a činnost zapalovacího zařízení je stále blokována. Výstupní napětí vysokofměeiančníhd vybíjecího obvodu 11 klesá, až při dosažení jisté úrovně .dojde k překlopení druhého prahového spínače 12 a otevření spínače £, přičemž člen kladné zpětné vazby 1 3, např. spínací tranzistor, zapojený na vstup druhého prahového spínače 12 a řízený jeho výstupem, zablokuje vstup druhého prahového spínače 12 a zajjstí tak spolehlivé překlopení bez kmitání. Čas vyb^ení kondenzá- , toru 9. do okamžiku překlopení druhého prahového spínače 12 odpovídá době, považované za dostačuuící k vychladnutí výbojky z plného výkonu pro opětné zapálení. Po otevření spínače ,6je na dobu_nabíjezí kondenzátoru obnovena činnost generátoru impulsů a tím i zapalovacího zařízení.

Volbou hodnoty odporu £, kapacity kondenzátoru _ a spínacích napětí prvního prahového spínače 10 a druhého prahového spínače . 12 lze doby činnos^tí a zablokování zapalovacího zaaízení modifikovat podle druhu a typu výbojky, pro kterou je toto zařízení určeno.

Většinu částí zaěoOezí k samočfz^^z^É^mu časovému ovládání zapalovacího zařízení pro vysokotlaké výbojové zdroje světla je možno realizovat technologií integrovaných obvodů.

Claims (1)

1. Zapocení k samočinnému časovému ovládání zapalovacího zařízení pro vysokotlaké výbojové zdroje světla, vyznačené tím, že na vstup zapalovacího zařízení nebo jeho řídícího obvodu /1/ je připojen první . prahový spínač /10/ s řídicím vstupem, při-poeným přes sériovou kom^í.naci kondenzátoru /9/ s odporem_ /8/ k diodě /7/ a spínači /6/, přičemž spínač /6/ je spojen se zdrojem stejnosměrného timco ke kondenzátoru /9/ druhého prahového spínače a jednak·přes člen kladné napětí /5/, připo^nným na sítové napájecí napětí výbojky /3/, za- ’ je přes vysokofmpedanční íybíjecí obvod /11/ zapojen řídicí vstup /12/, jehož v^£^ltu?'je připojen jednak na řídicí vstup spínače /6/, zpětné vazby /13/ na.řídicí vstup druhého prahového spínače /12/.