CS243505B1 - Zapojení k samočinnému časovému ovlédéní zapalovacího zařízení pro vysokotlaké výbojové zdroje svétla - Google Patents

Abstract

Vynález v návaznosti na zapojení podlé čs. autorského osvědčení č. 202 883 zajišťuje omezení činnosti zapalovacího zařízení vysokotlakých výbojových zdrojů světla na dobu nezbytně nutnou k zapálení výbojky, která zhasla v důsledku krátkodobého výpadku nebo poklesu síťového napájecího napětí. Dále umožňuje po krátké době vyřadit z provozu výbojky, které pro nestabilitu oblouku v důsledku dožití periodicky zhasínají a rozsvěcují. Uvedených funkcí je dosaženo tím, že napětí za předřadníkem (4)je usměrněno a přes. prahový spínač (l5) přivedeno na derivační obvod (16), z něhož kladné derivační impulsy řídí prahový spínač (12) a záporné derivační impulsy jsou integrovány obvodem (I8j, který přes impedační člen (19, ovládá prahový spínač (15). Prahový spínač (12) řídí podle čs. autorského osvědčení č. 202 883 přes spínač (6,, diodu (7) a odpor >8 nabíjení a vybíjení kondenzátoru (9), který pomocí úrovňového spínače (10) časově omezuje činnost generátoru zapalovacích impulsů (i). Zapojení lze využít v osvětlovacích soustavách s vysokotlakými výbojkami k omezení vysokofrekvenčního rušení zapalovacích zařízení, snížení namáhání elektrických částí soustav vysokonapěťovými zapalovacími impulsy a k usnadnění údržby.

Description

Vynález se týká zapojení k samočinnému časovému ovládání zapalovacího zařízení pro vysokotlaké výbojové zdroje světla, které doplňuje zapojení podle autorského osvědčení č. 202 883 u něhož na vstup zapalovacího zařízení nebo jeho řídicího obvodu je zapojen první prahový spínač s řídicím vstupem, připojeným přes sériovou kombinaci kondenzátoru s odporem k diodě a spínači, přičemž tento spínač je spojen se zdrojem stejnosměrného napětí, připojeným na síťové napájecí napětí pro výbojku, zatímco ke kondenzátoru je přes vysokoimpedanční vybíjecí obvod zapojen řídicí vstup druhého prahového spínače, z něhož je veden výstup jednak na řídicí vstup spínače, jednak přes člen kladné zpětné vazby na jeho řídicí vstup.

Toto řešení zajišťuje pouze krátkodobý chod zapalovacího zařízení v případech, kdy pro poruchu výbojky nedojde k jejímu zapálení v čase, považovaném za plně dostačující pro zapálení bezvadné výbojky, a v případech tzv. horkého znovuzapínání výbojek, které zhasly v důsledku vypnutí z plného výkonu krátkodobým přerušením síťového napájecího napětí. Přitom je cílem omezit činnost zapalovacího zařízení, při níž dochází k namáhání elektrických částí svítidla vysokým napětím a k nežádoucímu vysokofrekvenčnímu rušení, jen na dobu funkčně opodstatněnou, a tak pozitivně ovlivnit spolehlivost a životnost osvětlovacích soustav s vysokotlakými výbojkami při současném potlačení možného nepříznivého vlivu na okolí.

Tohoto cíle se dosahuje např. tím, že po určitém čase, považovaném za plně dostačující k zapálení bezvadné výbojky, dojde k zablokování funkce zapalovače, jež trvá po celou dobu připojení síťového napětí, a tím, že po přerušení síťového napájení je funkce zapalovače blokována na dobu, považovanou za plně dostačující ke zchladnutí výbojky po předchozím provozu s plným výkonem a k poklesu tlaku plynné náplně hořáku na hodnoty blízké klidovým.

V provozu výbojek může však docházet k jejich zhasnutí nejen krátkodobým výpadkem, ale i pouhým nárazovým poklesem napájecího napětí, jenž vznikne nejčastěji připojením některých jiných velkých spotřebičů k síti, která napájí soustavy výbojkového osvětlení.

Tyto rychlé změny napájecího napětí se někdy ani neprojeví na výstupu zdroje stejnosměrného napětí, který obvody samočinného časového ovládání zapalovacího zařízení, takže nedojde k přechodu automatiky do režimu blokování proti horkému znovuzapínání, zapalovací zařízení zůstává trvale zablokováno a výbojky, které zhasly v důsledku přechodného poklesu sítového napětí a měly by dále svítit, nemohou být znovu zapáleny.

U výbojových světelných zdrojů, které jsou u konce své doby života, dochází často k samovolnému zhasínání vlivem nestability oblouku. Po zapálení takové výbojky vzrůstá její obloukové napětí, které však nedosáhne ustáleného stavu, protože klesající pracovní proud v určité fázi neudrží hořící oblouk a výbojka zhasíná; je nutno považovat ji za vadnou v důsledku dožití a její provoz - opakující se zapalování a zhasínání - působí rušivě, a je zřejmě nežádoucí. Na rozdíl od výbojek, jež zhasly následkem přechodného poklesu síťového napájecího napětí, by samovolně zhasínající výbojky neměly být znovu zapalovány.

Uvedenou problematiku řeší zapojení podle vynálezu které navazuje na zapojení podle čs. autorského osvědčení č. 202 883. Podstata řešení spočívá v tom, že za předřadník výbojky je přes usměrňovač a třetí prahový spínač zapojen vstup derivačního členu, z jehož výstupu jsou kladné derivační impulsy vedeny na druhý řídicí vstup druhého prahového spínače a záporné derivační impulsy jsou přes invertor vedeny na vstup integračního členu, k jehož výstupu je připojen řídicí vstup třetího prahového spínače.

Zapojení podle vynálezu je znázorněno na přiloženém výkresu, kde na vstup zapalovacího zařízení nebo jeho řídicího obvodu £ s vysokonapěťovým impulsovým transformátorem' 2, zapojeného za předřadník £, je zapojen první prahový spínač 10 a řídicím vstupem, připojeným přes sériovou kombinaci kondenzátoru 9. s odporem 8, k diodě 7_ a spínači 6_, přičemž spínač 6. je spojen se zdrojem stejnosměrného napětí 5_, připojeným na napájecí síť 20 pro výbojku 3, zatímco ke kondenzátoru 9. je přes vysokoimpedanční vybíjecí obvod 11 zapojen první řídicí vstup druhého prahového spínače 12, z néhož je veden výstup jednak na řídicí vstup spínače 6., jednak přes člen kladné zpětné vazby 13 na jeho první řídicí vstup, a za předřadník 4. je přes usměrňovač 14 a třetí prahový spínač' 15 zapojen vstup derivačního členu 16., z jehož výstupu jsou kladné derivační impulsy vedeny na druhý řídicí vstup druhého prahového spínače 12 a záporné derivační impulsy jsou přes invertor 17 vedeny na vstup integračního členu 11₁ k jehož výstupu je. přes impedanční člen 19 připojen řídicí vstup třetího prahového spínače 15.

Funkce navrženého zapojení je patrná z přiloženého výkresu, na němž je znázorněno jedno z možných uspořádání. Zapalovací zařízení se skládá z generátoru impulsů s řídicím obvodem 2 a vysokonapětového Impulsového transfůrmátoru 2_.

Sekundární vinutí tohoto transformátoru je zapojeno v sérii spolu s výbojkou 2 ^a předřadníkem 4. na napájecí sít 20, na kterou je zároveň připojen zdroj stejnosměrného napětí 5.· Zatímco generátor impulsů 1. vytváří napětové impulsy k zapálení výbojky £, nabíjí se kondenzátor 2 ze zdroje stejnosměrného napětí 5. přes spínač 6_, diodu' T. a odpor £.

Ke vstupu generátoru impulsů nebo jeho řídicího obvodu 2 je připojen první prahový spínač 10, který je řízen nabíjecím proudem kondenzátoru 2 ^a P° dobu nabíjení je udržován v zavřeném stavu.

Hodnota odporu 2 ^a kapacita kondenzátoru 2 jsou voleny tak, aby po ručité době, považované za plně postačující k zapálení bezvadné výbojky, poklesl nabíjecí proud natolik, že dojde k překlopení prvního prahového spínače 10 do stavu, kdy svým otevřeným výstupem zablokuje generátor impulsů nebo jeho řídicí obvod 2·

Tento stav, při němž je zapalovací zařízení vyřazeno z činnosti, trvá po celou dobu nepřetržitého připojení sítového napětí, kdy kondenzátor 9. je udržován nabitý. Po vypnutí sítového napětí zhasne výbojka a kondenzátor 2 ^se začne vybíjet do vysokoirapedančního obvodu 21.

Jestliže je sítové napětí, a tím i stejnosměrné napětí zdroje 2 obnoveno v čase kratším než jaký plně dostačuje k vychladnutí výbojky pro opětné zapálení, udržuje výstupní napětí vysokoimpedančního vybíjecího obvodu 22» které je úměrné náboji kondenzátoru 9_, druhý prahový spínač ve stavu, odpovídajícím zavřenému spínači 6_.

Tím je kondenzátor 2 oddělen od zdroje stejnosměrného napětí 5_, dále se vybíjí a činnost zapalovacího zařízení je stále blokována. Napětí na výstupu vysokoimpedančního vybíjecího obvodu klesá, až při dosažení jisté úrovně dojde k překlopení druhého prahového spínače 12. a otevření spínače £, přičemž člen kladné zpětné vazby .13, zapojený na vstup druhého prahového spínače 12 a řízený jeho výstupem, zablokuje vstup druhého prahového spínače' 12 !a zajistí jeho spolehlivé překlopení bez kmitání.

Čas vybíjení kondenzátoru do okamžiku překlopení druhého prahového spínače 12 odpovídá době, považované za dostačující k vychladnutí výbojky z plného výkonu pro opětné zapálení.

Po otevření spínače £ je na dobu nabíjení kondenzátoru obnovena činnost generátoru impulsů.

Volbou hodnoty odporu £, kapacity kondenzátoru 2 ^a spínacích napětí prvního prahového spínače 10 a druhého prahového spínače 12 lze doby činnosti a zablokování generátoru impulsů modifikovat podle druhu a typu výbojky, pro kterou je zapalovací zařízení určeno.

Jestliže výbojka £ samovolně nebo v důsledku nárazového poklesu sítového napětí zhasne, vzroste skokem napětí za předřadníkem. Tato změna se přenese přes usměrňovač 14 a otevřený třetí prahový spínač 15 na derivační obvod 16.

Vzniklý kladný derivační impuls je veden na druhý řídicí vstup druhého prahového spínače 12 a za součinnosti zpětnovazebného členu 13 způsobí jeho překlopení do stavu, který odpovídá zavřenému spínači £, čímž systém přejde do již dříve popsaného režimu vybíjení kondenzátoru' 2

I

243505 4

Jestliže po obnovení činnosti generátoru impulsů dojde k zapálení výbojky projeví se to mimo jiné i skokovým poklesem napětí za předřadníkem £. Tato změna vyvolá v derlvačním obvodu 16 záporný derivační impuls, který je veden přes invertor 17 na Integrační obvod 18.

Opakuje-li se cyklus zhasnutí a zapálení výbojky 2 několikrát, např. 3 až 4 krát, bezprostředně po sobě, oož odpovídá nežádoucímu provozu výbojky s nestabilním obloukem, dosáhne napětí na Integračním obvodu 18, snímané Impedančním členem 19, takové hodnoty, při níž třetí prahový spínač 15 přejde do zavřeného stavu.

Následující zhasnutí výbojky proto již nevyvolá derivační impuls a generátor impulsů 1_ zůstane po dobu připojení sítového napětí trvale zablokován otevřeným výstupem prvního prahové ho spínače 10.

Pokud ke zhasínání a zapalováni výbojky 2 dochází v delších či nepravidelných časových intervalech, což odpovídá náhodným poklesům sítového napětí, nedosáhne v důsledku vybíjení do Impedančního členu 19 napětí na výstupu integračního obvodu 18 hodnoty, potřebné k zavření třetího prahového spínače 15, takže systém reaguje na každé zhasnutí výbojky přechodem do režimu vybíjení kondenzátoru 9_ s následujícím obnovením činnosti generátoru zapalovacích impulsů 1.

Volbou časové konstanty integračního obvodu 18 a vstupní impedance členu 19 lze zapojení modifikovat podle druhu a typu výbojky, pro kterou je zapalovací zařízení určeno.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zapojení k samočinnému časovému ovládání zapalovacího zařízení pro vysokotlaké výbojové zdroje světla, u něhož na vstup zapalovacího zařízení nebo jeho řídicího obvodu s vysokonapěťovým impulsovým transformátorem, zapojeného za předřadník, je zapojen první prahový spínač s řídicím vstupem, připojeným přes sériovou kombinaci kondenzátoru s odporem k diodě a spínači, přičemž spínač je spojen se zdrojem stejnosměrného napětí, připojeným na napájecí sít pro výbojku, zatímco ke kondenzátoru je přes vysokoimpedanční vybíjecí obvod zapojen první řídicí vstup druhého prahového spínače, z něhož je veden výstup jednak na řídicí vstup spínače, jednak přes člen kladné zpětné vazby na jeho první řídicí vstup, vyznačené tím, že za předřadník /4/ je přes usměrňovač /14/ a třetí prahový spínač /15/ zapojen vstup derivačního členu /16/, jehož výstup kladných derivačních impulsů je připojen na druhý řídicí vstup druhého prahového spínače /12/ a jehož výstup záporných derivačních impulsů je přes invertor /17/ připojen na vstup integračního členu /18/, k jehož výstupu je přes Impedanční člen /19/ připojen řídicí vstup třetího prahového spínače /15/.