RU102449U1

RU102449U1 - ELECTRONIC START-UP CONTROL UNIT FOR LUMINESCENT LAMP

Info

Publication number: RU102449U1
Application number: RU2010143512/07U
Authority: RU
Inventors: Евгений Михайлович Силкин; Федор Дмитриевич Кудашкин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Силовая электроника"
Priority date: 2010-10-25
Filing date: 2010-10-25
Publication date: 2011-02-27

Abstract

Изобретение направлено на повышение надежности работы люминесцентной лампы с электронным пускорегулирующим аппаратом. Указанный технический результат достигается тем, что в электронном пускорегулирующем аппарате для люминесцентной лампы, содержащем однофазный мостовой выпрямитель на диодах 1-4, подключенный входными выводами к входным выводам аппарата через последовательно соединенные дроссель 5, фильтр радиопомех 6, зашунтированный варистором 7 на входе и последовательной цепью из двух конденсаторов 8, 9 на выходе, общая точка соединения которых соединена с корпусом аппарата, и предохранитель 10, входные выводы выпрямителя зашунтированы второй последовательной цепью из двух конденсаторов 11, 12, а выходные выводы третьей последовательной цепью из двух конденсаторов 13, 14, общая точка соединения конденсаторов второй последовательной цепи подключена к общей точке соединения конденсаторов третьей последовательной цепи, однофазный полумостовой инвертор на первом 15 и втором 16 транзисторах с последовательными резисторами 17, 18 в эмиттерных цепях, цепи транзисторов и последовательных резисторов зашунтированы встречно-параллельными диодами 19, 20, входные выводы инвертора соединены с выходными выводами выпрямителя через диоды 21, 22 и зашунтированы конденсатором фильтра 23, четвертой последовательной цепью из второго конденсатора фильтра 24, первого 25 и второго 26 диодов и третьего конденсатора фильтра 27, точки соединения конденсаторов и диодов четвертой последовательной цепи соединены с входными выводами инвертора через третий 28 и четвертый 29 диоды, соответственно, а общая точка соединения диодов подключена к общей точке соединения конденсаторов третьей последовательной цепи, пятой последовательной цепью из резистора 30 и тиристора 31, а также шестой последовательной цепью из второго 32 и третьего 33 резисторов и конденсатора 34, общая точка соединения резистора и тиристора пятой последовательной цепи соединена с общей точкой соединения резисторов шестой последовательной цепи через седьмую последовательную цепь из четвертого резистора 35 и пятого диода 36 и с базой первого транзистора через шестой диод 37, общая точка соединения третьего резистора и конденсатора шестой последовательной цепи подключена к базе второго транзистора через восьмую последовательную цепь из пятого резистора 38 и порогового элемента 39, а также к коллектору второго транзистора через девятую последовательную цепь из шестого резистора 40 и седьмого диода 41, управляющий электрод тиристора соединен с катодом через седьмой резистор 42 и второй конденсатор 43, а также с эмиттером второго транзистора через десятую последовательную цепь из второго порогового элемента 44 и восьмого резистора 45, первый транзистор зашунтирован третьим конденсатором 46 и девятым резистором 47, трехобмоточный трансформатор, позистор 48, а также первый 49 и второй 50 коммутирующие конденсаторы и коммутирующий дроссель 51, образующие с люминесцентной лампой последовательную резонансную схему, подключенную через первичную обмотку 52 трансформатора к выходным выводам инвертора, образуемым общими точками соединения конденсаторов второй последовательной цепи и последовательного резистора первого транзистора с коллектором второго транзистора, соответственно, первые выводы электродов лампы зашунтированы первым коммутирующим конденсатором, а вторые выводы соединены через позистор и второй коммутирующий конденсатор, база первого транзистора подключена к коллектору второго транзистора, через одиннадцатую последовательную цепь из разделительного конденсатора 53, ограничительного резистора 54 и вторичной обмотки 55 трансформатора, включенной встречно первичной обмотке, а также через второй разделительный конденсатор 56, второй ограничительный резистор 57 и двенадцатую последовательную цепь из встречного диода 58 и третьего ограничительного резистора 59, база второго транзистора подключена к общей точке соединения последовательного резистора второго транзистора с катодом тиристора через тринадцатую последовательную цепь из третьего разделительного конденсатора 60, четвертого ограничительного резистора 61 и второй вторичной обмотки трансформатора 62, включенной согласно первичной обмотке, а также через четвертый разделительный конденсатор 63, пятый ограничительный резистор 64 и четырнадцатую последовательную цепь из второго встречного диода 65 и шестого ограничительного резистора 66, общая точка соединения четвертого ограничительного резистора и второй вторичной обмотки трансформатора тринадцатой последовательной цепи соединена с управляющим электродом тиристора через пятнадцатую последовательную цепь из третьего порогового элемента 67 и десятого резистора 68. 1 илл. The invention is aimed at improving the reliability of a fluorescent lamp with an electronic ballast. The specified technical result is achieved in that in an electronic ballast for a fluorescent lamp, containing a single-phase bridge rectifier on diodes 1-4, connected by input terminals to the input terminals of the device through a series-connected inductor 5, a radio interference filter 6, shunted by a varistor 7 at the input and a serial circuit of two capacitors 8, 9 at the output, the common connection point of which is connected to the device body, and a fuse 10, the input terminals of the rectifier are shunted by the second a solid-state circuit of two capacitors 11, 12, and the output terminals of the third series of two capacitors 13, 14, the common connection point of the capacitors of the second serial circuit is connected to the common connection point of the capacitors of the third serial circuit, a single-phase half-bridge inverter on the first 15 and second 16 transistors with series resistors 17, 18 in the emitter circuits, transistor circuits and series resistors are shunted by counter-parallel diodes 19, 20, the input terminals of the inverter are connected to the output the rectifier leads through the diodes 21, 22 and are shunted by the filter capacitor 23, the fourth serial circuit from the second filter capacitor 24, the first 25 and second 26 diodes and the third filter capacitor 27, the connection points of the capacitors and diodes of the fourth serial circuit are connected to the input terminals of the inverter through the third 28 and the fourth 29 diodes, respectively, and the common connection point of the diodes is connected to the common connection point of the capacitors of the third series circuit, the fifth series circuit of the resistor 30 and thyris of the torus 31, as well as the sixth series circuit of the second 32 and third 33 resistors and capacitor 34, the common connection point of the resistor and the thyristor of the fifth serial circuit is connected to the common connection point of the resistors of the sixth serial circuit through the seventh serial circuit of the fourth resistor 35 and the fifth diode 36 and with the base of the first transistor through the sixth diode 37, the common connection point of the third resistor and capacitor of the sixth serial circuit is connected to the base of the second transistor through the eighth serial circuit from the fifth resistor 38 and the threshold element 39, as well as to the collector of the second transistor through the ninth serial circuit of the sixth resistor 40 and the seventh diode 41, the thyristor control electrode is connected to the cathode through the seventh resistor 42 and the second capacitor 43, and also to the emitter of the second transistor through the tenth serial circuit of the second threshold element 44 and the eighth resistor 45, the first transistor is shunted by the third capacitor 46 and the ninth resistor 47, a three-winding transformer, a posistor 48, as well as the first 49 and watts swarm 50 switching capacitors and a switching inductor 51, forming a series resonant circuit with a fluorescent lamp, connected through the primary winding 52 of the transformer to the output terminals of the inverter, formed by common points of connection of the capacitors of the second series circuit and the series resistor of the first transistor with the collector of the second transistor, respectively, the first conclusions the lamp electrodes are shunted by the first switching capacitor, and the second leads are connected through a posistor and a second comm utilization capacitor, the base of the first transistor is connected to the collector of the second transistor, through the eleventh serial circuit of an isolation capacitor 53, a limiting resistor 54 and a secondary winding 55 of the transformer connected counter to the primary winding, and also through a second isolation capacitor 56, a second limiting resistor 57 and a twelfth serial a circuit from a counter diode 58 and a third limiting resistor 59, the base of the second transistor is connected to a common connection point in series the first resistor of the second transistor with the thyristor cathode through the thirteenth series circuit from the third isolation capacitor 60, the fourth limiting resistor 61 and the second secondary winding of the transformer 62 connected according to the primary winding, and also through the fourth isolation capacitor 63, the fifth limiting resistor 64 and the fourteenth serial circuit from the second counter diode 65 and the sixth limiting resistor 66, a common connection point of the fourth limiting resistor and the second secondary minutes thirteenth series circuit of the transformer winding is coupled to a control electrode of the thyristor via a series circuit of the fifteenth of the third threshold element 67 and the tenth resistor 1 68. Fig.

Description

Полезная модель относится к приборостроению, светотехнике, а также к преобразовательной технике и может быть использована при проектировании источников питания для люминесцентных и других типов энергосберегающих газоразрядных ламп, а также различных высокочастотных, в том числе, электротехнологических нагрузок. Полезная модель повышает надежность работы люминесцентной лампы с электронным пускорегулирующим аппаратом.The utility model relates to instrumentation, lighting, and also to converting technology and can be used in the design of power supplies for fluorescent and other types of energy-saving gas-discharge lamps, as well as various high-frequency, including electrotechnological loads. The utility model increases the reliability of a fluorescent lamp with an electronic ballast.

Известен электронный пускорегулирующий аппарат для люминесцентной лампы, содержащий однофазный мостовой выпрямитель на диодах, подключенный входными выводами к входным выводам аппарата через предохранитель, выходные выводы выпрямителя зашунтированы конденсатором фильтра, однофазный полумостовой инвертор на первом и втором транзисторах с встречно-параллельными диодами, входные выводы которого соединены с выходными выводами выпрямителя, последовательно соединенные второй и третий конденсаторы фильтра, первый транзистор зашунтирован конденсатором и резистором, трехобмоточный трансформатор, коммутирующий конденсатор и коммутирующий дроссель, образующие с люминесцентной лампой последовательную резонансную схему, подключенную через первичную обмотку трансформатора к выходным выводам инвертора, образуемым общими точками соединения второго и третьего конденсаторов фильтра и транзисторов соответственно, вторые выводы электродов лампы соединены через коммутирующий конденсатор, база первого транзистора подключена к коллектору второго транзистора, через последовательную цепь из ограничительного резистора и вторичной обмотки трансформатора, включенной встречно первичной обмотке, база второго транзистора подключена к эмиттеру второго транзистора через вторую последовательную цепь из второго ограничительного резистора и второй вторичной обмотки трансформатора, включенной согласно первичной обмотке (Платан. Электронные компоненты. Каталог. - Изд-во ЗАО Платан Компоненте, 2008. - С.15).Known electronic ballast for a fluorescent lamp, containing a single-phase bridge rectifier on the diodes, connected by input terminals to the input terminals of the device through a fuse, the output terminals of the rectifier are shunted by a filter capacitor, a single-phase half-bridge inverter on the first and second transistors with counter-parallel diodes, the input terminals of which are connected with the output terminals of the rectifier, the second and third filter capacitors connected in series, the first transistor is shunted van a capacitor and a resistor, a three-winding transformer, a switching capacitor and a switching inductor, forming a series resonant circuit connected with a fluorescent lamp connected to the output terminals of the inverter through the primary winding of the transformer, formed by the common connection points of the second and third filter capacitors and transistors, respectively, the second terminals of the lamp electrodes are connected through a switching capacitor, the base of the first transistor is connected to the collector of the second transistor, through the last a cir cuit of a limiting resistor and a secondary winding of a transformer connected opposite to the primary winding, the base of the second transistor is connected to the emitter of the second transistor through a second serial circuit of a second limiting resistor and a second secondary winding of the transformer connected according to the primary winding (Platan. Electronic components. Catalog. - Publishing House of CJSC Platan Component, 2008. - P.15).

Недостатком электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы является низкая надежность работы лампы из-за низких значений коэффициента мощности и коэффициента полезного действия, что приводит к росту амплитуды токов через электроды лампы и, соответственно, коэффициента формы тока, возможного перегрева электродов лампы полным током коммутирующего конденсатора, отсутствия защит от аномальных режимов.The disadvantage of an electronic ballast for a fluorescent lamp is the low reliability of the lamp due to low values of power factor and efficiency, which leads to an increase in the amplitude of the currents through the lamp electrodes and, accordingly, the current shape factor, the possible overheating of the lamp electrodes by the total current of the switching capacitor, lack of protection against abnormal conditions.

Известен электронный пускорегулирующий аппарат для люминесцентной лампы, содержащий однофазный мостовой выпрямитель на диодах, подключенный входными выводами к входным выводам аппарата через предохранитель, выходные выводы выпрямителя зашунтированы конденсатором фильтра, однофазный полумостовой инвертор на первом и втором транзисторах с последовательными резисторами в эмиттерных цепях и встречно-параллельными диодами, входные выводы которого соединены с выходными выводами выпрямителя, последовательно соединенные второй и третий конденсаторы фильтра, первый транзистор зашунтирован конденсатором и резистором, трехобмоточный трансформатор, коммутирующий конденсатор и коммутирующий дроссель, образующие с люминесцентной лампой последовательную резонансную схему, подключенную через первичную обмотку трансформатора к выходным выводам инвертора, образуемым общими точками соединения второго и третьего конденсаторов фильтра и транзисторов соответственно, вторые выводы электродов лампы соединены через коммутирующий конденсатор, база первого транзистора подключена к коллектору второго транзистора, через последовательную цепь из ограничительного резистора и вторичной обмотки трансформатора, включенной встречно первичной обмотке, база второго транзистора подключена к эмиттеру второго транзистора через вторую последовательную цепь из второго ограничительного резистора и второй вторичной обмотки трансформатора, включенной согласно первичной обмотке (IR2520 - новые возможности в области разработки электронных балластов // Силовая электроника. - 2006. - №2. - С.26).Known electronic ballast for a fluorescent lamp, containing a single-phase bridge rectifier on the diodes, connected by the input terminals to the input terminals of the device through a fuse, the output terminals of the rectifier are shunted by the filter capacitor, a single-phase half-bridge inverter on the first and second transistors with series resistors in emitter circuits and counter-parallel diodes, the input terminals of which are connected to the output terminals of the rectifier, connected in series to the second and third filter capacitors, the first transistor is shunted by the capacitor and resistor, a three-winding transformer, a switching capacitor and a switching inductor forming a series resonant circuit connected with a fluorescent lamp, connected through the primary winding of the transformer to the output terminals of the inverter, formed by common points of connection of the second and third filter capacitors and transistors, respectively , the second terminals of the lamp electrodes are connected through a switching capacitor, the base of the first transistor is connected to the collector of the second transistor, through a serial circuit from the limiting resistor and the secondary winding of the transformer connected counterclockwise to the primary winding, the base of the second transistor is connected to the emitter of the second transistor through a second serial circuit from the second limiting resistor and the second secondary winding of the transformer connected according to the primary winding (IR2520 - New opportunities in the development of electronic ballasts // Power Electronics. - 2006. - No. 2. - S.26).

Известен электронный пускорегулирующий аппарат для люминесцентной лампы, содержащий однофазный мостовой выпрямитель на диодах, подключенный входными выводами к входным выводам аппарата через предохранитель, выходные выводы выпрямителя зашунтированы конденсатором фильтра, однофазный полумостовой инвертор на первом и втором транзисторах с последовательными резисторами в эмиттерных цепях и встречно-параллельными диодами, входные выводы которого соединены с выходными выводами выпрямителя, последовательно соединенные второй и третий конденсаторы фильтра, первый транзистор зашунтирован конденсатором и резистором, трехобмоточный трансформатор, коммутирующий конденсатор и коммутирующий дроссель, образующие с люминесцентной лампой последовательную резонансную схему, подключенную через первичную обмотку трансформатора к выходным выводам инвертора, образуемым общими точками соединения второго и третьего конденсаторов фильтра и транзисторов соответственно, вторые выводы электродов лампы соединены через коммутирующий конденсатор, база первого транзистора подключена к коллектору второго транзистора, через последовательную цепь из ограничительного резистора и вторичной обмотки трансформатора, включенной встречно первичной обмотке, база второго транзистора подключена к эмиттеру второго транзистора через вторую последовательную цепь из второго ограничительного резистора и второй вторичной обмотки трансформатора, включенной согласно первичной обмотке (Otero Pascal.M. Motorola's D2 Series Transistors for Fluorescent Converters. - Motorola, 1997. - AN1577).Known electronic ballast for a fluorescent lamp, containing a single-phase bridge rectifier on the diodes, connected by the input terminals to the input terminals of the device through a fuse, the output terminals of the rectifier are shunted by the filter capacitor, a single-phase half-bridge inverter on the first and second transistors with series resistors in emitter circuits and counter-parallel diodes, the input terminals of which are connected to the output terminals of the rectifier, connected in series to the second and third filter capacitors, the first transistor is shunted by the capacitor and resistor, a three-winding transformer, a switching capacitor and a switching inductor forming a series resonant circuit connected with a fluorescent lamp, connected through the primary winding of the transformer to the output terminals of the inverter, formed by common points of connection of the second and third filter capacitors and transistors, respectively , the second terminals of the lamp electrodes are connected through a switching capacitor, the base of the first transistor is connected to the collector of the second transistor, through a serial circuit from the limiting resistor and the secondary winding of the transformer connected counterclockwise to the primary winding, the base of the second transistor is connected to the emitter of the second transistor through a second serial circuit from the second limiting resistor and the second secondary winding of the transformer connected according to the primary winding (Otero Pascal.M. Motorola's D2 Series Transistors for Fluorescent Converters. - Motorola, 1997 .-- AN1577).

Указанный электронный пускорегулирующий аппарат для люминесцентной лампы является наиболее близким по технической сущности к полезной модели и выбран в качестве прототипа.The indicated electronic ballast for fluorescent lamps is the closest in technical essence to a utility model and is selected as a prototype.

Недостатком прототипа является низкая надежность работы лампы из-за высоких значений амплитуд токов через электроды лампы и, соответственно, коэффициента формы тока, отсутствия нагрева электродов перед включением лампы и возможного перегрева электродов лампы полным током коммутирующего конденсатора во время ее работы, отсутствия защит от аномальных режимов.The disadvantage of the prototype is the low reliability of the lamp due to the high values of the amplitudes of the currents through the electrodes of the lamp and, accordingly, the coefficient of the current shape, the lack of heating of the electrodes before turning on the lamp and the possible overheating of the lamp electrodes by the full current of the switching capacitor during its operation, the lack of protection against abnormal modes .

Полезная модель направлена на решение задачи повышения надежности работы люминесцентной лампы с электронным пускорегулирующим аппаратом, что является целью полезной модели.The utility model is aimed at solving the problem of increasing the reliability of a fluorescent lamp with an electronic ballast, which is the purpose of the utility model.

Указанная цель достигается тем, что в электронном пускорегулирующем аппарате для люминесцентной лампы, содержащем однофазный мостовой выпрямитель на диодах, подключенный входными выводами к входным выводам аппарата через последовательно соединенные дроссель, фильтр радиопомех, зашунтированный варистором на входе и последовательной цепью из двух конденсаторов на выходе, общая точка соединения которых соединена с корпусом аппарата, и предохранитель, входные выводы выпрямителя зашунтированы второй последовательной цепью из двух конденсаторов, а выходные выводы третьей последовательной цепью из двух конденсаторов, общая точка соединения конденсаторов второй последовательной цепи подключена к общей точке соединения конденсаторов третьей последовательной цепи, однофазный полумостовой инвертор на первом и втором транзисторах с последовательными резисторами в эмиттерных цепях, цепи транзисторов и последовательных резисторов зашунтированы встречно-параллельными диодами, входные выводы инвертора соединены с выходными выводами выпрямителя через диоды и зашунтированы конденсатором фильтра, четвертой последовательной цепью из второго конденсатора фильтра, первого и второго диодов и третьего конденсатора фильтра, точки соединения конденсаторов и диодов четвертой последовательной цепи соединены с входными выводами инвертора через третий и четвертый диоды, соответственно, а общая точка соединения диодов подключена к общей точке соединения конденсаторов третьей последовательной цепи, пятой последовательной цепью из резистора и тиристора, а также шестой последовательной цепью из второго и третьего резисторов и конденсатора, общая точка соединения резистора и тиристора пятой последовательной цепи соединена с общей точкой соединения резисторов шестой последовательной цепи через седьмую последовательную цепь из четвертого резистора и пятого диода и с базой первого транзистора через шестой диод, общая точка соединения третьего резистора и конденсатора шестой последовательной цепи подключена к базе второго транзистора через восьмую последовательную цепь из пятого резистора и порогового элемента, а также к коллектору второго транзистора через девятую последовательную цепь из шестого резистора и седьмого диода, управляющий электрод тиристора соединен с катодом через седьмой резистор и второй конденсатор, а также с эмиттером второго транзистора через десятую последовательную цепь из второго порогового элемента и восьмого резистора, первый транзистор зашунтирован третьим конденсатором и девятым резистором, трехобмоточный трансформатор, позистор, а также первый и второй коммутирующие конденсаторы и коммутирующий дроссель, образующие с люминесцентной лампой последовательную резонансную схему, подключенную через первичную обмотку трансформатора к выходным выводам инвертора, образуемым общими точками соединения конденсаторов второй последовательной цепи и последовательного резистора первого транзистора с коллектором второго транзистора, соответственно, первые выводы электродов лампы зашунтированы первым коммутирующим конденсатором, а вторые выводы соединены через позистор и второй коммутирующий конденсатор, база первого транзистора подключена к коллектору второго транзистора, через одиннадцатую последовательную цепь из разделительного конденсатора, ограничительного резистора и вторичной обмотки трансформатора, включенной встречно первичной обмотке, а также через второй разделительный конденсатор, второй ограничительный резистор и двенадцатую последовательную цепь из встречного диода и третьего ограничительного резистора, база второго транзистора подключена к общей точке соединения последовательного резистора второго транзистора с катодом тиристора через тринадцатую последовательную цепь из третьего разделительного конденсатора, четвертого ограничительного резистора и второй вторичной обмотки трансформатора, включенной согласно первичной обмотке, а также через четвертый разделительный конденсатор, пятый ограничительный резистор и четырнадцатую последовательную цепь из второго встречного диода и шестого ограничительного резистора, общая точка соединения четвертого ограничительного резистора и второй вторичной обмотки трансформатора тринадцатой последовательной цепи соединена с управляющим электродом тиристора через пятнадцатую последовательную цепь из третьего порогового элемента и десятого резистора.This goal is achieved by the fact that in an electronic ballast for a fluorescent lamp containing a single-phase bridge rectifier on diodes, connected by input terminals to the input terminals of the device through a series-connected inductor, a radio noise filter shunted by a varistor at the input and a series circuit of two capacitors at the output, common the connection point of which is connected to the device body, and the fuse, the input terminals of the rectifier are bridged by a second serial circuit of two cond of the capacitors, and the output terminals of the third serial circuit of two capacitors, the common connection point of the capacitors of the second serial circuit is connected to the common connection point of the capacitors of the third serial circuit, a single-phase half-bridge inverter on the first and second transistors with series resistors in the emitter circuits, transistor and series resistors are shunted counter-parallel diodes, the input terminals of the inverter are connected to the output terminals of the rectifier through the diodes and shunted They are connected by the filter capacitor, the fourth series circuit of the second filter capacitor, the first and second diodes and the third filter capacitor, the connection points of the capacitors and diodes of the fourth series circuit are connected to the input terminals of the inverter through the third and fourth diodes, respectively, and the common connection point of the diodes is connected to a common the connection point of the capacitors of the third series circuit, the fifth series circuit of the resistor and the thyristor, as well as the sixth series circuit of the second and third th resistors and capacitor, the common connection point of the resistor and the thyristor of the fifth serial circuit is connected to the common connection point of the resistors of the sixth serial circuit through the seventh serial circuit of the fourth resistor and fifth diode and to the base of the first transistor through the sixth diode, the common connection point of the third resistor and capacitor the sixth the serial circuit is connected to the base of the second transistor through the eighth serial circuit of the fifth resistor and the threshold element, as well as to the collector of the second of the anistor through the ninth serial circuit of the sixth resistor and the seventh diode, the thyristor control electrode is connected to the cathode through the seventh resistor and the second capacitor, as well as the emitter of the second transistor through the tenth serial circuit of the second threshold element and the eighth resistor, the first transistor is shunted by the third capacitor and the ninth a resistor, a three-winding transformer, a posistor, as well as the first and second switching capacitors and a switching inductor forming with a fluorescent lamp a serial resonant circuit connected through the primary winding of the transformer to the output terminals of the inverter, formed by common points of connection of the capacitors of the second serial circuit and the series resistor of the first transistor with the collector of the second transistor, respectively, the first conclusions of the lamp electrodes are shunted by the first switching capacitor, and the second conclusions are connected through the resistor and the second switching capacitor, the base of the first transistor is connected to the collector of the second transistor, through of the eleventh serial circuit of an isolation capacitor, a limiting resistor and a secondary winding of a transformer connected counterclockwise to the primary winding, as well as through a second isolation capacitor, a second limiting resistor and a twelfth serial circuit of a counter diode and a third limiting resistor, the base of the second transistor is connected to a common connection point the series resistor of the second transistor with the cathode of the thyristor through the thirteenth serial circuit of the third a dividing capacitor, a fourth limiting resistor and a second secondary winding of the transformer connected according to the primary winding, and also through a fourth isolation capacitor, a fifth limiting resistor and a fourteenth series circuit from a second counter diode and a sixth limiting resistor, a common connection point of the fourth limiting resistor and the second secondary winding the transformer of the thirteenth serial circuit is connected to the thyristor control electrode after fifteen fifth series circuit of third threshold element and the tenth resistor.

Существенным отличием, характеризующим полезную модель, является повышение надежности работы люминесцентной лампы с электронным пускорегулирующим аппаратом, что достигается комплексным снижением амплитуд токов через электроды лампы и, соответственно, коэффициента формы тока, обеспечением нагрева электродов перед включением лампы и исключения перегрева электродов лампы полным током коммутирующего конденсатора во время ее длительной работы, обеспечением надежного запуска и защиты устройства. Заявляемый электронный пускорегулирующий аппарат может быть использован для ответственных энергосберегающих применений, обеспечивающих повышенную надежность работы с эффективным «теплым» стартом и защиту от аномальных режимов, в том числе, «открытого катода» люминесцентной лампы и аппарата, перегрузок и перегрева электродов лампы.A significant difference characterizing the utility model is an increase in the reliability of operation of a fluorescent lamp with an electronic ballast, which is achieved by a comprehensive decrease in the amplitudes of the currents through the electrodes of the lamp and, accordingly, the shape factor of the current, providing heating of the electrodes before turning on the lamp, and eliminating overheating of the lamp electrodes by the full current of the switching capacitor during its long operation, ensuring reliable start-up and protection of the device. The inventive electronic ballast can be used for energy-saving applications that provide increased reliability with an effective "warm" start and protection from abnormal conditions, including the "open cathode" of a fluorescent lamp and apparatus, overloads and overheating of the lamp electrodes.

Повышение надежности работы линейной люминесцентной лампы с электронным пускорегулирующим аппаратом является полученным техническим результатом, обусловленным новыми элементами в схеме, порядком их включения и новыми связями, то есть отличительными признаками полезной модели. Таким образом, отличительные признаки заявляемого электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы являются существенными.Improving the reliability of a linear fluorescent lamp with an electronic ballast is the obtained technical result, due to new elements in the circuit, the order in which they are turned on, and new connections, that is, the hallmarks of the utility model. Thus, the distinguishing features of the claimed electronic ballast for fluorescent lamps are significant.

На рисунке приведена схема электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы.The figure shows a diagram of an electronic ballast for a fluorescent lamp.

Электронный пускорегулирующий аппарат для люминесцентной лампы, содержит однофазный мостовой выпрямитель на диодах 1-4, подключенный входными выводами к входным выводам аппарата через последовательно соединенные дроссель 5, фильтр радиопомех 6, зашунтированный варистором 7 на входе и последовательной цепью из двух конденсаторов 8, 9 на выходе, общая точка соединения которых соединена с корпусом аппарата, и предохранитель 10, входные выводы выпрямителя зашунтированы второй последовательной цепью из двух конденсаторов 11, 12, а выходные выводы третьей последовательной цепью из двух конденсаторов 13, 14, общая точка соединения конденсаторов второй последовательной цепи подключена к общей точке соединения конденсаторов третьей последовательной цепи, однофазный полумостовой инвертор на первом 15 и втором 16 транзисторах с последовательными резисторами 17, 18 в эмиттерных цепях, цепи транзисторов и последовательных резисторов зашунтированы встречно-параллельными диодами 19, 20, входные выводы инвертора соединены с выходными выводами выпрямителя через диоды 21, 22 и зашунтированы конденсатором фильтра 23, четвертой последовательной цепью из второго конденсатора фильтра 24, первого 25 и второго 26 диодов и третьего конденсатора фильтра 27, точки соединения конденсаторов и диодов четвертой последовательной цепи соединены с входными выводами инвертора через третий 28 и четвертый 29 диоды, соответственно, а общая точка соединения диодов подключена к общей точке соединения конденсаторов третьей последовательной цепи, пятой последовательной цепью из резистора 30 и тиристора 31, а также шестой последовательной цепью из второго 32 и третьего 33 резисторов и конденсатора 34, общая точка соединения резистора и тиристора пятой последовательной цепи соединена с общей точкой соединения резисторов шестой последовательной цепи через седьмую последовательную цепь из четвертого резистора 35 и пятого диода 36 и с базой первого транзистора через шестой диод 37, общая точка соединения третьего резистора и конденсатора шестой последовательной цепи подключена к базе второго транзистора через восьмую последовательную цепь из пятого резистора 38 и порогового элемента 39, а также к коллектору второго транзистора через девятую последовательную цепь из шестого резистора 40 и седьмого диода 41, управляющий электрод тиристора соединен с катодом через седьмой резистор 42 и второй конденсатор 43, а также с эмиттером второго транзистора через десятую последовательную цепь из второго порогового элемента 44 и восьмого резистора 45, первый транзистор зашунтирован третьим конденсатором 46 и девятым резистором 47, трехобмоточный трансформатор, позистор 48, а также первый 49 и второй 50 коммутирующие конденсаторы и коммутирующий дроссель 51, образующие с люминесцентной лампой последовательную резонансную схему, подключенную через первичную обмотку 52 трансформатора к выходным выводам инвертора, образуемым общими точками соединения конденсаторов второй последовательной цепи и последовательного резистора первого транзистора с коллектором второго транзистора, соответственно, первые выводы электродов лампы зашунтированы первым коммутирующим конденсатором, а вторые выводы соединены через позистор и второй коммутирующий конденсатор, база первого транзистора подключена к коллектору второго транзистора, через одиннадцатую последовательную цепь из разделительного конденсатора 53, ограничительного резистора 54 и вторичной обмотки 55 трансформатора, включенной встречно первичной обмотке, а также через второй разделительный конденсатор 56, второй ограничительный резистор 57 и двенадцатую последовательную цепь из встречного диода 58 и третьего ограничительного резистора 59, база второго транзистора подключена к общей точке соединения последовательного резистора второго транзистора с катодом тиристора через тринадцатую последовательную цепь из третьего разделительного конденсатора 60, четвертого ограничительного резистора 61 и второй вторичной обмотки трансформатора 62, включенной согласно первичной обмотке, а также через четвертый разделительный конденсатор 63, пятый ограничительный резистор 64 и четырнадцатую последовательную цепь из второго встречного диода 65 и шестого ограничительного резистора 66, общая точка соединения четвертого ограничительного резистора и второй вторичной обмотки трансформатора тринадцатой последовательной цепи соединена с управляющим электродом тиристора через пятнадцатую последовательную цепь из третьего порогового элемента 67 и десятого резистора 68.The electronic ballast for a fluorescent lamp, contains a single-phase bridge rectifier on diodes 1-4, connected by input terminals to the input terminals of the device through a series-connected inductor 5, a radio interference filter 6, shunted by a varistor 7 at the input and a series circuit of two capacitors 8, 9 at the output , the common connection point of which is connected to the apparatus body, and the fuse 10, the input terminals of the rectifier are shunted by a second series circuit of two capacitors 11, 12, and the output terminal s are the third serial circuit of two capacitors 13, 14, the common connection point of the capacitors of the second serial circuit is connected to the common connection point of the capacitors of the third serial circuit, a single-phase half-bridge inverter on the first 15 and second 16 transistors with series resistors 17, 18 in the emitter circuits, the transistor circuit and series resistors are shunted by counter-parallel diodes 19, 20, the input terminals of the inverter are connected to the output terminals of the rectifier through diodes 21, 22 and the cond the filter capacitor 23, the fourth serial circuit of the second filter capacitor 24, the first 25 and second 26 diodes and the third filter capacitor 27, the connection points of the capacitors and diodes of the fourth serial circuit are connected to the input terminals of the inverter through the third 28 and fourth 29 diodes, respectively, and the common the diode connection point is connected to the common connection point of the capacitors of the third series circuit, the fifth series circuit of the resistor 30 and the thyristor 31, as well as the sixth series circuit of the second 32 the third 33 resistors and capacitor 34, the common connection point of the resistor and the thyristor of the fifth serial circuit is connected to the common connection point of the resistors of the sixth serial circuit through the seventh serial circuit of the fourth resistor 35 and the fifth diode 36 and to the base of the first transistor through the sixth diode 37, the common connection point the third resistor and capacitor of the sixth serial circuit is connected to the base of the second transistor through the eighth serial circuit of the fifth resistor 38 and the threshold element 39, as well as to to the second transistor’s collector through the ninth serial circuit of the sixth resistor 40 and the seventh diode 41, the thyristor control electrode is connected to the cathode through the seventh resistor 42 and the second capacitor 43, as well as to the emitter of the second transistor through the tenth serial circuit of the second threshold element 44 and the eighth resistor 45 , the first transistor is shunted by a third capacitor 46 and a ninth resistor 47, a three-winding transformer, a posistor 48, as well as the first 49 and second 50 switching capacitors and switching drossel 51, forming a series resonant circuit with a fluorescent lamp, connected through the primary winding of the transformer 52 to the output terminals of the inverter formed by common points of connection of the capacitors of the second series circuit and the series resistor of the first transistor with the collector of the second transistor, respectively, the first conclusions of the lamp electrodes are shunted by the first switching capacitor, and the second terminals are connected through a posistor and a second switching capacitor, the base of the first transistor is connected and to the collector of the second transistor, through the eleventh serial circuit from the isolation capacitor 53, the limiting resistor 54 and the secondary winding 55 of the transformer connected counter to the primary winding, as well as through the second isolation capacitor 56, the second limiting resistor 57 and the twelfth serial circuit from the on-board diode 58 and of the third limiting resistor 59, the base of the second transistor is connected to a common connection point of the series resistor of the second transistor with the cathode of the thyristor through h the thirteenth series circuit of the third isolation capacitor 60, the fourth limiting resistor 61 and the second secondary winding of the transformer 62 connected according to the primary winding, as well as the fourth isolation capacitor 63, the fifth limiting resistor 64 and the fourteenth series circuit of the second counter diode 65 and the sixth limiting resistor 66, the common connection point of the fourth limiting resistor and the second secondary winding of the transformer of the thirteenth series circuit pi is connected to the thyristor control electrode through a fifteenth series circuit of a third threshold element 67 and a tenth resistor 68.

Электронный пускорегулирующий аппарат для люминесцентной лампы в установившемся режиме работает следующим образом. Однофазный выпрямитель на диодах 1-4 вырабатывает и подает постоянное напряжение на вход однофазного полумостового инвертора на транзисторах 15, 16 с последовательными резисторами 17, 18 в эмиттерных цепях. В качестве фильтра постоянного напряжения выпрямителя используется конденсатор фильтра 23. Одновременно фильтрация переменного напряжения осуществляется дросселем 5 и второй последовательной цепью из двух конденсаторов 11, 12, а фильтрация постоянного напряжения третьей последовательной цепью из двух конденсаторов 13, 14 и четвертой последовательной цепью из второго 24 и третьего 27 конденсаторов фильтра и первого и второго диодов 25, 26. Совместно с третьим 28 и четвертым 29 диодами четвертая последовательная цепь (24-27) образует кламп (ограничитель напряжения), который восстанавливает напряжение на входных выводах инвертора в интервалах его спада, обусловленных пульсацией напряжения на выходе однофазного мостового выпрямителя. Заряд конденсаторов фильтра 24, 27 происходит при последовательном их включении через диоды 25, 26, а разряд при параллельном включении через диоды 28, 29. Диоды 21, 22 являются отсекающими. Их работа обеспечивает снижение коэффициента гармоник потребляемого устройством от сети питания тока. Варистор 7 защищает устройство от сетевых перенапряжений, а предохранитель 10 от коротких замыканий и перегрузок в схеме. Для подавления кондуктивных помех в схему электронного пускорегулирующего аппарата включены конденсаторы 8, 9 и фильтр радиопомех 6. Транзисторы 15, 16 однофазного полумостового инвертора включаются и проводят ток поочередно. Инвертор работает в автогенераторном режиме, что достигается применением последовательной резонансной схемы включения люминесцентной лампы и обратной связи за счет трехобмоточного трансформатора, первичная обмотка 52 которого соединяется последовательно в нагрузочную цепь инвертора (49-52), а вторичные обмотки 55, 62 включаются в базовые цепи транзисторов 15, 16. При этом вторичные обмотки 55, 62 трансформатора имеют встречное включение. Базовые токи транзисторов 15, 16 при их работе пропорциональны току в нагрузочной цепи (49-52). Увеличение тока базы одного транзистора (15 или 16) приводит к уменьшению тока базы другого транзистора (16 или 15), что вызывает их периодическое переключение с частотой, определяемой величинами суммарной емкости коммутирующих конденсаторов 49, 50, а также индуктивности коммутирующего дросселя 51. Ток в нагрузочной цепи (49-52) имеет квазисинусоидальную форму. Разделительные конденсаторы 53, 60 служат для емкостной развязки цепей управления первого и второго транзисторов 15, 16 и, совместно с ограничительными резисторами 54, 61, для ограничения базовых токов транзисторов 15, 16. Одновременно разделительные конденсаторы 53, 60 обеспечивают снижение мощности трехобмоточного трансформатора. Резисторы 54 и 61 служат для ограничения токов вторичных обмоток 55, 62 трехобмоточного трансформатора. Второй ограничительный резистор 57 (64), одиннадцатая (четырнадцатая) последовательная цепь из встречного диода 58 (65) и третьего (шестого) ограничительного резистора 59 (66), второй (четвертый) разделительный конденсатор 56 (63) ограничивают уровни обратного напряжения на базах транзисторов 15, 16 относительно их эмиттеров и повышают помехоустойчивость цепей управления. Второй (четвертый) разделительный конденсатор 56 (63) и второй (пятый) ограничительный резистор 57 (64) повышают устойчивость транзисторов 15, 16 к большой величине скорости нарастания напряжения на них и электромагнитным помехам в цепях управления. Второй 32 и третий 33 резисторы, конденсатор 34 шестой последовательной цепи совместно с элементами восьмой последовательной цепи 38, 39 образуют пусковую схему, работа которой гарантирует надежный первоначальный запуск устройства. При заряде конденсатора 34 срабатывает пороговый элемент 39, что приводит к отпиранию второго транзистора 16. Встречно-параллельные диоды 19, 20 ограничивают величины обратных напряжений на транзисторах 15, 16 инвертора. Третий (демпферный) конденсатор 46 и девятый резистор 47 снижают уровни коммутационных перенапряжений на транзисторах 15, 16. Кроме того, за счет демпферного конденсатора 46 обеспечивается плавное нарастание напряжений на транзисторах 15, 16 и встречно-параллельных диодах 19, 20 (мягкая коммутация) при работе инвертора. Последовательные резисторы 17, 18 в эмиттерных цепях транзисторов 15, 16 демпфируют нагрузочную цепь инвертора и ограничивают броски токов через транзисторы 15, 16 в интервалах коммутации. Защита электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы от нарушений электрического режима и выхода элементов из строя обеспечивается, в частности, тиристором 31. При работе устройства в аномальном режиме «открытого катода» люминесцентной лампы (лампа не зажигается), отключении или замене лампы возрастают токи и напряжения на элементах нагрузочной цепи (48-52). Ограничение роста токов и напряжений в режиме «открытого катода» люминесцентной лампы обеспечиваются включением тиристора 31, который блокирует через шестой диод 37 базовую цепь первого транзистора 15 и вызывает выключение режима автогенерации устройства. Управление тиристором 31 осуществляется по десятой и пятнадцатой последовательным цепям из второго порогового элемента 44, восьмого резистора 45 и из третьего порогового элемента 67 и десятого резистора 68, соответственно. Второй конденсатор 43 и седьмой резистор 42 шунтируют управляющий электрод тиристора 31, что повышает помехоустойчивость и обеспечивает селективность защитных цепей устройства. При возрастании токов и напряжений в нагрузочной цепи (элементы 48-52) люминесцентной лампы возрастают напряжения на второй вторичной обмотке 62 трансформатора и последовательном резисторе 18 второго транзистора 16, что приводит к срабатыванию одного (или двух) из пороговых элементов 44, 67 и, соответственно, включению тиристора 31. Ток включенного тиристора 31 поддерживается сетевым источником питания и складывается из суммы токов через резисторы 30 и 32. Потенциал базы первого транзистора 15 становится практически равным потенциалу эмиттера второго транзистора 16, что и приводит к срыву колебаний (автогенерации) и блокировке инвертора. Седьмой резистор 42 обеспечивает разряд второго конденсатора 43 и восстановление цепи защиты при отключении постоянного напряжения питания устройства от сетевого источника. При пуске электронного пускорегулирующего аппарата сопротивление позистора 48 является сравнительно низким, и он шунтирует электроды люминесцентной лампы. Происходит предварительный нагрев электродов лампы до требуемой температуры током через позистор 48. Далее, по мере нагрева, сопротивление позистора 48 возрастает и инициируется электрический разряд в лампе. Заниженный (контролируемый) подогрев электродов лампы после ее зажигания (с целью оптимизации эмиссионных свойств) происходит за счет токов, протекающих через второй коммутирующий конденсатор 50 и позистор 48.An electronic ballast for a fluorescent lamp in steady state operates as follows. A single-phase rectifier on diodes 1-4 generates and supplies a constant voltage to the input of a single-phase half-bridge inverter on transistors 15, 16 with series resistors 17, 18 in the emitter circuits. A filter capacitor 23 is used as a rectifier DC voltage filter. At the same time, the alternating voltage is filtered by the inductor 5 and the second series circuit of two capacitors 11, 12, and the DC voltage filtering by the third series circuit of two capacitors 13, 14 and the fourth series circuit of the second 24 and the third 27 filter capacitors and the first and second diodes 25, 26. Together with the third 28 and fourth 29 diodes, the fourth series circuit (24-27) forms a clamp (limit voltage gain), which restores the voltage at the input terminals of the inverter in the intervals of its decline, due to voltage ripple at the output of a single-phase bridge rectifier. The charge of the filter capacitors 24, 27 occurs when they are sequentially turned on through the diodes 25, 26, and the discharge when connected in parallel through the diodes 28, 29. The diodes 21, 22 are cut-off. Their work provides a reduction in the harmonic coefficient of the current consumed by the device from the mains supply. Varistor 7 protects the device from network overvoltages, and fuse 10 against short circuits and overloads in the circuit. To suppress conducted interference, capacitors 8, 9 and a radio interference filter 6 are included in the electronic control gear circuit. Transistors 15, 16 of a single-phase half-bridge inverter are turned on and conduct current alternately. The inverter operates in the self-generating mode, which is achieved by applying a serial resonant circuit to turn on the fluorescent lamp and feedback due to a three-winding transformer, the primary winding of which 52 is connected in series to the inverter load circuit (49-52), and the secondary windings 55, 62 are connected to the base circuits of the transistors 15, 16. In this case, the secondary windings 55, 62 of the transformer have a counter inclusion. The base currents of transistors 15, 16 during their operation are proportional to the current in the load circuit (49-52). An increase in the base current of one transistor (15 or 16) leads to a decrease in the base current of the other transistor (16 or 15), which causes their periodic switching with a frequency determined by the total capacitance of the switching capacitors 49, 50, as well as the inductance of the switching inductor 51. The current in load chain (49-52) has a quasi-sinusoidal shape. The isolation capacitors 53, 60 are used for capacitive isolation of the control circuits of the first and second transistors 15, 16 and, together with the limiting resistors 54, 61, to limit the base currents of the transistors 15, 16. At the same time, the isolation capacitors 53, 60 provide a reduction in the power of a three-winding transformer. Resistors 54 and 61 serve to limit the currents of the secondary windings 55, 62 of the three-winding transformer. The second limiting resistor 57 (64), the eleventh (fourteenth) series circuit of the counter diode 58 (65) and the third (sixth) limiting resistor 59 (66), the second (fourth) isolation capacitor 56 (63) limit the reverse voltage levels at the bases of transistors 15, 16 relative to their emitters and increase the noise immunity of the control circuits. The second (fourth) isolation capacitor 56 (63) and the second (fifth) limiting resistor 57 (64) increase the resistance of transistors 15, 16 to a large value of the voltage slew rate on them and electromagnetic interference in the control circuits. The second 32 and third 33 resistors, the capacitor 34 of the sixth serial circuit together with the elements of the eighth serial circuit 38, 39 form a starting circuit, the operation of which guarantees a reliable initial start-up of the device. When the capacitor 34 is charged, the threshold element 39 is triggered, which leads to the unlocking of the second transistor 16. Counter-parallel diodes 19, 20 limit the magnitude of the reverse voltages on the transistors 15, 16 of the inverter. The third (damper) capacitor 46 and the ninth resistor 47 reduce the level of switching overvoltages on the transistors 15, 16. In addition, due to the damper capacitor 46, a smooth increase in voltages on the transistors 15, 16 and counter-parallel diodes 19, 20 (soft switching) is provided at inverter operation. Series resistors 17, 18 in the emitter circuits of transistors 15, 16 damp the load circuit of the inverter and limit the inrush currents through transistors 15, 16 in the switching intervals. Protection of the electronic ballast for a fluorescent lamp from violations of the electric mode and the failure of elements is ensured, in particular, by thyristor 31. When the device is operating in an anomalous "open cathode" mode of a fluorescent lamp (the lamp does not light), currents and voltages increase when the lamp is turned off or replaced on the elements of the load circuit (48-52). The growth of currents and voltages in the "open cathode" mode of the fluorescent lamp is limited by the inclusion of a thyristor 31, which blocks the base circuit of the first transistor 15 through the sixth diode 37 and causes the device to turn off the self-generating mode. The thyristor 31 is controlled by the tenth and fifteenth consecutive circuits from the second threshold element 44, the eighth resistor 45, and from the third threshold element 67 and the tenth resistor 68, respectively. The second capacitor 43 and the seventh resistor 42 bypass the control electrode of the thyristor 31, which increases the noise immunity and ensures the selectivity of the protective circuits of the device. With increasing currents and voltages in the load circuit (elements 48-52) of the fluorescent lamp, the voltages at the second secondary winding 62 of the transformer and the series resistor 18 of the second transistor 16 increase, which leads to the operation of one (or two) of the threshold elements 44, 67 and, respectively , turn on the thyristor 31. The current on thyristor 31 is supported by the mains power supply and is the sum of the currents through the resistors 30 and 32. The base potential of the first transistor 15 becomes almost equal to the emitter potential the first transistor 16, which leads to failure of oscillations (autogeneration) and blocking the inverter. The seventh resistor 42 provides the discharge of the second capacitor 43 and the restoration of the protection circuit when the DC voltage of the device is disconnected from the network source. When starting an electronic ballast, the resistance of the posistor 48 is relatively low, and it shunts the electrodes of the fluorescent lamp. The electrodes of the lamp are preheated to the required temperature by current through the posistor 48. Further, as the heater warms up, the resistance of the posistor 48 increases and an electric discharge in the lamp is initiated. Underestimated (controlled) heating of the lamp electrodes after its ignition (in order to optimize emission properties) occurs due to currents flowing through the second switching capacitor 50 and the resistor 48.

Транзисторы инвертора 15, 16 могут иметь структуры с встроенными или модульные конструкции с предустановленными встречно-параллельными диодами 19, 20. В этом случае отпадает необходимость в установке дополнительных встречно-параллельных диодов 19, 20. Конденсаторы фильтра 24, 27 являются электролитическими либо пленочными. Диоды 19, 20, 25, 26, 28, 29 должны быть быстродействующими. В качестве пороговых элементов 39, 44, 67 могут быть использованы стабилитроны, стабисторы, динисторы или обычные диоды. Для повышения порога срабатывания возможно соединение нескольких диодов последовательно. Фильтр радиопомех 6 выполняется по любой Т или П-образной схеме, в том числе с магнитосвязанными дросселями в сетевом L и нулевом N проводах подключения устройства. В схеме электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы могут отсутствовать некоторые элементы и связи. Принцип работы при этом не изменяется, однако могут несколько ухудшиться характеристики устройства. В частности, может отсутствовать связь общей точки соединения диодов 25, 26 четвертой последовательной цепи. В этом случае возможно установить в цепь последовательно со вторым 24 и третьим 27 конденсаторами фильтра только один диод, что упрощает схему. Седьмая последовательная цепь из элементов 35, 36 может отсутствовать. Однако при срабатывании защиты цепи запуска (32-34, 38, 39), при этом, продолжают функционировать, что несколько уменьшает срок службы элементов. Может отсутствовать один из диодов 21, 22, что незначительно увеличивает коэффициент гармоник потребляемого от питающей сети тока. Шестой диод 37 исключается из схемы при соединении анода тиристора 31 непосредственно с базой первого транзистора 15. В этом случае удержание тиристора 31 в открытом состоянии при срабатывании защиты осуществляется током источника питания инвертора, протекающим через девятый резистор 47 и второй ограничительный резистор 57. Базовые цепи транзисторов 15, 16, соответственно, включающие элементы 53-59 и 60-66, могут быть скорректированы путем исключения некоторых элементов и цепей, что определяется режимом работы устройства. В простейшем случае базовые цепи транзисторов 15, 16 содержат только вторичную обмотку (55 или 62) трансформатора и последовательный ограничительный резистор (54 или 61).The inverter transistors 15, 16 can have structures with built-in or modular designs with pre-installed anti-parallel diodes 19, 20. In this case, there is no need to install additional anti-parallel diodes 19, 20. Filter capacitors 24, 27 are electrolytic or film. Diodes 19, 20, 25, 26, 28, 29 should be fast. As threshold elements 39, 44, 67, zener diodes, stabilizers, dinistors or conventional diodes can be used. To increase the threshold, it is possible to connect several diodes in series. The radio interference filter 6 is performed according to any T or U-shaped circuit, including with magnetically coupled chokes in the network L and zero N wires of the device. The circuit of an electronic ballast for a fluorescent lamp may lack some elements and connections. The principle of operation does not change, however, the characteristics of the device may slightly deteriorate. In particular, there may be no connection between the common connection point of the diodes 25, 26 of the fourth series circuit. In this case, it is possible to install only one diode in series with the second 24 and third 27 filter capacitors, which simplifies the circuit. A seventh consecutive chain of elements 35, 36 may be absent. However, when the protection of the start circuit is triggered (32-34, 38, 39), they continue to function, which somewhat reduces the service life of the elements. One of the diodes 21, 22 may be missing, which slightly increases the harmonic coefficient of the current consumed from the mains. The sixth diode 37 is excluded from the circuit when the anode of the thyristor 31 is connected directly to the base of the first transistor 15. In this case, the thyristor 31 is kept open when the protection is triggered by the current of the inverter power source flowing through the ninth resistor 47 and the second limiting resistor 57. The base circuits of the transistors 15, 16, respectively, including elements 53-59 and 60-66, can be adjusted by excluding some elements and circuits, which is determined by the operating mode of the device. In the simplest case, the base circuits of transistors 15, 16 contain only the secondary winding (55 or 62) of the transformer and a series terminating resistor (54 or 61).

По сравнению с прототипом существенно повышается надежность работы люминесцентной лампы с электронным пускорегулирующим аппаратом. Заявляемый электронный пускорегулирующий аппарат может быть использован для ответственных энергосберегающих применений, обеспечивающих повышенную надежность работы с «теплым» стартом люминесцентной лампы и защиту от режимов «открытого катода», перегрузок и перегрева устройства. Это достигается за счет комплексного снижения амплитуд токов через электроды люминесцентной лампы в длительном режиме работы и значений коэффициента формы тока. Обеспечиваются оптимальные режимы работы с контролируемым подогревом электродов люминесцентной лампы. Положительные качества обусловлены также использованием эффективной схемы защиты на тиристоре, оптимизацией управляющих цепей транзисторов и пускового режима, снижением коммутационных потерь в транзисторах инвертора и диодах устройства, а также электрических потерь в коммутирующем дросселе. Снижаются уровни перенапряжений на элементах устройства, электромагнитных помех, возникающих при выключении транзисторов, электрических потерь в коммутирующем дросселе и других элементах устройства за счет «мягкой» коммутации транзисторов и действия демпферного конденсатора. Повышается устойчивость и, следовательно, надежность работы электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы, срывов инвертирования при работе на динамическую нагрузку, что повышает и надежность работы люминесцентной лампы с электронным пускорегулирующим аппаратом.Compared with the prototype significantly increases the reliability of the fluorescent lamp with an electronic ballast. The inventive electronic ballast can be used for critical energy-saving applications, providing increased reliability with a "warm" start of the fluorescent lamp and protection from the "open cathode", overload and overheating of the device. This is achieved through a comprehensive reduction in the amplitudes of the currents through the electrodes of the fluorescent lamp in continuous operation and the values of the current shape coefficient. Optimum operating modes are provided with controlled heating of the fluorescent lamp electrodes. Positive qualities are also due to the use of an effective thyristor protection circuit, optimization of transistor control circuits and starting mode, reduction of switching losses in the inverter transistors and diodes of the device, as well as electrical losses in the switching inductor. Reduced levels of overvoltage on the elements of the device, electromagnetic interference arising when the transistors are turned off, electrical losses in the switching choke and other elements of the device due to the "soft" switching of transistors and the action of the damper capacitor. The stability and, consequently, the reliability of the electronic ballast for a fluorescent lamp, inversion failures during dynamic load operation are increased, which also increases the reliability of the fluorescent lamp with an electronic ballast.

Повышение надежности люминесцентной лампы с электронным пускорегулирующим аппаратом лампы оценивается по времени наработки на отказ. В соответствии с результатами экспериментальных исследований время наработки на отказ лампы и срок ее службы могут быть увеличены в 2,0÷2,5 раза.Improving the reliability of a fluorescent lamp with an electronic ballasts is evaluated by the mean time between failures. In accordance with the results of experimental studies, the time between lamp failures and its service life can be increased by 2.0–2.5 times.

Коэффициент полезного действия устройства повышается на 2-3% за счет уменьшения потерь энергии на подогрев электродов лампы в длительном режиме работы.The efficiency of the device is increased by 2-3% due to the reduction of energy losses for heating the lamp electrodes in continuous operation.

Может быть существенно упрощена конструкция и снижена цена устройства за счет оптимизации схемы и обеспечения возможности использования транзисторов и диодов со сниженными требованиями к их параметрам и более низкой ценой.The design can be greatly simplified and the price of the device can be reduced by optimizing the circuit and making it possible to use transistors and diodes with reduced requirements for their parameters and a lower price.

По сравнению с прототипом могут быть снижены (до 10%) и весогабаритные показатели заявляемого электронного пускорегулирующего аппарата для люминесцентной лампы за счет оптимизации схемы и конструкции, что также расширяет и его область применения.Compared with the prototype can be reduced (up to 10%) and overall dimensions of the inventive electronic ballasts for fluorescent lamps by optimizing the circuit and design, which also extends its scope.

Claims

An electronic ballast for a fluorescent lamp, containing a single-phase bridge rectifier on diodes, connected by input terminals to the input terminals of the device via a series-connected inductor, a radio noise filter shunted by a varistor at the input and a series circuit of two capacitors at the output, the common connection point of which is connected to the device body , and the fuse, the input terminals of the rectifier are shunted by a second series circuit of two capacitors, and the output terminals of the third a series of two capacitors, the common connection point of the capacitors of the second serial circuit is connected to the common connection point of the capacitors of the third serial circuit, a single-phase half-bridge inverter on the first and second transistors with series resistors in the emitter circuits, the transistor and series resistors are shunted by counter-parallel diodes, the input the inverter terminals are connected to the output terminals of the rectifier through diodes and are shunted by the filter capacitor, fourth the connection circuit of the second filter capacitor, the first and second diodes and the third filter capacitor, the connection points of the capacitors and diodes of the fourth serial circuit are connected to the input terminals of the inverter through the third and fourth diodes, respectively, and the common connection point of the diodes is connected to the common connection point of the capacitors of the third serial circuit , the fifth series circuit of the resistor and thyristor, as well as the sixth series circuit of the second and third resistors and capacitor, the total point Since the connection of the fifth series resistor and thyristor is connected to the common point of the sixth series resistors through the seventh serial circuit of the fourth resistor and the fifth diode and to the base of the first transistor through the sixth diode, the common connection point of the third resistor and the capacitor of the sixth serial circuit is connected to the base of the second transistor through the eighth serial circuit of the fifth resistor and the threshold element, as well as to the collector of the second transistor through the ninth follower a sixth resistor and a seventh diode circuit, a thyristor control electrode is connected to the cathode through a seventh resistor and a second capacitor, and also to a second transistor emitter through a tenth serial circuit of a second threshold element and an eighth resistor, the first transistor is shunted by a third capacitor and a ninth resistor, a three-winding a transformer, a posistor, as well as the first and second switching capacitors and a switching inductor, forming a series resonant circuit with a fluorescent lamp, p connected through the primary winding of the transformer to the output terminals of the inverter, formed by the common points of connection of the capacitors of the second serial circuit and the series resistor of the first transistor with the collector of the second transistor, respectively, the first conclusions of the lamp electrodes are shunted by the first switching capacitor, and the second conclusions are connected through the resistor and the second switching capacitor, base the first transistor is connected to the collector of the second transistor through the eleventh serial circuit of a isolation capacitor, a limiting resistor, and a secondary winding of the transformer included in the opposite direction of the primary winding, as well as through a second isolation capacitor, a second limiting resistor and a twelfth series circuit from the opposing diode and a third limiting resistor, the base of the second transistor connected to a common connection point of the series resistor of the second transistor with thyristor cathode through the thirteenth series circuit of the third isolation capacitor, the fourth the boundary resistor and the second secondary winding of the transformer connected according to the primary winding, as well as through the fourth isolation capacitor, the fifth limiting resistor and the fourteenth series circuit of the second counter diode and the sixth limiting resistor, the common connection point of the fourth limiting resistor and the second secondary winding of the transformer of the thirteenth serial circuit connected to the thyristor control electrode through the fifteenth serial circuit from the third horn element and the tenth resistor.