RU122801U1

RU122801U1 - HYBRID LAMP

Info

Publication number: RU122801U1
Application number: RU2012121544/28U
Authority: RU
Inventors: Евгений Михайлович Силкин
Original assignee: Евгений Михайлович Силкин
Priority date: 2012-05-24
Filing date: 2012-05-24
Publication date: 2012-12-10

Abstract

Гибридная лампа, содержащая корпус с цоколем для подключения к питающей сети, разрядную колбу с люминофорным покрытием, заполненную рабочим веществом и закрепленную на корпусе, электронный пускорегулирующий аппарат в виде узла печатного монтажа на печатной плате, включающий предохранитель, последовательно соединенные выпрямитель, звено постоянного тока и гибридный силовой контроллер со схемой синхронизации, содержащей встречно-параллельные диоды и конденсатор, подключенной между общим выводом и выводом синхронизации контроллера через конденсатор, а также дроссель, разделительный и пусковой конденсаторы и позистор, шунтирующий пусковой конденсатор, установленный внутри корпуса, входные выводы выпрямителя аппарата электрически соединены с цоколем через предохранитель, а общий и выходной выводы контроллера аппарата подключены к выводам электродов разрядной колбы через дроссель, разделительный и пусковой конденсаторы по резонансной схеме и через схему синхронизации, диоды схемы синхронизации выполнены в виде светодиодов или светодиодной матрицы, включающей, как минимум, два светодиода, соединенных встречно-параллельно, или группы четного числа светодиодных матриц, ветви которых соединены встречно-параллельно.A hybrid lamp containing a housing with a base for connecting to the mains, a discharge flask with a phosphor coating, filled with a working substance and fixed on the housing, an electronic ballast in the form of a printed circuit assembly on a printed circuit board, including a fuse, a rectifier connected in series, a DC link and a hybrid power controller with a synchronization circuit containing anti-parallel diodes and a capacitor connected between the common terminal and the synchronization terminal of the controller through a capacitor, as well as a choke, blocking and starting capacitors and a posistor, a bypass starting capacitor installed inside the case, the input terminals of the rectifier of the apparatus electrically connected to the base through a fuse, and the general and output terminals of the controller of the apparatus are connected to the terminals of the electrodes of the discharge flask through a choke, isolation and starting capacitors in a resonant circuit and through a synchronization circuit, diodes of a synchronization circuit ii are made in the form of light-emitting diodes or an LED matrix, including at least two LEDs connected in anti-parallel, or groups of an even number of LED matrices, the branches of which are connected in anti-parallel.

Description

Полезная модель относится к светотехнике и приборостроению и может быть использована при проектировании новых энергоэффективных источников света. Полезная модель направлена на расширение области применения энергосберегающей лампы.The utility model relates to lighting engineering and instrumentation and can be used in the design of new energy-efficient light sources. The utility model is aimed at expanding the scope of energy-saving lamps.

Известна энергосберегающая лампа, содержащая корпус с цоколем для подключения к питающей сети, разрядную колбу с люминофорным покрытием, заполненную рабочим веществом и закрепленную на корпусе, электронный пускорегулирующий аппарат в виде узла печатного монтажа на печатной плате, включающий последовательно соединенные выпрямитель и инвертор с дросселем и конденсатором, установленный внутри корпуса, входные выводы выпрямителя аппарата электрически соединены с цоколем, а выходные выводы инвертора подключены к выводам электродов разрядной колбы через дроссель и конденсатор по резонансной схеме (Источники света. Каталог.- OSRAM, 2009. - С.3.11).Known energy-saving lamp, comprising a housing with a base for connecting to the mains, a discharge bulb with a phosphor coating, filled with a working substance and fixed on the housing, an electronic ballast in the form of a printed circuit assembly on a printed circuit board, including a rectifier and an inverter connected in series with a reactor and capacitor installed inside the housing, the input terminals of the rectifier of the device are electrically connected to the base, and the output terminals of the inverter are connected to the terminals of the discharge electrodes the nuclear bulb through the inductor and capacitor according to the resonant circuit (Light sources. Catalog.- OSRAM, 2009. - P.3.11).

Недостатком энергосберегающей лампы является узкая область применения из-за не оптимальности кривой силы света в продольном направлении, что обусловлено конструкцией разрядной колбы, и сравнительно большого времени разгорания, что связано с установлением режима разряда и необходимостью предварительного нагрева электродов разрядной колбы. Распределение яркости известной лампы такое, что яркость является наибольшей в направлении перпендикулярном оси разрядной колбы. Большое время разгорания (установления номинального светового потока) делает лампу неудобной в эксплуатации, особенно, если требуется быстрое включение освещения.The disadvantage of an energy-saving lamp is its narrow scope due to the non-optimal light intensity curve in the longitudinal direction, which is due to the design of the discharge bulb and the relatively long burn-up time, which is associated with the establishment of the discharge mode and the need for preliminary heating of the discharge bulb electrodes. The brightness distribution of the known lamp is such that the brightness is greatest in the direction perpendicular to the axis of the discharge bulb. A long time of ignition (setting the nominal luminous flux) makes the lamp inconvenient to use, especially if you need to quickly turn on the light.

Известна энергосберегающая лампа, содержащая корпус с цоколем для подключения к питающей сети, разрядную колбу с люминофорным покрытием, заполненную рабочим веществом и закрепленную на корпусе, электронный пускорегулирующий аппарат в виде узла печатного монтажа на печатной плате, включающий последовательно соединенные выпрямитель и инвертор с дросселем и конденсатором, установленный внутри корпуса, входные выводы выпрямителя аппарата электрически соединены с цоколем, а выходные выводы инвертора подключены к выводам электродов разрядной колбы через дроссель и конденсатор по резонансной схеме (Каталог ламп 2009/2010 гг. - GE LIGHTING, 2009. - С.74).Known energy-saving lamp, comprising a housing with a base for connecting to the mains, a discharge bulb with a phosphor coating, filled with a working substance and fixed on the housing, an electronic ballast in the form of a printed circuit assembly on a printed circuit board, including a rectifier and an inverter connected in series with a reactor and capacitor installed inside the housing, the input terminals of the rectifier of the device are electrically connected to the base, and the output terminals of the inverter are connected to the terminals of the discharge electrodes a nuclear bulb through a throttle and capacitor according to a resonant circuit (Lamp catalog 2009/2010 - GE LIGHTING, 2009. - P.74).

Известна интегрированная компактная лампа, содержащая корпус с цоколем для подключения к питающей сети, разрядную колбу с люминофорным покрытием, заполненную рабочим веществом и закрепленную на корпусе, электронный пускорегулирующий аппарат в виде узла печатного монтажа на печатной плате, включающий резистор, последовательно соединенные выпрямитель, звено постоянного тока и гибридный силовой контроллер со схемой синхронизации, содержащей два встречно-параллельных диода, и конденсатор, подключенной между общим выводом и выводом синхронизации контроллера через конденсатор, а также дроссель, разделительный и пусковой конденсаторы, установленный внутри корпуса, входные выводы выпрямителя аппарата электрически соединены с цоколем через резистор, а общий и выходной выводы контроллера аппарата подключены к выводам электродов разрядной колбы через дроссель, разделительный и пусковой конденсаторы по резонансной схеме и через схему синхронизации (Электронные компоненты. Микросхемы управления балластами. Каталог.- ПЛАТАН, 2008. - С.15).Known integrated compact lamp containing a housing with a base for connecting to the mains, a discharge bulb with a phosphor coating, filled with a working substance and mounted on the housing, an electronic ballast in the form of a printed circuit assembly on a printed circuit board, including a resistor, a rectifier connected in series, a constant link current and a hybrid power controller with a synchronization circuit containing two counter-parallel diodes, and a capacitor connected between the common terminal and the sync terminal controller controller through a capacitor, as well as a choke, isolation and starting capacitors installed inside the housing, the input terminals of the rectifier of the device are electrically connected to the base through a resistor, and the common and output terminals of the controller of the device are connected to the terminals of the electrodes of the discharge bulb through the inductor, separation and starting capacitors resonant circuit and through a synchronization circuit (Electronic components. Ballast control microcircuits. Catalog.- PLATAN, 2008 .-- P.15).

Указанная энергосберегающая лампа является наиболее близкой по технической сущности к полезной модели и выбрана в качестве прототипа.The specified energy-saving lamp is the closest in technical essence to a utility model and is selected as a prototype.

Недостатком энергосберегающей лампы является узкая область применения из-за не оптимальности кривой силы света в продольном направлении, что обусловлено конструкцией разрядной колбы, и сравнительно большого времени разгорания (установления номинального светового потока), что связано с установлением режима разряда и необходимостью предварительного нагрева электродов разрядной колбы. Распределение яркости известной лампы такое, что яркость является наибольшей в направлении перпендикулярном оси разрядной колбы. Особенности конструкции носят принципиальный характер. Большое время разгорания делает лампу неудобной в эксплуатации, особенно, если требуется быстрое включение освещения. Кроме того, лампа имеет сравнительно низкий электрический коэффициент полезного действия и недостаточную безопасность и надежность работы при использовании. Выход из строя элементов узла печатного монтажа может приводить к расплавлению проводников печатной платы, разбрызгиванию горячего металла и возгоранию частей устройства.The disadvantage of an energy-saving lamp is a narrow scope due to the non-optimal light intensity curve in the longitudinal direction, which is due to the design of the discharge bulb, and the relatively long burn-up time (setting the nominal light flux), which is associated with the establishment of the discharge mode and the need for preliminary heating of the discharge bulb electrodes . The brightness distribution of the known lamp is such that the brightness is greatest in the direction perpendicular to the axis of the discharge bulb. Design features are fundamental. A long burn-out time makes the lamp inconvenient to use, especially if you need to quickly turn on the light. In addition, the lamp has a relatively low electrical efficiency and insufficient safety and reliability during use. Failure of the elements of the printed circuit assembly can lead to the melting of the conductors of the printed circuit board, the spraying of hot metal and the ignition of parts of the device.

Полезная модель направлена на решение задачи расширения области применения энергосберегающей лампы, что является целью полезной модели.The utility model is aimed at solving the problem of expanding the field of application of an energy-saving lamp, which is the purpose of the utility model.

Указанная цель достигается тем, что в гибридной лампе, содержащей корпус с цоколем для подключения к питающей сети, разрядную колбу с люминофорным покрытием, заполненную рабочим веществом и закрепленную на корпусе, электронный пускорегулирующий аппарат в виде узла печатного монтажа на печатной плате, включающий предохранитель, последовательно соединенные выпрямитель, звено постоянного тока и гибридный силовой контроллер со схемой синхронизации, содержащей два встречно-параллельных диода, и конденсатор, подключенной между общим выводом и выводом синхронизации контроллера через конденсатор, а также дроссель, разделительный и пусковой конденсаторы и позистор, шунтирующий пусковой конденсатор, установленный внутри корпуса, входные выводы выпрямителя аппарата электрически соединены с цоколем через предохранитель, а общий и выходной выводы контроллера аппарата подключены к выводам электродов разрядной колбы через дроссель, разделительный и пусковой конденсаторы по резонансной схеме и через схему синхронизации, диоды схемы синхронизации выполнены в виде светодиодов или светодиодной матрицы, включающей, как минимум, два светодиода, соединенных встречно-параллельно, или группы четного числа светодиодных матриц, ветви которых соединены встречно-параллельно.This goal is achieved by the fact that in a hybrid lamp containing a housing with a socle for connection to the mains, a discharge bulb with a phosphor coating, filled with a working substance and fixed on the housing, an electronic ballast in the form of a printed circuit board assembly on a printed circuit board, including a fuse, in series connected rectifier, DC link and hybrid power controller with a synchronization circuit containing two counter-parallel diodes, and a capacitor connected between a common terminal ohm and the synchronization output of the controller through the capacitor, as well as a choke, isolation and starting capacitors and a posistor shunting the starting capacitor installed inside the case, the input terminals of the rectifier of the device are electrically connected to the base through a fuse, and the common and output terminals of the device controller are connected to the terminals of the discharge electrodes flasks through the inductor, isolation and starting capacitors according to the resonant circuit and through the synchronization circuit, the diodes of the synchronization circuit are made in the form of LEDs or an LED matrix, including at least two LEDs connected in counter-parallel, or groups of an even number of LED matrices, the branches of which are connected in opposite-parallel.

Существенным отличием, характеризующим полезную модель, является широкая область применения. У новой гибридной лампы улучшенная кривая силы света в продольном направлении, что достигается за счет принятого нового гибридного принципа преобразования электрической энергии в световую энергию. Световая энергия вырабатывается за счет газового разряда низкого давления в разрядной колбе и энергии, вырабатываемой светодиодами светодиодной матрицы. Светодиоды представляют собой эффективный источник направленного излучения, что позволяет скорректировать кривую силы света в продольном направлении. Так как светодиоды практически безинерционны, включение новой лампы происходит фактически одновременно с подачей напряжения питания. Оба вида преобразования электрической энергии в световую энергию оптимально дополняют друг друга и позволяют создать гибридную интегрированную компактную лампу с оптимальной (заданной) кривой силы света и быстрым установлением номинального светового потока. Повышается электрический коэффициент полезного действия лампы за счет уменьшения непроизводительных потерь энергии. Возрастает безопасность использования и надежность работы гибридной лампы. Узел печатного монтажа защищен предохранителем. Улучшены условия запуска лампы за счет применения позистора.A significant difference characterizing the utility model is a wide scope. The new hybrid lamp has an improved curve of light intensity in the longitudinal direction, which is achieved due to the adopted new hybrid principle of converting electric energy into light energy. Light energy is generated due to the low-pressure gas discharge in the discharge bulb and the energy generated by the LED matrix LEDs. LEDs are an effective source of directional radiation, which allows you to adjust the curve of the light intensity in the longitudinal direction. Since the LEDs are practically inertia-free, the inclusion of a new lamp occurs almost simultaneously with the supply voltage. Both types of conversion of electrical energy into light energy optimally complement each other and allow you to create a hybrid integrated compact lamp with an optimal (given) light intensity curve and quick establishment of the nominal luminous flux. The electrical efficiency of the lamp is increased by reducing unproductive energy losses. The safety of use and the reliability of the hybrid lamp are increasing. The printed circuit assembly is fused. Improved lamp start-up conditions due to the use of a posistor.

Расширение области применения за счет улучшения кривой силы света в продольном направлении и снижения времени разгорания гибридной лампы, улучшения энергетических параметров, повышения безопасности и надежности работы, является полученным техническим результатом, обусловленным новым принципом преобразования электрической энергии в световую энергию, особенностями новой конструкции лампы, новыми элементами и электрическими связями, то есть, отличительными признаками полезной модели. Таким образом, отличительные признаки заявляемой гибридной лампы являются существенными.The expansion of the scope due to the improvement of the curve of the luminous intensity in the longitudinal direction and the reduction of the time of burning of the hybrid lamp, the improvement of the energy parameters, the safety and reliability of operation is the technical result due to the new principle of converting electric energy into light energy, the features of the new lamp design, elements and electrical connections, that is, the hallmarks of a utility model. Thus, the distinguishing features of the claimed hybrid lamp are significant.

На рисунке приведен пример типовой конструкции с фрагментами схемы гибридной лампы.The figure shows an example of a typical design with fragments of a hybrid lamp circuit.

Гибридная лампа, содержит корпус с цоколем 1 для подключения к питающей сети, разрядную колбу 2 с люминофорным покрытием, заполненную рабочим веществом и закрепленную на корпусе, электронный пускорегулирующий аппарат в виде узла печатного монтажа на печатной плате, включающий предохранитель 3, последовательно соединенные выпрямитель 4, звено постоянного тока 5 и гибридный силовой контроллер 6 со схемой синхронизации 7, содержащей два встречно-параллельных диода, и конденсатор 8, подключенной между общим выводом и выводом синхронизации контроллера через конденсатор, а также дроссель 9, разделительный 10 и пусковой 11 конденсаторы и позистор 12, шунтирующий пусковой конденсатор, установленный внутри корпуса. Входные выводы выпрямителя аппарата электрически соединены с цоколем через предохранитель, а общий и выходной выводы контроллера аппарата подключены к выводам электродов разрядной колбы через дроссель, разделительный и пусковой конденсаторы по резонансной схеме и через схему синхронизации. Диоды схемы синхронизации выполнены в виде светодиодов или светодиодной матрицы, включающей, как минимум, два светодиода, соединенных встречно-параллельно, или группы четного числа светодиодных матриц, ветви которых соединены встречно-параллельно.The hybrid lamp contains a housing with a socket 1 for connecting to the mains, a discharge flask 2 with a phosphor coating, filled with a working substance and fixed on the housing, an electronic ballast in the form of a printed circuit assembly on a printed circuit board, including a fuse 3, rectifier 4 connected in series, DC link 5 and a hybrid power controller 6 with a synchronization circuit 7 containing two counter-parallel diodes, and a capacitor 8 connected between the common terminal and the synchronization terminal roller through the condenser and the throttle 9, the spacer 10 and the starting capacitor 11 and the PTC thermistor 12, starting capacitor shunt mounted within the housing. The input terminals of the rectifier of the device are electrically connected to the base through a fuse, and the common and output terminals of the controller of the device are connected to the terminals of the electrodes of the discharge bulb through the inductor, isolation and starting capacitors in a resonant circuit and through a synchronization circuit. The diodes of the synchronization circuit are made in the form of LEDs or an LED matrix, including at least two LEDs connected in counter-parallel, or groups of an even number of LED matrices, the branches of which are connected in opposite-parallel.

Гибридная лампа в установившемся режиме работает следующим образом. Через цоколь 1 стандартного типа, например, резьбовой, лампа подключается к обычной питающей сети переменного тока. Корпус является несущей конструкцией. На нем устанавливаются все остальные элементы гибридной лампы. Электронный пускорегулирующий аппарат преобразует переменное напряжение питающей сети низкой частоты в переменное напряжение повышенной частоты, необходимое для питания разрядной колбы 2 и поддержания в ней электрического разряда, а также для питания светодиодов (светодиодной матрицы) 7. Светодиоды 7 соединяются встречно-параллельно, что соответствует стандартной схеме синхронизации гибридного силового контроллера 6. Такое соединение, одновременно, позволяет эффективно электрически питать светодиоды (матрицу) 7 от источника переменного напряжения повышенной частоты. При работе устройства электронный пускорегулирующий аппарат обеспечивает требуемые параметры преобразования напряжения (низкие пульсации выходного напряжения и тока разрядной колбы 2 и светодиодной матрицы 7, стабилизированный выходной ток, высокий коэффициент мощности и коэффициент полезного действия). Выпрямитель 4 электронного пускорегулирующего аппарата выпрямляет переменное напряжение питающей сети, то есть, преобразует его в знакопостоянное (выпрямленное) напряжение, а гибридный силовой контроллер инвертирует выпрямленное напряжение в переменное напряжение заданной частоты. Дроссель 9 и пусковой конденсатор 11 образуют последовательную резонансную схему, которая (совместно с позистором 12) обеспечивает зажигание разряда в разрядной колбе 2 за счет резонанса напряжений и стабилизацию (ограничение) токов через разрядную колбу 2 и светодиодную матрицу 7. Встречно-параллельное включение светодиодов светодиодной матрицы 7 обеспечивает максимальную загрузку их по мощности, что позволяет повысить светоотдачу и надежность работы устройства. Позистор 12 при запуске лампы имеет сравнительно малое сопротивление, и через него протекает ток предварительного разогрева электродов разрядной колбы 2. При этом светодиоды светодиодной матрицы 7 работают с максимальным световым потоком. После разогрева электродов разрядной колбы 2 и разогрева позистора 12 его сопротивление возрастает. Это приводит к зажиганию разряда в разрядной колбе 2. Электрический разряд в разрядной колбе 2 излучает свет определенных длин волн (ультрафиолетовый диапазон), который преобразуется люминофором люминофорного покрытия, нанесенным на ее внутреннюю поверхность, восстанавливающим недостающие части спектра с целью получения «белого света». Энергия поступает в объем разрядной колбы 2 от тока проводимости, протекающего через ее электроды. Электроны, испускаемые оксидным покрытием электродов, ускоряются электрическим полем и вызывают ионизацию атомов рабочего вещества разрядной колбы 2 и образование плазмы. Плазма представляет собой проводящую среду. Электрическая цепь устройства замыкается через электроды разрядной колбы 2, в результате чего через нее и протекает ток проводимости. Ускоренные электроны плазмы также возбуждают атомы рабочего вещества разрядной колбы 2. Переход атомов рабочего вещества из возбужденного в нормальное состояние и вызывает излучение световых волн в ультрафиолетовом диапазоне. Разряд в разрядной колбе 2 стабилизирует напряжение в электрической цепи конденсатора 12 и, соответственно, ток через светодиоды светодиодной матрицы 7. Светодиодная матрица 7 устанавливается на печатную плату узла печатного монтажа электронного пускорегулирующего аппарата. Светодиоды 7 представляют собой энергоэффективные источники направленного излучения и позволяют оптимальным образом скорректировать кривую силы света гибридной лампы в заданном направлении. Светодиодная матрица 7 может быть установлена на корпусе лампы. Принцип действия лампы при этом не изменяется. Установление светодиодной матрицы 7 на корпусе лампы позволяет улучшить отвод тепла от светодиодов. Разделительный конденсатор 10 служит для разделения цепей постоянного и переменного тока. Конденсатор 8 отделяет цепь переменного тока от входа синхронизации гибридного силового контроллера 6. Предохранитель 3 защищает лампу от перегрузок и коротких замыканий, обеспечивая безопасность ее эксплуатации. Звено постоянного тока 5 служит для сглаживания выпрямленного напряжения выпрямителя 4. В простейшем варианте оно представляет собой фильтровой конденсатор, но может также содержать активный или пассивный корректор коэффициента мощности.A hybrid lamp in steady state operates as follows. Through the base 1 of the standard type, for example, threaded, the lamp is connected to a conventional AC mains supply. The housing is a supporting structure. All other elements of the hybrid lamp are installed on it. An electronic ballast converts the alternating voltage of the low-frequency supply network to the alternating voltage of increased frequency, necessary to power the discharge bulb 2 and maintain an electric discharge in it, as well as to power the LEDs (LED matrix) 7. The LEDs 7 are connected counter-parallel, which corresponds to the standard hybrid power controller synchronization circuit 6. Such a connection, at the same time, allows you to efficiently electrically power the LEDs (matrix) 7 from a variable source of high frequency voltage. When the device is operating, the electronic ballast provides the required parameters of voltage conversion (low ripple of the output voltage and current of the discharge bulb 2 and LED matrix 7, stabilized output current, high power factor and efficiency). The rectifier 4 of the electronic control gear rectifies the alternating voltage of the supply network, that is, converts it into an alternating (rectified) voltage, and the hybrid power controller inverts the rectified voltage into alternating voltage of a given frequency. The inductor 9 and the starting capacitor 11 form a series resonant circuit, which (together with the posistor 12) provides ignition of the discharge in the discharge flask 2 due to voltage resonance and stabilization (limitation) of the currents through the discharge flask 2 and LED matrix 7. Counter-parallel switching of LEDs matrix 7 provides maximum load on power, which improves light output and reliability of the device. When starting the lamp, the posistor 12 has a relatively low resistance, and the current of preheating of the electrodes of the discharge bulb 2 flows through it. In this case, the LEDs of the LED matrix 7 operate with a maximum light flux. After heating the electrodes of the discharge flask 2 and heating the posistor 12, its resistance increases. This leads to ignition of the discharge in the discharge bulb 2. An electric discharge in the discharge bulb 2 emits light of certain wavelengths (ultraviolet range), which is converted by the phosphor of the phosphor coating deposited on its inner surface, restoring the missing parts of the spectrum in order to obtain "white light". Energy enters the volume of the discharge flask 2 from the conduction current flowing through its electrodes. The electrons emitted by the oxide coating of the electrodes are accelerated by the electric field and cause ionization of the atoms of the working substance of the discharge flask 2 and the formation of plasma. Plasma is a conductive medium. The electrical circuit of the device is closed through the electrodes of the discharge bulb 2, as a result of which the conduction current flows through it. Accelerated plasma electrons also excite the atoms of the working substance of the discharge flask 2. The transition of the atoms of the working substance from the excited to the normal state causes radiation of light waves in the ultraviolet range. The discharge in the discharge flask 2 stabilizes the voltage in the electric circuit of the capacitor 12 and, accordingly, the current through the LEDs of the LED matrix 7. The LED matrix 7 is installed on the printed circuit board of the printed circuit assembly of the electronic ballast. LEDs 7 are energy-efficient sources of directional radiation and allow you to optimally adjust the light intensity curve of a hybrid lamp in a given direction. LED matrix 7 can be installed on the lamp housing. The principle of operation of the lamp does not change. The installation of the LED matrix 7 on the lamp housing allows to improve the heat dissipation from the LEDs. A separation capacitor 10 serves to separate the DC and AC circuits. A capacitor 8 separates the AC circuit from the synchronization input of the hybrid power controller 6. Fuse 3 protects the lamp from overloads and short circuits, ensuring the safety of its operation. The DC link 5 serves to smooth the rectified voltage of the rectifier 4. In the simplest embodiment, it is a filter capacitor, but may also contain an active or passive power factor corrector.

Приведенная на рисунке схема соответствует типовой схеме включения гибридного силового контроллера (6) серий IR51xxxx (IR51H224, IR51H320 IR51H420) или, с незначительными изменениями, IR51HDxxx и IR53xxxx компании Internatinal Rectifier.The diagram shown in the figure corresponds to the typical switching circuit of the hybrid power controller (6) of the IR51xxxx series (IR51H224, IR51H320 IR51H420) or, with minor modifications, the IR51HDxxx and IR53xxxx of the company Internatinal Rectifier.

Электроды разрядной колбы 2, в общем случае, могут не иметь дополнительного специального оксидного покрытия, повышающего их эмиссионные свойства. Разрядная колба 2 может быть выполнена без люминофорного покрытия, например, в лампах ультрафиолетового излучения. Рабочее вещество разрядной колбы 2 может содержать инертный газ и ртуть в свободном или связанном состоянии, например, в виде амальгамы, либо новая лампа может относиться к приборам, не содержащим ртути. При использовании амальгамы время установления параметров разряда увеличивается, однако за счет работы светодиодов матрицы 7 лампа начинает излучать световую энергиию одновременно с подачей напряжения питания. Принцип работы гибридной лампы при этом не изменяется.The electrodes of the discharge flask 2, in the General case, may not have an additional special oxide coating that increases their emission properties. The discharge flask 2 can be made without a phosphor coating, for example, in ultraviolet lamps. The working substance of the discharge flask 2 may contain an inert gas and mercury in a free or bound state, for example, in the form of an amalgam, or a new lamp may relate to devices that do not contain mercury. When using an amalgam, the time for establishing the discharge parameters increases, however, due to the operation of the LEDs of the matrix 7, the lamp begins to emit light energy simultaneously with the supply voltage. The principle of operation of the hybrid lamp does not change.

По сравнению с прототипом существенно расширяется область применения новой лампы. Улучшается кривая силы света гибридной лампы в продольном направлении. Электрическая энергия преобразуется в световую энергию по двум каналам: от тока проводимости через разрядную колбу в газовом разряде и от токов через светодиоды. Таким образом, новая лампа является гибридным световым прибором. Светодиоды представляют собой направленный источник излучения, в результате чего, кривая силы света может быть эффективно скорректирована в любом заданном направлении, в том числе, в продольном. За счет работы светодиодов время установления заданного светового потока лампы сокращается.Compared with the prototype, the scope of the new lamp is expanding significantly. The luminous intensity curve of the hybrid lamp in the longitudinal direction improves. Electric energy is converted into light energy through two channels: from the conduction current through a discharge flask in a gas discharge and from currents through LEDs. Thus, the new lamp is a hybrid light fixture. LEDs are a directional radiation source, as a result, the light intensity curve can be effectively adjusted in any given direction, including in the longitudinal one. Due to the operation of the LEDs, the time required to establish a given luminous flux of the lamp is reduced.

Дополнительно, по сравнению с прототипом, в новой гибридной интегрированной компактной лампе обеспечивается более высокая светоотдача. Светодиоды в новой лампе электрически питаются импульсным током квазисинусоидальной формы. Светодиодная матрица, таким образом, работает от источника переменного напряжения. Энергетические характеристики электронного пускорегулирующего аппарата при таком питании светодиодной матрицы не ухудшаются. Сами светодиоды обеспечивают высокую светоотдачу. В результате, по сравнению с прототипом, светоотдача (световая эффективность) нового прибора может возрасти до 90÷100 лм/Вт, что на 30÷40% выше, чем в известных энергосберегающих лампах.Additionally, in comparison with the prototype, the new hybrid integrated compact lamp provides higher light output. The LEDs in the new lamp are electrically powered by a quasi-sinusoidal pulse current. The LED matrix thus works from an AC voltage source. The energy characteristics of the electronic ballast with this power supply of the LED matrix does not deteriorate. The LEDs themselves provide high light output. As a result, in comparison with the prototype, the light output (luminous efficiency) of the new device can increase up to 90 ÷ 100 lm / W, which is 30 ÷ 40% higher than in the well-known energy-saving lamps.

За счет уменьшения электрической нагрузки на электроды разрядной колбы (при включении в электрическую цепь пускового конденсатора позистора) снижается их износ, что увеличивает срок службы и надежность работы заявляемой гибридной лампы. Срок службы новой гибридной интегрированной компактной лампы может быть увеличен в 2÷3 раза.By reducing the electrical load on the electrodes of the discharge bulb (when a posistor is included in the starting circuit), their wear is reduced, which increases the service life and reliability of the inventive hybrid lamp. The service life of the new hybrid integrated compact lamp can be increased by 2–3 times.

Повышается безопасность использования новой лампы за счет исключения вероятности возгорания ее частей и окружающих предметов в результате эффективной защиты электронного пускорегулирующего аппарата сетевым предохранителем.The safety of using a new lamp is increased by eliminating the possibility of ignition of its parts and surrounding objects as a result of the effective protection of the electronic ballasts by a mains fuse.

По сравнению с прототипом может быть оптимизирована конструкция и снижена на 5÷7% цена заявляемой гибридной лампы (с заданным световым потоком). Это достигается, в том числе, за счет отсутствия в необходимости применения электродов разрядной колбы с дополнительными оксидными покрытиями, уменьшения потерь мощности в элементах и снижения их загрузки по току, следовательно, за счет возможности использования элементов на меньшую установленную мощность и с более низкой ценой.Compared with the prototype, the design can be optimized and the price of the claimed hybrid lamp (with a given luminous flux) can be reduced by 5–7%. This is achieved, inter alia, due to the absence of the need to use discharge electrode electrodes with additional oxide coatings, to reduce power losses in the cells and to reduce their current loading, therefore, due to the possibility of using the cells at a lower installed power and with a lower price.

По сравнению с прототипом могут быть снижены весогабаритные показатели заявляемой лампы на заданный световой поток (до 5%) за счет оптимизации конструкции и гибридного принципа устройства. Уменьшение весогабаритных показателей связано со снижением мощности электронного пускорегулирующего аппарата при выполнении лампы на заданный световой поток.Compared with the prototype, the overall dimensions of the inventive lamp for a given luminous flux (up to 5%) can be reduced by optimizing the design and the hybrid principle of the device. The decrease in weight and size indicators is associated with a decrease in the power of the electronic ballast when the lamp is executed for a given light flux.

За счет того, что светодиоды относятся к световым приборам с практически мгновенным зажиганием, уменьшается, по сравнению с прототипом, общее время разгорания (зажигания) и готовности новой лампы к работе, что имеет значение для световых систем с частыми включениями.Due to the fact that the LEDs belong to light devices with almost instantaneous ignition, the total time of ignition (ignition) and the readiness of a new lamp for operation is reduced compared with the prototype, which is important for lighting systems with frequent switching on.

Уменьшение весогабаритных показателей и способность эффективно работать в осветительных системах с частыми включениями существенно расширяет, по сравнению с прототипом, область применения гибридной лампы.The decrease in weight and size indicators and the ability to work effectively in lighting systems with frequent inclusions significantly expands the scope of the hybrid lamp compared to the prototype.

Применение нового гибридного принципа позволяет, по сравнению с прототипом, улучшить спектральный состав излучения гибридной интегрированной компактной лампы за счет наложения спектров люминесценции разрядной колбы и излучения светодиодной матрицы. Индекс цветопередачи новой лампы может быть более высоким. Последнее также расширяет область применения заявляемой гибридной лампы.The application of the new hybrid principle allows, in comparison with the prototype, to improve the spectral composition of the radiation of a hybrid integrated compact lamp due to the superposition of the luminescence spectra of the discharge bulb and the radiation of the LED matrix. The color rendering index of a new lamp may be higher. The latter also expands the scope of the claimed hybrid lamp.

Claims

A hybrid lamp containing a housing with a socle for connecting to a power supply network, a discharge bulb with a phosphor coating, filled with a working substance and fixed on the housing, an electronic ballast in the form of a printed circuit assembly on a printed circuit board, including a fuse, a rectifier connected in series, a DC link and hybrid power controller with a synchronization circuit containing anti-parallel diodes and a capacitor connected between the common terminal and the synchronization terminal of the controller cut the capacitor, as well as the inductor, isolation and starting capacitors and the resistor, shunting the starting capacitor installed inside the housing, the input terminals of the rectifier of the device are electrically connected to the base through the fuse, and the common and output terminals of the device controller are connected to the terminals of the electrodes of the discharge bulb through the inductor, the isolation and starting capacitors according to the resonant circuit and through the synchronization circuit, the diodes of the synchronization circuit are made in the form of LEDs or LED matrix, including, as at least two LEDs connected in counter-parallel, or groups of an even number of LED arrays, the branches of which are connected in counter-parallel.