RU2082287C1

RU2082287C1 - Device for starting and feeding gas-discharge lamp with dc current

Info

Publication number: RU2082287C1
Application number: RU94026563A
Authority: RU
Inventors: Агзам Газизович Кавыев
Original assignee: Агзам Газизович Кавыев
Priority date: 1994-07-18
Filing date: 1994-07-18
Publication date: 1997-06-20
Also published as: RU94026563A

Abstract

FIELD: lighting engineering. SUBSTANCE: device has diodes connected in rectifier bridge circuit, magnetic amplifier whose main winding is connected through one lead to supply mains and its other lead is connected to unlike-polarity leads of two diodes, two similar circuits set up of series-connected resistors and capacitors whose common point of connection is connected to unlike-polarity leads of two other diodes and to second wire of supply mains, and loose leads connected to rectifier bridge output and to lamp electrodes. Current is induced in magnetic amplifier control winding by means of external voltage supply. Device circuit implementing autocontrol incorporates, in addition, photodetector and amplifier loaded into magnetic amplifier control winding. EFFECT: improved reliability and safety of device, extended current control range of lamp, improved economic efficiency of device. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к бесстартерным устройствам для зажигания и питания газоразрядной лампы выпрямленным током может быть использовано в установках с газоразрядными лампами, светильниках. The invention relates to non-starter devices for ignition and power supply of a discharge lamp of rectified current can be used in installations with discharge lamps, lamps.

Известно устройство импульсного зажигания газоразрядной лампы, содержащее дроссель (реактор), стартер [1]
Недостаток этого устройства сложность регулирования рабочего тока лампы. Например, возможно регулирование в небольших пределах (до 10%) рабочего тока лампы путем изменения величины зазора в сердечнике дросселя. При этом пульсирующий магнитный поток из-за наличия зазора в сердечнике рассеивается в пространстве, вызывая нагрев и вибрацию расположенных вблизи металлических деталей, что приводит к потерям энергии.A device for pulse ignition of a discharge lamp containing a throttle (reactor), starter [1]
The disadvantage of this device is the difficulty of regulating the operating current of the lamp. For example, it is possible to control within a small range (up to 10%) of the lamp operating current by changing the gap in the core of the inductor. In this case, the pulsating magnetic flux due to the presence of a gap in the core is scattered in space, causing heating and vibration of metal parts located near, which leads to energy loss.

Наиболее близким к заявляемому объекту является устройство для зажигания и питания газоразрядной лампы постоянным током, содержащее четыре диода, составляющие однофазный мостовой выпрямитель, два конденсатора, которые одним выводом соединены с разноименными выводами первого и второго диодов, а другими выводами с катодами первого, третьего и анодами второго, четвертого диодов, соответственно, которые подключены к электродам газоразрядной лампы, дроссель, подключенный между входом выпрямителя и проводами питающей сети [2] Для регулирования тока с целью получения световых эффектов указанное устройство дополнительно включает сопротивление или полупроводниковый элемент, соединенные последовательно с лампой [2,с.1]
Недостаток такого регулирования необходимость использования мощных и высоковольтных элементов, что снижает надежность устройства и сужает диапазон регулирования. Кроме того, непосредственное регулирование в высоковольтной цепи понижает безопасность эксплуатации.Closest to the claimed object is a device for ignition and power of a gas discharge lamp with direct current, containing four diodes that make up a single-phase bridge rectifier, two capacitors, which are connected to the opposite terminals of the first and second diodes, and the other leads to the cathodes of the first, third and anodes the second, fourth diodes, respectively, which are connected to the electrodes of the discharge lamp, a choke connected between the input of the rectifier and the wires of the supply network [2] Nia current to produce light effects, said device further comprises a resistance or a semiconductor element connected in series with the lamp [2, p.1]
The disadvantage of such regulation is the need to use powerful and high-voltage elements, which reduces the reliability of the device and narrows the range of regulation. In addition, direct regulation in the high voltage circuit reduces operational safety.

Изобретение направлено на повышение безопасности, экономичности, надежности регулирования тока в газоразрядной лампе, а также расширение диапазона регулирования. The invention is aimed at improving the safety, efficiency, reliability of regulation of the current in a gas discharge lamp, as well as expanding the range of regulation.

Это достигается тем, что в устройстве для зажигания и питания газоразрядной лампы выпрямленным током, содержащем четыре диода, составляющие мостовой выпрямитель, две одинаковые цепочки из последовательно соединенных позисторов и конденсаторов, которые одним общим выводом подключены к входу мостового выпрямителя, а свободными выводами к выходу мостового выпрямителя и к электродам газоразрядной лампы, между входом мостового выпрямителя и питающей сетью установлен управляемый дроссель, преимущественно магнитный усилитель. This is achieved by the fact that in a device for igniting and supplying a gas discharge lamp with rectified current, containing four diodes that make up the bridge rectifier, two identical circuits of series-connected posistors and capacitors, which are connected to the input of the bridge rectifier by one common output, and to the bridge output by free leads rectifier and to the electrodes of the discharge lamp, between the input of the bridge rectifier and the supply network a controlled inductor, mainly a magnetic amplifier, is installed.

Кроме того, целесообразно для автоматизации регулирования тока в лампе установить в указанном устройстве дополнительно фотоприемник с усилителем, нагрузкой которого служит управляющая обмотка магнитного усилителя. In addition, it is advisable to automate the current regulation in the lamp to install in this device an additional photodetector with an amplifier, the load of which is the control winding of the magnetic amplifier.

При установлении в устройстве магнитного усилителя повышается надежность устройства, расширяется диапазон регулирования тока, понижаются потери мощности, разделяются цепи нагрузки и управления, что обеспечивает безопасность эксплуатации. When a magnetic amplifier is installed in the device, the reliability of the device increases, the range of current regulation is expanded, power losses are reduced, the load and control circuits are separated, which ensures safe operation.

Установка же в устройстве фотоприемника с усилителем дает возможность авторегулирования. Installation of a photodetector with an amplifier in the device makes it possible to automatically control.

На фиг.1 приведена схема предлагаемого устройства для зажигания и питания газоразрядной лампы выпрямленным током; на фиг.2 то же, с автоматическим регулированием. Figure 1 shows a diagram of the proposed device for ignition and power of a discharge lamp with a rectified current; figure 2 is the same with automatic regulation.

Устройство содержит диоды 1-4, составляющие мостовой выпрямитель, магнитный усилитель 5 (или трансформатор с регулирующим элементом во вторичной обмотке при малой мощности газоразрядной лампы не показано), один вывод рабочей обмотки которого подключен к сети, а другой вывод к разноименным выводам диодов 3 и 4, две одинаковые цепочки из последовательно соединенных позисторов и конденсаторов 6 и 7, 8 и 9, соответственно. Общая точка соединения этих цепочек подключена к разноименным выводам диодов 1 и 2 и ко второму проводу сети, а свободные выводы к выходу мостового выпрямителя и к электродам газоразрядной лампы 10. В цепи управляющей обмотки магнитного усилителя ток создается с помощью внешнего источника напряжения Ey. The device contains diodes 1-4 constituting a bridge rectifier, a magnetic amplifier 5 (or a transformer with a regulating element in the secondary winding for a low power discharge lamp, not shown), one output of the working winding of which is connected to the network, and the other output to the opposite terminals of the diodes 3 and 4, two identical chains of series-connected posistors and capacitors 6 and 7, 8 and 9, respectively. The common connection point of these chains is connected to the opposite terminals of the diodes 1 and 2 and to the second network wire, and the free terminals to the output of the bridge rectifier and to the electrodes of the discharge lamp 10. In the control winding circuit of the magnetic amplifier, the current is generated using an external voltage source Ey.

Схема устройства, в котором реализовано авторегулирование, дополнительно включает фотоприемник 11 и усилитель 12, нагрузкой которого является управляющая обмотка магнитного усилителя. The circuit of the device in which autoregulation is implemented further includes a photodetector 11 and an amplifier 12, the load of which is the control winding of the magnetic amplifier.

Схема работает следующим образом. Сначала напряжение сети поступает через рабочую обмотку магнитного усилителя на вход мостового выпрямителя. Конденсаторы 7 и 9 заряжаются через диоды 3 и 4, соответственно, до амплитудного значения. Поскольку вначале сопротивление позисторов мало, они лишь ограничивают токи заряда и разряда конденсаторов. После зажигания газоразрядной лампы в схеме устанавливается рабочий режим. При необходимости следует применять схему учетверения напряжения. Из-за наличия теплового контакта диодов мостового выпрямителя с позисторами 6 и 8 сопротивление позисторов значительно увеличивается, поэтому токи заряда конденсаторов 7 и 9 понижаются и не оказывают влияния в дальнейшем на работу схемы. Изменяя ток в цепи управляющей обмотки магнитного усилителя, можно регулировать ток в газоразрядной лампе в широких пределах, а также осуществить дистанционное управление. Наличие фотоприемника 11 и усилителя 12 позволит реализовать авторегулирование следующим образом: при изменении освещенности фотоприемника 11 сигнал на входе усилителя 12 также изменяется и в результате ток в управляющей обмотке магнитного усилителя увеличивается или уменьшается таким образом, чтобы изменение тока в газоразрядной лампе скомпенсировало изменение освещенности фотоприемника. The scheme works as follows. First, the mains voltage passes through the working winding of the magnetic amplifier to the input of the bridge rectifier. Capacitors 7 and 9 are charged through diodes 3 and 4, respectively, to the amplitude value. Since the resistance of the posistors is small at first, they only limit the charge and discharge currents of the capacitors. After ignition of a discharge lamp, the operating mode is set in the circuit. If necessary, a voltage quadruple scheme should be used. Due to the thermal contact of the diodes of the bridge rectifier with the posistors 6 and 8, the resistance of the resistors increases significantly, therefore, the charge currents of the capacitors 7 and 9 decrease and do not affect the operation of the circuit in the future. By changing the current in the control winding circuit of the magnetic amplifier, it is possible to regulate the current in the discharge lamp within wide limits, as well as to carry out remote control. The presence of a photodetector 11 and an amplifier 12 will allow for auto-regulation as follows: when the illumination of the photodetector 11 changes, the signal at the input of the amplifier 12 also changes and, as a result, the current in the control winding of the magnetic amplifier increases or decreases so that a change in the current in the discharge lamp compensates for the change in the illumination of the photodetector.

Преимущество заявляемого объекта по сравнению с прототипом заключается в том, что вследствие установления в устройстве магнитного усилителя повышается надежность и безопасность эксплуатации устройства, расширяется диапазон регулирования тока в газоразрядной лампе, понижаются потери мощности, а также появляется возможность дистанционного управления. Наличие в схеме фотоприемника с усилителем обеспечит авторегулирование. The advantage of the claimed object compared with the prototype is that due to the installation of a magnetic amplifier in the device, the reliability and safety of operation of the device are increased, the range of current regulation in the discharge lamp is expanded, power losses are reduced, and remote control is also possible. The presence in the circuit of a photodetector with an amplifier will provide auto-regulation.

Claims

1. A device for igniting and supplying a gas discharge lamp with a rectified current, containing four diodes making up a bridge rectifier, a first capacitor, which is connected to the cathodes of the first and third diodes by one output, and a second capacitor, which is connected to the anodes of the second and fourth diodes by one output, the conclusions of the first and second diodes are connected to the first wire of the network, and a current-limiting element is installed between the connected opposite terminals of the third and fourth diodes and the second wire of the network, about characterized by the fact that two posistors are additionally installed in the device, which are connected by a common terminal to the opposite terminals of the first and second diodes, and other terminals with the free terminals of the first and second capacitors, respectively, while the posistors have thermal contact with the diodes of the bridge rectifier, and the current-limiting element made in the form of a controlled choke or magnetic amplifier.

2. The device according to claim 1, characterized in that it additionally has a photodetector with an amplifier.