RU2088054C1

RU2088054C1 - Device for ignition of gas-discharge lamps

Info

Publication number: RU2088054C1
Application number: RU92012357A
Authority: RU
Inventors: Валерий Семенович Великанов
Original assignee: Валерий Семенович Великанов
Priority date: 1992-12-16
Filing date: 1992-12-16
Publication date: 1997-08-20

Abstract

FIELD: electric engineering. SUBSTANCE: device has serial circuit of clipping and accumulating capacitors and winding of stepping-up autotransformer. In addition device has serial circuit of diode and resistor. Said circuit is connected in parallel to clipping capacitor. In addition device has switching element which is connected between tap of autotransformer winding and connection point of capacitors. EFFECT: increased functional capabilities. 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в осветительной аппаратуре для зажигания газоразрядных ламп. The invention relates to electrical engineering and can be used in lighting equipment for ignition of discharge lamps.

Известно устройство для зажигания газоразрядной лампы, состоящее из балластного дросселя, импульсного трансформатора, тиристного коммутатора, к управляющему входу которого подключена цепочка из последовательно включенных диода и конденсатора, параллельно которому подсоединен резистор [1]
К недостаткам данного устройства можно отнести его сложность и материалоемкость, наличие повышенной частоты искрообразования, необходимость регулирования тока заряда конденсатора в зависимости от тока отпирания тиристора, который меняется и зависит от температуры окружающей среды, что вынуждает осуществлять такую регулировку как летом, так и зимой.A device for ignition of a gas discharge lamp, consisting of a ballast choke, pulse transformer, thyristor switch, to the control input of which is connected a chain of series-connected diode and capacitor, in parallel with which a resistor is connected [1]
The disadvantages of this device include its complexity and material consumption, the presence of an increased frequency of sparking, the need to regulate the charge current of the capacitor depending on the unlock current of the thyristor, which varies and depends on the ambient temperature, which forces such adjustment both in summer and winter.

Известно устройство для зажигания газоразрядной лампы [2]
Устройство содержит дроссель, два конденсатора, коммутирующий и пороговый элементы, диод и резисторы и обладает практически теми же недостатками, что и рассмотренный выше аналог: низкую надежность, неудобство эксплуатации.A device for igniting a discharge lamp [2]
The device contains a choke, two capacitors, a switching and threshold elements, a diode and resistors and has almost the same disadvantages as the analogue discussed above: low reliability, inconvenience of operation.

Известно также устройство для зажигания газоразрядной лампы, содержащее последовательно соединенные ограничительный и накопительный конденсаторы и вторичную обмотку повышающего трансформатора, между одним из выводов первичной обмотки которого и точкой соединения конденсаторов подключен коммутирующий элемент с анодом и катодом и имеющий порог срабатывания, параллельно ограничительному конденсатору подключен резистор, а второй вывод первичной обмотки трансформатора подключен к выводу его вторичной обмотки, соединенному с накопительным конденсатором (Справочная книга по светотехнике, М. Энергоатомиздат, под ред. Ю.Б.Айзенберга, 1983, с.148, рис.6.26). There is also known a device for igniting a gas discharge lamp, containing a series-connected limit and storage capacitors and a secondary winding of a step-up transformer, between which one of the terminals of the primary winding and the connection point of the capacitors is connected a switching element with an anode and cathode and having a threshold, a resistor is connected in parallel with the limit capacitor, and the second terminal of the primary winding of the transformer is connected to the terminal of its secondary winding connected to lnym capacitor (Reference book on light engineering, Energoatomisdat M., ed. Yu.B.Ayzenberga, 1983, p.148, ris.6.26).

Данное устройство имеет также низкую надежность из-за высокой частоты работы, равной сетевой частоте 50 герц. This device also has low reliability due to the high frequency of operation equal to the network frequency of 50 hertz.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение надежности работы устройства, обеспечение более высоких эксплуатационных показателей осветительной газоразрядной лампы, в которой будет использоваться данное устройство для ее зажигания. The problem to which the invention is directed, is to increase the reliability of the device, providing higher performance indicators of a lighting discharge lamp in which this device will be used to ignite it.

Сущность изобретения заключается в том, что параллельно ограничительному конденсатору подключается цепочка последовательно соединенных диода и резистора, через который катод диода соединен с анодом коммутирующего элемента, выполненного на динисторе. При этом емкость ограничительного конденсатора в 5-50 раз меньше емкости накопительного конденсатора. The essence of the invention lies in the fact that in parallel to the limiting capacitor, a chain of diode and resistor connected in series is connected, through which the cathode of the diode is connected to the anode of the switching element made on the dynistor. The capacity of the limiting capacitor is 5-50 times less than the capacity of the storage capacitor.

Подключение параллельно ограничительному конденсатору цепочки из последовательно соединенных диода и резистора, а также использование ограничительного конденсатора емкостью в 5-20 раз меньше емкости накопительного конденсатора позволяет снизить частоту зажигательных импульсов с 50 Гц до 5-10 Гц. Уменьшение частоты искрообразования позволяет применять в устройстве менее мощный коммутирующий элемент с ударным током 10 А, в качестве которого использован динистор, вместо имеющего место ударного тока 50 А в коммутирующих элементах, выполненных на тиристоре, позволяет повысить надежность работы устройства в 15-20 раз в сравнении с известными подобными устройствами, а также добиться удешевления устройства. Connecting a chain of a series-connected diode and resistor parallel to the limit capacitor, as well as using a limit capacitor with a capacity of 5-20 times less than the capacity of the storage capacitor, reduces the frequency of incendiary pulses from 50 Hz to 5-10 Hz. Reducing the frequency of sparking allows the device to use a less powerful switching element with a shock current of 10 A, which is used as a dynistor, instead of the shock current of 50 A in the switching elements made on a thyristor, it can improve the reliability of the device by 15-20 times in comparison with known similar devices, as well as achieve cheaper devices.

Технический результат достигается реализацией при использовании изобретения всех существенных признаков в формуле, и выражается этот результат в следующем:
достигается повышение надежности работы устройства для зажигания и всего осветительного устройства с газоразрядной лампой за счет снижения частоты искрообразования в 7-10 раз, т.е. с 50 Гц до 5-7 Гц.The technical result is achieved by the implementation using the invention of all the essential features in the formula, and this result is expressed in the following:
an increase in the reliability of the ignition device and the entire lighting device with a gas discharge lamp is achieved by reducing the frequency of sparking by 7-10 times, i.e. from 50 Hz to 5-7 Hz.

повышается гарантируемое время наработки устройства на отказ в 15-20 раз. the guaranteed time between failures of the device increases by 15-20 times.

обеспечиваются более высокие эксплуатационные показатели работы светильников в комплекте с предлагаемым устройством, что исключает выход из строя зажигающего устройства даже при длительном промежутке времени до замены перегоревшей газоразрядной лампы. В случае выхода из строя зажигающего устройства эксплуатационникам необходимо везти в стационарную мастерскую весь светильник для ремонта, а затем после ремонта вторично везти и устанавливать его на столб. При использовании предложенного устройства практически выходит из строя только газоразрядная лампа, а ее замена возможна непосредственно на месте. higher operational indicators of the luminaires complete with the proposed device are ensured, which eliminates the failure of the ignition device even with a long period of time before replacing a burned-out discharge lamp. In the event of a failure of the ignition device, the operators need to bring the entire lamp to the stationary workshop for repair, and then, after the repair, carry it again and install it on the pole. When using the proposed device, only a gas discharge lamp practically fails, and its replacement is possible directly on the spot.

Электрическая схема для зажигания газоразрядной лампы показана на фиг. 1; на фиг. 2 приведена схема подключения устройства к газоразрядной осветительной лампе. An electrical circuit for igniting a discharge lamp is shown in FIG. one; in FIG. 2 shows the connection diagram of the device to a discharge lamp.

Устройство содержит высокочастотный повышающий трансформатор 1, имеющий отвод 2 в месте последовательного соединения обмоток трансформатора. Один конец высоковольтной обмотки трансформатора подключен к выходной клемме 3, другой конец последовательно соединенных обмоток подключен к накопительному конденсатору 4, второй вывод которого соединен через ограничительный конденсатор 5 с выходной клеммой 6. The device comprises a high-frequency step-up transformer 1, having a tap 2 in the place of the series connection of the transformer windings. One end of the high-voltage winding of the transformer is connected to the output terminal 3, the other end of the series-connected windings is connected to the storage capacitor 4, the second output of which is connected through the limiting capacitor 5 to the output terminal 6.

Место соединения 7 конденсаторов 4 и 5 подключается к аноду коммутирующего элемента динистора 8, второй вывод которого катод соединен с отводом 2. Цепочка из последовательно соединенных диода 9 и резистора 10 подключена параллельно ограничительному конденсатору 5, причем диод 9 и коммутирующий элемент 8 должны быть включены согласованно: катод диода 9 должен быть направлен в сторону анода коммутирующего элемента. Возможно также обратное включение: диод 9 и динистор 8 ставятся в обратном направлении: анод диода 9 направлен в сторону катода коммутирующего элемента 8. Газоразрядная лампа 11 через ограничительный дроссель 12, выводы 13 и 14 подключена к промышленной электросети. Параллельно газоразрядной лампе к клеммам 15 и 16 подключается предложенное устройство 17 для зажигания газоразрядной лампы. The junction 7 of the capacitors 4 and 5 is connected to the anode of the switching element of the dynistor 8, the second output of which the cathode is connected to the tap 2. A chain of diodes 9 and the resistor 10 connected in series is connected in parallel with the limiting capacitor 5, and the diode 9 and the switching element 8 must be connected consistently : the cathode of the diode 9 should be directed towards the anode of the switching element. Reverse switching is also possible: the diode 9 and the dynistor 8 are placed in the opposite direction: the anode of the diode 9 is directed towards the cathode of the switching element 8. The gas discharge lamp 11 is connected through the restriction reactor 12, the terminals 13 and 14 are connected to the industrial power supply network. In parallel with the discharge lamp, the proposed device 17 for igniting the discharge lamp is connected to terminals 15 and 16.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Напряжение электросети подается на клеммы 13 и 14. На клеммах 15 и 16 газоразрядной лампы будет то же сетевое напряжение, т.к. лампа 11 в начальный момент не зажжена, тока нет, падения на ограничительном (балластном) дросселе 12 нет. На клеммах 3 и 6 зажигающего устройства присутствует сетевое напряжение. Накопительный конденсатор 4 начнет заряжаться через цепочку из диода 9 и резистора 10 во временном интервале, когда на клемме 6 присутствует "+" по отношению к клемме 3. Конденсатор 4 заряжается до напряжения открытия коммутирующего элемента 8 за 5-10 периодов сетевого напряжения (частота 5-10 Гц). Дальнейшее снижение частоты искрообразования ограничивается токами утечки коммутирующего элемента 8. После достижения напряжения открывания срабатывает коммутирующий элемент 8. По первичной обмотке высоковольтного трансформатора 1 будет протекать ток разряда конденсатора 4, который в высоковольтной обмотке трансформатора, наводит высоковольтный импульс, складывающийся с напряжением первичной обмотки высокочастотного повышающего трансформатора 1 и поступающий через конденсаторы 4 и 5 на выходные клеммы 3 и 6, зажигая газоразрядную лампу 11 (фиг. 2). Здесь ограничительный конденсатор 5 защищает от пробоя высоковольтным импульсом диод 9 и резистор 10. The mains voltage is supplied to terminals 13 and 14. At the terminals 15 and 16 of the discharge lamp, the same mains voltage will be, as lamp 11 at the initial moment is not lit, there is no current, there is no drop on the restriction (ballast) inductor 12. Mains voltage is present at terminals 3 and 6 of the igniter. The storage capacitor 4 will begin to be charged through a chain of diode 9 and resistor 10 in the time interval when “+” is present at terminal 6 with respect to terminal 3. The capacitor 4 is charged to the opening voltage of switching element 8 for 5-10 periods of mains voltage (frequency 5 -10 Hz). A further decrease in the frequency of sparking is limited by the leakage currents of the switching element 8. After reaching the opening voltage, the switching element 8 is triggered. The discharge current of the capacitor 4 will flow through the primary winding of the high-voltage transformer 1, which induces a high-voltage pulse in the high-voltage winding of the transformer, folding with the voltage of the primary winding of the high-frequency boost transformer 1 and arriving through capacitors 4 and 5 to the output terminals 3 and 6, igniting a gas discharge la PU 11 (FIG. 2). Here, the limiting capacitor 5 protects the diode 9 and the resistor 10 from breakdown by a high voltage pulse.

Claims

A device for igniting a gas discharge lamp, comprising between the terminals of the discharge lamp a series-connected limit and storage capacitors and a winding of a step-up transformer, the tap of which is connected via a switching element with a threshold to the point of connection of the capacitors, as well as a diode, while a circuit is connected in parallel with the limit capacitor, consisting of a resistor, characterized in that said diode is connected in series with the resistor in said circuit in such a way so that the charge of the storage capacitor is provided through it, the capacity of which is 5–20 times the capacity of the limiting capacitor, for 5–10 periods of the mains voltage to the opening voltage of the switching element.