RU2175818C1 - Starting and controlling apparatus to supply gaseous-discharge lamps - Google Patents

Starting and controlling apparatus to supply gaseous-discharge lamps Download PDF

Info

Publication number
RU2175818C1
RU2175818C1 RU2000130138/09A RU2000130138A RU2175818C1 RU 2175818 C1 RU2175818 C1 RU 2175818C1 RU 2000130138/09 A RU2000130138/09 A RU 2000130138/09A RU 2000130138 A RU2000130138 A RU 2000130138A RU 2175818 C1 RU2175818 C1 RU 2175818C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lamps
voltage
starting
inverter
adder
Prior art date
Application number
RU2000130138/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
И.П. Шевченко
Original Assignee
Шевченко Игорь Петрович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шевченко Игорь Петрович filed Critical Шевченко Игорь Петрович
Priority to RU2000130138/09A priority Critical patent/RU2175818C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2175818C1 publication Critical patent/RU2175818C1/en

Links

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: starting and controlling apparatus to supply power to gaseous-discharge lamps has power supply unit with D C source, inverter, starting current generator, inductive-capacitive ballast circuit and ignition unit of gaseous-discharge lamps. Inverter incorporates adder, two control keys and timer, control unit and generator connected in series. Apparatus is fitted with transmitter of rise of voltage across lamps, transmitter of fall of voltage across lamps, transmitter of voltage across inner filaments of lamps and transmitter of open-circuit of lower filament of lamps. Above-mentioned transmitters are connected to hysteresis adder, starting current generator is connected to D C source and incorporates limiting resistors, field-effect transistor, reference voltage elements. filtering capacitor and current resistor. With start of apparatus starting generator energizes controlling circuits of inverter and secures operation of its keys, power supply to high-frequency rectifier that feeds constant voltage supply source and disconnects starting current generator. EFFECT: raised operational reliability of starting and controlling apparatus, reduced consumption of electric energy by apparatus. 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, преимущественно к электронным пускорегулирующим аппаратам для питания газоразрядных ламп. The invention relates to electrical engineering, mainly to electronic ballasts for powering discharge lamps.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является пускорегулирующий аппарат для питания газоразрядных ламп, содержащий блок питания с источником постоянного тока, инвертор, стартовый генератор тока, индуктивно-емкостную балластную цепь и узел зажигания газоразрядных ламп (см. , патент RU 2094964 C1, кл. H 05 В 41/29, опубл. 27.10.1997). Closest to the invention in technical essence and the achieved result is a ballast for feeding gas discharge lamps, comprising a power supply unit with a direct current source, an inverter, a starting current generator, an inductive-capacitive ballast circuit and an ignition unit for gas discharge lamps (see patent RU 2094964 C1 , CL H 05 B 41/29, publ. 10/27/1997).

Указанный пускорегулирующий аппарат обеспечивает питание газоразрядных ламп. Однако в ряде случаев, например при понижении напряжения ниже допустимого предела, не обеспечивается требуемая надежность работы. The specified ballast provides power to discharge lamps. However, in some cases, for example, when the voltage drops below the permissible limit, the required reliability is not provided.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение надежности работы пускорегулирующего аппарата и снижение потребления электроэнергии пускорегулирующим аппаратом для питания газоразрядных ламп. The problem to which the present invention is directed, is to increase the reliability of the ballast and the power consumption of the ballast to power discharge lamps.

Указанная задача решается за счет того, что пускорегулирующий аппарат для питания газоразрядных ламп содержит блок питания с источником постоянного тока, инвертор, стартовый генератор тока, индуктивно-емкостную балластную цепь и узел зажигания газоразрядных ламп, при этом инвертор включает сумматор, два ключа управления и последовательно соединенные таймер, блок управления и генератор, а аппарат снабжен датчиком увеличения напряжения на лампах, датчиком уменьшения напряжения на лампах, датчиком напряжения на внутренних накалах ламп и датчиком обрыва нижнего накала ламп, при этом указанные датчики соединены с сумматором, стартовый генератор тока соединен с источником постоянного тока и включает ограничительные резисторы, полевой транзистор, элементы опорного напряжения, фильтрующую емкость и токовый резистор, причем при запуске аппарата стартовый генератор запитан на управляющие схемы инвертора с обеспечением включения в работу его ключей и подачей питания на высокочастотный выпрямитель, осуществляющий питание источника постоянного напряжения и отключение стартового генератора тока. This problem is solved due to the fact that the ballast for supplying discharge lamps comprises a power supply unit with a direct current source, an inverter, a starting current generator, an inductive-capacitive ballast circuit and an ignition unit for discharge lamps, while the inverter includes an adder, two control keys and in series connected timer, control unit and generator, and the apparatus is equipped with a sensor for increasing voltage on the lamps, a sensor for decreasing voltage on the lamps, a voltage sensor on the inner filament of the lamps and a low-voltage cut-off lamp, while these sensors are connected to the adder, the starting current generator is connected to a direct current source and includes limiting resistors, a field effect transistor, reference voltage elements, a filter capacitance and a current resistor, and when the device starts up, the start generator is powered by control circuits the inverter with the inclusion of the operation of its keys and the supply of power to a high-frequency rectifier, supplying a constant voltage source and disconnecting the old ovogo alternator.

Исследованиями работы пускорегулирующих аппаратов для питания газоразрядных ламп, преимущественно аппаратов для питания двух-четырех газоразрядных ламп, было установлено, что на надежность работы и электропотребление пускорегулирующим аппаратом существенное влияние оказывают режим работы аппарата в период запуска и контроль режима работы ламп в процессе поддержания режима горения ламп. В частности, кроме режимов контроля увеличения напряжения на лампах и контроля обрыва нижнего накала ламп необходимо также контролировать в совокупности с указанными выше параметрами уменьшение напряжения на лампах и напряжение на внутренних накалах ламп, причем указанный контроль важен не только в период эксплуатации ламп. Организация процесса запуска, а именно использование стартового генератора в совокупности с организацией контроля и последующее отключение стартового генератора при запуске высокочастотного выпрямителя позволяют практически полностью исключить выход из строя ламп при нарушении заданного режима работы пускорегулирующего аппарата, а также предотвратить выход из строя элементов самого пускорегулирующего аппарата. Studies of the operation of ballasts for powering gas discharge lamps, mainly devices for powering two or four gas-discharge lamps, it was found that the operation mode of the device during the start-up period and the control of the lamp operation mode while maintaining the lamp burning mode have a significant influence on the reliability and power consumption of the ballast control device . In particular, in addition to the control modes for increasing the voltage on the lamps and monitoring the breakage of the lower filament of the lamps, it is also necessary to control, in combination with the above parameters, the decrease in the voltage on the lamps and the voltage on the internal filament of the lamps, and this control is important not only during the operation of the lamps. The organization of the start-up process, namely the use of the start-up generator in conjunction with the organization of control and the subsequent shutdown of the start-up generator when starting the high-frequency rectifier, can almost completely eliminate the failure of the lamps in violation of the specified operating mode of the ballast, and also prevent the failure of the elements of the ballast.

На чертеже представлена принципиальная схема описываемого пускорегулирующего аппарата для питания газоразрядных ламп. The drawing shows a schematic diagram of the described ballast for powering discharge lamps.

Пускорегулирующий аппарат для питания газоразрядных ламп содержит блок питания, который состоит из выпрямителя 1 и источника постоянного тока 2, генератор тока 3, индуктивно-емкостную балластную цепь, включающую в себя разделительную емкость 4, дроссель 5, последовательно включенные с ним емкости 6, 7 и накальный трансформатор 8. Инвертор включает в себя блок управления 13 и генератор 14, выходные ключи 10, 11, а также дополнительные устройства, такие как таймер 12 и сумматор 9. Дополнительно пускорегулирующий аппарат снабжен датчиком увеличения напряжения на лампах 15, датчиком уменьшения напряжения на лампах 16, датчиком напряжения на внутренних накалах ламп 17 и датчиком обрыва нижнего накала ламп 18, при этом указанные датчики 15-18 соединены с сумматором 9. Сумматор 9 соединен с таймером 12 и блоком управления 13. Стартовый генератор тока 3 соединен с силовым питанием через диод 23, а также с источником постоянного тока 2, а его выход запитывает управляющие цепи инвертора. Стартовый генератор 3 состоит из ограничительного резистора, выпрямителя переменного высокочастотного напряжения, поступающего с дросселя 22, полевого транзистора, элемента опорного напряжения, фильтрующей емкости и токового резистора, причем при запуске аппарата стартовый генератор тока в начальный момент запитывает управляющие цепи инвертора с силового питания через диод 23 и ограничительный резистор. После запуска инвертора высокочастотное напряжение на выходе инвертора выпрямляется высокочастотным выпрямителем 19 и запитывает управляющие цепи источника постоянного тока 2, который включается в работу и стабилизирует силовое напряжение питания инвертора, а также подает высокочастотное напряжение с обмотки дросселя 22 на генератор тока 3. При этом генератор тока 3 переключается с силового напряжения предварительной запитки на напряжение, которое поступает с дросселя 22. Это сделано для того, чтобы резко уменьшить потери энергии, а следовательно, и тепловые потери. The control gear for supplying gas discharge lamps comprises a power supply unit, which consists of a rectifier 1 and a direct current source 2, a current generator 3, an inductive-capacitive ballast circuit, including a separation capacitor 4, inductor 5, and capacitances 6, 7 connected in series with it glow transformer 8. The inverter includes a control unit 13 and a generator 14, output keys 10, 11, as well as additional devices, such as a timer 12 and an adder 9. In addition, the ballast is equipped with an increase sensor voltage on the lamps 15, the voltage reduction sensor on the lamps 16, the voltage sensor on the inner filament of the lamps 17 and the sensor for breaking the lower filament of the lamps 18, while these sensors 15-18 are connected to the adder 9. The adder 9 is connected to the timer 12 and the control unit 13. The starting current generator 3 is connected to the power supply through the diode 23, as well as to a constant current source 2, and its output powers the control circuits of the inverter. The starting generator 3 consists of a limiting resistor, a high-frequency alternating voltage rectifier coming from the inductor 22, a field-effect transistor, a reference voltage element, a filtering capacitance, and a current resistor, and when the device is started, the starting current generator at the initial moment feeds the inverter control circuits from the power supply through the diode 23 and a limiting resistor. After starting the inverter, the high-frequency voltage at the inverter output is rectified by the high-frequency rectifier 19 and feeds the control circuits of the direct current source 2, which is turned on and stabilizes the power supply voltage of the inverter, and also supplies the high-frequency voltage from the winding of the inductor 22 to the current generator 3. At the same time, the current generator 3 switches from the power voltage of the pre-feeding to the voltage that comes from the inductor 22. This is done in order to drastically reduce energy loss, and the trace quently, and heat loss.

После включения блока питания инвертора, который состоит из выпрямителя 1 и источника постоянного тока 2, отрабатывает таймер 12 в заданном промежутке времени, обеспечивая максимальную рабочую частоту. При этой частоте лампа или лампы (на схеме указаны две лампы 20 и 21, однако описываемая схема может быть оптимизирована и на одну лампу, и на 4 лампы, т.е. на необходимое потребностью количество ламп) не зажигаются, а их накалы прогреваются. Далее таймер выдает сигнал на блок управления 13, который понижает частоту генератора 14, частота становится близкой к резонансной частоте последовательного резонансного контура, состоящего из дросселя 5, конденсаторов 6 и 7 и накального трансформатора 8, причем указанные конденсаторы, накальный трансформатор и дроссель включены последовательно, а лампы 20 и 21 параллельно конденсаторам и накальному трансформатору 8, при этом сами лампы включены последовательно, а их центральные накалы подключены к обмотке накального трансформатора 8. Для попеременного перпускания тока через ключи 10 и 11 используются блок управления 13 и генератор 14, подающий управляющие импульсы требуемой частоты, например 50 кГц, которые попеременно открывают ключи 10 и 11. Когда частота инвертора становится близкой к резонансной, лампы 20 и 21 зажигаются, при этом в работу включаются датчики 15-18. After turning on the power supply unit of the inverter, which consists of a rectifier 1 and a constant current source 2, it runs a timer 12 in a given period of time, ensuring the maximum operating frequency. At this frequency, the lamp or lamps (two lamps 20 and 21 are indicated on the diagram, however, the described circuit can be optimized for one lamp and 4 lamps, i.e., the number of lamps required by the need) do not light up, and their glows are heated. Next, the timer gives a signal to the control unit 13, which lowers the frequency of the generator 14, the frequency becomes close to the resonant frequency of the series resonant circuit, consisting of a choke 5, capacitors 6 and 7 and a glow transformer 8, and these capacitors, a glow transformer and a choke are connected in series, and the lamps 20 and 21 are parallel to the capacitors and the filament transformer 8, while the lamps themselves are connected in series, and their central filaments are connected to the winding of the filament transformer 8. For For alternating current passing through the keys 10 and 11, a control unit 13 and a generator 14 are used, which supply control pulses of the required frequency, for example 50 kHz, which alternately open the keys 10 and 11. When the inverter frequency becomes close to the resonant one, the lamps 20 and 21 are ignited, while sensors 15-18 are included in the work.

Датчик увеличения напряжения на лампах 15 подключается к вторичной обмотке резонансного дросселя 5 и в случае увеличения напряжения на лампах выдает сигнал на сумматор 9. The voltage increase sensor on the lamps 15 is connected to the secondary winding of the resonant inductor 5 and, in case of an increase in voltage on the lamps, gives a signal to the adder 9.

Датчик уменьшения напряжения на лампах 16 подключен к верхнему накалу лампы 20, измеряет суммарное напряжение на лампах и в случае его уменьшения выдает сигнал на сумматор 9. The voltage reduction sensor on the lamps 16 is connected to the upper filament of the lamp 20, measures the total voltage on the lamps and, if it is reduced, gives a signal to the adder 9.

Датчик напряжения на внутренних накалах ламп 17 подключен к отдельной обмотке накального трансформатора и в случае обрыва накалов выдает сигнал на сумматор 9. The voltage sensor on the inner filament of the lamps 17 is connected to a separate winding of the filament transformer and in the event of a break in the filament gives a signal to the adder 9.

Датчик обрыва нижнего накала лампы подключен к нижнему накалу лампы 21 и в случае его обрыва выдает сигнал на сумматор 9. The sensor for breaking the lower filament of the lamp is connected to the lower filament of the lamp 21 and, if it is interrupted, gives a signal to the adder 9.

В случае отклонения рабочих характеристик ламп или обрывов нитей накалов на лампах срабатывает тот или иной из датчиков 15-18, или несколько датчиков одновременно, при этом сигналы с них поступают на сумматор 9. In the case of deviation of the lamp performance or breaks in the filament on the lamps, one or another of the sensors 15-18, or several sensors, is triggered simultaneously, while the signals from them are fed to the adder 9.

В свою очередь сумматор 9 выдает сигнал отключения на блок управления 13, а так как сумматор снабжен блоком задержки по времени порядка 10-12 сек, и по истечении этого времени сумматор 9 подает сигнал на таймер 12 для повторного запуска инвертора. In turn, the adder 9 gives a trip signal to the control unit 13, and since the adder is equipped with a time delay unit of the order of 10-12 seconds, and after this time the adder 9 sends a signal to the timer 12 to restart the inverter.

Пока в сумматоре отрабатывается задержка до повторного пуска, стартовый генератор тока 3 переключает питание логических цепей управления инвертора на силовое питание, при этом источник постоянного тока 2 отключается и находится в отключенном состоянии до очередного пуска инвертора. По истечению времени задержки сумматора весь процесс запуска повторяется заново. As long as the delay to restart is worked out in the adder, the starting current generator 3 switches the power supply of the inverter logic control circuits to power supply, while the constant current source 2 is turned off and is in the off state until the inverter is restarted. After the totalizer delay time has elapsed, the entire start-up process is repeated anew.

Описанный пускорегулирующий аппарат для питания газоразрядных ламп может быть использован везде, где требуется обеспечить надежную работу освещения на основе газоразрядных ламп. The described ballast for powering gas discharge lamps can be used wherever it is required to ensure reliable operation of lighting based on gas discharge lamps.

Claims (1)

Пускорегулирующий аппарат для питания газоразрядных ламп, содержащий блок питания с источником постоянного тока, к которому подключены ключи инвертора, снабженного блоком управления и генератором; последовательный резонансный контур, образованный дросселем, конденсаторами и накальным трансформатором, связанным с нагревательными электродами газоразрядных ламп, и датчик увеличения напряжения на лампах, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен датчиком уменьшения напряжения на лампах, датчиком напряжения на внутренних накалах ламп, датчиком обрыва нижнего накала ламп, сумматором; все указанные датчики соединены с сумматором и в случае отклонения рабочих характеристик напряжения на лампах инвертор по сигналу сумматора отключается. A control gear for powering discharge lamps, comprising: a power supply unit with a direct current source, to which the keys of an inverter equipped with a control unit and a generator are connected; a series resonant circuit formed by a choke, capacitors and an incandescent transformer associated with the heating electrodes of gas-discharge lamps, and a voltage increase sensor on the lamps, characterized in that it is additionally equipped with a lamp voltage decrease sensor, a voltage sensor on the inner filament of the lamps, a low-voltage cut-off sensor lamps, totalizer; all of these sensors are connected to the adder and in case of deviation of the operating characteristics of the voltage on the lamps, the inverter is switched off by the signal of the adder.
RU2000130138/09A 2000-12-04 2000-12-04 Starting and controlling apparatus to supply gaseous-discharge lamps RU2175818C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000130138/09A RU2175818C1 (en) 2000-12-04 2000-12-04 Starting and controlling apparatus to supply gaseous-discharge lamps

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000130138/09A RU2175818C1 (en) 2000-12-04 2000-12-04 Starting and controlling apparatus to supply gaseous-discharge lamps

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2175818C1 true RU2175818C1 (en) 2001-11-10

Family

ID=20242854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000130138/09A RU2175818C1 (en) 2000-12-04 2000-12-04 Starting and controlling apparatus to supply gaseous-discharge lamps

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2175818C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
РАБОДЗЕЙ А. Электроника в светотехнике. "Электроника. Наука. Технология. Бизнесс", 1997, № 1, с. 15 - 19. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5751120A (en) DC operated electronic ballast for fluorescent light
US5321337A (en) Ballast having starting current restraint circuitry for preventing a large in-rush current and protection circuitry for preventing damage due to a start-up failure
US6366032B1 (en) Fluorescent lamp ballast with integrated circuit
CA2512449A1 (en) Ballast with filament heating control circuit
EP1286574B1 (en) Ballast with efficient filament preheating and lamp fault detection
JP2004537244A (en) Dimmable electronic ballast for high-intensity discharge lamps
KR20080100150A (en) Ballast with filament heating and ignition control
US6819063B2 (en) Sensing voltage for fluorescent lamp protection
CN101035403B (en) Flyback ballast for fluorescent lamp
JPH01134899A (en) Dc/ac converter for ignition and power feed of gas discharge lamp
RU2175818C1 (en) Starting and controlling apparatus to supply gaseous-discharge lamps
NO149089B (en) CIRCUIT DEVICE FOR OPERATION OF A GAS EMISSION LAMP
EP2283704B1 (en) Voltage fed programmed start ballast
RU17388U1 (en) DISCHARGE LAMP POWER SUPPLY
US8558459B2 (en) Electronic ballast and method for operating an electrical lamp
TW349319B (en) Apparatus for lighting a discharge lamp
RU2403690C2 (en) Power supply of gas-discharge lamp
JPH11111476A (en) Discharge lamp lighting device and lighting system
JP2000106291A (en) Discharge lamp lighting device and luminaire
KR200360276Y1 (en) Electronic Ballast
RU2130239C1 (en) Device for igniting and supplying gas-discharge low-pressure lamps
RU2153780C2 (en) Circuit of connection of gaseous-discharge lamp with heater electrodes to electron starting and adjusting gear
JP2000243590A (en) Discharge lamp lighting device, discharge lamp device, and lighting system
KR200255427Y1 (en) Electronic ballast which comprising a control circuit of cathode pre-heating current therein
RU2197794C1 (en) Starting and control apparatus for starting and feeding gas-discharge lamp

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20021205