RU2186468C2 - Gas-discharge lamp starting device - Google Patents
Gas-discharge lamp starting device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2186468C2 RU2186468C2 RU2000103121/09A RU2000103121A RU2186468C2 RU 2186468 C2 RU2186468 C2 RU 2186468C2 RU 2000103121/09 A RU2000103121/09 A RU 2000103121/09A RU 2000103121 A RU2000103121 A RU 2000103121A RU 2186468 C2 RU2186468 C2 RU 2186468C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resistor
- starter
- posistor
- resistance
- series
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для зажигания газоразрядных ламп. The invention relates to electrical engineering and can be used to ignite discharge lamps.
Известно зажигающее устройство (патент России 2120705 кл. Н 05 В 41/18, 20.10.1998), содержащее стартер тлеющего разряда, последовательно соединенное с ним сопротивление, в качестве которого применен позистор. Known igniter device (Russian patent 2120705 CL. H 05 B 41/18, 10.20.1998), containing a glow discharge starter, a resistance connected in series with it, as a posistor.
Однако в процессе зажигания лампы при амплитудном значении напряжения 300 В сопротивление "холодного" позистора существенно уменьшается по сравнению с его номинальным значением, указанным заводом изготовителем, что приводит к недопустимому увеличению тока. However, in the process of ignition of the lamp at an amplitude value of voltage of 300 V, the resistance of the "cold" posistor decreases significantly compared to its nominal value specified by the manufacturer, which leads to an unacceptable increase in current.
Технический эффект заключается в повышении надежности работы зажигающего устройства. The technical effect is to increase the reliability of the ignition device.
Сущность изобретения заключается в том, что в зажигающем устройстве для газоразрядных ламп, содержащем стартер тлеющего разряда, последовательно соединенное с ним токоограничительное сопротивление в виде позистора, где последний последовательно соединен с резистором при выполнении следующего условия:
где R∂ - суммарное сопротивление позистора и резистора;
Uc - действующее напряжение сети;
J0 - ток удержания стартера;
Uм - амплитуда зажигающего импульса;
R - сопротивление разрядного промежутка стартера;
L - индуктивность дросселя;
С - емкость, включенная параллельно лампе.The essence of the invention lies in the fact that in an ignition device for gas discharge lamps containing a glow discharge starter, a current-limiting resistance in the form of a posistor is connected in series with it, where the latter is connected in series with a resistor under the following condition:
where R ∂ is the total resistance of the posistor and resistor;
U c - the effective voltage of the network;
J 0 - holding current of the starter;
U m is the amplitude of the ignition pulse;
R is the resistance of the discharge gap of the starter;
L is the inductance of the inductor;
C is the capacity connected in parallel with the lamp.
На фиг. 1 изображено предлагаемое зажигающее устройство, включающее стартер тлеющего разряда 1, последовательно соединенные с ним позистор 2 и резистор 3. In FIG. 1 shows the proposed ignition device, including a
Зажигающее устройство работает следующим образом. The ignition device operates as follows.
При включении в сети зажигающего устройства параллельно газоразрядной лампе и последовательно с дросселем (не показано) возникает тлеющий разряд в стартере тлеющего разряда 1. Это приводит к нагреву биметалла и замыканию стартера тлеющего разряда 1. Разряд в стартере тлеющего разряда 1 прекращается и, как только биметалл охладится, ток прерывается, что вызывает появление импульса напряжения между электродами газоразрядной лампы. При достаточной амплитуде импульса в лампе устанавливается дуговой разряд с падением напряжения меньшим, чем напряжение зажигания стартера тлеющего разряда 1. Вследствие определенной теплоемкости позистор 2 не успевает значительно изменить свою температуру за время контактирования стартера тлеющего разряда 1, и ток короткого замыкания ограничивается сопротивлением активного резистора 3 и сопротивлением холодного позистора 2. When the ignition device is switched on in the network parallel to the discharge lamp and sequentially with a throttle (not shown), a glow discharge occurs in the starter of the
В аварийной ситуации, при неисправной лампе, после нескольких контактирований стартера тлеющего разряда 1 позистор 2 нагревается, и его сопротивление увеличивается в сотни раз по сравнению с "холодным" состоянием. Ток тлеющего разряда, протекающий через стартер тлеющего разряда 1, оказывается недостаточным для его контактирования, что предохраняет дроссель от возможного пробоя высоковольтными импульсами, а зажигающее устройство от перегрева. In an emergency, with a faulty lamp, after several contacts of the
Ниже приведено обоснование выбора значения суммарного сопротивления позистора и резистора, указанного в сущности изобретения. Below is the rationale for choosing the value of the total resistance of the posistor and resistor specified in the essence of the invention.
Известно (В.В. Пасынков, Л.К. Чиркин, А.Д. Шинков Полупроводниковые приборы, М. , Высшая школа 1981 год.), что сопротивление позистора при постоянной температуре зависит от приложенного к нему напряжения - увеличение напряжения снижает величину сопротивления. На фиг.2 приведена вольт-амперная характеристика (ВАХ) "холодного" позистора (зависимость 1), здесь же приведена ВАХ сопротивления 390 Ом (зависимость 2). It is known (V.V. Pasynkov, L.K. Chirkin, A.D. Shinkov Semiconductor devices, M., Higher School 1981) that the resistance of a posistor at a constant temperature depends on the voltage applied to it - an increase in voltage decreases the resistance value . Figure 2 shows the current-voltage characteristic (CVC) of the "cold" posistor (dependence 1), here also shows the CVC of the resistance 390 Ohms (dependence 2).
Видно, что при напряжении 100 В дифференциальное сопротивление позистора уменьшается до единиц ОМ, тем самым один позистор, включенный последовательно со стартером, слабо ограничивает ток через стартер в момент его замыкания при значении напряжения, большем 100 В. Для устранения этого недостатка следует последовательно с позистором включать дополнительный резистор, такой что суммарное сопротивление резистора и позистора R∂ выбирают исходя из следующих соображений:
а) резистор должен обеспечивать ток в цепи, при замкнутом стартере, не больший тока удержания J0.It is seen that at a voltage of 100 V, the differential resistance of the posistor decreases to OM units, thereby one resistor connected in series with the starter weakly limits the current through the starter at the moment of its closure at a voltage value greater than 100 V. To eliminate this drawback, it is necessary to sequentially with the posistor include an additional resistor, such that the total resistance of the resistor and the resistor R ∂ is selected based on the following considerations:
a) the resistor must provide a current in the circuit, with the starter closed, not more than the holding current J 0 .
Действительно, если по биметаллической пластине стартера будет протекать ток, больший J0, то выделяемое тепло не позволит пластине остыть и разорвать контакт. Величина J0 зависит от конструкции стартера и для отдельных экземпляров стартеров может быть менее 2,5 А. Поэтому должно выполняться условие
,
где Uc - сетевое напряжение.Indeed, if a current greater than J 0 flows through the bimetallic starter plate, the heat generated will not allow the plate to cool and break the contact. The value of J 0 depends on the design of the starter and for individual instances of starters may be less than 2.5 A. Therefore, the condition
,
where U c is the mains voltage.
б) с другой стороны, увеличивать R∂ (больше определенной величины) нельзя, в этом случае будет мала энергия, запасенная в магнитном поле дросселя с индуктивностью L при контактировании стартера. Эта энергия обеспечивает зарядку емкости включенной параллельно зажигаемой лампе, Wc= cUм 2, Uм - амплитуда зажигающего импульса и протекание тока аномального тлеющего разряда через стартер при действии зажигающего импульса. При этом в стартере выделяется энергия в тепловом виде Q=Uм 2•t/R, (R - сопротивления разрядного промежутка стартера во время действия импульса; t - время действия импульса). Учитывая, что t - время нарастания импульса в LRC контуре (каковым и является стартерная схема зажигания лампы) в момент разрыва контакта стартера составляет где Т - период свободных колебаний - можно с достаточной точностью определить
Баланс энергии запишем
Если емкостью С является только паразитная емкость (величина рядка 100 пФ), то членом в уравнении (1) можно пренебречь.b) on the other hand, it is impossible to increase R ∂ (more than a certain value), in this case the energy stored in the magnetic field of the inductor with inductance L will be small when the starter is in contact. This energy provides charging of the capacitance to a parallel-switched lamp, W c = cU m 2 , U m is the amplitude of the ignition pulse and the flow of the abnormal glow discharge current through the starter under the action of the ignition pulse. In this case, heat energy is released in the starter Q = U m 2 • t / R, (R is the resistance of the discharge gap of the starter during the pulse; t is the pulse duration). Given that t is the pulse rise time in the LRC circuit (which is the starter ignition circuit of the lamp) at the time of breaking the starter contact, where T is the period of free oscillations - it can be determined with sufficient accuracy
We write the energy balance
If the capacitance C is only parasitic capacitance (the value of the row is 100 pF), then the term in equation (1) can be neglected.
Для достижения амплитуды зажигающего импульса больше Uм величина тока Jк должна быть такой, чтобы левая часть равенства (1) была больше правой.To achieve an amplitude of the ignition pulse greater than U m, the current J k must be such that the left side of equality (1) is greater than the right.
Учитывая, что Jк = Ua/R∂ после преобразований получим
где Ua - амплитудное значение сетевого напряжения (~300 В). Компромиссом между двумя пунктами а и б является условие
Например, для Uc=220 В, J0=2,5А, Uм=300 В, R=104 Ом, 0,1 Гн<L<1 Гн и С= 100 пФ имеем 88 Ом<R∂<1800 Ом.
Диапазон изменений индуктивностей определяется диапазоном мощностей используемых ламп и может быть шире приведенного. Уменьшение индуктивности будет приводит к сужению диапазона возможных значений сопротивлений R∂.
Следует отметить, что в предложенном устройстве сопротивление позистора в диапазоне температур 20-60oС имеет величину менее 300 Ом.Given that J к = U a / R ∂ after transformations, we obtain
where U a is the amplitude value of the mains voltage (~ 300 V). The compromise between two points a and b is the condition
For example, for U c = 220 V, J 0 = 2.5 A, U m = 300 V, R = 10 4 Ohms, 0.1 H <L <1 H and C = 100 pF, we have 88 Ohm <R ∂ <1800 Ohm.
The range of changes in inductances is determined by the power range of the lamps used and may be wider than the above. A decrease in inductance will lead to a narrowing of the range of possible values of the resistances R ∂ .
It should be noted that in the proposed device, the resistance of the posistor in the temperature range of 20-60 o C has a value of less than 300 Ohms.
Предлагаемое устройство позволяет повысить надежность зажигания газоразрядных ламп, т.к. наличие в зажигающем устройстве последовательно включенных резистора и позистора позволяет в более широком диапазоне регулировать время отключения устройства и использовать более дешевые низкоомные позисторы (холодное сопротивление менее 300 Ом) с достаточной теплоемкостью, обеспечивая за счет использования активного резистора эффективное ограничение даже при наличии позистора с малой теплоемкостью (т.е. с малой массой и, соответственно, малой ценой), что невозможно обеспечить одним позистором. The proposed device can improve the reliability of ignition of discharge lamps, because the presence in the ignition device of a series-connected resistor and a posistor allows a wider range of adjustment of the device shutdown time and the use of cheaper low-impedance resistors (cold resistance less than 300 Ohms) with sufficient heat capacity, providing due to the use of an active resistor effective limitation even in the presence of a resistor with low heat capacity (i.e. with low weight and, accordingly, low cost), which is impossible to provide with one posistor.
Мы проводили проверку работоспособности устройства при R∂ = 450 Ом. При этом устройство устойчиво зажигало лампу ДНАТ - 400. Использовали позистор марки ТРП - 3-62 Ом и последовательно включенный резистор МЛТ - 2390 Ом.We performed a functional check of the device at R ∂ = 450 Ohms. At the same time, the device steadily ignited the DNAT-400 lamp. We used a TRP-3-62 Ohm posistor and an MLT-2390 Ohm resistor in series.
Claims (1)
где R∂ - суммарное сопротивление позистора и резистора;
Uc - действующее напряжение сети;
I0 - ток удержания стартера;
Uа - амплитудное значение напряжения сети;
Uм - амплитуда зажигающего импульса;
R - сопротивление разрядного промежуточного стартера;
L - индуктивность дросселя;
С - емкость, включенная параллельно лампе.The ignition device for a gas discharge lamp connected in series with the inductor, containing a glow discharge starter, a current-limiting resistance in the form of a posistor connected in series with it, characterized in that the posistor is connected in series with a resistor, and the total resistance of the resistor and resistor is determined from the condition
where R ∂ is the total resistance of the posistor and resistor;
U c - the effective voltage of the network;
I 0 - holding current of the starter;
U a - the amplitude value of the network voltage;
U m is the amplitude of the ignition pulse;
R is the resistance of the discharge intermediate starter;
L is the inductance of the inductor;
C is the capacity connected in parallel with the lamp.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000103121/09A RU2186468C2 (en) | 2000-02-08 | 2000-02-08 | Gas-discharge lamp starting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000103121/09A RU2186468C2 (en) | 2000-02-08 | 2000-02-08 | Gas-discharge lamp starting device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000103121A RU2000103121A (en) | 2002-02-27 |
RU2186468C2 true RU2186468C2 (en) | 2002-07-27 |
Family
ID=20230385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000103121/09A RU2186468C2 (en) | 2000-02-08 | 2000-02-08 | Gas-discharge lamp starting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2186468C2 (en) |
-
2000
- 2000-02-08 RU RU2000103121/09A patent/RU2186468C2/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2012929C (en) | Lamp starting circuit | |
JP5201321B2 (en) | Igniter system | |
US5594308A (en) | High intensity discharge lamp starting circuit with automatic disablement of starting pulses | |
JPH0447324B2 (en) | ||
JPS62103461A (en) | High-pressure capacitor discharge ignition device for internal combustion engine | |
US4460848A (en) | Starter circuit for a low pressure discharge lamp | |
FR2574984A1 (en) | Switching stage for arc extinguishing | |
RU2186468C2 (en) | Gas-discharge lamp starting device | |
US4677348A (en) | Combined ignitor and transient suppressor for gaseous discharge lighting equipment | |
US3383558A (en) | Non-resonant starting circuit for high pressure double jacketed mercury lamps | |
US4749909A (en) | Compact igniter for discharge lamps | |
JPH05290985A (en) | High pressure vapor discharge lamp with built-in starter | |
JP5454635B2 (en) | Igniter system | |
RU2490833C2 (en) | Safe starting device | |
US4642521A (en) | Compact igniter for discharge lamps | |
FR2526623A1 (en) | DEVICE FOR PRIMING DISCHARGE LAMPS | |
GB2185867A (en) | Circuit for starting hot restarting, and operating an HID lamp | |
US7378762B2 (en) | Electrical circuit for limiting switching-on current | |
RU2279192C1 (en) | Ignition device for gas-discharge lamp | |
RU2120705C1 (en) | Starting device for gaseous-discharge lamps | |
US6052002A (en) | Ignition systems having a series connection of a switch/inductor and a capacitor | |
GB2254970A (en) | Starter for a fluorescent lamp | |
CH642760A5 (en) | DEVICE FOR CONTROLLING A SET OF SWITCHING MEANS. | |
CN202475909U (en) | High-voltage power supply starting circuit | |
JPH09190888A (en) | Lighting device for discharge lamp |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050209 |