RU2246187C2 - Устройство для зажигания натриевых ламп высокого давления - Google Patents
Устройство для зажигания натриевых ламп высокого давления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2246187C2 RU2246187C2 RU2002105818/09A RU2002105818A RU2246187C2 RU 2246187 C2 RU2246187 C2 RU 2246187C2 RU 2002105818/09 A RU2002105818/09 A RU 2002105818/09A RU 2002105818 A RU2002105818 A RU 2002105818A RU 2246187 C2 RU2246187 C2 RU 2246187C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lamp
- autotransformer
- current
- voltage
- pressure
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в осветительных установках для освещения улиц и помещений. Технический результат заключается в том, что устройство позволяет использовать существующие осветительные установки с лампой меньшей мощности, что приводит к экономии электроэнергии. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для зажигания натриевых ламп высокого давления, включаемых в осветительные установки, предназначенные для зажигания дуговых ртутных ламп высокого давления, содержит (фиг.1) автотрансформатор 1, один конец обмотки которого соединен с первым выводом лампы 2. Часть обмотки 3 автотрансформатора включена в контур, содержащий последовательно включенные переключающий элемент 4 и конденсатор 5, общая точка которых соединена со вторым выводом лампы непосредственно или через токоограничительный элемент 6. Сеть подключена через дроссель 7 между вторым выводом лампы и другим концом обмотки автотрансформатора, не соединенным с лампой. Индуктивность автотрансформатора 1 выбирают такой, что при рабочем токе лампы 2 выполняется соотношение:
где U1 - номинальное напряжение дросселя для дуговой ртутной лампы высокого давления; I1 - номинальный ток дросселя для дуговой ртутной лампы высокого давления в рабочем режиме; U2 - номинальное напряжение дросселя для натриевой лампы высокого давления, включаемой взамен дуговой ртутной лампы высокого давления; I2 - номинальный ток дросселя для натриевой лампы высокого давления, включаемой взамен дуговой ртутной лампы высокого давления в рабочем режиме; U - действующее значение напряжения на автотрансформаторе; I - действующее значение тока, протекающего в рабочем режиме натриевой лампы высокого давления через автотрансформатор. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в осветительных установках для освещения улиц и помещений.
Внедрению в освещение высокоэффективных натриевых ламп высокого давления (ДНаТ) препятствует невозможность использовать их в светильниках, предназначенных для дуговых ртутных ламп высокого давления (ДРЛ). Именно такими светильниками оснащено большинство населенных пунктов России. При этом недостаточно дополнить эти светильники известными импульсными зажигающими устройствами, необходимо заменить и токоограничительный дроссель, или же заменить светильники в целом, что является дорогостоящим мероприятием.
Одним из решений задачи является использование натриевых ламп с “пеннинговской” смесью, позволяющей приблизить их по характеристикам к лампам ДРЛ. Однако это снижает световую отдачу натриевых ламп и уменьшает их срок службы. Причем эти лампы ДНаТ (в международной классификации SON - Н) существенно дороже наиболее эффективных натриевых ламп типа SON. К тому же замена лампы ДРЛ лампой SON - H соответствующей мощности дает экономию электроэнергии всего 12-13%.
Известно устройство (а.с. SU №1252978, МПК 7 Н 05 В 41/231, 15.09.83) для зажигания газоразрядных ламп, содержащее балластный дроссель с отводом. Устройство ограничивает ток через лампу и зажигает ее.
Однако существенным минусом такого устройства является то, что импульс высокого напряжения, зажигающий лампу, прикладывается и к самому дросселю, создавая опасность его пробоя.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для зажигания газоразрядных ламп (Патент RU №2134496, МПК 7 Н 05 В 41/23, 23.05.96), содержащее импульсный автотрансформатор, один конец повышающей обмотки которого соединен с первым выводом лампы, а сеть подключена через дроссель между вторым выводом лампы и концом первичной обмотки импульсного автотрансформатора, не общим с повышающей обмоткой. Первичная обмотка импульсного автотрансформатора включена в контур, образованный конденсатором и стартером тлеющего разряда, общая точка которых подключена ко второму выводу лампы. Устройство генерирует высоковольтные импульсы после каждого контактирования стартера.
Однако применение импульсного автотрансформатора с небольшой индуктивностью и малым током насыщения не позволяет использовать это зажигающее устройство для замены ламп ДРЛ большей мощности на лампы ДНаТ меньшей мощности в светильниках, спроектированных для ламп типа ДРЛ.
Технический результат предлагаемого решения заключается в том, что устройство позволяет использовать существующие осветительные установки с лампой меньшей мощности, что приводит к экономии электроэнергии.
Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для зажигания натриевых ламп высокого давления, включаемых в осветительные установки, предназначенные для зажигания дуговых ртутных ламп высокого давления, содержащем автотрансформатор, один конец обмотки которого соединен с первым выводом лампы, последовательно соединенные конденсатор и переключающий элемент включены в контур, содержащий часть обмотки автотрансформатора, причем общая точка переключающего элемента и конденсатора соединена с вторым выводом лампы непосредственно или через токоограничительный элемент, а сеть подключена через дроссель между вторым выводом лампы и другим концом обмотки автотрансформатора, индуктивность автотрансформатора выбрана такой, что при рабочем токе лампы выполняется соотношение:
где U1 - номинальное напряжение дросселя для лампы ДРЛ;
I1 - номинальный ток дросселя для лампы ДРЛ в рабочем режиме;
U2 - номинальное напряжение дросселя для лампы ДНаТ, включаемой взамен лампы ДРЛ;
I2 - номинальный ток дросселя для лампы ДнаТ, включаемой взамен лампы ДРЛ в рабочем режиме;
U - действующее значение напряжения на автотрансформаторе;
I - действующее значение тока, протекающего в рабочем режиме лампы ДНаТ через автотрансформатор.
На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, содержащее автотрансформатор 1, один конец обмотки которого соединен с первым выводом лампы 2. Часть обмотки 3 автотрансформатора включена в контур, содержащий последовательно включенные переключающий элемент 4 и конденсатор 5, общая точка которых соединена со вторым выводом лампы непосредственно или через токоограничительный элемент 6. Сеть подключена через дроссель 7 между вторым выводом лампы и другим концом обмотки автотрансформатора, не соединенным с лампой. Индуктивность автотрансформатора 1 выбрана такой, что при рабочем токе лампы 2 выполняется соотношение:
где U1 - номинальное напряжение дросселя для ламп ДРЛ;
I1 - номинальный ток дросселя для ламп ДРЛ в рабочем режиме;
U2 - номинальное напряжение дросселя для лампы ДНаТ, включаемой взамен лампы ДРЛ;
I2 - номинальный ток дросселя для лампы ДНаТ включаемой взамен лампы ДРЛ в рабочем режиме;
U - действующее значение напряжения на автотрансформаторе;
I - действующее значение тока, протекающего в рабочем режиме лампы ДНаТ через автотрансформатор.
Устройство может быть реализовано и в соответствии с фиг.2. Отличие от предыдущего состоит в том, что подключение переключающего элемента 4 и конденсатора 5 к части обмотки 3 автотрансформатора 1 поменялись местами.
Работает устройство следующим образом. При включении устройства в сеть через дроссель 7 (фиг.1) переключающий элемент 4 не проводит ток, конденсатор 5 заряжается через токоограничительный элемент 6, при кратковременном переходе переключающего элемента 4 в нужный момент времени в проводящее состояние конденсатор 5 разряжается через часть обмотки 3 автотрансформатора 1, так что между концами обмотки автотрансформатора 1 возникает высоковольтный импульс, зажигающий лампу 2. Ток протекает через дроссель 7, автотрансформатор 1 и нагревает лампу, вводя ее в рабочий режим.
Работа устройства по фиг.2 не отличается от работы устройства по фиг.1.
В реальных условиях характеристики ламп и дросселей имеют значительный разброс, поэтому разумно установить 20-30% допуск и для соотношения U/I (например, для лампы ДНаТ 250 допускается согласно техническим условиям напряжение на лампе от 80 до 115 В).
Выбор величины U/I обусловлен следующими соображениями: для того чтобы автотрансформатор зажигающего устройства оптимальным образом участвовал в ограничении тока лампы 2 типа ДНаТ, включенной взамен лампы ДРЛ, необходимо, чтобы индуктивность его была определенной. Считая, что величина индуктивности L связана с величиной индуктивного сопротивления R как R=wL, где w=2πγ, а γ - частота питающей сети, следует говорить об определенной величине R, которым должен обладать автотрансформатор 1. С другой стороны, R=U/I, где U - действующее значение напряжения сетевой частоты на автотрансформаторе 1 при протекании через него рабочего тока I лампы 2 типа ДНаТ, заменяющей лампу ДРЛ. Выбор величин R осуществляется исходя из данных таблицы. В таблице приведены данные полных сопротивлений R1 дросселей для ламп ДРЛ различной мощности и дросселей для ламп типа ДНаТ - R2
R1=U1/I1, R2=U2/I2
где U1 - номинальное напряжение дросселя для лампы ДРЛ;
I1 - номинальный ток дросселя для лампы ДРЛ в рабочем режиме;
U2 - номинальное напряжение дросселя для лампы ДНаТ, включаемой взамен лампы ДРЛ;
I2 - номинальный ток дросселя для лампы ДНаТ, включаемой взамен лампы ДРЛ в рабочем режиме.
Таблица составлена на основании Каталога ОАО “Лисма-КЭТ3” (Саранск, 2001 г., с.24).
| Таблица | ||
| Мощность дросселя Вт | R1=U1/I1 | R2=U2/I2 |
| 400 | 45(43,5-47,8) | 38,2(40-36,6) |
| 250 | 71,1(74,1-67,5) | 59,6(63-57,8) |
| 150 | 97,2(94,6-100) | |
| 125 | 133(141,1-127,2) | |
| 100 | 145(152-140) | |
| 70 | 187(183-192,6) | |
В скобках указан допустимый разброс величин R1 и R2 дросселей.
Например, если лампу ДРЛ 400 необходимо заменить на лампу ДНаТ 250 (именно такая замена оправдана, так как световые потоки ламп ДРЛ 400 и ДНаТ 250 приблизительно равны), то:
R=R2(250)-R1(400)=15 Ом
Т.е. полное сопротивление автотрансформатора равняется 15 Ом.
Анализируя данные таблицы, обнаружили более общую зависимость
Изобретение было реализовано для замены лампы ДРЛ 400 на лампу ДНаТ 250, лампы ДРЛ 250 - на лампу ДНаТ 150, лампы ДРЛ 125 - на лампу ДНаТ 70.
Например, автотрансформатор 1 зажигающего устройства для замены лампы ДРЛ 400 на лампу ДНаТ 250 был намотан проводом диаметром 0,9 мм на сердечнике от дросселя люминесцентной лампы мощностью 40 Вт, содержал 150 витков с отводом от десятого витка. В качестве переключающего элемента 4 использовали транзистор, открываемый на время менее 200 мкс каждый период сетевого напряжения в момент времени, когда напряжение на конденсаторе 5 емкостью 0,1 мкс составляло 80-100% от амплитудного значения. В качестве токоограничительного элемента 6 используют резистор сопротивлением от 2 до 10 кОм и последовательно включенные с ним полупроводниковый диод и позистор. Зажигающее устройство каждый период генерирует импульсы амплитудой 4 кВ длительностью около 3 мкс по уровню 0,5, надежно зажигает лампу ДНаТ 250 и поддерживает ее рабочий режим. Экономия электроэнергии на каждую лампу составляет 150 Вт·час.
В зависимости от мощности заменяемых ламп изменяются параметры зажигающего устройства, тип переключающего элемента и структура токоограничительного элемента.
Для уменьшения времени разгорания лампы целесообразно использовать автотрансформатор с током насыщения, меньшим пускового тока.
Claims (2)
1. Устройство для зажигания натриевых ламп высокого давления, включаемых в осветительные установки, предназначенные для дуговых ртутных ламп высокого давления, содержащее автотрансформатор, один конец обмотки которого соединен с первым выводом лампы, последовательно соединенные конденсатор и переключающий элемент, включенные в контур, содержащий часть обмотки автотрансформатора, причем общая точка переключающего элемента и конденсатора соединена с вторым выводом лампы непосредственно или через токоограничительный элемент, а сеть подключена через дроссель между вторым выводом лампы и другим концом обмотки автотрансформатора, отличающееся тем, что ток насыщения автотрансформатора меньше пускового тока, а индуктивность автотрансформатора выбрана такой, что при рабочем токе лампы выполняется соотношение
где U1 - номинальное напряжения дросселя для дуговой ртутной лампы высокого давления;
I1 - номинальный ток дросселя для дуговой ртутной лампы высокого давления в рабочем режиме;
U2 - номинальное напряжение дросселя для натриевой лампы высокого давления, включаемой взамен дуговой ртутной лампы высокого давления;
I2 - номинальный ток дросселя для натриевой лампы высокого давления, включаемой взамен дуговой ртутной лампы высокого давления в рабочем режиме;
U - действующее значение напряжения на автотрансформаторе;
I - действующее значение тока, протекающего в рабочем режиме натриевой лампы высокого давления через автотрансформатор;
а токоограничительный элемент имеет в своем составе полупроводниковый диод.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве переключающего элемента используют транзистор, открываемый на время менее 200 мкс каждый период сетевого напряжения в момент времени, когда напряжение на конденсаторе составляет 80-100% от амплитуды.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002105818/09A RU2246187C2 (ru) | 2002-03-04 | 2002-03-04 | Устройство для зажигания натриевых ламп высокого давления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002105818/09A RU2246187C2 (ru) | 2002-03-04 | 2002-03-04 | Устройство для зажигания натриевых ламп высокого давления |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002105818A RU2002105818A (ru) | 2003-10-27 |
| RU2246187C2 true RU2246187C2 (ru) | 2005-02-10 |
Family
ID=35209082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002105818/09A RU2246187C2 (ru) | 2002-03-04 | 2002-03-04 | Устройство для зажигания натриевых ламп высокого давления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2246187C2 (ru) |
-
2002
- 2002-03-04 RU RU2002105818/09A patent/RU2246187C2/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4005336A (en) | High intensity discharge lamp starting circuit | |
| FI110154B (fi) | Elektroninen tasain suuri-intensiteettistä purkauslamppua varten | |
| US2301671A (en) | Auxiliary equipment for luminescent tubes | |
| JPS59180994A (ja) | 放電灯点灯装置 | |
| US5070279A (en) | Lamp ignitor with automatic shut-off feature | |
| US4117377A (en) | Circuits for starting and operating ionized gas lamps | |
| US9119273B2 (en) | Compact fluorescent lamp three-way ballast driver | |
| RU2246187C2 (ru) | Устройство для зажигания натриевых ламп высокого давления | |
| US5572093A (en) | Regulation of hot restrike pulse intensity and repetition | |
| US4626745A (en) | Ballast circuit for lamps with low voltage gas discharge tubes | |
| US4475062A (en) | Economy device for fluorescent lighting fixtures | |
| US4728865A (en) | Adaption circuit for operating a high-pressure discharge lamp | |
| US4644227A (en) | Three lamp ballast | |
| RU2178959C1 (ru) | Устройство для зажигания газоразрядной лампы | |
| JPH035039B2 (ru) | ||
| RU2291597C1 (ru) | Пускорегулирующее устройство для газоразрядной лампы | |
| RU2088054C1 (ru) | Устройство для зажигания газоразрядной лампы | |
| SU1686714A1 (ru) | Устройство дл включени трубчатой газоразр дной импульсной лампы | |
| KR840002013B1 (ko) | 전자식 형광등 점등장치 | |
| JPH01211896A (ja) | 高圧ナトリウムランプ | |
| KR820001425B1 (ko) | 방전램프용 제어회로 | |
| SU743239A1 (ru) | Устройство дл группового ждущего зажигани газоразр дных ламп с подогревными электродами | |
| SU930763A1 (ru) | Устройство дл регулировани ркости свечени люминесцентных ламп | |
| JPH06243986A (ja) | 放電灯点灯装置 | |
| GB2050723A (en) | Semiconductor ballast for operating a discharge lamp |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090305 |