RU42147U1

RU42147U1 - DISCHARGE LAMP POWER SUPPLY

Info

Publication number: RU42147U1
Application number: RU2004119793/22U
Authority: RU
Inventors: В.Д. Поляков; Е.А. Обжерин
Priority date: 2004-07-06
Filing date: 2004-07-06
Publication date: 2004-11-20

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники и повысить точность стабилизации мощности путем компенсации потерь энергии в устройстве, содержит, подключенный к выводам источника постоянного тока 1 инвертор на транзисторах 2, 3, которые соответственно шунтированы обратными диодами 4,5. Общая точка соединения транзисторов 3, 5 подключена к первому выходному выводу. Второй выходной вывод соединен с разделительным конденсатором 6, подключенным к одному из выводов источника питания 1, а также с ограничительными диодами 7 и 8. Диод 7 подсоединен катодом к положительному выводу источника питания 1, а диод 8 - анодом к отрицательному выводу источника питания 1. Между вторым выходным выводом и общей точкой соединения ограничительных диодов 7, 8 подключен конденсатор 9. К выходным выводам устройства подсоединена разрядная лампа 10 через реактор 11. При наличии напряжения на шинах источника питания 1 на выходе преобразователя 2 при помощи транзисторов 2, 3 генерируется напряжение повышенной частоты. После зажигания лампы 10 (устройство зажигания на Фиг.1 не показано) в ней формируется ток. На этапе заряда конденсатора 6 ток лампы 10 протекает по цепи, включающей источник питания 1 транзистор 2, реактор 11, лампу 10, конденсатор 6. В момент достижения напряжения на конденсаторе 6 напряжения, равного сумме напряжений источника питания 1 и конденсатора 9, отпирается диод 7. Основной ток лампы 10 замыкается по контуру: транзистор 2 - реактор 11 - лампа 10 - конденсатор 9 - диод 7. При этом одновременно происходит дальнейший заряд конденсатора 6.The utility model relates to the field of electrical engineering and to increase the accuracy of power stabilization by compensating for energy losses in the device, it contains an inverter connected to the terminals of a direct current source 1 with transistors 2, 3, which are respectively shunted by 4.5 reverse diodes. The common connection point of the transistors 3, 5 is connected to the first output terminal. The second output terminal is connected to an isolation capacitor 6 connected to one of the terminals of the power source 1, as well as to the limiting diodes 7 and 8. The diode 7 is connected by the cathode to the positive terminal of the power source 1, and the diode 8 is connected by an anode to the negative terminal of the power source 1. A capacitor 9 is connected between the second output terminal and the common connection point of the limiting diodes 7, 8. A discharge lamp 10 is connected to the output terminals of the device through a reactor 11. If there is voltage on the buses of the power supply 1, the output of the converter An indicator 2 using transistors 2, 3 generates a voltage of high frequency. After ignition of the lamp 10 (the ignition device of FIG. 1 is not shown), a current is generated in it. At the stage of charging the capacitor 6, the current of the lamp 10 flows through a circuit including a power source 1 transistor 2, a reactor 11, a lamp 10, a capacitor 6. When the voltage on the capacitor 6 reaches a voltage equal to the sum of the voltages of the power source 1 and capacitor 9, the diode 7 is unlocked The main current of the lamp 10 is closed along the circuit: transistor 2 - reactor 11 - lamp 10 - capacitor 9 - diode 7. At the same time, a further charge of the capacitor 6 occurs.

Description

Полезная модель относится к области электротехники и предназначена для зажигания и питания током повышенной частоты газоразрядных осветительных ламп высокого давления.The utility model relates to the field of electrical engineering and is intended for ignition and power supply of high frequency gas discharge lighting lamps of high pressure.

Известны устройства питания разрядных ламп высокого давления, содержащие полумостовой инвертор, подключенный к источнику постоянного напряжения. Переменное напряжение на выходе образуется благодаря наличию разделительного конденсатора, среднее значение напряжения на котором равно половине напряжения питания (см. Березин М.Ю., Ремнев А.М. Электронный пускорегулирующий аппарат для ртутной лампы высокого давления. - Светотехника. 1998. N3. с.7) для обеспечения стабилизации мощности в разрядной лампе высокого давления необходимо использовать замкнутые системы регулирования.Known power supply devices for discharge lamps of high pressure, containing a half-bridge inverter connected to a constant voltage source. An alternating voltage at the output is formed due to the presence of an isolation capacitor, the average voltage value at which is equal to half the supply voltage (see Berezin M.Yu., Remnev A.M. Electronic ballast for a high-pressure mercury lamp. - Lighting. 1998. N3. .7) closed loop control systems must be used to ensure power stabilization in a high-pressure discharge lamp.

Недостатком таких устройств является сложность системы управления и низкая надежность устройства, из-за возникающей потребности регулирования частоты выходного напряжения. Регулирование частоты повышает риск попадания в зоны акустического резонанса, приводящего к разрушению горелки лампы. Кроме того, в устройстве возникают повышенные динамические потери на выключение транзисторов из-за большого коммутируемого тока, что уменьшает к.п.д. инвертора.The disadvantage of such devices is the complexity of the control system and the low reliability of the device, due to the emerging need to control the frequency of the output voltage. Frequency control increases the risk of acoustic resonance entering the zone resulting in destruction of the lamp burner. In addition, in the device there are increased dynamic losses on turning off the transistors due to the large switched current, which reduces the efficiency inverter.

Известны устройства питания разрядных ламп высокого давления, описанные в Панфилов Д.И., Поляков В.Д., Чепурин И.Н., Обжерин Е.А. Управляемые пускорегулирующие аппараты для натриевых ламп высокого давления. - Практическая силовая электроника. 2003. №10, с.37 и содержащие полумостовой инвертор и хотя бы один разделительный конденсатор, один из выводов которого соединен с выводом источника постоянного тока, а другой с одним из выходных выводов. Устройство содержит два диода подключенные последовательно между выводами Known power supply devices for high-pressure discharge lamps described in Panfilov D.I., Polyakov V.D., Chepurin I.N., Obzherin E.A. Controlled ballasts for high pressure sodium lamps. - Practical power electronics. 2003. No. 10, p.37 and containing a half-bridge inverter and at least one isolation capacitor, one of the terminals of which is connected to the output of a direct current source, and the other to one of the output terminals. The device contains two diodes connected in series between the terminals

источника питания постоянного тока. Точка соединения диодов соединена с упомянутым выходным выводом. Другой выходной вывод подключен к общей точке соединения транзисторов инвертора. Устройство обладает свойством параметрического стабилизатора мощности и имеет низкие динамические потери благодаря запиранию транзисторов при малом мгновенном значении выходного тока.DC power supply. The junction point of the diodes is connected to said output terminal. Another output terminal is connected to a common connection point of the inverter transistors. The device has the property of a parametric power stabilizer and has low dynamic losses due to the locking of transistors with a small instantaneous value of the output current.

Недостатком устройства является низкая точность стабилизации мощности из-за наличия внутренних потерь энергии в транзисторах и реакторе устройства.The disadvantage of this device is the low accuracy of power stabilization due to the presence of internal energy losses in the transistors and reactor of the device.

Технической задачей полезной модели является повышение точности стабилизации мощности путем компенсации потерь энергии в устройстве.The technical task of the utility model is to increase the accuracy of power stabilization by compensating for energy losses in the device.

Эта техническая задача достигается тем, что известное устройство питания разрядной лампы, содержащее два транзистора, включенных последовательно между выводами источника питания постоянного тока, при этом общая точка соединения транзисторов подключена к первому выходному выводу, два обратных диода, шунтирующих упомянутые транзисторы, хотя бы один разделительный конденсатор, соединенный со вторым выходным выводом и одним из выводов источника питания постоянного тока, и два ограничительных диода, соединенных последовательно между выводами источника питания постоянного тока, снабжено дополнительным конденсатором, включенным между вторым выходным выводом и общей точкой соединения ограничительных диодов.This technical problem is achieved by the fact that the known power supply device of the discharge lamp, containing two transistors connected in series between the terminals of the DC power source, while the common connection point of the transistors is connected to the first output terminal, two reverse diodes, shunting the aforementioned transistors, at least one isolation a capacitor connected to the second output terminal and one of the terminals of the DC power source, and two limiting diodes connected in series between the terminal The odes of the DC power supply are equipped with an additional capacitor connected between the second output terminal and the common connection point of the limiting diodes.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором приведена электрическая схема устройства.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, which shows the electrical circuit of the device.

Устройство питания содержит, подключенный к выводам источника постоянного тока 1 инвертор на транзисторах 2, 3, которые соответственно шунтированы обратными диодами 4, 5. Общая точка соединения транзисторов 3, 5 подключена к первому выходному выводу. Второй выходной вывод соединен с разделительным конденсатором 6, The power device contains, connected to the terminals of the DC source 1, an inverter on transistors 2, 3, which are respectively shunted by the reverse diodes 4, 5. A common connection point of the transistors 3, 5 is connected to the first output terminal. The second output terminal is connected to an isolation capacitor 6,

подключенным к одному из выводов источника питания 1, а также с ограничительными диодами 7 и 8. Диод 7 подсоединен катодом к положительному выводу источника питания 1, а диод 8 - анодом к отрицательному выводу источника питания 1. Между вторым выходным выводом и общей точкой соединения ограничительных диодов 7, 8 подключен конденсатор 9. К выходным выводам устройства подсоединена разрядная лампа 10 через реактор 11.connected to one of the terminals of power source 1, as well as with limiting diodes 7 and 8. Diode 7 is connected by a cathode to the positive terminal of power source 1, and diode 8 is connected by an anode to the negative terminal of power source 1. Between the second output terminal and the common connection point of the limiting A diode 7, 8 is connected to a capacitor 9. A discharge lamp 10 is connected to the output terminals of the device through a reactor 11.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При наличии напряжения на шинах источника питания 1 на выходе преобразователя 2 при помощи транзисторов 2, 3 генерируется напряжение повышенной частоты. После зажигания лампы 10 (устройство зажигания на Фиг.1 не показано) в ней формируется ток. На этапе заряда конденсатора 6 ток лампы 10 протекает по цепи, включающей источник питания 1 транзистор 2, реактор 11, лампу 10, конденсатор 6. В момент достижения напряжения на конденсаторе 6 напряжения, равного сумме напряжений источника питания 1 и конденсатора 9, отпирается диод 7. Основной ток лампы 10 замыкается по контуру: транзистор 2 - реактор 11 - лампа 10 - конденсатор 9 - диод 7. При этом одновременно происходит дальнейший заряд конденсатора 6.If there is voltage on the buses of the power source 1 at the output of the converter 2 by means of transistors 2, 3 a voltage of increased frequency is generated. After ignition of the lamp 10 (the ignition device of FIG. 1 is not shown), a current is generated in it. At the stage of charging the capacitor 6, the current of the lamp 10 flows through a circuit including a power source 1 transistor 2, a reactor 11, a lamp 10, a capacitor 6. When the voltage on the capacitor 6 reaches a voltage equal to the sum of the voltages of the power source 1 and capacitor 9, the diode 7 is unlocked The main current of the lamp 10 is closed along the circuit: transistor 2 - reactor 11 - lamp 10 - capacitor 9 - diode 7. At the same time, a further charge of the capacitor 6 occurs.

На этапе разряда конденсатора 6 ток лампы 10 протекает по цепи, включающей транзистор 3, реактор 11, лампу 10, конденсатор 6. В момент достижения напряжения на конденсаторе 6 напряжения, равного напряжению на конденсатора 9, отпирается диод 8. Основной ток лампы 10 замыкается по контуру: транзистор 3 - реактор 11 - лампа 10 - конденсатор 9 - диод 7. При этом одновременно происходит дальнейший разряд конденсатора 6.At the stage of discharging the capacitor 6, the current of the lamp 10 flows through a circuit including a transistor 3, a reactor 11, a lamp 10, a capacitor 6. At the moment the voltage on the capacitor 6 reaches a voltage equal to the voltage on the capacitor 9, the diode 8 is unlocked. The main current of the lamp 10 is closed by circuit: transistor 3 - reactor 11 - lamp 10 - capacitor 9 - diode 7. At the same time, a further discharge of the capacitor 6 occurs.

В момент запирания одного из транзисторов (2 или 3) ток лампы 10 замыкается соответственно через диод (5 или 4) противоположного транзистора.At the time of locking one of the transistors (2 or 3), the current of the lamp 10 is closed, respectively, through the diode (5 or 4) of the opposite transistor.

При росте токе лампы 10 в устройстве растут потери энергии. Однако, чем выше ток лампы, тем больше заряд конденсатора 6, определяющий энергию, потребляемую от источника питания 1. То есть обеспечивается компенсация потерь дополнительным потреблением энергии от источника питания 1. Это повышает точность стабилизации мощности лампы 10 рабочем диапазоне ее напряжений.With an increase in the current of the lamp 10, energy losses increase in the device. However, the higher the current of the lamp, the greater the charge of the capacitor 6, which determines the energy consumed from the power source 1. That is, the loss is compensated by the additional energy consumption from the power source 1. This increases the accuracy of stabilization of the power of the lamp 10 in the operating range of its voltages.

Использование полезной модели обеспечивает компенсацию потерь энергии, что позволяет повысить точность стабилизации мощности устройства питания газоразрядной лампы.The use of a utility model provides compensation for energy losses, which improves the accuracy of stabilization of the power of a gas discharge lamp power supply device.

Claims

A discharge lamp power device comprising two transistors connected in series between the terminals of a DC power source, wherein the common connection point of the transistors is connected to the first output terminal, two reverse diodes shunting said transistors, at least one isolation capacitor connected to the second output terminal and one of the terminals of the DC power source, and two limiting diodes connected in series between the terminals of the DC power source, characterized I mean that it is equipped with an additional capacitor connected between the second output terminal and the common connection point of the limiting diodes.