RU4886U1 - Устройство с газоразрядной лампой - Google Patents

Abstract

1. Устройство с газоразрядной лампой, содержащее источник питания с выходом и общей точкой, инвертор с входом, с первым и вторым выходами и общей точкой, газоразрядную лампу с первым и вторым выводами первого электрода и первым и вторым выводами второго электрода, причем выход источника питания подключен к входу инвертора, первый выход инвертора подключен к первому выводу первого электрода, второй выход инвертора подключен к первому выводу второго электрода газоразрядной лампы, а общие точки источника питания и инвертора соединены и являются общей точкой устройства, отличающееся тем, что оно содержит пусковой узел, состоящий из ключевой схемы с входом и выходом и первого и второго развязывающих диодов, причем вторые выводы электродов газоразрядной лампы подключены через развязывающие диоды к входу ключевой схемы, выход которой подключен к общей точке устройства с газоразрядной лампой.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ключевая схема содержит вход управления, электронный ключ с входом, выходом и управляющим входом и формирователь одиночного импульса с входом и выходом, причем вход электронного ключа соединен с входом ключевой схемы, выход электронного ключа соединен с выходом ключевой схемы, вход формирователя одиночного импульса подключен к входу управления ключевой схемы, выход формирователя одиночного импульса подключен к управляющему входу электронного ключа, а вход управления ключевой схемы подключен к выходу указанного источника питания.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ключевая схема представляет собой возвратную электрическую кнопку.4. Устройство по пп.1 - 3, отличающееся тем, что

Description

ilcTpaAcTso с ггааораерядной лампой

Превлагаеиая модели относится к э./юктротехникв, а . , к технике, где испольвуются гаеораафядны лаигш, в топ числе /нонинвсцентные лампы.

MseecTHkie устройства с гаворацэядной лампой содержат пускорегулиру1М|ие аппараты ЧГ№А и лмминесцсичтные лампы. В журнале Светотехм ка аа 1989 г., N 1О, стр. 11-12 Ш1исан электронный ПРА для одноламповых светильников местного освецениЯ) автчэры С.А.Гесфгобиаьни и др. В журнале Светотехника ва 199О г., N 5, стр. 7-8 описан электронный пускорегул фу1мф4й аппарат для лмм есцснчтных ламп, авторы С.А.Гесц)тч1С1иани и др.

В журнале Светотехника аа 1992 г., N 5, стр. 8-11 рассматриваются электронные пускорегулирумнние аппараты для ко «1актных лмми «есцентных ламп, авторы В.М.Кр « овуАм. и А.А.Спирин.(прототип). В указанных аппаратах испольв1: тся полумостовыв транвисторного инвертора и стартерные конденсатсц ы. ikrroHHHK постсэянного напряжения подклмчен к инвертору, ксэторый подклмчен черев дроссель ко электродов лмнинесцентной лампы. К выходам электродов жсцентной подклмчен стартерный конд«п-«:атор.

В пусковом режиме на повышенной частоте при еще не

H05B 41/26

полностью равогретым электродах к ним приложено высокое напряжение что выа«1в«ет частичное раврушение электродов и сокрацает срок службы лампы.

В предлагаемой устрсзйстве с глеора эядной лампой напряжение на электродах га8ара4фядной лампы пoJШlЛяeтcя только спустя 1-2 секунды после еклмчения источника питания, а в течение 1ых 1-2 секунд происходит принудительный рааогрев эл« тродов. Таким обрааом, технической от предлагаемой полееной модели ааклмчается в увеличении срока службы гааораар5|дной лампы.

Сущность ааявляемой полееной модели заклмчается в том, что ycTpf3tte:TBO с гааораарядной лампой содержит источник питания постоянного тока с выходом и общей точкой, t MBOftTOft с входом, оСйцей точкой и первым и вторым выходами, гавора эмдную с первым и вторым выводами первого электрода и и вторым выводами второго электрода, гц)ичем выход источника питания подключен ко входу инв€ ртора, первый выход инвертора подкл1 чен к п эвому вьюоду пс рвого электрода, а второй выход инвертора подключен к первому выводу второго электрода гавораврядной лампы, а об1цие точки источника питания и инвертора соединены и явлвиотся общей точкой устройства. Кроме того, оно содержит (да/юе следуют отличительные признаки полееной «эдели} т|сковс увел, состоящий ив ключевой схемы со входом и выходом и и второго

раав 51аыва1ви|их доюдов, причем вторые выводы лектродов гааоразрядной ланпы подклмчены черев ра языватцие диоды ко входу ключевой схемы выход которой подключен к общей устройстве с гаеора эядной ланпс.

Кроме того, укаеанная кл1 чевая схема устройства с газоразрядной содержит вход управлснчия, электронный ключ с входом, выходом и управляют входом и .фователь од| 4Очного импульса с входом и выходом, причем вход электоронного ключа соединен с входом ключевой схемы, выход электоронного соеди|-нэн с выходом ключевой схемы, вход Формирсэвателя од «-ючного импульса подключен к входу управления ключевой схемы, выход формирователя од «4Очного импульса подаслючен к управл51юа|ему входу электронного ключа, а вход г,1равления ключевой схемы подкупвчен к выходу указанного источника, питания.

Кроме того, указанная ключевая схема устройства с газоразряднсэй лампой гредстчивляет собой возвратную электрическую кнопку.

Кроме того, указанный «4вертор устройства с гааоравря Жой лакмпой «ыполнен по схеме однотактного преобразователя и содержит транс4ормат 1 с первичной обмоткой со средней тонкой и вторичной обмотке, дроссель, первый транзистор, второй транзистор и инв 1торный диод, причем указанная средн51Я точка трансформатора является шсодои инвертора, начало первичной обмотки транс4|Орматс1ра подключено к началу

обмотки дросселя, коней которой явлется первым выходом инвертора, конец первичной транс Форматсэра является втсэрым выходом инвертора, эмиттсер первого транвистора подклмчен к баве второго транвистора и черев резистор подклмчен к общей точке устройства с гавораврядной лампой начало вторичной обмотки трансформатора подключено 1 «« ерторный диод и ревистор к баяю первогчэ транвистора и коллекторд второго транвистора, коллектор второго транвистора черев ревистор подклмчен к оба|ей тройства с гавораврядной лампой, к котсэрой подклмчены также конец вторичной обмотки трансформатора и эмиттер второго транвистора, коллектор 1 анвистора по/и лмчен к второму выходу инвертора.

Кроме того, укаванное устройство с гавораврядной ла1-й%1й содержит первый и второй конденсаторы, причспч первый конденсате подклмчен параллельно первичной обмотке трансформатора, а влгорой конденсатор подклмчен между вторыми выводами электроде гавс а1 ядной лампы.

Предлагаемое устро тво с гавора эядной лампой поясняется следумщими Фмг даакм.

На фиг.1 покавано устройство с гавораврядной лампой с пусковым увлом с клмчевой схемсэй.

На фиг. 2 покава 4О .ус пр ойство с паворавряюной лампой с пусковым увлом, в которой клмчевая схема содержит электронный и формирователь одиночного И1 «1ульса.

На Фиг.З покаяаню устройство с с пусковъ уалон, которой к/поч воввратную электрическую кнопку. На 4ИГ.4 локавано устройство с с инвертором, -вшполненныи по преобравователя. Перечень обовначений 1- источник питания} 2- шоход источника питания; 3- 1 «чвертор$ 4- вход инвертора; 5- первый выхсэд инвертора; 6- второй выход инвертора; 7- гавораврядная лампа;. 8- вывод первого электрода 9- второй первого электрода Ю - первый электрод гавсфаацэядной л 11- первый вывод второго электрода 12- второй вывод второго электрода 13- второй электрод гавораврядной л 14- пусковой увел; 15- клмчевая схема; 16- вход ключевой схемы; 17- выход ключевой схемы; 18- первый раевявываищий диод; 19- второй раввявываммций диод; 20- вход угцэавления пусковсмго увла ГАВораарядной авая схема содержит гавораврлдной ланпой схене однотактного гавора8р51дной лампы; гавораврядной лампы; амгна; гавсфаврядной лампы; гавораврядной лампы; ампы;

электронный к/йоч,

вход электронного клмча

выход электронного к/нвча;

управляинций вход электронного к/меча $

4 орн1 ователь одиночного инпульса;

вход формирователя одиночного импульса; выход Форм1фовател51 ода1ночного импульса;

электрическая кнш1ка;

трансформатор;

первичная овмотка трансформатора;

средняя точка трансФсцэматора;

вторичная оА-ютка трансформатора;

дроссель;

первый транеистор;

второй траням стор;

инвертс ный диод;

эмиттер первого транаистора;

баеа второго транеистс а;

резистор;

ревистор;

баеа первого транеистора;

коллектор второго тран1 1стс: а

реаистор;

эмиттер второго транеистора;

коллектс п эвого транеистора;

первый конденсатор}

второй кондсвнсатор;

-/о

-ь-749 резистор.

На фиг.1 покавано устройство с гааоразрядной лампой 7. Оно содержит источник питания 1 постоянного тока с выходон 2 и общей точкой, инвертор 3 с входом 4 и псфеым 5 и вторым Ь выходами. Гаасфа ядная лампа 7 содержит первый 1О и 13 электроды. каждого электрода имеются выводы: первый 8 и второй 9 выводы п эвогр электрода 1О и первый 11 и второй 12 въюоды второго электрода 13. Выход 2 источника г ггания 1 подклмчен ко входу 4 MHKSpvopA 3. Первъ выход 5 инвертора подключен к первому выводу в первого э/юктрода 1О, а второй выход 6 инвертора 3 подключен к гюрвому выводу 11 второго электрода 13 гаеораарядной лампы 7. Осветителычое ycTpcHl cTBO содеря гг пусковой увел 14, состоя11|1) иа ключевой схемы 15 с входом 16 и выходом 17 и первого 18 и второго 19 раавявывающим диодов. Второй вывод 9 первого электрода 1О гааораер51дной лампы 7 подк/ночен череа развя8ываю|ф 1й диод 18 ко входу 16 ключевой схемы 15. К этому же входу 16 подключен черев развязывающий диод 19 второй вывод 12 второго электрода 12. Выход 17 ключевой схемы 15 подключен к общей точке устройства с газоразрядной лампой.

На 4ИГ.2 показано устройство с гавора ядной лампой, в котором указанная ключевая схема 15 содержит электронный ключ 21 с входом 22, выходом 23 и управляющим входом 24 и формирователь одикиэчного импульса 25 с входом 26 и выходом 27. Она имеет юс од угцэавления 2О. Вход 22

э лектор онного КЛЮЧА 21 соединен с входон 16 к/мвмевой схены 15. Выход 23 электоронного ключа 21 соединен с ыходон 17 ключевой схены 15. Вход 26 Форнирсэеателя одиночного инпулъса 25 подключен к входу 2О г равления ключевой схены 15. Выход 27 орнирователя одиночного инпульса подк/яочен к управляющену входу 24 электронного ключа 21. Вход 2О ключевой схены подключен к выходу 2 укаа« «4ого источника питания 1. В качестве Форнирователя одиночного {« пульса 25 ногут быть использованы, например, одновибратор или диФФеренцирг мцая RC-цепочка (на «иг. не псжаеаны).

На Фиг.З покааано устройство с га8орааряд«цой , в которон укаеаннъ пусксюс увел 14 содержит воевратн электрическую кногм у 28.

На фиг. 4 псэкавано ycipf te:i4BO с гавораврядной ланпсэй, в котсцзон ч аванный 3 выполнен по схеме однотактного преобраеователя. Он трансформатор 29 с гюрвичной oCiMOTKC ЗО со средней точкой 31 и вторичной обмоткой 32. В ней имеются дрсэссель 33, первый траиаистор 34, второй транвистор 35 и мнверторный диод 36. Средняя точка 31 первичной обмотки ЗО трансформатора 29 является входом 4 иьшертора 3. Начало первичной обмотки 31 трансформатора 29 пода лючено к началу обмотки дросселя 33, ксэнец которой -явлется первым выходом 5 инвертора 3. Коней первичной обмотки 31 трансформатора 29 является вторым выходом 6 инвертора 3, эмиттер 37 первого транвистора 34 подключен к баве 38 второго транвистора 35

и череэ ревистор 39 подключи к общей точке устройства с газоразрядной лампой. Начало вторичной обнотки 32 транс орнатсэра 29 подкличено череа инверторный диод 36 и ревистор 4О к базе 41 гюрвого транзистора 34 и коллектору 42 второго транзистора 35. Коллектор 42 транзистора 35 через резистор 43 подключен к общей точке устройства с газоразрядной ланпсэй. Конец вторичной обнотки 32 трансформатора 29 и эмиттер 44 второго транзистора 35 также подк/овчены к общей точке. Коллектор 45 первого транзистора 34 подключен к второму выходу 6 инвертора 3.

Кроме того, указа1«4ое ус1ройство с газоразрядной лампой может первый 46 и второй 47 конденсаторы. Пвцзвый конденсатор 46 подключен параллельно первичной обмотке 31 трансформатора 29, а конденсатор 47 подк/мчен между вторыми выводами (9 и 12) электродов 1О и 13, соответственно, газоразр5 дной лампы 7.

Работа устройства с газоразрядной лампой

Устройство с газоразр51дной лампс, показанное на фиг. 1, работает следуюи м образом. Перед подключением или в момент гкадключения .источника питания 1 к инвертору 3, ключевая схема 15 пускового лтля 14 переводится в состо51ние проводимости (наприм, на 1-2 секунды нажимается кнопка 28). Ток от исто««а « а питания 1 через

3 с выходов 5 и & инвертора 3 проходит по электродам 1О и 13 черев рааделительные диоды IS и 19 и клмчевум схему 15. иааанный той раасзгревает влектроды. Во время paaorpesA электродое 3 пропускает ПОСТО51ННЫЙ ток от источника питани5г 1, но не работает как инвертор. VicTpoftCTBO инвертора 3 должно бытк таким, чтобы при протекании токов рааогрева электродов инвертер не переходе1л в рабочий режим.

В варианте устройства с гавсцзаврядной лампой, показанном на Фиг. 2, разогрев электродов после вклмчения устройства с гавораерядной лампой осуи|ествл«1ется автоматически. В момент включения источника питания 1 напряжение с выхода 2 источн1 « а питания 1 поступает на вход 2О управления пускового узла, с него на вход 26 формирователя одиночного импульса, на выходе 27 которого по51ВЛ51ется импульс эадаьнной длительности (напри юр, 1-2 с) , который пост ртает на управляюивий вход 24 электронного ключа 21. Электроннъ/Л) ключ 21 на 1-2 с переходит в состояние проводимости и ток от источ}« 1ка питания 1 череа инвертор 3, электроды 1О и 13 гаасцзазрядной лампы 7, разделительные диоды 18 и 19, вход 16 к/мчесюй схемы, вход 22 электронного ключа 21, выход 23 электронного ключа, выход 17 ключевой схемы поступает на овцую точку. При этом он рааогревает электроды 1О и 13 гааораар5 дной лампы 7.

На фиг. 3 показана к/поч вая схема 15 в виде воз эатной пусковой кнопки 2в, нужно нажать перед

или в момент вклинения устройства с газоразрядной лампсэй (подклмчения источника питания 1 к инвертеру 3). Поел разогрева электродов 1О и 13 в тс чвние 1-2 с кноги у надо отпустить и тогда инвертер 3 п) в рабочий режим.

На фиг. 4 покааана работа устройства с гавораочэядной лампой с пускснвой кногн ой 28 на примере конкретной схемы инвертора 3, выгюлн€(нного по схеме однотактного прео авователя. Питание от источника 1 подается на вход 4 инвертора и точку. В момент включения питания замыкают кнопку 28. При втом посто51нный ток от входа 4 протекает по двум цепячс по верхней (на Фиг. 4) полуобмотке первичной обмотки ЗО трансформатора 29, по обмотке дросселя 33, электроду 1О, разделительному диоду 18 и контакту пусковой 28 на общую то«-й у. Второй путь тока от входа 4с он протекает по нижней (на Фиг. 4) полуобмотке первичнсэй обмотки ЗО трансформатора 29, по электроду 13, разделительному диоду 19, резистору 49 (этот резистор служит для вьфав1- 1вания постояьй-юго тока в первой и второй цепях и контакту пусковой кнсэпки 28 на общую точку. Пока г |сковая кнси- а 28 нажата, гцэоисходит нагрев электродов 1О и 13. В момент размыкания пусковой кнопки 28 начинается высокочастотная работа инвертора.

Параметры резисторсэв 39 и 43 подобраны так, что при отсутствии сигнала с вт }ичной обмотки 32 трансформатора. 29 на базе 41 транзистора 34 транзистсфы 34 и 35 закрыты. При прекращении протекаьмя постоямнного тока через кнопку 28 энергия, накопленная в дрсх:селе 33 и в трансформаторе

29 aa снег самоиндукции, приводит к пробою между электродами 1О и 13 гавораарзздной лампы 7 и 13 газоразрядная лампа 7 начинает светиться. С дросселя 33 ток проходит черев электороды 1О и 13 гааораврядной лампы 7 и первичную обмотку 30 трансформатора 29. Протекая черее первичную обмотку ЗО трансформатора 29, этот ток наводит положительное наи якение на вторичной обмотке 32 трансформатора 29. Это напряжение, передаваемое черев мнверторный диод 36 и резистор 40, открывает транзистор 34. От источника питания 1 через вход 4 иьм ертора и среднюю точку 31 трансформатора 29 ток проходит через коллектор 45, эмиттер 37 транзистора 34 и резистор 39 на общую точку источника питания. Нагфяжение с транзистора 34 поступает на базу 38 тpaн& 1cгopa 35 и открывает его. Тем самым, напряжение на базе 41 транзистора 34 зшчыкается через транзистор 35 на общую точку, при этом транзистор 34 закрывается. В этот моменчт ЭДС самоиндукции первичной обмотю 1 ЗО трансформатора 29 вызывает протекание тока с выхода -инвертора 6 через электороды 13 и 1О, дроссель 33 на первичную обмотку ЗО. Этот ток гцзотекает газоразрядную лампу 7 в обратнсмч нагфавлен1«г1. При уменьшении этого тока на вторичной обмотке 32 вознь« ает гюложительное напряжение, которое снова открывает транзистор 34. От входа 4 инвертора ток от источника питания по цепи: нижняя (на Фиг. 4) полуобмотка первичной обмотки ЗО трансформатора 29, коллектор 45 транзистора 34, эмиттер 37 транзистора 34,

реаистор 39 на общум точку ИСТОЧНИКА питания. Этот ток наводит во всей обмотке 31 высокое напряжение (как в автотрансформаторе), которое создает ток через электроды газоразрядной лампы, гц1отш аю1аий по цепи с обмотка 31, дроссель 33, электрод 1О газсцэазрядной лампы 7, электрод 13 газоразрядной лаьгш 7, обмоп и 31 (точка 6). Этот цикл работы инвертора повторяется и поддерживает свечение газоразрядной лампы 7.

Конденсатор 46 уменьшает динамические потери на транзисторе 34, увелич1 ая надежность его работы. Конденсатор 47 уменьшает крутизну Фронтов напряжения на газоразрядной лампе 7, что улучшет Форму тока в лампе и увеличивает срок ее службы.

Предложенное устройство с газоразрядной лампой уве/ 1чивает срок службы газоразрядной лампы.

С точки зрения промышленной осуществимости предлагаемсэй модели, она может быть изготовлена с грименеьн4ем широко расгцюстраненных недорогч х конпонентов.

Claims (5)

1. Устройство с газоразрядной лампой, содержащее источник питания с выходом и общей точкой, инвертор с входом, с первым и вторым выходами и общей точкой, газоразрядную лампу с первым и вторым выводами первого электрода и первым и вторым выводами второго электрода, причем выход источника питания подключен к входу инвертора, первый выход инвертора подключен к первому выводу первого электрода, второй выход инвертора подключен к первому выводу второго электрода газоразрядной лампы, а общие точки источника питания и инвертора соединены и являются общей точкой устройства, отличающееся тем, что оно содержит пусковой узел, состоящий из ключевой схемы с входом и выходом и первого и второго развязывающих диодов, причем вторые выводы электродов газоразрядной лампы подключены через развязывающие диоды к входу ключевой схемы, выход которой подключен к общей точке устройства с газоразрядной лампой.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ключевая схема содержит вход управления, электронный ключ с входом, выходом и управляющим входом и формирователь одиночного импульса с входом и выходом, причем вход электронного ключа соединен с входом ключевой схемы, выход электронного ключа соединен с выходом ключевой схемы, вход формирователя одиночного импульса подключен к входу управления ключевой схемы, выход формирователя одиночного импульса подключен к управляющему входу электронного ключа, а вход управления ключевой схемы подключен к выходу указанного источника питания.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ключевая схема представляет собой возвратную электрическую кнопку.

4. Устройство по пп.1 - 3, отличающееся тем, что инвертор выполнен по схеме однотактного преобразователя и содержит трансформатор с первичной обмоткой со средней точкой и вторичной обмоткой, дроссель, первый транзистор, второй транзистор и инверторный диод, причем указанная средняя точка трансформатора является входом инвертора, начало первичной обмотки трансформатора подключено к началу обмотки дросселя, конец которой является первым выходом инвертора, конец первичной обмотки трансформатора является вторым выходом инвертора, эмиттер первого транзистора подключен к базе второго транзистора и через резистор подключен к общей точке устройства с газоразрядной лампой, начало вторичной обмотки трансформатора подключено через инверторный диод и резистор к базе первого транзистора и коллектору второго транзистора, коллектор второго транзистора через резистор подключен к общей точке устройства с газоразрядной лампой, к которой подключены также конец вторичной обмотки трансформатора и эмиттер второго транзистора, коллектор первого транзистора подключен к второму выходу инвертора.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что оно содержит первый и второй конденсаторы, причем первый конденсатор подключен параллельно первичной обмотке трансформатора, а второй конденсатор подключен между вторыми выводами электродов газоразрядной лампы.