SK15962003A3 - Ballast device for fluorescent tubes comprising an integrated cooling point - Google Patents
Ballast device for fluorescent tubes comprising an integrated cooling point Download PDFInfo
- Publication number
- SK15962003A3 SK15962003A3 SK15962003A SK15962003A SK15962003A3 SK 15962003 A3 SK15962003 A3 SK 15962003A3 SK 15962003 A SK15962003 A SK 15962003A SK 15962003 A SK15962003 A SK 15962003A SK 15962003 A3 SK15962003 A3 SK 15962003A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- winding
- operating device
- fluorescent lamp
- heater
- high frequency
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 22
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 59
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 17
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 15
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 12
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 13
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 6
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/36—Controlling
- H05B41/38—Controlling the intensity of light
- H05B41/39—Controlling the intensity of light continuously
- H05B41/392—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor
- H05B41/3921—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations
- H05B41/3927—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations by pulse width modulation
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/36—Controlling
Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
- Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
Description
Oblasť technikyTechnical field
Vynález sa týka elektronického prevádzkového zariadenia pre fluorescenčnú lampu so zabudovaným chladiacim miestom.The invention relates to an electronic operating device for a fluorescent lamp with a built-in cooling point.
Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
V bežných fluorescenčných lampách tlak pár ortuti vzrastá exponenciálne, keď vzrastá teplota. Pri nízkych teplotách svetelný tok fluorescenčnej lampy najprv stúpa spolu so vzrastajúcim tlakom pár ortuti a vzrastajúcou teplotou, pretože keď stúpa tlak, stáva sa viac atómov ortuti dostupných na generovanie svetla. Pri vyšších teplotách a vyššom tlaku pár ortuti sa straty v dôsledku vlastnej absorpcie pri zvyšovaní teploty zvyšujú a v dôsledku toho svetelný tok klesá. Optimálna prevádzková teplota je niekde medzi tým.In conventional fluorescent lamps, the mercury vapor pressure increases exponentially as the temperature rises. At low temperatures, the luminous flux of the fluorescent lamp first increases with increasing mercury vapor pressure and increasing temperature, because when pressure rises, more mercury atoms become available for light generation. At higher temperatures and higher mercury vapor pressure, losses due to intrinsic absorption increase as the temperature rises and, as a result, the luminous flux decreases. The optimum operating temperature is somewhere in between.
Nové T5 fluorescenčné lampy, 14 až 35 W a 24 až 80 W, sú vybavené chladiacim miestom za žeraviacim vinutím, špecificky žeraviacim vinutím na zlisovanom konci fluorescenčnej lampy, v dôsledku čoho je možné kontrolovať tlak pár ortuti pomocou vyhrievania tohto vinutia a teda chladiaceho miesta.The new T5 fluorescent lamps, 14-35 W and 24-80 W, are equipped with a cooling spot downstream of the heater winding, specifically a heater winding at the crimped end of the fluorescent lamp, allowing mercury vapor pressure to be controlled by heating the winding and hence the cooling spot.
T5 sú konštruované tak, aby dosiahli svoju optimálnu prevádzkovú teplotu 35 °C bez vyhrievania vinutia pri teplote prostredia vnútri lampy 25 °C. T5 fluorescenčné lampy sú konkrétne veľmi citlivé na zmeny teploty, keď reagujú veľkým znížením svetelného toku, ak sa neudržiava ich optimálna prevádzková teplota, inými slovami, ak tlak pár ortuti nie je optimálne nastavený. Prevádzková teplota sa udržiava, keď sa použijú T5 fluorescenčné lampy, ktoré zahrnujú modernejšie prevádzkové zariadenia neprispôsobené na tlmenie, ktoré sa tiež označujú ako elektronické záťaže (EVG - elektronische Vorschaltgeräte elektronické predradné prístroje).The T5s are designed to achieve their optimum operating temperature of 35 ° C without heating the winding at an ambient temperature of 25 ° C inside the lamp. In particular, T5 fluorescent lamps are very sensitive to temperature changes when they react by greatly reducing the luminous flux if their optimal operating temperature is not maintained, in other words, if the mercury vapor pressure is not optimally adjusted. The operating temperature is maintained when T5 fluorescent lamps are used, which include more modern non-attenuation operating devices, also referred to as electronic ballasts (EVG - elektronische Vorschaltgeräte electronic ballasts).
Tlmenie fluorescenčných lámp spôsobuje pokles teploty fluorescenčnej lampy v dôsledku zníženého príkonu lampy. Pri 10 % maximálneho svetelného tokuThe dimming of the fluorescent lamps causes the temperature of the fluorescent lamp to fall due to a reduced lamp wattage. At 10% of maximum luminous flux
-2teplota prostredia vo fluorescenčnej lampe, t. j. teplota vnútri lampy, klesne na približne 25 °C. To spôsobí ďalší pokles svetelného toku. Aby sme sa vyhli takémuto ďalšiemu zmenšeniu svetelného toku v dôsledku toho, že teplota nie je optimálna, niektoré formy tlmiteľných záťaží pôsobia tak, že vyhrievajú žeraviace vinutie fluorescenčnej lampy prúdom žeraviaceho vinutia, ktorý je nezávislý od tlmenia. V dôsledku toho elektrické stlmenie na 10 % pomocou modulácie šírky impulzov spôsobí, že svetelný tok tiež klesne na 10 % maximálneho svetelného toku. Pretože prúd žeravenia vinutia je nezávislý od tlmenia, netlmené lampy dosiahnu prevádzkové teploty okolo 45 °C. Ako sme už uviedli, straty vlastnou absorpciou sa zvyšujú, keď je prevádzková teplota príliš vysoká. Z tohto dôvodu sú maximálne hodnoty svetelného toku pri tomto type elektronickej záťaže horšie než hodnoty pre záťaž, ktorá nie je prispôsobená na tlmenie.-2 ambient temperature in the fluorescent lamp, t. j. the temperature inside the lamp drops to approximately 25 ° C. This causes a further decrease in luminous flux. In order to avoid such further reduction of the luminous flux due to the lack of temperature, some forms of damping loads act to heat the heater winding of the fluorescent lamp by a damping current of the heater winding. As a result, an electrical attenuation of 10% by pulse width modulation causes the luminous flux also to fall to 10% of the maximum luminous flux. Since the coil heating current is independent of damping, the non-damped lamps reach operating temperatures of about 45 ° C. As already mentioned, self-absorption losses increase when the operating temperature is too high. Therefore, the maximum luminous flux values for this type of electronic load are worse than those for a load that is not attenuated.
Preto sa na obídenie tejto nevýhody vyvinul typ elektronickej záťaže, ktorým sa príkon žeravenia vinutia nastaví v odpovedi na stupeň tlmenia a v závislosti od typu lampy.Therefore, to circumvent this disadvantage, a type of electronic load has been developed by which the power of the winding heater is adjusted in response to the attenuation level and depending on the lamp type.
Komerčne dostupná elektronická záťaž, či už je alebo nie je tlmená, na použitie s T5 lampami nemôže udržiavať optimálnu teplotu lampy pri rôznych teplotách okolia.Commercially available electronic load, whether or not attenuated, for use with T5 lamps cannot maintain optimal lamp temperature at different ambient temperatures.
Cieľom tohto vynálezu je poskytnúť prevádzkové zariadenie, ktoré šetrí energiu.It is an object of the present invention to provide an operating device that saves energy.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Cieľ bol dosiahnutý prevádzkovým zariadením pre fluorescenčnú lampu so zabudovaným chladiacim miestom, pomocou ktorého sa dá kontrolovať tlak pár ortuti v nej vyhrievaním chladiaceho miesta, podstatou ktorého je, že teplota chladiaceho miesta alebo teplota v blízkosti chladiaceho miesta sa meria snímačom teploty a príkon žeravenia vinutia sa kontroluje tak, aby teplota lampy zostala v optimálnom rozsahu.The objective was achieved by an operating device for a fluorescent lamp with a built-in cooling point, by means of which the mercury vapor pressure can be controlled by heating the cooling point, the principle being that the temperature of the cooling point or near the cooling point is measured by a temperature sensor and the winding heater power checks to keep the lamp temperature in the optimum range.
Vo výhodnom uskutočnení je snímač teploty je usporiadaný v čiapočke lampy v blízkosti chladiaceho miesta.In a preferred embodiment, the temperature sensor is arranged in the lamp cap near the cooling point.
-3Výhodne je prevádzkové zariadenie podľa vynálezu vytvorené pre T5 fluorescenčné lampy.Preferably, the process device according to the invention is designed for T5 fluorescent lamps.
Vo výhodnom uskutočnení sa fluorescenčná lampa prevádzkuje pri vysokej frekvencii, generovanej vysokofrekvenčným generátorom a výkonovým zosilňovačom, pričom je tiež vytvorený modulátor šírky impulzov na kontrolovanie šírky impulzov vysokej frekvencie a teda svetelného toku.In a preferred embodiment, the fluorescent lamp is operated at a high frequency generated by a high frequency generator and power amplifier, and a pulse width modulator is also provided to control the pulse width of the high frequency and thus luminous flux.
V ďalšom výhodnom uskutočnení je vytvorený ovládač napájacieho napätia, ktorý generuje výstupný signál, ktorý sa má dodať modulátoru šírky impulzov na jeho kontrolu tak, aby svetelný tok, generovaný fluorescenčnou lampou, ktorá je pripojená, bol nezávislý od úrovne napätia zdroja.In another preferred embodiment, a power supply controller is provided that generates an output signal to be delivered to the pulse width modulator for control thereof so that the luminous flux generated by the fluorescent lamp being connected is independent of the voltage level of the source.
V ďalšom výhodnom uskutočnení prevádzkové zariadenie podľa vynálezu zahrnuje stabilizátor tlmiacich prvkov, ktorý tiež generuje výstupný signál pre modulátor šírky impulzov tak, že svetelný tok fluorescenčnej lampy, ktorá je pripojená, sa stlmí zodpovedajúco rezistoru, pripojenému na vstup regulátora alebo napätiu, privedenému na vstup regulátora.In another preferred embodiment, the operating device according to the invention comprises a damping element stabilizer which also generates an output signal for the pulse width modulator so that the luminous flux of the fluorescent lamp that is connected is attenuated corresponding to a resistor connected to the regulator input or voltage applied to the regulator input. .
V inom výhodnom uskutočnení v prevádzkovom zariadení podľa vynálezu je vytvorený regulátor žeravenia vinutia, ktorý dostane výstupný signál zo snímača teploty na kontrolovanie príkonu žeravenia vinutia pre žeraviace vinutie, pričom regulátor žeravenia vinutia ďalej dostáva signál zo stabilizátora tlmiacich prvkov.In another preferred embodiment of the present invention, a winding heater controller is provided that receives an output signal from a temperature sensor to control the winding heater power input for the heater winding, wherein the winding heater controller further receives a signal from the damping element stabilizer.
Vo výhodnom uskutočnení prevádzkového zariadenie pre fluorescenčnú lampu, zahrnujúceho usmerňovač a vysokofrekvenčný generátor, sa výstupný signál z vysokofrekvenčného generátora privedie na vysokofrekvenčný transformátor, pričom jeden koniec sekundárneho vinutia vysokofrekvenčného transformátora je pripojený k svorke pre jedno žeraviace vinutie a druhý koniec sekundárneho vinutia je pripojený k svorke pre druhé žeraviace vinutie fluorescenčnej lampy.In a preferred embodiment of the fluorescent lamp operating device comprising a rectifier and a high-frequency generator, the output signal from the high-frequency generator is applied to a high-frequency transformer, one end of the secondary winding of the high-frequency transformer connected to the terminal for one heater winding for the second heater winding of the fluorescent lamp.
Čo je výhodné pri meraní teploty na chladiacom mieste alebo teploty v blízkosti chladiaceho miesta, pričom sa vyhrieva vinutie na strane chladiaceho miesta tak, aby meraná teplota zostala konštantnou, je skutočnosť, že sa pritom udržiava optimálny tlak pár ortuti bez ohľadu na tlmenie lampy a na zmeny teploty okolia.What is advantageous in measuring the temperature at or near the cooling point while heating the winding on the side of the cooling point so that the temperature measured remains constant is that the optimum mercury vapor pressure is maintained regardless of lamp dimming and changes in ambient temperature.
-4Najlepším a najspoľahlivejším spôsobom nastavenia optimálneho tlaku pár ortuti je merať teplotu pri hliníkovej čiapočke lampy nad chladiacim miestom, keďže toto je teplota, ktorá určuje tlak pár ortuti v lampe.The best and most reliable way to set the optimum mercury vapor pressure is to measure the temperature at the aluminum lamp cap above the cooling point, as this is the temperature that determines the mercury vapor pressure in the lamp.
Riadenie, ktoré poskytuje vynález, výhodne nastavuje príslušnú maximálnu svetelnú účinnosť pri ľubovoľnej úrovni okolitej teploty a tlmenia v rámci možností, ktoré ponúkajú fyzikálne obmedzenia lampy.The control provided by the invention preferably sets the appropriate maximum light efficiency at any ambient temperature and attenuation level within the possibilities offered by the physical limitations of the lamp.
Výhodné uskutočnenia opíšeme podrobnejšie ďalej s odkazom na priložené výkresy.Preferred embodiments will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings.
Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Obr. 1 je bloková schéma prevádzkového zariadenia podľa tohto vynálezu, v ktorej vzťahová značka 1 znamená sieťový filter 2x L/C, vzťahová značka 2 znamená obvod usmerňovacieho mostíka, vzťahová značka 3 znamená integrovaný obvod HF generátora, vzťahová značka 4 znamená modulátor šírky impulzov, vzťahová značka 5 znamená FET výkonový zosilňovač, vzťahová značka 6 znamená zostavu konštrukčných komponentov na bezpečné vypínanie, kontrolu udržiavania napätia, vzťahová značka 7 znamená ovládač napájacieho napätia, vzťahová značka 8 znamená stabilizátor tlmiacich prvkov, vzťahová značka 9 znamená (9) nízkonapäťový zdroj, vzťahová značka 10 znamená regulátor žeravenia vinutia, vzťahová značka U znamená žeravenie vinutia, vzťahová značka 12 znamená T5 fluorescenčnú lampu, vzťahová značka 14 znamená žeraviace vinutie, vzťahová značka 15 znamená snímač teploty a vzťahová značka 16 znamená vstup regulátora alebo fotoelektrický článok (voliteľný).Fig. 1 is a block diagram of an operating device according to the present invention, wherein 1 denotes a 2x L / C line filter, 2 denotes a bridge rectifier, 3 denotes an HF generator circuit, 4 denotes a pulse width modulator, denotes 5 denotes FET power amplifier, denoted 6 denotes a set of components for safe shutdown, voltage maintenance control, denoted 7 denotes a supply voltage controller, denoted 8 denotes a damping element stabilizer, denoted 9 denotes (9) a low voltage source, denoted 10 means winding heater regulator, U indicates winding heater, 12 indicates T5 fluorescent lamp, 14 indicates heater winding, 15 indicates temperature sensor, and 16 indicates re input gulator or photoelectric cell (optional).
Obr. 2 je schéma zapojenia prevádzkového zariadenia, zahrnujúca obvody pre konštrukčné komponenty prevádzkového zariadenia.Fig. 2 is a circuit diagram of an operational device including circuits for structural components of the operational device.
Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Obr. 1 znázorňuje prevádzkové zariadenie podľa tohto vynálezu. Výhodne riadi T5 fluorescenčnú lampu 12. Táto fluorescenčná lampa obsahuje žeraviace vinutia 13 a 14, pričom chladiace miesto je vytvorené za vinutím 13. PrevádzkovéFig. 1 shows an operating device according to the invention. Preferably, the T5 controls the fluorescent lamp 12. This fluorescent lamp comprises a heater winding 13 and 14, a cooling location being formed behind the winding 13.
-5zariadenie zahrnuje sieťový filter 1, mostíkový usmerňovači obvod 2, HF (vysokofrekvenčný) generátor 3, modulátor 4 šírky impulzov, FET výkonový zosilňovač 5, zostavu 6 konštrukčných komponentov na bezpečné vypínanie a riadenie udržiavania napätia, nízkonapäťový zdroj 9, regulátor 10 žeravenia vinutia, žeravenie H vinutia, stabilizátor 8 tlmiacich prvkov a snímač 15 teploty.-5the device includes mains filter 1, bridge rectifier circuit 2, HF (high frequency) generator 3, pulse width modulator 4, FET power amplifier 5, assembly 6 of components for safe switching and voltage maintenance control, low voltage source 9, winding heater controller 10, H coil heating, 8 damping stabilizer and temperature sensor 15.
Ako je znázornené na obr. 2, sieťový filter i sa môže realizovať dvojitými tlmivkami 25 a 26, vybavenými jadrom, ako aj kondenzátormi 27 a 28. Naviac môžu byť v sieťovom filtri 1 vytvorené ďalšia tlmivka 24 a ďalší kondenzátor 2T Usmerňovači mostík 2 sa výhodne skladá zo štyroch diód 31, 32, 33 a 34. Na ďalšie potlačenie vysokofrekvenčného šumu pri zapínaní a vypínaní diód môžu byť vložené kondenzátory 29 a 30. Okrem toho usmerňovači mostíkový obvod 2 zahrnuje jeden alebo viaceré elektrolytické kondenzátory 35 a 36 na zníženie zvlnenia jednosmerného napätia. Vysokofrekvenčný generátor 3 sa realizuje integrovaným obvodom 43 v kombinácii s rezistormi 50 a 52, ako aj kondenzátormi 51 a 42.As shown in FIG. 2, the mains filter 1 can be realized by double chokes 25 and 26 provided with a core as well as capacitors 27 and 28. In addition, another mains choke 24 and another capacitor 2T can be formed in the mains filter 1. 32, 33, and 34. To further suppress high-frequency noise when the diodes are switched on and off, capacitors 29 and 30 may be inserted. In addition, the rectifier bridge circuit 2 includes one or more electrolytic capacitors 35 and 36 to reduce DC voltage ripple. The high-frequency generator 3 is realized by an integrated circuit 43 in combination with resistors 50 and 52 as well as capacitors 51 and 42.
V doterajšom stave techniky je známe, ako sa musí konštruovať modulátor 4 šírky impulzov. FET (field effect transistor - poľom riadený tranzistor) výkonový zosilňovač 5 sa výhodne skladá z FET 38 a 40. Naviac môžu byť zaradené rezistory 39 a 41 na ochranu integrovaného obvodu 43 pred prúdmi, ktoré sú príliš vysoké počas zapínania a vypínania FET 38 a 40. Naviac, FET výkonový zosilňovač 5 zahrnuje kondenzátor 37 na potlačenie jednosmernej zložky napätia a tlmivku 63 na dodanie impedanciou vyvolaného výstupného napätia fluorescenčnej lampe. Je nevyhnutné napájať fluorescenčnú lampu impedanciou vyvolaným napätím, pretože fluorescenčná lampa má negatívny diferenciálny odpor, v dôsledku čoho sa v typickom prevádzkovom rozsahu prúd zvyšuje napriek klesajúcemu napätiu. Dôvod na voľbu vysokej frekvencie je ten, že vinutia s nízkou indukčnosťou vyvolávajú dostatočnú reaktanciu, keď frekvencia vzrastá. V dôsledku toho sa konštrukčné rozmery tlmivky 63 stávajú menšími pre vyššie frekvencie. Jedna elektróda kondenzátora 37 je pripojená k obom FET, druhá k svorke tlmivky 63. Udržiavacie napätie 16 pre fluorescenčnú lampu sa môže zapojiť medzi druhú svorku tlmivky 63 a prevádzkové napätie FET výkonového zosilňovača.It is known in the art how a pulse width modulator 4 must be constructed. The field effect transistor (FET) power amplifier 5 preferably consists of FET 38 and 40. Additionally, resistors 39 and 41 may be provided to protect the integrated circuit 43 from currents that are too high during on and off of FET 38 and 40. In addition, the FET power amplifier 5 includes a capacitor 37 for suppressing the DC voltage component and a choke 63 to provide an impedance-induced output voltage to the fluorescent lamp. It is necessary to supply the fluorescent lamp with a voltage-induced impedance, since the fluorescent lamp has a negative differential resistance, thereby increasing current in a typical operating range despite a decreasing voltage. The reason for choosing a high frequency is that the windings with low inductance cause sufficient reactance as the frequency increases. As a result, the design dimensions of choke 63 become smaller for higher frequencies. One capacitor electrode 37 is connected to both the FET, the other to the choke terminal 63. The holding voltage 16 for the fluorescent lamp may be connected between the second choke terminal 63 and the operating voltage of the power amplifier FET.
-6Vo výhodnom uskutočnení je zostava 6 konštrukčných komponentov, ktorá sa stará o bezpečné vypínanie, ako aj o riadenie udržiavania napätia, realizovaná rezistormi 48, 58, 66, tyristorom 54, kondenzátormi 57 a 59. ako aj diódami 53, 55, 56 a 60. Najmä rezistor 66 spolu s diódami 53 a 55 zabezpečuje, aby sa prevádzkové zariadenie vyplo v prípade, že by napätie, dodávané systémom, bolo príliš vysoké a mohlo by zničiť prevádzkové zariadenie a/alebo fluorescenčnú lampu. Udržiavanie napätia sa monitoruje, konkrétne rezistormi 58, 61, 62, diódami 56, 60 a kondenzátormi 57 a 59.In a preferred embodiment, the assembly 6 of structural components that provides for safe shutdown as well as voltage maintenance control is realized by resistors 48, 58, 66, thyristor 54, capacitors 57 and 59 as well as diodes 53, 55, 56 and 60. In particular, the resistor 66 together with the diodes 53 and 55 ensures that the process device is turned off if the voltage supplied by the system is too high and could destroy the process device and / or the fluorescent lamp. The voltage maintenance is monitored, in particular by resistors 58, 61, 62, diodes 56, 60 and capacitors 57 and 59.
Pokiaľ fluorescenčná lampa ešte nezhorela, výkonový zosilňovač generuje udržiavané napätie približne 800 V medzi dvoma vláknami fluorescenčnej lampy v dôsledku rezonančného obvodu, vytvoreného kondenzátormi snáď 37 a 65. ako aj vinutím 63. Pri zapálení fluorescenčnej lampy toto napätie klesne na nejakých 200 až 300 V v dôsledku utlmenia rezonančného obvodu fluorescenčnou lampou. Modulátor šírky impulzov a spolu s ním výkonový zosilňovač sa vypne riadením udržiavania napätia v zostave 6 konštrukčných komponentov v prípade, že zapaľovacie napätie nekleslo na 200 až 300 V v priebehu 0,5 až 1 sekundy po zapnutí udržiavania napätia, inými slovami, keď sa fluorescenčná lampa nezapálila.If the fluorescent lamp has not yet burned, the power amplifier generates a maintained voltage of approximately 800 V between the two filaments of the fluorescent lamp due to a resonant circuit formed by capacitors perhaps 37 and 65 as well as winding 63. as a result of attenuating the resonant circuit with a fluorescent lamp. The pulse width modulator and its power amplifier are turned off by maintaining the voltage in the 6 component assembly if the ignition voltage did not drop to 200 to 300 V within 0.5 to 1 second after the voltage maintenance was turned on, in other words, when the fluorescence the lamp did not light.
V inom uskutočnení sa zapálenie fluorescenčnej lampy zistí meraním zvyškového prúdu výkonového tranzistora. Po zapálení sa tento prúd v časovom priemere zvýši. Na tento účel je výhodne rezistor pripojený medzi záporné napájacie napätie a kolektor tranzistora 40, a pokles napätia na tomto tranzistore sa privedie cez diódu 60 k riadeniu udržiavania napätia.In another embodiment, ignition of the fluorescent lamp is detected by measuring the residual current of the power transistor. After ignition, this current increases in time average. For this purpose, the resistor is preferably connected between the negative supply voltage and the collector of transistor 40, and the voltage drop across the transistor is applied via a diode 60 to control the maintenance of the voltage.
Ovládač 7 napájacieho napätia tiež ovplyvňuje modulátor šírky impulzov. Ovládač 7 napájacieho napätia mení moduláciu šírky impulzu tak, aby fluorescenčná lampa svietila s tým istým jasom bez ohľadu na kolísanie napájacieho napätia. To je užitočné najmä preto, lebo nominálne sieťové napätie v niektorých európskych krajinách a v USA sa mení medzi 220 a 240 V. Zvláštnosti, špecifické pre jednotlivé krajiny, sa teda kompenzujú ovládačom 7 napájacieho napätia.The supply voltage controller 7 also affects the pulse width modulator. The supply voltage controller 7 changes the pulse width modulation so that the fluorescent lamp lights with the same brightness regardless of the supply voltage fluctuation. This is especially useful because the nominal mains voltage varies between 220 and 240 V in some European countries and the USA. Thus, the country-specific features are compensated by the supply voltage controller 7.
Nízkonapäťový sieťový zdroj vytvára jednosmerné napätie 15 V pre stabilizátor 8 tlmiacich prvkov a regulátor 10 žeravenia vinutia. Na tlmenie fluorescenčnej lampy môže byť potenciometer alebo fotoelektrický článok napojenýThe low voltage power supply generates a 15 V dc voltage for the 8 damping element stabilizer and the winding heater controller 10. To attenuate the fluorescent lamp, a potentiometer or a photoelectric cell may be connected
-7na stabilizátor 8 tlmiacich prvkov cez vstup 16 regulátora. Stabilizátor 8 tlmiacich prvkov môže merať napätie alebo odpor na vstupe regulátora. Po zapnutí riadi regulátor 10 žeravenia vinutia žeravenie 11 vinutia takým spôsobom, že obe žeraviace vinutia 13 a 14 budú vyhrievané plným príkonom 0,3 až 0,5 sekundy predtým, než FET výkonový zosilňovač 5 privedie udržiavacie napätie na fluorescenčnú lampu.-7to the stabilizer 8 of the damping elements through the controller input 16. The damping element stabilizer 8 can measure the voltage or resistance at the controller input. Upon power-up, the winding heater controller 10 controls the winding heater 11 in such a way that both heater windings 13 and 14 are heated at full power 0.3 to 0.5 seconds before the FET power amplifier 5 applies a holding voltage to the fluorescent lamp.
Predhriatie žeraviaceho vlákna je známe ako takzvaný horúci štart. Horúce štartovanie znižuje opotrebenie žeraviacich vinutí 13 a 14. Prevádzková životnosť fluorescenčnej lampy bez štartov je približne 20 000 prevádzkových hodín. Časté studené štarty, inými slovami štarty bez predhriatia žeraviacich vinutí, -skracujú interval životnosti na približne 5 000 prevádzkových hodín.Preheating of the filament is known as a so-called hot start. Hot start reduces the wear of the heater windings 13 and 14. The operating life of the fluorescent lamp without start is approximately 20,000 operating hours. Frequent cold starts, in other words, starting without preheating the glowing windings, shorten the service life interval to approximately 5,000 operating hours.
Vo výhodnom uskutočnení sa vyhrieva len žeraviace vinutie 13. akonáhle sa fluorescenčná lampa naštartovala. Žeraviace vinutie 14 je úplne oddelené od žeravenia vinutia, takže žeravenie vinutia samotné nepredstavuje skratový obvod pre výkonový zosilňovač 5, keď výkonový zosilňovač dodáva udržiavacie napätie.In a preferred embodiment, only the heater winding 13 is heated once the fluorescent lamp has started. The heater winding 14 is completely separate from the heater winding, so that the heater winding itself does not constitute a short circuit for the power amplifier 5 when the power amplifier delivers a holding voltage.
Problém skratovania výkonového zosilňovača žeravením vinutia sa dá ďalej zmenšiť, ak sa žeravenie vinutia vyhrieva striedavým prúdom a ak sa do žeravenia vinutia zaradí transformátor, zahrnujúci dve sekundárne vinutia, jedno pre každé žeraviace vinutie.The problem of shorting the power amplifier by winding heater can be further reduced if the heater of the winding is heated by alternating current and if a transformer comprising two secondary windings, one for each heater winding, is included in the winding heater.
Po štarte sa žeraviaci príkon v žeraviacom vinutí riadi regulátorom W žeravenia vinutia takým spôsobom, aby teplota, meraná snímačom 15 teploty, zostala konštantnou. Na tento účel sa výstupný signál zo snímača teploty privedie na regulátor W žeravenia vinutia. Naviac regulátor žeravenia vinutia dostane kontrolný signál zo stabilizátora 8 tlmiacich prvkov. Tento signál ponúka zlepšenú kontrolu s prechodovými procesmi tlmenia. Ak sa tlmenie reguluje nahor a nadol náhle, snímač 15 teploty reaguje len s oneskorením na teplotu hliníkovej čiapočky, ktorá sa mení s príkonom lampy. Inými slovami, kontrola žeravenia vinutia môže byť ovplyvnená PID regulátorom, P = proporcionálny, I = integrálny, D = diferenciálny. Je to konkrétne diferenciálny podiel, ktorý sa počíta na základe signálu, získaného zo stabilizátora tlmiacich prvkov.After starting, the heater power in the heater winding is controlled by the heater heater controller W in such a way that the temperature measured by the temperature sensor 15 remains constant. For this purpose, the output signal from the temperature sensor is applied to the winding heater controller W. In addition, the winding heater controller receives a control signal from the 8 damping element stabilizer. This signal offers improved control with transient attenuation processes. If the damping is adjusted up and down suddenly, the temperature sensor 15 only reacts with a delay to the temperature of the aluminum cap, which changes with the lamp power. In other words, the winding heater control can be influenced by the PID controller, P = proportional, I = integral, D = differential. Specifically, it is the differential fraction which is calculated based on the signal obtained from the damping element stabilizer.
Naviac, stabilizátor tlmiacich prvkov ovplyvňuje modulátor šírky impulzov zodpovedajúco tlmeniu.In addition, the damping element stabilizer affects the pulse width modulator corresponding to the damping.
-8V ďalšom výhodnom uskutočnení sa počas prevádzky vyhrieva nielen žeraviace vinutie 13, ale tiež žeraviace vinutie 14, obe výhodne tým istým žeraviacim príkonom. S týmto uskutočnením sa teplota vo fluorescenčnej lampe a teda tlak pár ortuti udržiavajú v optimálnom rozsahu, najmä keď sú zmeny teploty okolia veľké.In another preferred embodiment, not only the heater winding 13 but also the heater winding 14, both preferably with the same heater power, is heated during operation. With this embodiment, the temperature in the fluorescent lamp and thus the mercury vapor pressure is maintained in the optimal range, especially when the ambient temperature changes are large.
V ďalšom výhodnom uskutočnení sa žeraviace vinutie 14 pri štarte nevyhrieva. Toto uskutočnenie ponúka úspory konštrukčných prvkov v žeravení vinutia a umožňuje elektrické pripojenie k žeraviacemu vinutiu 14. Toto uskutočnenie je výhodné najmä vtedy, keď sa fluorescenčná lampa zapína a vypína zriedka. Zodpovedajúci obvod je znázornený na obr. 2.In another preferred embodiment, the heater winding 14 is not heated at startup. This embodiment offers savings of components in the heater winding and allows electrical connection to the heater winding 14. This embodiment is particularly advantageous when the fluorescent lamp is rarely switched on and off. A corresponding circuit is shown in FIG. Second
Obr. 2 znázorňuje uskutočnenie elektronickej záťaže pre fluorescenčné lampy, pričom táto záťaž sa nedá tlmiť. Jednostranné odpojenie vysokofrekvenčného obvodu od sieťového vstupu HF izolujúcim transformátorom 64 zabraňuje zaťaženiu siete vysokou frekvenciou. Izolujúci transformátor 64 zahrnuje dve identické vinutia, čím vytvára transformačný prevod 1:1. Tieto opatrenia umožňujú zaobísť sa bez drahých oddeľovacích kondenzátorov, premosťujúcich mostíkový usmerňovač, ktorý tvoria diódy 31 až 34. Na mostíkový usmerňovač sa nedostáva nič iné, len prúd nízkofrekvenčného zdroja striedavého prúdu. Oddeľovací kondenzátor vo vysokofrekvenčnom obvode sa môže vynechať, pretože jednosmernú zložku napätia zachytí kondenzátor 37 rezonančného obvodu. Jalová zložka prúdu tlmivky 63 sa takmer úplne vykompenzuje správnym dimenzovaním. Oddelenie vysokej frekvencie pomocou transformátora 64 znižuje kontamináciu siete vysokofrekvenčným šumom, takže integrovaný obvod 43 a výkonový zosilňovač, ktorý tvoria tranzistory 38 a 40, môžu využívať vyššie prevádzkové frekvencie. Ako sme už uviedli, to umožňuje použiť tlmivku s malou indukčnosťou a v dôsledku toho s malými rozmermi. Emisia vysokých frekvencií sa udrží zvlášť nízkou, ak sa vytvorí krátke spojenie medzi transformátorom 64 a žeraviacim vinutím, ktoré sa nevyhrieva vo fluorescenčnej lampe 20, inými slovami, ak je prevádzkové zariadenie namontované v blízkosti tohto žeraviaceho vinutia.Fig. 2 shows an embodiment of an electronic load for fluorescent lamps, which load cannot be attenuated. One-sided disconnection of the high-frequency circuit from the mains input HF by an insulating transformer 64 prevents the network from loading at a high frequency. The insulating transformer 64 comprises two identical windings, thereby creating a 1: 1 transform ratio. These measures make it possible to dispense with the expensive isolation capacitors bridging the bridge rectifier, which are diodes 31 to 34. The bridge rectifier receives nothing else but the current of the low-frequency AC power source. The isolation capacitor in the RF circuit may be omitted because the DC voltage component is captured by the resonant circuit capacitor 37. The reactive component of the choke current 63 is almost completely compensated by the correct sizing. Separation of the high frequency by the transformer 64 reduces contamination of the network by high frequency noise so that the integrated circuit 43 and the power amplifier formed by transistors 38 and 40 can use higher operating frequencies. As already mentioned, this makes it possible to use a choke with low inductance and consequently with small dimensions. Emissions of high frequencies are kept particularly low if a short connection is established between the transformer 64 and the heater winding, which does not heat in the fluorescent lamp 20, in other words, when an operating device is mounted near the heater winding.
Bezpečné vypínanie pomocou vyššie uvedenej zostavy 6 konštrukčných komponentov sa zlepšilo do tej miery, že výkonové zosilňovače 38 a 40 sa nezničia, keď sa fluorescenčná lampa 20 pokazí.Safe shutdown by the above-mentioned component 6 assembly has been improved to the extent that power amplifiers 38 and 40 are not destroyed when the fluorescent lamp 20 breaks down.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10129755A DE10129755A1 (en) | 2001-06-20 | 2001-06-20 | Control gear for fluorescent tubes with built-in cooling point |
| PCT/DE2001/004138 WO2003001856A1 (en) | 2001-06-20 | 2001-11-02 | Ballast device for fluorescent tubes comprising an integrated cooling point |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK15962003A3 true SK15962003A3 (en) | 2004-10-05 |
Family
ID=7688844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK15962003A SK15962003A3 (en) | 2001-06-20 | 2001-11-02 | Ballast device for fluorescent tubes comprising an integrated cooling point |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1400156B1 (en) |
| JP (1) | JP2004531040A (en) |
| AT (1) | ATE419734T1 (en) |
| CA (1) | CA2451590A1 (en) |
| CZ (1) | CZ20033517A3 (en) |
| DE (3) | DE10129755A1 (en) |
| ES (1) | ES2320092T3 (en) |
| HU (1) | HUP0401456A2 (en) |
| PL (1) | PL204319B1 (en) |
| RU (1) | RU2004101293A (en) |
| SK (1) | SK15962003A3 (en) |
| TR (1) | TR200302237T1 (en) |
| WO (1) | WO2003001856A1 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101253600B (en) | 2005-08-31 | 2013-06-19 | 特洛伊科技有限公司 | Ultraviolet radiation lamp and source module and treatment system containing same |
| DE102010064032A1 (en) * | 2010-12-23 | 2012-06-28 | Tridonic Gmbh & Co. Kg | Regulated coil heater for gas discharge lamps |
| DE102012109519B4 (en) | 2012-10-08 | 2017-12-28 | Heraeus Noblelight Gmbh | Method for operating a lamp unit for generating ultraviolet radiation and suitable lamp unit therefor |
| DE102016120672B4 (en) | 2016-10-28 | 2018-07-19 | Heraeus Noblelight Gmbh | Lamp system with a gas discharge lamp and adapted operating method |
| EP4210086A1 (en) * | 2018-01-24 | 2023-07-12 | Xylem Europe GmbH | Germicidal amalgam lamp with temperature sensor for optimized operation |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2094720A5 (en) * | 1970-06-30 | 1972-02-04 | Fedorenko Anatoly | |
| DE2138793A1 (en) * | 1971-08-03 | 1973-02-22 | Patra Patent Treuhand | LOW PRESSURE MERCURY VAPOR DISCHARGE LAMP WITH AMALGAM |
| US3898511A (en) * | 1974-04-22 | 1975-08-05 | Gte Sylvania Inc | Fluorescent lamp containing amalgam-forming material for reducing stabilization time |
| DE3432675A1 (en) * | 1984-09-05 | 1986-03-13 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH, 8000 München | COMPACT LOW PRESSURE DISCHARGE LAMP |
| US4827313A (en) * | 1988-07-11 | 1989-05-02 | Xerox Corporation | Mechanism and method for controlling the temperature and output of an amalgam fluorescent lamp |
| US5173643A (en) * | 1990-06-25 | 1992-12-22 | Lutron Electronics Co., Inc. | Circuit for dimming compact fluorescent lamps |
| US5029311A (en) * | 1990-09-28 | 1991-07-02 | Xerox Corporation | Stabilized fluorescent lamp for a document scanning system |
| US5274305A (en) * | 1991-12-04 | 1993-12-28 | Gte Products Corporation | Low pressure mercury discharge lamp with thermostatic control of mercury vapor pressure |
| DE69616937T2 (en) * | 1995-10-16 | 2002-08-29 | General Electric Co., Schenectady | Electronic ballast with a high power factor |
| DE19702285A1 (en) * | 1997-01-23 | 1998-07-30 | Josef Hoffmann | Fluorescent lamp for operating on low current |
| JP3275797B2 (en) * | 1997-09-10 | 2002-04-22 | 松下電器産業株式会社 | Low pressure mercury vapor discharge lamp |
| US5808418A (en) * | 1997-11-07 | 1998-09-15 | Honeywell Inc. | Control mechanism for regulating the temperature and output of a fluorescent lamp |
| US6252355B1 (en) * | 1998-12-31 | 2001-06-26 | Honeywell International Inc. | Methods and apparatus for controlling the intensity and/or efficiency of a fluorescent lamp |
| TW453136B (en) * | 1999-05-19 | 2001-09-01 | Koninkl Philips Electronics Nv | Circuit arrangement |
-
2001
- 2001-06-20 DE DE10129755A patent/DE10129755A1/en not_active Withdrawn
- 2001-11-02 EP EP01274324A patent/EP1400156B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-11-02 DE DE50114631T patent/DE50114631D1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-11-02 AT AT01274324T patent/ATE419734T1/en active
- 2001-11-02 HU HU0401456A patent/HUP0401456A2/en unknown
- 2001-11-02 PL PL374148A patent/PL204319B1/en not_active IP Right Cessation
- 2001-11-02 WO PCT/DE2001/004138 patent/WO2003001856A1/en not_active Application Discontinuation
- 2001-11-02 SK SK15962003A patent/SK15962003A3/en unknown
- 2001-11-02 JP JP2003508111A patent/JP2004531040A/en active Pending
- 2001-11-02 ES ES01274324T patent/ES2320092T3/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-11-02 RU RU2004101293/09A patent/RU2004101293A/en not_active Application Discontinuation
- 2001-11-02 TR TR2003/02237T patent/TR200302237T1/en unknown
- 2001-11-02 CA CA002451590A patent/CA2451590A1/en not_active Abandoned
- 2001-11-02 DE DE20122035U patent/DE20122035U1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-11-02 CZ CZ20033517A patent/CZ20033517A3/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ20033517A3 (en) | 2004-05-12 |
| DE10129755A1 (en) | 2003-01-02 |
| PL204319B1 (en) | 2009-12-31 |
| RU2004101293A (en) | 2005-06-20 |
| EP1400156B1 (en) | 2008-12-31 |
| DE20122035U1 (en) | 2004-05-13 |
| TR200302237T1 (en) | 2004-12-21 |
| CA2451590A1 (en) | 2003-01-03 |
| ES2320092T3 (en) | 2009-05-19 |
| WO2003001856A1 (en) | 2003-01-03 |
| HUP0401456A2 (en) | 2004-10-28 |
| DE50114631D1 (en) | 2009-02-12 |
| PL374148A1 (en) | 2005-10-03 |
| JP2004531040A (en) | 2004-10-07 |
| EP1400156A1 (en) | 2004-03-24 |
| ATE419734T1 (en) | 2009-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR970011552B1 (en) | Dimmable high power factor high-efficiency electronic ballast controller integrated circuit with automatic over-temperature shutdown | |
| US5798617A (en) | Magnetic feedback ballast circuit for fluorescent lamp | |
| US8198817B2 (en) | Lighting unit and discharge lamp | |
| US20060087259A1 (en) | Method and circuit for regulating power in a high intensity discharge lamp | |
| EP2497341B1 (en) | Electronic ballast circuit for lamps | |
| JP2004514250A (en) | Voltage regulated electronic ballast for multiple discharge lamps | |
| JP2004134360A (en) | Ballast for three-way dimming compact fluorescent lamp | |
| US6577075B2 (en) | High intensity discharge lamp magnetic/electronic ballast | |
| US6661182B2 (en) | Lamp ballast system having improved power factor and end-of-lamp-life protection circuit | |
| GB2052190A (en) | Direct Current Power Supply for an Electric Discharge Lamp | |
| US8487551B1 (en) | Ultra-high efficiency ballast with end of lamp life protection | |
| SK15962003A3 (en) | Ballast device for fluorescent tubes comprising an integrated cooling point | |
| EP0748147A2 (en) | Electronic ballast for fluorescent lamps | |
| US6933681B2 (en) | Circuit arrangement and method for starting and operating discharge lamps | |
| US9119275B2 (en) | Ballast with temperature compensation | |
| JP3517899B2 (en) | Power supply | |
| RU2007128966A (en) | METHOD FOR CONTROLING A CATHODE VOLTAGE OF A DISCHARGE LAMP WITH A LOW DISCHARGE CURRENT | |
| KR200382888Y1 (en) | A limited time illumination keep curcuit a time of power off | |
| KR100523406B1 (en) | A limited time illumination keep curcuit a time of switch off | |
| JP4475072B2 (en) | Discharge lamp lighting device and lighting apparatus using the same | |
| KR100773815B1 (en) | Electronic stabilizer circuit of temperature-compensated frequency characteristics | |
| JP4140219B2 (en) | Discharge lamp lighting device | |
| KR0169367B1 (en) | Electronic ballast control system of input current control circuit | |
| JP2002299089A (en) | Discharge lamp lighting device and luminaire | |
| EP2348797A1 (en) | A method of controlling a fluorescent lamp and a control system therefor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FB9A | Suspension of patent application procedure |