SU955542A1 - Устройство дл зажигани люминесцентной лампы - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в осветительных установках с люминесцентными лампами, имеющими подогревные электроды.

Известно устройство, содержащее истоЧНик питани  переменного тока, соединенный через токоограничивающее сопротивоение с входной диагональю выпр мительного диодного моста, анодный вывод которого подключен через первый подогревный электрод к минусовому выводу первого конденсатора, а катодный вывод через последовательно соединенные тиристор и второй подогревный электрод - к плюсовому выводу второго конденсатора, минусовый вывод которого соединен с плюсовым выводом первого конденсатора и -подключен к одной из клемм источника питани , что обеспечивает надежное зажигание люминесцентной лампы и регулирование ее светового потока. При этом токоограничивающее сопротивление может иметь емкостной характер, что по§вол ет уменьшить уровень шума, создаваемого низкочастотными колебани ми арматуры устройства;, наход щейс  в зоне действи  магнитного пол  токоограничительиого элемента

Дл  снижени  активных потерь мощности в качестве токоограничивающего сопротивлени  в известном устройстве используют обычно дроссель или конденсатор, который имеет большие габаритно-массовые размеры из-за большой реактивной мощности, развиваемой на них.

Наиболее близким к предлагаемому

10  вл етс  устройство дл  питани  люминесцентных ламп, содержащее выпр мительный мост, сглаживающий конденсатор , транзисторный инвертор с трансформатором, причем вход выпр ми15 тельного моста подключен к выводам дл  присоединени  к сети питани , а выход соединен с обкладками сглаживающего конденсатора и с входом транзисторного инвертора, выходные об20 мотки трансформатора которого подключены к выводам дл  присоединени  подогревных электродов люминесцентной лампы, а цепь штока разр да люминесцентной лампы подключена к выво25 дам высоковольтной выходной обмотки трансформатора инвертора J2. J.

Это устройство имеет низкий КПД, так как инвертор перерабатывает всю энергию, необходимую дл  питани 

30 люминесцентной лампы. Цель изобретени  - повышение КПД устройства. Поставленна  цель достигаетс  те что устройство дл  зажигани  люмине центной лампы, содержащее выпр мительный мост, сглаживающий конденса тор, транзисторныйинвертор с транс форматором на выходе, причем вход выпр мительного моста подключен к ° выводам дл  присоединени  к сети пи тани ,а выход соединен с обкладками сглаживающего конденсатора и с вход транзисторного инвертора, выходные обмотки трансформатора которого под ключены к выводам дл  присоединени  подогревных электродов люминесцентной лампы, снабжено другим выпр мительным мостом, другим сглаживающим конденсатором, мостовым транзисторн -коммутатором и дросселем, а трансформатор иавертора дополнительно снабжен четырьм  выходными обмотками , причем вход выпр мительного мос та соединен последовательно с входом другого выпр мительного моста, к которому подключены выводы дл  подключени  люминесцентной лампы, выход другого выпр мительного моста подклю чен к обкладкам другого сглаживающег конденсатора и к входу мостового . транзисторного коммутатора, выход ко торого подключен к выводам дроссел  а управл ющие входы мостового транзисторного коммутатора подключены к выводам дополнительных выходных обмоток трансформатора инвертора. На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема устройства , Устройство содержит подогреватель ные электроды 1 и 2 люминесцентной лампы 3, которые подключены к дополнительным выходным обмоткам трансфор матора 4 транзисторного инвертора 5 выходные обмотки которого подключены к управл ющим входам мостового транзисторного коммутатора 6, соединенного входными выводами с токоограничивающим дросселем 7, а выходными выводами включенного в диагональ посто нного тока диодного моста 8, зашунтированную другим сглаживающим конденсатором 9. Выводы 10 и 11 подключены через диагональ переменного тока другого диодного моста 8, к дву выводам электродов 1 и 2 люминесцент ной ампы 3 и диагонали переменного токадиодного моста 12, диагональ посто нного тока которого зашунтирована сглаживающим конденсатором 13 и подключена к входу транзисторного инвертора 5, Еиттолнённого по мостовой схеме на четырех транзисторах 14, в диагональ переменного-тока которого включена первична  обмотка трансформатора 4, обмотки обратной св зи которого подключены через огра ничительные резисторы 15 к базам транзисторов 14. Мостовой транзисторт ный коммутатор б также содержит четыре включенных по мостовой схеме транзистора 16, базы которых через резисторы 17 подключены к выводаии вторичных обмоток трансформатора 4 транзисторного инвертора 5, а диагональ переменного тока через входные выводы коммутатора б св зана с токоограничивающим дросселем 7. Устройство работает следующим образом . В момент включени  напр жением сети переменного тока через диодные мосты 8 и 12 загружаютс  конденсаторы 9 и 13 в соответствии с величиной емкости, которую дл  конденсатора 9 выбирают примерно на пор док больше , чем дл  конденсатора 13. Практически все выпр мленное напр жение сети падает на конденсаторе 13 и обеспечивает наилучшие услови  дл  возникновени  в инверторе 5 частоты, которую выбирают на несколько пор дков выше частоты сети и.котора  лежит в пределах 20-100 кГц. Напр жение , возникающее на.вторичных обмотках трансформатора 4, вызывает подогрев электродов 1 и 2 люминесцентной лампы 3 и поочередное подключение токоограничивающего дроссел  7 к диагонали посто нного тока диодного моста 8, что приводит к разр ду конденсатора 9. Таким образом, на электродах люминесцентной лампы 3 по вл етс  напр жение, практически повтор ющее напр жение сети переменного тока . Напр жение на конденсаторе 13 на возрастающей ветви повтор ет форму входного напр жени  от некоторого уровн  до максимального значени , а в промежутках между максимумами выпр мленного пульсирующего двухполупериодного напр жени  уменьшаетс  до уровн  (30-70%) от амплитудного практически по экспоненциальному закону с посто нной времени, определ емой в.еличиной емкости койденсатора 13 и током, потребл емым инвертором 5, Напр жение на выходных, обмотках трансформатора 4 имеет пр моугольную ф.орму и модулируетс  по амплитуде и частоте в соответствии с изменением напр жени  на конденсаторе 13, Коэффициент трансформации выходных обмоток трансформатора 4 выбирают таким , чтобы обеспечить достаточный подогрев электродов люминесцентной лампы 3 дл  устойчивого ее зажигани . После зажигани  лампы 3 напр жение на ее электродах фиксируетс  на уровне напр жени  горени , которое дл  разных типов ламп лежит в пределах 50-90, Напр жение на конденсаторе 13 стабилизируетс  на уровне, близком к величине напр жени  горени , при этом инвертор 5 переходит в ре- , жим экономичной длительной работыНапр жение на электродах люминесцентной лампы 3 уменьшаетс  в 35 раз, обеспечива  максимальный их подогрев и устойчивое горение осветительной лампы. Напр жени  на дополнительных выходных обмотках трансформатора 4 и величину реэистороа 17 выбирают такими, чтобы базовы. ток транзисторов 16 коммутатора 6 был достаточен дл  полного открывани  их во всех диапазонах максимального возможного коллекторного тока. Ком-мутатор 6 обеспечивает подключение дроссел  7 с частотой, равной частоте работы инвертора 5. Так как врем  протекани  тока в одном и другом направлени х одинаково, действующее .значение напр жени  за врем  периода переключени  практически остаетс  посто нным, среднее значени  тока, протекающего через дроссель, равно , а посто нное подмагничивание его отсутствует. Величину индуктивности дроссел  7 выбирают таким,чтобы за врем  включени  ток через него измен лс  по линейному закону от минимального (максимального) до максимального (.минимального) значений, величина которых практически равна

V V. двоенной в.еличине мгновенного значени  тока, действующего на входе устройства. Форма входного тока, протекающего через диагональ переменного тока диодного моста 8, за счет интегрирующего действи  конденсатора 9, практически приближаетс  к синусоидальной г кроме участков, где мгновенное значение входного то ка близко к нулю, а на форму тока существенное вли ние оказывает нелинейность сопротивлени  люминесцентной лампы.

Таким образом, диодный мост, в диагонали посто нного тока которого включен мостовой транзисторный коммутатор , эашунтированный емкостью,практически эквивалентен по своим характеристикам низкочастотному ограничивающему дросселю.

Использование предлагаемого устройства позвол ет увеличить с 70 до 80-85% результирующий КПД осветительной установки, определ емый отношением мощности, рассеиваемой на люминесцентной лампе, к активной мощнрсти, потребл емой устройством на сети. Кроме того, практически устранен шум вызываемый низкочастотными колебани ми арматуры и сердечника дроссел  изза воздействи  магнитного пол  дроссел . Изменение частоты переключени  токоограничивающего дроссел  путем изменени  напр жени  питани  инвертора позвол ет достаточно простым способом измен ть в широких пределах ток, протекающий через люминесцентную лампу, и  корь ее свечени .

Экономический эффект достигаетс  за счет уменьшени  потерь электроэнергии .

Claims (2)

1.. Авторское свидетельство СССР 603156, кл. Н 05 В 41/16, 15.04.78.

2. За вка ФРГ 2855820,

5 кл. Н 05 В 41/29, 03.07.80.