Устройство для стабилизации разряда газоразрядной лампы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 91 1) 4 Н 05 В 41/2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЗАЦИИ РА троиФиг.1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический светотехнический институт(56) Справочная книга по светотехнике. / Под ред. Ю,Б. Айзенберга,М,: Энергоиздат, 1983, с. 149.Патент США Р 3969652,кл. Н 05 В 41/29, 1976,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАВИЛИРЯДА ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ(57) Изобретение относитсятехнике, в частности к.пуск рующим аппаратам для газоразрядныхламп. Целью изобретения является повышение надежности и КПД. Устр-восодержит мостовой инвертор на управляемых ключах 1-4, переключающий элемент 14, блок управления 18 и др.элементы, Благодаря выполнению переключающего элемента 14 симметричным,введению дополнительного обратногодиода 13 и накопительного конденсатора 16 в устр-ве происходит совмещение части балластных функций дросселем Фильтра 12. Необходимая огибающая тока лампы создается путем разряда во время пауз сетевого тока предварительно заряженного конденсатора16. Через ключевые элементы 1-4 инвертора проходит только часть токалампы, что уменьшает их загрузку ипотери. 4 ил.Изобретение относится к электротехнике, в частности к пускорегулирующим аппаратам для газоразрядныхламп (ГРЛ).Цель изобретения - повышение надежности и КПЛ.На фиг 1 изображена схема устройства для стабилизации разряда ГРЛ;на фиг. 2 - схема блока управления;на фиг.3 и 4 - временные диаграммы 10токов и напряжений.Устройство содержит мостовой инвертор на управляемых ключах 1-4(фиг. 1) с шунтирующими диодами 5-8,к выходным выводам которого подключена цепь из последовательно соединенных корректирующего дросселя 9 иГРЛ 10, первый обратный диод 11, катодом подключенный к точке соединения первого вывода дросселя фильтра12, анода второго обратного диода 13и переключающего элемента 14, другойвывод которого связан с клеммой 15для подключения сети, и конденсатор16. При этом второй вывод дросселя12 фильтра и вторая клемма 17 для подключения сети соединены с выходнымивыводами мостового инвертора, а переключающий элемент 14 выполнен в виде ключа переменного тока.30Устройство также содержит блок 18управления работой управляющих ключей 1-4 мостового инвертора и переключающего элемента 14,Блок 18 управления (фиг. 2) выполнен в виде генератора 19 прямоугольных импульсов, двух блоков 20 и 21формирования длительности импульсови блока 22 временного сдвига, выполненных на основе ждущих мультивибраторов, интегратора 23, датчика 24 тока лампы, распределителя 25 импульсов, выполненного на базе Т-триггера, и двух блоков 26 и 27 совпаденияна логических элементах И-НЕ 28-31, 45 При этом выход датчика 24 тока лампы связан через интегратор 23 с управляющими входами ждущих мультивибраторов блоков 20 и 21 формирования длительности импульсов, выход первого из которых соединен с управляющим входом переключающего элемента 14, а выход второго подключен к одному из входов блоков 26 и 2 совпадения импульсов, вторые входы которых связаны с соответствующими выходами распределителя 25 импульсов, а выходы каждого из них подключены к управляющим входам соответствующихключей 1-4 мостового инвертора, причем тактирующие входы первого блока20 формирования длительности импульсов и распределителя 25 импульсовнепосредственно, а второго блока 21формирования длительности импульсачерез блок 22 временного сдвига подключены к выходу генератора 19 прямоугольных импульсов.Устройство работает следующим образом,Во время открытого состояния переключающего элемента 14 (промежутоквремени Т, -фиг, 3) к напряжениюисточника питания подключены последовательно соединенные дроссель 12 фильтра, корректирующий дроссель 9 иГРЛ 10. На этом этапе ток лампыравен входному току 1 и определяетехся напряжением источника питания ииндуктивностью указанных дросселей,При достижении уровня, определяемого условиями создания синусоиды егоогибающей, от блока 18 управления поступает сигнал на размыкание элемента 14 (момент времени , фиг. 3).Начиная с момента Т, до моментапроисходит возвращение энергии, запасенной в дросселях 9 и 12, в накопительный конденсатор 16. На этом этапе происходит его разряд по следующим двум контурам: дроссель 12 фильтра - шунтирующий диод 5 - конденсатор 16 - обратный диод 11 - дроссель12 фильтра; корректирующий дроссель9 - ГРЛ 10 - шунтирующий диод,7 -конденсатор 16 - шунтирующий ди д 6 -корректирующий дроссель 9.В промежутке времени 1 - С происходит формирование необходимо" огибающей тока лампыпутем разряда наикопительного конденсатора 16 с помощью мостового инвертора; в первомслучае ток через лампу 1 от заряженного конденсатора 16 протекает по контуру конденсатор 16 - ключ 1 в , корректирующий дроссель 9 - ГРЛ 10 -ключ 4 - конденсатор 16, а во втором(показан на фиг. 3 пунктиром) конденсатор 16 - ключ 3 - ГРЛ 10 - корректирующий дроссель 9 - ключ 2 - конденсатор 16.В момент временитранзисторы мостового инвертора запираются и энер.гия, накопленная в индуктивности 9, возвращается в накопительный конденсатор по цепи: корректирующий дрос1350851 сель 9 - ГРЛ 10 - шунтирующий диод 7 - конденсатор 16 - шунтирующий диод 6 - корректирующий дрсссель 9, шунтирующий диод 5 - конденсатор 16 -5 шунтирующий диод 8 - ГРЛ 10 - дроссель 9 (во втором случае).Далее следует интервал временина котором процессы, происходящие в схеме, качественно аналогич ны рассмотренным ранее на этапеПосле возврата энергии дросселя 9 в накопительный конденсатор 16 процессы в схеме для положительной полу- волны питающего напряжения повторя ются. Для отрицательной полуволны питающего напряжения процессы в устройстве аналогичны рассмотренным,Формирование синусоидальной огибающей входного тока 1осуществля ется посредством введения обратной связи (ОС) по среднему значению тока за интервал его протекания (с, - с, ) и выбором соответствующих коэффициентов передачи интегратора 23 и бло ка 20 формирования длительности. В результате на входе ключа 14 формируется переменная по длительности последовательность управляющих импульсов П(4 фи 1 а 3)30На фиг. 3 показаны также последовательности управляющих импульсов П1 и Пключей мостового инвертора, с помощью которых на этапах С в . ипроисходит формирование огибающей тока лампы д. В предлагаемом устройстве возможно также регулирование огибающей тока лампы 1 при синусоидальном входном токе(фиг.4) Регулирование огибающей тока лампы 40 осуществляется изменением амплитуды и длительности разрядного тока накопительного конденсатора 16, что достигается изменением длительности управляющих импульсов 04 и 045 (фиг. 4), поступающих на ключи 1, 4 и 2, 3 мостового инвертора, с помощью введения дополнительной ОС по среднему значению токав интервале его протекания С, - . Эта ОС осу ществляется аналогично рассмотренной, с той лишь разницей, что проинтегрированный интегратором 23 сигнал с датчика 24 тока воздействует на временную цепь ждущего мультивибратора блока 21 формирования длительности.При этом оптимальной огибающей тока лампы следует считать такую, при которой коэффициент пульсаций светового потока не превышает заданныезначения. На фиг. 4 приведен примертакой огибающей, где посредством введения ОС среднее значение тока лампыпсцдержизается на постоянномуровне,Благодаря выполнению переключающего элемента симметричньм введением дополнительного обратногс диода и накопительного конценсатора в устройстве происходит совмещение части балластных функций дрссселем фильтра сети. Необходимая огибающая тока лампы создается путем разряда во время пауз сетевого тока предварительно заряженного конденсатора, При этом через ключевые элементы инвертора проходит только часть тока лампы, что уменьшает их загрузку и потери, а следовательно, повышает надежность и. КПД устройства. Формула изобретения Устройство для стабилизации разрядагазоразрядной лампы, содержащее мостовой инвертср на управляемых ключах с шунтирующими диодами, выходные выводы кстсрсгс связаны с выводами для поцключения газоразрядной лампы, первый обратный диод, катодом подключенный к объединенным выводам дросселя фильтра и переключающего элемента, другой вывод которого соединен с одним из выводов для подключения сети, другой вывод для подключения сети, при этом анод первого обратного диода подключен к тому входному выводу мостового инвертсра, к которому подсоединены аноды его шунтирующих диодов, блок управления. работой переключающего элемента и ключей мостового инзертора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и КПД, введены второй обратный диод, анод которого соединен с катодом первого обратного диода, а,катод - с другим входным выводом мостового инвертора, накопительный конденсатор, включенный между входными выводами мостового инвертсра, корректирующий дросссль, через который выходные выводы мостового инвертора связаны с выводами для подключения газоразрядной лампы, переключающий элемент выполнен в виде ключа переменного тока, а блок управления работой переключа 1350851ющего элемента и ключей мостовогоинвертора выполнен в виде генератора прямоугольных импульсов, двух блоков формирования длительности импульса, блока временного сдвига, интегратора, датчика тока лампы, распределителя импульсов и двух блоков совпадения, при этом выход датчика токалампы связан через интегратор с управляющими входами блоков формирования длительности импульсов, выходпервого из которых связан с управляющим входом переключающего элементаа выход второго подключен к одному из выходов блока совпадения импульсов, вторые входы которых связаны ссоответствующими выходами распределителя импульсов, а выходы каждогоиз них связаны с управляющими входами соответствующих ключей мостовогоинвертора, причем тактирующие входыпервого блока формирования длительности импульса и распределителя импульсов непосредственно, а второгоблока формирования длительности импульсов через блоки временного сдвига подключены к выходу генераторапрямоугольных импульсов.1350851 аг,4 орректор А. Тяс одписно д. 4/5 Составитель Л. КрасновРедактор А. Шишкина Техред М.Моргентал Тираж 799Государственного комитета СС елам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб.,аказ 5300/58ВНИИПИпо д113035,Производственно-полиграфическое предприятие жгород, ул. Проектная, 4