Устройство для стабилизации режима горения газоразрядной лампы

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ 4 ЕТЕЛЬСТВУ.Г Ьеударстваннмй квмнтет СССР на делам нзфбретеннй н втнрмтнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТААВИЛИЗАЦИИ РЕЖЙМА ГОРЕНИЯ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ1Изобретение отакатся к области электротехники и предназначено для стабилизациирежима горения гаэоразрядных ламп с цомовюьто пстлупроводниковых приборов и может быть использовано в осветительных установках широкого про 5 ФИЛЯ еВ ряде известных устройств такого рода в качестве элемента, стабилизирую-. щего "разряд в лампе, испощэуется транзистор, работающий в активном ре- И.Из известных устройств такого типа наиболее близким по техническойсущности является усяюйство для пита- д ния одной гаэораэрядной лампы от однофаэной сети промышленной частоты, которое содержит четырехплечий выпрямительный мост н включенный в его диагональ стабилизирующий блок 2.Стабилизирующий блок в этом устройстве содержит токоограничивающий транзистор ч элементы, управляющие его работой: резистор, шунтирующий коллекторный переход транзистора, резистор в эмиттерный цепи н опорный элемент - стабилитрон. Прн .горящей лампе управляющийпереход транзистора нвходится "под воздействием сигнала, равного алгебраической сумме двух напряжений: опорного нпадения на эмнттерном резисторе, что нопределяет работу транзистора в режиме стабилизатора тока. Однако этому устройству присущ ряд существенных недостатков, среди которых основанными являются наличие заметной паузы в токе лампы, что недопустимо по причине резкогоувеличения пульсаций светового потока н снижения срока службы ламп; значительные потери мощности на ограничивающем транзисторе. Попытка снижения потерь мощности эа счет увеличения коэффициента .тт 1, равного отношению напряжения на горящей лампе к.напряжепню сети, приводит к еще большему увеличению паузы в токе лампы,Целью настоящего изобретенйя является увеличение КПД устройства и уменьшение пульсаций светового потока лампы.Для достижения поставленной цели,в устройстве, содержащем подключейныйк сети четырехплечий выпрямительныймост, в диагональ хоторого включеныстабилизирующий блок и клеммы для подключения гаэоразрядной лампы, новйм, является то, что указанный стабилизируюший блок выполнен в виде двух последовательносоединенных идентичных стабилизаторов тока, общая точка которыхсоединена с клеммой для подключениялампы, а устройство снабжено двумя ком-,15мутируюшими элементами, один из которыхвходом подключен к первому стабилизаторувыходом - ко второму а,другой - входом" к" перйому, причем вторы клемма для 20подключения лампы соединяется с нулевым проводом сети. Каждый стабилизатортока содержит транзистор, коллекторныйпереход которого зашунтирован резистором, а эмиттерный - последовательносоединенными опорным стабилитроном ирезнегОром, причем параллельно эмиттерному резистору первого стабилизаторавключены входные клеммы первого коммутирующего элемента, выходные клеммы 50"которого подключейьцарапнемно"опор-, "ному стабилитрону второго стабилизатора; а параллельно" эмиттерному резистору .второго стабилйзатора-включенывходныеклеммы второго коммутирующего элемен- З 5та, выходные клеммы которого подключеныпараллельно о йсрному стабилитрону первого стабилизатора,В качестве коммутирующих элементовмогут бьггь использованы фоторезисторные 40оптроны, входными цепями которых служат фотодиоды, а выходными - фотореэисторы. "С целью улучшения согласования вы 45ходного сопротивления фоторезистора оптрна с входным сойротиВлением "транж стора стабилизатора тока, параллельноопорному стабилитрону каждого из ста билизаторов включен согласующий транзистор, коллектор которого соединен скатодом стабилитрона, эмиттер - с анодом, база - с одним из выводов фоторе оистора соответствующего оптрона, а вто-, .рой вывод фоторезистора этого жеоптфона - с коллектором силового транзистора этого же стабилизатора;Сущность изобретения поясняетсячертежами, где на фиг. 1 изображена 738199 4блок-схема устройства согласно изобретению; на фиг, 2 - принципиальная схема устройства; на фиг. 3 - принципиальная схема варианта устройства; на фиг.4 временные диаграммы, поясняющие прин цип действия устройства,Устройство (фиг.1) подключено кклеммам двух фаз, например 1 и 2,трехфазной сети 1,2,3. К этой сети через выпрямительный мост на однотипныхдиодах 4 и два последовательно соединенных стабилизатора тока 5 и 6 подключена газоразрядная лампа 7, второй электрод которой соединен с выводом нулевогопровода 8 трехфазной сети, Между стабилизаторами 5, 6 включены коммутирующие элементы О, 10. Параллельно эмиттерному резистору 11 стабилизатора 5(фиг.2) включены входные клеммы 12,13 коммутирующего элемента 9, выходные клеммы 14, 15 которого подключены параллельно опорному стабилитрону16 стабилизатора 6. Параллельно эмиттерному резистору 17 стабилизатора 6включенывходные клеммы 18, 19 коммутирующего элемента 10, выходные клеммы 20, 21 которого подключены парал-лельно опорному стабилитрону 22 стабилизатора 5. В каждом из стабилизаторов коллекторный переход транзистора зашунтирован резистором: в стабилизаторе 5 переход транзистора 23зашуйтирован резистором 24, а в ста. билизаторе 6 переход транзистора 25зашунтирован резистором 26.При использовании в качестве коммутирующих элементов 9, 10 оптронов,входными цепями коммутирующих элементовслужат фотодиоды 27, 28, а выходнымй - фоторезисторы 29, 30, причеманоды фотодиодов 27 и 28 соединены сэмиттерами транзисторов 23, 25 соответственно,/оВ другом варианте устройства (фиг.3)параллельно опорному стабилитрону 22стабилизатора 5 включен согласующий транзистор 31, коллектор которого соединен скатодом а эмиттер - с анодом стабилитрона 22. База транзистора 31 соединена с одним из выводов фоторезистора 30ойтрона 10, второй вывод которого под ключен к коллектору транзистора 23. Ана-.логично параллельно опорному стабилитрону 16 стабилизатора 6 включен согласующий транзистор, коллектор которого соединен с катодом, а эмиттер - с анодомстабилитрона 16, База транзистора 32соединена с одним из выводов фоторезистора 29 оптрона 9, второй вывод которого подключен к коллектору транзистора 25.Устройство работает следующим образом, (см. фиг, 4).Рассмотрение начнем с произвольного 5 момента времени, например с момента 1, когда напряжение фазы 2 отрицательно и превышает по абсолютюй величине напряжение фазы 1, Ток через лампу протекает от нулевого цророда сети .8 по 10 контуру: стабилизатор тока 6, диод 4, фаза 2. При этом коммутирующий элемент 10 поддерживает стабилизатор тока 5 в запертом состоянии, чем исключается попадание увеличивавшегося напряжения фазы 1 в нагрузку. В этом состоянии устройство находится до момента , когда напряжение фазы 2 снижается до напряжения горения лампы, лампа переьацочается на фазу 1 и ток 20 в ней скачком изменяет направление. Начинается интервал 1 -5, на протяжении которого ток через лампу протекает из фазы 1 по контуру; диод 4, стабилиза 1 ор 5, нулевой вывод 8. С момента 1, когданапряжение фазы 2 сравнивается с напряжением фазы 1, ток через лампу, не измещя йаправле ния, начнег протекать по контуру: фаза 2, диод 4, стабилизатор 5, нулевой вывод 8. В момент времени 14 напряжение фазы 2 снизится до напряжения горения лампы, лампа переключится на фазу 1, ток в ней изменяет направление и далее процессы повторяются.. 35Как следует из временных диаграмм, форма тока через лампу в устройстве близка к пряМоугольной и практически не зависит от изменения напряжения сети в ши роких пределах. Этим достигается почти ф полное исключение пульсаций светового потока лампы и возможность повышения величины коэффициента т, а следовательно, КПД устройства.45Формула изобретения1, Устройство для стабилизации режима горения газоразрядной лампы, содержащее четырехплечий выпрямительный мост, подключенный к сети, в диагональ которого включен стабилизирующий блок, и клеммы для подключения гаэораэрядной55 лампы,о тличаюшеес ятем, что, с целью повышения КПД устройства и уменьшения пульсаций светового потока,указанный стабилизирующий блок выполненв виде двух последовательно соединенныхидентичных стабилизаторов тока, общаяточка которых соединена. с клеммой дляподключения лампы, а устройство снабжено двумя коммутирующими элементами,один иэ которых входом подключен к первому стабилизатору, выходом - ко второму, а другой - входом ко второму стабилизатору, а выходом - к первому, причем вторая клемма для подключения лампысоединяется с нулевым проводом сети.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что каждый стабилизатортока содержит транзистор, коллекторныйпереход которого зашунтирован резистором, а эмиттерный - последовательносоединейными опорным стабилитроном ирезистором, причем параллельно эмиттерному резистору первого стабилизаторавключены входные клеммы первого коммутирующего элемента, выходные клеммыкоторого подключены параллельно опорному стабилитрону второго стабилизатора, а параллельно эмиттерному резистору второго стабилизатора включенывходные клеммы второго коммутирующегоэлемента, выходные клеммы которогоподключены параллельно опорному стабилитрону первого стабилизатора.3. Устройство но и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что в качестве коммутирующих элементов использованы фотореэисторные оптроны, входными цепями которых служат фотодиоды, а выходными -фоторезисторы,4. Устройство по пп. 1 -3, о т л ичающеесятем,что,с цельюулучшения согласования выходного сопротивления фоторезистора оптрона с выходным сопротивлением транзистора стабилизатора тока, параллельно опорномустабилитрону каждого из стабилизатороввключен согласующий транзистор, коллектор которого соединен с катодом стабилитрона, эмиттер - с анодом, база -с одним из выводов фотореэистора соответствующего оптрона, а второй выводфотореэистора этого же оптрон - сколлектором силового транзистора этогоже стабилизатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США % 3482145,кл. 315-206, 1967.2, Патент США % 324999,кл. 315-98, 1962 (прототип).738199 ОС,ф 834/39 Тираж 885 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4Заказ филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 1 Составитель Н. НестеренкоВ. Левятов Техред А. Щепанская Корректор Г. Решетняк