RU2168288C2 - Apparatus for igniting gas discharge bulbs - Google Patents

Abstract

FIELD: electrical engineering, namely ignition of gas discharge bulbs used for street illumination. SUBSTANCE: apparatus includes ballast type electric current limiting element 8; rectifier 1-6 with doubled rectified voltage; capacitor 7 shunting noise at input of apparatus, electrical capacitance 9,10 connected with adjacent terminals of bulbs 11. Capacitors 5,6 of rectifier and electrical capacitance include electrolytical capacitors 9,10 having capacitance 50-100 microfarads. EFFECT: enhanced reliability of ignition of valid gas discharge bulbs and also gas discharge bulbs with burnt out incandescence filament, increased efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к зажиганию газоразрядных ламп, используемых для наружного освещения. The invention relates to electrical engineering, in particular to the ignition of discharge lamps used for outdoor lighting.

Известно устройство для запуска ртутно-кварцевой лампы с пусковым электродом, содержащее мостовой выпрямитель, конденсатор-ограничитель на входе и балластный конденсатор (см. а.с. 856047, H 05 B 41/34, заявл. 10.01.78 г., опубл. 15.08.81 г.). A device for starting a mercury-quartz lamp with a starting electrode, comprising a bridge rectifier, an input capacitor-limiter and a ballast capacitor (see AS 856047, H 05 B 41/34, claimed. 01.10.78, publ. 08/15/81 g.).

Это устройство позволяет при малых значениях тока через лампу (порядка 1-2% от номинального) поджигать лампу вновь, но оно не позволяет обеспечить нормальную работу лампы с перегоревшей нитью. This device allows for small currents through the lamp (about 1-2% of the nominal) to ignite the lamp again, but it does not allow for normal operation of the lamp with a burnt thread.

Известно устройство для питания газоразрядной лампы (см. з. 92009665, H 05 B 41/00, 41/46, заявл. 04.12.92 г., опубл. 20.01.95 г.). A device is known for powering a discharge lamp (see p. 92009665, H 05 B 41/00, 41/46, decl. 04.12.92, publ. 20.01.95).

Это устройство содержит мостовой двухполупериодный выпрямитель, балласт, конденсаторы. Однако это устройство содержит стартер и позволяет восстанавливать нормальную работу считавшихся сгоревшими люминисцентных ламп мощностью 36 и 40 Вт. This device contains a bridge half-wave rectifier, ballast, capacitors. However, this device contains a starter and allows to restore the normal operation of 36 and 40 W fluorescent lamps considered to be burnt out.

Известно устройство для зажигания люминисцентных ламп, собранное на четырех полупроводниковых диодах и трех конденсаторах (см. з. 93035324, H 05 B 41/23, заявл. 08.07.93 г.). A device for ignition of fluorescent lamps, assembled on four semiconductor diodes and three capacitors (see p. 93035324, H 05 B 41/23, decl. 08.07.93).

Известно также устройство для бесстартерного зажигания и питания люминисцентной лампы (см. з. 93006513, заявл. 02.02.93 г., H 05 B 41/23). Это устройство содержит выпрямитель, выполненный в виде диодного моста, балласт и емкость, состоящую из двух последовательно расположенных конденсаторов, которые связаны с соединенными смежными выводами электродов лампы. Это устройство выбрано в качестве ближайшего аналога. A device is also known for nonstarter ignition and power supply of a fluorescent lamp (see p. 93006513, decl. 02.02.93, H 05 B 41/23). This device contains a rectifier made in the form of a diode bridge, a ballast and a capacitance consisting of two series-connected capacitors that are connected to connected adjacent terminals of the lamp electrodes. This device is selected as the closest equivalent.

Известные устройства для зажигания перегоревших газоразрядных ламп содержат известные и общие признаки: выпрямитель, балласт, лампу. Известные устройства решают проблему зажигания люминесцентных ламп. Однако в радиотехнической промышленности раньше широко использовались электролитические конденсаторы емкостью 50-100 мкФ. Основное достоинство этих конденсаторов - большая емкость при сравнительно небольших габаритных размерах. Эти конденсаторы широко применялись в нашей стране при изготовлении радиотехнической, радиолокационной и телевизионной аппаратуры. Выпускались эти конденсаторы в больших количествах и в качестве запасных для изготавливаемой аппаратуры. Большое количество таких конденсаторов было на складах заводов-изготовителей и армейских складах. В связи с переходом на новую элементную базу при изготовлении радиотехнической, радиолокационной и телевизионной аппаратуры, выпущенные ранее, электролитические конденсаторы емкостью 50-100 мкФ оказались невостребованными. Known devices for igniting burned-out discharge lamps contain well-known and common features: a rectifier, ballast, lamp. Known devices solve the problem of ignition of fluorescent lamps. However, in the radio industry, previously used electrolytic capacitors with a capacity of 50-100 microfarads. The main advantage of these capacitors is their large capacitance with relatively small overall dimensions. These capacitors are widely used in our country in the manufacture of radio engineering, radar and television equipment. These capacitors were produced in large quantities and as spare for manufactured equipment. A large number of such capacitors were in the warehouses of manufacturers and army warehouses. In connection with the transition to a new element base in the manufacture of radio engineering, radar and television equipment, previously released electrolytic capacitors with a capacity of 50-100 microfarads were unclaimed.

В настоящее время для общего освещения широко используются дуговые ртутные люминесцентные лампы с исправленной известностью (ДРЛ). При больших количествах эксплуатируемых ДРЛ стоимость замены перегоревших ДРЛ становится одной из основных статей расхода. Перегоревшие лампы, содержащие ртуть, необходимо утилизовать: утилизация невостребованных электролитических конденсаторов емкостью 50-100 мкФ и утилизация перегоревших ДРЛ требует больших средств. Currently, for general lighting, Arc Reclaimed Mercury Fluorescent Lamps (DRL) are widely used. With large quantities of operated DRLs, the cost of replacing burned out DRLs becomes one of the main expense items. Discharged lamps containing mercury must be disposed of: Disposal of unclaimed electrolytic capacitors with a capacity of 50-100 uF and disposal of burned-out DRLs require a lot of money.

Решаемая изобретением задача состоит в том, чтобы создать устройство для зажигания газоразрядных ламп, как с целыми, так и с перегоревшими нитями, но при этом в качестве конденсаторов, применяемых в устройстве для зажигания газоразрядных ламп, использовать невостребованные электролитические конденсаторы емкостью 50-100 мкФ. Это позволит не только уменьшить число отходов в виде перегоревших ДРЛ, но и использовать невостребованные электролитические конденсаторы емкостью 50-100 мкФ. Следовательно, утилизация таких ДРЛ и конденсаторов будет исключена, средства, необходимые для проведения утилизации, будут сэкономлены. The problem solved by the invention is to create a device for igniting gas discharge lamps, both with whole and burnt filaments, but use unclaimed electrolytic capacitors with a capacity of 50-100 μF as capacitors used in the device for igniting gas discharge lamps. This will not only reduce the amount of waste in the form of blown DRL, but also use unclaimed electrolytic capacitors with a capacity of 50-100 microfarads. Consequently, the disposal of such DRL and capacitors will be eliminated, the funds necessary for disposal will be saved.

Сущность изобретения заключается в том, что, кроме известных и общих признаков, а именно выпрямителя, балластного токоограничивающего элемента и электрической емкости, выводы которой подсоединены к смежным выводам газоразрядной лампы, устройство характеризуется тем, что выпрямитель содержит выпрямитель с удвоением напряжения, дополнительно введена емкость, шунтирующая помехи на входе устройства, а емкость выпрямителя и электрическая емкость содержат электролитические конденсаторы емкостью 50-100 мкФ. The essence of the invention lies in the fact that, in addition to known and common features, namely a rectifier, a ballast current-limiting element and an electric capacitance, the terminals of which are connected to adjacent terminals of a gas discharge lamp, the device is characterized in that the rectifier contains a rectifier with voltage doubling, an additional capacitance is introduced, shunting noise at the input of the device, and the rectifier capacitance and electric capacitance contain electrolytic capacitors with a capacity of 50-100 uF.

Использование в устройстве выпрямителя с удвоением напряжения позволяет с помощью конденсаторов и диодов выпрямителя удвоить напряжение в момент запуска лампы, нити накала которой могут быть ранее перегоревшими. За счет сформированного удвоенного напряжения осуществляется запуск лампы. Шунтирующий конденсатор на входе схемы не пропускает помехи в схему выпрямления. Дополнительные конденсаторы в выпрямителе, совместно с диодами, способствуют также повышению напряжения, что обеспечивает надежный запуск лампы. Электрический конденсатор, подключенный к лампе, шунтирует радиопомехи. Using a rectifier with voltage doubling in the device allows using the capacitors and rectifier diodes to double the voltage at the time of starting the lamp, the filament of which can be previously blown. Due to the generated double voltage, the lamp is started. The shunt capacitor at the input of the circuit does not allow interference into the rectification circuit. Additional capacitors in the rectifier, together with the diodes, also contribute to an increase in voltage, which ensures reliable lamp start-up. An electric capacitor connected to the lamp shunts the radio noise.

Заявляемое устройство собрано на стандартных отечественных комплектующих элементах, при этом в качестве конденсаторов выпрямителя и электрической емкости использованы электролитические конденсаторы емкостью 50-100 мкФ. Использование электролитических конденсаторов, очень надежных в работе, в сочетании с выпрямителем с удвоением напряжения повышает надежность предлагаемого устройства, по сравнению с стандартными устройствами запуска ДРЛ. Именно это и подтвердили испытания заявляемого устройства, проведенные в производственных условиях заявителем. При этом в результате проведенных испытаний был выявлен новый, дополнительный эффект: режим работы ДРЛ, при использовании заявляемого устройства, более экономичен, следовательно, срок эксплуатации ДРЛ увеличивается. При этом предлагаемое устройство позволяет зажигать одну, две и более ламп одновременно. The inventive device is assembled on standard domestic components, while electrolytic capacitors with a capacity of 50-100 μF are used as rectifier capacitors and electric capacitance. The use of electrolytic capacitors, which are very reliable in operation, in combination with a rectifier with doubling the voltage increases the reliability of the proposed device, in comparison with standard start-up devices of the DRL. This is exactly what the tests of the claimed device, carried out in the production environment by the applicant, confirmed. Moreover, as a result of the tests, a new, additional effect was revealed: the mode of operation of the DRL, when using the inventive device, is more economical, therefore, the life of the DRL is increased. Moreover, the proposed device allows you to light one, two or more lamps at the same time.

При испытаниях заявляемого устройства заявитель сравнил величины рабочих и пусковых токов при использовании стандартной схемы запуска и при использовании заявляемого устройства. Данные о величине рабочих и пусковых токов, полученные в процессе проведенных заявителем испытаний, приведены в таблице. When testing the inventive device, the applicant compared the values of the operating and inrush currents using a standard starting circuit and when using the inventive device. Data on the magnitude of the operating and starting currents obtained during the tests conducted by the applicant are shown in the table.

Испытания показали также, что заявляемое устройство надежно работает и при изменении входного напряжения. Лампа надежно зажигается при уменьшении напряжения до 130 В и при его повышении до 320 В. Испытания также показали, что предлагаемое устройство позволяет надежно восстанавливать нормальную работоспособность ДРЛ мощностью от 80 до 2000 Вт. Tests also showed that the inventive device works reliably even when the input voltage changes. The lamp lights up reliably when the voltage decreases to 130 V and when it increases to 320 V. Tests also showed that the proposed device allows you to reliably restore the normal operation of DRL power from 80 to 2000 watts.

Несмотря на известность отдельных отличительных признаков в целом, указанной самостоятельно-функциональной совокупности не обнаружено. Предлагаемое техническое решение обладает "новизной", так как характеризуется наличием отличительных от прототипа признаков. Despite the fame of the individual distinctive features in general, the indicated self-functional population was not found. The proposed technical solution has a "novelty", as it is characterized by the presence of distinctive features from the prototype.

Заявителем были проведены патентные исследования, в результате которых были отобраны технические решения, содержащие вышеназванные отличительные признаки. Анализ этих решений показал, что отличительные признаки в этих решениях не указывают на преобразования, совпадающие с преобразованиями, обусловленными наличием этих признаков в заявляемом решении. Поэтому данное решение соответствует критерию "изобретательский уровень". The applicant conducted patent studies, as a result of which technical solutions were selected containing the above distinguishing features. An analysis of these decisions showed that the distinguishing features in these decisions do not indicate transformations that coincide with the transformations due to the presence of these signs in the claimed solution. Therefore, this solution meets the criterion of "inventive step".

Изобретение является промышленно применимым. The invention is industrially applicable.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная схема устройства. The invention is illustrated in the drawing, which shows a schematic diagram of a device.

Устройство содержит диоды 1, 2 и конденсаторы 5, 6, которые в совокупности выполняют функцию выпрямителя с удвоением выпрямленного напряжения. Диоды 3, 4 и конденсаторы 9, 10 повышают надежность запуска лампы 11. При этом конденсаторы 9, 10 шунтируют радиопомехи. Конденсатор 7 шунтирует помехи на входе устройства, а конденсатор 8 выполняет роль балласта. The device contains diodes 1, 2 and capacitors 5, 6, which together act as a rectifier with a doubling of the rectified voltage. Diodes 3, 4 and capacitors 9, 10 increase the reliability of starting the lamp 11. At the same time, capacitors 9, 10 shunt the radio noise. The capacitor 7 shunts the noise at the input of the device, and the capacitor 8 acts as a ballast.

Один вывод конденсатора 7 соединен со входом устройства и с анодом диода 2, катодом диода 1 и точкой соединения конденсаторов 5 и 6. Другой вывод конденсатора 5 соединен с точкой соединения катодов диода 2 и диода 3, одним выводом конденсатора 10 и одним выводом лампы 11. Другой вывод конденсатора 6 соединен с точкой соединения анодов диода 1 и диода 4, одним выводом конденсатора 9 и другим выводом лампы 11. One terminal of the capacitor 7 is connected to the input of the device and to the anode of the diode 2, the cathode of the diode 1 and the connection point of the capacitors 5 and 6. Another terminal of the capacitor 5 is connected to the connection point of the cathodes of the diode 2 and diode 3, one terminal of the capacitor 10 and one terminal of the lamp 11. Another terminal of the capacitor 6 is connected to the connection point of the anodes of the diode 1 and diode 4, one terminal of the capacitor 9 and the other terminal of the lamp 11.

Конденсаторы 9, 10 соединены последовательно. Другой вывод конденсатора 7 соединен с другим входом устройства и одним выводом конденсатора 8, другой вывод которого подсоединен к точке соединения анода диода 3 и катода диода 4. Capacitors 9, 10 are connected in series. Another terminal of the capacitor 7 is connected to another input of the device and one terminal of the capacitor 8, the other terminal of which is connected to the connection point of the anode of the diode 3 and the cathode of the diode 4.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При подаче напряжения сети на вход устройства на электроды лампы 11 подается удвоенное напряжение. Лампа зажигается и в схеме устанавливается рабочий режим. Величины емкостей конденсаторов 5, 6, 9, 10 подобраны таким образом, что ранее непригодные к эксплуатации ДРЛ работают и создают световой поток. Рабочий и пусковые токи лампы имеют меньшую величину, чем при использовании стандартных схем. When the mains voltage is applied to the device input, double voltage is applied to the electrodes of the lamp 11. The lamp lights up and the operating mode is set in the circuit. The capacitance values of the capacitors 5, 6, 9, 10 are selected in such a way that previously unsuitable DRLs operate and create a luminous flux. The operating and starting currents of the lamp are smaller than when using standard schemes.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет не только надежно запускать перегоревшую ДРЛ, но и увеличить срок службы лампы, по крайней мере в 5 раз, за счет уменьшения пускового и рабочего тока и ограничения пульсации тока. При этом исключается необходимость утилизации как невостребованных электролитических конденсаторов емкостью 50-100 мкФ, так и перегоревших ДРЛ. Происходит экономия средств, необходимых для утилизации, как невостребованных электролитических конденсаторов емкостью 50-100 мкФ, так и ДРЛ с перегоревшими нитями накала. Кроме того, снижается нагрузка на окружающую среду, так как процесс утилизации ДРЛ экономически небезопасен. И, наконец, снижается потребление ДРЛ электроэнергии, при сохранении светотехнических характеристик ДРЛ, что в масштабах страны приносит ощутимый экономический эффект. Thus, the proposed device allows not only to reliably start a blown DRL, but also to increase the lamp life by at least 5 times, by reducing the starting and operating current and limiting the ripple of the current. This eliminates the need for disposal of both unclaimed electrolytic capacitors with a capacity of 50-100 μF, and blown DRL. This saves the money needed for disposal of both unclaimed electrolytic capacitors with a capacity of 50-100 uF, and DRL with burnt filaments. In addition, the load on the environment is reduced, since the process of utilizing DRL is economically unsafe. And, finally, electricity consumption of DRL is reduced, while maintaining the lighting characteristics of DRL, which brings a tangible economic effect nationwide.

Claims (1)

Устройство для зажигания газоразрядной лампы, содержащее балластный токоограничивающий элемент, выпрямитель и электрическую емкость, выполненную на последовательно соединенных конденсаторах, шунтирующих радиопомехи, выводы которой подсоединены к выводам газоразрядной лампы, отличающееся тем, что диоды 1,2 и конденсаторы 5,6 выполняют функцию выпрямителя с удвоением напряжения, при этом катод диода 1, анод диода 2 и точка соединения конденсаторов 5,6 подключены к входу устройства и одному выводу конденсатора, шунтирующего помехи на входе устройства, другой вывод которого соединен с другим входом устройства и одним выводом конденсатора , являющегося балластным токоограничивающим элементом, другой вывод которого подключен к аноду диода 3 и катоду диода 4, при этом другой вывод конденсатора 5 подключен к точке соединения катодов диода 2 и диода 3 и к одному выводу газоразрядной лампы, другой вывод конденсатора 6 подключен к точке соединения анодов диода 1 и диода 4 и к другому выводу газоразрядной лампы, при этом конденсаторы 5,6 выпрямителя и конденсаторы электрической емкости выполнены на электролитических конденсаторах емкостью 50 - 100 мкФ. A device for igniting a gas discharge lamp, comprising a ballast current-limiting element, a rectifier and an electric capacitance made on series-connected capacitors shunting the radio noise, the terminals of which are connected to the terminals of the gas discharge lamp, characterized in that the diodes 1,2 and capacitors 5,6 perform the function of a rectifier with doubling the voltage, while the cathode of the diode 1, the anode of the diode 2 and the connection point of the capacitors 5.6 are connected to the input of the device and one output of the capacitor, shunting the input noise a device, the other terminal of which is connected to another input of the device and one terminal of the capacitor, which is a ballast current-limiting element, the other terminal of which is connected to the anode of the diode 3 and the cathode of the diode 4, while the other terminal of the capacitor 5 is connected to the junction point of the cathodes of the diode 2 and diode 3 and to one terminal of the discharge lamp, another output of the capacitor 6 is connected to the connection point of the anodes of the diode 1 and diode 4 and to the other output of the discharge lamp, while the rectifier capacitors 5.6 and the capacitors of the electric capacitance in Full electrolytic capacitor capacity of 50 - 100 uF.

Images