RU73578U1 - DEVICE FOR IGNITION AND POWER OF DISCHARGE LAMPS - Google Patents

Abstract

Устройство для зажигания и питания газоразрядных ламп предназначено для зажигания и приведения в действие газоразрядных осветительных ламп высокого давления таких, как дуговые ртутные лампы. Устройство содержит диодный мост (1). Первая диагональ моста (1) подключена через конденсатор (2) к зажимам сети и зашунтирована конденсатором (3). Ко второй диагонали моста (1) подключена газоразрядная лампа (4). С электродами лампы (4) соединены две последовательные цепочки, состоящие соответственно из конденсатора (5) и терморезистора (6), конденсатора (7) и терморезистора (8). Терморезисторы (6) и (8) подключены к зажиму первой диагонали моста (1), соединенному со вторым конденсатором (2). Обеспечение безотказности работы элементов устройства и газоразрядной лампы при нестабильном напряжении питающей сети, и оптимизация сдвига тока и напряжения в цепи в рабочем режиме обеспечены за счет введения в устройство диодного моста (1), двух терморезисторов и трех конденсаторов, при этом первая диагональ моста (1) подключена последовательно со вторым конденсатором (2) к зажимам сети и зашунтирована первым конденсатором (3), ко второй диагонали моста (1) подключена газоразрядная лампа (4), с электродами которой соединены две последовательные цепочки, состоящие соответственно из третьего конденсатора (5) и первого терморезистора (6), четвертого конденсатора (7) и второго терморезистора (8), причем терморезисторы обеих цепочек подключены к зажиму первой диагонали моста (1), соединенному со вторым конденсатором (2). 1 ил.A device for igniting and supplying gas discharge lamps is intended for ignition and actuation of gas discharge lighting lamps of high pressure, such as arc mercury lamps. The device contains a diode bridge (1). The first diagonal of the bridge (1) is connected via a capacitor (2) to the terminals of the network and bridged by a capacitor (3). A gas discharge lamp (4) is connected to the second diagonal of the bridge (1). Two consecutive chains are connected to the electrodes of the lamp (4), consisting respectively of a capacitor (5) and a thermistor (6), a capacitor (7) and a thermistor (8). Thermistors (6) and (8) are connected to the clamp of the first diagonal of the bridge (1), connected to the second capacitor (2). Ensuring the trouble-free operation of the device elements and the discharge lamp under unstable voltage of the supply network, and the optimization of the current and voltage shift in the circuit in the operating mode are ensured by the introduction of a diode bridge (1), two thermistors and three capacitors, the first diagonal of the bridge (1 ) is connected in series with the second capacitor (2) to the mains terminals and is bridged by the first capacitor (3), a gas discharge lamp (4) is connected to the second diagonal of the bridge (1), with two electrodes connected to its electrodes strings consisting respectively of a third capacitor (5) and a first thermistor (6), a fourth capacitor (7) and a second thermistor (8), and the thermistors of both chains are connected to the clamp of the first diagonal of the bridge (1) connected to the second capacitor (2 ) 1 ill.

Description

Заявляемая полезная модель относится к электротехнике, в частности, к оборудованию для электрического освещения, и может быть использована для зажигания и питания газоразрядных осветительных ламп высокого давления, например таких, как дуговые ртутные лампы.The inventive utility model relates to electrical engineering, in particular, to equipment for electric lighting, and can be used to ignite and power high-pressure gas-discharge lighting lamps, for example, such as arc mercury lamps.

Известно аналогичное устройство, описанное в авторском свидетельстве СССР №144907 «Устройство для зажигания газоразрядных ламп» по классу 21f, 84/01, заявленном 03.04.1961 г. и опубликованном в «Бюллетене изобретений» №4 за 1962 г.A similar device is known, described in USSR author's certificate No. 144907 “Device for igniting gas discharge lamps” according to class 21f, 84/01, announced on 04/03/1961 and published in the “Bulletin of inventions” No. 4 for 1962.

Данное устройство для зажигания и питания газоразрядных ламп содержит последовательно подключенные к сети дроссель и лампу, параллельно которой подсоединены последовательно соединенные конденсатор и коммутирующий элемент, выполненный в виде разрядника.This device for ignition and power of gas discharge lamps contains a choke and a lamp connected in series to the network, in parallel with which a capacitor and a switching element, made in the form of a spark gap, are connected in series.

Недостатком описанного выше устройства для зажигания и питания газоразрядных ламп является недостаточная надежность, обусловленная отсутствием в схеме элементов защиты газоразрядной лампы от аномально высоких скачков напряжения в сети, вызванных, например, разрядом молнии, а также элементов защиты от бросков тока в цепи лампы при перегрузках и коротких замыканиях.A disadvantage of the above-described device for ignition and power supply of discharge lamps is the lack of reliability due to the absence in the circuit of the protection elements of the discharge lamp from abnormally high voltage surges in the network caused, for example, by lightning, as well as protection against surges in the lamp circuit during overloads and short circuits.

Кроме того, известное устройство недостаточно экономично в рабочем режиме из-за того, что индуктивная характеристика дросселя вызывает сдвиг тока в цепи относительно напряжения почти на 90°, что приводит к повышенным потерям при работе лампы.In addition, the known device is not economical in the operating mode due to the inductive characteristic of the inductor causing a current shift in the circuit relative to the voltage by almost 90 °, which leads to increased losses during operation of the lamp.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для зажигания и питания газоразрядных ламп, описанное в заявке Российской Closest to the claimed is a device for ignition and power of discharge lamps, described in the application of the Russian

Федерации на изобретение №2003104711 «Устройство для зажигания газоразрядных ламп повышенным напряжением» по классу Н05В 41/00, поданной 17.02.2003 г. и опубликованной 10.12.2004 г.Federation for invention No. 2003104711 “Device for ignition of discharge lamps of high voltage” according to class H05B 41/00, filed February 17, 2003 and published December 10, 2004

Известное устройство для зажигания и питания газоразрядных ламп содержит последовательно подключенные к сети лампу, токоограничивающий дроссель, подключенные параллельно лампе конденсатор и пороговый тиристорно-диодный ключ.The known device for ignition and power of discharge lamps contains a series-connected lamp, a current-limiting inductor, a capacitor connected in parallel with the lamp, and a threshold thyristor-diode key.

Недостатком данного устройства является невысокая надежность его работы, обусловленная наличием в схеме тиристорно-диодного ключа, поскольку тиристор является крайне уязвимым элементом, требующим для обеспечения его работоспособности наличия сложной схемы управления и прецизионного соблюдения параметров сигналов. Даже при незначительных отклонениях величин тока и напряжения при нештатных режимах в сети питания тиристор отключается или даже выходит из строя.The disadvantage of this device is the low reliability of its operation, due to the presence of a thyristor-diode key in the circuit, since the thyristor is an extremely vulnerable element that requires a complex control circuit and precise observance of signal parameters to ensure its operability. Even with slight deviations of the current and voltage during abnormal conditions in the power supply, the thyristor turns off or even fails.

Другим недостатком этого устройства является невысокая экономичность работы из-за наличия в схеме большой индуктивной нагрузки - дросселя, приводящего к удорожанию устройства, ухудшению характеристик сети и, как следствие, большим непроизводительным потерям.Another disadvantage of this device is the low cost-effectiveness due to the presence of a large inductive load in the circuit - a choke, which leads to a rise in the cost of the device, deterioration of the network characteristics and, as a result, large unproductive losses.

Таким образом, известное устройство для зажигания и питания газоразрядных ламп является недостаточно надежным и экономичным.Thus, the known device for ignition and power of gas discharge lamps is not sufficiently reliable and economical.

Задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности и экономичности работы устройства для зажигания и питания газоразрядных ламп.The objective of the claimed utility model is to increase the reliability and efficiency of the device for ignition and power of discharge lamps.

Техническим результатом, позволяющим решить указанную задачу, является обеспечение безотказности работы элементов устройства и газоразрядной лампы при нестабильном напряжении питающей сети, а также оптимизация сдвига тока и напряжения в цепи в рабочем режиме.The technical result that allows us to solve this problem is to ensure trouble-free operation of the elements of the device and the discharge lamp with an unstable voltage of the supply network, as well as the optimization of the current and voltage in the circuit in the operating mode.

Указанная задача достигается тем, что в устройстве для зажигания и питания газоразрядных ламп, содержащем подключенную к сети This problem is achieved by the fact that in the device for ignition and power of discharge lamps, containing connected to the network

газоразрядную лампу и связанный с лампой конденсатор, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, в него дополнительно введены диодный мост, два терморезистора и три конденсатора, при этом первая диагональ диодного моста подключена последовательно со вторым конденсатором к зажимам сети и зашунтирована первым конденсатором, ко второй диагонали диодного моста подключена газоразрядная лампа, с электродами которой соединены две последовательные цепочки, состоящие соответственно из третьего конденсатора и первого терморезистора, четвертого конденсатора и второго терморезистора, причем терморезисторы обеих цепочек подключены к зажиму первой диагонали диодного моста, соединенному со вторым конденсатором.a gas discharge lamp and a capacitor associated with the lamp, ACCORDING TO THE USEFUL MODEL, an additional diode bridge, two thermistors and three capacitors are introduced into it, while the first diagonal of the diode bridge is connected in series with the second capacitor to the terminals of the network and is connected by the first capacitor, connected to the second diagonal of the diode bridge gas discharge lamp, with the electrodes of which are connected two consecutive chains consisting respectively of a third capacitor and a first thermistor, a fourth capacitor and a second thermistor, and the thermistors of both chains are connected to the clamp of the first diagonal of the diode bridge connected to the second capacitor.

Введение в устройство для зажигания и питания газоразрядных ламп диодного моста с описанными выше связями позволяет стабилизировать работу всего устройства, а значит и лампы при нештатных режимах в сети питания, снизив их влияние на устойчивость ее свечения, позволяет тем самым повысить надежность и экономичность работы всего устройства.The introduction into the device for ignition and power of gas-discharge lamps of a diode bridge with the above-described connections makes it possible to stabilize the operation of the entire device, and hence the lamps under abnormal conditions in the power supply network, reducing their effect on the stability of its glow, thereby improving the reliability and efficiency of the entire device .

Добавление в устройство второго конденсатора и введение в устройство для зажигания и питания газоразрядных ламп двух последовательных цепочек, состоящих соответственно из третьего конденсатора и первого терморезистора, четвертого конденсатора и второго терморезистора, с подключением их, как описано выше, дает возможность ограничивать броски токов и напряжений, защищая диодный мост и лампу, и обеспечивать безотказную работу устройства с оптимальным cos φ и стабильность свечения лампы при колебаниях напряжения питающей сети, гарантируя тем самым безотказность и экономичность работы.Adding a second capacitor to the device and introducing into the device for ignition and power of gas-discharge lamps two successive chains consisting of a third capacitor and a first thermistor, a fourth capacitor and a second thermistor, respectively, connecting them as described above makes it possible to limit current surges and voltages, protecting the diode bridge and the lamp, and to ensure trouble-free operation of the device with optimal cos φ and stability of the lamp glow during voltage fluctuations of the supply network, guaranteeing thereby the reliability and efficiency of the work.

Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемому устройству новые свойства, позволяющие решать поставленную задачу.The proposed set of essential features informs the claimed device of new properties that allow solving the task.

Заявляемое устройство для зажигания и питания газоразрядных ламп обладает новизной по сравнению с прототипом, отличаясь от него тем, что, в него дополнительно введены диодный мост, два терморезистора и три конденсатора, при этом первая диагональ диодного моста подключена последовательно со вторым конденсатором к зажимам сети и зашунтирована первым конденсатором, ко второй диагонали диодного моста подключена газоразрядная лампа, с электродами которой соединены две последовательные цепочки, состоящие соответственно из третьего конденсатора и первого терморезистора, четвертого конденсатора и второго терморезистора, причем терморезисторы обеих цепочек подключены к зажиму первой диагонали диодного моста, соединенному со вторым конденсатором.The inventive device for ignition and power of discharge lamps has a novelty compared to the prototype, differing in that it additionally includes a diode bridge, two thermistors and three capacitors, while the first diagonal of the diode bridge is connected in series with the second capacitor to the terminals of the network and is shunted by the first capacitor, a gas discharge lamp is connected to the second diagonal of the diode bridge, two consecutive chains consisting respectively of the third conden Ator and a first thermistor, a fourth capacitor and a second thermistor, the thermistors of both chains are connected to the first terminal of the diode bridge diagonal of which is connected with the second capacitor.

Заявляемое устройство для зажигания и питания газоразрядных ламп может найти широкое применение в оборудовании для электрического освещения улиц, промышленных и прочих объектов с использованием газоразрядных ламп высокого давления, и может быть изготовлено в промышленных условиях заводских цехов или специализированных малых предприятий на стандартном оборудовании, поэтому оно соответствует критерию «промышленная применимость».The inventive device for ignition and power of gas discharge lamps can be widely used in equipment for electric lighting of streets, industrial and other facilities using gas discharge lamps of high pressure, and can be manufactured in industrial conditions of factory shops or specialized small enterprises using standard equipment, therefore it corresponds to the criterion of "industrial applicability".

Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежом, где представлена схема устройства для зажигания и питания газоразрядных ламп.The inventive utility model is illustrated in the drawing, which shows a diagram of a device for ignition and power of discharge lamps.

Устройство для зажигания и питания газоразрядных ламп, представленное на чертеже, содержит диодный мост 1, первая диагональ которого подключена через второй конденсатор 2 к зажимам сети и зашунтирована первым конденсатором 3. Ко второй диагонали диодного моста 1 подключена газоразрядная лампа 4.The device for ignition and power of discharge lamps, shown in the drawing, contains a diode bridge 1, the first diagonal of which is connected through the second capacitor 2 to the terminals of the network and shunted by the first capacitor 3. A discharge lamp 4 is connected to the second diagonal of the diode bridge 1.

С электродами лампы 4 соединены две последовательные цепочки, состоящие соответственно из третьего конденсатора 5 и первого терморезистора 6, четвертого конденсатора 7 и второго терморезистора 8. Two consecutive chains consisting respectively of a third capacitor 5 and a first thermistor 6, a fourth capacitor 7 and a second thermistor 8 are connected to the electrodes of the lamp 4.

Терморезисторы 6 и 8 обеих цепочек подключены к зажиму первой диагонали диодного моста 1, соединенному со вторым конденсатором 2.Thermistors 6 and 8 of both chains are connected to the clamp of the first diagonal of the diode bridge 1, connected to the second capacitor 2.

Выполнение всех частей устройства для зажигания и питания газоразрядных ламп является традиционным и используются все части по прямому назначению.The implementation of all parts of the device for ignition and power of discharge lamps is traditional and all parts are used for their intended purpose.

Работа устройства для зажигания и питания газоразрядных ламп осуществляется следующим образом.The operation of the device for ignition and power of discharge lamps is as follows.

При включении оператором устройства (выключатель на чертеже не показан) переменное напряжение сети заряжает конденсаторы 2 и 3, затем в разные полупериоды переменного напряжения через терморезисторы 6 или 8 в зависимости от полупериода происходит соответственно зарядка конденсаторов 5 или 7, которые попеременно создают высоковольтный импульс на первой диагонали диодного моста 1, где происходит преобразование импульсов в постоянное напряжение, которое, появившись на зажимах второй диагонали моста 1, зажигает газоразрядную лампу 4. Терморезисторы 6 и 8 при этом ограничивают рост импульсов, обеспечивая защиту устройства от перенапряжений.When the device is turned on by the operator (the switch is not shown in the drawing), the alternating voltage of the network charges capacitors 2 and 3, then at different half-periods of alternating voltage through thermistors 6 or 8, depending on the half-cycle, respectively, the capacitors 5 or 7 are charged, which alternately create a high-voltage pulse at the first diagonal of diode bridge 1, where the pulses are converted to direct voltage, which, appearing on the terminals of the second diagonal of bridge 1, ignites a discharge lamp 4. Thermore stories 6 and 8 wherein the growth limiting pulses, providing protection device against overvoltages.

Далее в устройстве для зажигания и питания газоразрядных ламп устанавливается рабочий режим, при котором конденсатор 2 выполняет функцию балластного сопротивления, ограничивая ток в цепи устройства, а конденсатор 3 оптимизирует характеристики цепи.Next, in the device for ignition and power of gas discharge lamps, an operating mode is established in which the capacitor 2 performs the function of ballast resistance, limiting the current in the circuit of the device, and the capacitor 3 optimizes the characteristics of the circuit.

После запуска лампы 4 через терморезисторы 6 и 8 протекает больший ток, чем при зажигании лампы 4, терморезисторы 6 и 8 разогреваются и их сопротивление увеличивается. В результате понижается ток и осуществляется защита лампы 4 от чрезмерного повышения тока в цепи диодного моста 1 и лампы 4.After starting the lamp 4, a greater current flows through the thermistors 6 and 8 than when the lamp 4 is ignited, the thermistors 6 and 8 heat up and their resistance increases. As a result, the current decreases and the lamp 4 is protected from excessive current increase in the circuit of the diode bridge 1 and lamp 4.

В случае аномального скачка напряжения или перекоса фазных напряжений в сети происходит быстрая зарядка конденсаторов 5 и 7 и быстрая разрядка их соответственно через терморезисторы 6 и 8, благодаря In the event of an abnormal power surge or phase imbalance in the network, the capacitors 5 and 7 are quickly charged and quickly discharged through the thermistors 6 and 8, respectively, due to

чему лампа 4 продолжает нормально работать. При резком понижении напряжения в сети до 150 В разрядка конденсаторов 5 и 7 обеспечивает устойчивое горение лампы 4.why lamp 4 continues to work normally. With a sharp decrease in the voltage to 150 V, the discharge of capacitors 5 and 7 provides stable combustion of the lamp 4.

Преимуществами заявляемой полезной модели по сравнению с прототипом являются:The advantages of the claimed utility model in comparison with the prototype are:

- надежность работы и долговечность ламп при работе с заявляемым устройством для зажигания и питания газоразрядных ламп,- the reliability and durability of the lamps when working with the inventive device for ignition and power of discharge lamps,

- экономия электроэнергии,- energy saving,

- улучшение характеристик сети по cos φ,- improvement of network performance in cos φ,

- увеличение светового потока, создаваемого лампой,- an increase in the luminous flux generated by the lamp,

- снижение коэффициента мерцания лампы,- reduction in the flicker coefficient of the lamp,

- возможность замены менее экономичных ламп накаливания на дуговые ртутные лампы в местах с нестабильным напряжением питающей сети,- the possibility of replacing less economical incandescent lamps with arc mercury lamps in places with unstable supply voltage,

- создать более комфортные условия работы персонала в помещениях с дуговыми ртутными лампами за счет отсутствия дросселей, создающих значительный шум.- to create more comfortable working conditions for personnel in rooms with arc mercury lamps due to the absence of chokes that create significant noise.

Claims (1)

Устройство для зажигания и питания газоразрядных ламп, содержащее подключенную к сети газоразрядную лампу и связанный с лампой конденсатор, отличающееся тем, что в него дополнительно введены диодный мост, два терморезистора и три конденсатора, при этом первая диагональ диодного моста подключена последовательно со вторым конденсатором к зажимам сети и зашунтирована первым конденсатором, ко второй диагонали диодного моста подключена газоразрядная лампа, с электродами которой соединены две последовательные цепочки, состоящие соответственно из третьего конденсатора и первого терморезистора, четвертого конденсатора и второго терморезистора, причем терморезисторы обеих цепочек подключены к зажиму первой диагонали диодного моста, соединенному со вторым конденсатором.

A device for igniting and supplying gas discharge lamps, comprising a gas discharge lamp connected to the network and a capacitor connected to the lamp, characterized in that a diode bridge, two thermistors and three capacitors are additionally introduced into it, while the first diagonal of the diode bridge is connected in series with the second capacitor to the terminals network and shunted by the first capacitor, a gas discharge lamp is connected to the second diagonal of the diode bridge, with two consecutive chains consisting of from the third capacitor and the first thermistor, the fourth capacitor and the second thermistor, and the thermistors of both chains are connected to the clamp of the first diagonal of the diode bridge connected to the second capacitor.