RU95943U1

RU95943U1 - ELECTRONIC START-UP CONTROL UNIT FOR DISCHARGE LAMP

Info

Publication number: RU95943U1
Application number: RU2010104657/22U
Authority: RU
Inventors: Евгений Михайлович Силкин; Федор Дмитриевич Кудашкин; Александр Семенович Мелешкин; Надежда Ильинична Устимова
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Ксенон"
Priority date: 2010-02-10
Filing date: 2010-02-10
Publication date: 2010-07-10

Abstract

Электронный пускорегулирующий аппарат для газоразрядной лампы, подключенной к выходным выводам аппарата по последовательной резонансной схеме, содержащий однофазный мостовой выпрямитель на диодах, входные выводы которого соединены с входными выводами аппарата, конденсатор фильтра и кламп, шунтирующие выходные выводы выпрямителя, кламп включает первую и вторую последовательные цепи соответственно из четырех встречных диодов и двух конденсаторов, шунтирующую средние диоды первой последовательной цепи, общие точки соединения средних диодов первой последовательной цепи и конденсаторов второй последовательной цепи клампа подключены к входным выводам выпрямителя, однофазный полумостовой инвертор на транзисторах с встречно-параллельными диодами, входные выводы которого соединены с выходными выводами выпрямителя, включающий также два последовательно соединенных конденсатора фильтра, коммутирующий конденсатор и коммутирующий дроссель, образующие с газоразрядной лампой последовательную резонансную схему, подключенную к выходным выводам инвертора, образуемым общими точками соединения конденсаторов фильтра и транзисторов соответственно. Electronic ballast for a gas discharge lamp connected to the output terminals of the device in a serial resonant circuit, containing a single-phase bridge rectifier on diodes, the input terminals of which are connected to the input terminals of the device, a filter capacitor and a clamp, shunting the output terminals of the rectifier, the clamp includes the first and second serial circuits respectively, from four counter diodes and two capacitors, shunting the middle diodes of the first series circuit, the common connection points of the middle diodes of the first series circuit and capacitors of the second series circuit of the clamp are connected to the input terminals of the rectifier, a single-phase half-bridge inverter on transistors with counter-parallel diodes, the input terminals of which are connected to the output terminals of the rectifier, which also includes two series-connected filter capacitors, a switching capacitor and a switching inductor, forming a series resonant circuit with a discharge lamp connected to the output terminals of the inverter, formed by a common they are the connection points of the filter capacitors and transistors, respectively.

Description

Полезная модель относится к приборостроению, светотехнике, а также к преобразовательной технике и может быть использована при проектировании источников питания для люминесцентных и других типов энергосберегающих газоразрядных ламп, а также различных высокочастотных, в том числе, электротехнологических нагрузок. Полезная модель расширяет область применения электронного пускорегулирующего аппарата для газоразрядной лампы.The utility model relates to instrumentation, lighting, and also to converting technology and can be used in the design of power supplies for fluorescent and other types of energy-saving gas-discharge lamps, as well as various high-frequency, including electrotechnological loads. The utility model extends the scope of application of an electronic ballast for a discharge lamp.

Известен электронный пускорегулирующий аппарат для газоразрядной лампы, подключенной к выходным выводам аппарата по последовательной резонансной схеме, содержащий однофазный мостовой выпрямитель на диодах, входные выводы которого соединены с входными выводами аппарата, конденсатор фильтра, шунтирующий выходные выводы выпрямителя, однофазный полумостовой инвертор на транзисторах с встречно-параллельными диодами, входные выводы которого соединены с выходными выводами выпрямителя, включающий также два последовательно соединенных конденсатора фильтра, коммутирующий конденсатор и коммутирующий дроссель, образующие с газоразрядной лампой последовательную резонансную схему, подключенную к выходным выводам инвертора, образуемым общими точками соединения конденсаторов фильтра и транзисторов соответственно (Платан. Электронные компоненты. Каталог. - Изд-во ЗАО Платан Компонентс, 2008. - С.15).Known electronic ballast for a gas discharge lamp connected to the output terminals of the device in a serial resonant circuit, containing a single-phase bridge rectifier on diodes, the input terminals of which are connected to the input terminals of the device, a filter capacitor, shunting the output terminals of the rectifier, a single-phase half-bridge inverter on transistors with oncoming parallel diodes, the input terminals of which are connected to the output terminals of the rectifier, which also includes two series-connected to filter capacitor, a switching capacitor and a switching inductor, forming a series resonant circuit connected to the output terminals of the inverter, formed by common points of the connection of the filter capacitors and transistors, respectively (Platan. Electronic components. Catalog. - Publishing House Platan Components, 2008). - S.15).

Недостатком электронного пускорегулирующего аппарата для газоразрядной лампы является узкая область применения из-за высоких уровней гармонических составляющих потребляемого из сети тока, больших амплитуд токов сети и повышенных пульсаций светового потока газоразрядной лампы, а также недостаточной надежности работы устройства.The disadvantage of an electronic ballast for a gas discharge lamp is its narrow scope due to high levels of harmonic components of the current consumed from the network, large amplitudes of the currents of the network and increased pulsations of the light flux of the gas discharge lamp, as well as insufficient reliability of the device.

Известен электронный пускорегулирующий аппарат для газоразрядной лампы, подключенной к выходным выводам аппарата по последовательной резонансной схеме, содержащий однофазный мостовой выпрямитель на диодах, входные выводы которого соединены с входными выводами аппарата, конденсатор фильтра, шунтирующий выходные выводы выпрямителя, однофазный полумостовой инвертор на транзисторах с встречно-параллельными диодами, входные выводы которого соединены с выходными выводами выпрямителя, включающий кроме того два последовательно соединенных конденсатора фильтра, трехобмоточный трансформатор, а также коммутирующий конденсатор и коммутирующий дроссель, образующие с газоразрядной лампой последовательную резонансную схему, подключенную через первичную обмотку трансформатора к выходным выводам инвертора, образуемым общими точками соединения конденсаторов фильтра и транзисторов соответственно, база транзистора подключена к эмиттеру через последовательную цепь из вторичной обмотки трансформатора, включенной встречно с первичной обмоткой, и резистора, транзистор зашунтирован демпферным конденсатором и последовательно соединенными вторым и третьим резисторами, эмиттер транзистора соединен с коллектором второго транзистора через четвертый резистор, база второго транзистора подключена к эмиттеру через вторую последовательную цепь из второй вторичной обмотки трансформатора, включенной согласно с первичной обмоткой, и пятого резистора, эмиттер второго транзистора соединен с выходным выводом выпрямителя через шестой резистор (IR2520- новые возможности в области разработки электронных балластов //Силовая электроника. - 2006. - №2. - С.26).Known electronic ballast for a gas discharge lamp connected to the output terminals of the device in a serial resonant circuit, containing a single-phase bridge rectifier on diodes, the input terminals of which are connected to the input terminals of the device, a filter capacitor, shunting the output terminals of the rectifier, a single-phase half-bridge inverter on transistors with oncoming parallel diodes, the input terminals of which are connected to the output terminals of the rectifier, including in addition two connected in series filter capacitors, a three-winding transformer, as well as a switching capacitor and a switching inductor, forming a series resonant circuit connected to the inverter output terminals formed by the common connection points of the filter capacitors and transistors with a gas discharge lamp, respectively, the base of the transistor is connected to the emitter through a series a circuit from the secondary winding of a transformer connected counter to the primary winding, and a resistor, transistor shun doped with a damper capacitor and second and third resistors connected in series, the emitter of the transistor is connected to the collector of the second transistor through the fourth resistor, the base of the second transistor is connected to the emitter through the second serial circuit from the second secondary winding of the transformer connected in accordance with the primary winding, and the fifth resistor, the emitter of the second the transistor is connected to the output terminal of the rectifier through a sixth resistor (IR2520 - new opportunities in the development of electronic ballasts // Silov I electronics. - 2006. - No. 2. - S.26).

Недостатком электронного пускорегулирующего аппарата для газоразрядной лампы является узкая область применения из-за низкого значения коэффициента полезного действия, высоких уровней гармонических составляющих потребляемого из сети тока, больших амплитуд токов сети, повышенных пульсаций светового потока и значений коэффициента формы тока газоразрядной лампы, а также недостаточной надежности работы устройства.The disadvantage of an electronic ballast for a gas discharge lamp is its narrow scope due to the low value of the efficiency, high harmonic components of the current consumed from the network, large amplitudes of the currents of the network, increased ripple of the light flux and values of the shape factor of the current of the discharge lamp, as well as insufficient reliability device operation.

Известен электронный пускорегулирующий аппарат для газоразрядной лампы, подключенной к выходным выводам аппарата по последовательной резонансной схеме, содержащий однофазный мостовой выпрямитель на диодах, входные выводы которого соединены с входными выводами аппарата, конденсатор фильтра, шунтирующий выходные выводы выпрямителя, однофазный полумостовой инвертор на транзисторах с встречно-параллельными диодами, входные выводы которого соединены с выходными выводами выпрямителя, включающий также два последовательно соединенных конденсатора фильтра, трехобмоточный трансформатор, а также коммутирующий конденсатор и коммутирующий дроссель, образующие с газоразрядной лампой последовательную резонансную схему, подключенную через первичную обмотку трансформатора к выходным выводам инвертора, образуемым общими точками соединения конденсаторов фильтра и транзисторов соответственно, база транзистора подключена к эмиттеру через последовательную цепь из вторичной обмотки трансформатора, включенной встречно с первичной обмоткой, и резистора, база второго транзистора подключена к эмиттеру через вторую последовательную цепь из второй вторичной обмотки трансформатора, включенной согласно с первичной обмоткой, и второго резистора (Otero Pascal.M. Motorola's D2 Series Transistors for Fluorescent Converters. - Motorola, 1997. - AN1577).Known electronic ballast for a gas discharge lamp connected to the output terminals of the device in a serial resonant circuit, containing a single-phase bridge rectifier on diodes, the input terminals of which are connected to the input terminals of the device, a filter capacitor, shunting the output terminals of the rectifier, a single-phase half-bridge inverter on transistors with oncoming parallel diodes, the input terminals of which are connected to the output terminals of the rectifier, which also includes two series-connected to a filter capacitor, a three-winding transformer, as well as a switching capacitor and a switching inductor, forming a series resonant circuit connected to the inverter output terminals formed by the common connection points of the filter capacitors and transistors with a gas discharge lamp, respectively, the base of the transistor is connected to the emitter via a serial circuit from the secondary winding of the transformer included in the opposite direction with the primary winding, and the resistor, the base of the second transistor The ora is connected to the emitter through a second serial circuit from the second secondary winding of the transformer, connected in accordance with the primary winding, and the second resistor (Otero Pascal.M. Motorola's D2 Series Transistors for Fluorescent Converters. - Motorola, 1997 .-- AN1577).

Указанный электронный пускорегулирующий аппарат для газоразрядной лампы является наиболее близким по технической сущности к полезной модели и выбран в качестве прототипа.The specified electronic ballast for a discharge lamp is the closest in technical essence to a utility model and is selected as a prototype.

Недостатком прототипа является узкая область применения из-за низкого значения коэффициента полезного действия, высоких уровней гармонических составляющих потребляемого из сети тока, больших амплитуд тока сети, повышенных пульсаций светового потока и значений коэффициента формы тока газоразрядной лампы, а также недостаточной надежности работы устройства.The disadvantage of the prototype is the narrow scope due to the low value of the efficiency, high harmonic components of the current consumed from the network, large amplitudes of the current network, increased ripple of the light flux and the values of the shape factor of the current of the discharge lamp, as well as insufficient reliability of the device.

Полезная модель направлена на решение задачи расширения области применения электронного пускорегулирующего аппарата для газоразрядной лампы, что является целью полезной модели.The utility model is aimed at solving the problem of expanding the scope of application of an electronic ballast for a gas discharge lamp, which is the purpose of the utility model.

Указанная цель достигается тем, что в электронном пускорегулирующем аппарате для газоразрядной лампы, подключенной к выходным выводам аппарата по последовательной резонансной схеме, содержащем однофазный мостовой выпрямитель на диодах, входные выводы которого соединены с входными выводами аппарата, конденсатор фильтра и кламп, шунтирующие выходные выводы выпрямителя, кламп включает первую и вторую последовательные цепи, соответственно, из четырех встречных диодов и двух конденсаторов, шунтирующую средние диоды первой последовательной цепи, общие точки соединения средних диодов первой последовательной цепи и конденсаторов второй последовательной цепи клампа подключены к входным выводам выпрямителя, однофазный полумостовой инвертор на транзисторах с встречно-параллельными диодами, входные выводы которого соединены с выходными выводами выпрямителя, включающий также два последовательно соединенных конденсатора фильтра, коммутирующий конденсатор и коммутирующий дроссель, образующие с газоразрядной лампой последовательную резонансную схему, подключенную к выходным выводам инвертора, образуемым общими точками соединения конденсаторов фильтра и транзисторов соответственно.This goal is achieved by the fact that in an electronic ballast for a gas discharge lamp connected to the output terminals of the device in a serial resonant circuit containing a single-phase bridge rectifier on diodes, the input terminals of which are connected to the input terminals of the device, a filter capacitor and a clamp, shunting the output terminals of the rectifier, the clamp includes the first and second series circuits, respectively, of four counter diodes and two capacitors, shunting the middle diodes of the first follower circuit, common points of connection of the middle diodes of the first series circuit and the capacitors of the second series circuit of the clamp are connected to the input terminals of the rectifier, a single-phase half-bridge inverter on transistors with counter-parallel diodes, the input terminals of which are connected to the output terminals of the rectifier, which also includes two series-connected filter capacitors switching capacitor and switching inductor forming a series resonant circuit connected to the output with a discharge lamp one of the conclusions of the inverter, formed by common points of connection of the filter capacitors and transistors, respectively.

Существенным отличием, характеризующим полезную модель, является расширение области применения, что достигается комплексным повышением значения коэффициента полезного действия, снижением уровней гармонических составляющих потребляемого из сети тока, уменьшением амплитуд токов сети, пульсаций светового потока и значений коэффициента формы тока газоразрядной лампы, а также повышением надежности работы устройства за счет использования эффективной схемы выпрямления и фильтрации (штампа), оптимизации пускового режима устройства, снижения коммутационных потерь в транзисторах инвертора и диодах выпрямителя, а также электрических потерь в других элементах устройства. Заявляемый электронный пускорегулирующий аппарат может быть использован для ответственных энергосберегающих применений, обеспечивающих стабилизацию светового потока в течение срока службы газоразрядной лампы, в том числе, для новых типов компактных люминесцентных ламп.A significant difference characterizing the utility model is the expansion of the scope, which is achieved by a comprehensive increase in the value of the efficiency, lowering the levels of harmonic components of the current consumed from the network, reducing the amplitudes of the currents of the network, ripple of the light flux and values of the shape factor of the current of the discharge lamp, as well as increasing the reliability the operation of the device through the use of an effective rectification and filtration scheme (stamp), optimization of the starting mode of the device, reducing Nia switching losses in the transistors and diodes of the inverter rectifier, and electrical losses in the other components of the apparatus. The inventive electronic ballast can be used for energy-saving applications that ensure stabilization of the light flux during the life of a discharge lamp, including for new types of compact fluorescent lamps.

Расширение области применения электронного пускорегулирующего аппарата для газоразрядной лампы является полученным техническим результатом, обусловленным новыми элементами в схеме, порядком их включения и новыми связями, то есть отличительными признаками полезной модели. Таким образом, отличительные признаки заявляемого электронного пускорегулирующего аппарата для газоразрядной лампы являются существенными.The expansion of the scope of the electronic ballast for a gas discharge lamp is the technical result due to new elements in the circuit, the order of their inclusion and new connections, that is, the hallmarks of the utility model. Thus, the distinguishing features of the claimed electronic ballast for a discharge lamp are significant.

На фиг.1 приведена схема электронного пускорегулирующего аппарата для газоразрядной лампы, на фиг.2 сравнительные осциллограммы токов и напряжений в схеме прототипа и заявляемого пускорегулирующего аппарата для газоразрядной лампы.Figure 1 shows a diagram of an electronic ballast for a gas discharge lamp, figure 2 comparative waveforms of currents and voltages in the circuit of the prototype and the inventive ballast for a gas discharge lamp.

Электронный пускорегулирующий аппарат для газоразрядной лампы 1, подключенной к выходным выводам аппарата по последовательной резонансной схеме, содержит однофазный мостовой выпрямитель на четырех диодах 2-5, входные выводы которого соединены с входными выводами аппарата, конденсатор фильтра 6 и кламп, шунтирующие выходные выводы выпрямителя, кламп включает первую и вторую последовательные цепи, соответственно, из четырех встречных диодов 7-10 и двух конденсаторов 11, 12, шунтирующую средние диоды первой последовательной цепи, общие точки соединения средних диодов первой последовательной цепи и конденсаторов второй последовательной цепи клампа подключены к входным выводам выпрямителя, однофазный, полумостовой инвертор на транзисторах 13, 14 с встречно-параллельными диодами 15, 16, входные выводы которого соединены с выходными выводами выпрямителя, включающий также два последовательно соединенных конденсатора фильтра 17, 18, коммутирующий конденсатор 19 и коммутирующий дроссель 20, образующие с газоразрядной лампой последовательную резонансную схему, подключенную к выходным выводам инвертора, образуемым общими точками соединения конденсаторов фильтра и транзисторов соответственно.The electronic ballast for a gas discharge lamp 1 connected to the output terminals of the device in a serial resonant circuit contains a single-phase bridge rectifier on four diodes 2-5, the input terminals of which are connected to the input terminals of the device, a filter capacitor 6 and a clamp, shunting the output terminals of the rectifier, a clamp includes the first and second series circuits, respectively, of four counter diodes 7-10 and two capacitors 11, 12, shunting the middle diodes of the first series circuit, common points the connections of the middle diodes of the first series circuit and the capacitors of the second series circuit of the clamp are connected to the input terminals of the rectifier, a single-phase, half-bridge inverter on transistors 13, 14 with counter-parallel diodes 15, 16, the input terminals of which are connected to the output terminals of the rectifier, which also includes two series-connected filter capacitor 17, 18, a switching capacitor 19 and a switching inductor 20, forming a series resonant circuit connected to the output with a discharge lamp A output of the inverter formed by the common connection points of the filter capacitors and transistors, respectively.

Электронный пускорегулирующий аппарат для газоразрядной лампы в установившемся режиме работает следующим образом. Однофазный мостовой выпрямитель на диодах 2-5 преобразует переменное напряжение сети в знакопостоянное напряжение. При возрастании эквивалентного сопротивления нагрузки (близкое к полному использование ресурса лампы 1) напряжение на выходе выпрямителя повышается за счет работы конденсаторов 11, 12 второй последовательной цепи клампа, что стабилизирует режим горения и световой поток газоразрядной лампы 1. Таким образом, в новом электронном пускорегулирующем аппарате для газоразрядной лампы имеется эффективная параметрическая стабилизация при нарушениях электрического режима. Конденсатор фильтра 6 совместно с конденсаторами 11, 12 клампа обеспечивает достаточно качественную и надежную фильтрацию выходного напряжения выпрямителя. Заряд конденсатора фильтра 6 осуществляется от источника питания (выпрямителя) и через конденсаторы 11, 12 клампа. В результате выходное напряжение на входных выводах инвертора более стабильное, а импульсы тока сети имеют меньшую амплитуду и большую длительность. Диоды 7-10 первой последовательной цепи клампа отсекают конденсаторы 11, 12 первой последовательной цепи от конденсатора фильтра 6 при высоком уровне мгновенного напряжения на выходе выпрямителя, что обеспечивает работу электронного пускорегулирующего аппарата для газоразрядной лампы 1 с достаточно высоким коэффициентом мощности. Транзисторы 13, 14 однофазного полумостового инвертора включаются и проводят ток поочередно. Инвертор работает (в частном случае) в автогенераторном режиме, что достигается применением последовательной резонансной схемы включения газоразрядной лампы 1 через коммутирующий конденсатор 19 и коммутирующий дроссель 20 между входными выводами инвертора, образуемыми общими точками соединения конденсаторов фильтра 17, 18 и транзисторов 13, 14 соответственно. Периодическое переключение транзисторов 13, 14 происходит с частотой, определяемой величинами емкости коммутирующего конденсатора 19 и индуктивности коммутирующего дросселя 20. Ток в нагрузочной цепи имеет квазисинусоидальную форму. Встречно-параллельные диоды 15, 16 ограничивают величины обратных напряжений на транзисторах 13, 14 инвертора. Из сравнения осциллограмм фиг.2 токов и напряжений в известных схемах, в том числе, в схеме прототипа (первая и вторая осциллограммы) и нового электронного пускорегулирующего аппарата для газоразрядной лампы 1 (третья и четвертая осциллограммы) следует, что пульсация входного напряжения инвертора снижается (суммарная емкость конденсаторов 6, 11, 12 в новом аппарате в два раза меньше), следовательно, значительно снижается пульсация светового потока. Выходное напряжение выпрямителя в новом пускорегулирующем аппарате для газоразрядной лампы 1 имеет более высокий уровень за счет действия клампа (элементы 7-12), что позволяет использовать схемы последовательного соединения газоразрядных ламп 1 в мультиламповых светильниках. Амплитуда импульсов тока сети в новом аппарате при равной выходной мощности значительно ниже. Ток сети, как видно из сравнения первой и третьей осциллограмм, имеет лучший коэффициент формы и гораздо более низкую амплитуду (около 1,1 А вместо 2,0 А) при сравнимых значениях коэффициентов мощности.Electronic ballast for a discharge lamp in steady state operates as follows. A single-phase bridge rectifier on diodes 2-5 converts the alternating voltage of the network into alternating voltage. With an increase in the equivalent load resistance (close to the full utilization of the lamp resource 1), the voltage at the rectifier output increases due to the operation of the capacitors 11, 12 of the second sequential clamp circuit, which stabilizes the combustion mode and the light flux of the discharge lamp 1. Thus, in the new electronic ballast for a gas discharge lamp there is an effective parametric stabilization in case of violations of the electric mode. The filter capacitor 6 together with the clamp capacitors 11, 12 provides a sufficiently high-quality and reliable filtering of the output voltage of the rectifier. The filter capacitor 6 is charged from the power source (rectifier) and through the clamp capacitors 11, 12. As a result, the output voltage at the input terminals of the inverter is more stable, and the current pulses of the network have a smaller amplitude and a longer duration. The diodes 7-10 of the first series circuit of the clamp cut off the capacitors 11, 12 of the first series circuit from the filter capacitor 6 at a high level of instantaneous voltage at the rectifier output, which ensures the operation of the electronic ballast for a discharge lamp 1 with a sufficiently high power factor. Transistors 13, 14 of a single-phase half-bridge inverter are turned on and conduct current alternately. The inverter operates (in a particular case) in the self-generating mode, which is achieved by applying a sequential resonant circuit to turn on the discharge lamp 1 through a switching capacitor 19 and a switching inductor 20 between the input terminals of the inverter formed by the common connection points of the filter capacitors 17, 18 and transistors 13, 14, respectively. Periodic switching of transistors 13, 14 occurs with a frequency determined by the capacitance of the switching capacitor 19 and the inductance of the switching inductor 20. The current in the load circuit has a quasi-sinusoidal shape. Counter-parallel diodes 15, 16 limit the magnitude of the reverse voltages on the transistors 13, 14 of the inverter. From a comparison of the waveforms of figure 2 currents and voltages in known circuits, including in the prototype circuit (first and second waveforms) and a new electronic ballast for gas discharge lamp 1 (third and fourth waveforms) it follows that the ripple of the input voltage of the inverter is reduced ( the total capacitance of the capacitors 6, 11, 12 in the new apparatus is two times less), therefore, the pulsation of the light flux is significantly reduced. The output voltage of the rectifier in the new ballast for gas discharge lamp 1 has a higher level due to the action of the clamp (elements 7-12), which allows the use of series connection circuits of gas discharge lamps 1 in multi-lamp fixtures. The amplitude of the current pulses of the network in the new apparatus with equal output power is much lower. The network current, as can be seen from a comparison of the first and third waveforms, has a better shape factor and a much lower amplitude (about 1.1 A instead of 2.0 A) with comparable power factors.

Выходное напряжение инвертора, как уже отмечено, может иметь более высокий уровень (среднее значение) при равных значениях установленной емкости, что обеспечивает существенные преимущества нового электронного пускорегулирующего аппарата для газоразрядной лампы 1.The output voltage of the inverter, as already noted, can have a higher level (average value) with equal values of the installed capacitance, which provides significant advantages of the new electronic ballast for a discharge lamp 1.

Транзисторы 13, 14 инвертора могут выполняться со структурами с встроенными встречно-параллельными диодами или модульные конструкции с предустановленными встречно-параллельными диодами. В этом случае отпадает необходимость в установке отдельных (дискретных) встречно-параллельных диодов 15, 16. Конденсатор фильтра 6 является электролитическим либо пленочным с величиной емкости около 0,13 мкФ/Вт. Конденсаторы 11, 12 также могут быть электролитическими или пленочными с величиной емкости около 0,05 мкФ/Вт. Встречно-параллельные диоды 15, 16 должны быть быстродействующими. Диоды 2-5 являются обычными низкочастотными выпрямительными диодами.Inverter transistors 13, 14 can be performed with structures with built-in anti-parallel diodes or modular designs with pre-installed anti-parallel diodes. In this case, there is no need to install separate (discrete) counter-parallel diodes 15, 16. The filter capacitor 6 is electrolytic or film with a capacitance of about 0.13 μF / W. Capacitors 11, 12 can also be electrolytic or film with a capacitance of about 0.05 μF / W. Counter-parallel diodes 15, 16 should be fast. Diodes 2-5 are conventional low frequency rectifier diodes.

По сравнению с прототипом существенно расширяется область применения электронного пускорегулирующего аппарата для газоразрядной лампы. Заявляемый электронный пускорегулирующий аппарат может быть использован для ответственных энергосберегающих применений, обеспечивающих, например, стабилизацию светового потока в течение срока службы газоразрядной лампы, в том числе, для компактных люминесцентных ламп. Это достигается за счет комплексного повышения коэффициента полезного действия устройства, снижения уровней гармонических составляющих потребляемого из сети тока, уменьшения амплитуд токов сети, пульсаций светового потока и значений коэффициента формы тока газоразрядной лампы, а также повышения надежности работы устройства. Положительные качества обусловлены использованием эффективного однофазного мостового выпрямителя с качественной фильтрацией выходного напряжения и штампом, снижением коммутационных потерь в транзисторах инвертора и диодах выпрямителя, а также электрических потерь в других элементах устройства. Повышается устойчивость и, следовательно, надежность работы электронного пускорегулирующего аппарата для газоразрядной лампы. Исключаются срывы инвертирования при работе на динамическую нагрузку. Увеличивается уровень выходного напряжения, что позволяет уменьшить величины токов через активные элементы устройства и расширяет возможности по улучшению конструкций мультиламповых светильников. Увеличение уровня выходного напряжения при возрастании эквивалентного сопротивления нагрузки позволяет стабилизировать световой поток газоразрядной лампы в течение всего срока службы и увеличить срок эффективного использования.Compared with the prototype, the scope of application of an electronic ballast for a discharge lamp is significantly expanded. The inventive electronic ballast can be used for energy-saving applications, providing, for example, stabilization of the light flux during the life of a discharge lamp, including for compact fluorescent lamps. This is achieved through a comprehensive increase in the efficiency of the device, lowering the levels of harmonic components of the current consumed from the network, reducing the amplitudes of the currents of the network, ripple of the light flux and the values of the shape factor of the current of the discharge lamp, as well as increasing the reliability of the device. Positive qualities are due to the use of an effective single-phase bridge rectifier with high-quality filtering of the output voltage and a stamp, a decrease in switching losses in the inverter transistors and rectifier diodes, as well as electrical losses in other elements of the device. Increases the stability and, therefore, the reliability of the electronic ballast for a gas discharge lamp. Disruption of inversion during dynamic load operation is excluded. The level of output voltage increases, which allows to reduce the magnitude of the currents through the active elements of the device and expands the possibilities for improving the design of multi-lamp fixtures. An increase in the output voltage level with an increase in the equivalent load resistance makes it possible to stabilize the luminous flux of a discharge lamp during the entire service life and increase the period of effective use.

Повышение надежности электронного пускорегулирующего аппарата для газоразрядной лампы оценивается по времени наработки на отказ. В соответствии с результатами экспериментальных исследований время наработки на отказ заявляемого аппарата может быть увеличено на 40-50%.Improving the reliability of an electronic ballast for a discharge lamp is estimated by the mean time between failures. In accordance with the results of experimental studies, the time between failures of the claimed apparatus can be increased by 40-50%.

Коэффициент полезного действия устройства повышается на 3-4% за счет уменьшения потерь энергии в элементах, в том числе, по причине значительного уменьшения амплитуд импульсов входного тока устройства и его коэффициента формы.The efficiency of the device is increased by 3-4% due to the reduction of energy losses in the elements, including due to a significant decrease in the amplitudes of the pulses of the input current of the device and its shape factor.

Может быть существенно упрощена конструкция и снижена цена устройства за счет оптимизации схемы и обеспечения возможности использования транзисторов и диодов со сниженными требованиями к их параметрам и более низкой ценой.The design can be greatly simplified and the price of the device can be reduced by optimizing the circuit and making it possible to use transistors and diodes with reduced requirements for their parameters and a lower price.

По сравнению с прототипом могут быть снижены и весо-габаритные показатели заявляемого электронного пускорегулирующего аппарата для газоразрядной лампы за счет оптимизации схемы и конструкции, что также расширяет область его применения.Compared with the prototype, the weight and dimensions of the inventive electronic ballast for a gas discharge lamp can be reduced due to the optimization of the circuit and design, which also expands the scope of its application.

Claims

Electronic ballast for a gas discharge lamp connected to the output terminals of the device in a serial resonant circuit, containing a single-phase bridge rectifier on diodes, the input terminals of which are connected to the input terminals of the device, a filter capacitor and a clamp, shunting the output terminals of the rectifier, the clamp includes the first and second serial circuits respectively, from four counter diodes and two capacitors, shunting the middle diodes of the first series circuit, the common connection points of the middle diodes of the first series circuit and capacitors of the second series circuit of the clamp are connected to the input terminals of the rectifier, a single-phase half-bridge inverter on transistors with counter-parallel diodes, the input terminals of which are connected to the output terminals of the rectifier, which also includes two series-connected filter capacitors, a switching capacitor and a switching inductor, forming a series resonant circuit with a discharge lamp connected to the output terminals of the inverter, formed by a common they are the connection points of the filter capacitors and transistors, respectively.