Газоразрядная лампа

 

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано в производстве газоразрядных натриевых ламп высокого давления. Цель изобретения - снижение напряжения зажигания и повышение технологичности изготовления. Сущность изобретения: газоразрядная лампа высокого давления представляет собой заключенную во внешний баллон поликоровую разрядную трубку с расположенными в ее концах рабочими электродами, цепь зажигания, подключенную параллельно разрядной трубке, состоящую из последовательно соединенных стартера тлеющего разряда, регистра и размыкателя. Пусковой электрод, расположенный на внешней поверхности разрядной трубки, присоединен к одному из рабочих электродов разрядной трубки. Вывод стартера, имеющий V-образную биметаллическую пластину, подключен к другому рабочему электроду разрядной трубки. Новым в лампе является то, что вывод стартера тлеющего разряда, имеющий V-образную биометаллическую пластину и пусковой электрод, подключены к противолежащим рабочим электродам разрядной трубки. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнической промышленности, и может быть использовано в производстве натриевых ламп высокого давления.

Известна газоразрядная лампа высокого давления, содержащая заключенные во внешний баллон разрядную трубку, цепь зажигания, подключенную параллельно разрядной трубке со стартером тлеющего разряда, один вывод которого имеет биметаллическую пластину (см. пат. США N 4686421 кл. H 01 J 61/52, 1987.

Использованный в данной конструкции лампы стартер тлеющего разряда с одной биметаллической пластиной наиболее технологичен в изготовлении по сравнению с другими конструкциями стартеров (например, с двумя параллельно расположенными биметаллическими пластинами).

Недостатком газоразрядной лампы высокого давления является необходимость прикладывания к разрядной трубке импульсного напряжения более 2500В, при котором возникает разряд. При этом вероятность возникновения пробоя между деталями монтажа, либо обмотками дросселя. Экспериментально определено, что пусковое импульсное напряжение менее 2500В значительно снижает вероятность возникновения пробоя.

Наиболее близкой по технической сущности является газоразрядная лампа, содержащая заключенную во внешней баллон поликоровую разрядную трубку с расположенными на ее концах рабочими электродами, цепь зажигания, подключенную параллельно разрядной трубке, со стартером тлеющего разряда, пусковой электрод, расположенный на внешней поверхности разрядной трубки.

В примере конкретного выполнения пат. США приведена конструкция стартера тлеющего разряда с двумя биметаллическими пластинами, закрепленными на выводах стартера.

Недостаток - низкая технологичность изготовления стартера тлеющего разряда с двумя биметаллическими пластинами из-за существенного усложнения оборудования для его сборки (в нашей стране указанное оборудование отсутствует), в то время как для сборки стартера тлеющего разряда с одной биметаллической пластиной имеется высокопроизводительное механизированное оборудование.

В случае использования в лампах пат. США стартера с одной биметаллической пластиной недостатком является напряжение зажигания при произвольном подключении стартера тлеющего разряда относительно пускового электрода.

Целью изобретения является снижение напряжения зажигания и повышение технологичности изготовления газоразрядных ламп.

Для достижения этой цели в газоразрядной лампе, содержащей заключенную во внешний баллон поликоровую разрядную трубку с расположенными в ее торцах рабочими электродами, цепь зажигания, подключенную параллельно разрядной трубке со стартером тлеющего разряда, один вывод которого имеет биметаллическую пластину, пусковой электрод, расположенный на внешней поверхности разрядной трубки, вывод стартера тлеющего разряда, не имеющий биметаллической пластины и пусковой электрод подключены и одному и тому же рабочему электроду разрядной трубки.

Известно, что амплитуда импульса стартера несимметричной конструкции (с одной биметаллической пластиной) зависит от того, в какой полупериод сетевого напряжения произошло размыкание контактов стартера.

Амплитуда импульса максимальная в том случае, когда в момент размыкания контактов вывод стартера, к которому прикреплена биметаллическая пластина имеет положительный потенциал, а вывод без биметаллической пластины - отрицательный потенциал.

При подключении выводов стартера и поджигающего электрода в соответствии с изобретением напряжение зажигания предположительно снижается из-за наличия на шероховатой поверхности поликоровой трубки островков металла или другого вещества (напиленного или восстановленного), способного имитировать электроны при наличии сильного электрического поля. Эти островки располагаются на вершинах выступов так, что возле островков концентрируется электрическое поле. Причем сквозная проводимость вдоль этих островков отсутствует. Наличие такой поверхности, способной поставлять в разряд электроны более легко, чем даже рабочие электpоды лампы создает ситуацию, при которой возникает катод "бегущий" по стенке лампы от положительного рабочего электрода горелки к отрицательному, т.е. разряд инициируется при меньшем напряжении, когда начальный пробой возникает между положительным рабочим электродом горелки и ее стенкой, на внешней поверхности которой расположена проводящая полоса, соединенная с отрицательным рабочим электродом горелки, а именно: в этот полупериод сетевого напряжения к разрядной трубке прикладывается генерируемый стартером импульс наибольшей амплитуды.

На фиг. 1 приведена газоразрядная лампа высокого давления, содержащая заключенную во внешней баллон 1 поликоровую разрядную трубку 2 с расположенными в ее концах рабочими электродами 9 и 9', цепь зажигания, подключенную параллельно разрядной трубке 2, состоящую из последовательно соединенных стартера тлеющего разряда 3, резистора 4 и размыкателя 5. Пусковой электрод 6, расположенный на высшей поверхности разрядной трубки 2, присоединен к одному из рабочих электродов 9 разрядной трубки 2. Вывод стартера 8, имеющий V-образную биметаллическую пластину 7, подключен к другому рабочему электроду 9 разрядной трубки.

На фиг. 2 приведена электрическая схема подключения газоразрядной лампы к источнику питания.

Стартер тлеющего разряда 3 и размыкатель 5 представляют собой заключенную в стеклянный баллон заполненную инертным газом биметаллическую пластину 7, смонтированную между двумя параллельными выводами 8 и 8'. В неработающей лампе вывод стартера разомкнуты, а размыкателя замкнуты.

Резистор 4 ограничивает ток проходящего через стартер тлеющего разряда 3, и размыкатель 5 предотвращает расплавление контактов и сваривание их между собой. Размыкатель 5 необходим в случае замыкания выводов стартера от теплового излучения работающей разрядной трубки. Размыкатель 5 представляет собой биметаллическую пластину, замыкающую выводы размыкателя до включения лампы и размыкающие их от теплового излучения работающей разрядной трубки 2.

Лампа работает следующим образом. После подачи напряжения на лампу оно прикладывается к рабочим электродам 9 и 9' разрядной трубки 2, а так же и стартеру тлеющего разряда 3 через резистор 4 и замкнутые контакты размыкателя 5. Между выводом 8 и биметаллической пластиной 7 стартера 3 возникает тлеющий разряд, который нагревает пластину до тех пор, пока она, изгибаясь, не замкнется с выводом 8. Через замкнутые контакты стартера 3 начинает протекать ток, величина которого зависит только от сопротивления резистора (в данном примере порядка 0,9а), так как сопротивление биметаллической пластины 7 стартера 3 недостаточно для ее заметного нагрева током данной величины. Она остывает, возвращаясь в исходное положение, размыкает цепь. При этом возникает высоковольтный импульс, зажигающий разрядную трубку 2.

Если после однократного срабатывания стартера 3 в разрядной трубке 2, разряда не возникает, стартер 3 срабатывает повторно. После зажигания разрядной трубки 2 генерация стартером высоковольтных импульсов прекращается. После возникновения разряда разрядная трубка 2 разогревает размыкатель 5, отключающий цепь зажигания. Размыкатель 5 должен срабатывать ранее стартера тлеющего разряда 3, иначе лампа погаснет.

П р и м е р. Внешняя колба лампы выполнена из стекла С40-1. Газоразрядная трубка выполнена из поликристаллической окиси алюминия и наполнена амальгамой натрия и ксеноном. Биметаллические пластины стартера и размыкателя выполнены из материала марки ТБ 148/79 ГОСТ 10533-86 толщиной 0,3 мм, смонтированы на выводах ножки и заварены в трубочку из стекла СЛ-93, заполненные инертным газом. Резистор представляет собой спираль из вольфрама марки ЗА-111-3 ГЗА 2900, смонтированную на керне, выполненном из поликристаллической окиси алюминия со спиральным желобком на наружной поверхности для размещения спирали.

Формула изобретения

ГАЗОРАЗРЯДНАЯ ЛАМПА, содержащая заключенные во внешний баллон поликоровую разрядную трубку с расположенными на ее концах двумя рабочими электродами, пусковой электрод на внешней поверхности указанной трубки, гальванически соединенный с одним из рабочих электродов, и цепь зажигания со стартером тлеющего разряда с биметаллической пластиной, подключенную параллельно разрядной трубке, отличающаяся тем, что, с целью снижения напряжения зажигания и повышения технологичности изготовления лампы при использовании несимметричного стартера тлеющего разряда, вывод последнего, не имеющий биметаллической пластины, подключен к тому же рабочему электроду, что и указанный пусковой электрод.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2