Устройство для люминесцентных ламп

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическому освещению, и предназначено для пускорегулирующих устройств, собранных по схеме удвоения напряжения. Цель изобретения - повышение надежности работы лампы. Устройство представляет собой внешний электрод-экран, располагаемый на поверхности колбы лампы. Действие его основано на увеличении неравномерности распределения напряженности электрического поля вдоль лампы, что повышает надежность ее зажигания. Предметом изобретения является схема подключения экрана, повышающая его эффективность. Устройство позволяет использовать для освещения перегоревшие лампы. 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическому освещению, и предназначено для пускорегулирующих устройств, собранных по схеме удвоения напряжения на двух конденсаторах и двух диодах.

Достоинство предлагаемой схемы ее простота, отсутствие стартера, являющегося самым ненадежным элементом, отсутствие необходимости предварительного накаливания нитей лампы, что обеспечивает этой схеме неоспоримое преимущество-возможность применять лампы с перегоревшей нитью.

Цель изобретения повышение надежности зажигания лампы в указанной схеме.

Известно устройство для зажигания люминесцентных ламп, содержащее проводник-экран, расположенный на поверхности лампы, и бесстартерное пускорегулирующее устройство, выполненное по схеме удвоения напряжения на двух конденсаторах и двух диодах. Конденсаторы подключены первыми выводами к первой клемме входа, вторыми соответственно к аноду первого и катоду второго диода, образуя, соответственно, отрицательный и положительный полюса выхода, а вторые выводы первого и второго диодов подключены ко второй клемме входа, причем экран связан через резистор с общей точкой диодов и второй клеммой входа (патент США N 4260932, кл. H 05 B 37/00, 1981, фиг. 15).

Автором развита эта схема и повышена надежность зажигания лампы.

Известно также устройство с внешним электродом (патент США N 3624445, кл. H 05 B 41/19 1971, фиг. 5). Здесь к электроду подключены конденсатор и резистор, т.е. то же, что и в предлагаемом изобретении, однако, эти элементы не дают эффект повышения напряжения на электроде, их назначение иное. Устройство работает в импульсном режиме, а повышенный потенциал на электрод подается от импульсного трансформатора. Такая схема поджига несовместима со схемой удвоения.

На фиг. 1 и 2 представлены виды экранов; на фиг. 3 схема подключения экрана; на фиг. 4 кривые потенциалов некоторых точек схемы, поясняющие принцип работы экранов.

На фиг. 1 3 позициями показано: 1 лампа; 2 экран; 3 резистор; 4 и 5 конденсаторы; 6 и 7 диоды; 8 и 9 клеммы входа; 10 и 11 резисторы; 12 конденсатор.

На фиг. 4 представлено: 1 потенциал клеммы 9; 2 потенциал клемм 8; 3 потенциал общей точки конденсатора 4 и диода 6; 4 потенциал общей точки конденсатора 5 и диода 7; 5 потенциал общей точки резистора 11 и конденсатора 12.

На поверхности лампы 1 располагается экран 2, представляющий собой по первому варианту (фиг. 1) полоску фольги прижатой любым способом или приклеенной к колбе лампы, либо это электропроводящее покрытие на ее поверхности. Экран располагается с тыльной, т.е. невидимой, стороны колбы. По окружности экран охватывает колбу на 60 90, а по длине составляет 0,9 0,95 ее длины.

По второму варианту (фиг. 2) экран выполнен тонкой проволокой (0,2 0,3) навитой на колбу.

На фиг. 3 в качестве пускорегулирующего устройства представлена схема удвоения напряжения, к отрицательному полюсу выхода которой через резистор 3 подключена первая нить накала лампы уцелевшая, а к положительному вторая нить или ее обрывки. Сама схема удвоения образована конденсаторами 4, 5 и диодами 6, 7, причем первый вывод каждого конденсатора подключен к первой клемме 8 входа, катод диода 6 и анод диода 7 подключены ко второй клемме 9 входа, второй вывод конденсатора 4 подключен к аноду диода 6, образуя отрицательный полюс выхода схемы удвоения, в второй вывод конденсатора 5 подключен к катоду диода 7, образуя положительный полюс выхода. Между клеммой 9 и общей точкой диодов включено зарядное сопротивление 10. Экран подключен к общей точке цепочки резистор 11-конденсатор 12, подключенной со стороны резистора к общей точке конденсатора 5 и диода 7, а со стороны конденсатора к общей точке диодов или клемме 9.

Экран работает следующим образом.

Под действием разности потенциалов между экраном и вводом лампы происходит разряд в газе, наполняющем колбу. Ток этого разряда замыкается по контуру: ввод лампы плазма в колбе емкость, образованная стенкой колбы (в качестве диэлектрика), экраном в качестве первой обкладки и слоем плазмы, прилегающим к внутренней поверхности колбы напротив экрана (в качестве второй обкладки). Если указанная разность потенциалов является постоянной величиной, то этот разряд приведет к заряду указанной емкости и контур окажется запертым, т. е. будет единичный кратковременный разряд. Как показывают эксперименты, такого единичного разряда недостаточно для того, чтобы ионизировать газ в достаточной степени для развития основного разряда между вводами лампы, поэтому разность потенциалов между экраном и вводами лампы должна быть переменной величиной или пульсирующей, тогда вышеуказанный контур не будет заперт и поджигающий разряд будет продолжаться до тех пор пока не перерастет в основной разряд между вводами лампы. На это уйдет несколько периодов.

Из фиг. 4, где кривые 3 и 4 соответствуют негорящей лампе, а потенциал клеммы 9 принят за ноль, видно, что подключение экрана к одному из вводов лампы (как у А. Е. Краснопольского), не годится. Действительно, потенциал положительного полюса схемы удвоения пульсирует в пределах 0 - 2U_c-действующего напряжения сети, а отрицательного в пределах 0 -2U_c, причем разность потенциалов полюсов неизменна и составляет в любой момент 2U_c. Разность потенциалов между клеммой 8 и любым вводом лампы тоже постоянна и в любой момент составляет U_c, поэтому клемма 8 тоже не годится для подключения экрана. Разность потенциалов между общей точкой диодов или клеммой 9 и каждым из вводов лампы пульсирует в пределах 0 -2. Эти точки самые подходящие для подключения экрана. Такое подключение использовано в патенте США N 4260932, H 05 B 37/00, 1981.

Однако указанной разности потенциалов все же может оказаться недостаточно для ламп имеющих повышенный порог зажигания или для ламп с невысоким порогом, но при пониженном напряжении сети.

Для усиления поджигающего эффекта автором введена цепочка RC 11-12, в которой активное сопротивление в 5 7 раз больше емкостного при частоте питающей сети. При этом переменная составляющая пульсирующего напряжения на цепочке практически вся ложится на сопротивлении 11, а постоянная на емкость 12. При этом разность потенциалов между средней точкой RC цепочки и отрицательным полюсом выхода схемы удвоения пульсирует в пределах , т. е. цепочка 11-12 увеличивает разность потенциалов между экраном и катодом лампы еще в 1,5 раза, соответственно повышается надежность зажигания.

Устройство позволяет более эффективно использовать бесстартерную схему умножения, дающую возможность использовать перегоревшие лампы.

Формула изобретения

Устройство для люминесцентных ламп, содержащее схему удвоения напряжения, состоящую из двух диодов и двух конденсаторов, каждый из которых подключен первым выводом к первой клемме входа, вторым соответственно к аноду первого диода и катоду второго диода, образуя соответственно отрицательный и положительный полюса выхода, а второй вывод каждого диода подключен к второй клемме входа, проводник-экран, расположенный на поверхности лампы, а также резистор, к которому подключен проводник-экран, и третий конденсатор, отличающееся тем, что упомянутые резистор и третий конденсатор образуют RC-цепь, подключенную со стороны резистора к положительному полюсу выхода, а со стороны конденсатора к второй клемме входа, при этом RC-цепь подключена к проводнику-экрану общей точкой резистора и конденсатора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4