RU2295204C2 - Method for powering luminescent lamps (variants) - Google Patents
Method for powering luminescent lamps (variants) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2295204C2 RU2295204C2 RU2005131053/28A RU2005131053A RU2295204C2 RU 2295204 C2 RU2295204 C2 RU 2295204C2 RU 2005131053/28 A RU2005131053/28 A RU 2005131053/28A RU 2005131053 A RU2005131053 A RU 2005131053A RU 2295204 C2 RU2295204 C2 RU 2295204C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lamp
- current
- power
- plasma
- parameters
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 26
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 11
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 abstract 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 3
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 2
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 2
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах питания преимущественно люминесцентных ламп (ЛЛ) с подогревом катодов, с холодными катодами, а так же некоторых типов газоразрядных ламп.The invention relates to electrical engineering and can be used in power systems mainly for fluorescent lamps (LL) with heated cathodes, with cold cathodes, as well as some types of discharge lamps.
Известно "Устройство для питания газоразрядных ламп" (Патент RU 2094963, 6 Н 05 В 41/18), где реализован стандартный способ питания ЛЛ, в котором для облегчения условий запуска тока плазмы производят предварительную ионизацию межкатодного пространства лампы.It is known "Device for powering gas discharge lamps" (
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже основного технического результата, относятся: использование для предварительной ионизации разрядного канала лампы выпрямленного высоковольтного напряжения с полярными импульсами, который обладает негативным эффектом смещения активной зоны плазмы в сторону катода, приводящим к нестабильности работы лампы и снижению срока ее службы, а также отсутствие контроля за состоянием плазмы в лампе и адекватных регулировок параметров ее питания для вывода лампы на рабочий режим с целью получения номинального тока. Известный способ питания предполагает возможность использования ламп с вышедшими из строя нитями накала, однако при его реализации не гарантируется надежное включение лампы, стабильность номинального или получаемого тока.The reasons that impede the achievement of the main technical result indicated below include: the use of a rectified high-voltage voltage with polar pulses for preliminary ionization of the discharge channel of the lamp, which has a negative effect of displacing the plasma core toward the cathode, leading to instability of the lamp and reducing its service life, as well as the lack of control over the state of the plasma in the lamp and adequate adjustments to the parameters of its power supply to bring the lamp to operating mode for cheniya rated current. The known method of supply suggests the possibility of using lamps with broken filament, however, its implementation does not guarantee reliable switching on of the lamp, stability of the rated or received current.
Наиболее близким способом того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков является принятый за прототип способ питания ЛЛ, реализованный в "Устройстве для питания газоразрядных ламп" (Патент RU 2090017), в котором лампу включают путем предпробойной ионизации ее разрядного канала подачей на ее выводы переменного питающего напряжения до появления тока плазмы, равного току пробоя.The closest method of the same purpose to the claimed invention, according to the set of essential features, is the LL power supply method adopted for the prototype, implemented in the “Device for supplying gas discharge lamps” (Patent RU 2090017), in which the lamp is turned on by pre-breakdown ionization of its discharge channel by applying it to its conclusions alternating supply voltage until the appearance of a plasma current equal to the breakdown current.
К причинам, препятствующим достижению в прототипе указанного ниже основного технического результата, можно отнести использование в известном устройстве балластных свойств радиоэлементов, которые не способны стабилизировать и удерживать номинальный ток плазмы, а отсутствие контроля за ним может привести к неуправляемому повышению температуры в прикатодной области лампы, к расплавлению или растрескиванию стекла лампы и, как следствие, к разгерметизации ее колбы или в случае снижения напряжения питания (эдс самоиндукции) ниже порога удержания, к выключению плазмы.The reasons that impede the achievement of the main technical result indicated below in the prototype include the use in the known device of the ballast properties of radio elements that are not able to stabilize and hold the nominal plasma current, and the lack of control over it can lead to an uncontrolled increase in temperature in the cathode region of the lamp, melting or cracking of the glass of the lamp and, as a result, to depressurization of its bulb or in the event of a decrease in the supply voltage (emf of self-induction) below the threshold holding, to turn off the plasma.
Задача, на решение которой направлена заявляемая группа изобретений, заключается в снижении экологического вреда от уничтожения вышедших из строя люминесцентных ламп и экономии средств, выделенных на их утилизацию и производство, в результате увеличении срока эксплуатации люминесцентных ламп.The problem to which the claimed group of inventions is directed is to reduce environmental damage from the destruction of failed fluorescent lamps and save money allocated for their disposal and production, as a result of increasing the life of the fluorescent lamps.
Основной технический результат, который может быть получен при осуществлении любого из изобретений представленной группы, заключается в повышении надежности и стабильности работы лампы до момента ее физического разрушения или разгерметизации.The main technical result that can be obtained by implementing any of the inventions of the presented group is to increase the reliability and stability of the lamp until it is physically destroyed or depressurized.
Указанный основной технический результат при осуществлении изобретения по I-варианту группы достигается тем, что в способе питания ЛЛ, предусматривающем включение лампы путем предпробойной ионизации ее разрядного канала подачей на ее выводы переменного питающего напряжения до появления тока плазмы, равного току пробоя, питающее напряжение повышают линейно, задают мощность и номинальный ток лампы, после чего, постоянно анализируя параметры плазмы, прогревают лампу путем регулировки параметров питания до получения и удерживания стабильного номинального тока.The specified main technical result in the implementation of the invention according to the I-variant of the group is achieved by the fact that in the LL power supply method, the lamp is turned on by pre-breakdown ionization of its discharge channel by applying an alternating supply voltage to its terminals until a plasma current equal to the breakdown current appears, the supply voltage is increased linearly , set the power and rated current of the lamp, after which, constantly analyzing the plasma parameters, warm the lamp by adjusting the power parameters until stable rated current.
Указанный выше основной технический результат при осуществлении изобретения по II-варианту достигается тем, что в способе питания ЛЛ, предусматривающем включение лампы путем предпробойной ионизации ее разрядного канала подачей на ее выводы переменного питающего напряжения до появления тока плазмы, равного току пробоя, питающее напряжение повышают линейно, постоянно анализируя параметры плазмы, прогревают лампу путем регулировки параметров питания до стабилизации тока плазмы на уровне тока пробоя, понижают напряжение питания до выключения плазмы, полученные при изменениях тока плазмы параметры питания запоминают, сравнивают их с параметрами известных типов ламп, по числу наибольших совпадений выбирают тип лампы, задают ее параметры мощности и номинального тока, после чего лампу перезапускают, прогревают ее путем регулировки параметров питания до получения номинального тока плазмы и удерживают его в рабочем режиме.The above main technical result in the implementation of the invention according to the II embodiment is achieved by the fact that in the LL power supply method, the lamp is turned on by pre-breakdown ionization of its discharge channel by applying alternating supply voltage to its terminals until a plasma current equal to the breakdown current appears, the supply voltage is increased linearly constantly analyzing the plasma parameters, warm up the lamp by adjusting the power parameters to stabilize the plasma current at the level of the breakdown current, lower the supply voltage to off values of the plasma obtained by changing the plasma current, the power parameters are memorized, compared with the parameters of known lamp types, the type of lamp is selected according to the number of greatest coincidences, its power and rated current parameters are set, then the lamp is restarted, it is heated by adjusting the power parameters to obtain the nominal plasma current and keep it in operation.
Линейное повышение переменного питающего напряжения (амплитуды напряжения) и линейное повышение интенсивности предварительной ионизации (повышение уровня кинетической энергии паров ртути до уровня кинетической энергии при пробое) приводят к надежному включению лампы за счет создания оптимальных условий пробоя с небольшими энергетическими затратами. Регулировка параметров питания после включения лампы не позволяет им достичь своих максимальных значений, а следовательно, предотвращает перегрузку элементов питания лампы, увеличение тока выше номинального может привести к разрушению накально-катодных элементов лампы или ее разгерметизации.A linear increase in the alternating supply voltage (voltage amplitude) and a linear increase in the intensity of preliminary ionization (increase in the kinetic energy of mercury vapor to the level of kinetic energy during breakdown) lead to reliable lamp turn on due to the creation of optimal breakdown conditions with low energy costs. Adjusting the power parameters after turning on the lamp does not allow them to reach their maximum values, and therefore prevents overloading of the lamp batteries, an increase in current above the nominal value can lead to the destruction of the incandescent cathode elements of the lamp or its depressurization.
Отсутствие в представленном способе питания ЛЛ (оба варианта) негативного эффекта смещения активной зоны плазмы в сторону катода объясняется подачей на выводы лампы переменного питающего напряжения без постоянной составляющей, что в свою очередь позволяет активной зоне плазмы распространиться равномерно по всей длине колбы лампы и за катодное пространство. Наличие постоянной составляющей напряжения питания ЛЛ может сместить активную зону плазмы на 50% в сторону катода и светиться будет только половина лампы.The absence of the negative effect of the displacement of the active zone of the plasma towards the cathode in the presented method for supplying LL (both versions) is explained by the supply to the lamp terminals of an alternating supply voltage without a constant component, which in turn allows the active zone of the plasma to spread uniformly along the entire length of the lamp bulb and beyond the cathode space . The presence of a constant component of the LL supply voltage can shift the active zone of the plasma by 50% toward the cathode and only half of the lamp will glow.
Отсутствие в способе (оба варианта) процесса предварительного прогрева катодов (холодный запуск) и включения лампы линейным повышением напряжения питания препятствуют испарению накально-катодной группы в разрядный канал лампы, значительно понижает температуру и препятствует термической разгерметизации лампы.The absence in the method (both versions) of the cathode preheating process (cold start) and turning on the lamp by a linear increase in the supply voltage prevents the incandescent-cathode group from evaporating into the discharge channel of the lamp, significantly reduces the temperature and prevents thermal depressurization of the lamp.
Наличие контроля и регулировок параметров питания плазмы позволяют удерживать рабочий режим лампы в рамках их номинальных значений практически на всем этапе ее эксплуатации, вплоть до разгерметизации. Постоянный анализ состояния плазмы необходим вследствие того, что она обладает нелинейным сопротивлением, зависящим не только от параметров питания, но и от внешних и внутренних процессов. Один и тот же параметр мощности можно получить при разных параметрах тока и напряжения. Один и тот же ток плазмы можно получить при разных питающих напряжениях, т.к. охлажденная или нагретая пристеночная область колбы лампы убавляет или прибавляет количество активных частиц паров ртути. Нагревание или охлаждение лампы приводит к изменению объема активной области плазмы и соответственно при одном и том же напряжении питания получим разные токи плазмы. Параметры же элементов питания и схемные решения, как правило, жестко привязаны к параметрам используемой лампы и не отслеживают разницу между получаемым и номинальным током ЛЛ, не анализируют состояние плазмы и не выносят решений на коррекцию питающих параметров с целью удерживания номинального тока.The presence of control and adjustments of the plasma power supply parameters makes it possible to keep the lamp operating mode within the limits of their nominal values practically at the whole stage of its operation, up to depressurization. A constant analysis of the plasma state is necessary due to the fact that it has nonlinear resistance, which depends not only on the power parameters, but also on external and internal processes. The same power parameter can be obtained with different parameters of current and voltage. The same plasma current can be obtained at different supply voltages, because the cooled or heated near-wall region of the lamp bulb reduces or adds the amount of active particles of mercury vapor. Heating or cooling the lamp leads to a change in the volume of the active region of the plasma and, accordingly, at the same supply voltage, we obtain different plasma currents. The parameters of the batteries and circuit solutions, as a rule, are rigidly tied to the parameters of the lamp used and do not track the difference between the received and rated current of the LL, do not analyze the state of the plasma and do not make decisions on the correction of power parameters in order to maintain the rated current.
Поэтому в предлагаемом способе задаются параметры мощности и номинального тока, постоянно анализируют состояние плазмы, если ток увеличивается выше нормы, то его ограничивают до номинального значения, напряжение питания при этом не снижают вовсе или не снижают ниже уровня гашения плазмы. В известных способах питания, наоборот, снижают напряжение, чтобы ограничить ток, что приводит к выключению лампы т.к., например, при напряжении питания 70-80 вольт, на большинстве известных типов ЛЛ, плазма гаснет.Therefore, in the proposed method, the parameters of power and rated current are set, the plasma state is constantly analyzed, if the current increases above the norm, then it is limited to the nominal value, while the supply voltage is not reduced at all or not lower than the plasma quenching level. In the known power supply methods, on the contrary, the voltage is reduced in order to limit the current, which causes the lamp to turn off because, for example, at a supply voltage of 70-80 volts, on most known types of LL, the plasma goes out.
Достижение номинального тока при прогреве лампы необходимо для предотвращения нарушения изделием своего энергетического режима потребления (например, паспортных или номинальных параметров), бесконтрольность тока может привести к перегрузкам в сети питания и, как следствие, нарушению условий эксплуатации и технических норм.Achieving the rated current during lamp warming up is necessary to prevent the product from violating its energy consumption mode (for example, passport or rated parameters), uncontrolled current can lead to overloads in the power supply network and, as a result, to violation of operating conditions and technical standards.
С момента подачи внешнего питания производится постоянный анализ состояния лампы на этапе включения, в режиме прогрева и рабочем режиме. Исходя из полученных данных, после их анализа, выносится решение об изменении питающих параметров и установки их пределов с целью поэтапного вывода лампы на рабочий режим и удерживании в нем стабильного номинального тока.From the moment the external power is supplied, a constant analysis of the state of the lamp at the stage of switching on, in the heating mode and in the operating mode is performed. Based on the data obtained, after their analysis, a decision is made on changing the supply parameters and setting their limits with the aim of phasing out the lamp to operating mode and keeping a stable rated current in it.
Кроме указанных выше технических результатов в предлагаемом способе питания ЛЛ (оба варианта) предусмотрен режим выключения лампы путем линейного снижения переменного напряжения питания, что приводит к уменьшению электромагнитных помех.In addition to the above technical results, the proposed LL power supply method (both versions) provides a lamp shutdown mode by linearly decreasing the alternating supply voltage, which leads to a decrease in electromagnetic interference.
В случае применения способа (оба варианта) питания к ЛЛ с подогревом катодов, производят предварительное принудительное замыкание накалов лампы самих на себя и игнорирование степени их разрушения при эксплуатации, это позволяет возвращать к работе люминесцентные лампы с вышедшими из строя нитями накала.In the case of applying the method (both versions) of power to the LL with cathode heating, preliminary forced closure of the lamp filaments themselves and ignoring the degree of their destruction during operation, this allows you to return to work fluorescent lamps with broken filament.
При осуществлении способа по второму варианту предложенной группы изобретений, предусматривающему переход лампы к работе в тестовом режиме, мы получаем универсальный способ питания ЛЛ, который позволяет осуществлять предложенный способ питания для ламп с неизвестным ресурсом выработки или неизвестными параметрами питания. При данном варианте изобретения автоматически снимается характеристика подключенной лампы, определяется тип подключенной лампы, происходит перестройка параметров питания с одного типа лампы на другой, а при повторном ее включении достигается и удерживается номинальный ток соответственно параметрам выбранной лампы. Тестовый режим может быть отключаемым.When implementing the method according to the second embodiment of the proposed group of inventions, which provides for the lamp to switch to test mode, we obtain a universal LL power supply method that allows the proposed power supply method for lamps with an unknown output resource or unknown power parameters. With this embodiment of the invention, the characteristic of the connected lamp is automatically taken off, the type of the connected lamp is determined, the power parameters are changed from one type of lamp to another, and when it is turned on again, the rated current is achieved and held according to the parameters of the selected lamp. Test mode can be disabled.
Технический результат, заключающийся в возможности применения заявленного способа питания (II-вариант) для неизвестного типа ЛЛ, достигается за счет того, что, постоянно анализируя параметры плазмы лампы и регулируя параметры ее питания, лампу прогревают до стабилизации тока плазмы на уровне тока пробоя, затем понижают напряжение питания до выключения плазмы, полученные при изменениях тока параметры питания запоминают, сравнивают их с параметрами известных типов ламп, по числу наибольших совпадений выбирают тип лампы, задают ее параметры мощности и номинального тока, после чего лампу перезапускают, прогревают ее путем регулировки параметров питания до получения номинального тока плазмы и удерживания его в рабочем режиме.The technical result, which consists in the possibility of applying the claimed method of supply (II option) for an unknown type of LL, is achieved due to the fact that by constantly analyzing the plasma parameters of the lamp and adjusting the parameters of its power, the lamp is heated to stabilize the plasma current at the level of breakdown current, then reduce the supply voltage until the plasma is turned off, the power parameters obtained with current changes are stored, compared with the parameters of known types of lamps, the type of lamp is selected according to the number of greatest matches, its parameter is set s of power and rated current, after which the lamp is restarted, it is heated by adjusting the power parameters to obtain the nominal plasma current and holding it in operating mode.
Предлагаемый способ питания ЛЛ поясняется следующими графическими материалами:The proposed method of nutrition of LL is illustrated by the following graphic materials:
Фиг.1 - график изменения амплитуды переменного напряжения питания при включении лампы.Figure 1 - graph of the amplitude of the alternating voltage when the lamp is turned on.
Фиг.2 - график изменения напряжения при тестовом режиме, где: Uпит. - напряжение питания лампы, точки A, F, G - характеризуются, в разное время - t, соответственно током пробоя - Iпроб, стабильным током - Iстаб. и током, при котором плазма исчезает - I=0.Figure 2 is a graph of voltage changes in test mode, where: Upit. - lamp supply voltage, points A, F, G - are characterized, at different times - t, respectively, breakdown current - Iprobe, stable current - Istab. and the current at which the plasma disappears - I = 0.
Фиг.3 - блок-схема управления лампой.Figure 3 - block diagram of the lamp control.
Фиг.4 - блок-схема устройства, демонстрирующего тестовый режим работы (II-вариант).Figure 4 is a block diagram of a device showing a test mode of operation (II-variant).
Ниже приводятся сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанных технических результатов.The following is information confirming the possibility of carrying out the invention with obtaining the above technical results.
Используется стандартная ЛЛ с "холодными катодами" или ЛЛ с замкнутыми сами на себя нитями накала подогрева катодов.A standard LL with “cold cathodes” or LL with self-closed filament heating cathodes is used.
Заявляемый на регистрацию способ питания ЛЛ (I-вариант) заключается в том, что ЛЛ с известными параметрами мощности и номинального тока (известна ВАХ - вольтамперная характеристика на лампу) включают путем предпробойной ионизации ее разрядного канала, подавая на ее выводы линейно возрастающее переменное напряжение до появления тока плазмы. Постоянно анализируя параметры плазмы, лампу прогревают и выводят на рабочий режим методом изменения параметров питания по описанному ниже алгоритму.The LL power supply method claimed for registration (I-variant) consists in that the LL with known parameters of power and rated current (current-voltage characteristic is known as the current-voltage characteristic of a lamp) is turned on by pre-breakdown ionization of its discharge channel, applying a linearly increasing alternating voltage to its conclusions to the appearance of plasma current. Constantly analyzing the plasma parameters, the lamp is heated and brought to the operating mode by changing the power parameters according to the algorithm described below.
Предпробойная ионизация лампы осуществляется в результате подачи на ее выводы линейно возрастающего переменного напряжения (фиг.1).The pre-breakdown ionization of the lamp is carried out as a result of applying to its conclusions a linearly increasing alternating voltage (Fig. 1).
Увеличение амплитуды напряжения питания происходит до наступления электрического пробоя в лампе - Uпроб., что приводит к резкому возрастанию тока лампы до величины - Iпроб. (граф.2). Включение лампы (событие 1, произошедшее в точке "А" через время t) характеризуется появлением в лампе тока плазмы.The increase in the amplitude of the supply voltage occurs before the onset of electrical breakdown in the lamp - Upro., Which leads to a sharp increase in the lamp current to the value - Ipro. (graph 2). Turning on the lamp (
Если рассчитанный рост питающего напряжения закончился, а ток плазмы не появился (событие "А" не наступило - лампа не включилась), то лампу выключают (событие 2).If the calculated increase in the supply voltage has ended, and the plasma current does not appear (event "A" did not occur - the lamp did not turn on), then the lamp is turned off (event 2).
Если параметры лампы известны, то после включения тока плазмы наступает этап прогрева лампы (событие 3). Прогревают лампу путем изменения параметров питания до стабилизации тока плазмы (событие 4) точка "F" (фиг.2) на уровне его номинального значения, указанного в паспорте на лампу. Исходя из параметров лампы, току и напряжению не дают упасть ниже уравня гашения плазмы. При токе плазмы ниже номинального уровня ток не ограничивают и повышением напряжения питания доводят его до номинального значения. При увеличении тока выше нормы его сначало ограничивают до уровня номинального, не снижая напряжение питания вовсе или ниже уровня гашения плазмы, и только после этого продолжают регулировки питания. Прогрев закончен, когда ток плазмы равен номинальному и стабилен (т.е. количество команд на изменение питающего напряжения в единицу времени снижается до стабильно низкого уровня).If the lamp parameters are known, then after turning on the plasma current the stage of heating the lamp begins (event 3). The lamp is heated by changing the power parameters until the plasma current is stabilized (event 4), point "F" (Fig.2) at the level of its nominal value indicated in the lamp passport. Based on the lamp parameters, the current and voltage are not allowed to fall below the plasma quenching equation. When the plasma current is below the nominal level, the current is not limited, and by raising the supply voltage, it is brought to the nominal value. When the current increases above the norm, it is initially limited to the nominal level, without reducing the supply voltage at all or below the plasma quenching level, and only then do the power adjustments continue. Heating is completed when the plasma current is nominal and stable (i.e., the number of commands to change the supply voltage per unit time decreases to a stable low level).
Если параметры лампы не известны или номинальный ток не достижим при прогреве, то лампу выключают (событие 2) или включают тестовый режим (событие 5) (II-вариант способа).If the lamp parameters are not known or the rated current is not achievable during heating, then the lamp is turned off (event 2) or the test mode (event 5) is turned on (II-variant of the method).
Далее наступает рабочий режим лампы (событие 6), при котором номинальный ток стабилен.Next comes the operating mode of the lamp (event 6), at which the rated current is stable.
Если номинальный ток не удерживается и падает (событие 7), то лампу выключают (событие 2) или тестируют (событие 5).If the rated current is not held and falls (event 7), then the lamp is turned off (event 2) or tested (event 5).
Выключение лампы (событие 2) производится линейным понижением переменного напряжения питания в любой момент времени принудительно или автоматически, если перечисленные выше события (кроме 2 и 5) не установлены.The lamp is turned off (event 2) by a linear decrease in the alternating voltage at any time forcibly or automatically if the above events (except for 2 and 5) are not installed.
Способ питания лампы при включении тестового режима заключается в следующем:The way to power the lamp when the test mode is turned on is as follows:
- производится запуск лампы неизвестного типа описанным выше способом до момента получения тока плазмы равного току пробоя;- a lamp of an unknown type is launched in the manner described above until the plasma current is equal to the breakdown current;
- если ток не получен, а напряжение питания достигло своего максимального уровня, то лампу выключают;- if no current is received, and the supply voltage has reached its maximum level, then the lamp is turned off;
- прогревают лампу изменением параметров питания до стабилизации тока плазмы на уровне тока пробоя, после чего линейно понижают питающее напряжение до выключения тока плазмы;- warm the lamp by changing the power parameters until the plasma current is stabilized at the level of the breakdown current, after which the supply voltage is linearly reduced until the plasma current is turned off;
- полученные при всех изменениях тока параметры питания запоминают (регистрируют), сравнивают их с параметрами известных типов ламп, определяют тип лампы, используя ее параметры питания при последующих включениях;- the power parameters received at all current changes are stored (recorded), compared with the parameters of known types of lamps, the type of lamp is determined using its power parameters at subsequent turns on;
- лампу перезапускают, прогревают до получения и удерживания в рабочем режиме стабильного номинального тока.- the lamp is restarted, warmed up until a stable rated current is obtained and held in the operating mode.
Тестовый режим может быть не отключаемым (II-вариант) и быть логическим продолжением режима прогрева (номинальный ток не достигнут) или рабочего режима (номинальный ток не стабилен или снижается) в I-варианте группы изобретений.The test mode can be non-disconnectable (II-variant) and be a logical continuation of the heating mode (rated current is not achieved) or operating mode (rated current is not stable or reduced) in the I-version of the group of inventions.
В способе (II-вариант) перечислены изменения питающего напряжения и тока адекватно состоянию лампы:The method (II option) lists the changes in the supply voltage and current adequate to the state of the lamp:
Лампа выключена - напряжение и ток равны нулю.Lamp is off - voltage and current are zero.
Лампа включается - предпробойная ионизация - линейно растет амплитуда переменного напряжения питания до момента появления тока через лампу, тока нет - лампу выключают.The lamp turns on - pre-breakdown ionization - the amplitude of the alternating supply voltage increases linearly until the current appears through the lamp, there is no current - the lamp is turned off.
Ток появился - прогрев, ток не управляется - переход в тестовый режим, тока нет - лампу выключают.The current appeared - warming up, the current is not controlled - the transition to test mode, there is no current - the lamp is turned off.
Если прогрев, значит ток плазмы доводится до принудительно установленного номинального значения и по его достижении - наступает рабочий режим.If it warms up, it means that the plasma current is brought to the forced nominal value and upon reaching it, the operating mode begins.
Номинальный ток стабилен - есть рабочий режим, цель достигнута.The rated current is stable - there is an operating mode, the goal is achieved.
Номинальный ток снижается - переход в тестовый режим.Rated current decreases - transition to test mode.
Номинальный ток не стабилен или не удерживается - переход в тестовый режим.The rated current is not stable or is not held - transition to test mode.
Выключение лампы производят линейным снижением напряжения питания.The lamp is turned off by a linear decrease in the supply voltage.
Автоматический анализ состояния лампы методом контроля тока плазмы и напряжения на лампе и управление параметрами питания лампы на каждом из этапов способа может быть рассмотрен на примере устройства, блок-схема которого изображена на фиг.3.Automatic analysis of the state of the lamp by monitoring the plasma current and voltage on the lamp and controlling the power parameters of the lamp at each stage of the method can be considered using the example of a device, a block diagram of which is shown in FIG. 3.
Блок управления (БУ) осуществляет питание лампы, анализирует ее состояние, контролируя ток плазмы и напряжение на лампе, регулирует параметры питания в соответствии с изменениями тока плазмы. Команда включения или выключения лампы приходит на условный вход 1, питание внешней сети на условный вход 2. При включенном тестовом режиме (II-вариант) команда включения теста приходит на условный вход 3, принудительный выбор типа ЛЛ задается на условном входе 4, индикатор VD1 сигнализирует об отказе БУ работать с лампой. Лампа подключена непосредственно к БУ в условных точках 5 и 6, нити накалов ЛЛ электрически замкнуты. Этап включения (запуска) осуществляется путем предпробойной ионизации ее разрядного канала методом подачи напряжения питания на пары замкнутых с каждой стороны лампы электродов Х и Y.The control unit (BU) provides power to the lamp, analyzes its state, controlling the plasma current and voltage on the lamp, adjusts the power parameters in accordance with changes in the plasma current. The lamp on or off command comes to
Реализация заявляемого способа питания ЛЛ по II-варианту изобретения (способ питания с тестовым режимом) на практике возможна, например, при помощи устройства - (условного блока управления - БУ), выполненного по схеме, представленной на фиг.4.The implementation of the proposed method of nutrition of LL according to the II-embodiment of the invention (a method of feeding with a test mode) in practice is possible, for example, using a device - (conditional control unit - control unit), made according to the scheme shown in figure 4.
Устройство содержит процессор 1, в память которого занесен алгоритм работы по описанному способу, он управляет источником питания 2, блоком изменения тока 3 лампы 4 в зависимости от показаний датчика тока 5. Переключатель "П", активизирует тестовую программу, VD1 сигнализирует об отказе процессора работать с данной лампой. При использовании дешевых типов процессоров себестоимость данной реализации будет приближена к стоимости выпускаемых серийно электронных балластов для питания ЛЛ.The device contains a
При подаче команды на включение БУ линейно увеличивает переменное напряжение на выводах лампы и получает координаты точки "А" с характерным значением тока пробоя (фиг.2). БУ запоминает параметры питания при любых изменениях тока плазмы. Затем ток пробоя стабилизируется изменением параметров питания, ищется некое стабильное состояние такой точки "F", при которой ток плазмы равен току пробоя и не меняется с течением времени, его не надо корректировать напряжением питания. Далее задается время прогрева "Т", и по его истечении напряжение питания линейно снижается до момента гашения тока плазмы в некоторой точке "G". Таким образом, мы получаем рабочие точки на разных режимах работы ЛЛ и новую, соответствующую ей вольт-амперную характеристику (ВАХ). На этом тестирование заканчивается.When giving a command to turn on the control unit, it linearly increases the alternating voltage at the lamp terminals and receives the coordinates of point "A" with the characteristic value of the breakdown current (Fig. 2). The control unit remembers the power parameters for any changes in the plasma current. Then, the breakdown current is stabilized by changing the supply parameters, a certain stable state of such a point "F" is sought at which the plasma current is equal to the breakdown current and does not change over time, it does not need to be adjusted by the supply voltage. Next, the heating time "T" is set, and after its expiration, the supply voltage decreases linearly until the plasma current is extinguished at some point "G". Thus, we obtain operating points at different operating modes of the LL and a new current-voltage characteristic (CVC) corresponding to it. This is where the testing ends.
Так как в память БУ предварительно введены стандартные мощности известных типов ламп Р1, Р2, Р3 ... и их номинальные токи, то при повторном включении (перезапуске лампы) БУ находит наиболее близкую к точкам "A, F, G" ВАХ из числа известных типов ламп и приводит в соответствие с ней параметры питания для поэтапного вывода лампы на рабочий режим до получения номинального тока. Если это на каком-то этапе не удается сделать, то БУ сигнализирует об этом и выключает лампу. Если точка "F" находится в равноудаленном положении от ближайших аналогичных точек других ВАХ, то БУ должен выбрать ВАХ с точкой "F" с наибольшим энергетическим состоянием и перейти к управлению лампой по сценарию новой ВАХ соответственно сделанному выбору.Since the standard capacities of the known types of lamps P1, P2, P3 ... and their rated currents were previously entered into the control unit’s memory, when the unit is switched back on (restarting), the control unit finds the current-voltage characteristic closest to the points “A, F, G” among the known types of lamps and brings in accordance with it the power parameters for the phased output of the lamp to the operating mode until the rated current is obtained. If this cannot be done at some stage, the control unit will signal this and turn off the lamp. If the “F” point is equidistant from the nearest similar points of other I – V characteristics, then the control unit must select the I – V characteristic with the “F” point with the highest energy state and proceed to control the lamp according to the scenario of the new I – V characteristic according to the selection made.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005131053/28A RU2295204C2 (en) | 2005-10-07 | 2005-10-07 | Method for powering luminescent lamps (variants) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005131053/28A RU2295204C2 (en) | 2005-10-07 | 2005-10-07 | Method for powering luminescent lamps (variants) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005131053A RU2005131053A (en) | 2006-02-20 |
| RU2295204C2 true RU2295204C2 (en) | 2007-03-10 |
Family
ID=36050877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005131053/28A RU2295204C2 (en) | 2005-10-07 | 2005-10-07 | Method for powering luminescent lamps (variants) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2295204C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2523067C2 (en) * | 2008-06-27 | 2014-07-20 | Валопаа Оу | Luminaire and its adjustment method |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4739227A (en) * | 1986-09-26 | 1988-04-19 | General Electric Company | Fluorescent lamp dimming over large light output range |
| SU1432812A1 (en) * | 1986-11-12 | 1988-10-23 | Горский Сельскохозяйственный Институт | Method of ignition of high-pressure gas-discharge lamp |
| DE4435916A1 (en) * | 1993-10-08 | 1995-04-13 | Gert Guenther Niggemeyer | Circuit for driving a plasma |
| RU2090017C1 (en) * | 1995-06-06 | 1997-09-10 | Владимир Васильевич Андреев | Device for power supply of gaseous discharge lamps |
| RU2094963C1 (en) * | 1995-05-04 | 1997-10-27 | Московский государственный авиационный институт (технический университет) | Gas-discharge lamp power supply |
-
2005
- 2005-10-07 RU RU2005131053/28A patent/RU2295204C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4739227A (en) * | 1986-09-26 | 1988-04-19 | General Electric Company | Fluorescent lamp dimming over large light output range |
| SU1432812A1 (en) * | 1986-11-12 | 1988-10-23 | Горский Сельскохозяйственный Институт | Method of ignition of high-pressure gas-discharge lamp |
| DE4435916A1 (en) * | 1993-10-08 | 1995-04-13 | Gert Guenther Niggemeyer | Circuit for driving a plasma |
| RU2094963C1 (en) * | 1995-05-04 | 1997-10-27 | Московский государственный авиационный институт (технический университет) | Gas-discharge lamp power supply |
| RU2090017C1 (en) * | 1995-06-06 | 1997-09-10 | Владимир Васильевич Андреев | Device for power supply of gaseous discharge lamps |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2523067C2 (en) * | 2008-06-27 | 2014-07-20 | Валопаа Оу | Luminaire and its adjustment method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005131053A (en) | 2006-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0981932B1 (en) | Electronic ballast | |
| CN101175361B (en) | High pressure discharge lamp starter device and an automotive headlight device | |
| US6525479B1 (en) | Method and ballast for operating a lamp fitted with a fluorescent tube | |
| US6172468B1 (en) | Method and apparatus for igniting a gas discharge lamp | |
| US6285137B1 (en) | Materials test chamber with xenon lamp radiation | |
| KR20010040380A (en) | A method and device for operating electronic ballasts for high intensity discharge lamps | |
| JP2005522818A (en) | Gas discharge lamp driving method and apparatus | |
| RU2295204C2 (en) | Method for powering luminescent lamps (variants) | |
| US6873120B2 (en) | Power consumption controller for pressurized gas lights | |
| Pabst et al. | Igniting high-pressure lamps with electronic ballasts | |
| US6525493B2 (en) | Materials test chamber with xenon lamp radiation | |
| US8018181B2 (en) | Method and apparatus for achieving inherent ignition voltage in operation of a high intensity discharge lamp | |
| JP2009512170A (en) | Operation method of gas discharge lamp | |
| US20070262734A1 (en) | Filament Cutout Circuit | |
| US7045972B2 (en) | Lighting method of ultra-high pressure mercury lamp | |
| US6426598B1 (en) | Control gear for fluorescent lamp | |
| US20110279052A1 (en) | Variable load line gas curve intercept method to optimize system efficiency | |
| CN113543444B (en) | Microwave-induced metal discharge combustion-supporting method and control system thereof | |
| CN103796404A (en) | Deuterium lamp power supply circuit | |
| US20090184650A1 (en) | Ignition circuit and method for a discharge lamp | |
| WO1998024277A1 (en) | Method and starter circuits for igniting and operating discharge lamps | |
| Rosillo et al. | Effects of electronic ballasts in fluorescent lamp lifetime | |
| KR20050096264A (en) | Electronic starter for fluorescent lamp | |
| JPH11307296A (en) | Low-pressure discharge lamp lighting device | |
| US20070262722A1 (en) | Method and Circuit for Supplying a Hot Cathode Fluorescent Lamp |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20090529 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101008 |