RU144403U1

RU144403U1 - NETWORK ELECTRONIC BALLAST

Info

Publication number: RU144403U1
Application number: RU2014112949/07U
Authority: RU
Inventors: Станислав Борисович Резников; Владимир Владимирович Бочаров; Александр Борисович Корнилов; Андрей Вячеславович Лавринович
Priority date: 2014-04-03
Filing date: 2014-04-03
Publication date: 2014-08-20

Abstract

1. Сетевой электронный балласт, содержащий входные выводы для подключения к питающей сети переменного тока, выходные выводы для подключения к нагрузке, сетевой фильтр, шунтирующий входные выводы, трансреактор с двумя первичными обмотками и вторичной обмоткой, первый электронный ключ, два снабберных конденсатора, выходной фильтровый конденсатор, трансформатор поджига с низковольтной первичной обмоткой и высоковольтной вторичной обмоткой, блок поджига с разрядным конденсатором, выпрямительным диодом и зарядным резистором, а также блок управления, имеющий основные цепи обратной связи с датчиками тока и напряжения и первый импульсно-модуляторный выходной вывод, подключенный к управляющему выводу первого электронного ключа, включенного своими силовыми выводами между первыми разноименными выводами первичных обмоток трансреактора, каждая из которых вместе с первым электронным ключом зашунтирована соответствующим снабберным конденсатором, отличающийся тем, что в него введены входной выпрямитель, корректор коэффициента мощности, состоящий из второго электронного ключа, дросселя и первого диода, входной фильтровый конденсатор, второй и третий диоды, а блок управления снабжен вторым импульсно-модуляторным выходным выводом, подключенным к управляющему выводу второго электронного ключа, подключенного через дроссель, входной выпрямитель и сетевой фильтр к входным выводам устройства и через первый диод - к входному фильтровому конденсатору, подключенному через второй и третий диоды ко вторым разноименным выводам первичных обмоток трансреактора, вторичная обмотка которого через третий диод подключена к �1. A network electronic ballast containing input terminals for connecting to an AC mains supply, output terminals for connecting to a load, a line filter, shunting input terminals, a transreactor with two primary windings and a secondary winding, the first electronic switch, two snubber capacitors, and a filter output a capacitor, an ignition transformer with a low voltage primary winding and a high voltage secondary winding, an ignition unit with a discharge capacitor, a rectifier diode and a charging resistor, as well as a block board having main feedback circuits with current and voltage sensors and a first pulse-modulator output terminal connected to the control terminal of the first electronic switch connected by its power terminals between the first opposite terminals of the primary transreactor windings, each of which, together with the first electronic key, is shunted by the corresponding snubber capacitor, characterized in that an input rectifier, a power factor corrector, consisting of a second electronic switch, are introduced into it , the inductor and the first diode, the input filter capacitor, the second and third diodes, and the control unit is equipped with a second pulse-modulator output terminal connected to the control terminal of the second electronic switch connected through the inductor, the input rectifier, and the line filter to the input terminals of the device and through the first diode - to the input filter capacitor connected through the second and third diodes to the second opposite terminals of the primary windings of the transreactor, the secondary winding of which through the third diode is connected to

Description

Полезная модель относится к электротехнике и к импульсной силовой электронике и предназначена для использования в источниках электропитания авиационных бортовых и наземных аэронавигационных газоразрядно-ламповых и светодиодных приборах.The utility model relates to electrical engineering and to pulsed power electronics and is intended for use in power supply sources for aircraft on-board and ground-based aeronautical gas-discharge tube and LED devices.

Известен сетевой электронный балласт (аналог), содержащий входные и выходные выводы для подключения к питающей сети переменного тока и к нагрузке, трансреактор с двумя обмотками, два снабберных конденсатора и двунаправленный электронный ключ (Патент на полезную модель №106811, Преобразователь переменного тока. Резников С.Б., Бочаров В.В., Дубенский Г.А., Кабелев Б.В., Коняхин С.Ф., Савенкова Н.В., Бюл. №20 от 20.07.2011).A network electronic ballast (analogue) is known that contains input and output terminals for connecting to an AC mains supply and to a load, a transreactor with two windings, two snubber capacitors and a bi-directional electronic key (Utility Model Patent No. 106811, AC Converter. Reznikov S .B., Bocharov V.V., Dubensky G.A., Kabelev B.V., Konyakhin S.F., Savenkova N.V., Bull. No. 20 dated 07.20.2011).

К недостаткам указанного устройства (аналога) относятся: узкие функциональные возможности, а именно - неспособность осуществления начального высоковольтно-импульсного поджига (запуска) газоразрядной нагрузки (например, ламповой), ухудшение качества питающей электроэнергии и большой уровень помехоизлучений из-за прерывистого характера выходных токов и низкая надежность из-за наличия цепи для «сквозных сверхтоков» через электронный ключ.The disadvantages of this device (analogue) include: narrow functionality, namely, the inability to perform the initial high-voltage pulse ignition (start) of a gas-discharge load (for example, a lamp), a deterioration in the quality of the power supply and a high level of noise emissions due to the intermittent nature of the output currents and low reliability due to the presence of a circuit for "through overcurrents" through an electronic key.

Известен сетевой электронный балласт, выбранный в качестве прототипа, содержащий входные и выходные выводы для подключения к питающей сети переменного тока и к нагрузке, сетевой фильтр, трансреактор с первичными и вторичной обмотками, два снабберных конденсатора, электронный ключ, трансформатор поджига, блок поджига с разрядным конденсатором, выпрямительным диодом и зарядным транзистором, а также блок управления (С.Б. Резников, В.В. Бочаров, Г.А. Дубенский, Б.В. Кабелев, С.Ф. Коняхин, И.Н. Соловьев Термостойкие электронные балласты наружного применения на базе однотактного двуполярного импульсного модулятора-циклоконвертора, ж. Практическая силовая электроника, №3 (43), 2011 г., с. 43-45, стр. 44, рис. 1).Known network electronic ballast, selected as a prototype, containing input and output terminals for connecting to an ac mains supply and to a load, a network filter, a transreactor with primary and secondary windings, two snubber capacitors, an electronic key, an ignition transformer, an ignition unit with a discharge a capacitor, a rectifying diode and a charging transistor, as well as a control unit (S.B. Reznikov, V.V. Bocharov, G.A. Dubensky, B.V. Kabelev, S.F. Konyakhin, I.N. Soloviev Heat-resistant electronic outdoor ballasts applications based on a single-cycle bipolar pulse modulator-cycloconverter, J. Practical Power Electronics, No. 3 (43), 2011, pp. 43-45, p. 44, Fig. 1).

К недостаткам известного сетевого электронного балласта (прототипа) относятся следующие: низкая надежность устройства и ухудшение качества электроэнергии, а также высокий уровень излучаемых электромагнитных помех. Причинами указанных недостатков являются: а) наличие цепей для «сквозных сверхтоков» при разрядке снабберных конденсаторов на входной фильтровой конденсатор непосредственно через электронный ключ и при прямоходовой зарядке выходного фильтрового конденсатора через относительно малую индуктивность рассеяния трансреактора;The disadvantages of the known network electronic ballast (prototype) include the following: low reliability of the device and the deterioration of the quality of electricity, as well as a high level of emitted electromagnetic interference. The reasons for these shortcomings are: a) the presence of circuits for “through overcurrents” when the snubber capacitors are discharged to the input filter capacitor directly through an electronic key and when the filter filter capacitor is directly charged through a relatively small transreactor dissipation inductance;

б) регулярная подача с высокой частотой следования высоковольтных поджигающих импульсов в течение всего рабочего цикла питания нагрузки;b) regular supply with a high repetition rate of high-voltage ignition pulses during the entire working cycle of the load supply;

в) прерывистый характер входного сетевого тока и его существенно несинусоидальная форма.c) the intermittent nature of the input mains current and its substantially non-sinusoidal shape.

Основным техническим результатом предложения является повышение надежности устройства и сохранение качества питающей электроэнергии, т.е. сохранение синусоидальной формы сетевого напряжения и обеспечение коэффициента потребляемой из сети мощности близкого к единице.The main technical result of the proposal is to increase the reliability of the device and maintain the quality of the supplying electricity, i.e. maintaining a sinusoidal shape of the mains voltage and providing a coefficient of power consumed from the network close to unity.

Дополнительным техническим результатом предложения является снижение уровня излучаемых электромагнитных помех.An additional technical result of the proposal is to reduce the level of emitted electromagnetic interference.

Указанные технические результаты обеспечиваются БЛАГОДАРЯ тому, что в сетевой электронный балласт, содержащий входные и выходные выводы, сетевой фильтр, трансреактор с двумя первичными обмотками и вторичной обмоткой, первый электронный ключ, два снабберных конденсатора, выходной фильтровый конденсатор, трансформатор поджига с низковольтной первичной обмоткой и высоковольтной вторичной обмоткой, блок поджига с разрядным конденсатором, выпрямительным диодом и зарядным резистором, а также блок управления, имеющий основные цепи обратных связей с датчиками тока и напряжения и первый импульсно-модуляторный выходной вывод, ВВЕДЕНЫ входной выпрямитель, корректор коэффициента мощности, состоящий из второго электронного ключа, дросселя и первого диода, входной фильтровый конденсатор, второй и третий диоды, а блок управления СНАБЖЕН вторым импульсно-модуляторным выходным выводом, и БЛАГОДАРЯ тому, что в него ВВЕДЕН третий однонаправленный электронный ключ, а блок управления снабжен третьим импульсно-модуляторным выходным выводом и вспомогательной цепью обратной связи с датчиком потокосцепления трансреактора, а также БЛАГОДАРЯ тому, что трансреактор СНАБЖЕН вспомогательной обмоткой, блок поджига СНАБЖЕН управляемым разрядным вентилем, а блок управления СНАБЖЕН выходным выводом командного поджига, и кроме того БЛАГОДАРЯ тому, что его блок поджига СНАБЖЕН цепью автоматического поджига, состоящей из динистора и цепочки из стабилитрона, блокирующего диода и балластного резистора, а блок управления СНАБЖЕН дополнительной цепью обратной связи с датчиком выходного напряжения.The indicated technical results are provided THANKS to the fact that in a network electronic ballast containing input and output terminals, a network filter, a transreactor with two primary windings and a secondary winding, a first electronic switch, two snubber capacitors, an output filter capacitor, an ignition transformer with a low voltage primary winding, and high-voltage secondary winding, ignition unit with a discharge capacitor, a rectifying diode and a charging resistor, as well as a control unit having the main circuits reverse x connections with current and voltage sensors and the first pulse-modulator output output, an input rectifier, a power factor corrector, consisting of a second electronic switch, a choke and a first diode, an input filter capacitor, a second and third diodes, and a control unit are equipped with a second pulse modulator output, and THANKS that a third unidirectional electronic key is INPUT into it, and the control unit is equipped with a third pulse-modulator output and an auxiliary feedback circuit with yes by the flux linkage of the transreactor, and also THANKS that the transreactor is SUPPLIED with an auxiliary winding, the ignition unit is SUPPLIED by a controlled discharge valve, and the control unit is SUPPLIED by the output of the command ignition, and THANKS because its ignition unit is SUPPLIED by an ignition circuit consisting of an automatic ignition circuit chains of a zener diode, a blocking diode and a ballast, and the control unit is equipped with an additional feedback circuit with an output voltage sensor.

Экспериментальные исследования лабораторного макета устройства и компьютерное моделирование подтвердили его работоспособность и целесообразность широкого промышленного использования.Experimental studies of the laboratory layout of the device and computer simulation have confirmed its efficiency and the feasibility of wide industrial use.

На чертеже (Фиг.) представлены принципиальная силовая схема и цепи управления предлагаемого сетевого электронного балласта.The drawing (Fig.) Shows a schematic power circuit and control circuit of the proposed network electronic ballast.

Сетевой электронный балласт содержит: входные выводы 1-2 для подключения к питающей сети переменного тока, выходные выводы 3-4 для подключения к нагрузке знакопостоянного тока, сетевой фильтр 5, шунтирующий своим входом входные выводы устройства, трансреактор 6 с двумя первичными обмотками 7, 8 и вторичной обмоткой 9, первый электронный ключ 10, два снабберных конденсатора 11, 12, выходной фильтровый конденсатор 13, трансформатор поджига 14 с низковольтной первичной обмоткой 15 и высоковольтной вторичной обмоткой 16, блок поджига 17 с разрядным конденсатором 18, выпрямительным диодом 19 и зарядным резистором 20, а также блок управления 21. Блок управления имеет основные цепи обратных связей 22, 23 с датчиками тока и напряжения 24, 25 и первый импульсно-модуляторный выходной вывод 26. Устройство содержит также входной выпрямитель 27, корректор коэффициента мощности 28, состоящий из второго электронного ключа 29, дросселя 30 и первого диода 31, входной фильтровый конденсатор 32, второй и третий диоды 33, 34. Блок управления имеет также второй импульсно-модуляторный выходной вывод 35. Устройство также содержит третий однонаправленный электронный ключ 36-37 (с блокирующим диодом), шунтирующий вторичную обмотку трансреактора, а блок управления имеет третий импульсно-модуляторный выходной вывод 38, подключенный к управляющему выводу этого ключа, и вспомогательную цепь 39 обратной связи с датчиком 40 потокосцепления трансреактора. Трансреактор имеет также вспомогательную обмотку 41. Блок поджига имеет управляемый разрядный вентиль 42, а блок управления имеет выходной вывод командного поджига 43, подключенный к его управляющему выводу. Блок поджига имеет также цепь автоматического поджига 44, состоящую из динистора 45 и цепочки из последовательно между собой соединенных стабилитрона 46, блокирующего диода 47 и балластного резистора 48. Блок управления снабжен также дополнительной цепью 49 обратной связи с датчиком 50 выходного напряжения.The network electronic ballast contains: input terminals 1-2 for connecting to an alternating current mains supply, output terminals 3-4 for connecting an alternating current to the load, a network filter 5, shunting the input terminals of the device with its input, a transreactor 6 with two primary windings 7, 8 and a secondary winding 9, a first electronic switch 10, two snubber capacitors 11, 12, an output filter capacitor 13, an ignition transformer 14 with a low voltage primary winding 15 and a high voltage secondary winding 16, an ignition unit 17 with a discharge conden sator 18, a rectifying diode 19 and a charging resistor 20, as well as a control unit 21. The control unit has main feedback circuits 22, 23 with current and voltage sensors 24, 25 and a first pulse-modulator output terminal 26. The device also contains an input rectifier 27 , a power factor corrector 28, consisting of a second electronic switch 29, an inductor 30 and a first diode 31, an input filter capacitor 32, a second and third diodes 33, 34. The control unit also has a second pulse-modulator output terminal 35. The device also contains t third unidirectional electronic key 36-37 (with a blocking diode), the shunt transreaktora secondary winding and the control unit has a third pulse-modulator output terminal 38 connected to the control terminal of the switch, and the auxiliary feedback circuit 39 with a sensor 40 transreaktora flux. The transreactor also has an auxiliary winding 41. The ignition unit has a controllable discharge valve 42, and the control unit has an output of command ignition 43 connected to its control terminal. The ignition unit also has an automatic ignition circuit 44, consisting of a dynistor 45 and a chain of zener diodes 46, a blocking diode 47 and a ballast resistor 48 connected in series. The control unit is also equipped with an additional feedback circuit 49 with the output voltage sensor 50.

Первый электронный ключ 10 включен своими силовыми выводами между первыми разноименными выводами первичных обмоток 7,8 трансреактора 6, каждая из которых вместе с первым электронным ключом зашунтирована соответствующим снабберным конденсатором 11, 12. Второй электронный ключ 29 подключен через дроссель 30, входной выпрямитель 27 и сетевой фильтр 5 к входным выводам 1-2 устройства и через первый диод 31 - к входному фильтровому конденсатору 32, подключенному через второй диод 33 ко вторым разноименным выводам первичных обмоток 7 и 8 трансреактора 6. Вторичная обмотка 9 трансреактора 6 через третий диод 34 подключена к выводам выходного фильтрового конденсатора 13, шунтирующего через вторичную обмотку 16 трансформатора поджига 14 выходные выводы 3-4 устройства. Разрядный вентиль 42 через первичную обмотку 15 трансформатора поджига 14 подключен к выводам разрядного конденсатора 18, подключенного через выпрямительный диод 19 и зарядный резистор 20 к выводам вспомогательной обмотки 11 трансреактора 6 и зашунтированного крайними выводами цепочки со стабилитроном 46, блокирующим диодом 47 и балластным резистором 48. Точка соединения блокирующего диода 47 с балластным резистором 48 этой цепочки через динистор 45 подключена к управляющему выводу разрядного вентиля 42. Сетевой электронный балласт работает следующим образом.The first electronic key 10 is connected by its power terminals between the first opposite terminals of the primary windings 7.8 of the transreactor 6, each of which, together with the first electronic key, is shunted by a corresponding snubber capacitor 11, 12. The second electronic key 29 is connected via a choke 30, an input rectifier 27 and a network filter 5 to the input terminals 1-2 of the device and through the first diode 31 to the input filter capacitor 32 connected through the second diode 33 to the second opposite terminals of the primary windings 7 and 8 of the transreactor 6. W the original winding 9 of the transreactor 6 is connected through the third diode 34 to the terminals of the output filter capacitor 13, shunting the output terminals 3-4 of the device through the secondary winding 16 of the ignition transformer 14. The discharge valve 42 through the primary winding 15 of the ignition transformer 14 is connected to the terminals of the discharge capacitor 18, connected through a rectifier diode 19 and a charging resistor 20 to the terminals of the auxiliary winding 11 of the transreactor 6 and shunted by the terminal leads of the zener diode 46, blocking diode 47 and ballast resistor 48. The connection point of the blocking diode 47 with the ballast resistor 48 of this chain is connected via a dynistor 45 to the control terminal of the discharge valve 42. The network electronic ballast works after conductive manner.

Входные выводы 1, 2 подключают к питающей сети переменного тока, а выходные выводы 3, 4 - к газоразрядной нагрузке знакопостоянного тока, например, к шаровой ксеноновой дуговой лампе с напряжением горения от 22 до 70 В, требующей для поджига высоковольтный импульс с напряжением 20…30 кВ. На первом и втором импульсно-модуляторных выходных выводах 26 и 36 блока управления 21 генерируются высокочастотные импульсы с постоянным периодом широтно-импульсной модуляции (T_ШИМ) и длительностью, регулируемой основными цепями обратной связи 22 и 23 в зависимости от отклонений сигналов датчиков тока и напряжения 24, 25 от эталонных сигналов.Input terminals 1, 2 are connected to the AC mains, and output terminals 3, 4 are connected to a gas discharge load of constant current, for example, to a xenon ball arc lamp with a burning voltage of 22 to 70 V, requiring a high-voltage pulse with a voltage of 20 ... for ignition 30 kV. At the first and second pulse-modulator output terminals 26 and 36 of the control unit 21, high-frequency pulses are generated with a constant pulse width modulation period (T _PWM ) and a duration controlled by the main feedback circuits 22 and 23 depending on the deviations of the current and voltage sensor signals 24 , 25 from the reference signals.

Питающее сетевое напряжение через двунаправленный помехоподавляющий сетевой фильтр 5 подается на входной выпрямитель 27. Выпрямленное знакопостоянное пульсирующее напряжение с помощью корректора коэффициента мощности 28, выполненного по схеме повышающего (бустерного) импульсного модулятора, производит зарядку входного фильтрового конденсатора 32 регулируемым током, повторяющим по форме и временной фазе форму выпрямленного напряжения. Благодаря указанному регулированию выпрямленного тока (а следовательно - и входного синусоидального тока) коэффициент потребляемой из сети мощности приближен к единице. Благодаря широтно-импульсной модуляции сигнала на управляющем выводе первый электронный ключ 10 периодически (с периодом T_ШИМ) коммутирует цепь соединения первых выводов первичных обмоток 7,8 трансреактора 6. При очередном включении ключа 10 полное (суммарное) потокосцепление трансреактора 6, контролируемое датчиком 40, нарастает вместе с токами в цепях его первичных обмоток, сначала в цепях: 11-7-10-11 и 12-10-8-12 частичной разрядки заряженных снабберных конденсаторов 11, 12, а затем и в цепи: 32-33-7-10-8-32 частичной разрядки входного фильтрового конденсатора 32 в течение длительности импульса: t_И=γ_ИT_ШИМ где γ_И - относительная длительность (коэффициент заполнения) импульса. Затем ключ 10 выключается, а третий однонаправленный электронный ключ 36-37 включается (лучше - с небольшим опережением), и полное потокосцепление трансреактора 6 приблизительно сохраняется вместе с током в замкнутой накоротко вторичной обмотке 9 в цепи: 9-36-37-9 в течение длительности паузы: Δt_П=γ_ПT_ШИМ, где γ_Π - относительная длительность паузы. При этом электромагнитная энергия индуктивностей рассеяния первичных обмоток трансреактора передается снабберным конденсаторам 11, 12 по цепям их зарядных токов: 7-12-32-33-7 и 8-32-33-11-8. Снабберные конденсаторы при этом заряжаются до напряжений, превышающих напряжение входного фильтрового конденсатора 32, получая избыточную дозу энергии, которую они затем передают трансреактору после очередного включения ключа 10. Их наличие обеспечивает защиту ключа 10 от коммутационных перенапряжений. При этом второй диод 33 исключает цепь «сквозного сверхтока» разрядки конденсаторов 11, 12 на конденсатор 32 через ключ 10. Затем третий электронный ключ 36-37 выключается, и полное потокосцепление трансреактора частично плавно спадает вместе с током в цепи: 9-34-13-9, поддерживаемым э.д.с. самоиндукции его вторичной обмотки 9 в течение оставшегося от периода T_ШИМ промежутка времени: T_ШИМ-t_И-Δt_П=(1-γ_И-γ_П)T_ШИМ. Одновременно с этим производится зарядка разрядного конденсатора 18 через выпрямительный диод 19 и зарядный резистор 20 за счет э.д.с. во вспомогательной обмотке 41 трансреактора 6.The supply network voltage through a bi-directional noise suppressing network filter 5 is supplied to the input rectifier 27. The rectified alternating ripple voltage using the power factor corrector 28, made according to the scheme of the boost (booster) pulse modulator, charges the input filter capacitor 32 with an adjustable current repeating in shape and time phase to form a rectified voltage. Thanks to the specified regulation of the rectified current (and therefore the input sinusoidal current), the coefficient of power consumed from the network is close to unity. Through pulse width modulation control output signal a first electronic switch 10 periodically (with period T _PWM) switches the circuit connecting the first terminals of the primary windings 7,8 transreaktora 6. If the next key 10 is turned on full (total) flux linkage transreaktora 6, controlled by sensor 40, increases along with currents in the circuits of its primary windings, first in the circuits: 11-7-10-11 and 12-10-8-12 of a partial discharge of charged snubber capacitors 11, 12, and then in the circuit: 32-33-7- 10-8-32 partial discharge inlet filter condensate ora 32 during the duration of the pulse: t _AND = γ _AND T _PWM where γ _AND is the relative duration (duty cycle) of the pulse. Then, the key 10 is turned off, and the third unidirectional electronic key 36-37 is turned on (preferably with a small lead), and the full flux linkage of the transreactor 6 is approximately preserved together with the current in the short-circuited secondary winding 9 in the circuit: 9-36-37-9 for pause duration: Δt _P = γ _P T _PWM , where γ _Π is the relative pause duration. In this case, the electromagnetic energy of the scattering inductances of the primary windings of the transreactor is transferred to the snubber capacitors 11, 12 along the chains of their charging currents: 7-12-32-33-7 and 8-32-33-11-8. In this case, the snubber capacitors are charged to voltages exceeding the voltage of the input filter capacitor 32, receiving an excessive dose of energy, which they then transfer to the transreactor after the next switch 10 is turned on. Their presence provides protection for the switch 10 from switching overvoltages. In this case, the second diode 33 eliminates the “through overcurrent” circuit for discharging the capacitors 11, 12 to the capacitor 32 through the key 10. Then the third electronic switch 36-37 is turned off, and the total flux linkage of the transreactor partially decreases smoothly with the current in the circuit: 9-34-13 -9 supported by emf self-induction of its secondary winding 9 for the remainder of the period T _PWM period of time: T _PWM -t _And -Δt _P = (1-γ _AND -γ _P ) T _PWM . At the same time, the discharge capacitor 18 is charged through the rectifier diode 19 and the charging resistor 20 due to the emf. in the auxiliary winding 41 of the transreactor 6.

Далее указанные процессы периодически повторяются с периодом T_ШИМ с широтно-импульсным регулированием выходного напряжения (по сигналу датчика 50) и полного потокосцепления трансреактора (по сигналу датчика 40). При достижении выходным напряжением устройства и напряжением на разрядном конденсаторе заданных величин с вывода командного поджига 43 блока управления 21 или с выхода цепи автоматического поджига 44 поступает импульс на управляющий вывод разрядного вентиля 42, и происходит разрядка разрядного конденсатора 18 на цепь первичной обмотки 15 трансформатора поджига 14. Это приводит к генерированию импульса высоковольтной э.д.с. во вторичной обмотке 16 трансформатора поджига 14, который через выходной фильтровый конденсатор 13 прикладывается к выходным выводам 3-4 устройства, а следовательно - и к газоразрядной нагрузке (лампе). Происходит поджиг газоразрядного промежутка, и нагрузка выходит на номинальный режим питания от выходного фильтрового конденсатора 13 через вторичную обмотку 16 трансформатора поджига 14, играющую при этом роль сглаживающего реактора.Further, these processes are periodically repeated with a period of T _PWM with pulse-width regulation of the output voltage (by the signal of the sensor 50) and full flux linkage of the transreactor (by the signal of the sensor 40). When the output voltage of the device and the voltage on the discharge capacitor reaches the specified values from the output of the command ignition 43 of the control unit 21 or from the output of the automatic ignition circuit 44, an impulse is supplied to the control output of the discharge valve 42, and the discharge capacitor 18 is discharged to the primary winding circuit 15 of the ignition transformer 14 This leads to the generation of a pulse of high voltage emf in the secondary winding 16 of the ignition transformer 14, which through the output filter capacitor 13 is applied to the output terminals 3-4 of the device, and therefore to the gas discharge load (lamp). The gas-discharge gap is ignited, and the load reaches the rated power mode from the output filter capacitor 13 through the secondary winding 16 of the ignition transformer 14, which plays the role of a smoothing reactor.

Цепь автоматического поджига 44 блока поджига 17 способна при незажженной нагрузке (лампе) периодически генерировать поджигающие импульсы с периодом, определяемым временем процесса зарядки конденсатора 18 через зарядный резистор 20 и пороговыми уровнями начала стабилизации стабилитрона 46 и срабатывания динистора 45. После выхода нагрузки на номинальный режим напряжения на вторичной и вспомогательной обмотках 9 и 41 трансреактора 6 снижаются, и напряжение на разрядном конденсаторе 18 перестает достигать порогового уровня, что приводит к прекращению генерирования импульсов поджига (и прекращению излучения мощных электромагнитных помех).The automatic ignition circuit 44 of ignition unit 17 is capable of periodically generating ignition pulses with an unlit load (lamp) with a period determined by the charging process of the capacitor 18 through the charging resistor 20 and threshold levels of stabilization of the zener diode 46 and the operation of the dynistor 45. After the load reaches the rated voltage mode on the secondary and auxiliary windings 9 and 41 of the transreactor 6 are reduced, and the voltage on the discharge capacitor 18 ceases to reach a threshold level, which leads to increase the generation of ignition pulses (and stop the emission of powerful electromagnetic interference).

Следует отметить, что благодаря возможности регулируемого накопления электромагнитной энергии в трансреакторе (при непрерывном полном его потокосцеплении) снижается требуемая энергоемкость входного фильтрового конденсатора 32, что позволяет применить в его качестве пленочные конденсаторы вместо электролитических, имеющих низкие термостойкость, безотказность и срок службы, т.е. существенно повысить надежность устройства, в дополнение к ее повышению за счет исключения цепей для «сквозных свертоков» через электронный ключ 10 и «сверхтоков» прямоходовой зарядки выходного фильтрового конденсатора 13 (используется обратноходовая зарядка).It should be noted that due to the possibility of controlled accumulation of electromagnetic energy in the transreactor (with continuous full flow coupling), the required energy consumption of the input filter capacitor 32 is reduced, which makes it possible to use film capacitors instead of electrolytic ones with low heat resistance, reliability and service life, i.e. . significantly increase the reliability of the device, in addition to its increase due to the exclusion of circuits for “pass-through convolutions” through an electronic switch 10 and “overcurrents” of forward-flow charging of the output filter capacitor 13 (backward charging is used).

Таким образом, предлагаемый сетевой электронный балласт по сравнению с прототипом обеспечивает основной технический результат: повышение надежности устройства за счет исключения цепей для «сквозных сверхтоков» и сохранение качества питающей электроэнергии за счет коррекции коэффициента входной мощности, а также дополнительный технический результат: снижение уровня излучаемых электромагнитных помех за счет отключения подачи высоковольтных поджигающих импульсов после выхода нагрузки на номинальный рабочий режим и за счет исключения «сквозных сверхтоков» и «сверхтоков» прямоходовой зарядки выходного фильтрового конденсатора, а также за счет установки корректора коэффициента мощности 28 со сглаживающим дросселем 30.Thus, the proposed network electronic ballast in comparison with the prototype provides the main technical result: improving the reliability of the device by eliminating the circuitry for “through overcurrents” and maintaining the quality of the supplying electric energy by correcting the input power factor, as well as an additional technical result: reducing the level of emitted electromagnetic interference due to the shutdown of the supply of high-voltage ignition pulses after the load reaches the rated operating mode and due to ia “through overcurrents" and "overcurrents" of forward-flow charging of the output filter capacitor, as well as through the installation of a power factor corrector 28 with a smoothing inductor 30.

Claims

1. A network electronic ballast containing input terminals for connecting to an AC mains supply, output terminals for connecting to a load, a line filter, shunting input terminals, a transreactor with two primary windings and a secondary winding, the first electronic switch, two snubber capacitors, and a filter output a capacitor, an ignition transformer with a low voltage primary winding and a high voltage secondary winding, an ignition unit with a discharge capacitor, a rectifier diode and a charging resistor, as well as a block board having main feedback circuits with current and voltage sensors and a first pulse-modulator output terminal connected to the control terminal of the first electronic switch connected by its power terminals between the first opposite terminals of the primary transreactor windings, each of which, together with the first electronic key, is shunted by the corresponding snubber capacitor, characterized in that an input rectifier, a power factor corrector, consisting of a second electronic switch, are introduced into it , the inductor and the first diode, the input filter capacitor, the second and third diodes, and the control unit is equipped with a second pulse-modulator output terminal connected to the control terminal of the second electronic key connected through the inductor, the input rectifier and the line filter to the input terminals of the device and through the first diode - to the input filter capacitor connected through the second and third diodes to the second opposite terminals of the primary windings of the transreactor, the secondary winding of which through the third diode is connected to A output of the filter output capacitor through the secondary winding of the shunt transformer output terminals of the ignition device.

2. The network electronic ballast according to claim 1, characterized in that a third unidirectional electronic key is inserted into it, which shunts the secondary winding of the transreactor, and the control unit is equipped with a third pulse-modulator output terminal connected to the control terminal of the third electronic key and an auxiliary feedback circuit communication with the transreactor flux linkage sensor.

3. The network electronic ballast according to claim 1, characterized in that the transreactor is equipped with an auxiliary winding, the ignition unit is equipped with a controlled discharge valve, and the control unit is equipped with an output ignition command connected to the control output of the discharge valve, which is connected to the ignition transformer primary winding the terminals of the discharge capacitor connected through a rectifier diode and a charging resistor to the terminals of the auxiliary winding of the transreactor.

4. Network electronic ballast according to paragraphs. 1 and 3, characterized in that its ignition unit is equipped with an automatic ignition circuit, consisting of a dynistor and a chain of zener diodes, a blocking diode and a ballast resistor connected in series to its terminals of the discharge capacitor, and the connection point of the blocking diode to the ballast resistor through dynistor - to the control terminal of the discharge valve, and the control unit is equipped with an additional feedback circuit with the output voltage sensor.