[go: up one dir, main page]

RU1438589C - Method of ignition of discharge in gaseous-discharge gap and device for its realization - Google Patents

Method of ignition of discharge in gaseous-discharge gap and device for its realization Download PDF

Info

Publication number
RU1438589C
RU1438589C SU4114097A RU1438589C RU 1438589 C RU1438589 C RU 1438589C SU 4114097 A SU4114097 A SU 4114097A RU 1438589 C RU1438589 C RU 1438589C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
discharge
auxiliary
discharge gap
ignition
main
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Н.П. Елисеев
В.А. Старилов
Л.Н. Линник
Н.А. Носов
Original Assignee
Московский электроламповый завод
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский электроламповый завод filed Critical Московский электроламповый завод
Priority to SU4114097 priority Critical patent/RU1438589C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1438589C publication Critical patent/RU1438589C/en

Links

Images

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: invention is aimed at increased reliability of ignition of discharge in gaseous-discharge gap by improvement of ignition of auxiliary discharge in region of arc discharge and by change of electromagnetic field in main discharge gap thanks to short-time application of difference of potentials between main electrodes. EFFECT: increased reliability of ignition of discharge. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способу зажигания разряда в основном разрядном промежутке, образованном между двумя основными электродами, рядом с одним из которых расположен вспомогательный электрод, образующий с ним вспомогательный разрядный промежуток, в том числе газоразрядных ламп с несколькими основными электродами, имеющих вспомогательные электроды. The invention relates to the field of electrical engineering, and in particular to a method for igniting a discharge in the main discharge gap formed between two main electrodes, next to one of which there is an auxiliary electrode forming an auxiliary discharge gap with it, including gas discharge lamps with several main electrodes having auxiliary electrodes.

Целью изобретения является повышение надежности зажигания разряда в газоразрядном промежутке путем совершенствования зажигания вспомогательного разряда в области дугового разряда и изменения электромагнитного поля в основном разрядном промежутке за счет кратковременного приложения дополнительной разности потенциалов между основными электродами. The aim of the invention is to increase the reliability of ignition of the discharge in the gas discharge gap by improving the ignition of the auxiliary discharge in the region of the arc discharge and changing the electromagnetic field in the main discharge gap due to the short-term application of an additional potential difference between the main electrodes.

На фиг. 1 изображена схема включения газоразрядной лампы с четырьмя основными и одним вспомогательным (поджигающим) электродами, содержащая источник зарядного тока, обеспечивающего предварительную зарядку емкости; на фиг. 2 то же, с использованием ключа в цепи вспомогательного электрода. In FIG. 1 shows a switch-on circuit for a gas discharge lamp with four primary and one auxiliary (igniting) electrodes, comprising a source of charging current providing pre-charging of the capacitance; in FIG. 2 the same, using a key in the auxiliary electrode circuit.

Устройство для осуществления способа зажигания лампы 1 с четырьмя основными электродами 2-5 содержит подключенные к питающей сети балласт 6-9 индуктивного характера и ограничительный балластный элемент 10, например конденсатор, в цепи вспомогательного электрода 11, общая с коммутирующим элементом 12 точка которого подключена к положительному выводу источника зарядного напряжения, в состав которого входят, например, соединенные последовательно резистор 13, подключенный к третьей фазе питающей сети, и диод 14, катод которого соединен с этой общей точкой. Подача напряжения на вспомогательный электрод 11 производится с помощью коммутирующего элемента 12, например кнопки. A device for implementing the method of ignition of a lamp 1 with four main electrodes 2-5 contains inductive ballast 6-9 connected to the mains supply and a limiting ballast element 10, for example, a capacitor, in the auxiliary electrode circuit 11, the common point with the switching element 12 of which is connected to the positive the output of the charging voltage source, which includes, for example, a resistor 13 connected in series, connected to the third phase of the supply network, and a diode 14, the cathode of which is connected to this common her point. The voltage supply to the auxiliary electrode 11 is carried out using a switching element 12, for example a button.

В цепь вспомогательного электрода (см. фиг. 2) может быть включен управляемый по фазе нелинейный элемент 15, например динистор, катод которого может быть присоединен к вспомогательному электроду 11, общая с балластным элементом 10 точка динистора подключена к третьей фазе питающей сети через последовательно соединенные резистор 13 и диод 14, катод которого соединен с этой общей точкой. A phase-controlled non-linear element 15, for example, a dynistor, the cathode of which can be connected to the auxiliary electrode 11, the common point of the dynistor 10 connected to the ballast element 10, is connected to the third phase of the supply network through series connected a resistor 13 and a diode 14, the cathode of which is connected to this common point.

Сущность предложенного способа зажигания разряда в основном газоразрядном промежутке заключается в следующем. The essence of the proposed method of ignition of a discharge in the main gas-discharge gap is as follows.

Путем подачи на устройство напряжения питающей сети возбуждают переменное электромагнитное поле с частотой ω между электродами 4 и 5, образующими основной разрядный промежуток. By supplying the device with a voltage of the supply network, an alternating electromagnetic field with a frequency ω between the electrodes 4 and 5, forming the main discharge gap, is excited.

Нажатием кнопки 12 вызывают появление разности потенциалов между основным 5 и вспомогательным 11 электродами, образующими вспомогательный разрядный промежуток, и в момент достижения значения, равного напряжению зажигания вспомогательного разряда, зажигают разряд во вспомогательном разрядном промежутке на падающем участке его вольт-амперной характеристики. By pressing the button 12, a potential difference appears between the main 5 and auxiliary 11 electrodes forming the auxiliary discharge gap, and at the moment of reaching a value equal to the ignition voltage of the auxiliary discharge, the discharge is ignited in the auxiliary discharge gap on the falling portion of its current-voltage characteristic.

При протекании переходного процесса в цепи, образовавшейся после зажигания вспомогательного разряда, возбуждают электромагнитное поле с частотой ωсв.When a transient process occurs in a circuit formed after ignition of an auxiliary discharge, an electromagnetic field with a frequency of ω sv is excited.

Переходный процесс, протекающий в цепи после зажигания вспомогательного разряда, аналогичен переходному процессу, протекающему в RLC-контуре, эквивалентное активное сопротивление Rэкв которого определяет в основном эквивалентное сопротивление вспомогательного разряда, а эквивалентная индуктивность Lэкв равна сумме индуктивностей L8 и L9 двух обмоток балласта индуктивного характера.The transition process occurring in the circuit after ignition of the auxiliary discharge is similar to the transition process occurring in the RLC circuit, the equivalent active resistance R equiv of which determines basically the equivalent resistance of the auxiliary discharge, and the equivalent inductance L equiv is equal to the sum of the inductances L 8 and L 9 of the two windings inductive ballast.

Переходный процесс в таком контуре может носить различный характер. При вы полнении условия 2

Figure 00000001
> R свободная составляющая тока iсв носит колебательный характер и описывается уравнением:
i (+) Ае-stsin(ωсв + γ), где А и γ постоянные интегрирования;
ωсв угловая частота свободных колебаний;
ωсв=
Figure 00000002

ωo резонансная частота;
δ коэффициент затухания.The transition process in this circuit can be of a different nature. When condition 2 is fulfilled
Figure 00000001
> R the free component of the current i sv is oscillatory in nature and is described by the equation:
CB i (+) Ae -st sin (ω communications + γ), where A and γ are constants of integration;
ω St. the angular frequency of free vibrations;
ω sv =
Figure 00000002

ω o resonant frequency;
δ attenuation coefficient.

При этом напряжение между основными электродами 4 и 5, образующими основной разрядный промежуток, принимает значение:
U4,5= UBA-(L8+L9)

Figure 00000003
где UВА мгновенное значение линейного напряжения питающей сети;
L8 и L9 индуктивности двух обмоток балластных элементов.In this case, the voltage between the main electrodes 4 and 5, forming the main discharge gap, takes the value:
U 4,5 = U BA - (L 8 + L 9 )
Figure 00000003
where U VA is the instantaneous value of the line voltage of the supply network;
L 8 and L 9 inductance of two windings of ballast elements.

Если параметры элементов схемы подобраны так, что рабочую точку выбирают на падающем участке вольт-амперной характеристики вспомогательного разряда и частота свободных колебаний превышает частоту питающей сети, то производная тока вспомогательного разряда di/dt, по крайней мере, один раз за полпериода принимает отрицательное значение. If the parameters of the circuit elements are selected so that the operating point is selected on the incident section of the current-voltage characteristic of the auxiliary discharge and the frequency of free oscillations exceeds the frequency of the mains, then the derivative of the auxiliary current di / dt takes a negative value at least once in half a period.

Тем самым возбуждают импульс напряжения, заметно увеличивающий разность потенциалов между основными электродами и обеспечивающий повышение надежности зажигания разряда между основными электродами 4 и 5. Thereby, a voltage pulse is excited, which significantly increases the potential difference between the main electrodes and provides increased reliability of the ignition of the discharge between the main electrodes 4 and 5.

Экспериментальные и расчетные данные показывают, что значения постоянных интегрирования А и γ, а следовательно, и величина импульса напряжения существенным образом зависят от момента коммутации относительно фазы питающего напряжения на основных электродах 4 и 5. Введением зарядной цепочки, состоящей из резистора 13 и диода 14, обеспечивают переходный процесс не при нулевых начальных условиях и более высокую стабильность надежности зажигания разряда между основными электродами 4 и 5 лампы 1. The experimental and calculated data show that the values of the integration constants A and γ, and hence the magnitude of the voltage pulse, substantially depend on the moment of switching relative to the phase of the supply voltage at the main electrodes 4 and 5. By introducing a charging circuit consisting of a resistor 13 and a diode 14, provide a transition process not at zero initial conditions and higher stability of the reliability of ignition of the discharge between the main electrodes 4 and 5 of lamp 1.

Введение коммутирующего элемента 12, управляемого по фазе, в цепь поджигающего электрода 11 позволяет обеспечить начало переходного процесса не только не при нулевых начальных условиях, но при определенной фазе питающей сети. The introduction of a phase-controlled switching element 12 into the circuit of the ignition electrode 11 allows the beginning of the transition process not only not at zero initial conditions, but at a certain phase of the supply network.

При этом значение производной тока di/dt вспомогательного разряда принимает отрицательное значение в момент, когда напряжение зажигания между основными электродами 4 и 5 близко к минимальному, что обеспечивает более высокую надежность зажигания основного разряда. In this case, the value of the derivative of the auxiliary discharge current di / dt takes a negative value at the moment when the ignition voltage between the main electrodes 4 and 5 is close to the minimum, which ensures higher reliability of the ignition of the main discharge.

Анализ и статистическая обработка данных показывают, что оптимальные значения частоты свободных колебаний переходного процесса целесообразно выбрать в пределах 1,3 ≅ ωсв ≅ 7,5ω, отношения величины напряжения импульсов, формируемого между основными электродами, к линейному напряжению питающей сети Uим/U в пределах 0,29-3,1 и значение емкости С, например конденсатора, включенного в цепь поджигающего электрода 11 в пределах: 4L/13 ω2 ˙ L2 + R2 > C 4L/255 ω2 ˙ L2 + R2.Analysis and statistical data processing show that it is advisable to choose the optimal values of the frequency of free oscillations of the transient process within 1.3 ≅ ω sv ≅ 7.5ω, the ratio of the magnitude of the pulse voltage generated between the main electrodes to the linear voltage of the supply network U them / U in between 0.29-3.1 and the value of capacitance C, for example, a capacitor included in the circuit of the ignition electrode 11 in the range: 4L / 13 ω 2 ˙ L 2 + R 2 > C 4L / 255 ω 2 ˙ L 2 + R 2 .

Claims (1)

1. Способ зажигания разряда в газоразрядном промежутке, при котором возбуждают переменное электромагнитное поле с частотой ω путем создания периодической с величиной действующего значения U разности потенциалов, соответствующей рабочим напряжениям между электродами, образующими основной разрядный промежуток, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности зажигания разряда, зажигают разряд во вспомогательном разрядном промежутке на падающем участке его вольтамперной характеристики, возбуждают электромагнитное поле во вспомогательном разрядном промежутке с частотой wсв, удовлетворяющей условию
Figure 00000004
и изменяют электромагнитное поле в основном разрядном промежутке путем кратковременного приложения дополнительной разности потенциалов Uи м между электродами, образующими основной разрядный промежуток, с частотой ωсв и амплитудой, удовлетворяющей условию:
Figure 00000005

2. Устройство для зажигания разряда в газоразрядном промежутке, содержащее подключенные к выводам для подключения питающей сети через балластный элемент индуктивного характера основные электроды, между которыми образован разрядный промежуток, расположенный вблизи одного из основных электродов вспомогательный электрод, образующий с ним вспомогательный разрядный промежуток и соединенный с другим основным электродом через ключ и элемент, ограничивающий ток вспомогательного разряда, отличающееся тем, что ограничивающий ток вспомогательного разряда, выполнен в виде емкостного сопротивления, подключенного к источнику зарядного напряжения, положительный вывод которого связан с общей точкой элемента, ограничивающего ток вспомогательного разряда, и ключа, а отрицательный вывод источника зарядного напряжения связан с другим выводом емкостного сопротивления, при этом величина емкости С указанного сопротивления выбирается из условия:
Figure 00000006

где L индуктивность обмоток балластных элементов;
Lэ к в эквивалентная индуктивность цепи, образующейся в результате зажигания вспомогательного разряда;
Rэ к в эквивалентное активное сопротивление этой цепи.
1. A method of ignition of a discharge in a gas discharge gap in which an alternating electromagnetic field with a frequency ω is excited by creating a potential difference periodic with the value of the effective value U corresponding to the operating voltages between the electrodes forming the main discharge gap, characterized in that, in order to increase the reliability of ignition discharge, ignite the discharge in the auxiliary discharge gap on the falling section of its current-voltage characteristics, excite the electromagnetic field in the auxiliary Yelnia discharge gap with the communication frequency w which satisfies the condition
Figure 00000004
and change the electromagnetic field in the main discharge gap by short-term application of an additional potential difference U and m between the electrodes forming the main discharge gap, with a frequency ω sv and an amplitude satisfying the condition:
Figure 00000005

2. A device for igniting a discharge in a gas-discharge gap, comprising main electrodes connected to the terminals for connecting the supply network through an inductive ballast element, between which a discharge gap is formed, an auxiliary electrode located near one of the main electrodes, forming an auxiliary discharge gap with it and connected to the other main electrode through the key and the element limiting the auxiliary discharge current, characterized in that the auxiliary current limiting A single discharge is made in the form of capacitive resistance connected to a charging voltage source, the positive output of which is connected to the common point of the element limiting the auxiliary discharge current and the key, and the negative output of the charging voltage source is connected to another output of capacitive resistance, while the value of capacitance C the specified resistance is selected from the condition:
Figure 00000006

where L is the inductance of the windings of the ballast elements;
L e to the equivalent inductance of the circuit resulting from the ignition of an auxiliary discharge;
R e to the equivalent active resistance of this circuit.
SU4114097 1986-09-05 1986-09-05 Method of ignition of discharge in gaseous-discharge gap and device for its realization RU1438589C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4114097 RU1438589C (en) 1986-09-05 1986-09-05 Method of ignition of discharge in gaseous-discharge gap and device for its realization

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4114097 RU1438589C (en) 1986-09-05 1986-09-05 Method of ignition of discharge in gaseous-discharge gap and device for its realization

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1438589C true RU1438589C (en) 1995-08-09

Family

ID=30440507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4114097 RU1438589C (en) 1986-09-05 1986-09-05 Method of ignition of discharge in gaseous-discharge gap and device for its realization

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1438589C (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2727927C1 (en) * 2019-11-18 2020-07-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Method of gridless modulation of current in unstable mode of discharge combustion

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 570226, кл. H 05B 31/234, 1974. *
Патент ФРГ N 720817, кл. 21f 34/02, 1962. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2727927C1 (en) * 2019-11-18 2020-07-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Method of gridless modulation of current in unstable mode of discharge combustion

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB2045554A (en) Circuit for operating a discharge lamp
US4959593A (en) Two-lead igniter for HID lamps
KR100278528B1 (en) Lamp lighting actuator
KR100281373B1 (en) Electronic ballast for high intensity discharge lamp
EP0195248A2 (en) High intensity discharge lamp starting and operating apparatus
CA2089772C (en) Dc-ac converter for igniting and supplying a gas discharge lamp
US6373199B1 (en) Reducing stress on ignitor circuitry for gaseous discharge lamps
US4853598A (en) Fluorescent lamp controlling
US4358712A (en) Discharge lamp ballast
US5057752A (en) Circuit arrangement for igniting and operating gas-discharge lamps
EP0134282B1 (en) Electronic ballast circuit
RU1438589C (en) Method of ignition of discharge in gaseous-discharge gap and device for its realization
JPH04249892A (en) Stabilizing circuit having improved transmission function
US4950961A (en) Starting circuit for gaseous discharge lamps
US4689524A (en) Fluorescent lamp ballast
US4916364A (en) Parallel arranged starting circuit for gaseous discharge lamps
US4683404A (en) Starting circuit and apparatus for high pressure sodium lamps
RU2134496C1 (en) Gas-discharge lamp starter
US4647819A (en) Metal vapor lamp starting and operating apparatus
US6384543B2 (en) Switching device
US6522088B2 (en) Lamp ignition with automatic compensation for parasitic capacitance
US4713587A (en) Multipulse starting aid for high-intensity discharge lamps
SU1365376A1 (en) Lighting device
RU2211549C2 (en) Device for starting gas-discharge lamp
Yan et al. DC ignition circuits for a high pressure vortex-water-wall argon arc lamp