Спосіб управління розрядною лампою високої інтенсивності та система живлення для розрядної лампи високої інтенсивності
Формула / Реферат
1. Спосіб управління розрядною лампою високої інтенсивності, що включає подачу сигналу від каскаду перемикачів на схемі баласту та лампи, а зазначене коло баласту включає щонайменше один конденсатор і щонайменше одну індуктивність, які створюють резонансний контур,
генерування сигналу змінної частоти і постійного фактора заповнення для управління зазначеного каскаду перемикачів,
управління зазначеним генеруванням вказаного сигналу змінної частоти,
який відрізняється тим, що зазначене управління здійснюється періодично змінною частотою зазначеного генерування за допомогою керуючого сигналу з постійною частотою і змінним фактором заповнення таким чином, що частота сигналу, що генерується для управління перемикачами каскаду, періодично коливається між першою частотою і другою частотою.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що сигнал частоти з періодичним коливанням та постійним фактором заповнення 50 на 50 % отримується з генератора сигналу, який контролює прямокутний сигнал постійної частоти та змінного фактора заповнення, що генеруються блоком управління.
3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що баласт включає другу індуктивність (L2), що відділяє лампу від другого конденсатора (С2).
4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що між стабілізованим джерелом напруги (PFC) та каскадом електронних перемикачів (Т1, Т2) вимірюється значення струму живлення, переважно за допомогою вимірювального елемента (А1), та на основі отриманого показника визначаються значення струму між другим конденсатором (С2) та заземленням і значення струму між другою індуктивністю (L2) та заземленням.
5. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що у режимі запалювання розрядної лампи високої інтенсивності подається сигнал високої напруги та частоти з періодичним коливанням для збудження резонансного контуру, зазначений сигнал збудження з найвищою частотою (Fmax.) нижчий від значення субрезонансної частоти (Fstat.), для якої генерується рівень напруги на другому конденсаторі (С2) в резонансному контурі, який включає першу індуктивність (L1) та другий конденсатор (С2), достатньої для запалювання лампи.
6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що у режимі запалювання, під час подачі сигналу частотою з періодичним коливанням, значення струму вимірюється між другим конденсатором (С2) та заземленням, переважно за допомогою вимірювального елемента (А2), порівнюється поточне значення струму в компараторі блока компараторів (3) і, якщо значення струму перевищує задане значення, подача сигналу припиняється.
7. Спосіб за п. 5 або 6, який відрізняється тим, що у режимі запалювання, під час подачі сигналу частотою з періодичним коливанням, значення струму вимірюється між другою індуктивністю (L2) та заземленням, переважно за допомогою вимірювального елемента (A3), порівнюється поточне значення струму, заданого в компараторі блока компараторів (3), і, якщо значення струму досягає заданого значення, припиняється подача сигналу збудження і починається подача сигналу до лампи, починається режим живлення.
8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що в режимі живлення розрядної лампи високої інтенсивності використовується частота, модульована періодично та рівномірно від найнижчого значення (Fmin) до найвищого значення (Fmax.) і знову від найвищого значення до найнижчого.
9. Спосіб за п. 8, який відрізняється тим, що регулювання потужності живлення лампи здійснюється за допомогою зміни частоти за проміжок часу, за який частота збільшується за інтервал часу, за який вона зменшилась.
10. Спосіб за будь-яким з пп. 1-9, який відрізняється тим, що розрядна лампа високої інтенсивності - натрієва лампа.
11. Спосіб за п. 9 або 10, який відрізняється тим, що для змін частоти використовується щонайменше одна модульована частота та глибина модуляції не перевищує 15 %, а період часу, за який частота збільшується, коливається від 0,1 до 10.
12. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що модульована частота складає 50 кГц, модулююча частота - 240 Гц і глибина модуляції - 10 %.
13. Спосіб за будь-яким з пп. 1-9, який відрізняється тим, що розрядна лампа високої інтенсивності - металогалогенова лампа.
14 Спосіб за п. 9 або 10, який відрізняється тим, що для змін частоти використовується щонайменше одна модульована частота та глибина модуляції не перевищує 20 %, і співвідношення інтервалу часу, за який частота збільшується, до часу, за який частота зменшується, коливається від 0,1 до 10.
15. Спосіб за п. 14, який відрізняється тим, що модульована частота становить 130 кГц, модулююча частота - 240 Гц і глибина модуляції - 10 %.
16. Спосіб за будь-яким з пп. 8-15, який відрізняється тим, що потужність живлення лампи регулюється зміною фактора заповнення ШІM у блоці управління.
17. Спосіб за п. 16, який відрізняється тим, що зміна фактора заповнення ШІM у блоці управління здійснюється з використанням мікрочипа.
18. Спосіб за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що згасання дугового розряду виявляється на основі поточного значення струму між другою індуктивністю (L2) та заземленням, особливо якщо вказане значення набагато нижче, ніж значення струму, задане на компараторі у блоці компараторів (3) для правильної роботи лампи, і потім відновлюється режим запалювання лампи.
19. Спосіб за будь-яким з пп. 1-18, який відрізняється тим, що дефект лампи або її пошкодження, що унеможливлюють її роботу, виявляється на основі поточного значення струму між другою індуктивністю (L2) та заземленням, якщо вказане значення струму відрізняється від значення, заданого на компараторі у блоці компараторів (3) для належного запалювання лампи, особливо після спроби запалювання після інтервалу часу, необхідного для охолодження лампи.
20. Спосіб за будь-яким з пп. 1-18, який відрізняється тим, що після виявлення згасання дуги розряду та відновлення запалювання лампи значення потужності, що подається на лампу, зменшується і, якщо дуга не згасає, вказане значення підтримується, а у випадку згасання дуги відновлюється режим запалювання і повторюється процедура зменшення потужності.
21. Система живлення для розрядної лампи високої інтенсивності, що містить каскад електронних перемикачів напів- або повномостового типу, з'єднаний з лампою та баластом, зазначене коло баласту включає щонайменше один конденсатор та щонайменше одну індуктивність, а вказана система включає генератор сигналу, з'єднаний з зазначеними перемикачами для управління зазначеним каскадом перемикачів, і блок управління, з'єднаний з генератором сигналу для управління зазначеного генератора сигналу, який відрізняється тим, що блок управління адаптований генерувати сигнали постійної частоти та змінного фактора заповнення вказаного сигналу, та з'єднаний з зазначеним генератором сигналу для періодичної зміни сигналу зазначеного генератора сигналу таким чином, що частота сигналу від генератора сигналу для управління перемикачами каскаду періодично коливається між першою частотою та другою частотою.
22. Система за п. 21, яка відрізняється тим, що баласт включає перший конденсатор (С1) та першу індуктивність (L1) на вхідному роз'ємі лампи, другий конденсатор (С2), приєднаний паралельно лампі, та включає на виході лампи другу індуктивність (L2), що відділяє лампу від другого конденсатора (С2), де перша індуктивність (LI) та другий конденсатор (С2) розташовані послідовно один до одного та формують частину резонансного контуру.
23. Система за п. 21 або 22, яка відрізняється тим, що вона виконана таким чином, що сигнал напруги, згенерований на виході каскаду перемикачів (Т1, Т2) - прямокутний та його фактор заповнення складає 50 %.
24. Система за п. 22 або 23, яка відрізняється тим, що включає вимірювальний елемент (А1) між стабілізованим джерелом напруги (PFC) та каскадом електронних перемикачів (Т1, Т2) для вимірювання поточних значень струму живлення.
25. Система за будь-яким з пп. 21-24, яка відрізняється тим, що включає вимірювальний елемент (А2) для вимірювання струму, що проходить через резонансний контур, який включає першу індуктивність (L1) та другий конденсатор (С2).
26. Система за будь-яким з пп. 21-25, яка відрізняється тим, що включає вимірювальний елемент (A3) для вимірювання струму, що проходить через лампу.
27. Система за п. 24 або 25, або 26, яка відрізняється тим, що вимірювальні елементи (А1, А2, A3) - резисторні вимірювальні елементи.
28. Система за п. 24 або 25, або 26, яка відрізняється тим, що вимірювальні елементи (А1, А2, A3) - індуктивні вимірювальні вузли.
29. Система за будь-яким з пп. 21-28, яка відрізняється тим, що блок управління включає генератор ШІM та блок компараторів (3), що контролює генератор ШІM.
30. Система за п. 29, яка відрізняється тим, що генератор ШІM - мікрочип, що має вихід ШІM і контролюється блоком компараторів (3).
31. Система за будь-яким з пп. 21-30, яка відрізняється тим, що розрядна лампа високої інтенсивності - натрієва лампа.
32. Система за будь-яким з пп. 21-30, яка відрізняється тим, що розрядна лампа високої інтенсивності - металогалогенова лампа.
Текст
Реферат: Винахід стосується способу управління розрядною лампою високої інтенсивності, що складається із системи живлення сигналу змінної частоти та постійного фактора заповнення від каскаду перемикачів на схемі баласту та лампи, зазначене коло баласту включає щонайменше один конденсатор і щонайменше одну індуктивність, в способі використовують сигнал частоти з періодичними коливаннями та постійним фактором заповнення 50 на 50 %, який живиться від каскаду електронних перемикачів напівмостового типу, які з'єднані з баластом та лампою, в якому коло баласту включає щонайменше один перший конденсатор (С1), лампу та включає першу індуктивність (L1) і другий конденсатор (С2), які створюють резонансний контур. Винахід також належить до системи живлення для розрядної лампи високої інтенсивності, що складається із стабілізованого джерела напруги, що живить каскад електронних перемикачів напів- або повномостового типу, з'єднаний з лампою та баластом, який включає щонайменше один конденсатор та одну індуктивність, а вказана система включає генератор сигналу напруги або струму регульованої частоти та блок управління генератора для генерування модульованих широтних імпульсів. Система також характеризується тим, що включає генератор сигналу напруги або струму регульованої частоти та постійного фактора заповнення та блок управління, що складається із щонайменше одного генератора сигналу постійної частоти та змінного фактора заповнення. Вихід блока управління з'єднаний із входом генератора сигналу у такий спосіб, щоб блок управління був адаптований надавати імпульси модульованої ширини генератору сигналу, що змінює робочу частоту сигналу генератора UA 104932 C2 (12) UA 104932 C2 сигналу, i де генератор сигналу з'єднаний із каскадом електронних перемикачів (Т1, Т2) напівмостового типу та баласт включає перший конденсатор (С1), першу індуктивність (L1), другий конденсатор (С2) та другу індуктивність, яка відділяє лампу від другого конденсатора (С2). UA 104932 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до способу управління розрядною лампою високої інтенсивності та системи енергоживлення для розрядної лампи високої інтенсивності. Завдяки високій ефективності, що коливається від 100 до 150 лм/Вт, розрядні лампи високої інтенсивності широко застосовуються у міських та широкоформатних системах освітлення. У звичайних системах запалення та живлення розрядних ламп високої інтенсивності є індуктивний баластовий опір (БАЛАСТ) та стартер, що викликає високу напругу на цьому баласті до моменту запалювання лампи. Після запалювання, індуктивний опір баласту обмежує потік струму через лампу. З метою усунення погіршення ефективності електродів, частіше за все застосовується квадратно-хвильова напруга для споживання розрядних ламп високої інтенсивності з обмеженим індуктивним опором (БАЛАСТ). Типова система для споживання розрядних ламп від мережі перемінного струму складається із діодного вирівнювача та системи компенсації коефіцієнту потужності (PFC), що є внутрішнім джерелом стабілізованої напруги приблизно 400 В. Ця напруга споживає каскадну систему електронних перемикачів (транзисторів), повно- або напівмостового типу, що контролюються належною системою управління - джерело перемінної напруги заданого значення, при якій значення періодичної індукції обмежує потік струму через лампу до заданого значення. Схеми із регульованою частотою доповнюються конденсатором, що є паралельний лампі та послідовний індуктивному опору, для отримання послідовної резонансної схеми. Генерування перемінної напруги частоти близької до власної частоти генерування цієї схеми у каскаді перемикачів, індукує високу перемінну напругу в конденсаторі зазначеної схеми. Ця напруга використовується для запалювання розрядної лампи. У документі "Розрядні лампи високої інтенсивності - Технічна інформація зі скорочення спожитої потужності", опублікований Компанією OSRAM у березня 2009 року, йдеться про методи скорочення та регулювання енергії, спожитої для розрядних ламп. В стандартних рішеннях, єдиний елемент, що стабілізує подачу енергії до лампи - це індуктивність, оскільки регулювання потужності, при встановленій стабільності струму та частоти мережі, здійснюється через вибір індуктивного опору для передбаченої потужності. Таке рішення чуттєве до змін основних параметрів та на практиці воно змушує конструювати окрему електромережу для міських систем освітлення. Постачання електроенергією розрядні лампи високої ефективності з використанням частот вище 1 кГц спричиняє формування акустичних хвиль, що в широкому діапазоні частот постачання (від 1 кГц до 1 МГц) приводить до появи акустичного резонансу. Цей феномен порушує рівновагу потоку струму через позитивний стовп спричиняючи нестабільність дугового розряду, мерехтіння лампи та у крайніх випадках механічне пошкодження пальника. Стандартні методи усунення цього ефекту полягають у постачанні ламп високої інтенсивності напругами двох напрямків - основний - діапазон частот, в якому може виникнути резонанс, а другий - вищої частоти, що стабілізує дуговий розряд. Опис європейського патенту ЕР 1327382 розкриває метод живлення розрядної лампи, в якому з метою скорочення негативного акустичного резонансу, використовується частотна модуляція (ЧМ) та широтно-імпульсна модуляція (ШІМ) квадратно-хвильової напруги, що живить баласт (БАЛАСТ), що є результатом додаткової амплітудної модуляції (AM) хвилі живлення. Відповідно до рішень, що розглядаються, регулювання потужності, що подається на лампу, включає виміри струму та напруги на електродах лампи та зміну параметрів хвилі напруги живлення, тобто зміну амплітуди напруги, зміну частоти або зміну її коефіцієнту заповнення. Для запалювання розрядної лампи високої інтенсивності, необхідно виробити високу напругу від 2,5 кВ до 15 кВ. Один з методів для генерування необхідної напруги - живлення кола з опором та конденсатором, зазначений конденсатор з'єднується з індуктивним опором послідовно та з лампою паралельно, де конденсатор і індуктивний опір формують послідовне резонансне коло, з потоком частоти близькою до частоти вільного коливання кола. Після досягнення напруги запалювання, починається запалювання лампи в результаті отримання високої напруги на конденсаторі, паралельному лампі. В міжнародній публікації WO 2008/132662 розкривається використання системи запалювання у системах з обмежувальним індуктивним опором та повно мостовою системою живлення з використанням одного каскаду перемикачів (транзисторів), для генерування високої напруги в момент запалювання на конденсаторі, паралельному лампі, або для виявлення зменшення дугового розряду у лампі. У випадку резонансних послідовних систем запалювання, ефективність отриманих високих напруг на резонансному конденсаторі залежить від ємкості конденсатора. На практиці, для діапазону значень сили струму безпечні для системи лампи (до 20 А), з метою досягнення напруги декількох або десятків кіловольт на резонансному конденсаторі, його ємність обмежена 1 UA 104932 C2 до декількох нано-фарад. З іншої сторони, ємність цього конденсатора прямо пов'язана із резонансною частотою. f 1 2 LC 5 10 (де: f - резонансна частота, L - індуктивний опір, С - ємність). Резонансна частота залежить також від значення обмежувального індуктивного опору L, що залежить від частоти та напруги, що подаються на розрядну лампу та від очікуваної потужності, що подається на лампу. Загалом, у випадку ламп з потужністю від 30 до 400 Вт, що подається надакустичними потоками, значення індуктивного опору L коливається від декількох десятків μΗ до декількох mН. В результаті, значення фактору Q, отримані в цих системах, дорівнюють: Q 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1 L R C (Q - фактор якості, R - змінний послідовний опір системи, L - індуктивність, С - ємність) високі та резонансні криві характеризуються незначними похилими, що є результатом потреби дуже точного вибору індукуючих частот для певних резонансних систем запалювання розрядних ламп. Завдяки прийнятому відхиленню від стандарту параметрів комерційних продуктів, розбіжність фактичних показників індуктивності та ємності спричиняє поширення резонансних частот системи, що в свою чергу спричиняє втілення методів з використанням змін частот напруги живлення для отримання високої напруги. Як правило, для послідовних резонансних систем запалювання, частота, що живить резонансну систему, зменшується від значення вищого, ніж резонансна частота системи, через над резонансні частоти близькі до резонансної частоти, за якої відбувається запалювання, та до робочої частоти (частота, за якою індуктивність обмежує потік струму до значення, що відповідає встановленій потужності). Так як індуктивна частота наближається до резонансної частоти, у випадку дефекту або пошкодження лампи, відбувається стрімкий ріст напруги та струму в резонансному колі, що може призвести до пошкодження кола або інших елементів системи. В організаційних питаннях системи, зазначений ризик змушує використовувати захисні системи. Винахід передбачає альтернативний спосіб для контролювання розрядної лампи високої інтенсивності та систему живлення для розрядної лампи високої інтенсивності. Спосіб управління розрядною лампою високої інтенсивності, що включає подачу сигналу від каскаду перемикачів на схемі баласту та лампи, а зазначене коло баласту включає щонайменше один конденсатор і щонайменше одну індуктивність, які створюють резонансний контур, генерування (CONTROL1) сигналу змінної частоти і постійного фактору заповнення для управління зазначеного каскаду перемикачів, управління (CONTROL2) зазначеного генерування (CONTROL1) вказаного сигналу змінної частоти, відповідно до винаходу характеризується в тим, що зазначене управління (CONTROL2) здійснюється періодично змінною частотою зазначеного генерування (CONTROL1) за допомогою керуючого сигналу з постійною частотою і змінним фактором заповнення, таким чином, що частота сигналу, що генерується (CONTROL1) для управління перемикачами каскаду періодично коливається між першою частоти і другої частотою. Переважно, сигнал частоти з періодичним коливанням та постійний фактор заповнення 50 на 50 % отримується від сигналу, що генерується регулюванням прямокутного сигналу постійної частоти та змінного фактору заповнення, що генеруються регулюючим вузлом. Зокрема, баласт включає другу індуктивність, що відділяє лампу від другого конденсатора. Зокрема, між стабілізованим джерелом напруги та каскадом електронних перемикачів вимірюється значення струму живлення, переважно за допомогою вимірювального елементу, та на основі отриманого значення, визначені поточні показники між терміналом другого конденсатора та заземленням та поточні значення між другим терміналом індуктивності та заземленням. Бажано, в режимі запалювання розрядної лампи високої інтенсивності, сигнал високої напруги та частота з періодичним коливанням подаються на систему електризації резонансного кола, зазначений збудливий сигнал найвищої частоти нижчий, ніж значення субрезонансної частоти, для частоти якого рівень напруги, що генерується на другому конденсаторі в резонансному колі включаючи першу індуктивність та другий конденсатор, достатній для запалювання лампи. Зокрема, в режимі запалювання, під час посилання сигналу частоти з періодичним коливанням, поточне значення вимірюється між терміналом конденсатора та заземленням, переважно за допомогою 2 UA 104932 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 вимірювального елементу, порівнюється поточне значення у компараторі напруги блоку порівняння, і коли поточне значення перевищує задане значення, подача сигналу припиняється. Додатково, в режимі запалювання, під час посилання сигналу частоти з періодичним коливанням, поточне значення вимірюється між терміналом індуктивності та заземленням, переважно за допомогою вимірювального елементу, порівнюється поточне значення у компараторі напруги блоку порівняння, і коли поточне значення досягає заданого значення, подача збудливого сигналу припиняється і починається подача сигналу в режимі живлення лампи. Переважно, в режимі живлення розрядної лампи високої інтенсивності, використовується частота модульована періодично та рівномірно, від найнижчого значення до найвищого, і знову від найвищого до найнижчого. Переважно, регулювання енергії живлення лампи здійснюється з використанням змін частоти через зміну співвідношення часового проміжку, в якому частота збільшується до інтервалу часу, в якому частота скорочується. Зокрема, якщо розрядна лампа високої інтенсивності - натрієва лампа. Для змін частоти, особливо, використовується щонайменше одна модулююча частота та глибина модуляції не перевищує 15 %, та співвідношення інтервалу часу, за який частота збільшується до інтервалу часу, за який частота скорочується, коливається від 0,1 до 10. Переважно, модульована частота - 50 кГц, модулююча частота -240 Гц та глибина модуляції - 10 %. Зокрема, якщо розрядна лампа високої інтенсивності - металогалогенова лампа. Для змін частоти, особливо, використовується щонайменше одна модулююча частота та глибина модуляції не перевищує 20 %, та співвідношення інтервалу часу, за який частота збільшується до інтервалу часу, за який частота скорочується коливається від 0,1 до 10. Переважно, модульована частота - 130 кГц, модулююча частота - 240 Гц та глибина модуляції -10 %. Переважно, енергія живлення лампи регулюється зміною фактору заповнення ШІМ у блокові управління. Зміна фактору заповнення ШІМ у блокові управління здійснюється з використанням мікропроцесорного контролю. Переважно, згасання дуги розряду відстежується на основі поточного значення між терміналом індуктивності та заземленням, особливо коли зазначений показник набагато нижчий ніж поточний показник, встановлений на компараторі напруги блоку порівняння для правильної роботи лампи, а потім відновлюється режим запалювання лампи. Переважно, дефект лампи або її пошкодження, що унеможливлює її роботу, виявляється на основі поточного значення між другим терміналом індуктивності та заземленням, перевіряючи коли поточне значення відрізняється від значення, встановленого на компараторі напруги блоку порівняння для правильного запалювання лампи, особливо після спроби запалювання, здійсненої після інтервалу часу, необхідного для охолодження лампи. Переважно, після виявлення згасання дуги розряду та відновлення запалювання лампи, значення енергії, що подається до лампи зменшується і якщо дуга не згасає підтримується значення потужності живлення, і у випадку згасання дуги відновлюється режим запалювання і процес скорочення напруги живлення повторюється знову. Система живлення для розрядної лампи високої інтенсивності, що містить каскад електронних перемикачів напів- або повномостового типу, з'єднаного з лампою та баластом, зазначене коло баласту включає щонайменше один конденсатор та щонайменше одну індуктивність, а вказана система, включає генератор сигналу (CONTROL1), з'єднаний з зазначеними перемикачами для управління зазначеним каскадом перемикачів, і блок управління (CONTROL2), з'єднаний з генератором сигналу (CONTROL1) для управління зазначеного генератора сигналу (CONTROL1), відповідно до винаходу характеризується тим, що блок управління (CONTROL2) адаптований генерувати сигнали постійної частоти та змінного фактору заповнення вказаного сигналу, та з'єднаний з зазначеним генератором сигналу (CONTROL1) для періодичної зміни зазначеного генератора сигналу (CONTROL 1) таким чином, що частота сигналу від генератора сигналу (CONTROL1) для управління перемикачами каскаду періодично коливається між першою та другою частотою. Переважно, баласт включає перший конденсатор та першу індуктивність на вхідному терміналі лампи та другий конденсатор, з'єднаний паралельно лампі, та включає другу індуктивність на вихідному терміналі лампи, що розділяє лампу від другого конденсатора, де перша індуктивність та другий конденсатор розташовані послідовно один до одного та формують частину резонансного кола. Зокрема, сигнал напруги, що генерується на виході каскаду перемикачів - прямокутний та його фактор заповнення складає 50 %. Зокрема, система включає вимірювальний елемент між стабілізованим джерелом напруги та каскадом електронних перемикачів для вимірювання поточних показників живлення. Додатково система 3 UA 104932 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 включає вимірювальний елемент для вимірювання струму, що проходить через резонансне коло, включаючи першу індуктивність та другий конденсатор. Зокрема, система включає вимірювальний елемент для вимірювання струму, що проходить через лампу. Переважно, вимірювальні елементи - резистивні вимірювальні елементи. Додатково, вимірювальні елементи - індуктивні вимірювальні елементи. Переважно, блок управління включає генератор ШІМ та порівнювальний блок, що контролює генератор ШІМ. Зокрема, генератор ШІМ - мікрочіп, що має вихід ШІМ, контролюється порівнювальним блоком. Переважно, розрядна лампа високої інтенсивності - натрієва лампа. Додатково, розрядна лампа високої інтенсивності - металогалогенова лампа. Спосіб для контролювання розрядних ламп високої інтенсивності та система живлення відповідно до винаходу, демонструє багато переваг, що визначає основне рішення для широкого застосування в практичних конструкціях систем освітлення. Система характеризується високою ефективністю, вищою ніж традиційні електромагнітні рішення, а також характеризується простотою конструкції контрольних та операційних систем, у порівнянні із сучасними електронними моделями. Спосіб управління та конструкція системи забезпечують безпечне функціонування у режимі запалювання лампи, так як ризик пошкодження системи виникає внаслідок надлишкової напруги або якщо відсутній струм. Більше того, спосіб контролю відповідно до винаходу забезпечує автоматичне регулювання параметрів живлення лампи, з функцією стабілізації спожитої енергії на певному встановленому рівні. Після цього, спосіб, згідно з винаходом, дає змогу регулювати енергію, спожиту лампою, з можливістю встановлення автоматичного регулювання. Використання способу та системи, згідно з винаходом, забезпечує довший період експлуатації лампи, та завдяки втіленим адаптивним алгоритмам, значне подовження періоду горіння зношених ламп. Згідно з винаходом, використання рішення в системах освітлення дає змогу отримати горіння без стробоскопічного ефекту (на відміну від традиційних рішень, де ефект мерехтіння трапляється з частотою вдвічі вищою, ніж частота напруги, тобто 100 Гц або 120 Гц). Більше того, завдяки втіленню модуля компенсації коефіцієнта потужності (ККП) у системі, згідно з винаходом, досягається усунення пасивних втрат потужності (якщо коефіцієнт потужності відповідає cosφ=0,99), що призводить до скорочення активних втрат у дротах та лініях живлення. Можливість використання широкого діапазону напруги живлення та високого опору до змін напруги, дає можливість виключити потребу в окремих мережах живлення для міських систем освітлення. Винахід ілюструється на кресленнях, де Фіг. 1, згідно з винаходом, представляє систему основної типології з'єднань; Фіг. 2, згідно з винаходом, представляє систему, оснащену засобами для регулювання динамічної потужності; Фіг. 3, згідно з винаходом, представляє систему, оснащену засобами для регулювання динамічної потужності та допоміжними вимірювальними елементами; Фіг. 4 представляє схему змін частоти у порівнянні з часом, у системі, що функціонує відповідно до режиму запалювання; Фіг. 5 ілюструє зміни напруги в системі, що функціонує відповідно до режиму запалювання; Фіг. 6 представляє хід напруги на виході контрольного вузла та виході генератора сигналу; Фіг. 7 представляє схему струму, що проходить через лампу у порівнянні із частотою на виході із генератора сигналу; Фіг. 8 показує ілюстративне рішення блоку управління, з'єднаного із генератором сигналу; Фіг. 9 представляє схему змін частоти, якщо в системі установлена натрієва лампа; Фіг. 10 представляє схему змін частоти, якщо в системі установлена металогалогенова лампа; Фіг. 11 представляє зміни струму, спожитого системою живлення лампи, відповідні стани виходу компаратора та показники асинхронних замірів цих станів; Фіг. 12 представляє логічну схему ілюстративного алгоритму цифрового регулювання потужності. Система живлення для розрядної лампи високої інтенсивності, згідно з винаходом, представлена на Фіг. 1, подається від мережі перемінного струму та включає внутрішнє джерело стабілізованої напруги близько 400 В, що зазвичай включає діодний випрямляч та систему компенсації коефіцієнта потужності (ККП). Джерело стабілізованої напруги живить каскад електронних перемикачів, напів-мостового типу, що включає транзистори Т1 та Т2, що виконують роль електронних ключів. Каскад перемикачів, в результаті контролювання генератором сигналу CONTROL1, стає джерелом перемінного струму заданого значення, для якого значення послідовної індуктивності L1 обмежує струм, що проходить через лампу LAMP до заданого рівня. Система доповнюється конденсатором С2 паралельним лампі LAMP та послідовною індуктивностю L1, для отримання послідовного резонансного кола. Генеруючи в каскаді перемикачів Т1 і Т2 альтернативну напругу частоти близької до резонансної частоти вільних коливань кола, що включає індуктивність L1 та конденсатор С2, стимулює виникнення 4 UA 104932 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 високої альтернативної напруги на конденсаторі С2, зазначена напруга використовується для запалювання розрядної лампи LAMP. Генератор сигналу CONTROL1 включає генератор 1 змінної частоти, що контролює напругу або струм та постійний фактор заповнення (50/50 %). Генератор сигналу CONTROL1 з'єднаний із блоком управління CONTROL2, що включає генератор 2 постійної частоти та змінного фактору заповнення ККП для модифікації частоти генератора 1. Система включає додаткову індуктивність L2, що відділяє лампу LAMP від конденсатора С2. Як не дивно, вводячи додаткову індуктивність L2 та блок управління CONTROL2 з характеристиками, описаними нижче, забезпечують стабілізацію роботи розрядної лампи LAMP та реалізацію інноваційного способу контролю відповідно до винаходу, особливо методу запалювання, подаючи та регулюючи напругу розрядної лампи високої інтенсивності. Фіг. 2 представляє бажану модифікацію системи живлення для розрядної лампи високої інтенсивності, що представлена на Фіг. 1. Ця модифікація дає змогу контролювати роботу лампи, зокрема контролюючи потужність, що споживається розрядною лампою високої інтенсивності LAMP. Система відповідно до Фіг. 2 включає вимірювальний елемент А1, між системою ККП та каскадом електронних ключів Т1 та Т2 та іншою частиною системи. Вимірювальний елемент А1 слугує для вимірювання поточного значення живлення. Вимірювальний елемент А1 може бути резистивним вимірювальним вузлом або індуктивним вимірювальним вузлом. Система відповідно до Фіг. 2 включає блок компараторів 3 у тому числі щонайменше один компаратор, у блоку управління CONTROL2. Блок компараторів 3 з'єднується із виходом вимірювального елементу А1 та аналізує його стан порівнюючи із заданим значенням, та результат цього порівняння використовується для модифікації параметрів виходу генератора 2, що призводить до зміни параметрів виходу генератора сигналу CONTROL1, що контролює каскад електронних ключів Т1, Т2 та призводить до зміни параметрів роботи лампи LAMP. Фіг. 3 представляє іншу модифікацію системи відповідно до Фіг. 2. Система на Фіг. 3 включає додаткові вимірювальні елементи А2 та A3 та відповідні компаратори у блоці компараторів 3. Вимірювальні елементи А2 та A3 слугують для вимірювання поточного значення. Вимірювальні елементи А2 та A3 можуть бути резистивними вимірювальними елементами, індуктивними вимірювальними елементами або поєднання вищезазначених. На основі прямих вимірів електричних струмів, визначених у вузлах системи, де розміщені вимірювальні елементи А2 та A3, здійснюються попередні вимірювання та контроль, у режимі запалювання та операційному режимі лампи. Вимірювальний елемент А2, що з'єднаний із конденсатором С2 та із негативним полюсом живлення, сконструйований для вимірювання струму, що протікає через конденсатор С2. Вимірювальний елемент A3, що з'єднаний із індуктивністю L2 та із негативним полюсом живлення, сконструйований для вимірювання струму, що протікає через індуктивність L2. Виміряні значення струму, визначені вимірювальними елементами А2, A3 або визначені у вузлі системи, де розміщені А2 або A3, порівнюються із заданими показниками у блоці компараторів 3, та на основі такого порівняння модифікуються вихідні параметри генератора 2, що призводить до необхідної зміни на виході генератора сигналу CONTROL1. Як видно, система живлення, згідно з винаходом, дає змогу реалізації інноваційного способу для запалювання розрядної лампи високої інтенсивності. В даний момент використовується спосіб резонансного запалювання в системах запалювання для розрядних ламп (для частот вище 1 кГц, особливо надакустичні частоти) складається із резонансного кола живлення L1-C2 із альтернативною напругою частоти вищої ніж резонансна частота L1-C2 кола. Після цього, частота скорочується до значення близького резонансній частоті, при якій генерується напруга на резонансному конденсаторі, достатня для запалювання лампи. Після запалювання, відбувається наступне скорочення частоти до значення, за якого обмежувальна індуктивність L1 обмежує струм, що проходить через лампу LAMP на заданому значенні. Цей спосіб веде до неминучого вирівнювання частоти із резонансною частотою та у випадку дефекту лампи або її пошкодження призводить до генерування дуже високих напруг на резонансному конденсаторі при суттєвих значеннях струму, спожитого системою живлення. Так як висока напруга та високе значення струму можуть пошкодити систему запалювання, необхідно використовувати відповідні вимірювальні та захисні системи. Спосіб резонансного запалювання, згідно із винаходом, включає живлення резонансного кола напругою частоти з періодичним коливанням. Згідно з способом, резонансне коло живиться субрезонансною частотою, з періодичною зміною частоти. Схема зміни частоти протягом запалювання представлена на Фіг. 4. На схемі F представляє вісь частоти, Τ представляє часову вісь, Fres. представляє резонансну частоту кола L1-C2, Fstat. представляє постійну частоту (за якої відбувається запалювання), Fmax. представляє максимальне значення 5 UA 104932 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 модульованої частоти при динамічному запалюванні, та Fmin. - мінімальне значення модульованої частоти при динамічному запалюванні. Послідовне резонансне коло, включаючи індуктивність L1 та конденсатор С2, живляться альтернативною напругою від найнижчої частоти Fmin. до найвищої частоти Fmaх., з періодичною зміною цієї частоти між цими значеннями. І частота Fmin. і частота Fmax. - частоти нижчі не лише від резонансної частоти F res., але також від Fstat., тобто постійна частота, за якої відбувається запалювання. Варто наголосити, що значення частоти Fmax. завжди нижче, ніж значення Fstat. У зв'язку із вищесказаним, струм, спожитий резонансним колом також нижчий, ніж у способі згідно із надрезонансними частотами. Принцип способу запалювання, відповідно до винаходу, зображений на Фіг. 5, що представляє графіки напруг, отриманих в резонансній системі запалювання, при живленні цієї системи напругою постійної частоти V(ignition F stat.) та напругою модульованої частоти V(ignition F mod.). На графіку вісь V представляє вісь, що визначає співвідношення напруги конденсатора С2 у порівнянні із напругою живлення V(C2)/VIn, вісь F (кГц) представляє вісь частоти, поле Operation (Робота) показує межі модуляції частоти в процесі роботи, поле Modulated Ignition (Модульоване Запалювання) відповідає межі модуляції частоти протягом динамічного запалювання та поле Static Ignition (Статичне Запалювання) представляє постійну частоту, при якій напруга на конденсаторі С2 достатня для запалювання. F res. представляє резонансну частоту кола L1-C2. Як видно, експериментальні результати показують, що максимальна частота F max. може відрізнятись від резонансної частоти у такому діапазоні, що максимальний струм, спожитий системою запалювання протягом процесу запалювання, не буде перевищувати максимально прийняті значення, незалежно від поширення значень резонансних частот практичних систем (що є результатом розбіжності значень реального опору та ємності комерційних продуктів, що використовуються в цих системах). Протягом експериментів, системи проходили тести, в яких напруга живлення каскаду транзисторів Т1, Т2 складає 395 В, і значення параметрів елементів та їх погрішність складають, відповідно, для конденсатора С1: 47 nF (±5 %), для інтенсивності L1: 600 μΗ (±10 %), для конденсатора С2: 1,175 nF (±5 %), для інтенсивності L2: 25 μΗ (±10 %). Значення резонансної частоти для коли, включаючи інтенсивність L1 та конденсатор С2 складає приблизно 190 кГц. Значення частоти було змінено в діапазоні з F min. 140 кГц до Fmax. 160 кГц, відповідно до принципу, визначеного на Фіг. 4 та Фіг. 5, з частотою 240 Гц та однаковими інтервалами часу of підвищуючи та скорочуючи це значення частоти. Протягом експериментів, тести запалювання проводились для розрядних натрієвих та металогалогенових ламп високої інтенсивності, з потужністю від 70 Вт до 400 Вт, використовуючи систему відповідно до Фіг. 1, та викликаючи запалювання з використанням новітнього способу частотної модуляції як на Фіг. 4 та Фіг. 5. Ефективність запалювання у випадку холодних (температура нижче 50 °C) та нагрітих натрієвих ламп складала до 80 % при 10 мс часу живлення резонансної системи з модуляцією. Продовження цього часу до 30 мс призведе до збільшення ефективності до 100 %, і у випадку холодних ламп, і нагрітих до нормального робочого стану та охолоджених при температурі навколишнього середовища протягом 1 хвилини. У випадку запалювання металогалогенових ламп, 100 % ефективність запалювання досягається протягом часу модуляції, рівного, відповідно, 50 мс. Повторне запалювання лампи, нагрітої до нормальних робочих умов, вимагає охолодження протягом 5 хвилин. Протягом запалювання середня потужність, спожита каскадом транзисторів Т1, Т2 та резонансним колом з інтенсивністю L1 та конденсатором С2 не перевищує 50 Вт, оскільки миттєві середні показники струму (час нижче 50 μs) не перевищували декілька амперів. Ці показники виявились безпечними для стандартних систем напів- або повномостового типу на основі однополюсних транзисторів, що дають змогу підтримувати високу напругу протягом періоду, достатньому для запалювання лампи. У цьому випадку при дефекті лампи в приміщенні, не буде відбуватись перевантаження по струму цих елементів. Таким чином, використання способу, згідно з винаходом, дає змогу обійтись без необхідності використання додаткових елементів, що захищають систему живлення від пошкоджень. Феномен акустичного резонансу - важлива складність, пов'язана із експлуатацією розрядних ламп високої інтенсивності, що живляться від перемінного струму з частотами вище 1 кГц, з використанням сучасних рішень. Зазначений феномен дестабілізує дугу розряду, спричиняючи мерехтіння лампи та у крайніх випадках, навіть механічне пошкодження горілки лампи. У відомих системах, основаних на конфігурації напів- або повномостового типу та басасту, цей феномен виключений або обмежений за допомогою методів комплексу модуляції, частота основана на ЧМ і амплітуда на AM. Як видно, використання системи відповідно до Фіг. 1 (а також переважні версії на Фіг. 2 та Фіг. 3), що включають додаткову індуктивність L2, яка 6 UA 104932 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 розділяє лампу від резонансного конденсатора С2, усунення зазначеного негативного феномену досягається з використанням досить простих технологій частотної модуляції. У способі, згідно з винаходом, використовується блок управління CONTROL2, як зазначено на Фіг.1, що складається із генератора 2 (генератор постійної частоти та змінний фактор заповнення), що контролює генератор сигналу CONTROL1, який включає генератор 1, а також контролює каскад електронних ключів Т1 та Т2 у такий спосіб, що напруга частоти на виході каскадних ключів Т1 та Т2 відповідає частоті генератора 1 (генератор змінної частоти та постійний фактор заповнення, з контролем струму або напруги). Генератор 1 контролюється на виході генератора постійної частоти та змінного фактору заповнення ШІМ, такі як ШІМ1 та/або ШІМ2, як зображено на Фіг. 8, включеного до блоку управління CONTROL2. Фіг. 8 представляє генератор 1, що є генератором контролю струму постійного фактору заповнення та змінної частоти та генератор 2, що включає блок генераторів ШІМ, де ШІМ1 представляє перший генератор ШІМ та ШІМ2 представляє другий генератор ШІМ, R(Fmin.) представляє резистор, що визначає найнижчу частоту генератора 1, та елементи R', R", R", R'", R"", С, С' представляють пасивні резистивні ємнісні елементи. У здійснених експериментах, використовувався генератор сигналу CONTROL1 та каскад ключів Т1 та Т2 інтегрованої електронної системи FSFR2100, що постачається компанією Fairchild, що включає генератор контролю струму змінної частоти, контролер каскаду однополюсних транзисторів та каскад зазначених транзисторів. Фіг. 6 представляє принцип частотного контролю генератора сигналу CONTROL 1 на виході генератора ШІМ2. Частота F(CONTROL1) генератора сигналу CONTROL1 збільшується, коли стан виходу генератора ШІМ2 високий (як показано F(CONTROL2) - на виході системи управління CONTROL2), та зменшується, коли зазначений стан виходу низький, зазначені зміни постійні, але не обов'язково лінійні. Фіг. 8 представляє систему, що реалізує нелінійну функцію змін частоти генератора сигналу CONTROL1 через зміни стану генератора ШІМ2. В системі використовуються біполярні транзистори та елементи R, R', R", R", R'", R"", С, С', так що стан на високому рівні на виході генератора ШІМ2 відповідає збільшенню частоти генератора сигналу CONTROL1, а низький стан відповідає зменшенню цієї частоти. Зміни частот в системі, згідно з винаходом, є результатом змін показників струму, що проходить через лампу LAMP. Цей зв'язок зображений на Фіг. 7, відповідно до якого, крива II представляє напругу V(V) на виході каскаду перемикачів Т1 та Т2, а крива І представляє зміни показників струму 1(А), що проходить через лампу LAMP, відповідаючи цим змінам. Як показано на Фіг. 7, чим нижча частота, тим вищий струм та потужність, що подаються на лампу, а чим вища частота, тим нижчий показник струму на потужності. На основі здійснених експериментів з використанням системи, згідно з винаходом, виявилось, що стабільна робота натрієвих розрядних ламп з потужністю від 70 до 400 Вт досягається частотною модуляцією ходу напруги з частотою від 30 до 100 кГц, живлячи послідовну лінію, що складається із: конденсатора С1, індуктивності L1, лампи LAMP, індуктивності L2, з частотою близько 240 Гц при глибині модуляції 10 %, що є абсолютним показником різниці між найвищою на найнижчою частотою (F max., Fmin. Відповідно до Фіг. 9) і їх арифметичне значення. Глибина модуляції зазначається у відсотках. На практиці, глибина модуляції може бути виражена наступним рівнянням: глибина модуляції 45 50 55 F max . F min . 100 % F max . F min . Для досягнення стабільної роботи металогалогенових ламп з потужністю від 70 до 400 Вт, частота ходу напруги, що живить послідовну лінію, що складається із: конденсатора С1, індуктивності L1, лампи LAMP, індуктивності L2, з діапазоном від 100 до 200 кГц, модулюється частотою 240 Гц при глибині модуляції 10 %. Схема змін частоти в системі, згідно з винаходом, зазначені зміни, що дають змогу досягнути стабільної роботи натрієвих ламп, показані на Фіг. 9, та схема для металогалогенових ламп представлена на Фіг. 10 (де F представляє вісь частоти, Τ - вісь часу, Fmax. - максимальна частота ходу напруги, що живить коло С1, L1, LAMP, C2, та F min. - мінімальна частота ходу напруги, що живить коло С1, L1, LAMP, C2). Показники параметрів елементів системи, згідно з винаходом, та параметрів на схемі Фіг. 10, у випадку якщо лампа LAMP - натрієва лампа, наступні: конденсатор С1 47 nF, індуктивність L1 600 μΗ, конденсатор С2 1,175 nF, індуктивність L2 25 μΗ, Fmax. 60 кГц, Fmin. 46 кГц, потужність лампи - 100 Вт, та показник напруги блоку ККП дорівнює 390 В. Показники параметрів елементів системи, згідно з винаходом, та параметрів на схемі Фіг. 10, у випадку якщо лампа LAMP - металогалогенова лампа, наступні: конденсатор С1 7 UA 104932 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 4550 55 47 nF, індуктивність L1 200 μΗ, конденсатор С2 550 pF, індуктивність L2 25 μΗ, F max. 140 кГц, Fmin. 120 кГц, потужність лампи 100 Вт, та показник напруги блоку ККП дорівнює 390 В. Так як напруга на виході блоку ККП має постійне значення, будучи незалежною від навантаження, струм, спожитий з цього блоку, може бути використаний для вимірювання та контролю потужності, спожитої лампою LAMP. Фіг. 2 представляє систему відповідно до Фіг. 1, доповнену вимірювальним елементом струму А1 та оснащену блоком компараторів 3 із щонайменше одним компаратором (що є частиною блоку управління CONTROL2), з'єднаного з виходом вимірювального елементу А1. Така конструкція системи, згідно з винаходом, дає змогу виконання функції автоматичного контролю потужності, спожитої лампою LAMP. Схема змін показників струм, спожитого лампою LAMP та відповідні стани виходу компаратора представлені на Фіг. 11, де І(Х) означає заданий показник струму, з яким порівнюється моментальне значення струму, спожитого лампою LAMP, зазначене значення струму вимірюється вимірювальним елементом А1, де І(А1) - показник струму, виміряний вимірювальним елементом А1. Моментальне значення струму залежить від частоти, що подається на баласт (BALLAST) та лампу LAMP (що представлено на Фіг. 7). Якщо найвище значення діапазону змін струму нижче ніж задане значення струму І(Х), стан виходу компаратора з блоку компараторів 3 низький [ВІТ(соmр) = 0]. Якщо найнижче значення цього діапазону - вище ніж І(Х), стан виходу компаратора з блоку компараторів 3 - високий [ВІТ(соmр) = 1]. Якщо значення І(Х) в межах діапазону змін, зазначений хід - прямокутне коливання зі швидкою зміною (зміна розрядів 0-1). Переважно, з метою підтримання високої точності системи регулювання спожитої енергії в системі, згідно з винаходом, показники І(Х) вибираються у такий спосіб, щоб показники І(Х) були в межах діапазону змін виміряного струму. В аналогічній системі автоматичного регулювання потужності, прямокутний хід напруги зі швидкою зміною на виході компаратора в блоці компараторів 3 може бути усереднений інтегрованою інерційною системою R-C, досягаючи напругу з повільною зміною, що відповідає показникам струму та потужності, спожитих лампою LAMP. Ця напруга може бути прямо модулювати фактор заповнення ШІМ генератора 2 у блокові управління CONTROL2. Співвідношення, досягнуте у такий спосіб, що скорочує коефіцієнт часу зі зменшеної до збільшеної частоти, тобто обмежуючи потужність, що подається на лампу в залежності від середнього значення напруги на виході компаратора 3, стабілізує цю потужність на заданому рівні з точністю до 1 %. В мікропроцесорних системах, вибірка значень стану на виході компаратора S{BIT(comp)}, у блоці компараторів 3, з частотою не нижчою ніж декілька кілогерц, як на Фіг. 11, з використанням простого алгоритму, такого який представлений на Фіг. 12, дає змогу досягнути точність регулювання кращу, ніж 1 %. Функціонування алгоритму полягає у збільшенні або скороченні допоміжної змінної А, в залежності від стану розряду S{BIT(comp)}. Після досягнення заданого значення, позитивне В або негативне С, відбувається необхідне зменшення або збільшення фактору заповнення для генератора блоку управління CONTROL2, та значення змінної А обнулене. Зміна значення В та С може змінити стабілізоване значення енергії, спожитої лампою LAMP. Система, згідно з винаходом, оснащена резистором 2,2 ом (що слугує вимірювальним елементом струму), аналоговим компаратором LM393 та мікроконтролером ATMEGA8, що постачається компанією ATMEL (діє як генератор ШІМ2). У такій системі, згідно з винаходом, досягнутий рівень точності спожитої потужності стабілізації кращий ніж 1 % і стабілізація потужності залежить лише від стабільності параметрів вимірювального резистора А1. Фіг. 3 представляє систему відповідно до Фіг. 2, доповненої додатковими вимірювальними елементами струму А2, A3. Конструкція системи на Фіг. 3 дає змогу простого втілення додаткових функцій системи контролю та запалювання. Вимірювальний елемент струму А2 може слугувати для перевірки значень струму, що проходить через резонансне коло запалювання, та у представленій конструкції, вимірювальний резистор 0,1 ом з'єднаний із входом виявлення перевантаження мікрочіпа FSFR2100 та захищає це коло від надлишкового струму та пошкодження. Вимірювальний елемент струму A3 може слугувати для виявлення присутності лампи LAMP та належного запалювання лампи. Відсутність струму, що проходить через елемент A3 дорівнює відсутності струму, що проходить через лампу LAMP, таким чином це значить про відсутність лампи або її пошкодження, що робить запалювання неможливим. В представленій системі, згідно з винаходом, вимірювальний елемент A3 - вимірювальний резистор 0,5 ом, та значення струму, що проходить через резистор, вимірюється падінням напруги на резисторі, після порівняння із заданим показником на блоці компараторів 3, призводить до змін стану входу управління мікроконтролера ATMEG A8 блоку управління CONTROL2. 8 UA 104932 C2 Бажане використання вимірювального елементу A3 у поєднанні із мікроконтролером, включає зменшення потужності, спожитої лампою у випадку виявлення згасання світла, що дає змогу роботи зношених ламп, які не можуть належним чином функціонувати на номінальному рівні потужності. 5 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1. Спосіб управління розрядною лампою високої інтенсивності, що включає подачу сигналу від каскаду перемикачів на схемі баласту та лампи, а зазначене коло баласту включає щонайменше один конденсатор і щонайменше одну індуктивність, які створюють резонансний контур, генерування сигналу змінної частоти і постійного фактора заповнення для управління зазначеного каскаду перемикачів, управління зазначеним генеруванням вказаного сигналу змінної частоти, який відрізняється тим, що зазначене управління здійснюється періодично змінною частотою зазначеного генерування за допомогою керуючого сигналу з постійною частотою і змінним фактором заповнення таким чином, що частота сигналу, що генерується для управління перемикачами каскаду, періодично коливається між першою частотою і другою частотою. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що сигнал частоти з періодичним коливанням та постійним фактором заповнення 50 на 50 % отримується з генератора сигналу, який контролює прямокутний сигнал постійної частоти та змінного фактора заповнення, що генеруються блоком управління. 3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що баласт включає другу індуктивність (L2), що відділяє лампу від другого конденсатора (С2). 4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що між стабілізованим джерелом напруги (PFC) та каскадом електронних перемикачів (Т1, Т2) вимірюється значення струму живлення, переважно за допомогою вимірювального елемента (А1), та на основі отриманого показника визначаються значення струму між другим конденсатором (С2) та заземленням і значення струму між другою індуктивністю (L2) та заземленням. 5. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що у режимі запалювання розрядної лампи високої інтенсивності подається сигнал високої напруги та частоти з періодичним коливанням для збудження резонансного контуру, зазначений сигнал збудження з найвищою частотою (Fmax.), нижчий від значення субрезонансної частоти (F stat.), для якої генерується рівень напруги на другому конденсаторі (С2) в резонансному контурі, який включає першу індуктивність (L1) та другий конденсатор (С2), достатньої для запалювання лампи. 6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що у режимі запалювання, під час подачі сигналу частотою з періодичним коливанням, значення струму вимірюється між другим конденсатором (С2) та заземленням, переважно за допомогою вимірювального елемента (А2), порівнюється поточне значення струму в компараторі блока компараторів (3) і, якщо значення струму перевищує задане значення, подача сигналу припиняється. 7. Спосіб за п. 5 або 6, який відрізняється тим, що у режимі запалювання, під час подачі сигналу частотою з періодичним коливанням, значення струму вимірюється між другою індуктивністю (L2) та заземленням, переважно за допомогою вимірювального елемента (A3), порівнюється поточне значення струму, заданого в компараторі блока компараторів (3), і, якщо значення струму досягає заданого значення, припиняється подача сигналу збудження і починається подача сигналу до лампи, починається режим живлення. 8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що в режимі живлення розрядної лампи високої інтенсивності використовується частота, модульована періодично та рівномірно від найнижчого значення (Fmin) до найвищого значення (Fmax.) і знову від найвищого значення до найнижчого. 9. Спосіб за п. 8, який відрізняється тим, що регулювання потужності живлення лампи здійснюється за допомогою зміни частоти за проміжок часу, за який частота збільшується за інтервал часу, за який вона зменшилась. 10. Спосіб за будь-яким з пп. 1-9, який відрізняється тим, що розрядна лампа високої інтенсивності - натрієва лампа. 11. Спосіб за п. 9 або 10, який відрізняється тим, що для змін частоти використовується щонайменше одна модульована частота та глибина модуляції не перевищує 15 %, а період часу, за який частота збільшується, коливається від 0,1 до 10. 12. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що модульована частота складає 50 кГц, модулююча частота - 240 Гц і глибина модуляції - 10 %. 9 UA 104932 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 13. Спосіб за будь-яким з пп. 1-9, який відрізняється тим, що розрядна лампа високої інтенсивності - металогалогенова лампа. 14. Спосіб за п. 9 або 10, який відрізняється тим, що для змін частоти використовується щонайменше одна модульована частота та глибина модуляції не перевищує 20 %, і співвідношення інтервалу часу, за який частота збільшується, до часу, за який частота зменшується, коливається від 0,1 до 10. 15. Спосіб за п. 14, який відрізняється тим, що модульована частота становить 130 кГц, модулююча частота - 240 Гц і глибина модуляції - 10 %. 16. Спосіб за будь-яким з пп. 8-15, який відрізняється тим, що потужність живлення лампи регулюється зміною фактора заповнення ШІM у блоці управління. 17. Спосіб за п. 16, який відрізняється тим, що зміна фактора заповнення ШІM у блоці управління здійснюється з використанням мікрочипа. 18. Спосіб за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що згасання дугового розряду виявляється на основі поточного значення струму між другою індуктивністю (L2) та заземленням, особливо якщо вказане значення набагато нижче, ніж значення струму, задане на компараторі у блоці компараторів (3) для правильної роботи лампи, і потім відновлюється режим запалювання лампи. 19. Спосіб за будь-яким з пп. 1-18, який відрізняється тим, що дефект лампи або її пошкодження, що унеможливлюють її роботу, виявляється на основі поточного значення струму між другою індуктивністю (L2) та заземленням, якщо вказане значення струму відрізняється від значення, заданого на компараторі у блоці компараторів (3) для належного запалювання лампи, особливо після спроби запалювання після інтервалу часу, необхідного для охолодження лампи. 20. Спосіб за будь-яким з пп. 1-18, який відрізняється тим, що після виявлення згасання дуги розряду та відновлення запалювання лампи значення потужності, що подається на лампу, зменшується і, якщо дуга не згасає, вказане значення підтримується, а у випадку згасання дуги відновлюється режим запалювання і повторюється процедура зменшення потужності. 21. Система живлення для розрядної лампи високої інтенсивності, що містить каскад електронних перемикачів напів- або повномостового типу, з'єднаний з лампою та баластом, зазначене коло баласту включає щонайменше один конденсатор та щонайменше одну індуктивність, а вказана система включає генератор сигналу, з'єднаний з зазначеними перемикачами для управління зазначеним каскадом перемикачів, і блок управління, з'єднаний з генератором сигналу для управління зазначеного генератора сигналу, який відрізняється тим, що блок управління адаптований генерувати сигнали постійної частоти та змінного фактора заповнення вказаного сигналу, та з'єднаний з зазначеним генератором сигналу для періодичної зміни сигналу зазначеного генератора сигналу таким чином, що частота сигналу від генератора сигналу для управління перемикачами каскаду періодично коливається між першою частотою та другою частотою. 22. Система за п. 21, яка відрізняється тим, що баласт включає перший конденсатор (С1) та першу індуктивність (L1) на вхідному роз'ємі лампи, другий конденсатор (С2), приєднаний паралельно лампі, та включає на виході лампи другу індуктивність (L2), що відділяє лампу від другого конденсатора (С2), де перша індуктивність (LI) та другий конденсатор (С2) розташовані послідовно один до одного та формують частину резонансного контуру. 23. Система за п. 21 або 22, яка відрізняється тим, що вона виконана таким чином, що сигнал напруги, згенерований на виході каскаду перемикачів (Т1, Т2) - прямокутний та його фактор заповнення складає 50 %. 24. Система за п. 22 або 23, яка відрізняється тим, що включає вимірювальний елемент (А1) між стабілізованим джерелом напруги (PFC) та каскадом електронних перемикачів (Т1, Т2) для вимірювання поточних значень струму живлення. 25. Система за будь-яким з пп. 21-24, яка відрізняється тим, що включає вимірювальний елемент (А2) для вимірювання струму, що проходить через резонансний контур, який включає першу індуктивність (L1) та другий конденсатор (С2). 26. Система за будь-яким з пп. 21-25, яка відрізняється тим, що включає вимірювальний елемент (A3) для вимірювання струму, що проходить через лампу. 27. Система за п. 24 або 25, або 26, яка відрізняється тим, що вимірювальні елементи (А1, А2, A3) - резисторні вимірювальні елементи. 28. Система за п. 24 або 25, або 26, яка відрізняється тим, що вимірювальні елементи (А1, А2, A3) - індуктивні вимірювальні вузли. 29. Система за будь-яким з пп. 21-28, яка відрізняється тим, що блок управління включає генератор ШІM та блок компараторів (3), що контролює генератор ШІM. 10 UA 104932 C2 5 30. Система за п. 29, яка відрізняється тим, що генератор ШІM - мікрочип, що має вихід ШІM і контролюється блоком компараторів (3). 31. Система за будь-яким з пп. 21-30, яка відрізняється тим, що розрядна лампа високої інтенсивності - натрієва лампа. 32. Система за будь-яким з пп. 21-30, яка відрізняється тим, що розрядна лампа високої інтенсивності - металогалогенова лампа. 11 UA 104932 C2 12 UA 104932 C2 13 UA 104932 C2 14 UA 104932 C2 15 UA 104932 C2 16 UA 104932 C2 Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 17
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for controlling high intensity discharge lamp and supply system for high intensity discharge lamp
Автори англійськоюAdamowicz, Piotr
Автори російськоюАдамовицз Пиотр
МПК / Мітки
МПК: H05B 41/292
Мітки: спосіб, живлення, лампою, управління, лампи, розрядної, розрядною, інтенсивності, високої, система
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/19-104932-sposib-upravlinnya-rozryadnoyu-lampoyu-visoko-intensivnosti-ta-sistema-zhivlennya-dlya-rozryadno-lampi-visoko-intensivnosti.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб управління розрядною лампою високої інтенсивності та система живлення для розрядної лампи високої інтенсивності</a>
Попередній патент: Спосіб вирощування личинок і молоді черевоногого молюска рапани rapana venosa (val.) в розпліднику
Наступний патент: Злитий поліпептид проти пухлини, індукованої вірусом eb, і мутант коліцину ia
Випадковий патент: Спосіб оцінки патологічної концентрації токсичних металів та металоїдів в тканинах серця та магістральних судин у дітей