Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. (19) BY (11) 7044
(13) U
(46) 2011.02.28
(51) МПК (2009)
H 05B 41/24
ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54) ЭЛЕКТРОННЫЙ БАЛЛАСТ ДЛЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП
(21) Номер заявки: u 20100477
(22) 2010.05.20
(71) Заявитель: Открытое акционерное
общество "Минский приборострои-
тельный завод" (BY)
(72) Авторы: Пищ Иван Иванович; Киселев
Виктор Васильевич; Гурченко Вален-
тина Ивановна (BY)
(73) Патентообладатель: Открытое акцио-
нерное общество "Минский приборо-
строительный завод" (BY)
(57)
Электронный балласт, содержащий фильтр электромагнитных помех, подключенный
последовательно к входу мостового выпрямителя, сглаживающий конденсатор, подклю-
ченный к выходу мостового выпрямителя, балластный дроссель, резонансный конденса-
тор, разделительный конденсатор, подключенные к выходу схемы, отличающийся тем,
что дополнительно введена микросхема, подключенная шестым выводом к плюсовому
выводу сглаживающего конденсатора, к минусовому выводу сглаживающего конденсато-
ра подключены 2-й и 4-й выводы микросхемы, конденсатор внутреннего источника пита-
ния, частотозадающий конденсатор, конденсатор предварительного подогрева, второй
вывод конденсатора внутреннего источника питания подключен к частотозадающему ре-
зистору и 7-му выводу микросхемы, второй вывод частотозадающего конденсатора под-
ключен ко второму выводу частотозадающего резистора и 8-му выводу микросхемы,
второй вывод конденсатора предварительного подогрева подключен к 1-му выводу мик-
росхемы, к 4-му и 5-му выводам микросхемы подключен блокирующий конденсатор, к
3-му и 5-му выводам микросхемы подключен конденсатор "плавающего" питания, к 5-му
выводу микросхемы подключен второй вывод балластного дросселя, к входу мостового
выпрямителя дополнительно подключены: параллельно - помехоподавляющий конденса-
тор и последовательно - резистор-предохранитель.
(56)
1. Патент РФ на полезную модель 12639, 1999.
2. SelfOscillating25W CFLLampCircuit: www.nxp.com/documents/application_note/AN00048.pdf.
BY7044U2011.02.28

2. BY 7044 U 2011.02.28
2
Предлагаемая полезная модель относится к электронике, а именно к электронным
пускорегулирующим аппаратам (ЭПРА), и предназначена для зажигания и питания током
повышенной частоты люминесцентных газоразрядных ламп.
Известна схема осветительного устройства [1], содержащая выпрямитель, выходы ко-
торого соединены с соответствующими шинами питания транзисторного инвертора, вы-
ход которого соединен с первым выводом последовательной резонансной системы и
газоразрядной лампой, накальные электроды которой соединены последовательно между
собой через первый конденсатор последовательной резонансной системы, включающий
также дроссель и второй конденсатор, при этом транзисторный инвертор включает третий
конденсатор, первый вывод которого соединен с плюсовой шиной питания; подключен-
ную к шинам питания цепь из последовательно соединенных двух транзисторов, а также
трехобмоточный трансформатор тока, первая и вторая вторичные обмотки которого со-
единены встречно с базовыми и эмиттерными цепями соответственно первого и второго
транзисторов, при этом один вывод первичной обмотки трансформатора соединен с кол-
лектором второго транзистора, а второй вывод является выходом транзисторного инвер-
тора; резистор, подключенный параллельно третьему конденсатору, и блок запуска,
который выполнен в виде подключенной к выходам выпрямителя последовательной RC-
цепочки, точка соединения элементов которой через включенные в прямом направлении
динистор и диод соединены соответственно с базой и коллектором второго транзистора,
при этом второй вывод последовательной резонансной системы соединен с одним из вы-
ходов выпрямителя, а второй вывод третьего конденсатора - с коллектором второго тран-
зистора.
Основные недостатки такой схемы осветительного устройства следующие: отсутствие
защиты от аномальных режимов работы (пониженных и повышенных напряжений сети,
деактивированных ламп, закороченных спиралей), отсутствие предварительного подогре-
ва электродов лампы (уменьшает срок службы), большой разброс выходных параметров,
сложность настройки, низкая надежность. Достоинством такой схемы является низкая се-
бестоимость.
Наиболее близким к предлагаемому электронному балласту является электронный
балласт [2], принятый за прототип, состоящий из предохранителя, фильтра электромаг-
нитных помех, мостового выпрямителя, сглаживающего конденсатора, цепи запуска на
динисторе, полумостового автогенератора на биполярных транзисторах, токового транс-
форматора, балластного дросселя и резонансного конденсатора. Схема отличается от пре-
дыдущей наличием на входе выпрямителя предохранителя и фильтра электромагнитных
помех, кроме того, параллельно коллектору и эмиттеру транзисторов включены обрат-
носмещенные диоды. Это позволило повысить надежность и уменьшить уровень помех
схемы в отличие от приведенного ранее осветительного устройства.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является повышение надежности
работы, улучшение параметров электронного балласта, технологичности при производстве.
Поставленная задача решена со следующим техническим результатом - усовершенст-
вована схемотехника электронного балласта.
Для достижения указанных технических результатов в электронном балласте, содер-
жащем фильтр электромагнитных помех, подключенный последовательно к входу мосто-
вого выпрямителя, сглаживающий конденсатор, подключенный к выходу мостового
выпрямителя, балластный дроссель, резонансный конденсатор и разделительный конден-
сатор, подключенные к выходу схемы, исключены цепь запуска на динисторе, диоды, то-
ковый трансформатор, автогенератор на биполярных транзисторах и предохранитель,
дополнительно введена микросхема, подключенная шестым выводом к плюсовому выводу
сглаживающего конденсатора, к минусовому выводу сглаживающего конденсатора под-
ключены 2-й и 4-й выводы микросхемы, конденсатор внутреннего источника питания,
частотозадающий конденсатор, конденсатор предварительного подогрева, второй вывод

3. BY 7044 U 2011.02.28
3
конденсатора внутреннего источника питания подключен к частотозадающему резистору
и 7-му выводу микросхемы; второй вывод частотозадающего конденсатора подключен ко
второму выводу частотозадающего резистора и 8-му выводу микросхемы, второй вывод
конденсатора предварительного подогрева подключен к 1-му выводу микросхемы, к 4-му
и 5-му выводам микросхемы подключен блокирующий конденсатор, к 3-му и 5-му выво-
дам микросхемы подключен конденсатор "плавающего" питания, к 5-му выводу микро-
схемы подключен второй вывод балластного дросселя, к входу мостового выпрямителя
подключены: параллельно - помехоподавляющий конденсатор и последовательно - рези-
стор-предохранитель.
Представленное схемотехническое решение позволило избавиться от вышеописанных
недостатков, присущих автогенераторной схеме электронного балласта, и исключить из
схемы достаточно сложный в расчете и изготовлении тороидальный трансформатор. При-
менение помехоподавляющего конденсатора позволило уменьшить помехи, создаваемые в
сети электронным балластом. Резистор-предохранитель, в дополнение к защитной функ-
ции, ограничивает бросок тока в момент включения устройства в сеть. Схема содержит
меньшее количество элементов, не требующих особого подбора. В схеме имеются функ-
ции предварительного подогрева электродов лампы и стабилизации рабочих режимов.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором приведена электриче-
ская схема электронного балласта для люминесцентных ламп.
Электронный балласт содержит резистор-предохранитель 1, соединенный с помехо-
подавляющим конденсатором 2 и фильтром электромагнитных помех 3, второй вывод по-
мехоподавляющего конденсатора 2 и фильтра электромагнитных помех 3 подключен к
мостовому выпрямителю 4, к плюсу мостового выпрямителя 4 подключен плюсовой вы-
вод сглаживающего конденсатора 5 и 6-й вывод микросхемы 10, к минусу мостового вы-
прямителя 4 подключены минусовой вывод сглаживающего конденсатора 5, 2-й и 4-й
выводы микросхемы 10, конденсатор внутреннего источника питания 6, частотозадающий
конденсатор 7, конденсатор предварительного подогрева 8, разделительный конденсатор
15, блокирующий конденсатор 12, второй вывод конденсатора внутреннего источника пи-
тания 6 подключен к частотозадающему резистору 9 и 7-му выводу микросхемы 10, вто-
рой вывод частотозадающего конденсатора 7 подключен ко второму выводу
частотозадающего резистора 9 и 8-му выводу микросхемы 10, второй вывод конденсатора
предварительного подогрева 8 подключен к 1-му выводу микросхемы 10, второй вывод
блокирующего конденсатора 12 соединен с 5-м выводом микросхемы 10, конденсатором
"плавающего" питания 11 и балластным дросселем 13, второй вывод конденсатора "пла-
вающего" питания 11 соединен с 3-м выводом микросхемы 10, второй вывод разделитель-
ного конденсатора 15 и балластного дросселя 13 подключен к выходу схемы, резонансный
конденсатор 14 подключен к выходу схемы.
Электронный балласт работает следующим образом. При включении устройства в
сеть переменное напряжение выпрямляется мостовым выпрямителем 4 и сглаживается
сглаживающим конденсатором 5, полученное при этом постоянное напряжение подается
на 2, 4 и 6 выводы микросхемы 10. На выводе 7, при помощи внутренних элементов мик-
росхемы 10 и конденсатора "плавающего" питания 11, начинает формироваться низко-
вольтное постоянное напряжение, необходимое для питания внутренних схем. Как только
напряжение на выводе 7 микросхемы 10 превысит некоторое пороговое значение, начина-
ется предварительный прогрев спиралей лампы, подключенной к выходам электронного
балласта, при этом начинает работать внутренняя полумостовая схема. На выходе 5 мик-
росхемы 10 генерируется прямоугольное напряжение, начальная частота которого при-
мерно в 2,5 раза превышает номинальную, выдерживается в течение некоторого времени,
определяемого емкостью конденсатора предварительного подогрева 8, а затем плавно
снижается. Напряжение между электродами лампы, подключенной к выходу схемы, начи-
нает расти. По мере приближения к резонансной частоте напряжение между электродами

4. BY 7044 U 2011.02.28
4
лампы начинает расти быстрее и при переходе через частоту резонанса, определяемую
балластным дросселем 13 и резонансным конденсатором 14, достигает максимума. Лампа
зажигается. Частота фиксируется на текущем значении, и выдерживается некоторая пауза,
в течение которой напряжение на лампе продолжает превышать номинальное. За это вре-
мя она окончательно включается, после чего частота плавно снижается до номинального
значения (около 43 кГц), которое задается частотозадающим резистором 9 и частотоза-
дающим конденсатором 7.
Предлагаемая полезная модель электронного балласта может быть использована при
создании компактных экономичных осветительных устройств на основе люминесцентных
газоразрядных ламп.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.