Устройство для обнаружения и устранения короткого замыкания в готовых лампах накаливания

Устройство для обнаружения и устранения короткого замыкания в готовых лампах накаливания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнической промьшшенности, в частности к производству ламп (Л) накаливания . Целью изобретения является сокращение времени устранения короткого замыкания в Л и брака от перегорания Л в процессе их исправления. При подключении к контактам 1 короткозамкнутой лампы (КЛ) ток в цепи контроля тока Л превьппает заданное (Л 00 со ю со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (ll) (5() 4 Н 01 К 3/30,,13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4063661/24-07 (22) 29.04.86 (46) 15.09.87. Бюл. )(- 34 (71) Всесоюзный проектно-конструкторский и технологический институт светотехнической промышленности (72) С.К.Сорока, P.Ã.Äåíèñþê, 10.А.Полевой и В.Н.Демидась (53) 621.3.032 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 326667, кл. H Ot К 3/30, 1971.

Авторское свидетельство СССР

У 748579, кл. H 01 К 3/30, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ И

УСТРАНЕНИЯ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В ГОТОВЫХ ЛАМПАХ НАКАЛИВАНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности к производству ламп (Л) накаливания, Целью изобретения является сокращение времени устранения короткого замыкания в Л и брака от перегорания Л в процессе их исправления. ()ри подключении к контактам 1 корот- . коэамкнутой лампы (КЛ) ток в цепи контроля тока Л превышает заданное

1337937

35 минимальное значение тока КЛ. На выходе первого порогового элемента (ПЭ)

4 появляется сигнал логической единицы, который поступает на первый вход логического элемента13. Происходит разряд накопительного конденсатора (НК) 9 на КЛ. Если после первого импульса короткое замыкание в Л не устранилось, то на выходе первого ПЭ 4 продолжает находиться сигнал логической единицы. Импульсы электрической энергии будут подаваться до тех пор, пока ток в цепи контроля тока

Л будет превышать заданное минимальИзобретение относится к электротехнической промышленности, в частности к производству лами накаливания.

Цель изобретения — сокращение времени устранения короткого замыкания и брака от перегорания ламп в процессе их исправления.

На чертеже представлена блоксхема предлагаемого устройства.

Устройство для обнаружения и устранения короткого замыкания в готовых лампах накаливания содержит контакты 1 для подключения лампы, один из которых соединен с общей шиной, и подсоединенные параллельно к ним цепь контроля тока лампы и цепь устранения короткого замыкания.

Цель контроля тока лампы состоит иэ источника 2 питания лампы, измерительного резистора 3 и первого порогового элемента 4. Цепь устранения короткого замыкания образована источником 5 напряжения, резистором 6, транзисторным 7 и тиристорным 8 ключевыми элементами, накопительным конденсатором 9 и диодом 10. Устройство содержит также второй 11 и третий

12 пороговые элементы и логические элементы И 13 и ИЛИ-HE 14.

Измерительный ре.„,.тор 3 включен последовательно меж у .-оложительным выводом источника 2 питания лампы и общей шиной, а общая точка источника 2 питания лампы и измерительного резистора 3 соединена с входом первого порогового элемента 4. Резистор 6

25 ное значение тока КЛ ° При устранении короткого замыкания на выходе первого

ПЭ 4 появляется сигнал логического нуля. В результате разряд НК 9 на Л прекращается. Энергия импульса, подаваемого на КЛ, равна энергии, запасенной в НК 9 за время заряда.

Благодаря повышению частоты импульсов электрической энергии сокращается время устранения короткого замыкания в Л, а благодаря более точной дозировке энергии импульсов обеспечивается сокращение брака от перегорания Л. 1 ил, включен последовательно между положительным выводом источника 5 напряжения и входом транзисторого ключевого элемента 7, выход которого соединен с первым выводом накопительного конденсатора 9 и анодом диода

10, катод которого соединен с общей шиной ° Второй вывод накопительного конденсатора 9 соединен с отрицательным выводом источника 5 напряжения и выходом тиристорного ключевого элемента 8, вход которого соединен с вторым контактом 1 для подключения лампы. Вход второго порогового элемента 11 соединен с анодом диода 10, а выход — с первым входом логического элемента ИЛИ-НЕ 14.

Первый вход логического элемента

И 13 соединен с выходом первого порогового элемента 4. Вход третьего порогового элемента 12 соединен с вторым выводом накопительного конденсатора 9, а выход — с вторыми входами логических элементов И 13 и

ИЛИ-НЕ 14, выходы которых соединены с управляющими входами соответственно тиристорного 8 и транзисторного 7 ключевых элементов.

Измерительный резистор 3 предназначен для преобразования мгновенного значения протекающего через него тока лампы в пропорциональное этому току напряжение. В качестве измерительного резистора может быть применен, например, резистор типа Ñ5-16.

1337937

Источник 5 напряжения служит для заряда накопительного конденсатора 9 и представляет собой источник постоянного тока, состоящий, например, иэ трансформатора, выпрямительного моста и сглаживающего конденсатора, Резистор 6 предназначен для ограничения максимального тока заряда накопительного конденсатора 9. В качестве резистора 6 может бьггь применен, например, резистор типа ПЭВ.

Транзисторный ключевой элемент 7 предусмотрен для коммутации цепи заряда накопительного конденсатора 9 и может быть построен, например, на базе транзистора типа КТ 812 А.

Тиристорный ключевой элемент 8 предназначен для коммутации цепи разряда накопительного конденсатора 9 и может быть построен, например, на базе тиристора оптронного типа ТО

125-12,5.

Накопительный конденсатор 9 служит для периодического накопления и выдачи на короткоэамкнутую лампу заданной дозы электрической энергии.

В качестве накопительного конденсатора 9 может быть применен, например, конденсатор типа К73П2.

Диод 10 используется как нелинейное сопротивление и выполняет функцию датчика наличия тока в цепи разряда накопительного конденсатора 9. В качестве диода 10 может быть применен, например, диод типа Д122-40 °

Первый пороговый элемент 4 контролирует наличие короткого замыкания в лампе и выдает сигнал логической единицы при наличии короткого замыкания.

Второй пороговый элемент 11 предназначен для контроля наличия тока в цепи разряда накопительного конденсатора 9 и выдачи сигнала логического нуля при токе разряда, меньшем заданного минимального значения (меньше тока удержания тиристора ключевого элемента 8) .

Третий пороговый элемент 12 служит для контроля величины напряжения заряда накопительного конденсатора 9 и выдачи сигнала логической единицы при заряде конденсатора до заданного значения напряжения.

Пороговые элементы 4, 11 и 12 представляют собой компараторы напряжения, реализованные, например, на операционных усилителях типа К 140

УД7, и имеют в своем составе эадатчики порогов, которые для первого порогового элемента 4 являются эадатчиком минимального тока короткозамкнутой лампы, для второго порогового элемента 11 — задатчиком минимального тока в цепи разряда накопительного конденсатора 9, свидетельствующего о5 включении тиристорого ключевого элемента 8, и для третьего порогового элемента 12 — задатчиком величины напряжения заряда накопительного конденсатора 9, а следовательно, задатчиком максимального напряжения импульсов электрической энергии.

Логический элемент И 13 предназначен для выдачи команды на разряд накопительного конденсатора 9 при наличии на его входах сигналов логической единицы, свидетельствующих о наличии короткого замыкания в лампе и заряде накопительного конденсатора до заданного значения напряжения. В качестве логического элемента И может бьггь применена, например, микросхема К511 ЛИ1.

Логический элемент ИЛИ-НЕ 14 служит для выдачи команды на заряд накопительного конденсатора 9 при наличии на его входах сигналов логического нуля, свидетельствующих о том, что напряжение на накопительном конденсаторе меньше заданного значения и что ток в цепи его разряда отсутствует.

Устройство для обнаружения и устранения короткого замыкания в готовых лампах накаливания работает следующим образом.

При включении напряжения питания устройства накопительный конденсатор

9 разряжен и ток через диод 10 не протекает. При этом на выходах второго 11 и третьего 12 пороговых элементов имеются сигналы логического нуля, которые поступают на входы логического элемента ИЛИ-НЕ 14, à íà его выходе появляется сигнал логической единицы, который подается на управляющий вход транзисторного ключевого элемента 7 и открывает его. При этом накопительный конденсатор 9 подключается к источнику 5 напряжения. При заряде накопительного конденсатора 9 до заданного значения напряжения на выходе третьего порогового элемента

12 появляется сигнал логической единицы, а на выходе логического элемента ИЛИ-НЕ 14 — сигнал логического

1337937

Д ) армс% кс нуля. Транзисторный ключевой элемент

7 закрывается, и дальнейший заряд накопительного конденсатора 9 прекращается.

Если напряжение на накопительном конденсаторе 9 уменьшится, например, вследствие разряда на вход третьего порогового элемента 12, то происходит повторное включение транзисторного ключевого элемента 7 ° Таким образом при отсутствии подключения к контактам 1 короткоэамкнутой лампы на накопительном конденсаторе 9 поддерживается заданное значение напряжения

Если к контактам 1 подключена исправная лампа, то на нее от источника

2 питания лампы подается номинальное напряжение и ток в цепи контроля тока лампы не превышает заданное минимальное значение тока короткоэамкнутой лампы. На выходе первого порогового элемента 4 имеется сигнал логического нуля, и команда на разряд накопительного конденсатора 9 не подается.

При подключении к контактам 1 короткозамкнутой лампы ток в цепи контроля тока лампы превышает заданное минимальное значение тока короткозамкнутой лампы и на выходе первого порогового элемента 4 появляется сигнал логической единицы, который поступает на первый вход логического элемента И 13.

Если на втором входе этого элемента также имеется сигнал логической единицы, свидетельствующий о заряде накопительного конденсатора 9 до заданного напряжения, то и на его выходе появляется сигнал логической единицы, который включает тиристорный ключевой элемент 8. Происходит разряд накопительного конденсатора на короткозамкнутую лампу. При этом в области короткого замыкания происходят злектроэрозионные процессы испарения и удаления контактирующих материалов. В результате действия одного импульса элЕктрической энергии удаляется объем контакта замыкания на глубину где U „ „, — максимальное напряжение импульса;

Š— электрическая прочность среды образовавшегося промежутка °

Несмотря на то, что при разряде накопительного конденсатора 9 напряжение на нем уменьшается и на выходах третьего порогового элемента 12 и логического элемента И 13 присутствуют сигналы логического нуля, разряд конденсатора продолжается, так как тиристорный ключевой элемент 8 остается открытым до тех пор, пока ток в цепи разряда не станет меньшим тока удержания тиристора. В то же время команда на заряд накопительного конденсатора не подается, так как при наличии тока в цепи разряда на выходе второго порогового элемента 11 имеется сигнал логической единицы.

Таким образом, предотвращается одновременное включение транзисторного 7 и тиристорного 8 ключевых элементов.

После включения тиристорого ключевого элемента 8 ток в цепи разряда накопительного конденсатора прекращается и на выходе второго порогового элемента 11 появляется сигнал логического нуля, а на выходе логического элемента ИЛИ-НЕ 14 — сигнал логической единицы. При этом снова включается транзисторный ключевой элемент 7 и накопительный конденсатор 9 заряжается до заданного напряжения.

Если после первого импульса короткое замыкание в лампе не устранилось, на выходе первого порогового элемента 4 продолжает находиться сигнал логической единицы. При этом как только накопительный конденсатор 9 зарядится до заданного напряжения и на выходе третьего порогового элемента 12 появится сигнал логической единицы, снова включается тиристорный ключевой элемент 8 и на короткозамкнутую лампу подается второй импульс электрической энергии. Таким образом импульсы электрической энергии подаются до тех пор, пока ток в цепи контроля тока лампы будет превышать заданное минимальное значение тока короткозамкнутой лампы.

Если в результате действия очередного импульса короткое замыкание устранилось, т.е. ток в цепи контроля тока лампы стал меньше заданного минимального тока короткозамкнутой лампы, на выходе первого порогового элемента 4 появляется сигнал логического нуля, запрещающий включение разряда накопительного конденсатора 9 на исправленную лампу после его за1337937

15 ряда до заданного значения напряжения.

В предлагаемом устройстве время заряда конденсатора до заданного значения напряжения определяется емкостью конденсатора,сопротивлением цепи заряда и величиной выходного напряжения источника заряда и является постоянным для выбранного значения этих параметров.

Время разряда конденсатора определяется емкостью конденсатора и сопротивлением цепи разряда, в состав которой входит короткозамкнутая лампа. Сопротивление короткозамкнутой лампы различно для разных типов ламп, зависит от характера короткого замыкания и для каждой лампы увеличивается при постепенном прожигании короткозамкнутого промежутка.

Наличие блокировки, предотвращающей одновременное включение транзисторного 7 и тиристорного 8 ключевых элементов, исключает одновременное протекание тока в цепях заряда и разряда накопительного конденсатора.

При этом энергия импульса, подаваемого на короткозамкнутую лампу, равна энергии, запасенной в накопительном конденсаторе за время заряда.

Сопротивление цепи заряда накопительного конденсатора 9 определяется величиной сопротивления резистора

6 и выбирается исходя из коммутационной способности транзисторного ключевого элемента 7, мощности и выходного напряжения источника 5 напряжения, которое выбирается большим требуемого значения максимального напряжения импульсов ° При этом можно обеспечить практически мгновенный заряд накопительного конденсатора. Одновременно благодаря наличию стабилизации максимального напряжения импульсов обеспечивается высокая точность дозировки их энергии.

В предлагаемом устройстве команда на разряд накопительного конденсатора 9 при условии наличия короткого замыкания в лампе выдается непосредственно после окончания его заряда до заданного значения напряжения, а команда на заряд — сразу после окончания разряда (выключения тиристорного ключевого элемента 8). При этом частота импульсов энергии, подаваемых на короткозамкнутую лампу, автоматически устанавливается макси20

55 мальной для заданных параметров цепей заряда и разряда накопительного конденсатора и сопротивления короткозамкнутого промежутка каждой конкретной исправляемой лампы в каждый отрезок времени в процессе постепенного устранения короткого замыкания.

Таким образом, повышение частоты импульсов электрической энергии значительно сокращает время устранения короткого замыкания, а более точная дозировка энергии импульсов обеспечивает сокращение брака от персгорания ламп в процессе их исправления.

Формула изобретения

Устройство для обнаружения и устранения короткого замыкания в готовых лампах накаливания, содержащее контакты для подключения лампы, один из которых соединен с общей шиной, к которым параллельно подсоединены цепь контроля тока лампы, содержащая источник питания лампы, и цепь устранения короткого замыкания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени устранения короткого замыкания и брака от перегорания ламп в процессе их исправления, цепь контроля тока лампы снабжена измерительным резистором, включенным последовательно между положительным выводом источника питания лампы и общей шиной, и первым пороговым элементом, вход которого соединен с об— щей точкой источника питания лампы и измерительного резистора, цепь устранения короткого замыкания состоит из источника напряжения резистора, транзисторного и тиристорного ключевых элементов, накопительного конденсатора и диода, причем резистор включен последовательно между положительным выводом источника напряжения и входом транзисторного ключевого элемента, выход которого соединен с первым выводом накопительного конденсатора и анодом диода, катод которого соединен с общей шиной, второй вывод накопительного конденсатора соединен с отрицательным выводом источника напряжения и выходом тиристорного ключевого элемента, вход которого соединен с другим контактом для подключения лампы, и оно дополнительно снабжено вторым и третьим пороговыми элементами и логическими элемен1337937

Составитель В.Горчанова

Техред В.Кадар

Корр ект ор С . Ч ер ни

Ф.

Редактор А.Orap

Заказ 4135/49 Тирах 697 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r Ужгород, ул. Проектная, 4 тами И и ИПИ-НЕ, причем вход второго порогового элемента соединен с анодом диода, а выход " с первым входом логического элемента ИЛИ-НЕ, первый вход логического элемента И соединен с выходом первого порогового элемента, вход третьего порогового элемента соединен с вторым выводом накопительного конденсатора, а выход - с вторыми входами логических элементов

И и ИЛИ-НЕ, выходы которых соединены с управляющими входами соответственно тиристорного и транзисторного ключевых элементов.