Устройство для питания импульсной газоразрядной лампы

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ИМПУЛЬСНОЙ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ, содержащее генератор импульсов с блоком поджига, источник тока дежурной дуги, дрюссель, разделительный диод и. источник напряжения, причем генератор импульсов подключен одним из выходов к Ёыводам для подключения катода и анода импульсной газоразрядной лампы, источник Тока дежурной дуги подключен р „ . :: ---положительным полюсом к выводу для присоединения анода импульсной газоразрядной лампы, а отрицательным полюсом через дроссель подключен к като-v ду разделительного диода, анод которого подключен к выводу для присоединения катода импульсной газоразрядной лампы, положительный полюс источн ка напряжения соединен с положительным полюсом источника тока дежурной дуги, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы .устройства, оно снабжено тиристором, причем анод тиристора подключен к отрицательному полюсу источника напряо S жения , катод тиристора подключен к катоду разделительного диода, а уп- О ) равляющий электрод тиристораподключен к другому выходу генератора импульсов .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН з(51) Н 05 В 41/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ.ч Е сД

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3219796/24-07 (22) 17.12.80 (46) 15.09.83. Бюл. N 34 . (72) Л.П.Иванов и Ю.А,Ганшин (53) 621.327.032.4(088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР.

М 646695, . Í 02 В 41/30, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Н 2859209/24-07, Н 05 В 41/30, 1980. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ИМПУЛЬСНОЙ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ, содер" жащее генератор импульсов с блоком поджига, источник тока дежурной дуги; дроссель, разделительный диод и. источник напряжения, причем генератор импульсов подключен одним из выходов к выводам для подключения катода и анода импульсной газоразрядной лампы, источник тока дежурной дуги подключен.„„SU„„10422 2 положительным полюсом к выводу для присоединения анода импульсной газоразрядной лампы, а отрицательным полю. сом через дроссель подключен к като- ду разделительного диода, анод которого подключен к выводу для присоединения катода импульсной газоразрядной лампы, положительный полюс источника напряжения. соединен с положительным полюсом источника тока дежурной дуги, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, оно снабжено тиристором, причем анод тиристора подключен к отрицательному полюсу источника напряжения, катод тиристора подключен к катоду разделительного диода, а уп- - равляющий электрод тиристора подключен к другому выходу генератора импульсов.

1042212

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано например в модуляторах ламп накачки лазеров и в других устройствах с импульсными газоразрядными лампами.

Известно устройство для питания импульсной газоразрядной лампы, содержащее генератор импульсов, блок поджига, источник тока дежурной дуги и контур с дросселем, обеспечивающий ток в дросселе перед начальным зажиганием лампы и сохранение требуемой величины тока B нем во время действия мощного разрядного импульса )1) ,Недостаток этого устройства состоит в его сложности и малой надежности.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее генератор импульсов с блоком зажигания, источник тока дежурной дуги с дросселем на выходе, подключенный через разделительный диод (вентиль к источнику напряжения, в качестве которого используют фильтр питания источника тока дежурной дуги или фильтр питания генератора импульсов 12)

В этом устройстве перед зажиганием лампы ток в дросселе запасается и сохраняется во время действия разрядного импульса на требуемом уровне за счет протекания по цепи источник тока - дроссель — вентиль — источник напряжения — источник тока, C увеличением амплитуды разрядного тока "всплеск" сопротивления и па40 дение напряжения на последнем,. вызванное током дежурной дуги, становится все больше, и падение напряжения сравнивается со значением на выходе узла "Источник напряжения", 45 В этом случае вентиль открывается, ток дежурной дуги переходит из лампы

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что управляющий электрод тиристора подключен к выходу датчика тока разрядного импульса.

Простота схемы и высокий КПД являются достоинствами устройства. Однако оно не обеспечивает достаточную надежность работы, поскольку не всегда обеспечивает устойчивую дежурную дугу из-за того, что сопротивление лампы нелинейно зависит от протекающего через нее тока. В частности, если через лампу течет небольшой ток дежурной дуги (порядка ампера), то сопро-тивление лампы составляет десятки ом (начальное значение). При воздействии импульса от мощного генератора ток в

3. Устройство .по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что управляющий электрод тиристора подключен к выходу фотодатчика излучения импульсной газоразрядной лампы. лампе возрастает до сотен и тысяч ампер, а сопротивление лампы уменьшается до долей ома.

По окончании мощного импульса, ток

5 через лампу уменьшается до уровня тока дежурной дуги, при этом сопротивление лампы начинает возрастать. Однако в силу нелинейности и инерционности процессов в газовом промежутке увеличивающееся сопротивление лампы не только достигает значение, имевшееся при дежурной дуге ранее, но и некоторое время превышает его, а затем становится равным начальному

15 значению, т.е. наблюдается "всплеск" сопротивления лампы.

Такой "всплеск" связан с различной скоростью спада давления и скоростью деионизации газа в лампе по окончании

20 мощного импульса. "Всплеск" появляется.при.укорочении заднего фронта мощного импульса по сравнению с передним фронтом последнего. Величина "всплеска" возрастает с увеличением амплитуды

25 разрядного тока, а также по мере вырабатывания ресурса лампы.

Зависимость сопротивления от тока обусловливает особенности работы устройств для питания импульсных газоЗО. разрядных ламп.

Источник дежурной дуги в устройстве должен обеспечивать неизменный ток при всех изменениях сопротивления лампы, в том числе и при "всплеске" сопротивления по окончании мощного разрядного импульса. в источник напряжения, а лампа погасает.

Погасание лампы является следствием ненадежной работы известного устройства при увеличении амплитуды тока разрядного импульса.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для питания импульс- 10 ной газоразрядной лампы, содержащее генератор импульсов с блоком поджига, источник тока дежурной дуги, дроссель, разделительный диод и источник напряжения, причем генератор импуль- 15 сов подключен одним из выходов к выводам для подключения катода и анода импульсной газоразрядной лампы, источник тока дежурной дуги подключен . положительным полюсом к выводу для 20 присоединения анода импульсной газоразрядной лампы, а отрицательным полюсом через дроссель подключен к ка"" тоду разделительного диода, анод которого подключен к выводу для присо- 25 единения катода импульсной газоразрядной лампы, положительный полюс ис" точника напряжения соединен с положительным полюсом источника тока дежурной дуги, снабжено тиристором, причем 30 анод тиристора подключен к отрицательному полюсу источника напряжения, катод тиристора подключен к катоду разделительного диода, а управпяющий электрод тиристора может быть подключен к

35 другому выходу генератора импульсов, к выходу датчика тока разрядного импуль- са, или к выходу фотодатчика излучения импульсной газоразрядной лампы.

На чертеже представлена принци 40 пиальная электрическая схема устройства.

Оно содержит генератор импульсов 1, источник тока 2 дежурной дуги с дросселем 3, подключенным через диод 4 к

45 лампе 5, а через тиристор 6 - к источнику напряжения 7;

Штриховой линией показано подклю" чение тиристора 6 к генератору 1 для управления тиристором 6 от генератора 1.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии лампа 5 не за зажжена, ее сопротивление составляет SS десятки мегаом. Напряжение в точке со» единения катодов диода 4 и тиристора б равно напряжению холостого хода ис/

1042212 4 точника тока 2. Ток в дросселе 3 и падение напряжения на нем близки к нулю.

При подаче от генератора 1 управ-. ляющего сигнала на тиристор 6 последний открывается, и в цепи 2-3-6-7-2 устанавливается ток, величина которого определяется источником 2;

Напряжение на общей точке катодов диода 4 и тиристора 6 устанавливается на уровне источника 7.

При подаче на лампу 5 зажигающего импульса от генератора 1 лампа 5

"пробивается", а ее сопротивление уменьшается до десятков ом. В этот момент открывается диод 4, и ток источника 2 переходит в цепь 2-3-4-5-2.

Падение напряжения на лампе 5 от тока источника 2 составляет десятки вольт.

Это же напряжение действует на катоде тиристора 6, на его аноде имеется более высокое напряжение источника 7, вследствие чего тиристор 6 закрывается. Лампа 5 удерживается в проводящем состоянии током источника 2.

При поступлении разрядного импульса от генератора 1 падение напряжения на лампе 5 увеличивается, а ее сопротивление уменьшается до долей ома, в это время от генератора 1 поступает сигнал управления на тиристор 6.

Увеличение падения напряжения на лампе 5 приводит к уменьшению тока . через нее от источника 2. Напряжение в точке соединения катодов диода 4 и тиристора 6 за счет энергии, накопленной в дросселе, а также за счет источника 2 возрастает, стремясь поддержать ток в лампе 5.

l.

Однако когда это напряжение достигает уровня источника 7, открывается тиристор б, ток источника 2 переходит в цепь 2-3-6-7-2, а напряжение в точке соединения катода 4 и тиристора б фиксируется на уровне источника 7.

При дальнейшем увеличении падения напряжения на лампе 5 диод 4 оказывается под воздействием обратного напря" ,жения, вследствие чего он закрывается.

В момент окончания разрядного импульса падение напряжения на лампе 5 уменьшается, а ее сопротивление сохраняет малое значение. При этом диод 4 оказывается под воздействием прямого напряжения и открывается, а ток источника 2 вновь переходит в цепь

2-3-4-5-2, Падение напряжения на лам" пе 5 от тока источника 2 вследствие

1042212

2О

Составитель Л.И1илов

TexpeA T.Ìàòî÷êà Корректор О.THrop

Редактор Н ° Швыдкая

Заказ 7150/59 Тираж 845 Подписное

ВНИРПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 малого сопротивления лампы 5 мало.

Это же напряжение (диод 4 открыт ) присутствует на катоде тиристора 6, а на его аноде имеется напряжение источника 7. В результате приложе- 5 ния обратного напряжения тиристор 6 закрывается.

Спустя некоторое время по окончании разрядного импульса сопротивление лампы 5 значительно возрастает (" всплеск" сопротивления ), Вследствие этого ток через лампу 5 стремится уменьшиться. Однако напряжение, приложенное к лампе 5 через открытый диод 4, увеличивается за счет энергии 1 дросселя 3 и источника 2 и поддерживает неизменное значение тока дежур.ной дуI и.

По око-:;àÿ,è всплеска сопротиви lt ление лампы 5 уменьшается и принимает значение, K0TGpo8 b o o B03 .ел:;вин разряднога импульса. Напряж:-,:,;а н= лампe 5 также уменьшается, сохраняя неизменнье величину тока через лампу 5.

Сигнал, поступающий на тиристор 6 с началом разрядного импульса, формируется генератором 1. Этот сигнал

I может быт ь сформирован датчиком тока разрядного импульса или фотодатчиком излучения лампы 5.

Таким образом, увеличение напряжения на лампе 5 при "всплеске" ее сопротивления происходит беспрепятственно, так как закрытый в это время тиристор 6 не позволяет источнику 7 ограничивать уровень напряжения.

Вследствие этого обеспечивается надежное поддержание в лампе тока дежурной дуги при "всплесках" сопротивления и во всех остальных режимах.

Зкономический эффект при использовании изобретения обеспечивается за счет уменьшения эксплуатационных расходов.