Устройство для стабилизации светового потока газоразрядной лампы

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ СВЕТОЮГО ПОТОКА ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ,, содержащее регулирующий элемент стабилизатора напряжения, регулирующий элемент стабилизатора тока, датчик . тока, делитель напряжения, усилитель обратной связи по напряжению с источником эталонного напряжения, причем регулирующий элемент стабилизатора напряжения и регулирующий элемент стабилизатора тока соединены последовательно и подключены между первым выводом для подключения к источнику. постоянного напряжения и первым выводом для подключения газоразрядной лампы, датчик тока включен между вторым выводом для присоединения к источнику постоянного напряжения и вторым выводом для подключения газоразрядной лампы, выход датчика тока подключен к управляющему входу регулирующего элемента стабилизатора тока , делитель напряжения подключен входом к выходу регулирующего элемента стабилизатора напряжения, управляющий вход которого подключен к выходу усилителя обратной связи по напряжению , отличающееся тем, что, с целью улучшения долговременной стабилизации светового по- jg тока, оно снабжено датчиком темпе (Л ратуры регулирующего элемента стабилизатора тока и сумматором с двумя входами и одним выходом, причем выход датчика температуры регулирующего элемента стабилизатора тока свя- 5 зан с одним из входов сумматора, дру гой вход которого подключен к выходу делителя напряжения, а выход сумматора подключен к входу усилителя обэо ратной связи по напряжению. ел ел :О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И), 3(59 Н 0 В 41 392

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3317724/24-07 (22) 14.06.&1, (46) 15.04.84. Бюл. 9 14 (72) И.В.Кринский, С.M.Ïåòóõoâ, В.II.Ñààêîâ, Н.И.Стронгина и Г.Р.Труб ников(7Ц Ордена Ленина институт химической физики АН СССР (53) 628. 978. 088. 8 (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 195552, кл. H 05 В 41/391, 1965.

2. Источник питания ИП-19, СКБ биологического приборостроения AH ,СССР. Пущино, чертеж П 52, 087.117 ° (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ

СВЕТОВОГО ПОТОКА ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЛИ4ПЦ, содержащее регулирующий элемент стабилизатора напряжения, регулирующий элемент стабилизатора тока, датчик тока, делитель напряжения, усилитель обратной связи по напряжению с источником эталонного напряжения, причем регулирующий элемент стабилизатора напряжения и регулирующий элемент стабилизатора тока соединены последовательно и подключены между первьм выводом для подключения к источнику постоянного напряжения и первым выво- дом для подключения газоразрядной лампы, датчик тока включен между вторым выводом для присоединения к источнику постоянного напряжения и вторым выводом для подключения газоразрядной лампы, выход датчика тока подключен к управляющему входу регулирующего элемента стабилизатора тока, делитель напряжения подключен входом к выходу регулирующего элемента стабилизатора напряжения, управляющий вход которого подключен к выходу усилителя обратной связи по напряжению, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения долговременной стабилизации светового по- g тока, оно снабжено датчиком температуры регулирующего элемента стабилизатора тока и сумматором с двумя входами и одним выходом, причем выход датчика температуры регулирующего элемента стабилизатора тока связан с одним из входов сумматора, другой вход которого подключен к выходу делителя напряжения, а выход сумматора подключен к входу усилителя об ратной связи но напряжению.

1086559

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в осветительной аппаратуре с газоразрядными лампами, где требуется высокая стабильность светового потока.

Известно устройство, стабилизирующее световой поток газоразрядных ламп за счет стабилизации электрического тока, протекающего через газоразрядную лампу. В этом устройстве последовательно с газоразрядной 1О лампой и регулирующим элементом включается эталонный резистор, с которого электрический сигнал поступает на усилитель, где он сравнивается с эталонным напряжением, и усиленный 15 сигнал рассогласования подается на регулирующий элемент. Тем самым ток через газоразрядную лампу поддержива- ется постоянным, а следовательно, остается неизменным и световой поток $1),2p

Недостаток этого устройства состоит в ограниченной мощности стабилизатора из-за применения электронкачестве регулирующего 5 элемента.

Наиболее близким к изобретению является устройство для стабилизации ф светового потока газоразрядной лампы, содержащее регулирующий элемент стабилизатора напряжения, регулирую- ЗО щий элемент стабилизатора тока, датчик тока, делитель напряжения усилитель связи по напряжению с источником эталонного напряжения, причем регулирующий элемент стабилизатора нацряжения и регулирующий. элемент стабилизатора тока соединены последовательно и подключены между первым выводом для подключения к источнику постоянного напряжения и первым выво 40 дом для подключения газоразрядной лампы, датчик тока включен между вто-. рым выводом для присоединения к источниКУ постоянного напряжения и вторым выводом для подключения газораз- 45 рядной лампы, выход датчика тока подключен к управляющему входу регулирующего элемента стабилизатора тока, делитель напряжения подключен входом к выходу Регулирующего элемента стабилизатора напряжения, управляющий вход которого подключен к выходу усилителя обратной связи цо напряжению (2) .

При изменении питающего напряжения или внутреннего сопротивления газоразрядной лампы за счет нестационарности плазмы изменяется общий ток цепи. Изменение этого тока, т.е. сигнала рассогласования, через уси- 60 литель подается на регулирующий элемент, вследствие чего изменяется его

Внутреннее сопротивление и тем самым поддерживается стабильным ток. Ввиду того, что значение светового потока прямо пропорционально току в лампе, световой поток остается неизменным.

Существенным недостатком прототипа является то, что при длительной работе световой поток газоразрядной лампы монотонно изменяет свою интенсивность. Несмотря на то, что в схеме применен термокомпенсированный стабилизатор, который собран на стабилитроне в совокупности с балансным каскадом усилителя постоянного тока, изменение светового потока происходит за счет разогрева регулирующих транзисторов, установленных на теп,лоотводящих радиаторах. С изменением .температуры транзисторов изменяются их параметры, особенно сильно изме,няется обратный ток коллекторного пе-, рехода3 а,величина которого опреде.ляется тепловой генерацией носителей и возрастает по экспоненте с увеличением температуры.

Изменение тока 3g приводит к смещению вольтамперных характеристик в область больших токов3 „=eL3 3„о,т.е. режим работы транзистора с темйературой изменяется. В отдельных случаях изменение3 может привести к нарушению нормальной работы устройст. ва. Поэтому в устройствах, предназначенных для работы в условиях изменяющихся температур транзистора, необходимо учитывать изменение с температурой тока 3 о и принимать меры для стабилизации рабочей точки.

Увеличение тока с температурой в свою очередь приводит к дополни тельному разогреву транзистора, что опять-таки приводит к увеличению тока и еще большему разогреву и т.д.

Возникает так называемая "тепловая обратная связь", которая приводит к изменению внутреннего сопротивления транзистора и может даже привести к выходу его из строя.

При работе устройства происходит разогрев регулирующих транзисторов.

С разогревом изменяются их динамические характеристики и при этом медленно и монотонно изменяется ток, протекающий через газоразрядную лампу, а следовательно, и световой поток.

Целью изобретения является улучшение долговременной стабилизации светового потока газоразрядной лампы, Поставленная цель достигается тем, что устройство для стабилизации светового потока газоразрядной лампы, содержащее регулирующий элемент стабилизатора напряжения, регулирующий элемент стабилизатора тока, датчик тока, делитель напряжения, усилитель обратной связи по напряжению с источником эталонного напряжения, причем регулирующий элемент стабилизатора, напряжения и регулирующий элемент

1086559 стабилизатора тока соединены последбвательно и подключены между первым выводом для подключения к источнику постоянного напряжения и первым выводом для подключения газоразрядной лампы, датчик тока включен между вто- > рым выводом для присоединения к источнику постоянного напряжения и вторым выводом для подключения газоразрядной лампы, выход датчика тока подключен к управляющему входу регули- 0 рующего элемента стабилизатора тока, делитель напряжения подключен входом к выходу регулирующего элемента стабилизатора напряжения, управляющий вход которого подключен к выходу уси- 15 лителя обратной связи по напряжению, снабжено датчиком температуры регули. рующего элемента стабилизатора тока и сумматором с двумя входами и одним выходом, причем выход датчика температуры регулирующего элемента стабилизатора тока связан с одним из входов сумматора, другой вход которого подключен к выходу делителя напряжения, а выход сумматора подключен к g5 входу усилителя обратной связи по напряжению.

На чертеже представлено предлагае мое устройство.

Уетройство для стабилизации свето-Зо ного по ока газоразрядной лампы содержит выпрямитель 1, регулирующий. элемент 2 стабилизатора напряжения, регулирующий элемент 3 стабилизатора тока, датчик тока, состоящий из эталонного резистора 4 и делителя 5, З делитель напряжения .6, усилитель обратной связи по напряжению 7 с источником эталонного напряжения 8, датчик 9 температуры регулирующего элемента 3 стабилизатора тока с уси- 4О лителем 10 и сумматор 11 с двумя входами и одним выходом, причем регулирующий элемент 2 стабилизатора напряжения и регулирующий элемент 3 стабилизатора тока соединены после- 45 довательно и подключены между первым выводом для подключения к источнику постоянного напряжения 1 и первым выводом для подключения газоразряд- -" ной лампы, датчика тока включен меж- у» ду вторым выводом для присоединения к источнику постоянного напряжения и вторым .выводом для подключения газоразрядной лампы 12, выход датчика тока подключен к управляющему входу регулирующего элемента 13 стабилиза-. тора тока, делитель напряжения 6 подключен входом к выходу регулирующего элемента 2 стабилизатора напряжения, управляющий вход которого подключен к выходу усилителя 7 обратной связи по напряжению, выход датчика температуры регулирующего элемента стабилизатора тока связан с одним из входов сумматора 11, другой вход которого подключен к выходу делителя напряжения 6, а выход сумматора 11 подключен к входу усилителя 7 обратной связи по напряжению.

Устройство работает следующим образом.

Постоянное напряжение с выпрямителя 1 через регулирующий элемент 2 стабилизатора напряжения подается на вход стабилизатора тока 3 — 5.

Сигнал с делителя 6 поступает на вход сумматора 11, на другой вход. которого поступает сигнал с датчика температуры 9 через усилитель 10 с регулируемым коэффициентом усиления. С выхода сумматора 11 сигнал поступает на вход усилителя 7 обратной связи по напряжению. Тем самым образуется обратная связь между изменением температуры транзисторов регулирующего элемента 8 стабилизатора тока и изменением напряжения на его входе.

За счет обратной связи поддержи вается постоянной температура на регулирующем элементе, и входные дина.,мические характеристики транзисторов остаются неизменными. Вследствие этого значительно снижается изменение светового потока газоразрядной лампы.

Дополнительным преимуществом предлагаемого устройства является то, что оно позволяет исключить влияние температуры окружающей среды на стабильность тока и соответственно светового потока газоразрядной лампы.

Экономический эффект при использовании устройства достигается за счет уменьшения эксплуатационных расходов.

1086559

Составитель Л.шилов

Редактор A.Ðóëúêî Техред А.Ач Корректор Л.Пилипенко, Заказ 2267/52 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4