Устройство для питания газоразрядной лампы

 

Изобретение относится к электротехнике , предназначено для питания короткодуговых ламп сверхвысокого давления и м.б. использовано для светолучевых осциллографов. Цель изобретения - стабилизация светового потока путем стабилизации подводимой эл.мощности. Необходимое для зажигания и питания лампы напряжения создается с помощью преобразователя, выполненного в виде импульсного стабилизатора мощности с последовательным включением транзисторного ключа и лампы и дросселем, подключенным параллельно газоразрядной лампе. Величина напряжения на выходе преобразователя -поддерживается автоматически с помощью схемы управления и цепи обратной связи на уровне, необходимом для отбора от источника питания пост.мощности в процессе эксплуатации устр-ва при изменении горения лампы и напряжения источника питания . Постоянство эл. КПД преобразователя в определенных пределах изменения напряжения горения лампы и напряжения : источника питания обеспечивает подведение к лампе пост, мощности при разгорании в процессе эксплуатации или при замене. 1 ил. (С (Л 00 со со со о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 Н 05 В 41/29

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

БИь. "! И :

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3501437/31 07 (22) 18. 10. 82 (46) 23.09.87. Вюл. ¹ 35 (71) Ленинградский электротехнический институт им В.И.Ульянова (Ленина) (72) В.Н.Григорьев, В.3.Либхен, Л.Э,Рейзельман и А.П.Сазанов (53) 621.327.032.4 (088.8) (56) Патент США № 3189790, кл. Н 05 В 41/26, 1965.

Авторское свидетельство СССР № 496699, кл. H 05 В 41/30, 1973. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ (57) Изобретение относится к электротехнике, предназначено для питания короткодуговых ламп сверхвысокого давления и м.б. использовано для светолучевых осциллографов. Цель изобретения — стабилизация светового потока путем стабилизации подводимой

„„SU„„1339907 А1 эл.мощности. Необходимое для зажигания и питания лампы напряжения создается с помощью преобразователя, выполненного в виде импульсного стабилизатора мощности с последовательным включением транзисторного ключа и лампы и дросселем, подключенным параллельно газоразрядной лампе.

Величина напряжения на выходе преобразователя поддерживается автоматически с помощью схемы управления и цепи обратной связи на уровне, необходимом для отбора от источника. питания пост. мощности в процессе эксплуатации устр-ва при изменении горения лампы и напряжения источника питания. Постоянство эл. КПД преобразователя в определенных пределах изменения напряжения горения лампы и напряжения: источника питания обеспечивает подведение к лампе пост, мощности при разгорании в процессе эксплуатации или при замене, 1 ил.

1 133

Изобретение относится к электротехнике и, в частности, касается устройства для питания газоразрядных короткодуговых.ламп сверхвысокого давления.

Цель изобретения — стабилизация светового потока путем стабилизации подводимой мощности.

На чертеже показана блок-схема устройства для питания гаэоразрядной лампы.

Устройство состоит из источника 1 постоянного напряжения преобразователя 2 напряжения, подключенного входом к выходу источника 1 постоянного напряжения блока 3 поджига, подключенного входом к выходу преобразователя 2 напряжения, а выходом к первичной обмотке импульсного трансформатора 4, один вывод вторичной обмотки которого подключен к выводу

5 для подключения анода газоразрядной лампы, конденсатора 6 розжига, подключенного через токоограничивающий резистор 7 между выводом 8 для подключения катода газоразрядной лампы и вторым выводом вторичной обмотки импульсного трансформатора 4.

Преобразователь 2 напряжения выполнен в виде импульсного стабилизатора мощности, состоящего из включенных последовательно между выходом источника 1 постоянного напряжения и общей шиной, дросселя 9, транзисторного ключа 10 и резистора 11. К общей точке дросселя 9 и транзисторного ключа 10 подключен анод диода 12, катод которого подключен к вторичной обмотке импульсного трансформатора 4.

Между катодом диода 12 и выходом источника 1 постоянного напряжения включен конденсатор 13 .фильтра, параллельно конденсатору 13 фильтра включены последовательно соединенные резистор 14 и стабилитрон 15. Между. выходом источника 1 постоянного напряжения и выводом 8 для подключения катода газоразрядной лампы включен дроссель 1б фильтра, а между общей точкой транзисторного ключа 10 и резистора 11 и выходом источника 1 постоянного напряжения включены последовательно два резистора !7 и 18, к общей точке которых подключен вход триггера Шмитта 19. Между входом триггера Шмитта 19 и общей шиной включен конденсатор 20. Выход триггера Шмитта 19 подключен к управляю-.

9907 2

55 щему входу транзисторного ключа 10, а вывод для подключения источника питания триггера Шмитта 19 подсоединен к выходу стабилизатора 21 напряжения, подключенного входом к выходу источника 1 постоянного напряжения.

Устройство работает следующим г образом.

При.включении источника 1 постоян" ного напряжения на выходе стабилизатора 2-1 напряжения появляется напряжение, прикладываемое к выводу для подключения источника питания триггера Шмитта 19. Поскольку в первый момент напряжение на конденсаторе 20 ниже порогового значения напряжения, триггер Шмитта 19 находится в одном из двух устойчивых состояний, которому соответствует открытое состояние транзисторного ключа 10. Через дроссель 9, транзисторный ключ 10 и резистор 11 начинает протекать ток, величина которого ограничивается индуктивностью дросселя 9, при этом в индуктивности дросселя 9 запасается энергия. По мере протекания тока через резистор 11 происходит дозарядка конденсатора 20 через резистор 17 и напряжение на нем увеличивается.

При достижении порогового значения напряжения на конденсаторе 20 происходит переброс триггера Шмитта 19 во второе устойчивое состояние, которому соответствует закрытое состоя-ние транзисторного ключа 10. После перехода транзисторного ключа 10 в закрытое состояние в индуктивности дросселя 9 возникает ЭДС самоиндукции, которая замыкается через диод

i2 на конденсатор 13 фильтра. Как только напряжение на конденсаторе

i3 фильтра становится больше напряжения стабилизации стабилитрона 15, через резистор 14 и стабилитрон 15 начинает протекать ток. Одновременно происходит уменьшение напряжения на конденсаторе 20 за счет его разряда через резисторы 17 и 11 до порогового значения напряжения, при котором происходит обратный переброс триггера Шмитта 19 в устойчивое состояние, соответствующее открытому состоянию транзисторного ключа 10. Таким образом, транзисторный ключ 10;работает в импульсном режиме, а скважность и частота импульсов определяетая сопротивлением нагрузки и напряжением ния постоянной мощности в соответствии с изменением падения напряжения на газоразрядной лампе и изменением напряжения источника 1 питания. Поскольку электрический КПД устройства в определенных пределах изменения этих величин с достаточной точностью можно считать неизменным, это обеспечивает стабилизацию мощности, подводимой к газоразрядной лампе. Изменение напряжения на выходе преобразователя 2 осуществляется изменением длительности открытого состояния транзцсторного ключа 10 при помощи цепи обратной связи, образованной резисторами 11, 17 и 18 и конденсатором 20. На вход триггера Шмитта 19 поступает проинтегрированная конденсатором 20 сумма напряжений с резистивных делителей 17 и 18 и резистора

11, соответствующих величине напряжения источника 1 питания и величине тока, отбираемого от него. Выбором соотношения сопротивлений резисторов 17, 18 и 11 можно обеспечить то, что сумма этих сигналов (в определенном диапазоне изменения напряжения источника 1 питания) с точностью до нескольких процентов будет соответствовать мощности, потребляемой устройством от источника 1 питания. Использование цепи обратной связи, включенной между источником 1 постоянного напряжения и устройством, делает возможным работу импульсного регулятора напряжения с последовательным включением газоразрядной лампы и транзисторного ключа и дросселем, 4О включенным параллельно газоразрядной лампе в релейном режиме.

Формула изобретения

Устройство для питания газоразрядной лампы, содержащее источник

45 постоянного напряжения, первый вывод которого связан с общей шиной непосредственно, дроссель, включенный между другим выводом истОчника постоянного напряжения и первым выходом

50 транзисторного ключа, второй вывод которого связан в общей шиной, вход подключен к блоку управления, первый вывод связан через диод с первым выводом для подключения лампы, конден55 сатор, одной из обкладок подключенный к второму выводу источника постоянного напряжения, импульсный трансформатор, первичная обмотка котороЛ 1339907 источника 1 постоянного напряжения, При конкретно выбранных значениях сопротивлений резисторов 11, 17 и 18 и пороговых напряжений срабатывания

5 триггера Шмитта 19 средняя мощность, потребляемая устройством от источника 1 постоянного напряжения, поддерживается с определенной точностью постоянной путем автоматической подстройки скважности генератора управляющих импульсов — триггера Шмитта

19 с помощью цепи обратной связи, состоящей из резисторов 11 17 и 18 и конденсатора 20, и не зависит в определенных пределах от величины сопротивления нагрузки преобразователя 2 напряжения и напряжения источника 1 питания °

В начальный момент работы устройс- 2 тва нагрузкой преобразователя 2 напряжения являются последовательно соединенные резистор 14 и стабилитрон

15. Суммарное сопротивление этой цепочки выбирается в несколько раз больше, чем внутренее сопротивление газоразрядной лампы в установившемся режиме, для того, чтобы напряжение на выходе преобразователя 2 в начальный момент в несколько раз .превышало максимальное стационарное напряжение горения газоразрядной лампы и было достаточно для срабатывания блока поджига и зажигания дугового разряда и газоразрядной

35 лампе. После заряда конденсатора 13 фильтра и конденсатора 6 розжига срабатывает блок 3 поджига и на вторичной обмотке импульсного трансформатора 4 наводится высоковольтный импульс, который через конденсатор

6 розжига и резистор 7 прикладывается к лампе и приводит к пробою газоразрядного промежутка. После разряда конденсатора 6 розжига через токоограничивающий резистор 7 и конденсатора 13 фильтра через дроссель

16 фильтра и образования дугового разряда прохождение тока через резистор 14 и стабилитрон 15 прекращается, поскольку напряжение стабилизации стабилитрона 15 выбирается чуть больше, чем максимально возможное падение напряжения на газоразрядной лампе. Величина тока, протекающего. через лампу, регулируется с помощью преобразователя 2 напряжения на уровне, необходимом для отбора от источника 1 постоянного напряже1339907

Составитель С.Яковлев

Техред M.Ходанич Корректор В.Братяга

Редактор А.Ворович

Заказ 4352/56 Тираж 801 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 го соединена с блоком поджига, а вторичная включена в цепь питания лампы, стабилитрон, одним из выводов подключенный к второму выводу источника постоянного напряжения, второй вывод для подключения лампы, о т л ич а ю щ е е с я тем, что,с целью стабилизации светового потока путем стабилизации подводимой мощности, введен дополнительный дроссель, пять резисторов, два дополнительных конденсатора и стабилизатор напряжения, а блок управления выполнен в виде триггера Шмитта, вход питания которого через стабилизатор напряжения связан с выходом источника постоянного напряжения, а управляющий вход соединен через первый резистор с вторым выводом источника постоянного напряжения, через первый дополнительный конденсатор с общей шиной и через второй резистор с вторым выводом транзисторного ключа, связанного с общей шиной через третий резистор, второй вывод стабилитрона подключен через четвертый резистор к второй обкладке основного конденсатора и связан с первым выводом для подключения лампы и первой обкладкой второго дополнительного конденсатора, другая обкладка которого через пятый резистор связана с вторым выводом для подключения лампы, который через дополнительный дроссель связан с вторым выводом источника постоянного напряжения.