Устройство для стабилизации мощности разряда дуговых ксеноновых ламп

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 21f, 84/02

Заявлено 09.V1.1965 (№ 1012246/24-7) с присоединением заявки №

МПК Н 05b

Н OI

УДК 621.327.59,032.45 (088.8) Приоритет

Опубликовано 04Х.1967. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 11 VII.1967

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

И. Н. Осколков

Всесоюзный научно-исследовательский кинофотоинститут

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ МОЩНОСТИ РАЗРЯДА

ДУГОВЫХ КСЕНОНОВЫХ ЛАМП

Световой поток ксеноновой лампы можно считать пропорциональным мощности разряда, т. е. произведению тока разряда на напряжение, приложенное к лампе.

Используемые в кинотеатрах и театрах источники питания ксеноновых ламп дают возможность регулировать величину тока и в лучшем случае стабилизировать ток во времени на заданном уровне.

Подобные стабилизаторы тока позволяют поддерживать яркость дугового разряда в лампе после того, как электрический режим разряда установится, т. е. через несколько минут после включения лампы или изменения ее режима питания. За время же переходных режимов, а также в течение длительного периода яркость лампы изменяется пропорционально изменению напряжения на ней, что требует периодической проверки режима и подрегулировки установки тока разряда.

Естественно, что в этих условиях применение стабилизатора мощности разряда может повысить устойчивость свечения лампы, сделав ее яркость практически неизменной с момента зажигания и позволит снабдить выпрямитель регулятором, проградуированным в единицах мощности.

Особую актуальность стабилизация мощности питания ксеноновой лампы приобретает в связи с увеличением ее мощности.

Стабилизировать мощность ламп можно было бы, применив датчик мощности статического типа, однако из-за сложности и малой надежности он не нашел широкого применения.

Анализ вольтамперных характеристик указанных ламп показывает, что в режиме ее работы, близком к номинальной мощности, устройство для автоматического управления выпрямительным устройством, питающим ксеноновую лампу, может быть выполнено как сравнительно простое статическое устройство, суммирующее параметры, один из которых пропорционален току разряда, а другой—

15 напряжению на лампе. Таким устройством могли бы быть, например, два потенциометра, один из которых («последоват 1льный») был бы включен в цепь тока лампы, а другой («шунтирующий») — параллельно лампе.

20 Однако при больших токах лампы для получения надлежащего сигнала «последователь ный» потенциометр должен быть рассчитан на большую мощность потерь и поэтому он стал бы экономически неоправданным эле25 ментом схемы.

Предлагается в качестве устройства, стабилизирующего мощность разряда дуговой ксеноновой лампы в режиме, близком к номинальной мощности лампы, использовать

30 маломощный измерительный магнитный уси

1 95552

65 литель с двумя обмотками подмагничивания, намагничивающие силы которых суммируются. Известно, что величина тока в главнои обмотке магнитного- усилителя (в обмотке переменного тока) почти пропорциональн.i сумме . намагничивающих ампер-витков и очень мало зависит от напряжения сети переменного тока. Выходной сигнал магнитного усилителя (ток главной обмотки), пропорциональный мощности лампы, может быть использован в виде параметр а, воздействующего на усилитель мощности, включенный в цепь тока лампы. Однако в этом случае для получения надлежащей кратности изменения тока подмагничивания усилителя мощности пришлось бы применить измерительный магнитный усилитель с большим коэффициентом усиления и положительной обратной связью, что повысило бы зависимость выходного сигнала от напряжения сети или усложнило бы схему за счет введения в нее аппаратуры стабилизации напряжения.

Более дешевой и простой являегся схема с предварительным транзисторным усилителем, питающим цепь управления (обмотки подмагничивания) мощного усилителя.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Трехфазное напряжение с входных зажимов 1 подается на трансформатор 2. Мощный силовой магнитный усилитель с внутренней токовой обратной связью состоит из дросселя насыщения 8 и выпрямительного моста 4.

Пульсации выпрямленного тока сглаживаются дросселем 5 и конденсатором 6 фильтра.

Питается лампа с выходных зажимов.

В состав датчика, чувствительного к мощности выхода (элементы схемы, образующие датчик, обведены пунктиром), входит маломощный измерительный магнитный усилитель с главной обмоткой 7, обмоткой 8, обтекаемой постоянным током выхода, шунтовой обмоткой 9, по которой протекает ток, пропорциональный напряжению, прило>кенному к лампе. Обмотки 10 демпфируют агтоколебания мощчости, возникающие при переходных процессах.

Ток в обмотке 7, пропорциональный сумме намагничивающих сил обмоток 8 и 9, выпрямляется мостиком 11 и создает на сопротивлении 12 и конденсаторе 18 напряжение U,„„.

В цепь обмотки 9 включено регулировочное сопротивление 14.

Обмотки подмагничивания 15 и отрицательного смещения 16 мощчого дросселя насыщения 3 питаются от вспомогательного выпрямительного мостика 17, пульсации напряжения выхода которого сглаживаются конденсатором 18. При этом ток обмотки 16 регулируется с помощью постоянного сопротивления

19, ток обмотки 16 — автоматически транзисторным усилителем 20, состоящим из входного и выходного транзисторов 21 и 22, диода

28 и нагрузочного сопротивления 24 транзистора 21.

Входом транзисгорного усилителя является транзистор 21, база которого питается черсз сопротивление 25 током, пропорциональным разности напря>кения управления, поданного иа зажимы 26, и напряжения U,„приложенного к сопротивлению 12. Эта разность в установившемся режиме является частью пульсирующей составляющей напряжения, снятой с сопротивления 12, поэтому транзистор 21 работает в релейном режиме с переменной скважностью пропускания тока через пагрузочное сопротивление 24. В усилителе

20 может быть включено несколько каскадов усиления. Выходной транзистор 22 питает обмотку 16 подмагничивания дросселя, а так как этот транзистор также работает в релейном режиме, то обмотка 15 должна быть заблокирована диодом 28.

После тсго как между электродами ксеноновой лампы возникнет дуга, ток в обмотке

8 сильно намагничивает сердечник измерительного магнитного усилителя — датчика мощности. При этом к сопротивлению 12 ока>кется приложенным напряжение U,„,„, которое больше того, которое подано на за>кимы 26. Транзисторы 21 и 22 закрываются, прекращая доступ тока подмагничивания в обмотку 15. Ток выхода стабилизатора буде снижаться до тех пор, пока не установится режим непрерывного включения-выключения (релейной работы) транзисторного усилителя, при котором среднее значение напряжения управления (на за>кимах 26) будет почти точно равно среднему значению напряжен я, приложенного к сопротивлению 12.

При неизменном напряжении на зажимах 26 напряжение, приложенное к сопротивлению

12, а следовательно, и мощность выхода выпрямителя не будут изменяться. Если в процессе нагрева лампы напряжение на ней начнет постепенно увеличиваться, то увеличится ток в обмотке 9, а следовательно, ток в обмотке 8 снизится и сумма намагничивающих сил обмоток 8 и 9 останется неизменной — не изменится напря>кение на сопротивлении 12 и мощность выхода выпрямителя.

Для измеHpíèë мощности разряда в лампе необходимо изменить напряжение на зажимах 26. При этом ток лампы и напряжение на ней изменятся в такой мере, что сумма параметров, пропорциональных току и напряжению на лампе, будет равна измененному напряжению на зажимах 26.

При случайных изменениях напряжения сети переменного тока, но неизменном напряжении на зажимах 26 мощность разряда будет изменяться незначительно.

Предмет изобретения

Устройство для стабилизации мощности разряда дуговых ксеноновых ламп в режиме, близком к номинальному, содержащее силовой магнитный усилитель и присоединенный к нему через промежуточный транзисторный усилитель измерительный магнитный усили195552

Составитель Л, Сольц

Редактор П. А. Вербова Текред А. А. Камышникова Корректоры: A. А. Король и О. Б. Тюрина

Заказ 2!02 5 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 тель, образующий цепь управления, чувствительную к мощности выхода, orëè÷àþùååñê тем, что, с целью упрощения, измерительный магнитный усилитель снаохкен двумя о >r;oT ками управления, обеспечивающими суммирование двух сигналов, один из которых пропорционален току лампы, а другой — напряжению на ней.