Устройство для питания газоразряднойлампы постоянного toka

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЛЬС13У ()818О39 (61) Дополнительное к авт. санд«ву (22) Заявлено 1Ь05.79 (?1) 276 4917/24-07 с присоединением заявки М (я}м. к„.з Н 05 В 41/23

Государственный коинтет

СССР по яеааи нзобретеннй н открытий (23) Приоритет.

ОпубликОвано 300381 Бюллетень Й9 12

Дата опубликования описания 300381 (53) УДК . 621. 327. .032.4(088,8) (72) Автор изобретения

В.В. Зайцев (7!) заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ

ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ ПОСТОЯННОГО

ТОКА

Настоящее изобретение относится к электротехнике и может быть испольэовало для питания стабилизированным током газоразрядных ламп постоянного тока высокого давления, например шаровых ксеноновых ламп.

Известно устройство для зажигания и питания газоразрядных ламп, содержащее блок поджига, обеспечивающий пробоЯ межэлектродного промежутка лампы высоковольтным (15-30 кВ) напряжением. В указанных .устройствах предусматривается подача на лампу постоянного напряжения, превышающего в 2-5 раз номинальное напряжение горения лампы (напряжения подпитки). Это напряжение необходимо для нагрева концов электродов лампы и начала термоэлектронной эмиссии. Напряжение подпитки получают от специального блока подпитки или же с выхода силового источника питания, имеющего повышенное напряжение холостого хода. Блок подпитки обычно является маломощным и имеет на выходе токоограничительный элемент, предотвращающий его перегрузку при резком уменьшении внутреннего сопротивления лампы при сильноточном разряде.

Это устройство имеет также силовой источник питания, обеспечивающий питание лампы после ее включения (пробоя и подпитки) номинальным напряжением в режиме сильнопоточного разряда (горения). Для обеспечения нормального перехода от режима включения к режиму горения (чтобы лампа не погасала) необходимо, чтобы напряжение на выходе силового источника питания не падало ниже половины номинального напряжения лампы.

Блоки поджига и подпитки при питании лампы от "èëîâîãî источника не используются и отключаются для уменьшения радиопомех и повышения КПД (1).

Недостатки известного устройства состоят.в малой надежности работы, сложности, больших габаритах, весе и малом КПД.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство, содержащее блоки поджига, подпитки н силовой источник питания, обеспечивающий питание лампы стабилизированным током в режиме горения. Сигнал управления на стабилизатор тока подается от датчика тока лампы. Питание лампы стабилизированным током является не&18039 б5

Обходимым для обеспечения стабильного светового потока, что требуется при применении лампы в кино, телевидении .и ряде других целей (2), ;(недостаткам следует отнести ненадежность переключения из режима включения в режим горения. Для того чтобы лампа не погасла, на выходе силового блока не.должно быть провалов напряжения, больших половины номинального напряжения лампы. Однако в режиме включения номинальный ток через лампу не протекает, поэтому на датчике тока не выделяется сигнал управления, необходимый для нормальной работы силового источника стабилизированного тока. В связи с этим при. вклю-. чении лампы переключают силовой источник в режим стабилизации напряжения,а затем, при возникновении сильноточного разряда и поступления сиг-Q нала с датчика тока, вновь переключают его в режим стабилизации тока.Это снижает надежность включения лампы.

Цель изобретения - повыиенне надежности зажигания лампы. 25

Поставленная цель достигается тем, что устройство для питания га.эораэрядмой лампы постоянного токау содержащее силовой стабилизированный источник питания постоянного тока и стабилизированный источник питания цепей. управления, входами подключенные и выводам для присоединения к сети переменного тока, блок управления источниками питания и блок управления источником подпитки и блоком поджига, подключенные входами к латчику тока, включенвому между минусовой шиной питания и выводом для подключения к катоду лампы-, источник подпитки, соеди- 40 нениый выходом с выводом для подключения к аноду гаэоразрядной лампы, к которому подключен катод развязывавшего диода, и блок поджига, снабжено нестабнлизнрованным 4 силовым источником питания и коммутатором выходных цепей силовых., источников питания, причем вход нестабнлнэнрованного силового источника питания подключен к выводам для присоединения к сети переменного тока,его отрицательный полюс подключен к положительному полюсу стабилизированного силового источника питания непосредственно и к минусовой шине питания через размыкающий

55 контакт коммутатора выходных цепей источников питания, подключенной через его замыкающий контакт к отрицательному полюсу стабилизированного силового источника питания, а бб положительный полюс нестабилнэнрованного силового источника питания подклю.чен к аноду разделительного диода.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство включает в себя стабилизированный силовой источник питания, стабилизированный источник

2 питания цепей управления, блок 3 управления источниками питания, датчик 4 тока, включенный между минусовой шивой 5 питания и катодом гаэораэрядной лампы 6, соединенным с входом блока 3 управления источниками питания и входом блока 7 управления блоком 8 поджига и источником 9 подпитки, выходом подключенным к аноду газоразрядной лампы 6, соединенному с катодом раэвяэывающего диода 10, анод которого подключен к положительному-полюсу нестабилиэнрованного силового источника ll питания, орицательный полюс которого подключен к положительному полюсу стабилизированного силового источника 1 питания непосредственно и к минусовой шине 5 питания через размыкающий контакт коммутатора 12 выходных, цепей силовых источников питания, подключенной через его замыкающий контакт к отрицательному полюсу стабилизированного силового источника 1 питания, вход которого подключен к выходу блока 3 управления источникамн питания и к входу коммутатора

12.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания на выходах блоков 11, 2 н 9 появляется постоянное напряжение. При появлении на выходе блока 9 напряжения подпитки на блок 7 с него поступает сигнал, по которому с блока 7 выдается команда на включение блока

8 поджига. На выходе блока 8 поджига образуется высоковольтный

ИМпульс, пробивающий межэлектродный промежуток лампы 6. Напряжение подпитки с выхода блока 9 поступает на лампу 6 н обеспечивает нагрев электродов. Диод 10 напряжением подпитки закрыт и источник 11 . к лампе не подключен. После нагрева электродов н начала термоэлектронной эмиссии внутреннее сопротивление лампы 6 резко уменьшается, прн этом эа счет увеличения тока лампы

6 резко увеличивается падение напряжения на токоограннчительном элементе блока 9. Выходное напряжение блока 9 падает, диод 10 открывается, это приводит к тому, что выходное напряжение нестабнлизированного источника 11 оказывается приложенным к лампе 6 н обеспечивает окончание переходного процесса от режима включения к режиму горения при сильноточном разряде. При протекании по датчику 4 значительного тока с него получают сигнал управления, поступающий на блоки 3 и 7. При поступлении на блок 7 этот сигнал

818039 вызывает отключение блоков,9 и 8, которые в дальнейшей работе не участвуют ° Элемент развязки 10 также может быть зашунтирован по команде от блока 7.

При поступлении сигчала управления на блок 3 на его выходе образуется сигнал управления, включающий в работу стабилизированный источник 1 питания и переключающий коммутатор 12 в такое состояние, при котором источники 1 и 11 подключены к лампе б последовательно.

В режиме горения питание лампы 6 стабилизированным током осуществля, ется от двух последовательно включенных источников 1 и ll питания.

Стабилизация тока лампы осуществляется за счет сравнения сигнала с датчика 4 тока с опорным сигналом и выделения сигнала отклонения, воздействующего на источник 1 таким образом, чтобы компенсировать изменения тока через лампу 6, вызвавшие появление сигнала отклонения.

Преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известным является высокая надежность переключения лампы 6 от режима включения к режиму Горения. Действительно, после пробоя и подпитки внутреннее сопротивление лампы резко падает и резко возрастает потребление от источника питанйя. Так как в этот момент еще не сформирован сигнал обратной связи по току, силовой стабилизированный источник 1 не функционирует. Наилучшим решением для уменьшения провалов на выходе силового источника, которые могут привести к погасанию лампы, является запитка лампы в этот период от Нестабилизированного сило1 вого источника питания, на подготовку к работе которого не требуется дополнительное время и наличие сигнала обратной связи. Регулирующий элемент стабилизированного источника коммутирует не все выходное напряжение, а только его часть, поэтбму он может быть набран с меньшим допустимым обратным напряжением. На входе фильтра питания осуществляется не полная, а частичная модуляция напряжения, поэтому повышается коэффициент мощности источника питания, а также удается снизить массу и габариты сглаживающего фильтра.

Использование изобретения поз воляет Увеличить срок службы лампы, что дает значительный экономический, эФфект,а также- повышает готовносты . к работе, что особенно важно в тех .областях, где недопустимы срывы, например при проведении медицинских обследований и хирургических операций, когда для освещения используется ксеноновая лампа.

Формула изобретения

Устройство для питания газоразрядной лампы постоянного тока, содержащее силовой стабилизированный

15 источник питания постоянного тока и стабилизированный источник питания цепей управления, входами подключенные к выводам для присоединения к сети переменного тока, блок управления источниками питания и

20 блок управления источником подпитки и блоком поджига, подключенные входами к датчику тона, включенному между минусовой шиной питания и выводом для подключения к катоду

25 лампы, источник подпитки, соединенный выходом с выводом для подключения к аноду газоразрядной лампы, к которому подключен катод развязывающего диода, и блок поджига, о т л и30 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности зажигания лампы, оно снабжено нестабилнзированиий силовым источником питания и коммутатором выходных цепей источников питания, причем вход нестабилизированного силового источника питания подключен к выводам для присоединения к сети переменного тока, его отрицательный nomoc подключен к положительному полюсу стабилизированного

4о силового источника питания .непосредственно н к минусовой шине питания через размыкающий контакт коммутатора выходных цепей источников питания, подключенной через его замыкающий

45 контакт к отрицательному полюсу стабилизированного силового источника питания, а положительный полюс нестабилнзированного силового источника питания подключен к аноду

50 разделительного диода.

Источники инФормации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 379998 кл. Н 05 В 41/39, 1971.

55 ? Техника нино и телевидение, 1977, М 1 с. 30-39.

818039

Составитель Л. Шилов

Техред Т.Маточка, Корректор О. Билак

Редактор Н. Кузнецова

Заказ 1480/81

Тираж 889 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4