Импульсное осветительное устройство с газоразрядными лампами

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заsen®иО 21. 02. 80 (21) 2885310/24-07

Р1 М Рп Э

Н 05 В 41/30 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Ю) УФ 621 ° 327. .032.4 (088.8) Опубликовано 301081. Бюллетень М 40

Дата опубликования описания 30. 10. 81

«, f (71) Заявитель (54 ) ИМПУЛЬСНОЕ ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

С ГАЗОРАЗРЯДНЫМИ ЛАМПАМИ

Изобретение относится к электро технике и может быть использовано для оптической накачки квантовых генераторов и усилителей,.а также

5 в светосигнальной технике.

Известно устройство для поджига газоразрядных ламп, содержащее группу соединенных последовательно газоразрядных ламп, подключенных к накопительному конденсатору, соединенному с выводами для подключения к источнику постоянного .тока, блок поджига, подключенный выходом к газоразрядным лампам.

Последовательное соединение нескольких газоразрядных ламп выравнивает длительности вспышек ламп и позволяет повысить КПД осветительного устройства эа счет пере распределения полезной энергии и Ю энергии потерь в сторону уменьшения потерь во внешнем контуре ламп (1).

Существенным недостатком устройства является длительность световых импульсов по сравнению с расчетной за счет индуктивности соединительных проводов и других индуктивных элементов в цепи разряда емкостного накопителя энергии. В случае ограниченного рабочего напряжения накопи- 30 тельных конденсаторов и невозможности поэтому уменьшить емкость накопителя за счет увеличения напряжения накопителя, сохраняя при этом уровень необходимой энергии разряда, выделение в лампах в течение короткого времени необходимого количества световой энергии является затруднительным.

Наиболее близким к предлагаемому является импульсное осветительное устройство с газоразрядными лампами, содержащее накопительный конденсатор, подключенный параллельно источнику постоянного напряжения, блок поджига соединен входом с выводом для подключения к источнику высоковольтного постоянного напряжения, разделительные дроссели, включенные между парами газоразрядных ламп, одни обкладки конденсаторов связи подключены к началам и к концам разделительных дросселей, а другие соединены между собой и по ключены к выходу блока поджига (2

Однако в устройстве увеличена длительность световых импульсов из-за наличия в цепи разряда емкостного накопителя индуктивности разделитель877804 ного дросселя, что увеличивает потери энергии и снижает КПД устройства.

Цель изобретения — повышение КПД устройства.

Поставленная цель достигается тем, что импульсное осветительное устройство с газоразрядными лампами,содержащее источник постоянного напряжения, емкостной накопитель, по крайней мере, две пары газоразрядных

,.ламп, разделительные дроссели по числу пар гаэоразрядных ламп, блок поджига и конденсаторы связи по числу ламп, в котором емкостной накопитель подключен параллельно источнику постоянного напряжения, блок поджига соединен входом с выводом для подключения к источнику высоковольтного постоянного напряжения, разде.лительные дроссели включены между

;газораэрядными лампами одной пары, одни обкладки конденсаторов связи подключены к началам и к концам разделительных дросселей, а другие соединены между собой и подклк1чены к выходу блока поджига, снабжено резистивно-емкостным делителем напряжения, с числом звеньев по числу пар газоразрядных ламп,а емкостной накопитель выполнен в виде нескольких конденсаторов, причем все лампы соединены в последовательную цель, концы реэистивно-емкостного делителя напряжения подключены к концам цепи последовательно соединенных газоразрядных ламп, точки соединения звеньев резистивно-емкостного делителя напряжения соединены с точками соединения последовательно соединенных пар газоразрядных ламп, а конденсаторы емкостного накопителя под ключены к концам резистивно-емкостного делителя напряжения отдельными проводами.

Кроме того, раэделич.ельные дроссели выполнены двухобмоточными,причем обмотки соединены встречно-параллельно.

Иа чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из источника 1 постоянного напряжения, батареи 2 накопительных конденсаторов, газораэрядных ламп 3-6, включенных последовательно между собой и параллельно батарее 2 накопительных конденсаторов. Попарно лампы 3-6 разделены между собой разделительными дросселями 7 и 8.

Блок 9 поджига через импульсный трансформатор 10 и конденсаторы связи

11-14.подключен к газоразрядным лампам, звеньями реэистквио-емкостный делитель напряжения, состоящий из конденсаторов 15 и 16 и резисторов

17 и 18, подключен параллельно лам-, пам 3-6.

1S

Части батареи 2 накопительных конденсаторов соединены с лампами 3-6 отдельными проводами, изображенными на чертеже распределенными индуктивностями 19-21.

Устройство работает следующим образом.

После включения источника 1 постоянного высоковольтного напряжения от него заряжаются накопительные конденсаторы батареи 2. От блока 9 поджига через повышающий трансформатор 10 и конденсаторы 11-14 увеличенное до нескольких десятков киловольт импульсное напряжение поступает на поджиг ламп 3-6. Дроссели 7 и

8 имеют для импульса поджига большое индуктивное сопротивление и при поджиге изолируют лампы 3 и 4, 5 и б друг от друга, устраняя этим взаимное шунтирование ламп при начальном пробое.

Для повышения надежности начального пробоя лампы попарно зашунтированы звеньями реэистивно-емкостного делителя (конденсаторы 15 и 16,резисторы 17 и 18). Величина емкости конденсаторов 15 и 16 на несколько порядков выше величины емкости токоограничивающих конденсаторов 11-14 (емкость последних оптимально должна быть несколько сотен пикофарад).Ре эисторы 17 и 18 являются высокоомными и необходимы для статического выравнивания напряжений на конденсаторах 15 и 16. 0

После инициирования начального пробоя в лампах 3-6 последовательно через них и дроссели 7 и 8 происходит сильноточный разряд накопительных конденсаторов батареи 2.

Разделительные дроссели 7 и 8 включены таким образом, чтобы при разряде батареи 2 индуктивность дросселей не оказывала влияния на длительность разряда (длительность светового импульса в газоразрядных лампах).

Достигается это тем, что лампы 4 и б подключаются к средним выводам дросселей 7 и 8, а спаренные с ними лампы 3 и 5 подключаются к эакороченным между собой концам обмотки дросселей.

При таком подключении дросселей 7 и 8 к лампам 3-6 ток разряда в разных половинах обмотки каждого дросселя имеет противоположное направление и благодаря сильному взаимодействию противоположных магнитных полей в каждом дросселе, общая индуктивность дросселей при разряде накопителя незначительная. Однако для короткого

ВЧ импульса поджига ввиду того,что ток в обмотках дросселей в течение импульса поджига не успевает возрасти, встречное включение частей обмоток дросселей 7 и 8 не нарушает их большого индуктивного сопротивления импульсу поджига, и лампы 3-6 при поджиге остаются изолированными друг

877804

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 9651/86 Тираж 892 Подписное

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðîä,óë.Ïðoåêòíàÿ,4 от друга, что содействует их надежному зажиганию.

Для дополнительного у: ньшения индуктивности разрядного онтура батареи 2 в схеме предлагае ого устройства общее количество кон1 знсаторов батареи разделено на равные части, каждая иэ которых подсоединена к лампам 3-6 отдельным проводом, что эквивалентно параллельному включению ,индуктивностей 19-21 совместно с час- тями батареи 2. Разряд всех частей батареи через лампы происходит одновременно и длительность разряда батареи 2 в общем уменьшается.

В результате применения предлагаемого устройства достигается уко- I5 рочение длительности импульса вспышки гаэоразрядных ламп за счет устранения влияния индуктивностей разрядного контура емкостного накопителя, повышаются КПД, надежность и техни- 2р ческие характеристики устройств данного типа, -расширяется область их применения, что обеспечивает достижение техническо-экономического эффекта за счет экономии электроэнергии.

1. Импульсное осветительное устроАсТВо c газоразрядными лампами, содержащее источник постоянного напряжения, емкостной накопитель,по крайней мере, две пары газоразрядных ламп, разделительные дроссели по 35 числу пар газоразрядных ламп, блок поджига, и конденсаторы связи по числу ламп, в котором емкостной накопитель подключен параллельно источнику постоянного напряжения, блок 4р поджига соединен входом с выводом для подключения к источнику высоковольтного постоянного напряжения, каждый разделительный дроссель включен между газоразрядными лампами одной пары, одни обкладки конденсаторов связи подключены к началам и к концам разделительных дросселей, а другие соединены между собой и подключены к выходу блока поджига, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД устройства, оно снабжено резистивно-емкостным делителем напряжения, с числом звеньев по числу газоразрядных ламп, а накопитель выполнен в виде нескольких конденсаторов, причем все лампы соединены в последовательную цепь, концы реэистивно-емкостного делителя напряжения подключены к концам цепи последовательно соединенных газораэрядных ламп, точки соединения звеньев резистивно-емкостного делителя напряжения соединены с точками соединения последовательно соединенных пар газоразрядных ламп, а конденсаторы емкостного накопителя подключены к концам реэистивно-емкостного делителя напряжения отдельными проводами.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что разделительные дроссели выполнены двухобмоточными, причем обмотки соединены встречно-параллельно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 4070601, кл. Н 05 В 41 /23, 24. 01.78.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2748596/24-07, кл. H 05 В 41/30, 06.04.79.