RU2264053C1

RU2264053C1 - Emitter

Info

Publication number: RU2264053C1
Application number: RU2004118706/28A
Authority: RU
Inventors: Константин Олегович Турышев (UA); Константин Олегович Турышев; Ирина Юрьевна Кутина (UA); Ирина Юрьевна Кутина; Рейма Тапио Саукко (FI); Рейма Тапио Саукко
Original assignee: Константин Олегович Турышев
Priority date: 2003-07-08
Filing date: 2004-06-22
Publication date: 2005-11-10
Also published as: UA66523A

Abstract

FIELD: optics.

SUBSTANCE: device has protective assembly, mounted between transformer of electric energy and parallel/serial chains of emitting elements with current limiters. Current limiter is made in form of serially connected preventer, inductiveness coil, force key, control input of which through resistor is connected to output of voltage detector. Inputs of voltage detector and output of force key are connected to outputs of electric energy transformation device, which additionally has varistor, mounted in parallel between rectifier and power voltage stabilizer.

EFFECT: higher reliability.

3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к излучательной технике и может быть использовано в сигнальных, светотехнических и других устройствах, основанных на применении излучающих элементов (инфракрасного излучения, видимого света, ультрафиолетового излучения и др.).The invention relates to radiation technology and can be used in signal, lighting and other devices based on the use of radiating elements (infrared radiation, visible light, ultraviolet radiation, etc.).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является излучающее устройство, приведенное в описании к патенту Российской Федерации на изобретение №2151473 от 25.06.1998 г., опубл. 20.06.2000 г., М. кл.⁷ Н 05 В 37/00, F 21 S 4/00.The closest in technical essence and the achieved technical result is a radiating device described in the description of the patent of the Russian Federation for invention No. 2151473 of 06.25.1998, publ. 06/20/2000, M. cl. ⁷ H 05 V 37/00, F 21 S 4/00.

Известное излучающее устройство, подключаемое к источнику электрической энергии, содержит преобразователь электрической энергии, включающий выпрямитель с емкостным фильтром на выходе и стабилизатор напряжения питания, соединенные последовательно, и параллельно-последовательные цепочки излучающих элементов с ограничителями тока, подключенные параллельно выходам преобразователя электрической энергии.A known radiating device connected to an electric energy source comprises an electric energy converter comprising a rectifier with a capacitive filter at the output and a voltage regulator connected in series, and parallel-serial chains of radiating elements with current limiters connected in parallel with the outputs of the electric energy converter.

Преобразователь электрической энергии в известном устройстве выполнен на базе выпрямителя (мостовой диодной схемы) и параметрического стабилизатора напряжения, содержащего последовательно включенные электрическую лампу накаливания, добавочный балластный терморезистор и мощный, установленный на теплоотводе, стабилитрон, ограничивающий и стабилизирующий напряжение на параллельно-последовательных цепочках излучающих элементов с ограничителями тока. В качестве излучающих элементов использованы светодиоды, а в качестве ограничителей тока - балластные резисторы.The electric energy converter in the known device is made on the basis of a rectifier (bridge diode circuit) and a parametric voltage stabilizer containing an electric incandescent lamp in series, an additional ballast thermistor and a powerful zener diode mounted on a heat sink, limiting and stabilizing the voltage on parallel-serial chains of radiating elements with current limiters. LEDs were used as radiating elements, and ballast resistors were used as current limiters.

Известное устройство является недостаточно надежным в работе, так как в нем не устраняется влияние внешних воздействий (индустриальных помех) и перепада температур, а также внутренних перенапряжений, возникающих при выходе из строя какого-либо элемента схемы.The known device is not reliable enough in operation, since it does not eliminate the influence of external influences (industrial interference) and temperature differences, as well as internal overvoltages that occur when any element of the circuit fails.

Стабилитрон, используемый в качестве стабилизирующего элемента, имеет ограничение по максимальному току и напряжению стабилизации, а так как на входе устройства возможны всплески напряжения, превышающие номинальное напряжение питающей сети, то это может привести к соответствующему изменению тока стабилитрона, что в свою очередь приведет к выходу его из строя и, соответственно, к выходу из строя всего устройства.The zener diode used as a stabilizing element has a limitation on the maximum current and stabilization voltage, and since voltage spikes exceeding the rated voltage of the supply network are possible at the input of the device, this can lead to a corresponding change in the zener current, which in turn will lead to an output its failure and, accordingly, the failure of the entire device.

То, что напряжение, подаваемое на вход параллельно-последовательных цепочек излучающих элементов, подается непосредственно с выходов преобразователя электрической энергии, при резком увеличении выходного напряжения преобразователя, например, при выходе из строя одного из его элементов, приводит к подаче на вход параллельно-последовательных цепочек излучающих элементов напряжения, превышающего допустимое. Это приводит к выходу из строя излучающих элементов.The fact that the voltage supplied to the input of parallel-serial chains of radiating elements is supplied directly from the outputs of the electric energy converter, with a sharp increase in the output voltage of the converter, for example, if one of its elements fails, it leads to the input of parallel-serial chains radiating voltage elements exceeding permissible. This leads to failure of the radiating elements.

В известном устройстве излучающие элементы соединены в последовательные цепочки, которые снабжены ограничительными элементами на входе, и соединены между собой параллельно. При этом при выходе из строя одного излучающего элемента выходит из строя вся цепочка последовательно соединенных излучающих элементов, что отрицательно влияет на целостность излучаемого потока.In the known device, the radiating elements are connected in series circuits, which are equipped with restrictive elements at the input, and are interconnected in parallel. In this case, if one radiating element fails, the entire chain of serially connected radiating elements fails, which negatively affects the integrity of the radiated stream.

В качестве ограничителей тока в параллельно-последовательных цепочках излучающих элементов использованы резисторы. Резистор задает ток цепи, который определяется отношением разности напряжения питания и суммарной величины пороговых напряжений излучающих элементов, включенных последовательно, к величине его сопротивления. Однако при колебаниях внешних температурных воздействий резистор не препятствует изменению тока в последовательной цепи излучающих элементов. При этом при колебаниях температуры внешней среды происходит изменение падения напряжения на излучающих элементах, что ведет к изменению мощности (интенсивности) излучаемого потока.Resistors are used as current limiters in parallel-serial chains of radiating elements. The resistor sets the current of the circuit, which is determined by the ratio of the difference between the supply voltage and the total value of the threshold voltage of the radiating elements connected in series to the value of its resistance. However, with fluctuations in external temperature effects, the resistor does not interfere with a change in current in a series circuit of radiating elements. In this case, when the temperature of the environment fluctuates, the voltage drop across the radiating elements changes, which leads to a change in the power (intensity) of the emitted flux.

Таким образом, известное излучающее устройство является недостаточно надежным.Thus, the known radiating device is not reliable enough.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования излучающего устройства, в котором путем введения новых элементов, новых связей между элементами и нового выполнения элементов устройства обеспечивается повышение степени защиты от внешних и внутренних перенапряжений и сохранение целостности электрических цепей устройства путем изменения контуров протекания тока по ним, за счет чего повышается надежность работы устройства.The basis of the invention is the task of improving the radiating device, in which by introducing new elements, new connections between the elements and the new implementation of the elements of the device provides an increase in the degree of protection against external and internal overvoltages and maintaining the integrity of the electrical circuits of the device by changing the current paths through them, due which increases the reliability of the device.

Поставленная задача решается тем, что в излучающем устройстве, подключаемом к источнику электрической энергии, содержащем преобразователь электрической энергии, включающий выпрямитель с емкостным фильтром и стабилизатор напряжения питания, соединенные последовательно, и параллельно-последовательные цепочки излучающих элементов с ограничителями тока, подключенные параллельно выходам преобразователя электрической энергии, согласно изобретению новым является то, что устройство дополнительно содержит узел защиты, установленный между преобразователем электрической энергии и параллельно-последовательными цепочками излучающих элементов с ограничителями тока, выполненный в виде соединенных последовательно предохранителя, катушки индуктивности, силового ключа, управляющий вход которого через резистор соединен с выходом детектора напряжения, входы которого и выход силового ключа соединены с выходами преобразователя электрической энергии, который дополнительно содержит варистор, установленный параллельно между выпрямителем и стабилизатором напряжения питания, а излучающие элементы параллельно-последовательных цепочек объединены в группы, каждая из которых дополнительно снабжена шунтирующим электронным элементом.The problem is solved in that in a radiating device connected to an electric energy source containing an electric energy converter, including a rectifier with a capacitive filter and a voltage regulator, connected in series, and parallel-serial chains of radiating elements with current limiters, connected in parallel with the outputs of the electric converter energy, according to the invention, new is that the device further comprises a protection node installed between an electric energy converter and parallel-serial chains of radiating elements with current limiters, made in the form of a fuse, an inductor, a power switch connected in series, the control input of which is connected through a resistor to the output of the voltage detector, the inputs of which and the output of the power switch are connected to the outputs of the electric converter energy, which further comprises a varistor installed in parallel between the rectifier and the voltage regulator, and the radiating elements of parallel-sequential chains are combined into groups, each of which is additionally equipped with a shunt electronic element.

Новым является также то, что каждый из ограничителей тока выполнен в виде стабилизатора тока.Also new is that each of the current limiters is designed as a current stabilizer.

Новым является также то, что количество излучающих элементов, объединенных в группы, составляет от 1,2,3...N, где N - натуральное число.Also new is the fact that the number of radiating elements combined into groups ranges from 1,2,3 ... N, where N is a natural number.

Между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.Between the totality of the essential features of the claimed invention and the achieved technical result there is the following causal relationship.

Одновременное введение в излучающее устройство узла защиты, установленного между преобразователем электрической энергии и параллельно-последовательными цепочками излучающих элементов с ограничителями тока, выполненного в виде соединенных последовательно предохранителя, катушки индуктивности, силового ключа, управляющий вход которого через резистор соединен с выходом детектора напряжения, входы которого и выход силового ключа соединены с выходами преобразователя электрической энергии, введение в преобразователь электрической энергии варистора, установленного параллельно между выпрямителем и стабилизатором напряжения питания, а также то, что излучающие элементы параллельно-последовательных цепочек объединены в группы, каждая из которых дополнительно снабжена шунтирующим электронным элементом, а также выполнение каждого из ограничителей тока в виде стабилизатора тока и определение количества излучающих элементов, объединенных в группы от 1 до N, где N - натуральное число, обеспечивает высокую надежность работы излучающего устройства.The simultaneous introduction into the radiating device of the protection unit installed between the electric energy converter and parallel-serial chains of radiating elements with current limiters, made in the form of a fuse connected in series, an inductor, a power switch, the control input of which is connected through a resistor to the output of the voltage detector, the inputs of which and the output of the power switch connected to the outputs of the electric energy Converter, the introduction of the electric en The power of the varistor installed in parallel between the rectifier and the voltage regulator, as well as the fact that the radiating elements of parallel-series circuits are combined into groups, each of which is additionally equipped with a shunt electronic element, as well as the implementation of each of the current limiters in the form of a current stabilizer and determining the amount radiating elements, combined in groups from 1 to N, where N is a natural number, provides high reliability of the radiating device.

Введение в устройство узла защиты, выполненного и подключенного заявляемым образом, позволяет обеспечить надежную работу устройства за счет осуществления защиты излучающих элементов от превышения напряжения питания, приводящего к выходу из строя устройства.Introduction to the device of the protection node, made and connected by the claimed method, allows to ensure reliable operation of the device due to the protection of the radiating elements from exceeding the supply voltage, leading to failure of the device.

Это поясняется следующим.This is explained as follows.

При резком увеличении напряжения в схеме преобразователя напряжения, что может произойти при выходе из строя любого из элементов схемы, резкое увеличение напряжения на входах параллельно-последовательных цепочек излучающих элементов может привести к их выходу из строя. Узел защиты, выполненный и подключенный заявляемым образом, обеспечивает защиту излучающих элементов от возможных всплесков напряжения путем замыкания входных контактов параллельно-последовательных цепочек излучающих элементов силовым ключом. При этом весь ток нагрузки замыкается через силовой ключ. Большое напряжение на входе узла защиты вызывает формирование сигнала управления силовым ключом. Ключ открывается и закорачивает параллельно-последовательные цепочки излучающих элементов. Контур тока замыкается через предохранитель, катушку индуктивности и силовой ключ. Ток, вызванный резким всплеском напряжения на выходах преобразователя напряжения, протекает по контуру, минуя цепи с излучающими элементами. При этом катушка индуктивности осуществляет ограничение величины ударного тока при включении силового ключа. При достижении величины тока срабатывания предохранителя последний размыкает цепь питания параллельно-последовательных цепочек, отключая их от преобразователя электрической энергии.With a sharp increase in voltage in the voltage converter circuit, which can happen if any of the circuit elements fails, a sharp increase in voltage at the inputs of parallel-sequential chains of radiating elements can lead to their failure. The protection node, made and connected by the claimed method, provides protection of the radiating elements from possible surges by shorting the input contacts of parallel-serial chains of radiating elements with a power switch. In this case, the entire load current is closed through the power switch. A large voltage at the input of the protection node causes the formation of a power key control signal. The key opens and shorts parallel-sequential chains of radiating elements. The current circuit closes through a fuse, an inductor and a power switch. The current caused by a sharp surge in voltage at the outputs of the voltage converter flows along the circuit, bypassing the circuit with radiating elements. In this case, the inductor limits the magnitude of the shock current when the power switch is turned on. When the fuse trip current is reached, the latter opens the power circuit of parallel-series circuits, disconnecting them from the electric energy converter.

Большое напряжение на входе узла защиты, которое, в частности, может быть спровоцированно выходом из строя стабилизатора напряжения и которое формирует сигнал управления ключом, может вызвать паразитные колебания в контуре катушки индуктивности узла защиты и емкостного фильтра стабилизатора напряжения при срабатывании ключа. Для демпфирования этих колебаний дополнительно может быть введен резистор, ограничивающий ударный ток, соединенный последовательно между катушкой индуктивности и силовым ключом узла защиты.A large voltage at the input of the protection unit, which, in particular, can be triggered by the failure of the voltage regulator and which generates a key control signal, can cause spurious oscillations in the circuit of the inductance coil of the protection unit and the capacitive filter of the voltage regulator when the key is triggered. To damp these oscillations, an additional resistor can be introduced to limit the shock current, connected in series between the inductance coil and the power switch of the protection unit.

Таким образом, введение в схему устройства узла защиты, выполненного и подключенного заявляемым образом, позволяет повысить надежность работы устройства.Thus, the introduction to the circuit of the device of the protection node, made and connected by the claimed method, can improve the reliability of the device.

Введение в преобразователь электрической энергии варистора, подключенного заявляемым способом, позволяет не допустить отрицательного влияния бросков напряжения, которые возникают во время коммутации посторонних потребителей тока (при внешних помехах) на выходе выпрямителя, что повышает надежность работы устройства.The introduction of a varistor connected to the electric energy converter of the claimed method allows avoiding the negative effect of voltage surges that occur during switching of extraneous current consumers (with external interference) at the rectifier output, which increases the reliability of the device.

Это поясняется следующим.This is explained as follows.

Внутреннее сопротивление варистора при увеличении прикладываемого к нему напряжения резко уменьшается. При обычном (безаварийном) режиме варистор не задействован как элемент схемы (ток по нему не проходит, так как его сопротивление очень большое - свыше 1 МОм), а при достижении напряжения срабатывания его сопротивление резко уменьшается (до единиц Ом) и ток протекает через него, тем самым обеспечивая демпфирование перенапряжения питающей сети.The internal resistance of the varistor decreases sharply with increasing voltage applied to it. In the normal (trouble-free) mode, the varistor is not involved as an element of the circuit (the current does not pass through it, since its resistance is very large - more than 1 MΩ), and when the operating voltage is reached, its resistance decreases sharply (to units of Ohms) and the current flows through it , thereby ensuring supply damping.

Таким образом, за счет введения варистора в состав преобразователя электрической энергии, который входит в излучающее устройство, обеспечивается устранение отрицательного влияния внешних электрических помех на работу излучающего устройства, приводящих к выходу из строя его элементов, что повышает надежность устройства.Thus, by introducing a varistor into the electric energy converter, which is included in the radiating device, the negative influence of external electrical noise on the operation of the radiating device, leading to the failure of its elements, is eliminated, which increases the reliability of the device.

Объединение излучающих элементов параллельно-последовательных цепочек в группы и снабжение каждой группы шунтирующим элементом в совокупности с другими признаками устройства позволяет повысить надежность работы устройства при выходе из строя отдельных излучающих элементов. При выходе из строя отдельных излучающих элементов осуществляется изменение контура протекания тока в цепочках в обход нерабочей цепи через шунтирующий элемент, ограничивая выход из строя излучающих элементов только одной группой. Количество излучающих элементов в группе, которое может составлять 1,2,3...N, где N - натуральное число, определяет количество излучающих элементов, выпадающих из общего излучающего потока при выходе из строя одного из излучающих элементов в группе. При этом целостность излучаемого потока параллельно-последовательных цепочек излучающих элементов относительно сохраняется.The combination of radiating elements of parallel-serial chains into groups and the supply of each group with a shunt element in combination with other features of the device can improve the reliability of the device in case of failure of individual radiating elements. When individual radiating elements fail, the current flow in the circuits is changed bypassing the inoperative circuit through the shunt element, limiting the failure of the radiating elements to only one group. The number of radiating elements in the group, which can be 1,2,3 ... N, where N is a natural number, determines the number of radiating elements falling out of the total radiating stream when one of the radiating elements in the group fails. Moreover, the integrity of the emitted stream of parallel-sequential chains of radiating elements is relatively preserved.

Таким образом, объединение излучающих элементов параллельно-последовательных цепочек в группы излучающих элементов, снабжение каждой группы шунтирующим элементом обеспечивает повышение надежности работы устройства при сохранении целостности излучаемого потока.Thus, combining radiating elements of parallel-serial chains into groups of radiating elements, supplying each group with a shunt element provides increased reliability of the device while maintaining the integrity of the emitted stream.

Выполнение ограничителей, предназначенных для задания величины тока излучающих элементов в виде стабилизаторов тока, подключенных заявляемым образом, позволяет при любых изменениях прямых падений напряжений на излучающих элементах или нестабильном напряжении питания, прикладываемом к параллельно-последовательным цепочкам излучающих элементов, сохранять величину тока в цепи неизменной. Это повышает стабильность работы излучающих элементов и обеспечивает надежную работу устройства при стабильном и равномерном излучающем потоке.The implementation of the limiters, designed to set the current value of the radiating elements in the form of current stabilizers connected in the claimed manner, allows for any changes in direct voltage drops on the radiating elements or unstable supply voltage applied to parallel-serial chains of radiating elements to keep the current value in the circuit unchanged. This increases the stability of the radiating elements and ensures reliable operation of the device with a stable and uniform radiating flow.

Это поясняется следующим.This is explained as follows.

При номинальном (расчетном) режиме работы устройства падение напряжения на стабилизаторе тока и его ток соответствуют падению напряжения на балластном резисторе и его току. При температурных колебаниях или нестабильном напряжении питания стабилизатор тока изменяет свое внутреннее сопротивление. При этом ток в цепочках последовательно соединенных излучающих элементов остается неизменным. Стабилизатор тока компенсирует изменения падения напряжения на излучающих элементах и колебания напряжения питания.In the nominal (calculated) mode of operation of the device, the voltage drop across the current stabilizer and its current correspond to the voltage drop across the ballast resistor and its current. With temperature fluctuations or an unstable supply voltage, the current stabilizer changes its internal resistance. In this case, the current in the chains of series-connected radiating elements remains unchanged. The current stabilizer compensates for changes in the voltage drop across the radiating elements and fluctuations in the supply voltage.

Таким образом, выполнение ограничителей тока в виде стабилизаторов тока в совокупности с другими заявляемыми признаками повышает надежность работы устройства при стабильном излучающем потоке.Thus, the implementation of current limiters in the form of current stabilizers in combination with other claimed features improves the reliability of the device with a stable radiating flux.

Излучающее устройство представлено чертежами, где:The radiating device is represented by drawings, where:

на фиг.1 приведен пример выполнения схемы электрической принципиальной заявляемого излучающего устройства;figure 1 shows an example of a circuit diagram of the electrical principle of the inventive emitting device;

на фиг.2 представлена функциональная схема излучающего устройства.figure 2 presents a functional diagram of a radiating device.

на фиг.3 представлен пример выполнения узла защиты с дополнительным резистором.figure 3 presents an example implementation of the protection node with an additional resistor.

Излучающее устройство (см. фиг.1 - 3), подключаемое к источнику электрической энергии, содержит преобразователь 1 электрической энергии, который включает в себя выпрямитель 2 с емкостным фильтром 3, варистор 4 и стабилизатор 5 напряжения питания. Варистор 4 установлен параллельно между выпрямителем 2 и стабилизатором 5 напряжения. Параллельно выходам преобразователя 1 электрической энергии подключены параллельно-последовательные цепочки 6 излучающих элементов 7 с ограничителями 8 тока. Между преобразователем 1 электрической энергии и параллельно-последовательными цепочками 6 излучающих элементов 7 установлен узел 9 защиты. Узел 9 защиты выполнен в виде соединенных последовательно предохранителя 10, катушки 11 индуктивности, силового ключа 12, управляющий вход которого через резистор 13 соединен с выходом детектора 14 напряжения, входы которого и выход силового ключа 12 соединены с выходами преобразователя 1 электрической энергии. Для повышения надежности узла 9 защиты возможно введение в схему узла защиты дополнительного резистора 25 между последовательно соединенными катушкой 11 индуктивности и силовым ключом 12 (см. фиг.3). Излучающие элементы 7 объединены в группы, каждая из которых дополнительно снабжена шунтирующим электронным элементом 15. При этом количество излучающих элементов 7, объединенных в группы, составляет от 1,2,3...N, где N - натуральное число, а каждый из ограничителей 8 тока выполнен в виде стабилизатора тока.A radiating device (see FIGS. 1 to 3) connected to an electric energy source comprises an electric energy converter 1, which includes a rectifier 2 with a capacitive filter 3, a varistor 4, and a voltage regulator 5. Varistor 4 is installed in parallel between the rectifier 2 and the voltage stabilizer 5. Parallel to the outputs of the Converter 1 of electrical energy connected in parallel-serial chain 6 of the radiating elements 7 with current limiters 8. Between the electric energy converter 1 and parallel-sequential chains 6 of radiating elements 7, a protection unit 9 is installed. The protection unit 9 is made in the form of a fuse 10 connected in series, an inductor 11, a power switch 12, the control input of which is connected through a resistor 13 to the output of the voltage detector 14, whose inputs and the output of the power switch 12 are connected to the outputs of the electric power converter 1. To increase the reliability of the protection node 9, it is possible to introduce an additional resistor 25 between the inductance coil 11 and the power switch 12 in series with the protection node circuit (see Fig. 3). The radiating elements 7 are combined into groups, each of which is additionally equipped with a shunt electronic element 15. The number of radiating elements 7 combined into groups is from 1,2,3 ... N, where N is a natural number, and each of the limiters 8 current is made in the form of a current stabilizer.

Излучающее устройство, схема электрическая принципиальная которого приведена на фиг.1, содержит выпрямитель 2, выполненный по однофазной схеме выпрямления, которая содержит четыре выпрямительных диода 16 и ограничивающий резистор 17. Стабилизатор 5 напряжения питания, приведенный на фиг.1, содержит резистор 18, транзистор 19, узел 20 управления, обратный диод 21, дроссель 22, делитель 23 напряжения и емкостный фильтр 24, которые соединены по схеме понижающего импульсного преобразователя постоянного напряжения.The radiating device, the electrical circuit of which is shown in figure 1, contains a rectifier 2, made according to a single-phase rectification circuit, which contains four rectifier diodes 16 and a limiting resistor 17. The power supply voltage stabilizer 5 shown in Fig. 1 contains a resistor 18, a transistor 19, the control unit 20, the inverse diode 21, the inductor 22, the voltage divider 23 and the capacitive filter 24, which are connected according to the circuit of a step-down pulsed DC-DC Converter.

Эти и другие возможные схемы выполнения выпрямителя 2 и стабилизатора 5 напряжения питания, которые могут быть использованы в заявляемом устройстве, приведены в научно-технической литературе, например: Интегральные микросхемы. Микросхемы для импульсных источников питания и их применение. М.: Издательский дом "Додека-XXI", 2001, стр. 14-22, 66, 70-71; Интегральные микросхемы для линейных источников питания и их применение. М.: "Додека", 1998, стр.17-19, 132, 133; Ю.С.Забродин Промышленная электроника. - М.: "Высшая школа", 1982, стр.293-303, 332-335.These and other possible schemes for performing a rectifier 2 and a voltage stabilizer 5, which can be used in the inventive device, are given in the scientific and technical literature, for example: Integrated circuits. Chips for switching power supplies and their application. M .: Publishing house "Dodeka-XXI", 2001, p. 14-22, 66, 70-71; Integrated circuits for linear power supplies and their application. M .: "Dodeca", 1998, pp. 17-19, 132, 133; Yu.S. Zabrodin Industrial Electronics. - M .: Higher School, 1982, pp. 293-303, 332-335.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Устройство подключают к источнику электрической энергии. На вход преобразователя 1 электрической энергии с емкостным фильтром 3 непосредственно либо через понижающий трансформатор (на фиг.1 не показан) подается напряжение (переменное или постоянное в независимости от полярности). Выпрямитель 2 преобразовывает его в постоянное напряжение требуемой полярности. При этом емкостный фильтр 3 осуществляет сглаживание пульсаций напряжения. Выходное напряжение выпрямителя 2 через варистор 4 подается на стабилизатор 5 напряжения питания, в котором осуществляется стабилизация напряжения на уровне необходимых расчетных величин, определяющих работу излучающих элементов 7.The device is connected to a source of electrical energy. At the input of the converter 1 of electric energy with a capacitive filter 3 directly or through a step-down transformer (not shown in figure 1) voltage (alternating or constant, regardless of polarity) is applied. Rectifier 2 converts it into a constant voltage of the required polarity. At the same time, the capacitive filter 3 smooths out the voltage ripples. The output voltage of the rectifier 2 through the varistor 4 is supplied to the voltage stabilizer 5, in which the voltage is stabilized at the level of the required calculated values that determine the operation of the radiating elements 7.

При обычном (безаварийном) режиме варистор 4 не задействован как элемент схемы, так как его сопротивление очень большое, а при резких бросках напряжения он срабатывает, и ток протекает через него, обеспечивая демпфирование перенапряжения.In the normal (trouble-free) mode, the varistor 4 is not involved as an element of the circuit, since its resistance is very large, and with sudden surges of voltage it is triggered and the current flows through it, providing overvoltage damping.

При обычном (безаварийном) режиме выходное напряжение преобразователя 1 электрической энергии подается через узел 9 защиты на входы параллельно-последовательных цепочек 6 излучающих элементов 7 с ограничителями 8 тока. При повышенном (свыше номинального) выходном напряжении стабилизации детектор 14 напряжения формирует сигнал управления силовым ключом 12. Силовой ключ 12 открывается и замыкает выходной ток стабилизатора 5 напряжения по контуру: предохранитель 10, катушка 11 индуктивности, резистор 25, силовой ключ 12, шунтируя тем самым входы излучающих элементов 7. Резистор 13 задает величину тока управления силовым ключом 12. После срабатывания предохранителя 10 контур тока обрывается, отключая параллельно-последовательные цепочки 6 излучающих элементов 7 от преобразователя 1 электрической энергии. Ограничителями 8 тока осуществляется задание тока, пропорционального разности напряжения питания и суммы падения напряжения на излучающих элементах 7. При этом при использовании в качестве ограничителя 8 тока стабилизатора тока дополнительно устраняются изменения тока в последовательной цепи излучающих элементов 7 при перепадах температур и изменениях напряжения питания. Электрический ток, протекая по последовательно соединенным излучающим элементам 7, приводит их в рабочее состояние, то есть осуществляется излучение. В зависимости от того, какие виды излучающих элементов 7 используются и в каком количестве, определяются расчетные величины входного напряжения питания параллельно-последовательных цепочек 6 излучающих элементов 7. При этом излучающие элементы 7 в цепочках не прекращают свою работу при выходе из строя одного из излучающих элементов 7 в последовательном соединении за счет того, что выходит из строя только одна группа излучающих элементов 7, снабженная шунтирующим элементом 15, в которую он входит. Количество излучающих элементов 7, которое может изменяться от 1 до N, влияет на целостность излучающего потока. Чем больше N, тем большее количество излучающих элементов 7 не функционирует при нарушении целостности последовательной цепи группы излучающих элементов 7. При этом ток проходит через шунтирующий элемент 15, обеспечивая непрерывность протекания тока.In the normal (trouble-free) mode, the output voltage of the electric power converter 1 is supplied through the protection unit 9 to the inputs of parallel-sequential chains 6 of radiating elements 7 with current limiters 8. When the stabilization output voltage is increased (above the nominal), the voltage detector 14 generates a control signal for the power switch 12. The power switch 12 opens and closes the output current of the voltage stabilizer 5 along the circuit: fuse 10, inductance coil 11, resistor 25, power switch 12, thereby shunting the inputs of the radiating elements 7. The resistor 13 sets the value of the control current of the power switch 12. After the fuse 10 is activated, the current circuit breaks, disconnecting parallel-sequential chains 6 of the radiating elements 7 from converter 1 of electrical energy. The current limiters 8 set the current proportional to the difference between the supply voltage and the sum of the voltage drop across the radiating elements 7. In this case, when the current stabilizer is used as a current limiter 8, the current changes in the serial circuit of the radiating elements 7 are additionally eliminated due to temperature differences and changes in the supply voltage. An electric current flowing through the series-connected radiating elements 7, brings them into working condition, that is, radiation is carried out. Depending on what types of radiating elements 7 are used and in what quantity, the calculated values of the input voltage of parallel-sequential chains 6 of radiating elements 7 are determined. Moreover, the radiating elements 7 in the chains do not stop their operation when one of the radiating elements fails 7 in series connection due to the fact that only one group of radiating elements 7, equipped with a shunt element 15, into which it enters, fails. The number of radiating elements 7, which can vary from 1 to N, affects the integrity of the radiating stream. The larger N, the greater the number of radiating elements 7 does not work when the integrity of the serial circuit of the group of radiating elements 7. The current passes through the shunt element 15, ensuring the continuity of the current flow.

В качестве излучающих элементов 7 могут использоваться, например, светодиоды инфракрасного диапазона излучения: L-315 Е1К, L 514 CIR (фирма "ParaLight"), АЛ 107, АЛ 161, АЛ 164, АЛ 173 (фирма "Протон"), L-34, L-53, КА-3528, KPL-3015 (фирма "Kingbright"); светодиоды видимого диапазона излучения: L-513, L-314, L-593 (фирма "ParaLight"), КИПД 40, КИПМ 20 (фирма "Протон"), L-1503, L-1513, L-1543 (фирма "Kingbright"); светодиоды ультрафиолетового диапазона излучения: ETG-5UV395-30 (фирма "ETG"), WUV503-С395-С (фирма "Wilycon Corp."), L2000СUV395-12D (фирма "LEDTronics").As the radiating elements 7 can be used, for example, LEDs of the infrared range of radiation: L-315 E1K, L 514 CIR (firm "ParaLight"), AL 107, AL 161, AL 164, AL 173 (company "Proton"), L- 34, L-53, KA-3528, KPL-3015 (Kingbright company); LEDs of the visible range of radiation: L-513, L-314, L-593 (firm "ParaLight"), KIPD 40, KIPM 20 (firm "Proton"), L-1503, L-1513, L-1543 (firm "Kingbright" "); LEDs of the ultraviolet radiation range: ETG-5UV395-30 (firm "ETG"), WUV503-C395-C (firm "Wilycon Corp."), L2000CUV395-12D (firm "LEDTronics").

Варисторы 4 могут быть выбраны типов CN, SIOV-S, VCR, Q14, Q20 (импортного производства), СН1-1, СН2-1 (отечественного производства).Varistors 4 can be selected types CN, SIOV-S, VCR, Q14, Q20 (imported), CH1-1, CH2-1 (domestic production).

Стабилизаторы 5 напряжения питания выбраны из ряда: МС3063А/34063А, μА78540, LАS6380, LАS6381 L200, LT1083, LT1084, LT1085 (импортного производства), 1156ЕУ1, 1156ЕУ5, 1184ПН1, 1426Н22 (отечественного производства).Power supply voltage stabilizers 5 are selected from the range: MC3063A / 34063A, μA78540, LAS6380, LAS6381 L200, LT1083, LT1084, LT1085 (imported), 1156ЕУ1, 1156ЕУ5, 1184ПН1, 1426Н22 (domestic production).

Детектор напряжения 14 узла 9 защиты может быть выбран из ряда: UС3543/44, UС3908 (импортного производства), 1185СП, 1114СП1 (отечественного производства).The voltage detector 14 of the protection unit 9 can be selected from the following series: UC3543 / 44, UC3908 (imported), 1185SP, 1114SP1 (domestic production).

Стабилизатор 8 тока может быть выбран из ряда: LM137, μА7905, LМ317L (импортного производства), КР1157ЕН1, 142ЕН19 (отечественного производства).The current stabilizer 8 can be selected from the range: LM137, μА7905, LM317L (imported), KR1157EN1, 142EN19 (domestic production).

Изобретение может быть осуществлено в условиях производства на стандартном оборудовании с использованием известных комплектующих элементов и материалов. В настоящее время четыре образца излучающих устройств различных типов исполнения проходят исследовательско-промышленные испытания, которые показывают их высокую надежность.The invention can be carried out under production conditions on standard equipment using well-known components and materials. Currently, four samples of radiating devices of various types of execution are undergoing research and industrial tests, which show their high reliability.

Claims

1. A radiating device connected to an electric energy source, comprising an electric energy converter, including a rectifier with a capacitive filter and a voltage regulator, connected in series, and parallel-serial chains of radiating elements with current limiters, connected in parallel with the outputs of the electric energy converter, characterized in that the device further comprises a protection unit mounted between the electric energy converter and the parallel-pos research chains of radiating elements with current limiters, made in the form of a fuse, an inductor, a power switch connected in series, the control input of which through a resistor is connected to the output of the voltage detector, the inputs of which and the output of the power switch are connected to the outputs of the electric energy converter, which further comprises a varistor, installed in parallel between the rectifier and the voltage regulator, and the radiating elements of parallel-series circuits combined into groups, each of which is additionally equipped with a shunt electronic element.

2. The radiating device according to claim 1, characterized in that each of the current limiters is made in the form of a current stabilizer.

3. The radiating device according to claim 1, characterized in that the number of radiating elements combined into groups is 1,2,3, ..., N, where N is a natural number.