SU1001520A1 - Устройство дл питани газоразр дной лампы - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ

Изобретение относитс  к электрртехнике и может быть использовано ,дл  питани ,, например, короткодуговых ксаноновых ламп сверхвысокого давлени .,

Известны устройства, обеспечивающие зажигание и стабилизацию режима питани  короткодуговых ламп сверхвысокого давлени , имеющие основной источник питани , балластное сопротивление и дополнительный источник высоковольтных поджигающих импульсов 11. В качестве балластного сопротивлени  в некоторых случа х используетс  транзисторный стабилизатор тока, который может работать как в посто нном 2, так и в импульсном режиме З. Иногда с целью повышени  стабильности светового потока лампы в качестве сигнала обратной св зи в таких стабилизаторах используетс  сигнал с фотоприемника, на который ответвл етс  часть светового потока С 3- Дл  пробо  разр дного промежутка обычно используетс  искровой генератор, который состоит из .высоковольтного трансформатора, первична  обмотка которого включена через пусковую кнопку в цепь перемен|ного тока. Вторична  обмотка шунти руетс  двум  параллельными ветв ми, одна из которых состоит iis конденсаjTopa , втора  из соединенных последовательно искрового разр дника и первичной обмотки импульсного трансформатора , вторична  обмотка которого соедин етс  либо последовательно с лампой, либо параллельно ей Сз. Дл  надежного зажигани  цуги

10 необходима подача нескольких поджигающих импульсов, КПД таких устройств  вл етс  низким, так как дл  образовани  катодного п тна напр жение основного источника питани  выбирает15 с  в 3-4 раза большим, чем напр жение горени  лампы в установившемс  режиме. Указанные недостатки частично устранены в устройствах питани , в которые добавлен дополнительный,

20 более высоковольтный источник напр жени  подпитки, который через ограничительное сопротивление зар жает конденсатор розжига, включенный параллельно ЛсЛтпеСбЦ. -В таких устрой25 ствах можно обеспечить надежное зажигание дуги от одиночного высоковольтного импульса и таким образом сократить врем , необходимое дл  ее поджига. Така  схема позвол ет

30 также максимально приблизить напр жение основного источника питани  к напр жению горени  дампы и тем самым повысить КПД устройства. В некоторых случа х дл  получени  напр жени  подпитки используетс  полупровод никовый преобразователь посто нного тока, питающийс  от основного источника напр жени . Е таких схемах генератор высоковольтных поджигающих импульсов обычно питаетс  от источника напр жени  подпитки, что обесIпечивает уменьшение габаритов устрой jcTBa. При питании короткодуговых ксеноновых ламп от данных устройств пос ле разр да конденсатора розжига с образованием дугового разр да и уста новлением номинального тока (в течение нескольких мс) световой поток нарастает с 60-70 до 100% в течение 1-2 мин, что св зано с установлением стационарной температуры колбы, газа и электродов. Такое запаздывание установлени  номинального светового потока можно было бы ликвидировать путем увеличени  тока лампы в период разгорани  путем увеличени  посто нной разр да конденсатора розжига . Однако в данном случае такое решение практически не реализуемо. так как дл  этой цели потребовалось бы установить конденсатор розжига очень большой емкости (единицы фарад ) . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство обеспечивающее зажигание форсировку йока в период разгорани  и последующую стабилизацию режима газоразр дной ламцы, состо щее из последовательно подключенных к источ нику посто нного напр жени  балластного сопротивлени , разделительного диода, лампы и импульсного автотрансформатора . Дл  облегчени  зажигани  дугового разр да от одиночного поджигакадего импульса параллельно двум последним элементам включен резистор и конденсатор розжига, который зар жаетс  через высокоомный резистор от вспомогательного более высоковольтного источника напр жени подпитки. Дл  зажигани -лампы исполь зуетс  блок поджига, подключенный .входом к выходу вспомогательного источника напр жени  подпитки, а вы ходом к первичной обмотке импульсно го -а втотрансформатора. Дл  осуществлени  автоматической форсировки то в период разгорани  лампы параллель но балластному сопротивлению подклю чен транзисто1эный регул тор тока. Управл ющий вход транзисторного ре .- гул тора тока подключен через резис тор к врем задающему конденсатору, который через зар дный резистор под :ключен к выходу параметрического ст , 0илизатрра напр жени , подключенног входом параллельно выходу вспомогательного источника напр жени  . Недостатком данного устройства  вл етс  вли ние величины падени  напр жени  на газоразр дной лампе на режим форсировки тока. В процесса срока службы и при замене лампы этот параметр измен етс , что требует подстройки схемы. Больша  посто нна  времени конденсатора (несколько минут ) обуславливает большое врем  го товности схемы при подключении ее к питающей сети. Цель изобретени  - обеспечение стабильности режима форсировки тока газоразр дной лампы в период разгорани  и стабилизаци  разр дного тока в установившемс  режиме. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве, содержащем основной источник посто нного напр жени , подключенный через балластное сопротивление и разделительный диод к выводу дл  подключени  анода газоразр дной лампы, к которому через резистор подключен выход вспомогательного источника напр жени  и через |токоограничивающий резистор - нако|пительный конденсатор розжига, блок |поджига, подключенный входом к вспомогательного источника напр жени , а выходом - к первичной обмотке импульсного автотрансформатора , подключенного вторичной обмоткой к выводу дл  подключени  катода газоразр дной лампы, балластное сопротивление выполнено в виде стаби- лизатора тока компенсационного типа, к выходу дл  подключени  цепи опор ного напр жени  которого включены параллельно врем задающие резистор и конденсатор, подключенные через разделительные диоды к выходам двух параметрических стабилизаторов напр жени , один из которых подключен входом непосредственно к выходу основного источника посто нного напр жени , а второй подключен входом к выходу основного источника посто нного напр жени  через транзисторный ключ, вход которого подключен к общей точке резистивнрго делител , который через стабилитрон f подключен параллельно токоограничивающсму резистору и накопительному конденсатору розжига. На фиг. 1 показано устройство дл  питани  газоразр дной лампы; на фиг. 2 - то же, пример конкретного выполнени . : Основна  цепь устройства состоит из последовательно подключенных к основному источнику 1 посто нного напр жени  балластного сопротивлени , выполненного в виде стабилизатора 2 тока компенсационного типа, разделительного диода 3, газоразр дной лампы 4 и импульсного автотрансформатоpa 5. Дл  облегчени  зажигани  дугового разр да -от одиночного поджигающего импульса параллельно двум последним элементам включены токоограничивающий резистор б и накопительный конденсатор 7 розжига, которые подключены через резистор 8 к выходу вспомогательного более высоковольтного источника 9 напр жени . Дл  зажигани  газоразр дной лампы 4 используетс  блок 10 поджига, подключенный входом к выходу вспомогательного источника 9 напр жени , а выходом к первичной обмотке импульсного автотрансформатора 5. К выходу дл  подключени  цепи опорного напр жени  стабилизатора 2 тока компенсационного типа включены параллельно врем задающие конденсатор 11 и резистор 12, подключенные через раздёлительные диоды 13 и 14 к выходам .параметрических стабилизаторов 15 и 16 напр жени . Параметрический стабилизатор 15 напр жени  подключен входом непосредственно к выходу основного источника 1 посто нного напр жени , а параметрический стабилизатор 16 напр жени  подключен входом к выходу основного источника 1 посто нного напр жени  через транзисторный ключ 17, вход которого подключен к общей точке делител  на резисторах 18 и 19, который через стабилитрон 20 подключен параллельно токоограничивающему резистору б и накопительному конденсатору 7 розжига.

Устройство работает следующим образом .

При включении основного 1 и вспомогательного 9 источников посто нного напр жени  накопительный конденсатор 7 розжига зар жаетс  до напр жени  близкого к напр жению вспомогательного источника 9 напр жени . Как только напр жение на накопительном конденсаторе 7 розжига превышает напр жение стабилизации стабилитрона 20 по делителю на резисторах 18 и 19 начинает протекать ток и транзисторный ключ 17 открываетс , подключа  параметрический стабилизатор 16 напр жени  к основному источнику 1 посто нного напр жени . При этом врем задающий конденсатор 11 зар жаетс  до опорного напр жени  на выходе параметрического стабилизатора 16 напр жени ,большего, чем опорное напр жение на выходе параметрического стабилизатора 15 напр жени . При включении блока 10 поджига на вторичной обмотке импульсного автотрансформатора 5 наводитс  высоковольтный импульс, который прикладываетс  к газоразр дной лампе 4 через накопительный конденсатор 7 розжига и токоограничивающий резистор б и приводит к пробою газоразр дного промежутка . После разр да накопительного

конденсатора 7 розжига и образовани  дугового разр да величина тока про- , текак цего через газоразр дную лампу 4 ограничиваетс  стабилизатором 2 тока компенсационного типа. Поскольку на.накопительном конденсаторе 7 розжига устанавливаетс  напр жение близкое к напр жению горени  газоразр дной лампы 4 и меньшее, чем напр жение стабилизации стабилитрона 20,

0 транзисторный ключ 17 закрываетс  и отключает вход параметрического стабилизатора 16 напр жени  от выхода основного источника 1 посто нного напр жени . При этом напр жение на .выходе дл  подключени  цепи опорного

S напр жени  стабилизатора 2 тока компенсационного типа нач 1нает уменьшатьс  и приближатьс  к опорному напр :жению на выходе параметрического стабилизатора 15 напр жени  велед0 ствие разр да врем задающего конденсатора 11 через врем задающий резистор 12 и внутреннее сопротивление выхода дл  подключени  цепи опорного напр жени  стабилизатора 2.тока. Это

5 обеспечивает стабильность режима фор:мировки тока газоразр дной лампы в период разгорани  и стабилизацию разр дного тока в установившемс  режиме. Йри этом уровень форсировки тока в

0 период разгорани  и величина разр дiHoro тока в установившемс  режиме не зависит от падени  напр жени  на лампе и определ ютс  только параметрами устройства. Так как сопротив5 ление цепи разр да врем задающего конденсатора 11 может быть выбрано достаточно высоким (0,1-1 НОм), посто нна  времени установлени  номинального тока черёз газоразр дную лампу 4 (несколько минут), необходи0 ма  дл  установлени  номинального Светового потока, может быть достиг:нута с помощью конденсатора сравнительно небольшой емкости (1001000 мкФ).

5

Использование предлагаемого устройства дл  обеспечени  стабильности режима .форсировки тока газоразр дной лампы в период раз г;орани  и стабилизации разр дного тока в установившем0 . с  режиме позвол ет устранить вли ние величин л падени  напр жени  на лампе на уровень форсировки тока в период разгорани  и величину тока в установившемс  режиме горени . Кроме

5 того значительно уменьшаетс  посто нна  времени зар да конденсатора 11 в цепи опорного напр жени  стабилизатора тока компенсационного типа, что обусловливает малое врем  готов0 ности схемы при подключении ее к питающей сети.

Claims (7)

1. Предлагаемое устройство в отличие от прототипа позвол ет обеспечить стабильность работы при изменении ;падени  напр жени  на лампе s процес5 се эксплуатации и повысить надежност jускоренного приведени , газоразр дной лампы в рабочее состо ние. Устройство может быть также использовано дл  питани  короткодуговых ртутных ламп сверхвыского давлени  типа ДРШ. Формула изобретени  Устройство дл  питани  газоразр д ной лампы, содержащее основной источ ник посто нного напр жени , подключенный через балластное сопротивление и разделительный диод к выводу дл  подключени  анода газоразр дной лампы, к которому через резистор подключен выход вспомогательного источника напр жени  и через токоограничивающий резистор - накопите аьныйконденсатор розжига, блок поджига, подключенный входом к выходу вспомогательного источника напр жени , а выходом - к первичной обмотке импуль icHoro автотрансформатора,- подключенкого вторичной обмоткой к выводу дл  подключени  катода газоразр дной лам пы, отличающеес  тем, что, с целью обеспечени  стабильности режима форсировки тока газрразр д ной лампы в период разгорани  и стабилизации разр дного тока в установившемс  режиме, балластное сопр6тив ление выполнено в виде стабилизатора тока компенсационного типа, к выходу дл  подключени  цепи опорного напр жени  которого включены параллельно врем задающие резистор и конденсатор, подключенные через разделительные диоды к выходам двух параметрических стабилизаторов напр жени , один из которых подключен входом непосредственно к выходу основного источника посто нного напр жени , а второй подключен входом к выходу основного источника посто нного напр жени  через транзисторный ключ, вход которого подключен к общей точке резистивного делител , который через стабилитрон подключен параллельно токоoгpaничивaющe лy резистору и накопи тельному конденсатору розжига. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Фугенфиров М. и. Электрические схемы о газоразр дными лампами. М., 1974, с. 356.
2. 2.Патент США № 3767970, кл. 315-241, 1973.
3. 3.Патент СТА № 3486070, кл. 315-225, 1969.
4. 4.Патент QUA № 3483428, кл. 315-151, 1969. ,
5. 5. .ФPГ 1150758, . кл. 21 Г 84/01, 1964.
6. 6.Патент США № 3566186, кл. 315-160, 1971.
7. 7.Авторское свидетельство СССР 811513, кл. Н 05 В 41/23, 1979.

   а