SU600749A1

SU600749A1 - Pulsed gas-discharge lamp ignition and power supply device

Info

Publication number: SU600749A1
Application number: SU762359116A
Authority: SU
Inventors: Валентин Павлович Жильцов; Георгий Васильевич Магиев
Original assignee: Предприятие П/Я М-6002
Priority date: 1976-05-13
Filing date: 1976-05-13
Publication date: 1978-03-30

Description

Изобретение относитс к газоразр дным приборам, в частности к схемам питани , зажигани и управлени газоразр дными импульсными источниками света, предназначенным дл использовани в светосигнальных приборах, работающих в режиме часто повтор ющихс импульсов света. Известна газоразр дна импульсна лампа, используема в светосигнальных приборах, котора питаетс от источника питани через зар дное устройство, выполненное, например, в виде полупроводникового конвертора 1. Импульсный разр д инициируетс в лампе при подаче на нее высоковольтного импульса от генератора зажигающих импульсов. Недостатком данного устройства вл етс возможность пропусков импульсов света. Указанный недостаток устранен в способе питани и зажигани газоразр дной импульсной лампы, по которому в случае пропуска очередного импульса света генератор зажигающих импульсов автоматически переводитс в режим работы с повышенной, например на два пор дка, частотой следовани импульсов зажигани . Благодар этому один из последующих импульсов зажигает ламп}, тем самым исключа иропуски значительного количества импульсов света. При этом происходит только незначительна задержка очередного импульса света на врем , равное одному или нескольким интервалам между импульсами зажигани 2. В известном устройстве, реализующем этот способ зажигани и пригодном дл использовани с любым видом зар дных устройств, как с балластом, так и безбалластных, использзетс чувствительный элемент, включенный, например, между накопительным конденсатором и разр дным контуром генератора зажигающих импульсов. В случае пропуска импульса света генератор зажигающих импульсов посредством этого чувствительного элемента переводитс в режим повышенной частоты следовани зажигающих импульсов. К недостаткам указанного устройства относ тс необходимость нрименени специального чувствительного элемента, нуждающегос в подстройке порога срабатыванн и сравнительно низкий КПД зар дной цепи генератора зажигающих импульсов. Целью изобретепи вл етс повьпиение коэффициента полезного действи и упрощение зар дпой цепи блока зажиганн . Указанна цель достигаетс тем, что вторична обмотка трансформатора зар дного блока выполнена с отводом, к которому через диод подключен генератор зажигающих импульсов. При подсоединении к выходному трансформатору такого зар дного устройства через диоды , например, накопительного конденсатора иThe invention relates to gas discharge devices, in particular, to power supply, ignition, and gas discharge pulsed light source control circuits for use in light signal devices operating in the mode of frequently repeated light pulses. The known gas discharge flash lamp used in light-signal devices, which is powered from a power source through a charging device made, for example, in the form of a semiconductor converter 1. A pulse discharge is triggered in the lamp when a high-voltage pulse is applied to it from the ignition pulse generator. The disadvantage of this device is the possibility of passing light pulses. This disadvantage is eliminated in the method of power supply and ignition of a gas-discharge flash lamp, according to which, in the event of passing a light pulse, the ignition pulse generator is automatically switched to the operation mode with an increased, for example, two orders of magnitude, pulse frequency. Due to this, one of the following pulses ignites lamps}, thereby excluding the use of a significant number of pulses of light. In this case, only an insignificant delay of the next light pulse occurs for a time equal to one or several intervals between the ignition pulses 2. In the known device implementing this method of ignition and suitable for use with any kind of charger, both with ballast and ballastless, is used a sensing element connected, for example, between the storage capacitor and the discharge circuit of the ignition pulse generator. In the case of a light pulse skip, the ignition pulse generator is switched by this sensing element to a mode of an increased frequency of following ignition pulses. The disadvantages of this device include the need to use a special sensitive element that needs to be adjusted, the threshold is triggered, and the relatively low efficiency of the charging circuit of the ignition pulse generator. The purpose of the invention is to increase the efficiency and simplify the charge of the ignition circuit. This goal is achieved by the fact that the secondary winding of the transformer of the charging unit is made with a tap to which the ignition pulse generator is connected via a diode. When such a charging device is connected to the output transformer via diodes, for example, a storage capacitor and

конденсатора генератора зажигающих импульсов нроисходит их одновременна зар дка , нричем величины напр л ений на них оказываютс пропорциональны количествам внтков в обмотках или отводах трансформатора, к которым подсоединены эти конденсаторы. Если сработает генератор зажигающих импульсов и нри этом разр дитс его конденсатор , то последующа зар дка будет происходить только этого разр женного конденсатора , а напр л ;ение на накопительном конденсаторе будет оставатьс неизменным в течение всего времени зар дки конденсатора в генераторе зажигающих импульсов. Таким образом , вс мощность зар дного устройства будет расходоватьс на зар дку одного конденсатора . Если емкость конденсатора в генерагоре зажигающих импульсов много меньше, чем емкость накопительного конденсатора, и в схеме зажигани содержитс пороговый коммутирующий элемент, то реализуетс описанный выше способ зажигани . При пропуске импульса света генератор зажигающих импульсов автоматически переводитс в режим посылок импульсов с частотой, например, на два пор дка превышающей частоту тактовых имнульсов .the capacitor of the generator of igniting pulses occurs at the same time as they are charged, but the magnitudes of the voltages on them are proportional to the number of internal wires in the windings or taps of the transformer to which these capacitors are connected. If the ignition pulse generator is activated and its capacitor is discharged, the subsequent charging will occur only of this discharged capacitor, and the voltage on the storage capacitor will remain unchanged during the entire charging time of the capacitor in the ignition generator. Thus, all the power of the charging device will be spent on charging a single capacitor. If the capacitance of the ignitor pulse generator is much smaller than the capacitance of the storage capacitor, and the threshold switching element is contained in the ignition circuit, the ignition method described above is implemented. When a light pulse is passed, the ignition pulse generator is automatically switched to the pulse sending mode with a frequency of, for example, two orders of magnitude higher than the frequency of clock pulses.

На чертеже изображена электрическа схема устройства дл питани и зажигани импульсной лампы.The drawing shows an electrical diagram of a device for powering and igniting a flash lamp.

Источник питани 1 подключаетс к безбалластному зар дному устройству 2, к которому подсоединены накопительный конденсатор 3, генератор зажигающих импульсов 4, выводы импульсной лампы 5 с зажигающим электродом 6.The power source 1 is connected to a ballast-less charging device 2, to which a storage capacitor 3 is connected, an ignition pulse generator 4, a pulse lamp 5 leads with an ignition electrode 6.

Зар дное устройство 2 выполнено, например , в виде однотактного преобразовател , омический делитель напр жени которого, состо щий из резисторов 7 и 8 включен в базовую цепь транзистора 9.Charger 2 is made, for example, in the form of a single-ended converter, the ohmic voltage divider of which consists of resistors 7 and 8 is included in the base circuit of transistor 9.

Трансформатор 10 имеет первичную обмотку И, котора включена в коллекторную цень транзистора 9. Выходна обмотка 12 подсоединена к наконительному конденсатору 3 и выводам лампы. Обмотка обратной св зи 13 включена в базовую цепь транзистора. Между накопительным конденсатором и выходной обмоткой 12 включен диод 14. Генератор зажигающих импульсов состоит из конденсатора 15, коммутирующего порогового элемента, составленного , например, из неоновой лампы 16 и тиристора 17, импульсного трансформатора 18 с первичной обмоткой 19 и вторичной обмоткой 20.The transformer 10 has a primary winding And, which is included in the collector value of the transistor 9. The output winding 12 is connected to the tip capacitor 3 and the terminals of the lamp. Feedback winding 13 is included in the base circuit of the transistor. A diode 14 is turned on between the storage capacitor and the output winding 12. The ignition pulse generator consists of a capacitor 15, a switching threshold element composed, for example, of a neon lamp 16 and a thyristor 17, a pulse transformer 18 with a primary winding 19 and a secondary winding 20.

Генератор зажигающих импульсов 4 нодсоедин етс к отводу 21 вторичной обмотки трансформатора Го через диод 22. Вторична обмотка 20 трансформатора 18 подсоединена одним выводом к зажигающему электроду 6 и вторым выводом к основному электроду импульсной лампы 5.The ignition pulse generator 4 is connected to the output 21 of the secondary winding of the transformer G0 through diode 22. The secondary winding 20 of the transformer 18 is connected to the ignition electrode 6 by a single lead and the second output lead to the pulse pulse 5 main electrode.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

От источника 1 питание поступает на однотактный генератор 2, который во врем обратного хода вырабатывает в обмотке 12 импульс тока, поступающий по двум контурам через диод 14 на зар дку конденсатора 3 и через днод 22 на зар дку конденсатора 15. При этом второй контур тока замыкаетс через первичную обмотку 19 трансформатора 18, котора , облада незначительным индуктивным и активным сопротивлением, практически не вли ет на режим зар дки кондепсатора 15. По мере поступлени импульсов зар дного тока происходит одновременно зар дка конденсаторов 3 и 15, причем папр жепие на конденсаторе 3 относитс к напр жению на конденсаторе 15 также как число витков всейFrom source 1, power is supplied to a single-cycle generator 2, which, during a return stroke, produces a current pulse in winding 12, which is supplied through two circuits through diode 14 to charge capacitor 3 and through bottom 22 to charge capacitor 15. This second circuit closes through the primary winding 19 of the transformer 18, which, having a slight inductive and active resistance, has almost no effect on the charging mode of the condenser 15. As the charging current pulses arrive, the capacitor simultaneously charges 3 and 15, wherein the capacitor papr zhepie 3 relates to the voltage on the capacitor 15 as well as the number of turns of the whole

обмотки 12 к числу витков до отвода 21 с этой же обмотки. Напр жение на конденсаторах 3 и 15 и нороговое напр жение коммутатора 16 и 17 выбираютс такими, чтобы в момент , когда напр жение на конденсаторе 3 достигпет заданного рабочего значени , происходило бы срабатывание порогового элемента 16. В этот момент тиристор 17 открываетс , конденсатор 15 разр жаетс через тиристор 17 на обмотку 19, и на обмотке 20 трансформатора 8 возникает зажигающий импульс. Лампа зажигаетс , конденсатор 3 разр жаетс на ламну 5, по вл етс импульс света, затем зар дный цикл повтор етс вновь.windings 12 to the number of turns to tap 21 from the same winding. The voltage on the capacitors 3 and 15 and the normal voltage of the switch 16 and 17 are chosen so that when the voltage on the capacitor 3 reaches a predetermined operating value, the threshold element 16 will trigger. At this moment the thyristor 17 opens, the capacitor 15 is discharged through the thyristor 17 to the winding 19, and on the winding 20 of the transformer 8, an ignition pulse occurs. The lamp ignites, the capacitor 3 is discharged to the lamp 5, a light pulse appears, then the charging cycle repeats.

Если по какой-то причине при подаче зажигающего импульса лампа не зажигаетс , то копденсатор 3 остаетс зар женным. В этом случае к выходной обмотке трансформатора 10 одновременно подключены через диоды зар женный конденсатор 3 и разр женный конденсатор 15. Весь ток с выходной обмотки будет поступать только в разр женный конденсатор 15 до тех пор, пока соотношение между папр жени ми на конденсаторах не станет равно соотношению витков соответствующихIf, for some reason, when the ignition pulse is applied, the lamp does not light up, then capacitor 3 remains charged. In this case, a charged capacitor 3 and a discharged capacitor 15 are simultaneously connected to the output winding of the transformer 10 through the diodes. All current from the output winding will flow only to the discharged capacitor 15 until the ratio between the capacitors on the capacitors becomes the ratio of turns corresponding

выходных обмоток трансформатора. Следовательно , нри пропуске импульса света вс мощность зар дного устройства, расходуетс только на зар дку конденсатора 15, врем его зар дки до порогового зпачеии напр жени output windings of the transformer. Consequently, at the transmission of a light pulse, the entire power of the charging device is spent only on charging the capacitor 15, its charging time to the threshold voltage

сокращаетс во столько же раз во сколько энерги конденсатора 15 меньше, чем энерги , накопленна в конденсаторе 3, в результате чего частота посылок зажигающих импульсов увеличиваетс во столько же раз.is reduced by the same amount as the energy of the capacitor 15 is less than the energy stored in the capacitor 3, as a result of which the frequency of the pulses of ignition increases by the same amount.

При зажигании лампы происход т разр дка и последующа зар дка сразу двух конденсаторов , и частота зажигающих импульсов снижаетс до первоначальной, заранее заданной тактовой частоты следовани импульсовWhen the lamp is ignited, the two capacitors are discharged and then charged at once, and the frequency of the firing pulses decreases to the initial, predetermined clock frequency of the pulses.

света.Sveta.

Предлагаема схема включени генератора зажигающих импульсов с дороговым коммутирующим элементом может быть использована с безбалластными зар дными устройствами , имеющими преимущественно трансформаторный выход. При использовании такой схемы автоматически стабилизируютс напр жение на накопительном конденсаторе и, следовательно , энерги световой вспышки и видима частота проблесков, поскольку нри по влении случайного пропуска импульса света генератор зажигающих импульсов автоматически переводитс в режим с повышеппой, папример , па два пор дка частотой вспышек. Дл реализации предлагаемого устройства следует замеиить зар дную цепь генератора зажигаюпдих импульсов, содержащую специальпый чувствительный к пропускам пороговый элемент, диодом, подключенным к соответствующему отводу выходного трансформатора безбалластного зар дного устройства. При этом упрощаетс схема включени зар дного устройства генератора зажигающих имиульсов, повыщаетс КПД этой цепи и исключаетс по вление значительного количества пропусков имнульсов света.The proposed scheme for switching on the ignition pulse generator with a expensive switching element can be used with ballast-free charging devices that have a predominantly transformer output. When using such a circuit, the voltage on the storage capacitor automatically stabilizes and, consequently, the light flash energy and the flash frequency are visible, because of the appearance of a random light pulse, the ignition pulse generator automatically switches to ramp mode, for example, two times the flash frequency. To implement the proposed device, it is necessary to replace the charging circuit of the firing pulse generator, which contains a special threshold-sensitive threshold element, with a diode connected to the corresponding tap of the output transformer of the ballast-free charging device. In this case, the circuit for switching on the charging device of the ignition imuls generator is simplified, the efficiency of this circuit increases and the appearance of a significant number of gaps of light pulses is eliminated.

Claims

1. US Patent No. 3339108, cl. 315-200, 08.08.74.

2. For the number 2051864/07, cl. I, H 05B 41/30, 1974, but which made the decision on extradition

20 copyright certificate.

d

Ur S 20