Импульсное осветительное устройство с газоразрядными лампами

С 3 УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССДЕЛАМ ИЗбБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ое. свидетельство С СРН 05 В .41/32, 197 (54)(57) 1. ИМПУЛЬСНОЕ ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ устРойство с глзаРлзРядньщи ллиплии, содержащее источник постоянного напряжения, зарядный дроссель, зарядный диод, накопительный конденсатор, Опар импульсных газораэрядных ламп, разделительные дроссели по числу пар импульсных газораэрядных ламп, пороговый элемент, шунтирующий тиристор, развязывающий диод и блок поджига, состоящий из искрового разрядника, накопительного конденсатора, блока поджига генератора импульсов и импульсного трансформатора с первичной и вторичной обмотками,причем, к выходу источника постоян ного напряжения подключена цепь из последовательно соединенных зарядного дросселя, зарядного диода и накопительного конденсатора, параллельно , которому подключены З цепей, состоящих из двух соединенных последовательно импульсных газоразрядных ламп, между которыми включен разделительный дроссель, вход порогового элемента подключен к аноду зарядного диода и к минусовому выводу истоиника постоянного .напряжения, а выход порогового элемента подключен к управляющему переходу шунтирующего тиристора, соединенного анодом с анодом зарядного диода, а катодом подключенного через раэвязывающий .диод к катоду зарядного диода, одна из обкладок шунтирующего конденсатора подключена к катоду шунтирую ЯО 1023678 А щего тиристора, управляющий электрод искрового разрядника подключен к выходу генератора импульсов, один В .из выводов искрового разрядника под" ключен к одной из обкладок накопительного конденсатора блока поджига, другая обкладка которого подключена к началу первичной. обмотки импульсного трансформатора, конец которой подключен к другому выводу искрового разрядника, соединенному с минусовым выводом источника постоянного напряжения и с одним из выводов вторичной обмотки импульсного трансформатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, оно снабжено И раздели- ЕР тельными конденсаторами, каждый разделительный дроссель снабжен средним выводом, а зарядный дросаель снабжен дополнительным выводом, причем средний вывод каждого разделительного дросселя через отдельный разделитель- Я .ный конденсатор подключен к другому выводу вторичной обмотки импульаного трансформатора, дополнительный вывод зарядного дросселя подключен ( ) к другой обкладке шунтирующего конденсатора, одна из обкладок накопительного блока поджига подключена к СДЭ .катоду шунтирующего тиристора.2. Устройство по п. 1, .о т л и. -ч а ю щ е е с я тем, что, с целью ф 3 повышения синхрониэма зажигания им- (ф пульсщас газоразрядных ламп, блок поджига снабжен вторым накопительным конденсатором, а импульсный трансформатор снабжен дополнительной первичной обмоткой, причем одна обкладка второго накопительного конденсатора блока поджига подключена к одному иэ выводов искрового разрядника, а другая его обкладка подключена к концу дополнительной первичной обмотки импульсного трансформатора, начало которойоподключено к минусовому выводу источника постоянного напряжения.35 Изобретение Относится к электро"технике и может быть использованодля питания газоразрядных импульсныхламп оптической накачки квантовыхгенераторов, в светосигнальной ифототехнике.,Известно устройство для питанияимпульсных газоразрядных ламп, которое содержит силовой трансформатор,подключенные к его первичной обмотке индуктивность и силовой ключевой 10элемент, выпрямитель, рабочий конденсатор, импульсный трансформаторподжига ламп и пороговый элемент,присоединенный входом.к рабочему конденсатору. Параллельно первичной обмотке силового трансформатора и последовательно с силовым ключевымэлементом включена цепь из конденса"тора и последовательно с ним включенного на двух встречно-параллельносоединенных тиристорах вспомогательного ключевого элемента,.управляющийвход которого соединен с импульснымвыходом порогового элемента, к потенциальному выходу которого подключен генератор управляющих импульсов.Блокирующий вход порогового элементаприсоединен с одному из выходов генератора хронизирующих импульсов,.второй выход которого подключен кимпульсному трансформатору поджига, 30а к управляющему входу силового ключевого элемента подсоединен выход генератора управляющих импульсов, запускающий вход которого соединен свыходом формирователя импульсов,синхронизированных с напряжениемпитающей сети.Это устройство характеризуетсянедостаточной надежностью из-за отсутствия контроля стабилизации напряження рабочего накопительногоконденсатора (поджиг газоразрядныхламп может произойти до окончаниязаряда рабочего конденсатора) . Кроме того, в схеме указанного устройства существенно увеличено коли: чество элементов, что усложняет устройство,Наиболее близким к изобретениютехническим решением является устройство, содержащее трехфазный выпрямитель, подключенный через зарядный тиристор к накопительномуконденсатору, к которому подключенанагрузка, .блок коммутации, состОящийиз тиристора, управляющий электродкоторого через цепь из последовательно включенных резистора, стабилитрона и диода подключен к резистивному делителю напряжения, включен-.ного через кС-цепь параллельнотрехфазному выпрямителю. Последовательно с шунтирующим тиристором вклю-чен токоограничивающий резистор.Устройство. содержит также элементы.защиты от коротких замыканий выпрямителя 21 . 65 Недостатки известного устройства заключаются в отсутствии контроля стабилизации напряжения накопительного конденсатора, усложнении конст-. рукции за счет. ввода в схему зарядного тиристора и дросселей в цепи первичной обмотки. Некоторая часть потребляемой устройством мощности теряется на резисторе в цепи шунтирующего тиристора, снижая КПД устройства.Целью изобретения является повышение надежности работы устройства.Поставленная цель достигается тем, что импульсное осветительное устройство с газоразрядными лампами, содержащее источник постоянного напряжения, зарядный дроссель, зарядный диод, накопительный конденсатор, И пар импульсных газораз-, рядных ламп, пороговый элемент; шунтирующий тиристор, развязывающий диод и блок поджига, состоящий из искрового разрядника накопительного конденсатора, блока поджига, генератора импульсов, импульсного трансфор матора с первичной.и вторичной обмотками, причем к выходу источника постоянного напряжения подключена цепь из последовательно соединенных зарядного дросселя, зарядного диода и накопительного конденсатора, па" раллельно которому подключены н цепей, состоящих из двух соединенных последовательно импульсных газоразрядных ламп, между которыми включен разделительный дроссель, вход порогового элемента подключен к аноду зарядного диода и к минусовому выводу источника постоянного напря,жения, а выход порогового элемента подключен к управляющему переходу шунтирующего тиристора, соединенного анодом с анодом зарядного диода, а катодом подключенного через развязывающий диод к катоду зарядного диода, бдна из обкладок шунтирующего конденсатора подключена к катоду шунтирующего тиристора, управляющий электрод искрового разрядника подключен к выходу генератора импульсов, один из выводов искровогоразрядника подключен к одной из обкладок накопительного конденсатора блока поджига, другая обкладка которого подключена к началу первичной обмотки импульсного трансформатора, конец которой подключен к другому выводу искрового разрядника, соединенному с минусовым выводом источника постоянного напряжения и с одним из выводов вторичной об.1 мотки импульсного трансформатора, снабжено й разделительными конденсаторами, каждый разделительный дроссель снабжен средним выводом, а зарядный дроссель снабжен дополнительным выводом, причем средний вывод каждого разделительного дрос1При достижении необходимого уровня напряжения заряда конденсатора 4 срабатывает пороговый элемент 11, который включает тиристор 12, шунтирующий через конденсатор .основную часть обмотки заряд- ного дросселя 2.Открываясь, тиристор 12 закорачивает основную часть обмотки зарядного дросселя 2 на шунтирующий конденсатор 13, заряженный до этогонапряжением источника 1, и этимсрывает резонансный заряд накопительного конденсатора 4. В связи спонижением напряжения на аноде диода5 3 дальнейший заряд накопительногоконденсатора 4 прекращается. Подвлиянием накопленной в дросселе2 магнитной энергии и напряженияна шунтирующем конденсаторе 13 ти 10 ристор 12 проводит ток, сначалаперезаряжая конденсатор 13,.а затемдополнительно заряжая его за счетмагнитной энергии, запасенной вдросселе 2, Ток через тиристор 12прекращается только после выравнивания потенциалов на силовых электродах тиристора 12.Одновременно с дополнительнымзарядом конденсатора 13 производится заряд накопительных конденсаторов 17 и 22 блока поджига 15. Сприходом .от генератора 23 импульса,запуска искрового разрядника 16он открывается и.через него в первичную обмотку 19 импульсного трансформатора 18 производится разряднакопительного конденсатора 17, ачерез дополнительную обмотку 21 "разряд конденсатора 22,Со вторичной обмотки 20 импульс 30 ного трансформатора 18 через разделительные конденсаторы 24 и 25 ичасти разделительных индуктивностей9 и 10 на газоразрядные лампы 5,6,7 и 8 подается короткий высоковольт 35 ный импульс для инициирования начального пробоя ламп. После зажиганиягазоразрядных ламп через них происходит сильноточный разряд накопительного конденсатора 4 с выде 4 лением в лампах световой энерг.После разряда накопительногоконденсатора 4 газоразрядные лампы 5,6,7 и 8 гаснут, так как индуктивности дросселя 2 и его части,включенной между источником 1 и45 конденсатором 13, имея значительную величину, обеспечивают замедление заряда батареи 4, перезаряда.конденсатора 13 и восстановлениеэлектрической пробивной прочности50 газоразрядных ламп.Начинается повторный цикл заряданакопительного конденсатора 4, ипроцесс работы .повторяется.Формирование длительности под 55 жигающего импульса производитсяпри резонансном разряде накопительного конденсатора 17 через искровойразрядник 16 и индуктивность первичной обмотки 19 импульсного трансформатора, имеющей для получениянеобходимой индуктивности определенное число витков. Для уменьшения длительности переднего фронта поджигающего импульса в блок поджига 15 введенб 1023 б 76 Заказ 4243/51 Тираж 845 ПодписноеЙ в ю в в П фПатент", г, ужгород, ул, Проектная, 4 ВНИИПИ Филиал второй конденсатор 22, емкость кото рого меньше емкости накопительного конденсатора 17, а в импульсныйтрансформатор 1 Э введена дополнительная обмотка 21, включенная через конденсатор 22 параллельно и встречно первичной обмотке 19 и имеющая по сравнению с обмоткой 19 меньшее число витков.Благодаря небопьшим величинам емкости конденсатора 22 и индуктивности обмотки 21 во время Формирования фронта поджигающего импульса ток в обмотке 20 сначала замедля-, ется.с получейием небольшого. обратного выброса, а затем после разряда конденсатора 22 резко возрастает до амплитудного значения, что приводит к увеличению крутизны фронта импульса.Длительность и спад импульса при этом остаются без изменения. Кроме того, подключение накопительного конденсатора 17 блока поджига непосредственно к катоду шунтирую-щего тиристора 12 позволяет производить поджиг газоразрядных ламп только в случае достижения на конденсаторах батареи 4 необходимогоуровня напряжения, т.е. при открывании тиристора 12, что повышаетнадежность устройства.5 Схема блока поджига при этомупрощена, благодаря отсутствию вней отдельного зарядного элемента,его роль здесь выполняет дроссель 2,Подключение вторичной обмотки 20 10 импульсного трансформатора черезразделительные конденсаторы 24 и 25к средним выводам разделительныхдросселей 9 и 10 наряду с устранением взаимного шунтирования газо разрядных ламп также упрощает устройство.Таким образом, применение импульсного осветительного устройства повышает надежность, улучшает тактикотехнические показатели и расширяетобласть применения устройства данного типа.Технико-экономический эффектможет быть получен за счет уменьшения затрат на изготовление устройства и эксплуатационных расходов.