Устройство для питания импульсной газоразрядной лампы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 10422 2 з(51) Н 05 В 4 нЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОБРЕТЛЬСТВУ ИЕ ИЗ ОРСИОМУ К(21) 3219796/24-07 положительным полюсом к выводу для (гг) 17.1 г.80 присоединения анода импульсной газо- (46) 15.09.83. Бюл. У 34 , разрядной лампы, а отрицательным полю. . (72) Л.П.Иванов и Ю,А,Ганшин сом через дроссель подключен к като- (53) 621,327.032,4(088,8) : " ду разделительного диода анод кото- (56) 1. Авторское свидетельство СССР. рого псцключен к выводу для присоеди- У 646695, кл. Н 02 В 41/30, 1980, " нения катода импульсной газоразрядной2, Авторское свидетельство СССР лампы, положительный полюс источника по заявке й 2859209/24-07, напряжения. соединен с положительным кл. Н 05 В 41/3 О, 1980. полюсом источника тока дежурной дуги, (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ о т л и ц а ю щ е е с я тем, цто, сИМПУЛЬСНОЙ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ, содер- целью повышения надежности работы жащее генератор импульсов с блоком.устройства, оно снабжено тиристором, поджига, истоцник тока дежурной дуги, . причем анод тиристора подключен к отдроссель, разделительный диод и. ис- рицательному полюсу источника напряточник напряжения, причем генераторжения, катод тиристора подключен к щ импульсов подключен одним из выходов катоду разделительного диода, а уп- . к выводам для подключения катода и равляющий электрод тиристора подклю/анода импульсной газоразрядной лампы, чен к другому выходу генератора им- С источник тока дежурной дуги подключен пульсов Г10 Й 2212 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано например в модуляторах ламп накачки лазеров и в других устройствах с импульсными газоразрядными лампами.Известно устройство для питания импульсной газоразрядной лампы, содержащее генератор импульсов, блок поджига, источник тока дежурной дуги и контур с дросселем, обеспечивающий ток в дросселе перед начальным зажига. нием лампы и сохранение требуемой величины тока в нем во время действия мощного разрядного импульса 1,Недостаток этого устройства состоит в его сложности и малой надежности.Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее генератор импульсов с блоком зажигани 1, источник тока дежурной дуги с дросселем на выходе, подключенный через раз. делительный диод вентиль к источнику напряжения, в качестве которого используют фильтр питания источника тока дежурной дуги или фильтр питания генератора импульсов 12В этом устройстве перед зажиганием лампы ток в дросселе запасается и сохраняется во время действия разрядного импульса на требуемом уровне за счет протекания по цепи источник тока - дроссель - вентиль - источник напряжения - источник тока,С увеличением амплитуды разрядного тока "всплеск" сопротивления и па 40 дение напряжения на последнем, вызванное током дежурной дуги, становитсявсе больше, и падение напряжениясравнивается со значением на выходеузла "Источник напряжения",45 В этом случае вентиль открывается,ток дежурной дуги переходит из лампы 2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что управляющий электрод тиристора подключен к выходу датчика тока разрядного импульса. Простота схемы и высокий КПД являются достоинствами устройства. Однако оно не обеспечивает достаточную надежность работы, поскольку не всегда обеспечивает устойчивую дежурную дугу из-за того, что сопротивление лампы нелинейно зависит от протекающего через нее тока. В частности, если через лампу течет небольшой ток дежурной дуги ( порядка ампера), то сопротивление лампы составляет десятки ом (начальное значение). При воздействии импульса от мощного генератора ток в 3. Устройство пь п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что управляющий электрод тиристора подключен к выходу фотодатчика излучения импульсной газоразрядной лампы,лампе возрастает до сотен и тысячампер, а сопротивление лампы уменьшается до долей ома.По окончании мощного импульса, ток 5 через лампу уменьшается до уровня тока дежурной дуги, при этом сопротивление лампы начинает возрастать. Однако в силу нелинейности и инерционности процессов в газовом промежуткеувеличивающееся сопротивление лампыне только достигает значение, имевшееся при дежурной дуге ранее, но инекоторое время превышает его, азатем становится равным начальному 15 значению, т.е. наблюдается "всплеск"сопротивления лампы.Такой "всплеск" связан с различнойскоростью спада давления и скоростьюдеионизации газа в лампе по окончании 20 мощного импульса. "Всплеск" появляется.при.укорочении заднего фронта мощного импульса по сравнению с переднимфронтом последнего. Величина "всплеска" возрастает с увеличением амплитуды 25 разрядного тока, а также по мере вырабатывания ресурса лампы.Зависимость сопротивления от токаобусловливает особенности работы устройств для питания импульсных газо. разрядных ламп.Источник дежурной дуги в устройстве должен обеспечивать неизменный токпри всех изменениях сопротивлениялампы, в том числе и при "всплеске"сопротивления по окончании мощногоразрядного импульса.в источник напряжения, а лампа погасает.Погасание лампы является следствием ненадежной работы известного устройства при увеличении амплитуды токаразрядного импульса.Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.Поставленная цель достигается тем,что устройство для питания импульсной газоразрядной лампы, содержащеегенератор импульсов с блоком поджига,источник тока дежурной дуги, дроссель, разделительный диод и источникнапряжения, причем генератор импуль" 15сов подключен одним из выходов к выводам для подключения катода и анодаимпульсной газоразрядной лампы, источник тока дежурной дуги подключен .положительным полюсом к выводу для 20присоединения анода импульсной газоразрядной лампы, а отрицательным полюсом через дроссель подключенк катоду разделительного диода, анод которого подключен к выводу для присоединения катода импульсной газоразрядной лампы, положительный полюс ис"точника напряжения соединен с положительным полюсом источника тока дежурной дуги, снабжено тиристором, причем З 0анод тиристора подключен к отрицательному полюсу источника напряжения,катод тиристора подключен к катоду разделительного диода, а управпяющий электрод тиристора может быть подключен к35другому выходу генератора импульсов, квыходу датчика тока разрядного импуль-са, или к выходу фотодатцика излучения импульсной газоразрядной лампы,На чертеже представлена принци 40пиальная электрическая схема устройства.Оно содержит генератор импульсов 1,источник тока 2 дежурной дуги с дросселем 3, подключенным через диод 4 к45лампе 5, а через тиристор 6 - к источнику напряжения 7;Штриховой линией показано подклю"чение тиристора 6 к генератору 1 дляуправления тиристором 6 от генератора 1.50Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии лампа 5 не заэажжена, ее сопротивление составляет 55 десятки мегаом. Напряжение в точке со единения катодов диода 4 и тиристора 6 равно напряжению холостого хода ис/ 1042212 4точника тока 2, Ток в дросселе 3 ипадение напряжения на нем близки кнулю.При подаче от генератора 1 управляющего сигнала на тиристор 6 последний открывается, и в цепи 2-3-6-7-2устанавливается ток, величина которого определяется источником 2;Напряжение на общей точке катодовдиода 4 и тиристора 6 устанавливается на уровне истоцника 7.При подаче на лампу 5 зажигающегоимпульса от генератора 1 лампа 5"пробивается", а ее сопротивлениеуменьшается до десятков ом. В этотмомент открывается диод 4, и ток источника 2 переходит в цепь 2-3-4-5-2,Падение напряжения на лампе 5 от токаисточника 2 составляет десятки вольт,Это же напряжение действует на катодетиристора 6, на его аноде имеется более высокое напряжение источника 7,вследствие чего тиристор 6 закрывается. Лампа 5 удерживается в проводящем состоянии током источника 2.При поступлении разрядного импульса от генератора 1 падение напряженияна лампе 5 увеличивается, а ее сопротивление уменьшается до долей ома, вэто время от генератора 1 поступаетсигнал управления на тиристор 6.Увеличение падения напряжения налампе 5 приводит к уменьшению тока .через нее от источника 2. Напряжениев точке соединения катодов диода 4 итиристора 6 за счет энергии, накопленной в дросселе, а также за счетисточника 2 возрастает, стремясь поддержать ток в лампе 5..Однако когда это напряжение достигает уровня источника 7, открываетсятиристор 6, ток источника 2 переходитв цепь 2-3-6-7-2, а напряжение в точке соединения катода 4 и тиристора 6фиксируется на уровне источника 7.При дальнейшем увеличении падения напряжения на лампе 5 диод 4 оказывается под воздействием обратного напря",жения, вследствие чего он закрывается,В момент окончания разрядного импульса падение напряжения на лампе 5уменьшается, а ее сопротивление сохраняет малое значение, При этом диод 4оказывается под воздействием прямогонапряжения и открывается, а ток источника 2 вновь переходиг в цепь2-3-4-5-2, Падение напряжения на лам"пе 5 от тока источника 2 вследствие1012212 Составитель Л,ШиловТехред Т,Матоцка Корректор О.Тигор1 Редактор НШвыдкая Заказ 7150/59 Тираж 8,"5 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. М/5филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, Й малого сопротивления лампы 5 мало,Это же напряжениедиод ч открыт)присутствует на катоде тиристора 6,а на его аноде имеется напряжениеистоцника 7. В результате приложения обратного напряжения тиристор 6закрывается.Спустя некоторое время по окончании разрядного импульса сопротивление лампы 5 значительно возрастает(всплеск сопротивления , Вследствие этого ток через лампу 5 стремитсяуменьшиться, Однако напряжение, приложенное к лампе 5 через открытыйдиод 1 увеличивается за счет энергии 15дросселя 3 и источника 2 и поддерживает неизменное значение тока дежур 1-ой ду и,Пс окон-внии всплеска сопротивление ламгы 5 уменьшается и принимает ,значение, которое было до воз,ел.",твя разрядного импульса. Напря- иа и: лампе 5 такие уменьшается,сохраняя неизменнье величину тока через лампу 5,Сигнал, поступающий на тиристор 6 с началом разрядного импульса, формируется генератором 1, Этот сигнал может быть сформирован датчиком тока разрядного импульса или фотодатчиком излучения лампы 5.Таким образом, увеличение напряжения на лампе 5 при "всплеске" ее сопротивления происходит беспрепятственно, так как закрытый в это время тиристор 6 не позволяет источнику 7 ограничивать уровень напряжения.Вследствие этого обеспечивается надежное поддержание в лампе тока дежурной дуги при "всплесках" сопротивления и во всех остальных режимах. Зкономический эффект при использовании изобретения обеспечивается за счет уменьшения эксплуатационных расходов,