Устройство для питания газоразрядной лампы

(51 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 07 эл,мощн ния и п тся с выполненбилизатоным вклюи лампы арал елич разоватечески сцепи обрходимом ания п 54) У ЯДНОЙ 57) И ПИТАНИЯ ГАЗОРАЗТРОЙСТВЛАМПЫ луатации ния ламп тания. П зователя менения напряжен печивает ни орот влен светол изобре ощност ксплуа й ото ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ленинградский электротехнический институт им В.И.Ульянова(56) Патент США У 3189790,кл, Н 05 В 41/26, 1965.Авторское свидетельство СССР9 496699, кл, Н 05 В 41/30, 1973. обретение относится к электпредназначено для питания дуговых ламп сверхвысокого я и м.б. использовано для чевых осциллографов. Цель ения - стабилизация светово путем стабилизации подводим ости. Необходимое для зажигаитания лампы напряжения созпомощью преобразователя, ного в виде импульсного стара мощности с последовательчением транзисторного ключа и дросселем, подключенным льно газоразрядной лампе.а напряжения на выходе преобля поддерживается автоматипомощью схемы управления и атной связи на уровне, необдля отбора от источника. пист,мощности в процессе экспустр-ва при изменении гореы и напряжения источника пиостоянство эл. КПД преобрав определенных пределах изнапряжения горения лампы и ия: источника питания обесподведение к лампе пост, при разгорании в процессе ации или при замене, 1 ил.9907 2 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1 133Изобретение относится к электротехнике и, в частности, касается устройства для питания газоразрядных короткодуговых.ламп сверхвысокого давления.Цель изобретения - стабилизация светового потока путем стабилизации подводимой мощности.На чертеже показана блок-схема устройства для питания гаэоразрядной лампы.Устройство состоит из источника 1 постоянного напряжения преобразоватвля 2 напряжения, подключенного входом к выходу источника 1 постоянного напряжения блока 3 поджига, подключенного входом к выходу преобразователя 2 напряжения, а выходом к первичной обмотке импульсного трансформатора 4, один вывод вторичной обмотки которого подключен к выводу 5 для подключения анода газоразрядной лампы, конденсатора 6 розжига, подключенного через токоограничивающий резистор 7 между выводом 8 для подключения катода газоразрядной лампы и вторым выводом вторичной обмотки импульсного трансформатора 4, Преобразователь 2 напряжения выполнен в виде импульсного стабилизатора мощности, состоящего из включенных последовательно между выходом источника 1 постоянного напряжения и общей шиной, дросселя 9, транзисторного ключа 10 и резистора 11. К общей точке дросселя 9 и транзисторного ключа 10 подключен анод диода 12, катод которого подключен к вторичной . обмотке импульсного трансформатора 4,Между катодом диода 12 и выходом источника 1 постоянного напряжения включен конденсатор 13 Фильтра, параллельно конденсатору 13 Фильтра включены последовательно соединенные резистор 14 и стабилитрон 15. Между выходом источника 1 постоянного напряжения и выводом 8 для подключения катода газоразрядной лампы включен дроссель 1 б Фильтра, а между общей точкой транзисторного ключа 10 и резистора 11 и выходом источника 1 постоянного напряжения включены последовательно два резистора 17 и 18, к общей точке которых подключен вход триггера Шмитта 19. Между входом триггера Шмитта 19 и общей шиной включен конденсатор 20. Выход триггера Шмитта 19 подключен к управляющему входу транзисторного ключа 10, а вывод для подключения источника питания триггера Шмитта 19 подсоединен к выходу стабилизатора 21 напряжения, подключенного входом к выходу источника 1 постоянного напряжения.Устройство работает следующимгобразом.При.включении источника 1 постоян" ного напряжения на выходе стабилизатора 21 напряжения появляется напряжение, прикладываемое к выводу для подключения источника питания триггера Шмитта 19. Поскольку в первый момент напряжение на конденсаторе 20 ниже порогового значения напряжения, триггер Шмитта 19 находится в одном из двух устойчивых состояний, которому соответствует открытое состояние транзисторного ключа 10. Через дроссель 9, транзисторный ключ 10 и резистор 11 начинает протекать ток, величина которого ограничивается индуктивностью дросселя 9, при этом в индуктивности дросселя 9 запасается энергия. По мере протекания тока через резистор 11 происходит дозарядка конденсатора 20 через резистор 17 и напряжение на нем увеличивается. При достижении порогового значения напряжения на конденсаторе 20 происходит переброс триггера Шмитта 19 во второе устойчивое состояние, которому соответствует закрытое состоя-. ние транзисторного ключа 10. После перехода транзисторного ключа 10 в закрытое состояние в индуктивности дросселя 9 возникает ЭДС самоиндукции, которая замыкается через диод 12 на конденсатор 13 фильтра. Как только напряжение на конденсаторе 13 фильтра становится больше напряжения стабилизации стабилитрона 15, через резистор 14 и стабилитрон 15 начинает протекать ток. Одновременно происходит уменьшение напряжения на конденсаторе 20 за счет его разряда через резисторы 17 и 11 до порогового значения напряжения, при котором происходит обратный переброс триггера Шмитта 19 в устойчивое состояние, соответствующее открытому состоянию транзисторного ключа 10. Таким образом, транзисторный ключ 10;работает в импульсном режиме, а скважность. и частота импульсов определяется сопротивлением нагрузки и напряжениемния постоянной мощности в соответствии с изменением падения напряженияна газоразрядной лампе и изменениемнапряжения источника 1 питания. Поскольку электрический КПД устройствав определенных пределах измененияэтих величин с достаточной точностьюможно считать неизменным, это обеспечивает стабилизацию мощности, подводимой к газоразрядной лампе, Изменение напряжения на выходе преобразователя 2 осуществляется изменениемдлительности открытого состояния транзцсторного ключа 10 при помощицепи обратной связи, образованнойрезисторами 11, 17 и 18 и конденсатором 20. На вход триггера Шмитта 19поступает проинтегрированная конденсатором 20 сумма напряжений с резистивных делителей 17 и 18 и резистора 11, соответствующих величине напряжения источника 1 питания и величине тока, отбираемого от него. Выбором соотношения сопротивлений резисторов 17, 18 и 11 можно обеспечить то, что сумма этих сигналов (в определенном диапазоне изменения напряжения источника 1 питания) с точностью до нескольких процентов будет соответствовать мощности, потребляемой устройством от источника 1 питания, Использование цепи обратной связи, включенной между источником 1 постоянногонапряжения и устройством, делаетвозможным работу импульсного регулятора напряжения с последовательнымвключением газоразрядной лампы итранзисторного ключа и дросселем,включенным параллельно газоразряднойлампе в релейном режиме. Формула изобретенияУстройство для питания газоразрядной лампы, содержащее источник 45постоянного напряжения, первый выводкоторого связан с общей шиной непосредственно, дроссель, включенный между другим выводом истОчника постоянного напряжения и первым выходом 50транзисторного ключа, второй выводкоторого связан в общей шиной, входподключен к блоку управления, первыйвывод связан через диод с первым выводом для подключения лампы, конденсатор, одной из обкладок подключенный к второму выводу источника постоянного напряжения, импульсный трансформатор, первичная обмотка которо 3 1339907источника 1 постоянного напряжения,При конкретно выбранных значенияхсопротивлений резисторов 11, 17 и 18и пороговых напряжений срабатывания5триггера Шмитта 19 средняя мощность,потребляемая устройством от источника 1 постоянного напряжения, поддерживается с определенной точностьюпостоянной путем автоматической подстройки скважности генератора управляющих импульсов - триггера Шмитта19 с помощью цепи обратной связи,состоящей из резисторов 11, 17 и 18и конденсатора 20, и не зависит вопределенных пределах от величинысопротивления нагрузки преобразователя 2 напряжения и напряжения источника 1 питанияВ начальный момент работы устройства нагрузкой преобразователя 2 напряжения являются последовательно соединенные резистор 14 и стабилитрон15. Суммарное сопротивление этойцепочки выбирается в несколько разбольше, чем внутренее сопротивлениегазоразрядной лампы в установившемся режиме, для того, чтобы напряжение на выходе преобразователя 2 вначальный момент в несколько разпревышало максимальное стационарное напряжение горения газоразрядной лампы и было достаточно для срабатывания блока поджига и зажиганиядугового разряда и газоразрядной35лампе, После заряда конденсатора 13фильтра и конденсатора 6 розжигасрабатывает блок 3 поджига и на вторичной обмотке импульсного трансформатора 4 наводится высоковольтныйимпульс, который через конденсатор6 розжига и резистор 7 прикладывается к лампе и приводит к пробою газоразрядного промежутка. После разряда конденсатора 6 розжига черезтокоограничивающий резистор 7 и конденсатора 13 фильтра через дроссель16 фильтра и образования дуговогоразряда прохождение тока через резистор 14 и стабилитрон 15 прекращается, поскольку напряжение стабилизации стабилитрона 15 выбираетсячуть больше, чем максимально возможное падение напряжения на газоразрядной лампе. Величина тока, протекающего. через лампу, регулируется спомощью преобразователя 2 напряженияна уровне, необходимом для отбораот источника 1 постоянного напряже1339907 Составитель С.Яковле Редактор А,Ворович Техред М.Ходанич Корректор В,Братягам сное Тираж 801осударственногоелам изобретенийМосква Ж, Рауш каз 4352/56ВНИИПИ Подта СССРрытийнаб., д. н о 03 к роизводственно-полиграфическое предприятие, г,уж л,Проектна го соединена с блоком поджига, авторичная включена в цепь питаниялампы, стабилитрон, одним из выводовподключенный к второму выводу источника постоянного напряжения, второйвывод для подключения лампы, о т л ич а ющ е е с я тем, что,с цельюстабилизации светового потока путемстабилизации подводимой мощности,введен дополнительный дроссель, пятьрезисторов, два дополнительных конденсатора и стабилизатор напряжения,а блок управления выполнен в видетриггера Юмитта, вход питания которого через стабилизатор напряжениясвязан с выходом источника постоянного напряжения, а управляющий входсоединен через первый резистор с вторым выводом источника постоянногонапряжения, через первый дополнительный конденсатор с общей шиной и через второй резистор с вторым выводомтранзисторного ключа, связанного собщей шиной через третий резистор,второй вывод стабилитрона подключенчерез четвертый резистор к второйобкладке основного конденсатора исвязан с первым выводом для подключения лампы и первой обкладкой второго дополнительного конденсатора,другая обкладка которого через пятыйрезистор связана с вторым выводомдля подключения лампы, который черездополнительный дроссель связан свторым выводом источника постоянногонапряжения.