Устройство для питания импульсной газоразрядной лампы Советский патент 1983 года по МПК H05B41/30 

2. Устройство по п.1, о т л и ч aю щ е е с я тем, что управляющий электрод тиристора подключен к выходу датчика тока разрядного импульса.

3. Устройство .пъ П.1, о т л и чающееся тем, что управляющий электрод тиристора подключен к выходу фотодатчика излучения импульсной газоразрядной лампы.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ИМПУЛЬСНОЙ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ, содержащее генератор импульсов с блоком поджига, источник тока дежурной дуги, дрюссель, разделительный диод и. источник напряжения, причем генератор импульсов подключен одним из выходов к Ёыводам для подключения катода и анода импульсной газоразрядной лампы, источник Тока дежурной дуги подключен р „ . :: ---положительным полюсом к выводу для присоединения анода импульсной газоразрядной лампы, а отрицательным полюсом через дроссель подключен к като-v ду разделительного диода, анод которого подключен к выводу для присоединения катода импульсной газоразрядной лампы, положительный полюс источн ка напряжения соединен с положительным полюсом источника тока дежурной дуги, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы .устройства, оно снабжено тиристором, причем анод тиристора подключен к отрицательному полюсу источника напряо S жения , катод тиристора подключен к катоду разделительного диода, а уп- О) равляющий электрод тиристора- подключен к другому выходу генератора импульсов.

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 зажиганием лампы и сохранение требуемой величины тока в нем во время действия мощного разрядного импульсе ij .

.Недостаток этого устройства состоит в его сложности и малой надежности

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее генератор импульсов с блоком зажигани, источник тока дежурной дуги с дросселем на выходе, подключенный через разделительный диод вентиль) к источнику напряжения, в качестве которого используют фильтр питания источника тока дежурной дуги или фильтр питания генератора импульсов 2j .

В 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.

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

лампе возрастает до сотен и тысяч ампер, а сопротивление лампы уменьшается до долей ома.

По окончании мощного импульса, ток

через лампу уменьшается до уровня тока дежурной дуги, при э.том сопротивление лампы начинает возрастать. Однако в силу нелинейности и инерционности процессов в газовом промежутке

увеличивающееся сопротивление лампы не только достигает значение, имевшееся при дежурной дуге ранее, но и некоторое время превышает его, а затем становится равным начальному

значению, т.е. наблюдается всплеск сопротивления лампы.

Такой всплеск связан с различной скоростью спада давления и скоростью деионизации газа в лампе по окончании

жэщного импульса. Всплеск появляется при. укорочении заднего фронта мощного импульса по сравнению с передним фронтом последнего. Величина всплеска возрастает с увеличением амплитуды

разрядного тока, а также по мере вырабатывйния ресурса лампы.

Зависимость сопротивления от тока обусловливает особенности работы устройств для питания импульсных газоразрядных ламп.

Источник дежурной дуги в устройстве должен обеспечивать неизменный ток при всех изменениях сопротивления лампы, в том числе и при всплеске

сопротивления по окончании мощного разрядного импульса.

С увеличением амплитуды разрядного тока всплеск сопротивления и падение напряжения на последнем, вызванное током дежурной дуги, становится все больше, и падение напряжения сравнивается со значением на выходе узла Источник напряжения. В этом случае вентиль открывается, ток дежурной дуги переходит из лампы в источник напряжения, а лампа погасает. Погасание лампы является следствием ненадежной работы известного уст ройства при увеличении амплитуды тока разрядного импульса. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства. Поставленная цель достигается тем что устройство для питания импульсной газоразрядной лампы, содержащее генератор импульсов с блоком поджига источник тока дежурной дуги, дроссель, разделительный диод и источник напряжения, причем генератор импульсов подключен одним из- выходов к выводам для подключения катода -и анода импульсной газоразрядной лампы, источник тока дежурной дуги подключен , положительным полюсом к выводу для присоединения анода импульсной газоразрядной лампы, а отрицательным полюсом через дроссель подключен-к- катоду разделительного диода, анод которого подключен к выводу для присоединения катода импульсной газоразрядной лампы, положительный полюс источника напряжения соединен с положйтельным полюсом источника тока дежур ной дуги, снабжено тиристором, гпричем анод тиристора подключен к отрицательному полюсу источника напряжения катод тиристора подключен к катоду разделительного диода, а управдяющий элек трод тиристора может быть подключен к другому выходу генератора импульсов, к выходу датчика тока разрядного импульса, или к выходу фотодатчика излучения импульсной газоразрядной лампы. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства. Оно содержит генератор импульсов 1 источник тока 2 дежурной дуги с дросселем 3,, подключенным через диод 4 к лампе 5, а через тиристор 6 - к источнику напряжения 7. Штриховой линией показано подключение тиристора 6 к генератору 1 для управления тиристором 6 от генератора 1. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии лампа 5 не За зажжена, её сопротивление составляет десятки мегаом. Напряжение в точке со единения катодов диода k и тиристора 6 равно напряжению холостого хода ис 1 124 точника тока 2. Ток в дросселе 3 и падение напряжения на нем близки к нулю. При подаче от генератора 1 управляющего сигнала на тиристор 6 последний открывается, и в цепи 2-3-6-7-2 устанавливается ток, величина которого определяется источником 2-. Напряжение на общей точке катодов диода 4 и тиристора 6 устанавливается на уровне источника 7. При подаче на лампу 5 зажигающего импульса от генератора 1 лампа 5 пробивается, а ее сопротивление В этот уменьшается до десятков ом. момент открывается диод k, и ток источника 2 переходит в цепь 2-3--5-2. Падение напряжения на лампе 5 от тока источника 2 составляет десятки вольт. Это же напряжение действует на катоде тиристора 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 напряжения на лампе 5 увеличивается, а ее сопротивление уменьшается до долей ома, в время от генератора 1 поступает сигнал управления на тиристор 6. Увеличение падения напряжения на лампе 5 приводит к уменьшению тока через нее от источника 2. Напряжение в точке соединения катодов диода t и тиристора б за счет энергии, накопленной в дросселе, а также за счет источника 2 возрастает, стремясь поддержать ток в лампе 5. Однако когда это напряжение достигает уровня источника 7, открывается тиристор 6, ток источника 2 переходит в цепь 2-3-6-7-2, а напряжение в точке соединения катода k и тиристора 6. фиксируетсяна уровне источника 7. При дальнейшем увеличении падения напряжения на лампе 5 диод t оказывается под воздействием обратного напряжения, вследствие чего он закрывается. В момент окончания разрядного импульса падение напряжения на лампе 5 уменьшается, а ее сопротивление сохраняет малое значение. При этом диод оказывается под воздействием прямого напряжения и открывается, а ток источника 2 вновь переходит в цепь 2-3-4-5-2. Падение напряжения на лампе 5 от тока источника 2 вследствие малого сопротивления лампы 5 мало. Это же напряжение (диод открыт) присутствует на катоде тиристора 6, а на его аноде имеется напряжение источника 7. В результате приложения обратного напряжения тиристор 6 закрывается. Спустя некоторое время по окончании разрядного импульса сопротивление лакм1ы 5 значительно возрастает (всплеск сопротивления. Вследствие этого ток через лампу 5 стремитс уменьшиться. Однако напряжение, приложенное к лампе 5 через открытый диод .1, увеличивается за счет энерги дросселя 3 и источника 2 и поддерживает неизменное значение тока дежур-ной дуги, По окон ;ании всплеска сопротивление лампы 5 уменьшается и принимзат значение, которое было до воздействия разрядного импульса. НапряжсмИй на лзмпе 5 также уменьшается, сохраняя неизменный 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 ограни чивать уровень напряжения. Вследствие этого обеспечивается надежное поддержание в лампе тока дежурной дуги при всплесках сопротивления и во всех остальных режимах. Экономический эффект при использовании изобретения обеспечивается за счет уменьшения эксплуатационных расходов.