Устройство для стабилизации светового потока газоразрядной лампы Советский патент 1984 года по МПК H05B41/392 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в осветительной аппаратуре с газоразрядными лампами, где требуется высокая стабильность светового потока. Известно устройство, стабилизирующее световой поток газоразрядных ламп за счет стабилизации электрического тока, протекающего через газоразрядную лампу. В этом устройстве последовательно с газоразрядной лампой и регулирующим элементом включается эталонный резистор, с которого электрический сигнал поступает на усилитель, где он сравнивается с эталонным напряжением, и усиленный сигнал рассогласования подается на регулирующий элемент. Тем самым ток через газоразрядную лампу подцержива ется постоянным, а следовательно, ос тается неизменным и световой поток И Недостаток этого устройства состоит в ограниченной мощности стабилизатора из-за применения электронных ламп в качестве регулирующего элемента. Наиболее близким к изобретению является уст ойство для стабилизации светового прток газоразрядной лампы, содержащее регулирующий элемент стабилизатора напряжения, регулирующий элемент стабилизатора тока, датчик тока, делитель напряжения усилитель связи по напряжению с источником эталонного напряжения, причем регулирующий элемент стабилизатора напряжения и регулирующий.элемент стабилизатора тока соединены последо вательно и подключены между первым выводом для подключения к источнику постоянного напряжения и первым выво дом для подключения газоразрядной лампы, датчик тока включен между вто рым выводом для присоединения к источнику постоянного напряжения и вто рым выводом для подключения газоразрядной лампы, выход датчика тока под ключен к управляющему входу регулирующего элемента стабилизатора тока делитель напряжения подключен входом к выходу регулирующего элемента стабилизатора напряжения, управляющий -. вход которого подключен к выходу уси лителя обратной связи по напряжению 2 . При изменении питающего напряжения или внутреннего сопротивления газоразрядной лампы за счет нестационарности плазмы изменяется общий ток цепи. Изменение этого тока, т.е. сигнала рассогласования, через усилитель подается на регулирующий элемент, вследствие чего изменяется его внутреннее сопротивление и тем самым поддерживается стабильным ток. Ввиду того, что значение светового потока прямо пропорционально току в лампе, световой поток остается неизменным. Существенным недостатком прототипа является то, что при длительной работе световой поток газоразрядной лампы монотонно изменяет свою интенсивность. Несмотря на то, что в схеме применен термокомпенсированный стабилизатор, который собран на стабилитроне в совокупнойти с балансным каскадом усилителя постоянного тока, изменение светового потока происходит за счет разогрева регулирующих транзисторов, установленных на теплоотводящих радиаторах. С изменением температуры транзисторов изменяются их параметры, особенно сильно изме;няется обратный ток коллекторного перехода Зцд, величина которого опреде- ; ляется тепловой генерацией носителей и возрастает по экспоненте с увеличением температуры. Изменение тока Зцо приводит к смещению вольтамперных характеристик в область больших токовJ il j- 3 gjT.e. режим работы транзистора с температурой изменяется. В отдельных случаях изменениеЗко может привести к нарушению нормальной работы устройства. Поэтому в устройствах, предназначенных для работы в условиях изменяющихся температур транзистора, необходимо учитывать изменение Ь температурой тока и принимать меры для стабилизации рабочей точки. Увеличение тока с температурой в свою очередь приводит к дополнительному разогреву транзистора, что опять-таки приводит к увеличению тока и еще большему разогреву и т.д. Возникает так называемая тепловая обратная связь, которая приводит к изменению внутреннего сопротивления транзистора и может даже привести к выходу его из строя. . При работе устройства происходит разогрев регулирующих транзисторов. С разогревом изменяются их динамические характеристики и при этом медленно и монотонно изменяется ток, протекающий через газоразрядную лампу, а следовательно, и световой поток . Целью изобретения является улучшение долговременной стабилизации светового потока газоразрядной лампы. Поставленная цель достигается тем, что устройство для стабилизации светового потока газоразрядной лампы, содержащее регулирующий элемент стабилизатора напряжения, регулирующий элемент стабилизатора тока, датчик тока, делитель напряжения, усилитель обратной связи по напряжению с источником эталонного напряжения, причем регулирующий элемент стабилизатс а , напряжения и регулирующий элемент стабилизатора тока соединены последбвательно и подключены между первым выводом для подключения к источнику постоянного напряжения и первым выводом для подключения газоразрядной лампы, датчик тока включен между втО рым выводом для присоединения к источнику постоянного напряжения и вто рым выводом для подключения газоразрядной лампы, выход датчика тока под ключен к управляющему входу регулирующего элемента стабилизатора тока, делитель напряжения подключен входсМ к выходу регулирующего элемента стабилизатора напряжения, управляющий вход которого подключен к выходу усн лителя обратной связи па напряжению, снабжено датчиком температуры регули рующего элемента стабилизатора тока и сумматором с двумя входами и одним выходом, причем выход датчика температуры регулирующего элемента стабилизатора тока связан с одним из входов сумматора, другой вход которого, подключен к выходу делителя напряжения, а выход сумматора подключен к входу усилителя обратной связи по напряжению. На чертеже представлено предларае мое устройство. Устройство для стабилизации свето вого потока газоразрядн1ай лампы содержит вьшрямитель 1, регулирующий элемент 2 стабилизатора напряжения, регулирующий элемент 3 стабилизатора тока, датчик тока, состоящий из эталонного резистора 4 и делителя 5, делитель напряжения б, усилитель обратной связи по напряжению 7 с источником эталонного напряжения 8, датчик 9 температуры регулирующего элемента 3 стабилизатора тока с усилителем 10 и сумматор 11 с двумя входами и одним выходом, причем регулирукшдий элемент 2 стабилизатора напряжения и регулирующий элемент 3 стабилизатора тока соединены последовательно и подключены между первьм выводом для подключения к источнику постоянного напряжения 1 и первым выведем для подключения газоразряд НОЛ лампы, датчика тока включен между вторым выводом для присоединения к источнику постоянного напряжения и вторым выводом для подключения газоразрядной лампы 12, выход датчика тока подключен к управляющему входу регулирующего элемента 13 стабилизат тора тока, делитель напряжения 6 подключен входом к выходу регулирующего элемента 2 стабилизатора напряжения , управляющий вход которого подключен к выходу усилителя 7 обратной связи по напряжению, выход датчика температуры регулирующего элемента стабилизатора тока связан с одним из входов сумматора 11, другой вход которого подключен к выходу делителя напряжения б, а выход сумматора 11 подключен к входу усилителя 7 обратной связи по напряжению. Устройство работает следукнцим образом. Постоянное напряжение с выпрямителя 1 через регулирующий элемент 2 стабилизатора напряжения подается на вход стабилизатора Тока 3-5. Сигнал с делителя б поступает на вход супинатора 11, на другой вход которого поступает сигнал с датчика температуры 9 через усилитель 10 с регулируемым коэффициентом усиления. С выхода сумматора 11 сигнал поступает на вход усилителя 7 обратной связи по напряжению. Тем самым Образуется обратная связь между изменением температуры транзисторов регулирующего элемента 8 стабилизатора тока и изменением напряжения на его входе. За счет обратной связи поддержи вается постоянной температура на регулирующем элементе, и входные дина|Лшческие характеристики транзисторов остаются неизменными. Вследствие этого значительно снижается изменение светового потока газоразрядной лампы. Дополнительным преимуществсмм предлагаемого устройства является то, что оно позволяет исключить влияние температуры окружающей среды на стабильность тока и соответственно светового потока газоразрядной лампы. Экономический эффект при использовании устройства достигается за счет уменьшения эксплуатацион1алх расходов.

11

$

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ СВЕТОЮГО ПОТОКА ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ,, содержащее регулирующий элемент стабилизатора напряжения, регулирующий элемент стабилизатора тока, датчик . тока, делитель напряжения, усилитель обратной связи по напряжению с источником эталонного напряжения, причем регулирующий элемент стабилизатора напряжения и регулирующий элемент стабилизатора тока соединены последовательно и подключены между первым выводом для подключения к источнику. постоянного напряжения и первым выводом для подключения газоразрядной лампы, датчик тока включен между вторым выводом для присоединения к источнику постоянного напряжения и вторым выводом для подключения газоразрядной лампы, выход датчика тока подключен к управляющему входу регулирующего элемента стабилизатора тока, делитель напряжения подключен входом к выходу регулирующего элемента стабилизатора напряжения, управляющий вход которого подключен к выходу усилителя обратной связи по напряжению, отличающееся тем, что, с целью улучшения долго- временной стабилизации светового по- jg тока, оно снабжено датчиком темпе(Л ратуры регулирующего элемента стабилизатора тока и сумматором с двумя входами и одним выходом, причем выход датчика температуры регулирующего элемента стабилизатора тока свя- 5 зан с одним из входов сумматора, дру гой вход которого подключен к выходу делителя напряжения, а выход сумматора подключен к входу усилителя обэо ратной связи по напряжению. ел ел :О