Устройство для питания газоразрядной лампы Советский патент 1986 года по МПК H05B41/231 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания, например, короткодуговых ртутных ламп сверхвысокого давления . Цель изобретения - повышение надежности устройства путем автоматического регулирования тока газоразряной лампы по оптимальному не линейному закону в зависимости от изменения напряжения на ней при зажигании, в период разгораьшя в процессе эксплуатации. На фиг. 1 показано устройство дл питания газоразрядной лампы; на фиг. 2 - зависимость изменения тока через лампу 1 при изменении напря жения на ней и , обеспечиваемая при л помоиц- устройства. Устройство для питания газоразрядной лампы (фиг. 1) содержит ис точник 1 постоянного напряжения, гулируемый преобразователь 2 напряже ння , подключенный входом к выходу ист ника 1 постоянного напряжения, а выхо дами - соответственно к отрицательной и первой положительной шинам, резистивный датчик 3 тока, подключенный между первой и второй положительными шинами, резистивный дели тель 4 напрял ения, одним из выводов подключенный к второй положительной шине, а средней точкой связанный с управляющим входом регулируемого преобразователя 2 напряжения, нелинейный функциональный преобразователь 5 на трех стабилитронах 6,1 6,3, четырех последовательно включенных резисторах 7,1 - 7,4, свободный вывод резистора 7,1 подсоединен к отрицательной шине, а свободный вывод резистора 7,4 - к втор му выводу резнстивного делителя 4 напряжения, и пягам резисторе 7,5, к общей точке резисторов 7,2 и 7,3 подключен через резистор 7,5 анод стабилитрона 6,1, к общей точке резисторов 7,3 и 7,4 - анод стабилитрона 6,,2, катоды стабилитронов 6,1 и 6,2 подсоединены к второй положительной шине, к общей точке резисторов 7,1 и 7,2 подключен анод стабилитрона 6,3, катод которого подсоединен к свободному выводу резистора 7,4, Устройство работает следующим образом. 622 При напряжении на нагрузке меньшем, чем и стабилитроны 6.1 - 6.3 закрыты и сигнал обратной связи, подаваемый на управляющий вход регулируемого преобразователя 2 напряжения, определяется суммой сигналов, снимаемых с резистивного датчика 3 тока и резистивного делителя 4 напряжения, подключенного к отрицательной шине последовательно с резисторами 7,1 - 7,4, что обусловливает регулировку тока 1ц нагрузки по прямой АБ (фиг. 2). При увеличении напряжения на нагрузке до значения U, (точка Ь , фиг, 2) падение напряжения на последовательно включенных резистивном делителе 4 напряжения и резисторах 7.3 и 7,4 становится равным напряжению стабилизации стабилитрона 6,1, Стабилитрон 6,1 открывается и при дальнейшем повышении напряжения на нагрузке большем, чем Цд., последовательно включенные резистор 7,5 и стабилитрон 6.1 шунтируют резистивный делитель 4 и резисторы 7,3, 7,4, обеспечивая излом прямой АБ в точке Б и измене1-ше тока нагрузки при дальнейшем повьШ1ении напряжения на нагрузке по прямой БГ (фиг, 2). В-точке Г J соответствующей напряжению на нагрузке U , напряжение на последовательно включенных резистивном делителе 4 и резисторе 7,4 становится равным напряжению стабилизации стабилитрона 6.2, Последний открывается, обеспечивая излом прямой БГ в точке Г и регулировку тока при дальнейшем повышении напряжения на нагрузке большем, чем Ufv по прямой ГД (фиг, 2), Прямая ГД идет параллельно оси абсцисс, обеспечивая, протекание постоянного тока через нагрузку на зтом участке чуть большего, чем I точке Д при напряжении на нагрузке, равном Ujt падение напряжения на последовательно включенных резисторах 7.2 - 7.4 становится равным напряжению стабилизации стабилитрона 6,3, Последний открывается, обеспечивая резкий излом в точке Д и соответственно резкий спад тока нагрузки до нуля при изменении напряжения на нагрузке от U .,до U, , по TOijH: я,, f прямой ДЕ (фиг, 2), В начальный момент работы устройства на нагрузку в виде короткодуговой ртутной лампы СВД, после включения источника 1 постоянного напряжения на выходе регулируемого преобразователя 2 напряжения появляется напряжение холостого хода U , величина которого с помощью цепи обратной связи, образованной резистивным датчиком 3 тока резистивным делителем 4 напряжения и нелинейным функциональным преобразователем 5, стабильно поддерживается на уровне несколько большем, чем минимально необходимое для зажигания в газоразрядной лампе дугового разряда U-axc точка и, фиг. 2).

По7ле зажигания дугового разрягэ гап г- ;1Ш€; на газоразрядной пампе лезко падает с U . д6 U,,, , гпе Uj, падение напряжения в :.;олодной при низком давлеНИИ наполняющих ее паров ртути, а ток через лампу поддерживается на уровне не меньшем , при котором еще возможно существование дугового разряда (ломаная АБВГД, фиг, 2). В .период разгорания газоразрядной лампы разрядный ток регулируется по прямой АБ (фиг. 2) при возрастании напряжения на ней от до (J , что обеспечивает подвод клампе мощности, необходимой для ее надежного и быстрого разгорания. При резких увеличениях напряжения на лампе в этот период до U. регулирование разрядного тока осуществляется по прямой ГД (фиг. 2), обеспечивая протекание через нее тока не меньше, чем .

В установившемся р-ежиме работы лампы после ее разгорания напряжение на ней в процессе срока службы монотонно возрастает от U до U , При этом ток лампы изменяется по прямой &Ь (фиг, 2), обеспечивая поддерл ание в ней номинальной мощности в течение всего срока ее службы.

Таким образом, данное устройство автоматически обеспечивает кусочнолинейную аппроксимацию требуемого нелинейного закона регулирования тока лампы в зависимости от напряжения на газоразрядном промежутке в момент зажигания, при разгорании и в установившемся режиме. Это позволяет повысить надежность зажигания в лампе дугового разряда, исключить случайные погасания в процессе разгора- ния и в установившемся режиме работы

лампы, обеспечивает малую потребляемую мощность на холостом ходу, пока лампа еще не зажглась (или при незажигании лампы вследствие выхода ее из строя). Устройство не требует подстройки при замене лампы, а такж позволяет увеличить срок службы лампы при ее продолжительной эксплуатации за счет автоматического поддержания на ней номинальной мощности при изменении гапряжения первичного источника питания и напряжения горения. Кроме того, схемная реализация предложенного устройства достаточно проста.

Использование устройства для питания короткодуговых ртутных ламп типа ДРШ 100-2 в специальных светолучевых осциллографах с питанием от автномных источников постоянного тока, работающих в режиме частых включений, позволяет существенно повысить надежность регистрации информации.

Формула изобретения

Устройство для питания газоразрядной лампы, содержащее источник постоянного напряжения, регулируемый преобразователь напряжения, подключенный входом к выходу источника постоянного напряжения, а выходами соответственно к отрицательной и первой положительнрй щинам, резистивный датчик тока, подключенный между первой и второй положительными шинами, резистивный делитель напряжения, одним из выводов подключенный к второй положительной шине, а средней точкой связанный с управляющим входом регулируемого преобразователя напряжения, отличающееся тем, что, с целью повьщ1ения надежности устройства путем автоматического регулирования тока газоразрядной лампы по оптимальному нелинейному закону в зависимости от изменения напряжения на ней при зажигании, в период разгорания и в процессе эксплуатации, в него дополнительно введен нелинейный функциональный преобразователь на трех стабилитронах, четырех последовательно включенных резисторах, свободный вывод первого из которых, подсоединен к отрицательной шине, а свободный вывод четвертого резистора - к второму выводу резистивного делителя напряжения, и пятом резисторе, к общей точке второго и третьего резисторов подключен через пятый резистор анод первого стабилитрона, к общей точке третьего и четвертого резисторов - анод второго стабилитрона, катоды первого и второго стабилитро127/ 1 626 нов подсоединены к второй положительной шипе, к общей точке первого и второго резистороуз подключен анод третьего стабилитрона, катод которого подсоединен к свободному выводу четвертого резистора.

Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано для питания короткодуговых ртутных ламп сверхвысокого давленр;я. Цель изобретения - повышение надежности устройства путем автоматического регулирования тока газоразрядной лампь по оптимальному линейному закону в зависимости от изменения напряжения на ней при зажигании, в период раз1орания и в процессе эксплуатации. Устройство содержит источник питания 1, регулируемый преобразователь 2, резистивный датчик 3, делитель напряжения 4 и нелинейный функциональный .преобразователь 5. Устройство автоматически обеспечивает кусочно-линейную аппроксимацию требуемого нелинейного закона регулирования тока лампы в зависимости от напряжения на газоразрядном промежутке в момент зажигания, при разгорании и в установившемся S режиме, что позволяет повысить на(Л дежность зажигания в лампе дугового разряда, исключить случайные погасания в процессе разгорания и в установившемся режиме работы лампы. 2 ил.

./

хол

f/r-t

1Л

If.

1 кр

(риг. 2