Устройство для управления световым потоком газоразрядного излучателя Советский патент 1987 года по МПК H05B41/392 

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для управления световым потоком.газразрядных дуговых излучателей - газразрядных ламп и газоразрядных инди каторов, и применяется в фотохимии, в дистанционном управлении и передаче информации, в научном приборо-- строении.

Цель изобретения повышение надежности устройства для управления световьм потоком газоразрядного из лучателя.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства .цля управления световым потоком газоразрядного излучателя.

; Устройство содержит газоразрядны излучатель 1, подключенный к .полюса основного источника 2 пит.ания через

импульсный преобразовательэ состоя щйй из дросселя 3, первого диода 4, электронного коммутатора .5, выполнен ного в виде транзистора 6 (nmf не™ скольких, параллельно включенных транзисторов )5 к управляющему входу кото- рого через импульсный модулятор 7

При использовании широтно-и шульс- ного метода регулирования импульсный модулятор 7 преобразует напряжение с . выхода генератора 8 в последовательность импульсов с постоянным периодом следования и шириной импульсов, пропорциональной мгновенным значениям этого напряженияе При поступлении импульса на управляющий вход электрон- 5 ного коммутатора 5 последний открывается и через дроссель 3 подключает электрод излучателя -1 к отрицательному выводу основного источника 2 питания. Напряжение с его положнтель-

подключен выход генератора 8, задающего закон изменения светового пото 30 ного вывода поступает непосредствен- ка. Излучатель зажигается от высоко- но на анод диода 11. вольтного источника 9. Устройство Зажигание газоразрядного излуче- снабжено дополнительным источником ния начинается с инициирования в 10 напряжения, В цепь питания излуча- нем разряда при вк.аючении высоко- теля введены три диода. Анод третьего д вольтного источника 9. Через вознидиода 11 соединен с катодами первого .диода А и четвертого диода 12, положительным выводом основного источника 2 питания, отрицательным выводом дополнительного источника 10 напря жения и одним выводом конденсатора 13, другой вывод которого соединен со средней точкой цепи из двух резисторов 14 и 15, Вывод резистора 14 соекающий проводящий канал в газе начинается разряд конденсатора 13 по цепи череэ резистор 15 и диод 12. Емкость конденсатора 13 выбирается та- 40 кой величины, чтобы запасенной в нем энергии хватило для развития устойчивого дугового разряда. При развитии дугового разряда напряжение на излучателе 1 падает, диод II открьшается, динен с плюсовьгм выводом дополнитель- 45 и излучатель 1 в моменты открытого ного источника 10 напряжения, а рези состояния коммутатора 5 подключается

стора 15 - с катодом диода 11 и одним электродом излучателя 1, Другой электрод излучателя 1 соединен с анодом четвертого диода 12, катодом второго диода 16 и одним выводом дросселя 3, другой вывод которого соединен с анодом первого диода 4 и одним выводом электронного коммутатора 5j другой вывод которого соединен с анодом диода 16 и отрицательным выводом основного источника 2 питания.

Процесс зажигания излучателя, переход в рабочий режим и процесс его

0

выключения осуществляется следующим образом.

При подключении устройства к сети происходит заряд конденсатора 13 от дополнительного источника 10 напряжения через резистор 4 до напряжения вьше напряжения зажигания излучателя 1, Это напряжение прикладьгвается плюсом через резистор 5 к одному электроду излучателя 1, а минусом .через диод 12 - к другому электроду. При этом диод 11 оказывается закрытым напряжением конденсатора 13, приложен.- 5 ным к нему в обратном направлении.

При использовании широтно-и шульс- ного метода регулирования импульсный модулятор 7 преобразует напряжение с . выхода генератора 8 в последовательность импульсов с постоянным периодом следования и шириной импульсов, пропорциональной мгновенным значениям этого напряженияе При поступлении импульса на управляющий вход электрон- 5 ного коммутатора 5 последний открывается и через дроссель 3 подключает электрод излучателя -1 к отрицательному выводу основного источника 2 питания. Напряжение с его положнтель-

0

0 ного вывода поступает непосредствен- но на анод диода 11. Зажигание газоразрядного излуче- ния начинается с инициирования в нем разряда при вк.аючении высоко- д вольтного источника 9. Через возничерез дроссель 3 к выводам основного источника питания.-Ток в дросселе 3 при э том начинает возрастать, В мо- - 50 менты закрытого состояния ком1 1утато- ра 5 ток дросселя течет через 4, диод 11 и излучатель Ij поддержи- ваясь в нем таким образом непрерывным.

. Величина резистора 15 выби ается такой., чтобы обеспечить подде} жание тока дуги в излучателе 1 при раяряде на не.го конденсатора 13 на время, необходимое для установления номи55

31

нального тока в дросселе 3. После этого процесс зажигания излучателя 1 заканчивается, и устройство переходит в рабочий режим, который характеризуется тем, что средний ток через излучатель 1, а следовательно, и его средний световой поток изменяется во времени в соответствии, с законом, который задает генератор 8, изменяющий через модулятор 7 среднее за период время открытого состояния электронного коммутатора 5.

Таким образом, при зажигании излучателя 1 ток от конденсатора 13 те чет по контуру, в который дроссель 3 не входит и его инерционные свойства на процессе зажигания не оказываются. Величину выходного напряжения источника 10 можно выбрать значи тельно превьшающей значение напряжения зажигания газового разряда в излучателе 1, При этом достаточно приложения даже кратковременного импульсного напряжения от высоковольтного источника 9 к электродам излучателя 1 для его надежного зажигания и,таким образом зажигающий источник может быть маломощным.

Дополнительный источник напряжения тоже может быть маломощным, так как он предназначен для разовой зарядки конденсатора 13, которая осуществляется через резистор 14 большого сопротивления.

В предлагаемом устройстве снижают ся требования и к величине выходного напряжения основного источника 2 питания, которое должно только обеспечивать достаточное напряжение во всем рабочем диапазоне токов излучателя, а следовательно, может быть сравнительно низким. Снижение выходного напряжения основного источника питания излучателя приводит наряду с возрастанием надежности к снижению его массогабаритных показателей.

Процесс выключения излучателя происходит следующим образом.

При уменьшении длительности управляющих электронным коммутатором 5 импульсов ниже определенного предела

562714

ток дуги уменьшается ниже значения устойчивого горения, и газовый разряд в излучателе 1 прекращается. При этом ток дросселя 3 течет по контуру через диод 16, электронный коммутатор 5 в моменты его включений и по контуру через диод 16, диод 4 и полюса источника 2 в моменты выключения 10 коммутатора 5 до тех пор, пока вся энергия, накопленная в дросселе, не расходуется и ток в нем не прекращается. При этом на дросселе 3 и коммутаторе 5 перенапряжений не возникает.

15 Таким образом происходит безаварий ное выключение устройства. Формула изобретения

Устройство для управления световым потоком газоразрядного излучателя, 20 содержащее основной источник питания, выводы которого связаны с последовательно соединенными газоразрядным излучателем, дросселем и электронным коммутатором, причем газоразрядный

25 излучатель и дроссель шунтированы первым диодом, а к точке соединения электронного коммутатора и источника питания одним из выводов подключен второй диод, отличающееся

30 тем, что, с целью повьшения надежности, оно снабжено дополнительным источником напряжения, двумя диодами, двумя резисторами и конденсатором, причем дополнительньм источник

35 напряжения подключен последовательно с основным, а к точке их соединения подключены через третий диод первый вывод излучателя, через четвертый диод второй вывод излучателя, один

40 из выводов конденсатора,.другой вывод которого соединен со средней точкой цепи из двух резисторов, один вывод которой соединен с первым выводом излучателя, а другой - с выводом до45 полнительного источника напряжения, не связанным с основным источником, при этом второй вывод второго диода подключен к точке соедхшения газоразрядного излучателя и дросселя, при5Q чем первый, второй и четвертый диоды включены встречно, а третий диод - согласно по отношению к основному источнику е

Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано в фотохимии, дистанционном управлении и передаче информации. Целью изобретения является повышение надежности. Уст- . ройство содержит газоразрядный излучатель, зажигаемый от высоковольтного источника и подключаемьй к источнику питания через импульсный преобразователь, содержащий дроссель, обратный диод и электронный коммутатор, к управляющему входу к-рого через импульсный модулятор подключен выход генератора для задания закона изменения светового потока. Особенностью является наличие дополнительных источника напряжения и диодов,обеспечивающих надежное зажигание излучателя и надеж- ную защиту электронного коммутатора при выключении излучателя . 1 ил. (Л оо ел 05 ю