УСТРОЙСТВО для СТАБИЛИЗАЦИИ МОЩНОСТИ РАЗРЯДА ДУГОВЫХ КСЕНОНОВЫХ ЛАМП Советский патент 1967 года по МПК H05B41/391 

Световой поток ксеноновой лампы можно считать пропорциональным мощности разряда, т. е. произведению тока разряда на напряжение, приложенное к лампе.

Используемые в кинотеатрах и театрах источники питания ксеноновых ламп дают возможность регулировать величину тока и в лучшем случае стабилизировать ток во времени на заданном уровне.

Под.обныё стабилизаторы тока позволяют поддерживать яркость дугового разряда в лампе после того, как электрический режим разряда установится, т. е. через несколько минут после включения лампы или изменения ее режима питания. За время же переходных режимов, а также в течение длительного периода яркость лампы изменяется пропорционально изменению напряжения на ней, что требует периодической проверки режима и подрегулировки установки тока разряда.

Естественно, что в этих условиях применение стабилизатора мощности разряда может повысить устойчивость свечения лампы, сделав ее яркость практически неизменной с момента зажигания и позволит снабдить выпрямитель регулятором, проградуированным в единицах мощности.

Стабилизировать мощность ламп можно было бы, применив датчик мощности статического типа, однако из-за сложности и малой надежности он не нащел широкого применения.

Анализ вольтамперных характеристик указанных ламп показывает, что в режиме ее работы, близком к номинальной мощности, устройство для автоматического управления

выпрямительным устройством, питающим ксеноновую лампу, может быть выполнено как сравнительно простое статическое устройство, суммирующее параметры, один из которых пропорционален току разряда, а другой -

напряжению на лампе. Таким устройством могли бы быть, например, два потенциометра, один из которых («последовательный) был бы включен в цепь тока лампы, а другой («шунтирующий)--) - параллельно лампе.

Однако при больших токах лампы для получения надлежащего сигнала «последовательный потенциометр должен быть рассчитан на большую мощность потерь и поэтому он стал бы экономически неоправданным элементом схемы.

Предлагается в качестве устройства, стабилизирующего мощность разряда дуговой ксеноновой лампы в режиме, близком к номинальной мощности лампы, использовать литель с двумя обмотками подмагничивания, намагничивающие силы которых суммируются. Известно, что вёличина тока в главной обмотке магнитного- усилителя (в обмотке переменного тока) почти пропорциональна 5 сумме - намагничивающих ампер-витков и очень мало зависит от напряжения сети переменного тока. Выходной сигнал магнитного усилителя (ток главной обмотки), пропорциональный мощности ламны, может быть ис- Ю пользован в виде параметра, воздействующего на усилитель мощности, включенный в цепь тока лампы. Однако в этом случае для получения надлежащей кратности изменения тока подмагничивания усилителя мощности 15 пришлось бы применить измерительный магнитный усилитель с больщим коэффициентом усиления и положительной обратной связью, что повысило бы зависимость выходного сигнала от напряжения сети или усложнило бы 20 схему за счет введения в нее аппаратуры стабилизации напряжения. Более дешевой и простой является схема с предварительным транзисторным усилителем, питающим цепь управления (обмотки25 подмагничивания) мощного усилителя. На чертеже представлена принциниальиая схема предлагаемого устройства. Трехфазное напряжение с входных зажимов / подается на трансформатор 2. Мощный30 силовой магнитный усилитель с внутренней токовой обратной связью состоит из дросселя насыщения 3 и выпрямительного моста 4. Пульсации выпрямленного тока сглаживаются дросселем 5 и конденсатором 6 фильтра.35 Питается лампа с выходных зажимов. В состав датчика, чувствительного к мощности выхода (элементы схемы, образующие датчик, обведены пунктиром), входит маломощный измерительный магнитный усилитель40 с главной обмоткой 7, обмоткой 8, обтекаемой постоянным током выхода, шунтовой обмоткой 9, по которой протекает ток, пропорциональныи напряжению, прилол енному к лампе. Обмотки JO демпфируют автоколеба- 45 ния мощности, возникающие при переходных процессах. Ток в обмотке 7, пропорциональный сумме намагничивающих сил обмоток 8 и Я выпрямляется мостиком 1} и создает на сопротивле- 50 НИИ 12 и конденсаторе 13 напряжение f/сигнВ цепь обмотки 9 включено регулировочное сопротивление 14. Обмотки подмагничивания /5 и отрицательного смещения 16 мощного дросселя насыще- 55 ния 3 питаются от вспомогательного выпрямительного мостика 17, пульсации напряжения выхода которого сглаживаются конденсатором 18. При этом ток обмотки 16 регулируется с помощью постоянного сопротивления 60 19, ток обмотки 15 - автоматически транзисторным усилителем 20, состоящим из входного и выходного транзисторов 21 и 22, диода Входом транзисторного усилителя является транзистор 21, база которого нитается через соиротивление 25 током, нроиорциональным разности напряжения управления, поданного а зажимы 26, и напряжения /7сигн приложенного к сопротивлению 12. Эта разность в установивщемся режиме является частью пульсирующей составляющей напряжения, снятой с сопротивления 12, поэтому транзистор 21 работает в релейном режиме с перемеиной скважностью пропускания тока через нагрузочное сопротивление 24. В усилителе 20 может быть включено несколько каскадов усиления. Выходной транзистор 22 питает обмотку 15 подмагиичивания дросселя, а так как этот транзистор также работает в релейном режиме, то обмотка 15 должна быть заблокирована диодом 23. После того как между электродами ксеноиовой лампы возникнет дуга, ток в обмотке 8 сильно намагничивает сердечник измерительного магнитного усилителя-датчика мощности. При этом к сопротивлению 12 окажется приложенным напряжение t/cnrH оторое больше того, которое подано на зажнмы 26. Транзисторы 21 и 22 закрываются. прекращая доступ тока подмагничивания в обмотку 15. Ток выхода стабилизатора будет снижаться до тех пор, пока не установится режим непрерывного включения-выключения (релейной работы) транзисторного усилителя, при котором среднее значение напряжения управления (на зажимах 26) будет почти точно равно среднему значению напряжен ш, приложенного к сопротивлению 12. При неизменном напряжении на зажимах 26 напряжение, приложенное к сопротивлению 12, а следовательно, и мощность выхода выпрямителя не будут изменяться. Если в процессе нагрева лампы напряжение на ней начнет постепенно увеличиваться, то увеличится ток в обмотке 9, а следовательно, ток в обмотке 8 снизится и сумма намагничивающих сил обмоток 8 и 9 останется неизменной - не изменится напряжение на сопротивлении 12 и мощность выхода выпрямителя. Для изменения мощности разряда в лампе необходимо изменить напряжение на зажимах 26. При атом ток лампы и напряжение на ней изменятся в такой мере, что сумма параметров, пропорциональных току и напряжению на лампе, будет равна измененному напряжению на зажимах 26. При случайных изменениях напряжения сети переменного тока, но неизменном нанряжении на зажимах 26 мощность разряда будет изменяться незначительно. Предмет изобретения Устройство для стабилизации мощности разряда дуговых ксеноновых ламп в режиме,

тель, образующий цепь управления, чувствительную к мощности выхода, отличающееся тем, что, с целью упрощения, измерительный магнитный усилитель снабжен двумя оомот

ками управления, обеспечивающими суммирование двух сигналов, один из которых пропорционален току лампы, а другой - напря/сению на ней.