Устройство для питания импульсных газоразрядных ламп Советский патент 1982 года по МПК H05B41/30 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ГАЗОРАЗРЯДНЫХ ЛАМП

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания импульсных газоразрядных ламп накачки оптических квантовых генераторов, в светосигнальной и фототехнической аппаратуре.

Известное устройство для питания ламп накачки оптических квантовых генераторов содержит силовой трансформатор, подключенные к его первичной обмотке дроссель и силовой ключевой элемент, силовой выпрямитель, подключенный к вторичной обмотке указанного трансформатора и служащий для заряда рабочего конденсатора, пороговый элемент, присоединенный входом к рабочему конденсатору. Параллельно первичной обмотке силового трансформатора и последовательно с силовым ключевым элементом включена цепочка из конденсатора и последовательно с ним включенного ключевого элемента. В устройстве осуществляется стабилизация уровня заряда рабочего конденсатора СП.

Недостатком устройства является функциональная ограниченность, отсутствие возможности одновременного заряда нескольких емкостных накопителей до разных уровней напряжения.

Н аиболее бл изк и м к предл агае мо му техническим рещением является устройство для питания импульсных газоразрядных ламп, содержащее силовой транс- ф Ч матор, тиристорный регулятор напря10жения, выгфямительные мосты и накопительные конденсаторы по числу используемых импульсных газоразрядных ламп, блок у1ф шления, включающий в себя формирюватели импульсов управления, элеме.

15 нты синхронизации и датчик напряжения на неисопательном конденсаторе, дополнительный источник питания, конденсаторы Поджига, тиристор поджига, развивающие диоды и ограничитель тока, причем ти20ристорные регуляторы напряжения включены последовательно с обмоткой силового трансфч;)матора, выходы блока управления подключены к управляющим вхо дам тиристорных регуляторов, вход блока управления подключен к выходу датчика напр51жения на накопительных конденсаторах, обкладки которых подключены к выводам для присоединения импульсных газоразрядных ламп, катодные группы выпрямителей выполнены индивидуальными по числу используемых газоразрядных ламп и подключены к плюсовым обкладкам соответствующих накопительных конденсаторов, а анодная группа выполнена общей для всех выпрямителей и подключена к минусовой шине, соединенной с другими обкладками накопительных кон денсаторов с одним из выводов-датчика напряжения и с минусовым выводом блока управления 21. Данное устройство обеспечивает одновременный заряд группы накопительных ко)вденсаторов, однако при необходимости заряда накопительных конденсаторов до разного напряжения в нем требуется уста новить дополнительные силовые трансформаторы и выпрямители, что существен ..но усложняет устройство, увеличивает его , габариты и вес. Цель изобретения - упрощение устройства, уменьшение его габаритов и веса. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для питания импульсных газоразрядных ламп, содержащем силовой трансформатор, тиристорные регуляторы напряжения, выпрямительные мосты и накопительные конденсаторы по числу используемых импульсных газоразрядных ламп, блок управления, включающий в себя формирователи импульсов ухфавления, элементы синхронизации и датчик напряжения на накопительном конденсаторе, причем тиристорные регуляторы включены последовательно с обмоткой силового трансформатора, выходы блока управления подключены к управляющим Входам тиристорных регуляторов, вход блока управления подключен к выходу датчика напряжения на накопительных конденсаторах, обкладки которых подключены к выводам для хфисоединения импульсных газоразрядных ламп, катодные группы выпрямителей выполнены индивидуальными по числу питаемых импульсных газоразрядных памп и подключены к плюсов ,вым обкладкам соответствующих накопител ных конденсаторов, а анодная группа вы1рямителей выполнена общей для всех Выпрямителей н подключена к обшей ми- «усовой шине, соединенной с другими обгладками накопительных конденсяторов. одним из выводов датчика нащэяжения с минусовым выводом блока у1фавления, вторичная обмотка силового трансформатора выполнена с количеством выводов по числу питаемых импульсных газоразрядных ламп, указанные выводы подключены к анодам диодов индивидуальных групп выпрямителей, а выход датчика напряжения подключен параллельно входу блока управления. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства. Оно содержит силовой трансформатор I, подключенный через тиристорные регуляторы 2-4 напряжения к выводам для присоединения к сети переменного тока, которые соединены с блоком 5 управления через синхронизирующие входы 6-8, а выходы 9-11 блока 5 управления соединены с управляющими входами тиристорных регуляторов 2-4. Вход 12 блока 5 управления подключают к источнику сигнала для фазового регулирования. Анодная группа выпрямителей 13-15 выполнена общей и включена между общей минусовой шиной питания и выводами вторичной обмотки трансформатора I. Катодные группы выпрямителей выполнены на диодах 16 - 24 и подключены к накопительным конденсаторам 25-27, к обкладкам которых подключены импульсные газоразрядные лампы 28-30 и вход датчика 31 напряжения, выход 32 которого подключен параллельно входу 12 блока 5 управления, подключенному к средней точке делителя напряжения, выполненного с использованием резисторов 33 и 34. Устройство работает следующим образом. При подаче сетевого напряжения на вводы устройства производится синхронизация блока 5 управления сетевым напряжением через входы 6-8 генератора. Задержанные относительно начала каждого полупериода сетевого напряжения импульсы управления, поступающие с блока 5 с выходов 9-11 открывают титксторы регуляторов 2-4. Через первичную силового трансформато- ра 1 проходит ток, трансформирующий- ся во вторичную обмотку и через в1э1прямительные мосты на выпрямителях 13 24 производится заряд накопительных конденсаторов 25-27. В начале заряда при отсутствии напряжения на накопительных конденсаторах 25-27 фаза импульсов запуска регуляторов 2-4 едаинута к концу полупериода сетевого напряжения, и поэтому через тиристоры проходит ток в течение незначительной части полусинусоида. При заряде емкостных накопителей 25-27 через цепь положительной обрат ной связи, состоящей из делителя напряжения на резисторах 33 и 34 на вход 12 блока 5 от накопительного конденсатора 27 подается увеличивающееся по мере заряда напряжение, в результате чего фаза включения тиристоров изменяется в сторону уменьшения задержки относительно начала полупериода сетевого напряжения. Напряжение на первичной обмотке силового трансформатора 1 увеличивается, и по мере заряда накопитель ных конденсаторов 25-27 увеличивается уровень сигнала обратной связи на входе 12 блока 5, чем достигается шюэ ный подъем напряжения на конденсаторах 25-27. Благодаря плавному подъему напряжения не допускается короткое замыкание вторичной обмотки в начале заряда. При достижении необходимого уровня заряда срабатывает датчик 31, который вьщает потенциальный сигнал на вхо 12 блока 5 и шунтирует цепь обратной связи. В результате этого фаза запуска- ющих импульсов на выходах 9 - 11 блока 5 переходит в исходное положение, каким оно было в начале заряда накопитель ных конденсаторов, и диоды 16 - 24 вви ду уменьшения напряжения на обмотках силового трансформатора оказываются за пертыми напряжением заряженных конден саторов 25-27, и заряд их прекращает ся. После зажигания газоразрядных ламп 28 - ЗО напряжение на конденсаторах 25-27 резко падает до нулевого значения, и соответственно фаза запуска регуляторов 2-4, несмотря на возврат датчика 31 в исходное состояние, также остается в исходном положении, чем обеспечивается гашение и деионизация газоразрядных ламп после разряда конденсатаров 25 - 27. Использование изобретения позволяет получить экономический эффект за счет уменьшения капитальных бложений, обусловленного упрощением устройства и уменьшением материалоемкости. Формула изобретения Устройство для питания импульсных газоразрядных ламп, содержащее силовой трансформатор, тиристорные регуляторы напряжения, выпрямительные мосты и накопительные конденсаторы по числу питаемых импульсных газоразрядных ламп, блок управления, включающий в себя формирователи импульсов управления, элементы синхронизации и датчик напряжения на накопительном конденсаторе, причем тиристорные регуляторы включены последовательно с обмоткой силового трансформатора, выходы блока управления подключены к управляющим входам тиристорных регуляторов, вход блока управления подключен к выходу датчика напряжения на накопительных конденсаторах, обкладки подключены к выводам для присоединения импульсных газоразрядных ламп, катодные группы выпрямителей выполнены индивидуальными по числу питаемых газоразрядных ламп и подключены к плюсовым обкладкам соответствующих накопительных конденсаторов, а анодная группа выполнена общей для всех выпрямителей, аноды диодов в ней подключены к общей минусовой шине, соединенной с другими обкладками накопительных конденсаторов, с одним из выводов датчика на15)яжения и минусовым выводом блока угфавления, а катоды подключены к выводам вторичной обмотки силового трансформатора, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, уменьшения его габаритов и веса, в нем вторичная обмотка силового трансформатора выполнена с количеством выводов по числу питаемых импульсных газораз- ламп, указанные выводы подключены к анодам диодов индивидуальных катодных групп выпрямителей, а выход датчика напряжения подключен параллельно, входу блока управления. Источники информации, щзинятыё во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР М 51719О, кл. Н О5 В 41/34, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2899177/24-О7, кл. Н О5 В 41/32, 26.О3.8О.