SU1274162A1

SU1274162A1 - Device for supplying power to gaseous-discharge lamp

Info

Publication number: SU1274162A1
Application number: SU843816869A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Григорьев; Александр Петрович Сазанов; Владимир Иосифович Филиппов
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им.В.И.Ульянова (Ленина)
Priority date: 1984-11-29
Filing date: 1984-11-29
Publication date: 1986-11-30

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и м.б. использовано дл питани короткодуговых ртутных ламп сверхвысокого давленр; . Цель изобретени - повышение надежности устройства путем автоматического регулировани тока газоразр дной лампь по оптимальному линейному закону в зависимости от изменени напр жени на ней при зажигании, в период раз1орани и в процессе эксплуатации . Устройство содержит источник питани 1, регулируемый преобразователь 2, резистивный датчик 3, делитель напр жени 4 и нелинейный функциональный .преобразователь 5. Устройство автоматически обеспечивает кусочно-линейную аппроксимацию требуемого нелинейного закона регулировани тока лампы в зависимости от напр жени на газоразр дном промежутке в момент зажигани , при разгорании и в установившемс S режиме, что позвол ет повысить на (Л дежность зажигани в лампе дугового разр да, исключить случайные погасани в процессе разгорани и в установившемс режиме работы лампы. 2 ил.The invention relates to electrical engineering and m. used to power short-arc ultra high pressure mercury lamps; . The purpose of the invention is to increase the reliability of the device by automatically controlling the current of the gas discharge lamp according to the optimal linear law depending on the voltage variation on it during ignition, during the opening period and during operation. The device contains a power source 1, an adjustable converter 2, a resistive sensor 3, a voltage divider 4 and a non-linear functional converter 5. The device automatically provides a piecewise-linear approximation of the required non-linear law of regulating the lamp current depending on the voltage on the gas discharge gap at the moment of ignition , at the flare-up and in the steady-state S mode, which allows to increase by (L the ignition reliability in the arc discharge lamp, to exclude accidental extinction during the flare-up process and in the established lamp operation mode 2 ill.

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл питани , например, короткодуговых ртутных ламп сверхвысокого давлени . Цель изобретени - повышение надежности устройства путем автоматического регулировани тока газоразр ной лампы по оптимальному не линейному закону в зависимости от изменени напр жени на ней при зажигании , в период разгораьш в процессе эксплуатации. На фиг. 1 показано устройство дл питани газоразр дной лампы; на фиг. 2 - зависимость изменени тока через лампу 1 при изменении напр жени на ней и , обеспечиваема при л помоиц- устройства. Устройство дл питани газоразр дной лампы (фиг. 1) содержит ис точник 1 посто нного напр жени , гулируемый преобразователь 2 напр же нн , подключенный входом к выходу ист ника 1 посто нного напр жени , 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 напр л ени , одним из выводов подключенный к второй положительной шине, а средней точкой св занный с управл ющим входом регулируемого преобразовател 2 напр жени , 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 делител 4 напр жени , и п гам 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 напр жении на нагрузке меньшем , чем и стабилитроны 6.1 - 6.3 закрыты и сигнал обратной св зи, подаваемый на управл ющий вход регулируемого преобразовател 2 напр жени , определ етс суммой сигналов , снимаемых с резистивного датчика 3 тока и резистивного делител 4 напр жени , подключенного к отрицательной шине последовательно с резисторами 7,1 - 7,4, что обусловливает регулировку тока 1ц нагрузки по пр мой АБ (фиг. 2). При увеличении напр жени на нагрузке до значени U, (точка Ь , фиг, 2) падение напр жени на последовательно включенных резистивном делителе 4 напр жени и резисторах 7.3 и 7,4 становитс равным напр жению стабилизации стабилитрона 6,1, Стабилитрон 6,1 открываетс и при дальнейшем повышении напр жени на нагрузке большем, чем Цд., последовательно включенные резистор 7,5 и стабилитрон 6.1 шунтируют резистивный делитель 4 и резисторы 7,3, 7,4, обеспечива излом пр мой АБ в точке Б и измене1-ше тока нагрузки при дальнейшем повьШ1ении напр жени на нагрузке по пр мой БГ (фиг, 2). В-точке Г J соответствующей напр жению на нагрузке U , напр жение на последовательно включенных резистивном делителе 4 и резисторе 7,4 становитс равным напр жению стабилизации стабилитрона 6.2, Последний открываетс , обеспечива излом пр мой БГ в точке Г и регулировку тока при дальнейшем повышении напр жени на нагрузке большем , чем Ufv по пр мой ГД (фиг, 2), Пр ма ГД идет параллельно оси абсцисс , обеспечива , протекание посто нного тока через нагрузку на зтом участке чуть большего, чем I точке Д при напр жении на нагрузке, равном Ujt падение напр жени на последовательно включенных резисторах 7.2 - 7.4 становитс равным напр жению стабилизации стабилитрона 6,3, Последний открываетс , обеспечива резкий излом в точке Д и соответственно резкий спад тока нагрузки до нул при изменении напр жени на нагрузке от U .,до U, , по TOijH: ,, f пр мой ДЕ (фиг, 2), В начальный момент работы устройства на нагрузку в виде короткодуговой ртутной лампы СВД, после включени источника 1 посто нного напр жени на выходе регулируемого преобразовател 2 напр жени по вл етс напр жение холостого хода U , величина которого с помощью цепи обратной св зи, образованной резистивным датчиком 3 тока резистивным делителем 4 напр жени и нелинейным функциональным преобразователем 5, стабильно поддерживаетс на уровне несколько большем, чем минимально необходимое дл зажигани в газоразр дной лампе дугового разр да U-axc точка и, фиг. 2).The invention relates to electrical engineering and can be used to power, for example, short arc mercury ultra-high pressure lamps. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device by automatically adjusting the current of the gas-discharge lamp according to an optimal non-linear law depending on the change in the voltage across it during ignition, during the period of operation. FIG. 1 shows a device for feeding a gas discharge lamp; in fig. 2 shows the dependence of the change in current through the lamp 1 when the voltage on it changes, and is ensured in the case of a device. The device for supplying the gas-discharge lamp (Fig. 1) contains a source 1 of constant voltage, a guided converter 2 of voltage, connected by an input to the output of the source of constant voltage 1, and outputs respectively to a negative and first positive bus. , a resistive current sensor 3 connected between the first and second positive buses, a resistive divider 4 voltage, one of the terminals connected to the second positive bus, and a midpoint connected to the control input of the adjustable voltage converter 2 nonlinear functional converter 5 on three zener diodes 6,1 6, 3, four series-connected resistors 7.1 - 7.4, the free terminal of the resistor 7.1 is connected to the negative bus, and the free terminal of the resistor 7.4 is connected to the second the output of the reznstivny divider 4 voltage, and pam resistor 7.5, to the common point of resistors 7.2 and 7.3 connected through a resistor 7.5, the anode of the Zener diode 6.1, to the common point of resistors 7.3 and 7.4 - the anode of the Zener diode 6,, 2, the cathodes of the Zener diodes 6.1 and 6.2 are connected to the second positive bus, to the common point of resistors 7.1 and 7.2 n dklyuchen anode of zener 6.3, the cathode of which is connected to the free terminal of the resistor 7.4 The device operates as follows. 622 When the voltage at the load is less than that of the 6.1 to 6.3 zener diodes and closed, the feedback signal supplied to the control input of the adjustable voltage converter 2 is determined by the sum of the signals taken from the resistive current sensor 3 and the resistive voltage divider 4, connected to the negative bus in series with resistors 7.1–7.4, which causes the current to be adjusted for 1 c of the load according to direct AB (Fig. 2). When increasing the voltage on the load to the value U, (point b, fig 2) the voltage drop on the series-connected resistive voltage divider 4 and resistors 7.3 and 7.4 becomes equal to the stabilization voltage of the Zener diode 6.1, Zener diode 6.1 opens and with further increase of the voltage on the load greater than CDd., series-connected resistors 7.5 and Zener diode 6.1 shunt resistive divider 4 and resistors 7.3, 7.4, providing a breakthrough direct AB at point B and changing 1 load current with a further increase in voltage to the load ZEC a straight BG (Figure 2). At point J, corresponding to the voltage U, the voltage across the resistive divider 4 and resistor 7.4 becomes equal to the stabilization voltage of the Zener diode 6.2, the latter opens, providing a direct RG breakdown at point D and adjusting the current with further increase the voltage on the load is greater than Ufv along the direct HD (FIG. 2). The forward drive goes parallel to the abscissa axis, ensuring the flow of direct current through the load on this area a little more than point D when voltage is applied to the load, equal ujt drop the voltage across the series-connected resistors 7.2-7.4 becomes equal to the stabilization voltage of the Zener diode 6.3, the latter opens, providing a sharp break at point D and, accordingly, a sharp decrease in the load current to zero when the voltage on the load changes from U. to U, U by TOijH: ,, f direct DE (FIG. 2). At the initial moment of operation of the device, a single voltage is applied to the load in the form of a short-arc mercury lamp, after turning on the source 1 of a constant voltage at the output of the adjustable voltage converter 2 u move the value of which, using a feedback circuit formed by the resistive current sensor 3 by the resistive voltage divider 4 and the nonlinear functional converter 5, is stably maintained at a level slightly higher than the minimum required for ignition of the U-axc arc discharge lamp in the gas discharge lamp U, axc, FIG. 2).

По7ле зажигани дугового разр гэ гап г- ;1Ш€; на газоразр дной пампе лезко падает с U . д6 U,,, , гпе Uj, падение напр жени в :.;олодной при низком давлеНИИ наполн ющих ее паров ртути, а ток через лампу поддерживаетс на уровне не меньшем , при котором еще возможно существование дугового разр да (ломана АБВГД, фиг, 2). В .период разгорани газоразр дной лампы разр дный ток регулируетс по пр мой АБ (фиг. 2) при возрастании напр жени на ней от до (J , что обеспечивает подвод клампе мощности, необходимой дл ее надежного и быстрого разгорани . При резких увеличени х напр жени на лампе в этот период до U. регулирование разр дного тока осуществл етс по пр мой ГД (фиг. 2), обеспечива протекание через нее тока не меньше, чем .After the ignition of the arc discharge gap g-; 1W €; on a gas discharge pampa falls from U. d6 U ,,,, gpe Uj, voltage drop in:;; Cold with low pressure of mercury vapor filling it, and the current through the lamp is maintained at a level not less, at which the arc discharge can still exist (ABDHD broken, FIG, 2). During the ignition period of the gas discharge lamp, the discharge current is regulated along direct AB (Fig. 2) as the voltage across it increases from to (J, which ensures that the clamp is supplied with the power necessary for its reliable and fast ignition. With sharp increases in voltage During this period, up to U. The regulation of the discharge current is carried out along a direct HD (Fig. 2), ensuring the flow of current through it is not less than.

В установившемс р-ежиме работы лампы после ее разгорани напр жение на ней в процессе срока службы монотонно возрастает от U до U , При этом ток лампы измен етс по пр мой &Ь (фиг, 2), обеспечива поддерл ание в ней номинальной мощности в течение всего срока ее службы.In the steady state operation of the lamp after its ignition, the voltage on it during the service life increases monotonically from U to U, and the current of the lamp varies along a straight & b (Fig. 2), ensuring that its nominal power is maintained throughout its life.

Таким образом, данное устройство автоматически обеспечивает кусочнолинейную аппроксимацию требуемого нелинейного закона регулировани тока лампы в зависимости от напр жени на газоразр дном промежутке в момент зажигани , при разгорании и в установившемс режиме. Это позвол ет повысить надежность зажигани в лампе дугового разр да, исключить случайные погасани в процессе разгора- ни и в установившемс режиме работыThus, this device automatically provides a piece-line approximation of the required non-linear law of regulating the lamp current depending on the voltage across the gas discharge gap at the time of ignition, during heating and in the steady state. This makes it possible to increase the reliability of ignition in the arc discharge lamp, to exclude accidental extinction during the process of heating and in the steady state operation.

лампы, обеспечивает малую потребл емую мощность на холостом ходу, пока лампа еще не зажглась (или при незажигании лампы вследствие выхода ее из стро ). Устройство не требует подстройки при замене лампы, а такж позвол ет увеличить срок службы лампы при ее продолжительной эксплуатации за счет автоматического поддержани на ней номинальной мощности при изменении гапр жени первичного источника питани и напр жени горени . Кроме того, схемна реализаци предложенного устройства достаточно проста.lamps, provides low idle power consumption while the lamp is still not lit (or when the lamp fails to ignite due to its failure). The device does not require adjustment when the lamp is replaced, and also allows to increase the lamp life during its long-term operation due to the automatic maintenance of its nominal power on it when the primary supply voltage changes and the combustion voltage changes. In addition, the circuit implementation of the proposed device is quite simple.

Использование устройства дл питани короткодуговых ртутных ламп типа ДРШ 100-2 в специальных светолучевых осциллографах с питанием от автномных источников посто нного тока, работающих в режиме частых включений , позвол ет существенно повысить надежность регистрации информации.The use of a device for powering short-arc mercury lamps of type DRSh 100-2 in special light-beam oscillographs powered by autonomous sources of direct current operating in the mode of frequent switching-on makes it possible to significantly increase the reliability of recording information.

Claims

Invention Formula

A device for powering a gas discharge lamp, containing a constant voltage source, an adjustable voltage converter connected by an input to the output of a constant voltage source, and outputs to a negative and first positive voltage, respectively, a resistive current sensor connected between the first and second positive buses , a resistive voltage divider, one of the terminals connected to the second positive bus, and a midpoint connected to the control input of an adjustable voltage converter, from In order to increase the reliability of the device by automatically adjusting the current of the gas discharge lamp according to the optimal nonlinear law depending on the voltage variation on it during ignition, during the heatup and during operation, a non-linear functional converter on three zener diodes is introduced into it , four series-connected resistors, the free output of the first of which is connected to the negative bus, and the free output of the fourth resistor to the second output The resistive voltage divider and the fifth resistor are connected to the common point of the second and third resistors through the fifth resistor anode of the first Zener diode, to the common point of the third and fourth resistors - the anode of the second Zener diode, the cathodes of the first and second Zener diodes 127/1662 are connected to the second positive spike, to the common point of the first and second resistor is connected to the anode of the third Zener diode, the cathode of which is connected to the free output of the fourth resistor.

./

hol

f / r-t

1L

If.

1 cr

(rig 2