Claims (2)
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл питани , например короткодуговых ксеноновых ламп сверхвысокого давлени . Известное устройство дл питани га зоразр дных ламп, содержащее источник питани посто нного тока, конденсатор фильтра, электронный- ключ,генератор пр моугольнБ1х импульсов и блок поджиг осуществл ет динамическую стабилизацию разр дного тока путем подключени лампы к источнику питани с высоко частотой, использу при инерционные свойства газсеого разр да Щ. Недостатком этого устройства вл етс мала надежность, обусловленна трудност ми согласовани характерибтик электронного ключа, модулирующего ток разр да и высоковольтного блока поджига, устройство имеет низкий КПД, так как электронный ключ должен г;работать с длительностью открытого состо н на много меньшей времени релаксации плазмы в приборе. ..Кроме того, высокочастотна модул ци разр$щного тока вызывает жесткие нестабильности дугового разр да и пр5тодит к погасанию дуги . Это возможно, если частота переключений выше нескольких кГц и совпадает или кратна частотам акустических резонансов в плазме. Наиболее близк:им к предложенному вл етс устройство дл питани газоразр дных ламп, содержащее источник питани посто нного тока, подключенный входом к выводам дл присоединени к сети переменного тока, фииьтр, включающий в себ конденсатор, блок поджига, к выходу которого подключена первична обмотка трансформатора поджига, электронный ключ, подключенный входом к выходу генератора пр моугольных импульсов, переключатель режимов работы лампы, элемент обратной св зи, высокочастотный дроссель и резне торы , Недостатком этого устройства вл етс необходимость работы с высокими значени ми тока и мгновенной мощности в импупьсе, превышающей почти на два пор дка среднюю номинальную мощность что обуспавпивает уменьшение срока службы пампы из-за разрзплени электр дов. Мапай частота и больша скважностъ (4О-100) следовани импульсов вызывает необходимость поддерживани минимально возможного начального тока разр да в паузак между импульсами. При этом общий КПД схемы питани снижаетс за счет потерь на балласте. Дл зажигани дугового разр да необходима дополнительна цепь, состо ща из резистора и высокочастотного дроссел , в которых происход т потери мощноети . Кроме того, в момент переключени режимов работы происход т погасани лампы. Цель изобретени - увеличение свечени лампы и повышение КПД устройства . Поставленна цель достигаетс тем, что устройство Д7Ш питани газоразр дной лампы, содержащее источник питани посто нного тока, входом подключенный к выводам дл присоединени к сети переменного тока, конденсатор фильтра, блок поджига, к выходу которо го подключена первична обмотка трансформатора поджига, электронный ключ, подключенный входом к выходу генератора пр моугольных импульсов, снабже но буферным диодом, стабилитроном и реле тока, причем обмотка реле тока включена последовательно в цепь питани лампы, между входами источника питани посто нного тока и выводом дл подключени анода газоразр дной лампы вторична обмотка трансформатора подж включена между выводом дл подключени кагода газоразр дной лампы и элек ронным клюнем, замыкающий контакт реле тока подключен параллельно вторич ной обмотке трансформатора поджига, стабилитрон подключен параллельно элек ройному ключу, буферный диод анодом подключен к точке соединени электронного ключа и вторичной обмотки трансформатора поджига, а катодом соединенен с выводом дл подключени анода газоразр дной лампы. На чертеже представлена принципиал на электрическа схема устройства. Устройство содержит газоразр дную пампу 1, источник 2 посто нного тбка питающийс от сети переменного тока, конденсатор 3 фильтра, электронный ключ 4, состо щий из нескольких включ кых параллельно/ высокочастотных транзисторов , и управл емый генератор 5 пр моугольных импульсов, импульсный повышающий трансформатор (автотрансформатор ) 6, подключенный первичной обмот кой к выходу блока 7 поджига , буферный диод 8, включенный параллельно лампе 1 и вторичной обмотке импульсного трансформатора 6, стабилитрон 9, включенный параллельно электронному ключу 4, за- мыкающий контакт реле 1О тока, катушка 11 которого включена в цепь тока разр да между выходом источника 2 посто нного тока и анодом газоразр дной лампы 1 . Устройство работает следующим образом . При включении ист очника 2 посто нно-го тока и блока 7 поджига на вторичной обмотке трансформатора 6 наводитс высоковольтный импульс, который через диод 8, а также стабилитрон 9 и конденсатор 3 фильтра, прикладываетс к лампе 1 и приводит к пробою газоразр дного промежутка. В момент открытого состо ни электронного ключа 4 через лампу 1 начинает протекать ток, величина ко-торого ограничиваетс индуктивностью вторичной обмотки импульсного трансформатора 6. При этом в трансформаторе запасаетс энерги . После перехода электронного ключа 4 в закрытое состо ние в индуктивности возникает ЭДС самоиндукции., котора прикладываетс к лампе 1 через диод 8 и обеспечивает протекание через нее тока в паузе между двум открытыми состо ни ми . .электронного ключа 4. Таким образом лампа 1 питаетс непрерывным током с небольшой пульсацией., соответствующей частоте генератора 5 пр моугольных импульсов. Мощность, подводима к лампе поддерживаетс номинальной, а КПД устройства питани вл етс достаточно высоким и приближаетс к 7О-8О %. При этом вторична обмотка импульсного трансформатора 6 осуществл ет пробой газоразр дного промежутка и служит дросселем, обеспечивающим питание лампы посто нным током с высоким КПД в момент развити дугового разр да. После установлени стационарного дугового разр да срабатывает реле 11 тока и замыкаетс контакт 10, из разр дной цепи устран етс индуктивность вторичной обмотки импульсного трансформатора 6, а лампа питаетс импульсами тока. Причем длительность импупьсов , определ ема дпительиостью откры того состо ни электронного ключа 4, выбираетс много меньше времени рюзви ти разр да и нарастани прсеодимости газоразр дного промежутка, что-о6еспе чивает падение напр жени на лампе 1 в момент импульса, близкое по величине к напр жению источника 2, и позвол ет включать лампу 1 без дополнительного токоограничивающего сопротивлени Частота следовани импульсов тока выбираетс такой, чтобы обеспечивать питание лампы с номинальной средней мощностью, и не должна совпадать или быть кратной частотам акустических резонаторов в плазме. .Величина напр жени источника 2 выбираетс в несколь ко раз больше стационарного падени напр жени на лампе. 1. При этом средний ток, необходимый дл подведени к лампе, работающей в импульсном режиме с динамической стабилизацией разр да номинальной мощности, меньше величины тока, необходимого дл выделени в лампе той же мощности при работе в стационарном режиме на посто нном токе , примерно в E/U раз, где Е - напр жение источника питани , U, - стационар ное падение напр жени на пампе . Это обуславливает существенное уменьшение доли потерь на электродах ко роткодутовык ламп ( в особенности , на аноде ) и увеличение доли мощности , выдел емой непосредственно на разр дном промежутке , что приводит к существенному увеличению средней и пиковой ркости, а также КПД преобразовани электрической энергии в свето вую, по сравнению с эквивалентным по средней мощности режимом питани лампы на посто нном токе. В приборах оптической записи информации , например светолучевых регистраторах, дл обеспечени высокой скорости записи важно иметь источник света с малыми размера ми тела свечени ., с высокой ркостью и КПД преобразовани электрической эне гии в световую. Использование предложенного уст. ройства в качестве схемы питани пампы типа ДКСШ-осветител светолучевого осциллографа п;озвол ет увеличить скорость записи на бумагу типа УФ в 4-5 раз по сравнению с эквивалентным по средней мощности режимом питани на посто нном токе, что обеспечивает достижение определенного экономического эффекта. Формула изобретени Устройство дл питани газоразр дной лампы, содержащее источник питани посто нного тока, подключенный своим входом к выводам дл присоединени к сети переменного тока, фильтр, включающий в себ конденсатор, блок поджига, к выходу которого подключена перв1ина обмотка трансформатора поджига . Электронный кпюч, подключенный входом к Выходу генаратора пр моугольных импульсов, о тл ич а ющее - с тем, что , с целью увеличени ркости свечени лампы и повыше- нй КПД устройства, оно снабжено буферным диодом, стабилитроном и репе тока, причем обмотка реле тока включена последовательно в цепь питани лампы между выходом источника питани посто нного тока и выводом дл подключени анода газоразр дной лампы, втоична обмотка трансформатора поджига включена между выводом дл подключени катода газоразр дной лампы и злект ронным ключом, замыкающий контакт реле тока подключен параллельно вторичной обмотке трансформатора поджига, стабилитрон подключен параллельно электронному ключу, буферный диод анодом подключен к точке соединени электронного ключа и вторичноJ) обмотки трансформатора поджига, а катодом соединен с выводом , дл подключени анода газоразр дной лампы. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3619716, кл. Н 05 В 41/233, 09.11.71. This invention relates to electrical engineering and can be used to power, for example, short arc xenon ultrahigh pressure lamps. A known device for supplying gas discharge lamps, comprising a DC power source, a filter capacitor, an electronic switch, a square pulse generator and an ignition unit, dynamically stabilizes the discharge current by connecting the lamp to a power source at a high frequency, using inertial power. the properties of a gas discharge of all. The disadvantage of this device is its low reliability due to the difficulty of matching the characteristic of the electronic key that modulates the discharge current and high-voltage About the ignition unit, the device has a low efficiency, since the electronic key should d; work with the duration of the open state for a much shorter plasma relaxation time in the device. .. In addition, high-frequency modulation of the discharge current causes severe instabilities of the arc discharge and leads to the extinction of the arc. This is possible if the switching frequency is higher than several kHz and is equal to or a multiple of the frequencies of acoustic resonances in the plasma. Closest to them is a device for powering gas-discharge lamps, containing a DC power source, connected by an input to terminals for connecting to an AC network, phi-rt, including a capacitor, an ignition unit, to the output of which the primary winding of the transformer is connected. ignition, an electronic switch connected by the input to the output of a square-wave generator, a lamp mode switch, a feedback element, a high-frequency choke and torques, the disadvantage of this device It is necessary to operate with high current values and instantaneous power in total, exceeding by almost two orders of magnitude the average nominal power, which contributes to a decrease in the life of the pump because of electrodes. The mapping frequency and high duty cycle (4O-100) of the following pulses necessitate maintaining the minimum possible initial discharge current in the gap between the pulses. In this case, the overall efficiency of the power supply circuit is reduced due to losses on the ballast. To ignite the arc discharge, an additional circuit is needed, consisting of a resistor and a high-frequency choke, in which power losses occur. In addition, at the time of switching modes of operation, the lights go off. The purpose of the invention is to increase the luminescence of the lamp and increase the efficiency of the device. This goal is achieved by the fact that a D7Sh device for supplying a gas discharge lamp containing a DC power source, an input connected to terminals for connection to an AC network, a filter capacitor, an ignition unit, to the output of which the primary winding of the ignition transformer, an electronic switch, connected by an input to the output of a square pulse generator, supplied with a buffer diode, a zener diode and a current relay, the current relay winding connected in series to the lamp power supply circuit, between the inputs of the source the power supply of the direct current and the output for connecting the anode of the gas discharge lamp the secondary winding of the transformer is connected between the output for connecting the gas discharge lamp and the electric key, the closing contact of the current relay is connected in parallel to the secondary winding of the ignition transformer, the zener diode is connected in parallel to the electric switch, the buffer diode anode is connected to the junction point of the electronic key and the secondary winding of the ignition transformer, and the cathode is connected to the output for connecting the anode to a gas discharge lamps. The drawing shows the principle of the electrical circuit of the device. The device contains a gas discharge pamp 1, a constant current source 2 of the AC power supply, a filter capacitor 3, an electronic switch 4 consisting of several parallel / high-frequency transistors, and a controllable generator of 5 square-wave pulses autotransformer) 6, connected by primary winding to the output of ignition unit 7, buffer diode 8, connected in parallel with lamp 1 and secondary winding of pulse transformer 6, zener diode 9, connected in parallel electron CB key 4 za- abutting contact of the relay 1D current coil 11 which is included in the discharge current path between the source output and DC 2 and the anode gas discharge lamp 1. The device works as follows. When switching on the source of the constant current 2 of the direct current and the ignition unit 7, a high-voltage pulse is induced on the secondary winding of the transformer 6, which through the diode 8, as well as the zener diode 9 and the filter capacitor 3, is applied to the lamp 1 and leads to a breakdown of the gas discharge gap. At the moment of the open state of the electronic key 4, a current begins to flow through the lamp 1, the magnitude of which is limited by the inductance of the secondary winding of the pulse transformer 6. In this case, the transformer stores energy. After the transition of the electronic key 4 to the closed state, a self-induction EMF occurs in the inductance, which is applied to the lamp 1 through the diode 8 and allows current to flow through it in a pause between two open states. electronic key 4. Thus, the lamp 1 is supplied with a continuous current with a small ripple, corresponding to a generator frequency of 5 rectangular pulses. The power delivered to the lamp is maintained at a nominal value, and the efficiency of the power supply device is quite high, approaching 7O-8O%. In this case, the secondary winding of the pulse transformer 6 breaks the gas discharge gap and serves as a choke providing the lamp with direct current with high efficiency at the moment of development of the arc discharge. After the stationary arc discharge is established, the current relay 11 is activated and the contact 10 is closed, the inductance of the secondary winding of the pulse transformer 6 is removed from the discharge circuit, and the lamp is powered by current pulses. Moreover, the duration of the impulses, determined by the epitaptation of the electronic key 4, is chosen to be much less than the discharge time and the increase in the permissibility of the gas discharge gap, which causes a voltage drop across lamp 1 at the time of the pulse, which is close in magnitude to the voltage source 2, and allows you to turn on the lamp 1 without additional current-limiting resistance. The frequency of the current pulse is chosen so as to provide power to the lamp with a nominal average power, and does not have to match l or be a multiple of the frequencies of the acoustic resonators in the plasma. The magnitude of the source 2 voltage is chosen several times greater than the steady-state voltage drop across the lamp. 1. At the same time, the average current required for supplying a lamp operating in a pulsed mode with dynamic stabilization of the rated power discharge is less than the current required to release the same power in the lamp when operating in a stationary mode at a constant current of approximately E / U times, where E is the voltage of the power source, U, is the stationary voltage drop on the pump. This causes a significant decrease in the fraction of losses at the electrodes of short-circuit lamps (especially at the anode) and an increase in the fraction of power released directly at the discharge gap, which leads to a significant increase in the average and peak luminance, as well as the efficiency of electrical energy conversion into light , compared with the equivalent in average power mode of lamp power at a constant current. In devices for the optical recording of information, for example, light-beam recorders, in order to ensure a high recording speed, it is important to have a light source with small luminescence body sizes, with high brightness and the efficiency of converting electrical energy to light. Using the proposed mouth. It is possible to increase the writing speed on UV-type paper by 4-5 times as compared with the equivalent DC power supply in average power, which ensures the achievement of a certain economic effect. Claims An apparatus for energizing a gas discharge lamp comprising a DC power source connected by its input to terminals for connecting to an AC network, a filter including a capacitor, an ignition unit, to the output of which is connected the first winding of the ignition transformer. An electronic capacitor connected to the output of the generator of rectangular pulses, which is so that, in order to increase the brightness of the lamp and increase the efficiency of the device, it is equipped with a buffer diode, a zener diode and a current turnip, and the current relay winding connected in series to the lamp power supply circuit between the output of the DC power supply and the outlet for connecting the anode of the gas discharge lamp, the secondary winding of the ignition transformer is connected between the output for connecting the cathode of the discharge lamp and the electronic cable ohm, make contact current of the relay is connected across the secondary winding of ignition transformer, a zener diode connected in parallel with the electronic key, the buffer diode anode is connected to an electronic key point compound and vtorichnoJ) ignition transformer winding and a cathode coupled to a pin for connecting the anode gas discharge lamp. Sources of information taken into account in the examination 1. US patent number 3619716, cl. H 05 B 41/233, 09.11.71.
2.Патент ФРГ № И3476О, кл. 21 g 84/О2, 28.О2.63.2. The patent of Germany No. И3476О, cl. 21 g 84 / О2, 28.О2.63.