close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY16041

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
H 05B 41/30
H 01J 61/09
(2006.01)
(2006.01)
СПОСОБ ПИТАНИЯ ЛАМПЫ С ПОЛЫМ КАТОДОМ И
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
(21) Номер заявки: a 20091480
(22) 2009.10.20
(43) 2011.06.30
(71) Заявитель: Конструкторско-технологическое республиканское унитарное предприятие "Нуклон" (BY)
(72) Авторы: Бузук Александр Александрович; Курейчик Константин Петрович; Сидоренко Виктор Николаевич (BY)
BY 16041 C1 2012.06.30
BY (11) 16041
(13) C1
(46) 2012.06.30
(19)
(73) Патентообладатель: Конструкторскотехнологическое республиканское унитарное предприятие "Нуклон" (BY)
(56) SU 1311038 A1, 1987.
BY 6572 C1, 2004.
RU 2154362 C1, 2000.
RU 2007128966 A, 2009.
SU 1018261 A, 1983.
CN 88201089 U, 1988.
US 2004/051479 A1.
CN 2258685 Y, 1997.
(57)
1. Способ питания лампы с полым катодом, в котором подают на лампу напряжение
питания в виде однополярных импульсов и формируют импульсы тока через лампу, который стабилизируют синхронизирующими импульсами, причем подают синхронизирующие импульсы в моменты достижения напряжением питания значения горения и
прекращают подачу указанных импульсов в моменты превышения напряжением питания
напряжения горения менее чем на 5-10 В.
2. Устройство для питания лампы с полым катодом, содержащее управляющий усилитель, нагруженный на регулирующий элемент, последовательно связываемый через
указанную лампу с источником питания лампы, датчик тока и формирователь синхронизирующих импульсов, связанный выходом с неинвертирующим входом управляющего
усилителя, отличающееся тем, что датчик тока связан с регулирующим элементом
и инвертирующим входом управляющего усилителя, а вход формирователя
Фиг. 1
BY 16041 C1 2012.06.30
синхронизирующих импульсов связан с выходом источника питания, выполненным в виде генератора однополярных импульсов, содержащего устройство поджига лампы.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что генератор однополярных импульсов
выполнен в виде трансформатора, первичная обмотка которого соединена с питающей сетью, часть вторичной обмотки нагружена на первый мостовой выпрямитель, выход которого является выходом генератора, а оставшаяся часть вторичной обмотки нагружена на
второй мостовой выпрямитель, связанный через ограничивающий резистор с выходом
первого мостового выпрямителя.
Изобретение относится к атомно-абсорбционной спектрометрии и может быть использовано в спектральном приборостроении.
Известен способ питания ламп с полым катодом [1], включающий подачу на лампу
постоянного напряжения, задание импульса тока через лампу и его стабилизацию.
Недостатком способа являются большие энергетические затраты, поскольку напряжение питания лампы выбирают постоянным, исходя из напряжения ее зажигания. Это напряжение составляет порядка 450-500 В, в то время как напряжение горения не
превосходит 250 В. Таким образом, избыток напряжения, формируемого для питания
лампы, составляет порядка 250 В, что и обусловливает указанные затраты.
Устройство, реализующее данный способ, содержит управляющий усилитель, регулирующий элемент, который связан с резистором обратной связи, источником питания лампы и лампой с полым катодом [1].
Известен также способ питания ламп с полым катодом, включающий подачу напряжения питания на лампу, задание импульса тока через лампу и его стабилизацию, при
этом напряжение питания устанавливают повышенным на момент зажигания лампы, а затем снижают вплоть до напряжения ее горения [2].
Недостатком данного способа является сложность реализации, поскольку для питания
лампы требуется изготовить сложную аппаратуру.
Известно также устройство [3], содержащее управляющий усилитель, нагруженный на
регулирующий элемент, последовательно связываемый через указанную лампу с источником питания лампы, датчик тока и формирователь синхронизирующих импульсов, связанный выходом с неинвертирующим входом управляющего усилителя.
В импульсном режиме работы в представленных устройствах на управляющий усилитель подаются синхроизирующие импульсы заданной амплитуды при заданной скважности, в результате чего лампа с полым катодом излучает импульсы света.
Принципиальным недостатком указанных способов и реализующих их устройств является то, что резонансные линии, излучаемые лампами с полым катодом, уширяются, поскольку через лампы протекает обратный ток ключевых транзисторов и в момент, когда
ток не задают. Протекающий через лампу ток вызывает накопление атомов перед полостью катода, которые поглощают излучение и являются источником уширения резонансной линии. Качество излучаемых линий при этом ухудшается.
Задачей настоящего изобретения является упрощение способа питания лампы с полым
катодом при одновременном повышении качества излучения.
Поставленная задача достигается тем, что в способе питания лампы с полым катодом
подают на лампу напряжение питания в виде однополярных импульсов и формируют импульсы тока через лампу, который стабилизируют синхронизирующими импульсами.
Причем синхронизирующие импульсы подают в моменты достижения напряжением питания значения горения и прекращают подачу указанных импульсов в моменты превышения
напряжением питания напряжения горения менее чем на 5-10 В.
2
BY 16041 C1 2012.06.30
Другим объектом изобретения является устройство для питания лампы с полым катодом, которое содержит управляющий усилитель, нагруженный на регулирующий элемент,
последовательно связываемый через указанную лампу с источником питания лампы, датчик тока и формирователь синхронизирующих импульсов, связанный выходом с неинвертирующим входом управляющего усилителя. При этом датчик тока связан с регулирующим элементом и инвертирующим входом управляющего усилителя, а вход формирователя синхронизирующих импульсов связан с выходом источника питания, выполненным в виде генератора однополярных импульсов, содержащего устройство поджига
лампы.
Предпочтительно генератор однополярных импульсов выполнен в виде трансформатора, первичная обмотка которого соединена с питающей сетью, а часть вторичной обмотки нагружена на первый мостовой выпрямитель, выход которого является выходом
генератора, а оставшаяся часть вторичной обмотки нагружена на второй мостовой выпрямитель, который через ограничивающий резистор связан с выходом первого мостового
выпрямителя.
На фиг. 1 изображена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.
На фиг. 2 изображена диаграмма работы устройства.
Устройство, реализующее данный способ, приведено на фиг. 1 и содержит управляющий усилитель 1, нагруженный на регулирующий элемент 2, связанный с датчиком тока 3,
лампой с полым катодом 4 и источником ее питания 5. Источник питания лампы выполнен в виде трансформатора 6, первичная обмотка 7 которого соединена с питающей сетью, а вторичная обмотка 8 нагружена на мостиковый выпрямитель 9. Выход выпрямителя является выходом источника питания. Пиковое значение напряжения на выходе
источника питания 5 должно быть не менее напряжения горения лампы 4. Часть вторичной обмотки 8 нагружена на мостиковый выпрямитель 10, напряжение на выходе которого должно быть не менее напряжения зажигания лампы 4 в момент достижения
напряжением на выходе мостикового выпрямителя 9 значения напряжения горения лампы
4. Резистор 11 ограничивает ток зажигания до значения 0,5-1 мА и менее.
Блок синхронизации 12, выполненный в виде формирователя синхронизующих импульсов, осуществляет подачу импульсов управления на вход управляющего усилителя 1.
Блок 12 выполнен в виде последовательно соединенных детектора нуля 13, импульсного
генератора 14, выполненного в виде генератора однополярных импульсов, например, на
основе серийного генератора Г5-54, выход которого нагружен на переменный резистор 15.
Выход резистора 15 соединен со входом усилителя 1. На вход детектора нуля 13 поступает напряжение с выхода источника 5.
Детектор нуля 13, например, может быть выполнен на основе операционного усилителя, работающего с гистерезисом, на один вход которого поступает напряжение питания, а
другой соединен с выходом усилителя. При снижении напряжения питания до значения
напряжения гистерезиса, далее до нуля и повышении вновь до значения напряжения гистерезиса управляющий усилитель вырабатывает сигнал, который используется затем для
работы устройства.
Управляющий усилитель 1 может быть выполнен на основе операционного усилителя.
Генератор однополярных импульсов 14 выполнен в виде трансформатора, первичная
обмотка которого соединена с питающей сетью, а часть вторичной обмотки нагружена на
первый мостовой выпрямитель, выход которого является выходом генератора, а вторая
часть обмотки нагружена на второй мостовой выпрямитель, который через ограничивающий резистор связан с выходом первого мостового выпрямителя.
Предлагаемый способ реализуется устройством следующим образом.
В момент достижения напряжением питания значения, близкого к нулевому на входе
детектора нуля 13, фиг. 1, в момент времени t2, фиг. 2, а, на вход генератора 14 от детектора нуля 13 поступает сигнал запуска, фиг. 2, б. Генератор 14 формирует задержку дли3
BY 16041 C1 2012.06.30
тельностью t3, фиг. 2, б, а затем импульсы синхронизации, которые имеют фиксированную амплитуду, например, 1 В. Длительность задержки t3 устанавливают такой, чтобы на
вход управляющего усилителя 1, фиг. 1, импульсы синхронизации, изображенные на
фиг. 2, б, для момента времени t1, поступили в момент достижения напряжением питания
значения горения. Эта задержка определяется практически. Импульсы синхронизации изменяются по амлитуде резистором 15, фиг. 1, что дает возможность регулировать ток
лампы.
Управляющий усилитель 1 открывает регулирующий элемент 2, вследствие чего лампа 4 зажигается напряжением, поступающим с мостового выпрямителя 10 через резистор
11 на выход источника питания 5. На управляющий усилитель 1 поступает напряжение
обратной связи с датчика тока 3 и стабилизирует импульсы тока по амплитуде. Во время
действия импульса синхронизации, фиг. 2, б, момент времени t1, напряжение питания с
выхода источника 5 снижается до значения, меньшего напряжения горения, фиг. 2, а. Длительность синхронизирующих импульсов устанавливают так, чтобы напряжение питания
лампы, поступающее с блока 5 в конце длительности t1, на несколько (5-10 вольт) превышало напряжение горения, что требуется для регулирования тока. При дальнейшем снижении напряжения питания лампа с полым катодом погаснет.
Таким образом, блок питания лампы работает при напряжении, весьма незначительно
превышающем напряжение горения во время стабилизации импульса тока. Аппаратная
реализация такого способа значительно проще по сравнению с известным способом, поскольку использован всего один источник питания без конденсаторов фильтра.
Концентрация атомов, накопленных перед полым катодом во время питания лампы
импульсом тока, снижается за счет диффузии к моменту задания следующего импульса
тока, что и обусловливает положительный эффект - повышение качества излучения за
счет уменьшения самопоглощения резонансной линии.
Дополнительным положительным эффектом предлагаемого способа является автоматическое гашение лампы в промежутках между подачей импульсов тока, что требуется
при изучении свойств тлеющего разряда.
Проведенные испытания показали стабильную работу лампы.
Перечисленные существенные отличительные признаки не следуют очевидным образом из сегодняшних знаний в данной области техники.
Источники информации:
1. Курейчик К.П. Импульсная атомная спектрометрия. Методы измерений. Аппаратура. - Минск:Университетское, 1989. - С.214. рис. 9.5.
2. Курейчик К.П., Макаров В.Л., Мавлютов М.М. Приборы и техника эксперимента. 1985. - № 2. - С. 188-190 (прототип).
3. А. с. СССР 1311038, 1987 (прототип).
4
BY 16041 C1 2012.06.30
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
204 Кб
Теги
by16041, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа