автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.07, диссертация на тему:Разработка методов исследования и расчета высокочастотных импульсных пускорегулирующих аппаратов для люминесцентных ламп

На правах рукописи

САМОРОДОВ ВАЛЕНТИН КИРИЛЛОВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ И РАСЧЕТА ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ ПУСКОРЕГУЛИРУЮЩИХ АППАРАТОВ ДЛЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП

Специальность 05.09.07 - Светотехника

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Саранск 2003

Работа выполнена на кафедре источников света Мордовского государственного университета имени Н.П. Огарева.

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Е.В. Охонская

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор В.К. Свешников

кандидат физико-математических наук Ю.Ф. Калязин

Ведущая организация:

ОАО "Лисма-Кадошкинский электротехнический завод"

Защита диссертации состоится 27 декабря 2003 г., в 10.00 в 106 аудитории корпуса №16 университета на заседании диссертационного совета К212.117.06 при Мордовском государственном университете имени Н.П. Огарева, по адресу: г. Саранск, ул. Б. Хмельницкого, дом 39.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Мордовского государственного университета имени Н.П. Огарева.

Отзыв на автореферат просим направить по адресу: 430000, г. Саранск, ул. Большевистская, дом 68*, Мордовский государственный университет, диссертационный совет К212.117.06.

Автореферат разослан «_»_2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор С^^л^ Харитонов

оз-А

ТЩ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Генеральным направлением развития светотехники на настоящем этапе является повышение эффективности источников света и осветительных установок. Поэтому использование разрядных источников света, в частности, люминесцентных ламп (ЛЛ) для освещения является перспективным. Они прочно завоевало позиции в осветительных установках промышленных и административных зданий, начинают проникать в быт.

Вместе с тем на пути дальнейшего распространения люминесцентного освещения возникают серьезные проблемы. Одна из них обусловлена низким качеством света, создаваемым малоламповыми осветительными установками, другая - возрастающей дефицитностью таких материалов, как медь и сталь, которые необходимы для изготовления пускорегулирующих аппаратов (ПРА), без которых работа разрядных ламп (РЛ) от промышленной сети переменного тока невозможна.

Обе проблемы связаны с недостатками применяемых в настоящее время традиционных электромагнитных ПРА, обязательным элементом которых является индуктивный балласт, имеющий относительно большие вес и размер, работающих на промышленной частоте.

Появившийся в начале 60-х годов прошлого столетия так называемый высокочастотный способ питания ЛЛ показал, что традиционный режим питания является отнюдь не догмой, и что, варьируя режим питания, можно резко улучшить как качественные и энергетические характеристики ЛЛ, так и эксплуатационные параметры ПРА, особенно их металлоемкость.

В конце 70-х появились сообщения, а позже конкретные ПРА, которые показали еще более высокую эффективность "импульсно-модулированного" (в дальнейшем импульсного) режима питания ЛЛ.

К сожалению, высокая стоимость активных элементов ПРА, реализующих эти режимы питания (транзисторы, тиристоры), и низкий уровень их совершенства, приводившие к неоправданному усложнению схем, не позволили создать электронные ПРА (ЭПРА), конкурентоспособные электромагнитным

Происходящая на наших глазах научно-техническая революция (НТР) и вызванный ею гигантский прогресс полупроводниковой и электронной техники позволяют сделать уже в настоящее время экономически рентабельным серийный выпуск частично или полностью полупроводниковых ПРА, в которых можно реализовать практически любой режим питания РЛ. Действительно, практически все ведущие светотехнические фирмы мира, включая Россию, разработали и приступили к серийному выпуску высокочастотных ЭПРА и комплектов с ЭПРА первого поколения.

Несмотря на их примерно на порядок более высокую стоимость по сравнению с традиционными ПРА, высокое качество создаваемого ими света, высокая энергоэкономичность и на 50-60 % меньшая м т для них непрерывно расширяющиеся области прим

ПРА.

Еще более высокие параметры обещают иметь ЭПРА следующего поколения, в которых реализуется импульсный режим питания ЛЛ (ИППРА). Импульсный характер тока лампы в этом режиме позволяет применить балластный (ключевой) принцип стабилизации ее работы, который не требует применения электромагнитных элементов (дроссели, трансформаторы, конденсаторы), более соответствует характеру работы высоконадежных импульсных полупроводниковых (ПП) схем, позволяет использовать все достижения полупро-водниково-интегральной технологии вплоть до исполнения всего ЭПРА в виде единой интегральной схемы.

Опытные образцы ИППРА обещают иметь по сравнению с традиционными ПРА на 90-95 % меньшую металлоемкость и в 4-5 раз меньшие потери энергии.

Учитывая, что ЛЛ еще долго будут перспективными источниками свега, совершенствование параметров комплекта ЛЛ-ЭПРА путем использования режима импульсного питания является актуальным.

Цель и задачи работы. Исходя из вышесказанного, видно, что одной из основных причин, сдерживающих развитие и использование импульсного питания ЛЛ, является отсутствие достаточно доступных и надежных методов исследования и расчета импульсных комплектов ЛЛ-ЭПРА, создание которых и является целью данной работы.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать методы измерения основных характеристик ЛЛ и элементов ПРА в условиях импульсного высокочастотногопитания;

2. Разработать установки реализующие эти методы в лабораторных и производственных условиях;

3.Исследовать характеристики современных ЛЛ в режимах импульсного питания с целью выбора целесообразных режимов работы;

4. Разработать методы расчета импульсных разрядных контуров при различных режимах импульсных источников питания;

Объектом исследования явились: люминесцентные лампы широкого применения, с точки зрения влияния режимов питания на их рабочие и экс- • плуатационные параметры.

Методика исследования заключалась в применении общепринятых и вновь разработанных электротехнических и светотехнических методах измерения параметров люминесцентных ламп.

Научная новизна:

- методы расчета параметров импульсных высокочастотных ПРА для ЛЛ;

- методологические основы измерения параметров комплекта ЛЛ-ПРА для указанных условий;

- предложен и реализован новый (с использованием вычислительной техники) метод определения мощности на элементах контура РЛ-ИППРА, обеспечи-

вающий повышенную точность измерения, не требующий использования сложных труднодоступных приборов;

- обоснована возможность использования широко распространенных корригированных селеновых фотоэлементов для измерений прерывистых световых потоков, характерных для импульсных режимов питания;

- предложен более мощный и лучше соответствующий физической сущности процессов в импульсном контуре метод расчета с использованием функции Грина.

Научные результаты, выносимые на защиту:

- разработка методики для изучения рабочих и эксплуатационных параметров ЛЛ при широкой вариации условий импульсного режима питания;

- результаты исследования характеристик ЛЛ в различных режимах одно- дву-полярного импульсного питания;

- высокоточный метод измерения мощности на нелинейных искажающих элементах в условиях повышенной частоты и импульсном характере токов и напряжений;

- исследование возможности использования корригированных фотоэлементов типа ФЭС для измерения интегральных значений прерывистых световых потоков;

- аналитические методы и результаты расчета квазиимпульсного контура с ЛЛ и инвертором с ключевым режимом работы ПП приборов;

- разработка принципа экспресс-контроля качества ЭПРА (в том числе не импульсных) в производственных условиях;

- компактный оперативный метод измерения светового потока ЛЛ в ВЧ режимах питания для использования в производственных условиях.

Практическая ценность и реализация результатов работы:

- создана экспериментальная установка для изучения рабочих и эксплуатационных характеристик ЛЛ в импульсных режимах;

- получены экспериментальные данные иллюстрирующие поведение разряда при широком варьировании условий импульсного режима питания;

- разработаны методы и средства для оперативного контроля ЭПРА внедренные на ПО "Ватра" в СТО "ЭКСПРЕСС";

- исследованы макетные образцы индивидуального однополярного и группового двуполярного комплекта ЛЛ-ИППРА;

- получено авторское свидетельство на способ питания ЛЛ;

- результаты проведенных исследований и созданные установки используются аспирантами и в учебном процессе при подготовке инженеров-светотехников в Мордовском государственном университете, а также для оценки качества ЭПРА, разрабатываемых различными фирмами, например, Санкт-Петербургским АОО «ЭлектроПетербург» и др

- написаны и отлажены программы для электротехнического расчета импульсных контуров и для обработки осциллограмм.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всесоюзном научно-техническом совещании (г. Полтава, 1982); VI Всесоюзной конференции по физике низкотемпературной плазмы (г. Ленинград, 1983); IX Всесоюзной научно-технической конференции по светотехнике (г. Рига, 1987); Межреспубликанской научно-технической конференции «Методы и средства управления технологическими процессами» (г. Саранск, 1989); Всесоюзном научно-техническом симпозиуме по газоразрядным источникам света (г. Полтава, 1991); II международной светотехнической конференции (г. Суздаль, 1995); IV Всероссийском с международном участием совещании по материалам для источников света, электронных приборов и све- I

тотехнических изделий (г. Саранск, 1996); XXVIII Огаревских чтениях, проводившихся на базе Мордовского государственного университета имени Н.П. Огарева (г.Саранск, 1999); V Международной светотехнической конференции (г. Санкт-Петербург, 2003). '

Публикации. По теме диссертации опубликовано 24 работы в отечественных сборниках, тезисах докладов конференций, совещаний и в технических отчетах, а также получено одно авторское свидетельство на способ питания газоразрядных ламп.

Объем работы. Диссертационная работа изложена на 192 страницах, полностью оформленных с применением компьютера, состоит из введения, 5 глав, выводов по работе, списка литературы (108 наименований, в том числе 20 работ автора по теме диссертации, опубликованных к моменту оформления работы), 24 рисунков, 13 таблиц, 4 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность диссертационной работы, ее научная новизна и практическая ценность, сформулированы основные положения выносимые на защиту.

В первой главе "Анализ литературных данных" показано, что несмотря на высокие параметры разрядных комплектов с импульсными высокочастотными (ВЧ) полупроводниковыми аппаратами и их перспективность, до сих пор ни одна фирма не приступила к серийному выпуску таких аппаратов.

Для этого имеются достаточно серьезные причины. Успешной разработке высокочастотных квазисинусоидальных ЭПРА во многом способствовали теоретические и экспериментальные работы по ВЧ-питанию РЛ, проведенные еще в 60-е годы прошлого столетия. Если разработка ЭПРА велась на базе серьёзных исследований ВЧ режимов ЛЛ, то систематического исследования параметров современных ЛЛ при работе в импульсных режимах практически не проводилось. Не ясны также многие эксплуатационные аспекты применения ИППРА, например, такие, как электромагнитная совместимость, биологическое воздействие комплектов с ИППРА; а также экономические аспекты, как, на-

пример, снижение стоимости и оптимизация параметров комплекта JIJI-ИППРА.

Проведение таких исследований немыслимо без надежной метрологической базы. Измерение параметров комплектов с ИППРА в этом смысле представляет нетривиальную задачу. С одной стороны, в таких измерениях необходима высокая точность (не хуже 0,5 %), с другой - повышенная частота и импульсные формы токов и напряжений, богатые широким спектром гармоник, не позволяют использовать высокоточные электротехнические средства измерения; прерывистый характер излучения разряда вызывает сложности при измерениях светового потока JIJI. Несмотря на это в большинстве публикаций нет данных о методиках и приборах экспериментальных установок. Противоречивость данных по импульсному питанию, полученных разными авторами, подтверждает серьёзность этой проблемы.

Если для конструирования электромагнитных ПРА существуют достаточно хорошо разработанные инженерные методы электротехнического расчета, то предложенные для расчета полупроводниковых ПРА методы имеют либо эмпирический характер, и пригодны только для расчета конкретных схем, и непригодны для расчета импульсных режимов при широкой вариации параметров, которая необходима для выявления оптимальных режимов.

Проведенный анализ литературных данных и требований, предъявляемых к разрядным комплектам с ИППРА, позволил сформулировать цель и задачи работы, приведенные выше.

Вторая глава "Методика эксперимента и установка" посвящена разработки методов измерений параметров JIJI питаемых импульсным током повышенной частоты и конструированию измерительных установок на их основе. Основным параметром определяющим эффективность режима питания является световая отдача лампы Г1П=ФП/РЛ. Как раз измерение обоих компонентов правой части формулы вызывает большие нарекания.

В условиях импульсного питания излучение положительного столба разряда носит прерывистый характер и многие ученые, в частности к.т.н., доцент кафедры светотехники МЭИ Троицкий A.M., подвергли критике наши первые эксперименты с импульсным питанием люминесцентных ламп. Критика заключалась в том, что необходимо представить доказательства того, что корригированные селеновые фотоэлементы способны правильно определять интегральное значение прерывистого светового потока.

В настоящей работе был поставлен прямой эксперимент, подтверждающий эту гипотезу. Эксперимент заключался в визуальном (с помощью фотометрической головки) сравнении освещенностей от двух установленных на фотометрической скамье JIJI, не имеющих люминофорного слоя. Одна лампа питалась от источника импульсного тока ВЧ, другая от источника постоянного тока. После установления фотометрического равновесия на место фотометрической головки ставился селеновый фотоэлемент и сравнивались фототоки при освещении его первой и второй лампой. После соответствующей обработки результатов было установлено, что с точностью, определяемой погрешностями

эксперимента, корригированными селеновыми фотоэлементами типа ФЭС можно измерять прерывистые световые потоки вплоть до частот 100 кГц и скважностью до 16.

Как было показано в предыдущей главе, нашей промышленностью не производится приборов для прямого измерения с достаточной точностью проходящей мощности на нелинейных искажающих элементах в условиях ВЧ несинусоидальных токов и напряжений. Из косвенных методов наиболее приемлемыми для наших целей являются лишь два метода: метод амперметра-вольтметра и осциллографический метод. Оба метода имеют невысокую точность, осциллографический в силу очень большого числа факторов влияющих на отклонение электронного луча, а метод амперметра-вольтметра вследствие несовпадения форм кривых тока и напряжения лампы определяемого коэффициентом мощности (Км) - Р=1*и*Км. Поэтому для измерения мощности необходимо с высокой точностью оценивать величину Ки

В данной главе показано, что именно коэффициент мощности измеряется с наибольшей точностью среди других величин, которые можно определить ос-циллографическим методом. Повышенная точность обусловлена тем, что, во первых, большинство факторов, снижающих точность осциллографического метода, влияют как на числитель, так и на знаменатель формулы по которой определяется Км, во вторых, тем, что на повышенной частоте коэффициент мощности лампы мало отличается от 1. Для оперативного осуществления достаточно трудоемкого подсчета величины Км разработана методика и компьютерная программа, основанная на несколько модифицированном методе трапеций. В работе показано, что суммарная точность метода вольтметра-амперметра с использованием осциллографического метода для определения А"м определяется классом точности применяемых вольтметра и амперметра.

Измерение других электрических параметров не вызывает больших трудностей. В описанной ниже установке для измерения напряжений используются электростатический вольтметр класса 0,5 в области частот от 50 Гц до 1 МГц. Этот же прибор используется для измерения тока лампы путем измерения падения напряжения на безындукционном балластном сопротивлении. Для прямого измерения тока в установке использовался амперметр термоэлектрический системы на основе вакуумного бесконтактного термопреобразователя.

Блок схема экспериментальной установки показана на рисунке 1. Основу установки составляет источник питания исследуемой ЛЛ импульсами тока амплитудой до 1,5 А при частоте в пределах 400 -г 100000 Гц и скважности от 1 до 10, что позволяет исследовать ЛЛ любой мощности. Для повышения надежности, в качестве активных элементов усилителя использованы мощные электровакуумные пентоды имеющие большую термоинерцию и не требующие электронной защиты. Высокое выходное сопротивление пентодов позволяет питать люминесцентную лампу непосредственно от усилителя без использования балластных элементов. Большое выходное напряжение усилителя позволило для измерения тока включить последовательно с лампой магазин достаточно больших безындукционных резисторов, падение напряжения на которых достаточно для измерения электростатическим вольтметром. Установка позволяет питать

люминесцентную лампу как одно- так и эквивалентными двуполярными им-

1 2 3 4

Стаб. и=уаг -> ДОИ Рзо

С=уаг Г=уаг

<

7КГ 8

ИП

10 УМ

>

Рг

V

V

12 13

Рис. 1 Блок-схема экспериментальной установки для исследования импульсных режимов ЛЛ

1-стабилизатор напряжения; 2-регулятор напряжения; 3-набор стандартных балластов; 4-измерительный комплект для промышленной частоты; 5-задающий генератор одно- и двупо-лярных импульсов; 6-усилитель с высоким выходным сопротивлением; 7-измерительный комплект для повышенной частоты; 8-источник питания; 9-частотометр; 10-усилитель мощности; 11-люминесцентная лампа; 12-корригированный селеновый фотоэлемент; 13-измеритель фототока, пульсами тока. Для повышения точности сравнения переход между этими режимами может осуществляться без погасания разряда. Также без погасания может осуществляться переход от импульсного режима к базовому режиму промышленной частоты с дросселем образцовым измерительным (ДОИ). Измерение светового потока в данной установке осуществлялось с помощью фотометрического шара диаметром 2 метра.

Описанные методики и установка использованы при проведении экспериментов описанных в главе 3.

В третьей главе "Параметры ЛЛ при импульсном питании" были проведены более обстоятельные измерения световых и электрических характеристик ЛЛ. Для исследований использованы измерительная установка и методика, описанные в предыдущей главе. Частота импульсов менялась от 1 до 100 кГц, скважность С = Т/Тшп от 1 до 10, измерения проводились при неизменном

действующем значении тока разряда, равном 0,43 А как в импульсном режиме, так и при питании от промышленной сети частотой 50 Гц и от источника постоянного тока. Для измерений использовались 40-ваттные ЛЛ с различным давлением аргона, прошедшие предварительный 100-часовой отжиг. Первая серия экспериментов была проведена при неизменных частотах / =3, 10, 30, 100 кГц, и изменяющемся от 1 до 0,10 коэффициенте заполнения импульсного цикла -у=1/С (далее просто коэффициент заполнения). Непосредственно измерялись: световой поток Ф в относительных единицах, напряжение на лампе С/л и на балласте £/6, с экрана осциллографа фотографировались осциллограммы токов и напряжений на лампе. Действующее значение тока определялось как 1л=иб/Кб- Коэффициент мощности Кл и мощность лампы Рл рассчитывались по приведенной в предыдущей главе методике. Относительная световая отдача лампы при импульсном питании определялась по сравнению со световой отдачей на частоте 50 Гц:

1 150 ,

»7,50 Л/ -Ф,х(отн£д.) ~ ' Первая серия измерений проведена на стандартных ЛЛ 40 Вт заводского изготовления с давлением аргона 270 Па. Аналогичные эксперименты были проведены в ЛЛ 40 Вт имеющих давление аргона 133,266, 399, 532 Па.

Все измерения проводились с термостатированием холодной точки ЛЛ. Результаты представлены в таблицах и на графиках.

Таблица 1

Относительная световая отдача ЛЛ ЛБ40 при вариации режима и наполнения

С=1,5 С=2 С= =5

\Раг. Ч1а Д кГц \ 133 266 399 532 133 266 399 532 133 266 399 532

3 1,115 - 1,08 1,19 1,123 1,155 1,144 1,19 1,09 1,096 1,081 1,08

10 1,128 - 1,117 1,223 1,172 1,143 1,148 1,242 1,206 1,136 1,112 1,122

30 1,127 - 1,143 1,248 1,172 1,163 1,112 1,298 1,253 1,188 1,12 1,192

100 1,105 - - 1,225 1,173 1,15 1,064 1,242 1,194 1,175 1,13 1,124

Как показали проведенные эксперименты, при повышении частоты в пределах от 50 Гц до 100 кГц наблюдается увеличение световой отдачи стандартных ЛЛ 40 Вт на 15-30% по сравнению с синусоидальным током на частоте 50 Гц со слабо выраженным максимумом на частотах 20-40 кГц (рис. 2). Основной вклад в повышении светоотдачи дает диапазон 50-3000 Гц. Эта тенденция имеет место для всех исследованных коэффициентов заполнения импульсного цикла (от 0,125 до 1,0) и наиболее резко выражена при малом у = 0,125.

Уменьшение коэффициента заполнения импульса от 1 до 0,1 приводит к изменению светоотдачи ЛЛ. Световая отдача при всех частотах растет при

1=0,43 А

<>4*^*1 <-.__

___

С=1,5

С=1

уменьшении у вплоть до 0,16-0,25, при дальнейшем уменьшении у наблюдается небольшой спад светоотдачи или ее практическое постоянство, за исключением частоты 30 кГц, для которой в диапазоне исследованных коэффициентов заполнения отмечается рост светоотдачи с уменьшением У-

Одновременно с изменением световых характеристик изменяются и электрические параметры ЛЛ. Мощность лампы с повышением частоты (при неизменном действующем значении тока) непрерывно увеличивается за счет роста напряжения на лампе. Градиент потенциала с ростом частоты и уменьшением коэффициента заполнения возрастает, причем более резкий рост наблюдается при низких коэффициентах заполнения

Между поведением Еч(г) в функции частоты и коэффициента заполнения и светоотдачи наблюдается определенная корреляция: так при у =0,66 светоотдача остается примерно постоянной независимо от частоты, при этом градиент потенциала также почти не меняется (0,98-Я, 1 В-см"1); при у =0,125, наблюдается резкий рост Е.(г) до частоты 30 кГц (с 1,44 до 2,31 В-см'1 - на 60 %), световая отдача также возросла в этом диапазоне на 30 % (по сравнению с частотой 50 Гц), затем рост Ея{г) замедляется и одновременно наблюдается спад световой отдачи.

Для объяснения закономерностей изменения световой отдачи ЛЛ при ее питании импульсами тока с различными параметрами на данном этапе работы исследовался характер поведения суммарной интенсивности видимого триплета ртути при изменении режимов импульсного питания. В дальнейшем предполагается провести прямые измерения относительной интенсивности линии 254 нм в зависимости от параметров импульсов.

£ кГц

3 10 30

Рис.2. Зависимость относительной светоотдачи от частоты следования импульсов для лампы ЛБ-40.

100

На осциллограмме рис.3 представлено изменение относительной интенсивности суммарного излучения видимых линий ртути при различных режимах импульсного питания.

Таблица 2.

Изменение градиента потенциала стандартных ЛЛ 40 Вт при изменении

частоты и коэффициента заполнения импульсного цикла

У С £/,, В ЕМ, В см'1

3 кГц 10 кГц 30 кГц 100 кГц 3 кГц 10 кГц 30 кГц 100 кГц

1 1 106 106 106 106 0,964 0,964 0,964 0,964

0,66 1,5 88 96,5 98 98,5 0,98 1,074 1,09 1,097

0,5 2,0 80 89 97 98,5 1,028 1,14 1,24 1,27

0,33 3,0 71 84 94 98,5 1,12 1,32 1,48 1,55

0,25 4,0 65 80,5 92,5 97 1,18 1,46 1,68 1,76

0,166 6,0 60 77 91,5 97 1,34 1,71 2,03 2,16

0,125 8,0 56 76,5 90 98 1,44 1,97 2,31 2,51

0,10 10 53 - - - 1,52 -

На ней представлен достаточно длительный импульс тока (г„=1700 мкс), позволивший выявить все характерные участки изменения интенсивности излучения в импульсном режиме. Как видно из осциллограмм, характер изменения интенсивности излучения не совпадает с характером изменения тока в импульсе. Во всех случаях (/= уаг, У=уаг) излучение возникает с запаздыванием относительно начала импульса тока далее излучение нарастает с различной крутизной фронта, зависящий от градиента потенциала в импульсе, связанного, в свою очередь, с длительностью предыдущей паузы в токе (при неизменных действующем и мгновенном значениях тока). Таким образом, мы приходим к выводу о превалирующем влиянии состояния плазмы в паузе тока на все характеристики плазмы, включая излучение, в импульсе - на градиент потенциала, проводимость, динамику излучения, (крутизну нарастания фронта излучения).

Во всех исследованных режимах работы ЛЛ после выключения импульса наблюдается послесвечение разряда, спадающее в паузе по экспоненте Ф, =Фйехр{}1т). Величина постоянной времени послесвечения не зависит от условий разряда и составляет около 4 мкс. Так как наличие в конце паузы послесвечения разряда не приводит к повышению светоотдачи в импульсе, то желательно, чтобы в паузе разряд полностью высветился. Для практически полного высвечивания разряда в паузе длительность паузы должна быть Г„=(5-10)г.

1(1) и (О

ного тока

Если сравнить характер распределения излучения по импульсному циклу при частотах 30 кГц и 100 кГц, то становится понятным, почему светоотдача при 100 кГц при всех у ниже, чем при 30 кГц. При 100 кГц длительность импульса в зависимости от /=0,66-г0,125 меняется от 6,6 мкс до 1,25 мкс, 1„=3,4ч-8,75 мкс. В первом случае (1И=6,6 мкс, 1„=3,4 мкс) светоотдача низка из-за короткой паузы, за время которой разряд не успевает высвечиваться и следующий импульс начинается при высокой интенсивности послесвечения, в последнем случае (ги= 1,25 мкс, 1„=8,75 мкс) импульс слишком короткий и прерывается, когда излучение еще далеко не достигло максимума. В случае f=30 кГц при всех у светоотдача выше, чем при 100 кГц за счет лучшего использования импульсного цикла.

Подводя итог анализу режимов работы стандартных ЛЛ 40 Вт (рДг=270 Па) при импульсном однополярном питании, можно с целью получения максимальной" светоотдачи рекомендовать работу на частоте около 30 кГц (2040 кГц) и коэффициенте заполнения у <0,166.

Двуполярный импульсный режим отличается от однополярного импульсного тем, что направление тока каждого последующего импульса меняется на противоположное. Если предположить, что форма разнополярных импульсов тока, их скважность и частота следования остаются теми же, то можно ожидать, что условия генерации излучения в положительном столбе, разряда не изменяется. Вместе с этим механизм работы приэлектродных областей и самих электродов станет совершенно иным, г.к. каждый электрод попеременно будет вы-

полнять функции катода и анода. Вследствие того, что среднее значение тока лампы становится равным нулю, отпадают проблемы, связанные с катафорезом в плазме разряда.

Поскольку доля энергии приэлектродных областей в общем балансе мощности ламп невелика, то больших различий в параметрах лампы при переходе от однополярного режима к двуполярному ожидать нельзя. Чтобы уловить эти различия, методика эксперимента должна быть поставлена таким образом, чтобы в лампе последовательно друг за другом создавались однотипные одно- и двуполярные режимы и источник импульсного питания должен позволять мгновенный переход от одного режима к другому за время не более 0,01 (Характеристики одной из люминесцентных ламп исследованных по дан-

£ однополярный двуполярный

£ импульсный импульсный

Рис.4. Сравнительные характеристики импульсных режимов лампы ЛБ-20.

В четвертой главе "Методы аналитического расчета импульсных контуров" для аналитического расчета импульсного разрядного контура нами выбраны два метода: гармонического анализа-синтеза и функций Грина. Первый метод достаточно прост благодаря получению в замкнутом виде выражений для сумм функциональных рядов. Второй - благодаря лучшему соответствию математического аппарата физике процессов в контуре.

При расчете первым методом приняты следующие допущения:

1. Элементы контура (исключая люминесцентную лампу) линейны. При расчетах номинального рабочего режима JIJI такое допущение правомочно.

2. Потерями мощности в L, С элементах ПРА пренебрегаем, так как эквивалентные им активные сопротивления, приведенные в последовательную цепь, по крайней мере, на порядок меньше сопротивления лампы.

3. Начало отсчета выбираем в момент времени, соответствующий середине паузы между импульсами напряжения питания.

4. Лампу заменяем активным, неискажающим (формы тока и напряжения совпадают), нелинейным резистором.

Импульсный контур с люминесцентной лампой в общем виде можно заменить идеальным R-L-C контуром, напряжение на входе которого имеет прямоугольную форму

, ч 4t/,„ cos(2n - 1)а . ..

и (cot) = —s. У —А-Ш(2п - l)ft*

п tf (2л-1)

где 2а - длительность паузы (рад). Если принять:

— —=а; d=-\ b=>lk-d2; N^Qn-lfa1-к{ 2

To окончательно выражение для мгновенного тока импульсного контура

) = l^L V cos(2n ~1)ct sin[(2n ~1

tuoL „_, J~N

(2n-l)-

(2в-1)

Подставляя вместо бесконечных рядов их суммы в свернутом виде находим выражение для мгновенного значения тока в интервале -а < at < а

i(ax) ----{ГсМ(тг - a) sinba - chdasinbfjt - a)]cosba* +

XLb(chdn+cosbn)

+ [shd(n - a) eos ba - shda • cosb(n - a)]sinn¿íuf},

a для интервала a <wt <л -а

U e~(Ia> Г 1

/(соt) =---х{chda ■ cosba[- sinb(n -ал)+ sinbcoted" I-

XLb{chdn + eos bn)

- shda • sin ba x [eos Ь(л - ож)]+cos box ■ e dn }

Используя эти выражения в данной главе получены необходимые электрические параметры контура в функции безразмерных параметров - а, а, к, по которым можно произвести полный электротехнический расчёт рабочего режима контура с разрядной лампой

Для примера, вид зависимости Ка = /(«, а, к) показан на рис.5

0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4

Рис.5 Безразмерный параметр Ка(а,к,а)

1.6

Для решения поставленной задачи нами предложен ещё один метод который на наш взгляд является более мощным так, как позволяет проводить расчет для совершенно произвольной последовательности прямоугольных импульсов различной амплитуды, длительности и полярности.

В этом случае ток в контуре можно описать уравнением:

т й I псИ I _ с.

л* ж с шш

где — дельта-функция момента времени ¡п,

С„ - коэффициенты определяемые знаком и амплитудой импульсов. Общее решение такого дифференциального уравнения может быть записано в виде

y=ÍyKW+ÍG(x,Y)F(Y)dr

к=1 о

где ук=х - частное решение однородного дифференциального уравнения;

G(x,y) - функция Грина.

Для нашего случая Функция Грина имеет вид:

G(t,у) sin œ(t - у) _ La

гдеa=R/2L; (û = -Jcûq -a2\ (ûq=\HC

С учетом граничных условий требуемое решение имеет вид:

i(t) = ет (Acos wt +Вúnwt)- — 1С„е sin w(t-t„)U(t-tn)

cm " n

Константы А и В можно найти используя, во первых, требование периодичности, во вторых, условие равенства производных тока в моменты времени /=+0 и Г=Т-0.

Имея зависимость i(t) можно легко найти интегральные параметры разрядного контура.

В пятой главе "Контроль качества высокочастотных ЭПРА" рассматривается задача оценки качества комплекта в целом. Контроль можно проводить по каждому параметру в отдельности, но поскольку таких параметров насчитывается несколько десятков, то имеет смысл критически рассмотреть их с точки зрения информативности.

Среди светотехнических параметров наиболее информативным параметром, чувствительным к совокупности максимального числа факторов (частоте питания, величине активных потерь, току и мощности лампы, отклонений параметров элементов ПРА от номинальных значений, различного рода неисправностям) является световая отдача комплекта ЛЛ-ЭПРА (г|Сх). Световая отдача комплекта автоматически отражает степень влияния (значимость) каждого из влияющих факторов. Таким образом, если г|Сх находится в пределах установленных требований, это означает годность ПРА по всей совокупности параметров, даже если отдельные параметры (напряжение, частота питания, ток лампы, мощность лампы и др.) имеют допустимые отклонения в ту или иную сторону.

Чтобы исключить влияние нестабильности параметров ЛЛ на результаты оценки качества ВЧ ЭПРА, а также с целью повышения точности измерений, целесообразно использовать метод сравнения светоотдачи комплекта при включении ЛЛ с ВЧ ЭПРА (rjcxf) с световой отдачей комплекта при включении той же лампы с образцовым дросселем ДОИ (т|сх5о), то есть определять так называемый люмен-фактор Loíi=4cx^cx5o-

Рис. 6 Блок-схема испытательного СТО.

1-блок питания;.2-измерительный комплект для промышленной частоты; 3-ВЧ ПРА; 4-ДОИ; 5-ЛЛ; 6-блок световых измерений; 7-измерительный комплект для повышенной частоты.

Для контроля ВЧ ЭПРА в лабораторных (а в дальнейшем и производственных) условиях необходимо, чтобы метод контроля светоотдачи комплекта ЛЛ-ВЧ ПРА был простым, удобным для оператора, требующим минимальных затрат времени и производственных площадей, поэтому целесообразно использовать для этой цели не фотометрический шар, а яркомер. К этому нужно добавить, что используемые в настоящее время в лабораторных и заводских условиях фотометрические шары не предназначены для измерения ЛЛ, работающих в режиме ВЧ. Для их использования требуется полное переоборудование электрической части фотометрического шара.

Необходимо также отметить, что данный метод позволяет упростить измерительную установку и процедуру измерений за счет исключения блока измерения мощности ЛЛ, что является на сегодня актуальным, ввиду того, что промышленностью не выпускаются серийные приборы для измерения мощности высокочастотных несинусоидальных сигналов с высоким классом точности.

В качестве светоприемника использован серийный корригированный фотоэлемент типа ФЭС-25, выбор которого обоснован нами в главе 2.

Блок-схема установки приведена на рис. 6. В схеме приняты специальные меры для повышения точности определения люмен-фактора для чего в схему введено реле К, которое позволяет практически мгновенно (за время менее 0,005 с) подключать к номинальной лампе различные сравниваемые ПРА, что исключает изменение теплового режима номинальной ЛЛ и дрейф параметров электроизмерительных приборов.

В настоящей установке для определения светового потока (Флл) использован компактный фотометр, принцип действия которого основан на измерении яркости центральной части ЛЛ. Величина фототока в фотометре этого типа связана прямо пропорционально с величиной светового потока ЛЛ:

ФллЧ*?5ллСя?аЧ) ;=А7 Коэффициент пропорциональности К, как видим, зависит от многих факторов, в том числе от режима питания ЛЛ, поскольку при этом изменяется характер распределения яркости по длине лампы (коэффициент Ся)- Показано, что световой поток ВЧ комплекта можно вычислить по формуле:

Ф/=К^=(К50К/ К50) ¡/=х К5щ Таким образом, мы разбили коэффициент К) на две компоненты, одна из которых (х) зависит только от режима питания, а другая (К50) зависит от многих факторов, но легко определяется.

Определение величины % для различных ЛЛ и режимов питания точнее всего производить по кривым распределения яркости по длине ЛЛ. В работе предложен также прямой метод определения % с помощью светомерного шара.

Для снижения трудоемкости экспериментов по снятию кривых распределения яркости по длине ЛЛ и сохранения достаточной точности вычисления коэффициента использована специально разработанная программа "Планиметр-03", предназначенная для интегрирования табличных моделей с переменным шагом по формуле Уэддля и позволяющая резко сократить число точек измерения яркости вдоль ЛЛ.

Описанная установка была внедрена на ПО "Ватра".

В заключении приводятся основные результаты и выводы работы.

1. На основе сопоставления различных режимов питания ЛЛ обоснована целесообразность разработки ИППРА.

2. С целью определения возможности использования для исследования импульсных режимов проведен анализ существующих методов измерения и расчета важнейших параметров комплектов ЛЛ-ИППРА.

3. Предложен и реализован новый метод определения мощности на элементах контура РЛ-ИППРА, обеспечивающий повышенную точность измерения, не требующий использования сложных, дорогостоящих и труднодоступных приборов.

4. Обоснована возможность использования широко распространенных корригированных селеновых фотоэлементов для измерений прерывистых световых потоков, характерных для импульсных режимов питания.

5. Создана оригинальная экспериментальная установка для определения электрических и светотехнических параметров ЛЛ при широкой вариации импульсных режимов питания ЛЛ токами произвольной частоты и скважности.

6. Исследованы электрические, световые и временные характеристики Л Л различных типов при питании одно- и двуполярными прямоугольными

импульсами частотой от 0,4 до 100 кГц и скважностью от 1 до 10 в сравнении с режимом промышленной частоты.

7. Установлено, что при переходе на импульсное ВЧ питание наблюдается значительное изменение характеристик JIJI в диапазоне от 0,1 до 2530 кГц, начиная с которой характеристики стабилизируются вплоть до 100 кГц.

8. Установлены конкретные значения параметров режимов питания для различных типов ЛЛ, при которых они имеют наибольшую эффективность, причем показано, что в двуполярном импульсном режиме эффективность ЛЛ всегда выше, чем в соответствующем однополярном.

9. Обнаружен качественно различный ход частотных зависимостей параметров ЛЛ для импульсного и беспаузных режимов до некоторой частоты /стаи» при которой наступает стационарный режим разряда, КПД и ряд других параметров (КА, Кл) значительно хуже, чем для беспаузных, в связи с чем импульсные режимы с частотой ниже /crau, нецелесообразны для реализации.

10. Выявлено принципиальное отличие в поведении зависимости Кл от частоты для импульсных режимов. Установлено, что для последних зависимость Кл от частоты имеет немонотонный характер, обнаруживая участок снижения Кл с ростом частоты.

11. Проведенный анализ существующих методов расчета показал, что для расчета импульсных контуров может быть пригоден метод гармонического анализа-синтеза. С помощью этого метода получены аналитические выражения для параметров квазиимпульсных контуров.

12. Предложен менее громоздкий и лучше соответствующий физической сущности процессов в импульсном контуре метод расчета с использованием функции Грина.

13. Написаны и отлажены компьютерные программы для электротехнического расчета импульсных контуров и для обработки осциллограмм в методе измерения мощности.

14. Многовариантными расчетами на ЭВМ получены параметры квазиимпульсных контуров с РЛ, которые могут служить основой для конструирования ИППРА.

15. Получены аналитические выражения для параметров импульсного режима в предположении РЛ как активного нелинейного неискажающего двухполюсника.

16. Разработаны и исследованы макетные образцы индивидуального однопо-лярного и группового двуполярного комплектов ЛЛ-ИППРА. Полученные езультаты подтвердили правильность разработанного метода расчета импульсных ПРА.

17. Выявлены параметры, позволяющие достаточно точно контролировать качество ЭПРА в условиях серийного производства.

18. Разработаны методы и средства для оперативного производственного контроля ЭПРА, внедренные на ПО "ВАТРА".

19. Таким образом, созданы метрологические основы измерений параметров J1JI и комплектов с JIJ1 на ВЧ. Разработаны методы и средства исследований и контроля ВЧ режимов питания ЛЛ в лабораторных и производственных условиях. Выбраны границы оптимальных импульсных режимов для различных типов ЛЛ. Созданы методы электротехнического расчета импульсных ЭПРА. Результаты работы практически реализованы в комплекте "ЛБК-22 - ИППРА" и СТО "Экспресс".

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ

1. Самородов В.К., Охонская Е.В. Работа люминесцентных ламп при импульсном высокочастотном питании // Человек и свет / Сб. науч. тр.- Саранск. -1982. - С. 106-108.

2. Самородов В.К., Охонская Е.В. Характеристики люминесцентных ламп при импульсном питании // Тез. докл. Всесоюзного научно-технического совещания. - Полтава. - 1982. - С.49-50.

3. Свойства импульсного разряда в смеси паров ртути и инертного газа в ГЛ низкого давления // Тез. докл. 6-ой всесоюзной конференции по физике низкотемпературной плазмы. - Ленинград. - 1983. - С.381-383.

4. Исследование светотехнических и эксплуатационных характеристик ЛЛ при импульсном питании // Техн. отчет по НИР 26/80 гос. per. 80064015 инв. 02830052511,- МГУ им. Н.П. Огарева - Саранск. - 1983.

5. Разработка средств измерения и контроля светотехнических параметров Л Л с ВЧ ППРА // Техн. отчет по НИР 40/83 гос. per. 01830077907 инв. 02850026438,- МГУ им. Н.П. Огарева - Саранск. - 1985.

6. Самородов В.К., Охонская Е.В., Ашрятов A.A. Специальное технологическое оборудование для контроля параметров: "высокочастотный пускорегу-лирующий аппарат - люминесцентная лампа" в производственных условиях / Межреспублик, научная конф. "Методы и средства управления технологическими процессами (15-17 мая 1989 г.)". Тезисы докладов: Морд. обл. дом науки и техники НТО. Саранск. 1989. С. 24-25.

7. Самородов В.К., Охонская Е.В., Ашрятов A.A. Метрология параметров люминесцентных ламп (ЛЛ) при работе с высокочастотными ППРА (ВЧ ППРА). // Ученые МГУ им. Н.П. Огарева - научно-техническому прогрессу / Каталог науч. разраб./ Саранск: Изд-во Морд, ун-та. - 1989. - С.25.

8. Самородов В.К., Сутько И.В., Троицкий A.M. Метод расчета контура "полупроводниковый ПРА-ЛЛ" // Труды МЭИ. - 1986. - №106. - С.

9. Самородов В.К., Охонская Е.В., Цыганова Л.В. Исследование и оптимизация параметров ЛЛ при ВЧ питании // Тезисы IX Всесоюзной научн.-техн. конф. по светотехнике. - Рига. - 1987. - С.21-22.

10. Самородов В.К., Охонская Е.В., Хритина С.Ф. Способ определения светотехнических характеристик ЛЛ и комплекта "ЛЛ-ВЧ ПРА" // Оптимизация источников света, световых приборов и технологии их производства / Меж. сб. научн. тр. - Саранск.- 1988. - С.112-115.

11. Самородов B.K, Ашрятов A.A., Охонская E.B. Специальное технологическое оборудование для контроля параметров комплекта "ВЧ ППРА-ЛЛ" // Методы и средства управления технологическими процессами / Тез. докл. Межреспубл. науч. конф. - Саранск. - 1989. - С.37-38.

12. Самородов В.К, Охонская Е.В., Ашрятов A.A., Коваленко О.Ю., Хрити-наС.Ф., Цыганова Л.В. Оценка влияния конструктивных и технологических факторов на степень почернения концевых областей ЭЭЛЛ // Ученые МГУ им. Н.П. Огарева - научно-техническому прогрессу / Каталог научных разработок. - Саранск: Изд-во Морд, ун-та. - 1989. - С.22.

13. Самородов В.К, Охонская Е.В. Устройство и метод для определения световых потоков участков ЛЛ ограниченной длины // Ученые МГУ им. Н.П. Огарева - научно-техническому прогрессу / Каталог научных разработок. - Саранск: Изд-во Морд, ун-та. - 1989. - С.22-23.

14. Самородов В.К, Охонская Е.В., ХритинаС.Ф., Цыганова Л.В. Установка для моделирования ВЧ режимов питания ЛЛ и определения электрокинетических и оптических характеристик плазмы НД // Ученые МГУ им. Н.П. Огарева - научно-техническому прогрессу / Каталог научных разработок. - Саранск: Изд-во Морд, ун-та. - 1989. - С.26-27.

15. Самородов В.К., Охонская Е.В., Хритина С.Ф., Цыганова Л.В., Яковлева Е.В. Способ питания газоразрядных ламп // Авторское свидетельство №1578848 от 15.07.90

16. Охонская Е.В., Самородов В.К. Характеристики люминесцентных ламп при питании импульсами колоколообразной формы // Тез. докл. Всесоюзного научно-технического симпозиума по газоразрядным источникам света. -Полтава.-1991. - С.47-48.

17. Охонская Е.В., Самородов В.К. Метрология комплектов ВЧ ППРА для люминесцентных ламп // Тез. докл. II международной светотехнической конференции. - Суздаль. - 1995. - С.67-68.

18. Самородов В.К., Охонская Е.В., Цыганова Л.В. Измерение электрических параметров комплекта ЛЛ-ИПРА // Материалы научной конференции МГУ имени Н.П. Огарева / Естественные и технические науки - XXVIII Огарёв-ские чтения. - Саранск. -1999. - С.36.

19. Самородов В.К., Охонская Е.В., Цыганова Л.В. Некоторые вопросы исследования параметров маломощных люминесцентных ламп// Материалы научной конференции МГУ имени Н.П. Огарева / Естественные и технические науки - XXVIII Огарёвские чтения. - Саранск. - 1999. - С.27.

20. Охонская Е.В., Пантелеев A.B., Самородов В.К. Экспериментальная установка для исследования параметров современных люминесцентных ламп // Свет и прогресс / Тезисы докладов V Международной светотехнической конференции. - Санкт-Петербург - 2003. - С.46-47.

Подписано в печать 24.11.03. Объем 1,25 п. л. Тираж 100 Заказ № 1904. Типография Издательства Мордовского университета 430000, Саранск, ул. Советская, 24

Р19^ 5 4

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ.

1.1 Влияние ВЧ-питания на параметры люминесцентных ламп.

1.2 Технико-экономические показатели, влияющие на выбор частоты питающего напряжения.;.

1.3 Состояние теории амплитудно-модулированного разряда в смесях ртуть-интертные газы.

1.4 Проблемы измерения параметров ЛЛ при импульсном питании.

1.4.1 Оценка погрешности средств измерения параметров комплектаЗЗ

1.4.2 Оценка частотного диапазона средств измерения.

1.4.3 Измерение напряжений.

1.4.4 Измерение тока.

1.4.5 Измерение мощности.

Выводы по главе.:.

2 РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК РАЗРЯДНОГО КОМПЛЕКТА ПРИ ИМПУЛЬСНОМ ПИТАНИИ.

2.1 Экспериментальная установка для моделирования ВЧ режимов питания люминесцентных ламп.

2.1.1 Требования к выбору высокочастотных режимов питания люминесцентных ламп.

2.1.2 Специальные требования к установке.:.

2.1.3 Структурная схема экспериментальной лабораторной установки для моделирования ВЧ режимов питания люминесцентных ламп.

2.2 Усилитель мощности.

2.2.1 Обоснование выбора типа активных элементов усилителя мощности.!.

2.2.2 Принципиальная схема усилителя мощности.

2.3 Определение светотехнических характеристик люминесцентных ламп при импульсном питании.

2.3.1 Методика и установка для измерения светотехнических характеристик люминесцентных ламп при импульсном питании.

2.3.2 Применимость селеновых фотоэлементов для измерения прерывистых световых потоков.

2.4 Измерение мощности разрядных лами при импульсном питании.

2.4.1 Осциллографический метод.i.

2.4.2 Метод вольтметра-амперметра.

2.4.3 Метод трех приборов.

2.4.4 Алгоритм обработки осциллограмм uj^t) и ijrft) при импульсном питании.

Выводы по главе. i*t 3 ПАРАМЕТРЫ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП ПРИ ИМПУЛЬСНОМ

ПИТАНИИ.

3.1 Исследование влияния частоты и скважности импульсов на характеристики ЛЛ при однополярном питании.

3.2 Особенности характеристик люминесцентных ламп при питании двуполярными импульсами тока.

3.2.1 Методика исследования.

3.2.2 Экспериментальное исследование.

Выводы по главе.

4 МЕТОДЫ АНАЛИТИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ

ИМПУЛЬСНЫХ КОНТУРОВ.

4.1 Метод гармонического анализа-синтеза.

4.1.1 Вывод выражений для мгновенных значений тока контура.

4.1.2 Вывод выражений для интегральных параметров LC-контура. 115 4.2 Метод с использованием функций Грина.

4.2.1 Расчет импульсного RL-контура.

4.2.2 Расчет импульсного RC-контура.

4.2.3 Расчет импульсного RLC-контура.

Выводы по главе.

5 СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЧ-ИМПУЛЬСНЫХ ЭПРА С ТРАДИЦИОННЫМИ ПРА.

5.1 Разработка установки для проведения сравнительных испытаний ВЧ полупроводниковых ПРА.

5.1.1 Разработка метода.

5.1.2 Обоснование электрической схемы испытательной установки

5.1.3 Структурная схема установки.

5.1.4 Принципиальная электрическая схема установки.

5.2 Разработка метода измерения светового потока ЛЛ, работающих в различных режимах питания.

5.2.1 Теоретическое обоснование метода.

5.2.2 Определение коэффициентов связи средней яркости ЛЛ с яркостью ее центральной части.

5.2.3 Программа обработки данных для вычисления коэффициента корректировки при измерении светового потока.

5.3 Конструкция специального технологического оборудования.

5.4 Сравнительные испытания реальных вариантов ИППРА.

Выводы по главе.

Генеральным направлением развития светотехники на настоящем этапе является повышение эффективности источников света и осветительных установок. Газоразрядное, в частности, люминесцентное освещение в этом плане является наиболее перспективным. Оно прочно завоевало позиции в осветительных установках промышленных и административных зданий, начинает проникать в быт.

Вместе с тем на пути дальнейшего распространения люминесцентного освещения возникают серьезные проблемы. Одна из них обусловлена низким качеством света, создаваемым малоламповыми осветительными установками, другая - всевозрастающей дефицитностью таких материалов, как медь и сталь, которые необходимы для изготовления ПРА, без которых работа газоразрядных ламп от промышленной сети переменного тока невозможна.

Обе проблемы связаны с недостатками применяемых в настоящее время традиционных электромагнитных ПРА, обязательным элементом которых является балластный дроссель относительно большого веса и размера, работающий на промышленной частоте.

Появившийся в конце 50-х - начале 60-х годов так называемый высокочастотный способ питания люминесцентных ламп [1, 2, 3, 4] показал, что традиционный режим питания является отнюдь не догмой, и что, варьируя режим питания, можно резко улучшить как качественные и энергетические характеристики люминесцентных ламп, так и эксплуатационные параметры ПРА, особенно их металлоемкость.

В конце 70-х годов появились сообщения [5, 6], а также конкретные ПРА [63], которые показали еще более высокую эффективность "импульсномодулированного" (в дальнейшем импульсного) режима питания люминесцентных ламп. г

Актуальность темы. К сожалению, высокая стоимость активных элементов ПРА, реализующих эти режимы питания (транзисторы, тиристоры), и низкий уровень их совершенства, приводившие к неоправданным схемным решениям, не позволили создать в то время ЭПРА, конкурентоспособные традиционным ПРА.

Происходящая на наших глазах научно-техническая революция и вызванный ею гигантский прогресс полупроводниковой и электронной техники позволяют сделать уже в настоящее время экономически рентабельным серийный выпуск частично или • полностью полупроводниковых ПРА (ЭПРА), в которых можно реализовать любой заданный режим питания PJI. Действительно, практически все ведущие светотехнические фирмы мира, включая Россию, разработали и приступили к серийному выпуску высокочастотных ЭПРА и комплектов с ЭПРА первого поколения.

Несмотря на их примерно на порядок более высокую стоимость по сравнению с традиционными ПРА, высокое качество создаваемого ими света, высокая энергоэкономичность и на 50-70 % меньшая металлоемкость и вес находят для них непрерывно расширяющиеся области применения.

Еще более высокие параметры обещают иметь ЭПРА второго поколения, в которых реализуется импульсный режим питания JUT. Импульсный характер тока лампы в этом режиме позволяет применить безбалластный (ключевой) принцип стабилизации её работы, который не требует применения электромагнитных элементов (дроссели, трансформаторы, конденсаторы), более соответствует характеру работы высоконадежных импульсных полупроводниковых схем, позволяет использовать все достижения полупроводниково-интегральной технологии вплоть до исполнения всего ЭПРА в виде единой интегральной схемы.

Опытные образцы ЭПРА второго поколения (ИППРА) имеют по сравнению с традиционными ПРА на 90-95 % меньшую металлоемкость и в j

4-8 раз меньшие потери энергии. g . •

Учитывая, что JIJI еще долго будут перспективными PJI, совершенствование параметров комплекта J1J1 - ЭПРА путем использования режима импульсного питания является актуальным.

Цель работы. Несмотря на высокие параметры разрядных комплектов с импульсными высокочастотными (ВЧ) полупроводниковыми аппаратами и их перспективность, до сих пор ни одна фирма не приступила к серийному выпуску таких аппаратов.

Для этого имеются достаточно серьезные причины. Успешной разработке современных ВЧ квазисинусоидальных ЭПРА во многом способствовали теоретические и экспериментальные работы по ВЧ-питанию PJI, проведенные еще в 60-е годы прошлого столетия. Если разработка ЭПРА велась на базе серьёзных исследований ВЧ режимов J1J1, то систематического исследования параметров современных JTJI при работе в импульсных режимах практически не проводилось. Не ясны также многие эксплуатационные аспекты применения ИППРА, например, такие, как электромагнитная совместимость, биологическое воздействие комплектов с ИППРА; а также экономические аспекты,, как, например, снижение стоимости и оптимизация параметров комплекта ЛЛ-ИППРА.

Проведение таких исследований немыслимо без надежной метрологической базы. Измерение параметров комплектов с ИППРА в этом смысле представляет нетривиальную задачу. С одной стороны, в таких измерениях необходима высокая точность, с другой - повышенная частота и импульсные формы токов и напряжений, богатые широким спектром гармоник, не позволяют использовать высокоточные электротехнические средства измерения; а прерывистый характер излучения разряда вызывает сложности при измерениях светового потока JIJI. Несмотря на это в большинстве публикаций нет данных о методиках . и приборах экспериментальных установок. Противоречивость данных по импульсному питанию, полученных разными авторами, подтверждает серьёзность этой проблемы.

Если для конструирования электромагнитных ПРА существуют достаточно хорошо разработанные инженерные методы электротехнического расчета, то предложенные для расчета полупроводниковых ПРА методы имеют либо эмпирический характер, и пригодны только для расчета конкретных схем, и непригодны для расчета импульсных режимов при широкой вариации параметров, которая необходима для выявления оптимальных режимов.

Исходя из вышесказанного, видно, что одной из основных причин, сдерживающих развитие и использование импульсного питания JIJ1, является отсутствие достаточно доступных и надежных методов исследования и расчета импульсных комплектов JIJI-ЭПРА, создание которых и является целью данной работы.

Объектом исследования явились: ЛЛ широкого применения, с точки зрения влияния режимов питания на их рабочие и эксплуатационные параметры.

Методика исследования заключалась в применении общепринятых и вновь разработанных электротехнических и светотехнических методах измерения параметров ЛЛ.

Научная новизна:

- методы расчета параметров импульсных высокочастотных ПРА для ЛЛ;

- методологические основы измерения параметров комплекта ЛЛ-ПРА для указанных условий;

- предложен и реализован новый (с использованием вычислительной техники) метод определения мощности на элементах контура РЛ-ИППРА, обеспечивающий повышенную точность измерения, не требующий использования сложных труднодоступных приборов;

- обоснована возможность использования широко распространенных корригированных селеновых фотоэлементов для измерений прерывистых световых потоков, характерных для импульсных режимов питания;

- предложен более мощный и лучше соответствующий физической сущности процессов в импульсном контуре метод расчета с использованием функции Грина.

Научные результаты, выносимые на защиту:

1. разработка методики для изучения рабочих и эксплуатационных параметров ЛЛ при широкой вариации условий импульсного режима питания;

2. результаты исследования характеристик ЛЛ в различных режимах одно- двуполярного импульсного питания;

3. высокоточный метод измерения мощности на нелинейных искажающих элементах в условиях повышенной частоты и импульсном характере токов и напряжений;

4. исследование возможности использования корригированных фотоэлементов типа ФЭС для измерения интегральных значений прерывистых световых потоков;

5. аналитические методы и результаты расчета квазиимпульсного контура с JIJI и инвертором с ключевым режимом работы полупроводниковых приборов;

6. разработка принципа экспресс-контроля качества ЭПРА (в том числе не импульсных) в производственных условиях;

7. компактный оперативный метод измерения светового потока JIJI в ВЧ режимах питания для использования в производственных условиях.

Практическая ценность и реализация результатов работы;

- создана экспериментальная установка для изучения рабочих и эксплуатационных характеристик J1JI в импульсных режимах;

- получены экспериментальные данные, иллюстрирующие поведение разряда при широком варьировании условий импульсного режима питания;

- разработаны методы и средства для оперативного контроля ЭПРА, внедренные на ПО "Ватра" в СТО "ЭКСПРЕСС";

- исследованы макетные образцы индивидуального однополярного и группового двуполярного комплекта ЛЛ-ИППРА;

- получено авторское свидетельство на способ питания ЛЛ;

- написаны и отлажены программы для электротехнического расчета импульсных контуров и для обработки осциллограмм;

- результаты проведенных исследований и созданные установки используются аспирантами и в учебном процессе при подготовке инженеров-светотехников в Мордовском государственном университете, а также для оценки качества ЭПРА, разрабатываемых различными фирмами, например, Санкт-Петербургским АОО «ЭлектроПетербург» и др

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всесоюзном научно-техническом совещании (г. Полтава, 1982); VI Всесоюзной конференции по физике низкотемпературной плазмы (г. Ленинград, 1983); IX Всесоюзной научно-технической конференции но светотехнике (г. Рига, 1987); Межреспубликанской научно-технической конференции «Методы и средства управления технологическими процессами» (г. Саранск, 1989); Всесоюзном научно-техническом симпозиуме по газоразрядным источникам света (г. Полтава, 1991); II международной светотехнической конференции (г. Суздаль, 1995); IV Всероссийском с международном участием совещании по материалам для источников света, электронных приборов и светотехнических изделий (г. Саранск, 1996); XXVIII Огаревских чтениях, проводившихся на базе Мордовского государственного университета имени Н.П. Огарева (г.Саранск, 1999); V Международной светотехнической конференции (г. Санкт-Петербург, 2003).

Публикации. По теме диссертации опубликована 21 работа в отечественных сборниках, тезисах докладов конференций, совещаний и в технических отчетах, а также получено одно авторское свидетельство на способ питания газоразрядных ламп.

5. Результаты работы практически реализованы в комплекте СТО "Экспресс".

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате работ, проделанных по теме диссертации, можно сделать следующие выводы:

1. Предложен, реализован и прошел апробацию новый метод определения мощности на элементах контура РЛ-ИППРА, обеспечивающий повышенную точность измерения, не требующий использования сложных, дорогостоящих и труднодоступных приборов.

2. Обоснована возможность использования широко распространенных в фотометрической практике корригированных селеновых фотоэлементов для измерений прерывистых световых потоков, характерных для импульсных режимов питания.

3. Создана оригинальная экспериментальная установка для' определения электрических и светотехнических параметров ЛЛ при широкой вариации импульсных режимов питания ЛЛ токами произвольной частоты и скважности.

4. Получены формулы для интегрирования с квадратом табличных моделей методом трапеций, на основе которых были написаны программы обработки осциллограмм в методе трех приборов для измерения . мощности.

5. Установлены конкретные значения параметров режимов питания для ЛЛ широкого применения, при которых они имеют наибольшую эффективность. Установлен закон, гласящий, что в двуполярном импульсном режиме эффективность ЛЛ всегда выше, чем в соответствующем однополярном.

6. С помощью метода гармонического анализа-синтеза получены аналитические выражения для параметров квазиимпульсных контуров. Разработаны компьютерные программы, с помощью которых получены важнейшие параметры контура с PJI, которые могут служить основой для конструирования ИППРА.

7. Предложен менее громоздкий и лучше соответствующий физической сущности процессов в импульсном контуре метод расчета с использованием функций Грина.

8. Предложен оперативный метод измерения светового потока, не требующий специальных условий, и пригодный для использования в цеховых условиях.

9. Разработаны методы и средства для оперативного производственного контроля ЭПРА, внедренные на ПО "ВАТРА".

Таким образом, созданы метрологические основы измерений параметров JIJI и комплектов с ЛЛ на ВЧ. Разработаны методы и средства исследований и контроля ВЧ режимов питания ЛЛ в лабораторных и производственных условиях. Выбраны границы оптимальных импульсных режимов для различных типов ЛЛ. Созданы методы электротехнического расчета импульсных ЭПРА. Результаты работы практически реализованы в комплекте "ЛБК-22 - ИППРА" и СТО "Экспресс".

1. Троицкий А. М., Фролов В. Г. Работа ЛЛ на повышенной частоте1. Светотехника.- 1959.-№3.

2. Рохлин Г. Н., Литвинов В. С., Троицкий А. М. К вопросу о работе ЛЛ наповышенных частотах // Светотехника.- I960.- №8.

3. Литвинов В. С., Троицкий А. М., Холопов Г. К. Характеристики ^ современных отечественных ЛЛ при работе на повышенных частотах //

4. Светотехника.- 1961.- №1.- С.6-8.

5. Литвинов В. С., Троицкий А. М. Эффективность высокочастотноголюминесцентного освещения // Светотехника.- 1963.- №11.

6. Ломов А. А., Миленин В. М., Тимофеева Н. А. Исследованиеположительного столба разряда в смеси ртуть-аргон в условиях импульсной модуляции тока // ЖТФ.- 1978.- Т.48.- Вып. 10.- С.2045-2059

7. Миленин В.М., Тимофеев Н.А. Исследование оптических характеристик f' плазмы разряда в смеси ртути с аргоном в условиях импульсноймодуляции. // Вестник Лен. университета, серия физика, химия.-1979. Вып.1.-№4.

8. Campbell Т.Н. New parameters for high frequensi system // Iluminatingengineering.-1960.-N5. P.247-256

9. Рохлин Г. H. Разрядные источники света.- М.: Энергоатомиздат,- 1991- —720 с.

10. Бутаева Ф.А., Кулик О.А., Меркулова А.П., Руссова А.Ф. Обособенностях генерации резонансного излучения в люминесцентных лампах, питаемых током повышенной частоты. // Светотехника.-1975-№11.-С.2-3

11. Русова А.Ф., Меркулова А.П. Влияние частоты питания на характеристики положительного столба разряда низкого давления // 7-я республиканская конференция молодых специалистов по светотехнике и источникам света: Тезисы докладов.- Саранск: 1974.-С.45-46.

12. Славчев С., Юдов Д., Вылчанова С. Некоторые предпосылки выбора частоты питающего напряжения для газоразрядных ламп. // Энергетика.-1976.-27.-№5.-С.27-29.

13. Калязин Ю.Ф. Исследование электрокинетических характеристик плазмы разряда переменного тока высокой частоты в смеси ртути с инертными газами. Рук. Деп. ВИНИТИ, 1981.

14. Миленин В.М., Тимофеев Н.А. О возможности повышения световой отдачи газоразрядных источников света низкого давления // Светотехника.-1981.-№4.-С.6-7.

15. Vrenken L.E., Jack A.G. Fluorescent lamps and low pressure sodium lamps. // IEE Proc.-1980.-127.-№3-P .149-157

16. Light generation in the eightus Weijer m. n. a. Van. de "Jnt Light Rev." ,

17. Heinrich P. Spezielle Leuchtstofflampen fiir EVG-Betrieb // Elektrodienst.1983.-Bd.25. №4.-S.17-18.

18. Ring's tube last longer. // Elec. Times.- 1984.- №4723.- P.21

19. Une lampe gui economise de lictricite.// Monit. prof, electric, et electron.-1981.- 36.- №383.- 50-51.

20. Weltschau 1983. // Licht.- 1983.- Bd.35.- №6.- S.386-388, 391.'

21. Hitchcock Dale E. High frequency characteristics of 32 watt T8 lamp // J. Ilium. Eng. Soc.-1983.- Vol.13.- №1.- P.26-35, 243, 248,250.

22. Haupt R., Heinze J. Elektronische Forschaltgerate in der Lichttechnik.// Elec.-Prakt.- 1984.- Bd.3.- №2.- S.40-41.

23. Грановский B.JI. К теории нестационарного состояния электрическогоразряда в газах. // Доклады АН СССР.- 1940.- Т.26.- №2.- С.873-879.

24. С P. Drop, J. Polman Calculations on the effect of supply frequencies of the positive column of a low-pressure Hg-Ar AC-discharge. // J. Phys. D. Appl. Phys. 1972.-N5.- P.562-563.

25. В. M. Миленин, Г. В. Панасюк, Н. А. Тимофеев. Положительный столб ■ разряда в смеси ртути с аргоном в условиях импульсной модуляции

26. Вестник ЛГУ.-1982.-№ 16.-С.72-7610.

27. В. М. Миленин, Г. В. Панасюк, Н. А. Тимофеев. Положительный столбразряда низкого давления в смеси ртути с аргоном в условиях импульсной модуляции // Вестник ЛГУ.-1982.-№22.-С. 28-34.

28. Ю. Ф. Калязин, В. М. Миленин, Н. И. Медина, Н. А. Тимофеев.

29. Положительный столб разряда в смеси ртути с неоном и аргоном // МТФ.-1981 .-т. 51 .-С. 1607-1611

30. В. М. Захарова, В. М. Миленин, Г. В. Панасюк, Н. А. Тимофеев. Расчетэлектрокинетических и оптических характеристик ламп импульсно-модулированного разряда низкого давления в смеси паров ртути с аргоном. // Светотехника.-1982.-№5.-С. 12-13

31. Фомина А. М. Применение селеновых фотоэлементов для измеренияпеременных световых потоков.

32. Электрические измерения, под. ред. Шрамкова Е.Г. М.: Высшая школа,1978 -560 с.

33. Кун Оно, Тосихико Осима. J. Fac. Eng. Heraki Univ., 1977, 25, 191-195.

34. Характеристики люминесцентных ламп при питании током ВЧ.

35. Кузнецов Н. В., Миленин В. М., Тимофеев Н. А. Радиальные измененияпараметров плазмы разряда в смеси ртути с аргоном в условияхимпульсной модуляции тока // Вестник ЛГУ .-Серия Физика, химия.-1978.

36. Краснопольский А. Е., Шкуро Н. Н. Обзор схем полупроводниковыхбалластных устройств для газоразрядных ламп. // Сб. Электротехническая промышленность, сер. «Светотехнические изделия», М.: Информэлектро, 1975.-№2.-С. 13-23.

37. Карпов Р. Г., Карпов Н. Р. Электро- радиоизмерения. Высшая школа, М.,1973.

38. Краснопольский А. Е., Соколов В. Б., Троицкий А. М.

39. Пускорегулирующие аппараты для разрядных ламп. М.: Энергоатомиздат, 1988. 208 с.

40. Кацнельсон Б. В., Ларионов А. С. Отечественные приемно-усилительныелампы и их зарубежные аналоги. Справочник. М.: Энергоиздат.-1981. -456 с.

41. Тиходеев П. М. Световые измерения в светотехнике, М.1. Госэнергоиздат.-1962.

42. Цифровая осциллография/ Под ред. А. М. Беркутова, Е. М. Прошина. М.:

43. Энергоатомиздат, 1983. 232 с.

44. Электрические измерения/ Под ред. А. В. Фремке, Е. М. Душина. Л.:1. Энергия.-1980. 392 с.

45. Основы теории цепей/ Г. В. Зевеке, П. А. Ионкин, А. В. Нетушил,

46. С. В. Страхов. М., Энергия.-1975. 752 с.

47. Зайдель Ф. Н. Элементарные оценки ошибок измерений. Л.: Наука.-1968-96 с.

48. Шкуро II.II. Исследование вопросов применения полупроводниковых приборов в целях стабилизации рабочего режима газоразрядных ламп. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н., М., МЭИ, 1981.

49. Олейников В.Н., Тарасенко Н.Г. Влияние формы и частоты выходногосигнала источника тока на электрические характеристики ламп ДРЛ // Светотехника.-1981 .-№ 12.-С.9-10.

50. Краснопольский А. Е. О дифференциальном уравнении газоразряднойлампы//Светотехника, 1977, №12, С. 13

51. Краснопольский А. Е. Тарасенко Н. Г., Шкуро Н. Н. Методы расчетасхем ПРА для газоразрядных ламп// Электротехническая промышленность.-1980.-№2 (62).-С. 4.

52. Клыков М. Е., Краснопольский А. Е., Соколов Б. В. Расчетыэлектрических цепей с разрядной лампой// Светотехника.-2002.-№2.-С.2-4

53. Краснопольский А. Е. Дифференциальная аппроксимация динамическихвольтамперных характеристик люминесцентных ламп // Светотехника, 1978.-№12.-С.10-11

54. Strauch Н. Grundlagen zu einer Theorie der Schualtungen fur

55. Gasentlandungslampen //Archiv fur Electrotechnik.-1939.-Bd. 33.-H. 7.-S. 3-14

56. Краснопольский A. E., Тарасенко H. Г, Шкуро H. H. Методы расчета

57. ПРА для газоразрядных ламп. // Сб. Электротехническая промышленность, сер. «Светотехнические изделия».-1980.-№2.-С.8-11.

58. РТМ 16.800.721-79. Методы расчета схем ПРА для ГРЛ

59. РД 16.248-85. Методы расчета ПП Имп ПРА для ЛЛ

60. Краснопольский А. Е., Тарасенко Н. Г., Шкуро И. И. Методы расчетасхем ПРА для ГРЛ. // ЭПСИ.-1980.-№2.-С.8-11

61. Извеков Р. Г. Основные соотношения для контура газосветной лампы//

62. Электричество.-1940.-№9.-С.22-29

63. Краснопольский А.Е. Некоторые вопросы работы ГРЛ с индуктивным балластом // Светотехника.-1961.-№12.-С. 12-17.

64. Дмитров Д. Электрические режимы работы ПРА в ГРИС.:Дис. канд.техн. наук.-Варна, 1982

65. Троицкий A.M., Метод расчета контура линейный емкостноиндуктивный балласт газоразрядная лампа. //Светотехника.-1973.-№9.-С.4-7.

66. Заездный А. М. Гармонический синтез в радиотехнике и электросвязи.1. Л.: Энергия, 1972.-528 с.

67. Заездный А. М., Кушнир В. Ф., Ферсман Б. А. Теория нелинейныхэлектрических цепей. М.: Связь, 1968.-400 с.

68. Троицкий А. М., Спирин А. А. Метод расчета контура газоразряднаялампа линейный индуктивный балласт// Труды МЭИ. Теоретические и прикладные вопросы светотехники.-1975.-вып.210.-С.143-149

69. Самородов В. К., Сутько И. В., Троицкий А. М. Метод расчета контураполупроводниковый пускорегулирующий аппарат люминесцентная лампа// Теоретические и прикладные вопросы фотометрии и светотехники.-№106.-С. 111-115

70. Каган Ю. М., Миленин В. М., Рыков В. И. Исследование электрическихпараметров модулированного разряда в смеси паров ртути с неоном. //ЖТФ.-1975.-т. XV.-Вып. 8.-С.1689-1691

71. Устройство для питания люминесцентной лампы однополяриымиимпульсами тока. АС СССР №869081 кл Н05 в 41/14 бюлл. №36 от 30.09.81 №63

72. Захаржевский О. А. и др. Разработка САПР и исследование аппаратов с

73. ВЧ питанием ГРЛ. Тема: 0.80.15.07.01 х/д №46/79 от 08.09.79. Этап 6а. Разработка методов определения светотехнических и энергетических показателей комплектов с ВЧ-модуляций. Саранск, 1980

74. Атабеков Г. И. Теоретические основы электротехники. Часть 2: Нелинейные электрические цепи. М.: Энергия, 1970

75. Ионкин П. А. Теоретические основы электротехники. М.: Высшаяшкола, 1976, т. 2.-382 с.

76. Андре Анго Математика для электро- и радиоинженеров. М.: Наука,1964

77. Морон И.А., Демидович Б.П. Основы вычислительной математики. М.:1970.-664 с.

78. Крылов В.И., Бобков В.В., Монастырный П.И. Вычислительные методы.1. Наука, М.: 1977.-399 с.

79. Форсайт Дж., Малькольм М., Моулер К. Машинные методыматематических вычислений М.: Мир, 1989, 279 с.

80. Лузин Н.Н. Интегральное исчисление М.: "Советская наука", 1952.415 с.

81. Двайт Г.Б. Таблицы интегралов. М.: Наука, 1977.-228 с.

82. Айвазян С.А., Ешоков И.С., Мешалкин Л.Д. Прикладная статистика М.:

83. Финансы и статистика, 1985.-485 с.

84. Матханов П. Н. Основы анализа электрических цепей. Нелинейные цепи:2.е издание. М.: Высшая школа, 1986.-352 с.

85. Ремез Г.А. Радиоизмерения. М.: Связь, 1966.

86. Справочная книга по светотехнике. / Под ред. Ю. Б. Айзенберга. М.:

87. Энергоатомиздат, 1983.470 с.

88. Векслер М. С. Измерительные приборы с электростатическимимеханизмами. Л.: Энергия, 1974.-172 с.

89. Методы электрических измерений/ Под ред. Э. И. Цветкова.

90. Л.,: Энергоатомиздат, 1990.-288 с.

91. Левшина Е. С., Новицкий П. В. Электрические измерения физическихвеличин. Измерительные преобразователи. Л.: Энергоатомиздат, 1983. 320 с.

92. Атамалян Э. Г. Приборы и методы измерения электрических величин. М.: Высшая школа, 1989. 384 с.

93. Кравцов А. В., Рыбинский Ю. В. Электрические измерения. М.: Колос,1979.-351 с.

94. Кончаловский В. Ю., Купершмидт Я. А., Сыропятова Р. Я.,

95. Харченко Р. Р. Электрические измерительные преобразователи. М.-Л.: Энергия, 1967.-408 с.

96. Основы метрологии и электрические измерения/ Под. ред. Е. М. Душина.1. Л.: Энергоатомиздат, 1987

97. Рогинский В. Ю. Электропитание электроустройств. Л.:

98. Энергоатомиздат, 1963.-363 с.

99. Ерофеев Ю. Н. Импульсная техника. М.: Высшая школа, 1984. 391 с.

100. Демидович Б. П., Марон И. А. Основы вычислительной математики. М.:1. Наука, 1970.-664 с.

101. ГОСТ 17616-82 Лампы электрические. Методы измерения электрическихи световых параметров. М.: Издательство стандартов, 1982

102. Самородов В.К., Охонская Е.В. Работа люминесцентных ламп приимпульсном высокочастотном питании / Человек и свет / Сб. науч. тр.-Саранск. 1982. - С. 106-108.

103. Самородов В.К., Охонская Е.В. Характеристики люминесцентных ламппри импульсном питании / Тез. докл. Всесоюзного научно-технического совещания. Полтава. - 1982. - С.49-50.

104. Свойства импульсного разряда в смеси паров ртути и инертного газа в

105. ГЛ низкого давления / Тез. докл. 6-ой всесоюзной конференции по физике низкотемпературной плазмы. Ленинград. - 1983. - С.381-383.

106. Исследование светотехнических и эксплуатационных характеристик ЛЛпри импульсном питании / Техн. отчет по НИР 26/80 гос. per. 80064015 инв. 02830052511.- МГУ им. Н.П. Огарева Саранск. - 1983.

107. Разработка средств измерения и контроля светотехнических параметров ЛЛ с ВЧ ППРА / Техн. отчет по НИР 40/83 гос. per. 01830077907 инв. 02850026438.- МГУ им. Н.П. Огарева Саранск. - 1985.

108. Самородов В.К., Сутько И.В., Троицкий A.M. Метод расчета контураполупроводниковый ПРА-ЛЛ" // Труды МЭИ. 1986. - №106.

109. Самородов В.К., Охонская Е.В., Цыганова Л.В. Исследование иоптимизация параметров ЛЛ при ВЧ питании // Тезисы IX Всесоюзной научн.-техн. конф. по светотехнике. Рига. - 1987. - С.21-22.

110. Самородов В.К., Охонская Е.В., Хритина С.Ф. Способ определениясветотехнических характеристик ЛЛ и комплекта "ЛЛ-ВЧ ПРА" // Оптимизация источников света, световых приборов и технологии их производства / Меж. сб. научн. тр. Саранск.- 1988. - С. 112-115.

111. Самородов В.К, Охонская Е.В. Устройство и метод для определениясветовых потоков участков ЛЛ ограниченной длины // Ученые МГУ им. Н.П. Огарева научно-техническому прогрессу / Каталог научных разработок. - Саранск: Изд-во Морд, ун-та. - 1989. - С.22-23.

112. Самородов В.К., Охонская Е.В., Хритина С.Ф., Цыганова Л.В.,

113. Яковлева Е.В. Способ питания газоразрядных ламп // Авторское свидетельство №1578848 от 15.07.90

114. Охонская Е.В., Самородов В.К. Характеристики люминесцентных ламппри питании импульсами колоколообразной формы У/ Тез. докл. Всесоюзного научно-технического симпозиума по газоразрядным источникам света. Полтава.- 1991. - С.47-48.

115. Охонская Е.В., Самородов В.К. Метрология комплектов ВЧ ППРА длялюминесцентных ламп // Тез. докл. II международной светотехнической конференции. Суздаль. - 1995. - С.67-68.

116. Самородов В.К., Охонская Е.В., Цыганова Л.В. Измерениеэлектрических параметров комплекта ЛЛ-ИПРА // Материалы научнойконференции МГУ имени Н.П. Огарева / Естественные и технические науки XXVIII Огарёвские чтения. - Саранск. - 1999. - С.36.

117. Охонская Е.В., Пантелеев А.В., Самородов В.К. Характериститкиразряда в тонких и супертонких JIJI// Светотехника №5, 2000 г. -С 21-22

118. Охонская Е.В., Пантелеев А.В., Самородов В.К. Экспериментальнаяустановка для исследования параметров современных люминесцентных ламп // Свет и прогресс / Тезисы докладов V Международной светотехнической конференции. Санкт-Петербург -2003. - С.46-47.