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气体放电光源的特点及其改进-【新闻】阀门试验台

发布时间:2021-04-20 12:31:55 阅读: 来源:防腐胶泥厂家

气体放电光源的特点及其改进

2.引言

随着近代照明光源的飞速发展,越来越多的新型光源涌现出来,其中气体放电光源因其发光功率大,功效高而独树一帜。应用最多的当属日光灯,霓虹灯,高压汞灯,高压钠灯,金属卤化物灯等,因其所充金属蒸汽的不同,各种光源会表现出不同的光学特性,如光效及显色性等。气体放电光源虽有以上优点,但是启动电路较复杂,光源的光弧易抖动且易造成电磁干扰,这些是由气体的伏安特性决定的,其特性类似电弧的伏安特性,如图2所示:

2.气体放电灯的特点及不足

气体放电灯的启动方式有多种,有热起动,辅助电极起动,高压冷起动等。

气体放电灯具有冷态阻抗大,起动后阻抗又急剧变小的特点,其特性类似于电弧特性。因此,这类灯具在起动时都要设法产生一个脉冲高电压或采用起动电极,使气体游离导电。由于起动后内阻太小,又不得不采用限流措施,即所谓用镇流器来限制电流,这就使得灯具的接线较白炽灯麻烦得多。

气体放电灯由于其非线性的内阻特性,在交流电路中,在限流电感和分布电容的作用下,灯具两端会出现高频振铃现象,严重干扰通讯设备和其它电子设备的正常工作。由于采用电感限流,功率因数较低,谐波含量高,对电网易造成污染。另外,在电源过零点时,灯具不发光,成为每秒222次的脉冲光源,这对视力是极其有害的。值得注意的是,在工厂车间,如果使用气体放电灯,当机器转速达到某一特定值时,在视觉上机器就和没有转动一样,这种错觉对安全生产来说是一种隐患。

由于气体放电光源的上述缺点,有必要对其进行改进。现在已有用灯丝代替镇流器的自镇流汞灯,对电能的利用率较高。基于其灯丝的热惯性,也部分补偿了灯芯的抖动光,但并未彻底改变气体放电灯的性质。虽然日光灯近来普遍采用电子镇流器,也采用了干扰抑制措施,但还是采用电感镇流方式,只是提高了光源的抖动频率,而且如果灯管接触不良或损坏,镇流器内产生的高压极易使其电子元件击穿损坏。

3.气体放电灯的改进措施

由于以上原因,对电感镇流器式气体放电灯的性能改造,提出以下改进措施:①起动时仍然采用传统的电感——脉冲高压起动方式,以克服冷态的高内阻,使灯芯内金属蒸汽形成游离条件;②起动后改为采用低压直流供电,以适应起动后内阻的降低,并彻底消除干扰、闪烁和抖动。至于两种状态的过渡,现代电子技术完全可以实现,如图2所示。

设计一个电压检测电路,检测灯具两端电压。当灯具起动后,其两端电压下降,证明起动完成,这时可发脉冲触发晶闸管整流电路,输出可调低压直流电,供给灯具使用,同时关闭双向晶闸管的触发脉冲,使交流电源被关断。电感线圈可对负载电流滤波,使流过灯的电流更平滑。

4.结束语

由于电子器件的集成化以及电子产品成本的日益降低,以上方案完全可以在实际中普遍采用,这将使气体放电光源在使用上更加经济,更加有利于人们的身心建康,使人们的安全更有保障。这种经过改进后的气体放电灯才是真正意义上的“绿色光源”,完全能够满足人们对“绿色照明”的追求,其前景非常光明。

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