高压气体放电灯的典型电路分析
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典型 的 高 频 高 压 脉 冲 产 生 电 路 如 图 3 ( c) 所 示[1] 。图 3 (c) 所示电路在接通电源后须按下触发按 钮 4 ,此时通过电容 5 和振动子线圈 2 组成的谐振电 路产生高电压使放电间隙 9 形成火花放电 ,并在脉 冲变压 器 的 次 级 绕 组 中 产 生 高 频 高 压 脉 冲 使 灯 点 燃 ,点燃后断开按钮 4 ,灯靠镇流器 1 稳定工作 。
1 引言
气体放电灯是由于气体 、金属蒸气或几种气体 与蒸气的混合物通过放电而发光的光源 ,根据灯内 气体压力可将其划分为低压气体放电灯和高压气体 放电灯两类[1] 。常见的高压气体放 电 灯 有 高 压 钠 灯 、高压汞灯和金属卤化物灯等 ,高压气体放电灯具 有许多优点 ,如光色好 、发光效率高 、寿命长 、节电性 能好等 ,因此目前在电气照明装置中被广泛采用 。 高压气体放电灯必须在特殊电路的控制下才能正常 工作 ,这些特殊电路为点燃高压气体放电灯提供了 启动电压 ,而且包含于电路中的镇流器是气体放电 灯稳定工作必不可少的元件 。
图 2 高压汞灯的典型电路
2. 3 金属卤化物灯的典型电路分析 由于卤素或卤化物在温度较低时容易吸收电子
形成负离子这一现象使灯在启动初期损失大量电子 而造成启动困难 ,所以金属卤化物灯的启动电压较 高 ,可以借助谐振电路获得 ,也可以从能产生高频高 压脉冲的电路中获得 。
典型的谐振电路如图 3 (a) 、( b) 所示 ,在这种电 路中灯通过有扼流圈和电容组成的谐振电路获得较 高的启动电压 。
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图 1 高压钠灯的典型电路
2. 2 高压汞灯的典型电路分析 一般情况下高压汞灯的放电管内部都装有辅助
启动电极 ,它的位置和其中一个主电极非常靠近 ,在 电源频率为 50Π60 Hz ,电源电压大于 200 V 时只要求 使用一个简单的扼流圈镇流器 ,高压汞灯就能正常 的启动和工作 。图 2 (a) 所示就是一个简单 、高效 、成 本低廉的扼流圈镇流器电路[2] ,电路中并联于电源 两端的电容用以改善线路功率因数 。启动首先从主 电极和辅助启动电极间的辉光放电开始 ,随后的放 电发展到两个主电极之间 ,两个主电极间的电流导 通后高压汞灯被点燃 。
2 高压气体放电灯的典型电路分析
2. 1 高压钠灯的典型电路分析 高压钠灯有快速消游离作用 ,而且高压钠灯的
放电管内一般没有辅助启动电极 ,启动时也不进行 阴极预热 ,所以高压钠灯需要 1000～2500 V 的启动 电压 ,高压钠灯稳定工作时需要有镇流器 ,因此高压 钠灯的电路中包括镇流器和能够产生高压脉冲的附 加启动装置 。图 1 (a) 、(b) 、(c) 所示为高压钠灯的典 型电子触发电路 ,利用可控硅的开关作用使电容迅 速充电和放电 ,并通过有触发电路控制的半导体开 关装置送向脉冲线圈的初级绕组 ,再将次级绕组中 产生的高电压施加于灯的两个接头便能使灯启动 。 图 1 (a) 中的脉冲线圈就是自耦变压器式的镇流器线 圈 ;图 1 (b) 与图 1 (c) 中的脉冲线圈是小型变压器线 圈 。电路中并联于电源两端的电容用以改善线路功 率因数 。
参考文献 :
[1 ] 陈大华. 光源与照明 (第四版) [M] . 上海 :上海复旦大学 出版社 ,2000 年 1 月第一版
[2 ] 韦课常. 电气照明技术基础与设计[M] . 北京 :水利电力 出版社 ,1980 年 10 月第一版
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2005 年 6 月 灯与照明 第 30 卷第 2 期
Leabharlann Baidu高压气体放电灯的典型电路分析
樊正伟
(武汉大学电气工程学院 ,武汉 430072) 摘 要 :高压气体放电灯的电路为高压气体放电灯的启动和稳定工作提供了保障 ,本文结合几种 常见的高压气体放电灯的特点分析了它们的典型电路 。 关键词 :高压气体放电灯 ;启动电压 ;镇流器
如果高压汞灯用于低压电网中时则必须采用高 漏磁电抗变压器以升高线路电压 ,如图 2 ( b) 所示 。 此电路中的高漏磁电抗变压器具有多个电压接头 , 以适用于不同的电源电压 ,将它与电容串联以适应
2005 年 6 月 灯与照明 第 30 卷第 2 期
电源电压变化范围很大的情况 。电路中的高漏磁电 抗变压器还用作电路稳定工作时的镇流器 。某些高 压汞灯使用直流电工作以避免闪烁 ,此时只需在交 流电源上接一个扼流 —桥式整流电路即可 ,如图 2 (c) 所示 。电路中的全波桥式整流电路用以将交流 电变为直流电 。
图 3 金属卤化物灯的典型电路 1 —镇流器 ;2 —振动子线圈 ;3 —脉冲变压器 ;4 —触发按钮 ; 5 —谐振电容器 ;6 —交连电容器 ;7 —旁路电容器 ; 8 —金属卤化物灯 ;9 —火花间隙
3 结 语
通过对几种常见的高压气体放电灯的典型电路 分析 ,我们可以掌握高压气体放电灯的电路特点 ,以 及进行 高 压 气 体 放 电 灯 电 路 设 计 时 所 要 考 虑 的 问 题 。现代电光源的发展是迅速和多方面的 ,高压气 体放电灯的控制电路形式也趋向多样化和实用化 , 特别是随着集成电路设计方法的不断应用 ,人们研 究出许多更加优良的电路形式 ,这些新的高压气体 放电灯电路促进了高压气体放电灯的进一步发展 。
1 引言
气体放电灯是由于气体 、金属蒸气或几种气体 与蒸气的混合物通过放电而发光的光源 ,根据灯内 气体压力可将其划分为低压气体放电灯和高压气体 放电灯两类[1] 。常见的高压气体放 电 灯 有 高 压 钠 灯 、高压汞灯和金属卤化物灯等 ,高压气体放电灯具 有许多优点 ,如光色好 、发光效率高 、寿命长 、节电性 能好等 ,因此目前在电气照明装置中被广泛采用 。 高压气体放电灯必须在特殊电路的控制下才能正常 工作 ,这些特殊电路为点燃高压气体放电灯提供了 启动电压 ,而且包含于电路中的镇流器是气体放电 灯稳定工作必不可少的元件 。
图 2 高压汞灯的典型电路
2. 3 金属卤化物灯的典型电路分析 由于卤素或卤化物在温度较低时容易吸收电子
形成负离子这一现象使灯在启动初期损失大量电子 而造成启动困难 ,所以金属卤化物灯的启动电压较 高 ,可以借助谐振电路获得 ,也可以从能产生高频高 压脉冲的电路中获得 。
典型的谐振电路如图 3 (a) 、( b) 所示 ,在这种电 路中灯通过有扼流圈和电容组成的谐振电路获得较 高的启动电压 。
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图 1 高压钠灯的典型电路
2. 2 高压汞灯的典型电路分析 一般情况下高压汞灯的放电管内部都装有辅助
启动电极 ,它的位置和其中一个主电极非常靠近 ,在 电源频率为 50Π60 Hz ,电源电压大于 200 V 时只要求 使用一个简单的扼流圈镇流器 ,高压汞灯就能正常 的启动和工作 。图 2 (a) 所示就是一个简单 、高效 、成 本低廉的扼流圈镇流器电路[2] ,电路中并联于电源 两端的电容用以改善线路功率因数 。启动首先从主 电极和辅助启动电极间的辉光放电开始 ,随后的放 电发展到两个主电极之间 ,两个主电极间的电流导 通后高压汞灯被点燃 。
2 高压气体放电灯的典型电路分析
2. 1 高压钠灯的典型电路分析 高压钠灯有快速消游离作用 ,而且高压钠灯的
放电管内一般没有辅助启动电极 ,启动时也不进行 阴极预热 ,所以高压钠灯需要 1000～2500 V 的启动 电压 ,高压钠灯稳定工作时需要有镇流器 ,因此高压 钠灯的电路中包括镇流器和能够产生高压脉冲的附 加启动装置 。图 1 (a) 、(b) 、(c) 所示为高压钠灯的典 型电子触发电路 ,利用可控硅的开关作用使电容迅 速充电和放电 ,并通过有触发电路控制的半导体开 关装置送向脉冲线圈的初级绕组 ,再将次级绕组中 产生的高电压施加于灯的两个接头便能使灯启动 。 图 1 (a) 中的脉冲线圈就是自耦变压器式的镇流器线 圈 ;图 1 (b) 与图 1 (c) 中的脉冲线圈是小型变压器线 圈 。电路中并联于电源两端的电容用以改善线路功 率因数 。
参考文献 :
[1 ] 陈大华. 光源与照明 (第四版) [M] . 上海 :上海复旦大学 出版社 ,2000 年 1 月第一版
[2 ] 韦课常. 电气照明技术基础与设计[M] . 北京 :水利电力 出版社 ,1980 年 10 月第一版
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2005 年 6 月 灯与照明 第 30 卷第 2 期
Leabharlann Baidu高压气体放电灯的典型电路分析
樊正伟
(武汉大学电气工程学院 ,武汉 430072) 摘 要 :高压气体放电灯的电路为高压气体放电灯的启动和稳定工作提供了保障 ,本文结合几种 常见的高压气体放电灯的特点分析了它们的典型电路 。 关键词 :高压气体放电灯 ;启动电压 ;镇流器
如果高压汞灯用于低压电网中时则必须采用高 漏磁电抗变压器以升高线路电压 ,如图 2 ( b) 所示 。 此电路中的高漏磁电抗变压器具有多个电压接头 , 以适用于不同的电源电压 ,将它与电容串联以适应
2005 年 6 月 灯与照明 第 30 卷第 2 期
电源电压变化范围很大的情况 。电路中的高漏磁电 抗变压器还用作电路稳定工作时的镇流器 。某些高 压汞灯使用直流电工作以避免闪烁 ,此时只需在交 流电源上接一个扼流 —桥式整流电路即可 ,如图 2 (c) 所示 。电路中的全波桥式整流电路用以将交流 电变为直流电 。
图 3 金属卤化物灯的典型电路 1 —镇流器 ;2 —振动子线圈 ;3 —脉冲变压器 ;4 —触发按钮 ; 5 —谐振电容器 ;6 —交连电容器 ;7 —旁路电容器 ; 8 —金属卤化物灯 ;9 —火花间隙
3 结 语
通过对几种常见的高压气体放电灯的典型电路 分析 ,我们可以掌握高压气体放电灯的电路特点 ,以 及进行 高 压 气 体 放 电 灯 电 路 设 计 时 所 要 考 虑 的 问 题 。现代电光源的发展是迅速和多方面的 ,高压气 体放电灯的控制电路形式也趋向多样化和实用化 , 特别是随着集成电路设计方法的不断应用 ,人们研 究出许多更加优良的电路形式 ,这些新的高压气体 放电灯电路促进了高压气体放电灯的进一步发展 。