灯电源 Lamp power supplies

2022-11-15 11:12:50 浏览:272

定义

灯具电源。

灯种类繁多,其中许多需要特殊的电源。 本文介绍了不同类型灯具的电源的各个重要方面。

恒压

白炽灯通常在恒定的电压下工作,这是技术上最简单的方法。 如果所需的工作电压偏离可用的线路电压,则可以使用仅修改并可能稳定电压电平的电源 - 例如变压器或开关电源。

如果需要调光(即灯输出的变化),原则上可以只降低工作电压。 但是,从技术上讲,使用改进的调制类型通常更简单。 在交流线路电压下工作的情况下,通常使用前沿调光器,振荡电压的每半波仅在一定的可变相位角下打开,例如使用晶闸管。

恒流模式

主要用于各种气体放电灯,一种使用在恒流模式下工作的电源。 这意味着电源稳定一定的驱动电流,相应地调整施加的电压。 对于气体放电灯,这通常是必需的,不一定是因为负差分阻抗(实际上在许多弧光灯的通常工作点中不会发生),而是因为阻抗是一个变化很大的量,取决于可变的等离子体压力、电弧的横向延伸、等离子温度等。 在这种情况下,电流稳定可提供最稳定的工作模式。

简单的直流电路用晶体管作为一种可变电阻器来调节电流。 然而,如果必须允许灯工作电压的大幅变化,这种技术不是很节能。 有更高效的解决方案可用,特别是基于开关电源(见下文)。

用电流脉冲驱动闪光灯

对于闪光灯,需要其他技术方法,如闪光灯文章中详细解释的那样。

交流电或直流电

包括卤素灯在内的简单白炽灯可以很容易地在从电网获得的交流电压下运行,例如 50 Hz 或 60 Hz 频率。 灯丝的热容量足够大,可以最大限度地减少与振荡电力相关的光输出的振荡。

一些气体放电灯(例如,普通荧光灯)也可以在交流模式下工作,只需要相对简单的附加电路。 关于荧光灯的文章中显示了一个简单的标准电路。

许多其他气体放电灯使用直流电 (DC) 运行。 一个实质性的优点是每个电极都有一个专用功能,即阴极或阳极,并且其设计可以独立优化。 例如,大功率弧光灯通常具有尖头阴极,而阳极则更圆。 另一个优点是避免了定期的电流中断,这可能会熄灭放电。 (使用足够高的交流频率也可以避免这个问题。 此外,在直流模式下还可以避免光输出功率的振荡。

灯启动

白炽灯不需要任何特殊的启动程序;只是在最初的几分之一秒内,它们消耗的电流要高得多,电源(包括其保护保险丝)必须能够承受这种电流。 在那一刻,电源电压的一些下降实际上对灯有好处,减缓了温升,从而减少了对灯寿命的影响。

气体放电灯需要一些触发才能启动。 这可能涉及在阳极和阴极之间短时间内施加大幅增加的电压,或使用额外的触发电极。 后者通常使用单独的触发变压器操作。 弧光灯和闪光灯之间的细节不同,也可能在很大程度上取决于灯的详细类型。 例如,弧光灯的电源通常首先施加高压触发脉冲,然后在主电路接管之前施加电压较低但能量更多的升压脉冲,从而提供正常工作电流。

对于闪光灯,有各种不同的触发技术;有关更多详细信息,请参阅有关闪光灯的文章。

由于触发的关键细节,灯电源应很好地适应特定类型的气体放电灯。 它的质量不仅会对灯启动的可靠性和由此产生的定时抖动产生重大影响,还会对灯的使用寿命产生重大影响。

电源效率

特别是对于大功率灯,能源效率通常很重要,并且可以通过现代电子设备轻松获得。 通常,人们使用某种开关电源,以相对较高的频率工作,只需要相对紧凑的电感器或变压器。

电缆连接、电气危险和电磁干扰问题

由于气体放电灯通常需要很大的电压,特别是在启动阶段,如果用户触摸电线,例如电源和灯之间的电缆损坏,或灯座处,可能会出现严重的电气危险。

闪光灯需要相当高的峰值电流 - 即使是脉冲能量相对适中的版本。 因此,电源和灯之间的电缆必须具有低阻抗 - 不仅在欧姆电阻率方面,而且在电感方面。 通常,电缆长度需要非常有限。 甚至将强大的液体供应集成到灯罩中是可取的。

高峰值电流也会增加电磁干扰问题的风险。 在这里,需要仔细屏蔽。

附加功能

电源可能提供各种附加功能:

  • 特别是对于闪光灯,它们可能具有自动周期触发或仅使用输入触发信号的功能。
  • 某些设备提供调光器功能。
  • 可以有一个联锁系统,例如在激光安全预防措施的背景下用于灯泵浦激光器。
  • 一些电源与灯冷却系统集成在一起,以受控的温度提供可靠的冷却水流。 如果检测到冷却系统有问题,灯电源可能会自动关闭。

光学器件

作          者: 泮桥成像光电商城

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