Ксеноновые трубчатые лампы и их применение - Вассерман A.Л.
ISBN 5-283-00544-5
Скачать (прямая ссылка):
В качестве материала для электродов используется вольфрам. Диаметр электрода может быть найден из формулы
где C1 — емкость накопительного конденсатора, мкФ; U2 — напряжение зажигания разрядника, kB; Np — число импульсов за полупериод сетевого напряжения.
Электроды устанавливаются на металлические радиаторы. Так как разрядник работает непродолжительное время, то масса радиатора
где Pp = 1\гр, Вт; Гр = 8-10~2/3/Cit7z, Ом — сопротивление воздушного разрядного промежутка [28]; I3 — длина воздушного промежутка, см; I2 — действующее значение разрядного тока, A; t — время работы ЗУ, с.
7. Схемы включения и основные соотношения
Трубчатые ксеноновые лампы в отличие от других газоразрядных ламп могут работать в широком диапазоне параметров, значительно отличающихся от номинальных Например, они могут работать при однократных или периодических перегрузках, когда пиковая мощность лампы Ри превышает номинальную в десятки раз. Это так называемые режимы работы PPB и KBP (см. § 1.1). Кроме того, лампы могут
dp = 2 + 5-Ю"2C1 U2Np ,
(54)
Ср=РрГ/тС,
•о>
(55)
40
Рис. 27. Схема включения лампы с тиристорным регулятором
О
О
работать также в режиме глубокого регулирования тока в каждый полупериод напряжения сети.
Это достигается с помощью схемы, приведенной на рис. 27, которая позволяет за счет фазового управления углом включения тиристоров и регулирования длительности ти и Tn при соответствующем напряжении питания установить тот или иной режим работы.
Выбор режима работы ламп обусловливается условиями применения.
Режим редких вспышек используется, когда требуется получение мощных однократных световых вспышек в течение непродолжительного времени ти за счет подачи на лампу напряжения Umax, превышающего номинальное значение напряжения на лампе; при этом
В первый момент после зажигания лампы ток ограничивается балластным дросселем Zq до номинального значения устойчивого горения. Ориентировочное значение сопротивления дросселя
Далее на тиристоры Vl и V2 в каждый полупериод в течение заданной длительности ти подаются управляющие сигналы в моменты времени перехода кривой напряжения сети через нуль. Тиристоры соответственно поочередно открываются и замыкают дроссель, и тем самым к лампе прикладывается полное напряжение питания Umax, значение которого должно соответствовать выражению (56). Максимальное значение Umax ограничивается мощностью, идущей на нагрев колбы, при которой не происходит ее разрушение в течение ти [9]. Если допустить, что наибольшее допустимое значение температуры стенки колбы составляет Ю00 °С, а также, что за время ти вследствие кратковременности отдачей тепла в окружающее пространство можно пренебречь, то соотношения для предельного значения ти>пред,с, [16] и минимально допустимого значения тпт,п, с, в зависимости от пиковой мощности P11 будут
Ри - Лшм (.Umax/Un)
3,5
(56)
z6 - 4Umax Сцом/Л
ном*
(57)
41
иметь вид
ги, пред -—-, (58)
Яи10 2//э+ 1
3,8-103(rl - T1 г2)
^n min--Z2-,- • (5У->
Ри 10 2//э+ 1
Остальные характеристики лампы могут быть вычислены с помощью (5).
Если требуется регулировать мощность лампы и световой поток при неизменном напряжении сети, то необходимо обеспечить фазовое управление углом включения тиристоров (см. рис. 5) в каждый полудериод в пределах 0—7г/2 [10]. При этом действующее напряжение на лампе в функции угла ф,-
/ 2 7,2 \ 0,5 / Ф/
Un = Uc — J sin2cotdt) = Uc 1- — \Г ||(( / \ 180е
sin 2 ф,- \0'5 27Г /
(60)
Зависимость остальных характеристик лампы от угла ipi определяется соотношением
^HOM \ 180° 27Г
= (/лДном)0'4 = (Фл/Фном)1/4,2 = (Лл/^ном)-1/1*5- (61)
В тех случаях, когда возникает необходимость получения чередующихся световых вспышек с относительно небольшой частотой повторения /„, используется KBP работы трубчатых ксеноновых ламп. Это достигается путем периодической подачи на лампу напряжения питания, превышающего номинальное значение на лампе, с учетом того, что средняя мощность лампы
Pn= P« T«fn = PJl- (62)
В этом выражении под Рк понимается средняя мощность лампы за ти.
Предельное значение Pn должно выбираться исходя из допустимой тепловой нагрузки на колбу лампы в соответствии с ограничениями, изложенными в гл 1, § 1.2.
Связь между характеристиками лампы при ее работе в KBP определяется следующими соотношениями:
Uc L Ь + зіп2ф,- \°'S_ / Рк \ 1I3'5 UKOM \ 180° 27Г / \
* HOM I
42
0,4 і фл . 1/4,2 I Rn I -,/,,5
\ /ном T / \ Фном У I \R HOM I
(63)
Возможно осуществление работы ксеноновых ламп в КВР, когда световые вспышки следуют с удвоенной частотой сети при длительности импульса тока порядка 2—3 мс. Такой импульс тока формируется за счет периодического разряда конденсатора на лампу в каждый полупериод благодаря применению схемы с тиристорно-емкостным балластом [29], приведенной на рис. 28,а. После зажигания лампы ток в цепи ограничивается конденсатором СЗ до минимального значения, обеспечивающего устойчивое горение лампы в так называемом дежурном режиме. Затем после подачи управляющих сигналов в момент времени T1 на тиристоры Vl и V2 в очередной полупериод сетевого напряжения к лампе прикладывается мгновенное значение напряжения сети E = = Um sin cor і и напряжение на конденсаторе Cl, равное К Под воздействием суммарного напряжения происходит пробой лампы и возникает импульс тока в процессе перезаряда конденсатора Cl.
