Ксеноновые трубчатые лампы и их применение - Вассерман A.Л.
ISBN 5-283-00544-5
Скачать (прямая ссылка):
(рис. 8).
L.
S
Cl
Рис. 8„ Эквивалентная схема замещения трубчатой лампы при высокой частоте:
/?ст - сопротивление столба при высокочастотном разряде; L5 — индуктивность проводов; Cl — емкость ПЭ относительно стенки трубки; С2 — емкость трубки относительно земли; G — генератор высокочастотного напряжения
20
напряжения. Кроме того, после возникновения начального пробоя емкость С2 начинает играть более заметную роль, так как с ростом частоты происходит перераспределение тока от высокочастотного источника питания в сторону увеличения его в цепи С2 и уменьшения в цепи Rcr, что ухудшает условия развития разряда. Компенсация утечки тока из основной цепи также требует повышения приложенного напряжения.
В [17] предлагается эмпирическая формула, связывающая напряжение пробоя ипр, параметры лампы и частоту / приложенного напряжения:
С/пр = 5,77-10'3 /зЧ/^ Dg/(9.5 Ig/- ",6) + 16,4]. (27)
В результате высокочастотного пробоя создаются условия развития сильноточного разряда от сетевого напряжения, подведенного к электродам лампы. Этот процесс завершается зажиганием лампы, т.е. установлением рабочего тока в ее цепи. Весь процесс зажигания включает в себя две стадии. На первой стадии — образование маломощного высокочастотного разряда, на второй — формирование основного дугового разряда от мощного источника питания. Такой процесс зажигания относится к виду E [7].
Первым необходимым условием осуществления такого механизма зажигания является превышение мощности, выделяемой в канале разряда над мощностью, теряемой в объеме и на стенках колбы лампы. Вторым необходимым условием является наличие микроучастков на поверхности электродов, разогретых до температуры термоэмиссии. При ?/вых = ипр высокочастотный разряд фиксирован на определенных участках электродоч, а при ивык > иир перемещается по их поверхности. Очевидно, что в первом случае условие нагрева микроучастков более благоприятно, чем во втором.
В реальных схемах зажигания высокочастотное напряжение подается на электроды в виде серии чередующихся импульсов. От числа импульсов зависит значение высокочастотного тока и, следовательно, степень нагрева микроучастков на электродах.
У ламп ДКсТ, включенных в сеть без балласта, кривые мгновенных значений напряжения и тока находятся в фазе, что затрудняет перезажигание разряда в каждый полупериод. Для облегчения перезажигания и уменьшения пауз тока высоковольтные импульсы следует подавать в момент нулевого значения напряжения сети, что позволяет одновременно снизить напряжение зажигания ламп. Это легко осуществимо за счет питания лампы и ЗУ от разных фаз сети.
Зажигающее устройство соединяется с лампой проводами определенной длины. При прохождении высокочастотного тока /в по проводам часть электромагнитной энергии излучается. Если допустим, что выход-
21
ная мощность ЗУ распределяется между проводами и лампой пропорционально их длинам /Пр и /э, то, воспользовавшись формулой [18], оценим потери мощности на излучение:
изл ~~
13,5-Ю16
(28)
где е0 = 1,27•1O-6 В-с/(А-м) — электрическая постоянная; =8-85 х X 10 12 Кл/(В-м) — магнитная постоянная.
При двойной длине проводов 10 м и частоте / = 107 Гц потери на излучение составляют около 80 %, при 5•1O6 Гц - 20 %, а при 105 Гц — только 2 %. Из этого следует важный практический вывод о необходимости снижения частоты выходного напряжения пробоя и уменьшения потерь на излучение от проводов.
Таким образом, можно сформулировать перечень основных выходных параметров ЗУ для трубчатых ксеноновых ламп, значение которых определяется при разработке в каждом конкретном случае:
UBX - амплитуда высоковольтных импульсов;
/ - частота колебаний импульса;
Np - число импульсов за полупериод сетевого напряжения;
/в, ти - действующее значение высокочастотного тока и длитель-
нием напряжения сети.
ГЛАВА ВТОРАЯ
ЗАЖИГАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА И СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ 4. Зажигающие устройства
В основу большинства ЗУ положен способ использования импульсного трансформатора (ИТ) Т, вторичная обмотка которого подсоединена к электродам лампы VL, а первичная через коммутатор F — к накопительному конденсатору С2 (рис. 9). Преимущество схемы параллельного зажигания состоит в том, что вторичная обмотка ИТ не находится в цепи тока лампы. Это позволяет применить обмоточный провод с малым сечением и выбрать большой коэффициент трансформации ИТ с расчетом использования низковольтного источника питания ЗУ. К недостаткам такой схемы можно отнести то, что в процессе зажигания лампы сетевые провода находятся под полным высоковольтным напряжением. Это приводит к необходимости включения в цепь лампы сложных высокочастотных фильтров — пробок (L, С).
Достоинство схемы последовательного зажигания заключается в отсутствии высокого напряжения на проводах сети, шунтируемого кон-
ность его протекания;
- сдвиг фаз между началом серии импульсов и нулевым значе-
22
L
*
Є)
Рис. 9. Классификация схем зажигания по способу подсоединения ИТ:
а — схема параллельного зажигания; б - последовательного; в — комбинированного
