氙燈預燃高壓特性分析

1、氙燈預燃高壓特性分析預燃電路，現(xiàn)在大多數(shù)采用脈沖點燃或者高壓點燃的方式，而不同氙燈對預燃電壓的要 求不同，點燃所需要的方式也不同，因此這里使用HV-20KV的高精度可調高壓穩(wěn)壓電源對幾款氙燈預電離特性進行測試，然后分析預燃電路。HV-20KV的高精度可調高壓穩(wěn)壓電源電壓調節(jié)范圍是0-20kV，這一個量程正好覆蓋氙燈的電離電壓范圍，輸出電壓和電流可以通過數(shù)字顯示表讀出。首先測試一款氙燈：這是一只脈沖氙燈，在氙燈的玻璃外壁上緊密纏繞焊錫絲，模仿正常工作時候的通水情 況。如圖1所示。圖1經過處理后的氙燈然后使用HV-20KV的高精度可調高壓穩(wěn)壓電源的高壓正極和高壓負極與氙燈的電極連接，連接實物圖如圖

2、 2所示。圖2 HV-20KV和脈沖氙燈進行連接實物圖將220V電源和HV-20KV連接，將輸出高壓調節(jié)到0V，然后慢慢提高電壓，直到氙燈產生等離子線，此時便獲得氙燈的預燃高壓特性。電壓從零開始調節(jié)，逐漸升高圖3電壓從零開始調節(jié)HV-20KV 電源的電壓表頭顯示 001，表示10V電壓；圖4電壓升高到2040VHV-20KV 電源的電壓表頭顯示 204,表示2040V電壓;圖5電壓升高到4060VHV-20KV 電源的電壓表頭顯示 406，表示4060V電壓;圖6電壓升高到6060VHV-20KV 電源的電壓表頭顯示 606，表示6060V電壓;圖7電壓升高到8020VHV-20KV 電源的電

3、壓表頭顯示 802，表示8020V電壓；圖7電壓升高到10020VHV-20KV 電源的電壓表頭顯示1002，表示10020V電壓;圖8電壓升高到12190VHV-20KV電源的電壓表頭顯示 1219，表示12190V電壓；測試氙燈被高壓電離，形成電離通道。圖9電壓被鉗制到 2960VHV-20KV電源把氙燈被電離后，無法再提供足夠的電流擴大形成電離通道，為了保護電壓，電壓主動下降至 2960V，但是任然可以看到，高壓電離通道仍然存在，可見電流通道一旦擊穿，就可以獲得很好保存，即使是在高壓降低很大的情況下，任然可維持。圖10電離后的氙燈電離后的氙燈，電離通道不穩(wěn)定，圖10中的4個畫面能看出有

4、4個不同的導電通道， 這 個也能說明氙燈預燃的過程極其復雜。使用HV-20KV電源測試完畢氙燈的高壓特性后，我們再看一種預燃電路。圖12中所示的DC-DC轉換電路為半橋式LC串聯(lián)諧振式逆變電路，L1為諧振電感，C3為 諧振電容，這種逆變電路輸出波形近似為正弦波， 更具諧振電路的恒流性質， 當控制電路控 制半橋開關管，工作變換頻率在 40 kHz時，諧振網絡具有恒流性質。圖 12 某一種預燃電路原理圖上圖中變壓器高壓繞在輸出正弦波電壓經3倍壓電路整流后， 獲得 10kV 左右大小的高壓，通過R4和R3和氙燈連接。這是一個典型的高壓點燃氣體燈的方式， 對于某種高壓難點燃的氙燈， 10kV 顯得不適

5、用， 需要將高壓調節(jié)到 13kV ，然后才能順利點燃氙燈。這個問題我在指導某個美容機廠家的時 候，就遇到過，同一個預燃電源，一個廠家的燈好用，另外一個廠家的燈不好用，就是這個 問題。其實，作者認為， 氙燈和氪燈的生產廠家應該對每個燈的電離電壓在出廠前進行檢測， 這樣才能夠保證用戶在使用的過程中順利使用。 由于氙燈的制作工藝復雜， 影響氙燈電離電 壓的因素非常的多， 即使是相同長度、 相同直徑的燈， 也存在不同的電離電壓， 比方 200mm 長，6mm直徑的燈，一支燈的氣體電離電壓為 4.0kV，而另一支燈的氣體電離電壓在12.0kV ,兩只燈的差距非常大。這一結果，導致氙燈和氪燈的用戶，包括美

6、容機廠家、燈泵激光器廠 家、脈沖燈工作的廠家， 在使用燈時， 無法對燈成功預燃。 究竟是誰的問題， 是電源的問題， 還是氙燈的問題？如果通過氙燈和氪燈氣體電離電壓測試儀來測試一下燈，那么問題就變得非常簡單了。在實踐中，使用 HV-20KV 電源 協(xié)助生產，會大大調高氙燈供給商和使用商的合作度， 提高工廠產品效率，下面舉 4 個例子說明問題。舉例1:如果某一電源廠家生產的預燃電壓為8000V，某一氙燈廠家生產的氙燈電離電壓未知，這個氙燈電壓可能是： 6000V， 6500V， 7000V， 7500V， 8000V， 8500V， 9000V， 9500V，10000V ;由于燈的不穩(wěn)定性，會導

7、致有些氙燈好使，有些氙燈不好使。當然我們有 提高預燃電壓的權利，如果我們把預燃電壓提高到10000V，那么這一批燈的所有氙燈都可以點燃了; 但是預燃電壓越高， 對氙燈的封燈工藝要求越高， 增大業(yè)余工人換燈的難度，還 會導致系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性降低，增大設備的返廠維修率。舉例 2:如果美容機廠家，為了提高生產設備的可靠性，將購置的電源預燃電壓設定為 5000V，在向氙燈廠家購置氙燈時，對氙燈廠家要求所有燈的電離電壓低于5000V，所有的氙燈在出廠時必須進行測試， 保證氙燈的點火一致性。 經過這樣的處理， 就會提高美容機生 產廠商的生產效率，使得氙燈生產廠家也不必為美容機生產廠家的氙燈不匹配問題而煩心 了。舉例 3:氙燈生產廠家，對每一只氙燈出廠前進行測試，保證燈的質量，贏得客戶信任。 研發(fā)新產品時， 測試氙燈電離電壓， 自己就能測試產品的性能， 不必通過客戶的測試才能知 道結構，更有利于研發(fā)進度和客戶合作。舉例 4:美容機