金属卤化物灯快启控制器研究 research of quick pulse-on controller of halide lamp.pdfVIP

年 月 灯与照明 第 卷第 期 2006 6 30 2 金属卤化物灯快启控制器研究 孙衍强，姚加飞 （重庆大学电气工程学院，重庆 400045 ） 摘 要：根据金属卤化物灯的启动特性，通过对金属卤化物灯的温度、压力、击穿电压的研究，分析了金 属卤化物灯温升的不同阶段击穿电压与时间的关系，提出了一种采用脉冲变压器的快速启动方式，既 能保证冷灯可靠启动，同时又满足了热灯快速启动的要求。 关键词：金属卤化物灯；快启控制器；冷启动；热启动 金属卤化物灯（简称金卤灯 MH ）是一种新型高 在电压击穿后，金卤灯开始进入亚辉光放电，呈 效节能型气体放电新光源，以其高光通量、高光效、 现负阻特性。随着电流的增加灯电流反而下降。此 以及长寿命等特点，成为继荧光灯之后的第三代光 时金卤灯可等效为两个背对背的齐纳二极管与一个 源，已被广泛应用于体育场馆、车站码头、道路交通 电阻的串连，齐纳二极管的电压约等于放电灯工作 以及影视舞台设备光源等领域。成为现在与未来光 电压。当电压升高到可以击穿二极管时，才会产生 源的重要品种，越来越受到人们的重视。 弧光。 然而，卤化物的负电性使得金卤灯比其他的气 当放电管电极间电压增加到某一定值时，即满 体光源具有更复杂的伏安特性，需要外加很高的启 足击穿条件时，放电电流会骤然增加，同时有显著的 动电压。特别是当金卤灯工作足够长的时间，灯的 光辐射，放电由汤德森放电突然过渡到自持放电，管 温度上升后，如果突然断电，紧接着又再启动（这就 内的气体由绝缘状态而变成导电状态，这种现象被 叫做热启动），需要几十千伏的启动电压，或者需要 称为气体击穿，气体击穿的瞬时电压为击穿电压。 等待约 才能再次启动点亮，它的这种启动 气体的击穿电压的变化符合帕邢（ ）定 5 ~ l0 min Paschen 和再启动特性使它在一些工程领域的应用中受到一 律：在冷阴极、均匀电场的条件下，击穿电压 是随 V 定限制。 放电管内的 （充气压）乘积而变化的。击穿电压随 pd l 金卤灯的启动特性及影响因素 pd 乘积变化时，击穿电压有最小值。 而放电管内气体的温度和压强有直接的关系： ［，］ l 2 根据资料文献 ，金卤灯的启动过程一般包括 P = n KT 四个阶段：气体电离阶段，辉光放电阶段，辉光放电 金属卤化物灯温升阶段温度随时间的变化见 ［］ 4 向弧光放电过渡阶段以及弧光