放映氙灯稳流、稳纹波和切换方法及其装置 本实用新型涉及一种使放映氙灯触发燃亮的自动切换和稳流稳纹波方法及其装置。
氙灯作为照明光源已有几十年的历史。我们把作为放映光源用的氙灯称为放映氙灯。氙灯是一种气体放电光源,它具有近似日光的光谱特性,在灯的使用功率有较大变化时,光谱特性基本不变,仅亮度随之改变,它的功率变化范围大,具有正阻的伏安特性,它的显色指数高,彩色还原好,光色稳定,易于触发,启动时间短,使用寿命长。由于氙灯具有上述优点,因而被认为是目前比较理想的放映光源。自五十年代问世以来,已被世界各国广泛应用,目前,在我国也是比较成熟的新型放映光源。
放映氙灯是高气压、低电压、大电流的光源,对使用条件要求较严格,需要性能优良的电源设备和触发装置,以保证氙灯工作的可靠性和使用寿命。
现行的性能较可靠的氙灯电源是XD750-2型放映电源,它包括电源变压器、主电路、触发电路、辅助触发电路、辅助电源、切换电路和控制电路,向氙灯提供工作电压,以便使其燃亮。使氙灯XD燃亮的方法是:220V交流电经电源变压器向上述主电路、触发电路、辅助触发电路、辅助电源和切换电路提供电压,此外主电路向控制电路提供直流低压,并由其输出控制信号控制触发电路、辅助电源,而切换电路分时通断以控制氙灯XD的燃灭。
这种氙灯电源结构较简单,性能可靠。但是存在如下缺点:
1.电源变压器采用人工手动调节电压,操作上不方便。
2.由于氙灯所需功率大,电源变压器本身存在转换效率低的弊病,而且电源功率越大,其转换效率越低,所以电源的额定输入功率大,达1650瓦,使得电源变压器的体积大、重量重。
3.其主电路是采用硅桥整流、分段电阻丝调节电流的方法,由于电源频率为50Hz,整流后变为100Hz,氙灯XD需要直流电压供电,要求纹波系数很小,为满足要求,输出电容大,输出电感线圈的电感量大,交流阻抗Z=WL(电感量与电感阻抗成正比,而与纹波系数成反比)由于主电路提供40A左右大电流,所以电感线圈中的铁芯大,线圈多,使电感线圈体积大,重量重,移动不方便。
4.现行的点燃氙灯XD的方法,由于通过氙灯XD的电流纹波系数较大,稳定性差,故直接影响氙灯XD使用寿命。
5.调节电流采用的电阻丝由于通过大电流,故功耗大,同时手动调节电阻丝精度差,操作不便。
本发明的目的是提供一种触发点燃放映氙灯的方法,以延长氙灯使用寿命并设计一种体积小且便于携带地电源装置,以克服现有技术的缺点。
为实现上述目的,本发明的使放映氙灯触发燃亮的自动切换和稳流稳纹波方法是:220V交流电经开关电路8输出的电压V0,经稳流稳纹波电路9后再输入到开关电路8的控制端,以便使开关电路8输出稳定的电压到切换电路6,切换电路6向氙灯XD提供稳定的工作电压,从而可使氙灯XD通过纹波系数小的稳定电流,此外,开关电路8还向控制电路7提供电压,使控制电路7输出控制信号到触发控制电路10,触发控制电路10再将触发信号输入到稳流稳纹波电路9以控制其通断,同时,辅助电源变压器11向触发电路3和辅助触发电路4和辅助电源5提供电压,以使其通过切换电路6向氙灯XD提供触发电压和辅助触发电压。
本发明中使放映氙灯触发燃亮的自动切换和稳流稳纹波方法的装置是由开关电路8、稳流稳纹波电路9、触发控制电路10、控制电路7、触发电路3、辅助触发电路4、辅助电路5、切换电路6组成。上述的开关电路8输入端接220V交流电源,其输出端经稳流稳纹波电路9接回其控制端,同时其输出端经切换电路6与氙灯XD连接。此外220V交流电源经辅助电源变压器11分别与触发电路3、辅助触发电路4和辅助电路5相连,触发电路3、辅助触发电路4的输出端接切换电路6输入端,开关电路8向控制电路7提供电压,而控制电路7输出端与触发控制电路10的输入端连接,后者的输出端又与稳流稳纹波电路10输入端相连。
该电源装置的稳流稳纹波电路9中R0一端接开关电路8,R0另一端经R1、C1组成的延迟滤波电路与运放器IC1输入正端相连,IC1输入负端经R4接其输出端,IC1输出端经二极管D1、电阻R5接运放器IC3输入正端,电位器W1调节端经D2、R5接IC3输入正端,R6、R7构成分压电路,R6、R7相联处经C2接运放器IC2输入正端,IC2输入负端经R10接本身输出端,IC2输出端经继电器J常开触点Jc-2与IC3输入正端连接,IC3输出端经光电耦合器gd与开关电路8控制端相连。
上述的触发控制电路10中串联的电阻R3、继电器Jc、稳压管DW2与串联的R1和常闭触点Jc-1并联一起。
通过氙灯XD的电流流经R0,在R0上产生电压通过R1、C1延迟滤波后到IC1正端为一稳定直流电压,经IC1检测、比较放大,再通过D1加到IC3输入正端。调节W1可以改变IC3输入正端的电压,即改变输出电压。当氙灯XD电流过大时,IC1输出一高电平,导致IC3输出高电平,使脉宽变窄输出电压降低,输出电流减小。
此外,由开关电路8输出的电压V0经R6、R7分压,通过C2隔直流将稳纹波电压加在IC2正端经其比较放大,从C3输出,通过继电器J的常开接点Jc-2加到IC3输入正端,控制脉宽变化使输出纹波很小。在切换时,大的电压跳动将使脉宽变得很窄,输出电流太小,氙灯XD熄灭,所以切换时,Jc-2关断运放器IC2、IC3及其附属元件组成的稳纹波电路,切换结束后,由Jc-2接通稳纹波电路。由此可见,开关电路8输出的电压V0经上述的稳流稳纹波电路后,使整个电源工作稳定可靠。
触发控制电路10工作原理可结合图3说明。
触发控制电路10与控制电路7中的稳压管DW1、R2、继电器J构成回路,经分压使控制电路7中的继电器J获得吸合电压,J吸合,触发电路3工作,同时J触点J1-2吸合,使C0两端辅助触发电压经J1-2加到氙灯XD两端。当氙灯XD点燃时,R1两端有约80V电压并加在串联的R3、JC、DW2两端,使Jc上获得吸合电压。Jc释放,R1中断,同时Jc-2的吸合,使纹波电路工作。切换时,由于J1-2吸合,Jc释放,Jc-1吸合,接通R1为下一次切换作好准备,Jc-2释放,则断开稳纹波电路。
与现有技术相比,本实用新型所采用的开关电路8承担了整个电路的大部分功率,故辅助电源变压器11功率较小,只有约120W而现有技术中的电源变压器功率达1650W,重量达11Kg,与之相比,辅助电源电压器11的体积很小,重量轻,只有2Kg。使整个电源体积大大缩小,重量轻,电源效率高,稳流稳纹波电路9使通过氙灯XD的电流稳定,纹波系数小,使氙灯XD的使用寿命延长一倍以上。
图1为本装置的方框示意图。
图2为稳流稳纹波电路9的电原理图。
图3为触发控制电路10的电原理图。
图4为现有技术的方框示意图。
开关电路8采用半桥式开关电路。