一种直流低压气体放电灯控制器的制作方法

本发明涉及低压气体放电灯控制技术领域，具体涉及一种直流低压气体放电灯控制器。

背景技术

带有特殊金属元素的低压气体放电灯:镉灯、汞灯、钠灯(钠光灯)和锌灯等，多用于空气污染监测、分析仪器、波长校准、光谱仪等，在工业、农业、医疗卫生和科学分析研究领域的用途极为广泛。

镉灯，一种光源灯，镉灯谱线228.8nm，用来发出特定光谱，以进行光源对比或特定光谱分析。低压镉灯和锌灯是极短波长紫外辐射区的主要光源，镉灯和锌灯主要用于紫外吸收仪器和检测器，并常用于空气污染监测装置。

汞灯，用于光化反应、光刻机、紫外线探伤及荧光析等应用。其谱线253.7nm，分光分析、蛍光分析、波長校正,水质分析都有应用。

钠灯(钠光灯)，钠灯的双线589.0nm、589.6nm光谱线作为标准波长用于波长标定，也可作分辨率高的标准检测设备。当研究钠光谱时，可提供丰富的钠谱线。实验中取其平均值589.3nm作为钠光灯波长值。

旋光仪就是使用的钠光灯作为光源，测定物质旋光度的仪器。通过对样品旋光度的测量，可以分析确定物质的浓度、含量及纯度等。广泛应用于制药、药检、制糖、食品、香料、味精以及化工、石油等工业生产，科研、教学部门，用于化验分析或过程质量控制。

锌灯是紫外荧光定硫的紫外线光源，它发出的光的波长为213.9nm的特征光谱。和紫外荧光定硫仪的激发波长完全一样,锌灯在分析仪器中，由于锌灯优越的热稳定性、寿命长和突出的波长214nm能量峰值，得到很好的应用，有些场合可以替代氘灯。

但是，直到目前为止，这些低压气体放电灯的镇定控制器都是使用一个矽钢片的电感和一个外接触发器，这个电路非常的笨重，电感的重量就达到了2kg之多，关键是灯的电流还不稳定，会跟随输入市电的变化而波动。出口产品在110v市电时更是需要增加另外的设施。

另外，许多高精度的分析仪器，比如全自动旋光仪等，需要精度0.05％甚至更高精度的灯电流。目前的用法是用在交流电感式镇流器下把灯点亮，亮度稳定后再切换到高精度的直流稳流电路，这种方式，因为要外接交流电感式镇流器，而且需要在点亮和稳流之间进行倒换，不但电路较为复杂、操作繁琐，而且外接的方式导致损耗较大，故障率也较高。

另外，关于对于放电灯的点亮，因为放电灯存在漏电流的情况，在未点亮时候就已经辉光放电，使得放电灯难以点亮，即使采用外接触发器也无法保证解决此问题。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种体积小、重量轻、集成了触发点亮、稳流、高精度电流控制等功能的直流低压气体放电灯控制器。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种直流低压气体放电灯控制器，包括用于对输入交流电压进行整流滤波的整流滤波电路、连接着整流滤波电路的变压器、电流采样电路、控制电路、触发器和辅助点灯电路，所述变压器分别连接着触发器和辅助点灯电路，所述电流采样电路用于将获取的电流信号传输给控制电路，所述控制电路连接着变压器。

所述变压器用于将经过整流滤波的交流电压隔离输出辅助电源和高压电源，所述高压电源在触发器和辅助点灯电路的共同作用下点亮放电灯，所述辅助电源用于供控制电路使用，所述控制电路用于对电流进行精度控制和电压稳流控制。

本发明的设计原理为：1、通过增设辅助点灯电路和触发器，利用辅助点灯电路增加了放电灯的辉光放电电流，通过辅助点灯电路和触发器共同点亮的方式，从而使得放电灯的点亮具备极高的可靠性；2、控制电路中设置有高精度运算放大器，能够提升电流精度。

进一步地，所述辅助点灯电路包括n5和若干电阻形成灌电流电路。

进一步地，所述电流采样电路通过r18获取电流信号。

进一步地，所述控制电路包括电流控制模块和电压稳流控制模块，所述电流控制模块包括高精度运算放大器n3。

进一步地，所述电压稳流控制模块包括用于对电压进行稳定的n6。

进一步地，所述辅助点灯电路还包括用于关闭n5的n7，所述高精度运算放大器n3分为第一运算放大器n3a和第二运算放大器n3b两部分，所述第一运算放大器n3a的输出端与n7相连，所述第二运算放大器n3b的输出端与电压稳流控制模块相连，n7是辅助点灯的一部分，控制辅助点灯电路的开关，当灯点亮以后，n3a输出高电平，通过n7将n5关闭，也就关闭了辅助点灯电路。

有益效果：本发明与现有技术相比，具备如下优点：

1、将触发器和电流取样电路合为一体，集成了触发点亮功能和稳定放电灯电流功能，使得电流非常稳定，并且85-265v市电通用，保证灯电流在85-265v输入电压范围稳定不变，解决了原先的控制方式存在的灯电流不稳定，且会跟随输入市电的变化而波动的问题，对于出口产品，更加适合。

2、本发明具备触发点亮功能，不需要外接触发器，且电路连接结构简单、实用，整个控制器体积可以达到110x78x38mm，重量可以达到0.25kg，解决了原先技术存在的电路结构笨重的问题。

3、辅助点灯电路设置能够增加放电灯的辉光放电电流，解决了原先存在的放电灯在未点亮时候就已经辉光放电，使得放电灯难以点亮的问题，从而大幅提升了对于放电灯的点亮稳定性。

4、电流控制电路中设置有高精度运算放大器，能够提升电流精度，不但使得放电灯能够适用于一些高精度分析仪器的使用，而且由于本控制器集成了触发点亮和稳流功能，无需再外接交流电感式镇流器，解决了原先外接交流电感式镇流器的方式需要在点亮和稳流之间进行倒换，存在的电路复杂、操作繁琐、损耗大，故障率高的问题，提升了控制器的整体使用效果。

附图说明

图1为本发明的结构模块连接示意图；

图2为本发明的核心电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。

如图1所示，本发明提供一种直流低压气体放电灯控制器，包括用于对输入交流电压进行整流滤波的整流滤波电路、连接着整流滤波电路的变压器、电流采样电路、控制电路、触发器和辅助点灯电路，变压器分别连接着触发器和辅助点灯电路，电流采样电路用于将获取的电流信号传输给控制电路，控制电路连接着变压器，变压器用于将经过整流滤波的交流电压隔离输出辅助电源和高压电源，高压电源在触发器和辅助点灯电路的共同作用下点亮放电灯，辅助电源用于供控制电路使用，控制电路用于对电流进行精度控制和电压稳流控制。

结合图1和图2所示，辅助点灯电路包括n5、r19、r23等形成灌电流电路，n5连接着ch2，触发器l3分别连接着变压器和ch2，电流采样电路包括r18、r20和c20等，控制电路包括精度控制模块和电压稳流控制模块，精度控制模块包括高精度运算放大器n3，高精度运算放大器n3分为第一运算放大器n3a和第二运算放大器n3b两部分，第一运算放大器n3a的输出端与n7相连，第二运算放大器n3b的输出端与电压稳流控制模块相连，电压稳流控制模块包括n6、d7、d6等。

本实施例中负载放电灯接在本控制器的ch2处，110/220v交流电经整流滤波后给变压器，变压器次级产生辅助电源和高压电源，高压电源经过d8整流后提供给ch2处的负载放电灯，电流经过辅助点灯电路增加了放电灯辉光放电电流，电流经过触发器l3产生高压，放电灯在辅助点灯电路和触发器l3的共同作用下被成功点亮，灯电流通过电流采样电路，通过感应电阻r18取得电流信号，分别传送给第一运算放大器n3a和第二运算放大器n3b，通过跟基准信号vss的比较，将输出信号传送给电压稳流控制模块进行稳定控制，当放电灯被点亮后，第一运算放大器n3a输出高电平，并且通过n7将n5关闭，也就关闭了辅助点灯电路。

本实施例中控制器不需要外接触发器和交流电感式镇流器，整个控制器体积为110x78x38mm，重量为0.25kg，电流非常稳定，85-265v市电通用，非常适合于出口产品进行使用。