卤素灯高压激发装置、卤素灯装置及光照环境箱的制作方法

本发明涉及一种卤素灯高压激发装置、卤素灯装置及光照环境箱。

背景技术：

卤素灯是利用卤素气体原子不同能级之间的跃迁产生电弧放电而发光的光源，金属卤素灯是一种高强度气体放电灯，属于金属卤化物灯种类。在波长为350nm-450nm范围内有较强的线光谱辐射，其主要峰值波长为403nm417nm的镓的谐振辐射谱线。在环境可靠度测试领域，通常用大功率、全光谱、高辐照强度的光照条件，加速模拟材料在长时间日光照后的材质变化和颜色光衰程度。

现有技术中，常见的卤素灯激发装置（触发器）有2类：振子触发器和电子触发器。振子触发器原理如附图1，其工作过程：按下按钮k，t1的初级线圈通电生磁，使振子z触点断开，线圈失磁后，z触点闭合，如此反复。通过z的通断，t1的初级线圈的能量传递到次级线圈，产生几千伏的高压给c2充电。当电压达到高压放电器g的击穿点时，c2上的电能经g和t2初级线圈放电，再在t2次级线圈上产生上万伏高压完成高压激发。电子触发器的工作原理与振子触发器相类似，都采用二次升压方式，都采用脉冲电流对充电电容进行充电，不同的是振子触点结构被脉冲调制信号，取代部分如附图2所示。

上述两类常见的卤素灯触发器尽管应用比较成熟广泛，但仍存在不可避免的缺陷。其中，振子触发器高压放电器的触点长时间会形成氧化膜，影响触发的可靠性；振子机械结构的寿命，会影响整个灯系统的寿命；振子接触时的机械震动，很容易出现多次重复触发情况，这会影响灯的使用寿命。而电子触发器避免了振子触发器的诸多缺陷，在使用中得到了广泛认可，但作为自动化设备的光照环境箱应用仍存在部分缺陷，比如容易形成高频辐射，对系统的微控制器会形成干扰；电子电路极易受触发的能量回灌的影响而损坏；控制相对复杂，降低系统可靠度。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种卤素灯高压激发装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种卤素灯高压激发装置，包括：

照明回路，所述照明回路将输入的交流低压工作源us对卤素灯提供工作电压，照明回路中串联有至少一个自耦放大器l的初级；

升压回路，所述升压回路中串联有计时开关kc，当计时开关kc接通时将输入的交流低压工作源us升为高压激发源ut;

所述交流低压工作源us、所述自耦放大器l的次级、所述高压激发源ut、真空放电管g相串联形成回路。

在某些实施例中，所述升压回路包括升压变压器t，所述交流低压工作源us、所述计时开关kc与所述升压变压器t的一次侧相串联构成回路，所述交流低压工作源us、所述自耦放大器l的次级、所述升压变压器t的二次侧与真空放电管g串联形成回路。

在某些实施例中，所述自耦放大器l有两个，分别用于串接在所述卤素灯输入输出两侧，所述升压变压器t的二次侧、所述真空放电管g串联后两端分别接入相应所述自耦放大器l的次级。

在某些实施例中，所述自耦放大器l的铁芯为软磁铁芯。

在某些实施例中，所述交流低压工作源us两端连接有滤波电容c1，所述滤波电容c1上并联有保护电容c3,所述升压变压器t的一次侧并联有滤波电容c2。

本发明要解决的又一技术问题是提供一种卤素灯装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种卤素灯装置，包含有上述某些实施例中任意一项的所述卤素灯高压激发装置，还包括卤素灯，所述卤素灯串接在所述照明回路内。

本发明要解决的又一技术问题是提供一种光照环境箱。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种光照环境箱，包括卤素灯装置，所述卤素灯装置包括卤素灯，还包括包含有上述某些实施例在中任意一项的所述卤素灯高压激发装置，所述卤素灯串接在所述照明回路内。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点:升压变压器将交流低压工作源升为高压激发源，再将交流低压工作源、高压激发源串联后的电压作用于自耦放大器l的次级，从而再通过自耦放大器输出后的高压作用于卤素灯，此时的高压促使卤素气体原子跃迁产生电弧放电而完成点灯。在点灯过程中，充分利用自耦放大器l小电流时大感量和大电流时电感趋于饱和大幅降低感量的特性，自耦放大器刚开始电流较小，饱和感量没有很大，回灌电流受到抑制确保了供电电源的安全，避免了高压激发源ut干扰交流低压工作源us的情况，减小di/dt产生的电磁干扰。在点灯完成后，因自耦放大器l饱和而感量大幅减小，由交流低压工作源us供电，较小的压降，从而提高了系统效率。

附图说明

附图1为现有技术中振子触发电路示意图；

附图2为现有技术中电子触发电路示意图；

附图3为本发明卤素灯高压激发装置电路示意图；

附图4为磁芯电感值随电流变化曲线图；

其中，1、照明回路；2、升压回路。

具体实施方案

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

本发明涉及一种卤素灯高压激发装置，应用于卤素灯装置，这种卤素灯装置应用于光照环境箱。

详细地，卤素灯高压激发装置，包括照明回路1，将输入的交流低压工作源us对卤素灯k提供工作电压；升压回路2，当计时开关kc接通时将输入的交流低压工作源us升为高压激发源ut。

照明回路1中串联有两个自耦放大器l，分别布置于卤素灯k的两侧，交流低压工作源us、一个自耦放大器l的初级、卤素灯k、另一个自耦放大器l的初级构成照明回路1。

升压回路2，包括升压变压器t，交流低压工作源us、计时开关kc与升压变压器t的一次侧相串联构成回路，交流低压工作源us、一个自耦放大器l的次级、升压变压器t的二次侧与真空放电管g、另一个自耦放大器l的次级串联形成回路。

在本实施例中，如附图3所示，其中，三条可与交流低压工作源us连接的接线有接线端分别为a、b、c，而开关kc位于接线端a上，当计时开关kc闭合时，将交流低压工作源us、计时开关kc与升压变压器t的一次侧相串联构成的回路导通，此时升压变压器t的一次侧电压uc等于交流低压工作源us，通过升压变压器t的升压，真空放电管g所在回路中交流低压工作源us与高压激发源ut构成的高压足以使真空放电管g的两级放电导通，从而使得高压激发源ut在与交流低压工作源us串联后将两者电压之和分别加在两个自耦放大器l的次级,电压再通过两个自耦放大器l的放大在其初级端得到二次升压电压uk，加到卤素灯k的两级，进而，两端电压为uk的卤素灯k内部卤素气体原子跃迁产生电弧放电而完成卤素灯k的点亮。

此时如附图4所示，在计时开关kc刚刚闭合时，耦放大器l电流较小，自耦放大器l饱和感量没有很大，回灌电流受到抑制确保了供电电源的安全。然而随着卤素灯k内部卤素原子跃迁密度快速升高，卤素灯k的内部阻抗由激发前的高阻态快速下降，此时交流低压工作源us提供的电流也快速增加，足以使卤素灯k正常维持点这，这时计时开关kc断开，整个过程大概在2s,计时开关kc的闭合、断开可以由软件程序控制。这时，升压电路2不导通，交流低压工作源us正常供电，此时照明回路1仅靠输入的交流低压工作源us对卤素灯k提供工作电压，随着交流低压工作源us输出电流的增加，自耦放大器l电流相应增加，自耦放大器l开始逐渐趋于饱和，而电感值成指数下降，最终达到一个较小的感值，形成照明回路1的正常导通，交流低压工作源us按功率稳定给卤素灯k供电。

其中，自耦放大器l采用新型软磁铁芯，充分利自耦放大器l其小电流时大感量和大电流时电感趋于饱和大幅降低感量的特性，在计时开关kc闭合点灯过程中，高压激发点灯，自耦放大器l防止激发时能量回灌损坏供电电源，且减小di/dt产生的电磁干扰；另外在计时开关kc断开后，高压激发点灯完成后，因自耦放大器l电感饱和而感量大幅减小，使得交流低压工作源us有较小的压降，从而提高了系统效率。

在本实施例中，如附图3所示，交流低压工作源us两端连接有滤波电容c1，滤波电容c1上并联有保护电容c3,用于防备c1损坏；升压变压器t的一次侧并联有滤波电容c2，用于对交流电压进行滤波。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。