Запорожец  Издания 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 [ 224 ] 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239

Поэтому большой практический интерес представляют поиски путей улучшения режимов питания. Известно, что много преимуществ дает работа ламп на повышенных частотах и в специальных режимах (см. гл. 5).

Работа НЛВД на повышенных частотах и в условиях частотно-амплитудной модуляции. Некоторым препятствием для работы ламп ВД на повышенных частотах является акустический резонанс, возникающий в определенных областях частот, зависящих от геометрии разрядной трубки и условий разряда. В условиях НЛВД избежать акустического резонанса можно путем подбора соответствующей частоты. Исследования показали, что при работе на частоте 25 кГц при синусоидальной форме питающего напряжения световая отдача повышается по данным разных авторов на 3-8 % по сравнению с работой на частоте 50 Гц. Пульсации светового потока снижаются до 3 %. Резко уменьшается зависимость светового потока от колебаний Ис, так при изменении Uc на +10 % ДФ1л составляет всего около 0,5 %. Эффективность комплекта лампа - ПРА увеличивается на 17% за счет снижения потерь Б ПРА и повышения световой отдачи лампы. Библиографию см., например, [18.4].

Работа в импульсном режиме приводит к заметному повышению 7ц, главным образом за счет роста фона в сине-зеленой части спектра и более интенсивного излучения линий натрия с высокими потенциалами возбуждения. Так, при частоте 670 кГц и 10 %-ной длительности импульсов Гцв повышается до 2500 К вместо 2100 К на промышленной частоте [18.4]. Практическая целесообразность таких схем питания пока не обсуждалась.

Работа в схемах с шшциирующим генератором [18.25]. Основными достоинствами этих схем являются малые массы и габариты, высокие значения КПД и cos ф. Массы и габариты такого ПРА примерно вдвое меньше, чем у обычных дросселей. Они могут работать при L/t/c, близких к единице. Существуют разные схемы подобных ПРА. Так, например, одна нз схем работает следующим образом. В начале каждого полупериода питающего напряжения к лампе прикладывается либо перезажигающий импульс, либо ВЧ, обеспечивающие достаточную ионизацию разрядного промежутка. Формирование амплитуды и длительности импульса или ВЧ и регулирование фазы осуществляются схемой на полупроводниках. Подчеркнем, что этот тип ПРА представляет несомненный интерес для питания и других разрядных ламп. Подробнее см. в [18.25].

Глава девятнадцатая ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ЛАМПЫ ВЫСОКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ

19.1. СВОЙСТВА СИЛЬНОТОЧНЫХ РАЗРЯДОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ В ТЯЖЕЛЫХ ИНЕРТНЫХ ГАЗАХ

В газоразрядных лампах высокой интенсивности используется излучение дугового разряда в тяжелых инертных газах - аргоне, криптоне или ксеноне - при больших плотностях тока и



9(Щ отн.ед

Ксенон


0,4 0,6 0,8 1,0 Л.,мкм

отп.ед. 120

0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 Л,мкм а)

04 0j6 0,8 7,(7Л.,МКМ


Рис. 19.1. Распределение энергии в спектре излучения газоразрядных ламп высокой интенсивности:

а - короткая дуга СВД: р= =40-10 Па; распределение энергии для аргона и криптона измерено в двух режимах: 6 - относительное распределение энергии к спектре ксеноновой лампы высокой интенсивности nps

ч трех силах тока: h>h>Ir.

о)----излучение солнца

с рассеянным светом

давлениях от нескольких сот паскалей до нескольких мегапаскалей. Разряд этого типа имеет ряд характерных особенностей, определяющих свойства этого типа газоразрядных ламп.

В отличие от ламп с парами металла в газовых лампах сред-. няя плотность газа в лампе остается постоянной независимо от теплового режима колбы. Вследствие этого почти полностью отсутствует период разгорания, электрические и световые характеристики в очень широких пределах не зависят от температуры колбы.

К недостаткам этого вида разряда следует отнести худшую стабильность из-за более сильной конвекции, значительно меньшую величину градиента потенциала по сравнению с ртутным разрядом при аналогичных условиях (давление, ток, диаметр) и весьма высокое напряжение зажигания из-за больших начальных давлений газа.

Излучение. Характерной особенностью разряда в инертных газах при высоких давлениях и больщих плотностях тока является непрерывный спектр излучения, обеспечивающий хорошую цветопередачу освещаемых объектов.



Спектральные и цветовые характеристики. На рис. 19.1,а приведены кривые относительного распределения энергии излучения газоразрядных ламп ВД, наполненных различными инертными газами. В близкой ИК-части спектра 0,8-1 мкм имеется несколько интенсивных уширенных линий, длины волн которых определяются родом наполняющего газа. Характерно, что при изменении силы тока и давления газа относительное распределение энергии излучения в спектре изменяется крайне незначительно (рис. 19.1,6). В связи с этим ксеноновые лампы используются как эталоны белого света.

По внешнему виду цвет излучения газовых ламп близок к белому с небольшими оттенками. Аргоновые лампы имеют более голубоватый оттенок, чем криптоновые и ксеноновые. В силу слабой зависимости распределения энергии в видимой части спектра от условий разряда цветовая температура и координаты цветности изменяются в небольших пределах. Так, у существующих типов ксеноновых ламп Гцв лежит в пределах от 6050 до 6300 К; координаты цветности лежат очень близко к кривой абсолютно черного тела. В видимой части спектр излучения ксе-нонового разряда весьма близок к солнечному. Благодаря этому ксеноновые лампы высокой интенсивности широко применяются в кинопроекции, в установках, имитирующих солнечное излучение, и в других случаях, когда требуется непрерывный спектр излучения.

Распределение энергии излучения ксенонового разряда высокой интенсивности довольно близко совпадает со спектральной кривой излучения серого тела, если не считать излучения линий в близкой ИК-части спектра. Это дает возможность рассматривать излучение этого вида дугового разряда как излучение серого тела, у которого показатель поглощения к не зависит от длины волны, а является функцией только температуры дуги. Г. Ширмер получил для % следующую полуэмпирическую зависимость, справедливую до 10 ООО К:

я = 0,79.10=-е-Ш, (19.1)

где р. Па; ПсэфГИ,! В; %, см-*.

Спектральная плотность излучения ксенонового разряда, наблюдаемая по оси столба, равна:

<р(Х, Го)=а(Го):ф5(Х, Го), (19.2)

где а - усредненный по сечению разряда коэффициент поглощения излучения в разряде; - спектральная плотность излучения черного тела при температуре разряда.

Коэффициент поглощения al-ехр(-y,d) возрастает с



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 [ 224 ] 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239