CN100508688C - 带驱动电源的脉冲氙灯 - Google Patents
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Abstract
一种用于镜片透射比测试仪的带驱动电源的脉冲氙灯，包括脉冲氙灯和驱动电源两部分，其特点在于：①所述的脉冲氙灯采用高纯石英玻璃管作管壁材料，灯的封接结构采用紧凑型钼箔封接工艺，灯的阴极和阳极均为铈钨电极；②所述的驱动电源的变压器是推挽式变压器。所述的驱动电源的储能电容正极的电压负反馈线接一比较器的负向输入端，一标准电压的正极接比较放大器的正向输入端，该比较器输出端接调整电路的控制端。本发明具有零爆炸、发光效率高、实用寿命长、电源稳定、操作方便、价格低廉的特点。
Description
技术领域
本发明涉及脉冲氙灯，特别是一种用于镜片透射比测试仪的带驱动电源的脉冲氙灯。
背景技术
镜片透射比测试仪可以用来测试各种不同材料的镜片对不同波长光线的透过率，从而对各种成品镜片的透射比指标进行广谱无损快速测量，这种测量方法具有较高的精度，同时操作可靠、方便，因而镜片透射比测试仪在眼镜制造业及光学加工领域得到了广泛的应用。
目前，镜片透射比测量仪通常使用带驱动电源的脉冲氙灯，包括脉冲氙灯和驱动电源两部分，所使用的是日本制造的GG17玻璃灯管封接结构的脉冲氙灯，该脉冲氙灯的结构如图4所示，灯的极距为25mm，内径为4mm，灯管91采用了GG17过渡玻璃作为脉冲氙灯的管壁材料，与钨杆94的封接采用了软硬玻璃过渡封接。灯内有一定面积的“暗区”，氙灯的阴极92是钡钨材料，阳极93是纯钨材料，钡钨材料在高压大电流放电条件下，溅射比较严重，限制了它的使用范围。在充排气口95处容易产生局部应力，氙灯在放电过程中容易炸裂。GG17玻璃管的机械强度比较低、抗冲击性能差，致使该氙灯负载能量小，易破碎，易爆炸，使用寿命短。在先技术灯的封接结构采用了软硬玻璃过渡封接，过渡封接区域的极限温度为550℃，而且在封接界面处存在严重的结构机械应力，同时造成灯内大面积的“暗区”，使灯的发光效率大大降低。氙灯的阴极采用的是钡钨材料，阳极采用的是纯钨材料，致密性较差的钡钨材料在高压大电流放电条件下，电极溅射比较严重，从而限制了它的使用范围，影响了氙灯的使用寿命；在先技术的氙灯在放电区域设有充排气口，充排气口的存在造成灯内局部应力的产生，容易造成灯管在放电过程中炸裂。
在先技术的脉冲氙灯的驱动电源框图如图2所示，继电器KM分别接电源的正极和负极，电源的正极接继电器KM的常开开关KM1的一端，该开关的另一端接到调整电路3的一端，该调整电路3的另一端接单晶体管逆变器5’的初级，单晶体管逆变器5’的次级接到桥式整流电路6，桥式整流电路6的输出端接储能电容7，该储能电容7的负极接地，正极分两路，一路接调整电路3形成负反馈，另一路通过取样电路8接到触发电路10的一端，该触发电路10的另一端接到脉冲氙灯9的触发丝上，该脉冲氙灯9的阳极93接储能电容7的正极，阴极92接到储能电容7的负极，储能电容7的正极还通过电阻4和继电器KM的常闭触点KM2接地。该脉冲氙灯的驱动电源功能不完善，存在一定的缺陷，单晶体管逆变器5’在电路中的使用，使灯的输出转换率降低，电路的稳定性、可靠性差，且元器件价格比较昂贵。
上述在先技术氙灯和电路的缺点都不利于其在镜片透射比测量仪中的有效使用。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述在先技术镜片透射比测试仪使用的带驱动电源的脉冲氙灯存在的缺陷，提供一种改进的带驱动电源的脉冲氙灯，它应能解决上述在先技术脉冲氙灯的负载能量小、易破碎、易爆炸和使用寿命短的技术问题。
本发明的技术解决方案如下：
一种用于镜片透射比测试仪的带驱动电源的脉冲氙灯，由脉冲氙灯和驱动电源两部分构成，所述的脉冲氙灯的灯管的两端分别为阴极和阳极；所述的驱动电源的构成是：继电器分别接电源的正极和负极，电源的正极接继电器的常开触点的一端，该常开触点的另一端接到调整电路的一端，该调整电路的另一端接变压器的初级，该变压器的次级接到桥式整流电路，桥式整流电路的输出端接储能电容，该储能电容的负极接地，正极分两路，一路通过电压负反馈线接比较器的负端，另一路通过取样电路接到触发电路的一端，该触发电路的另一端接到所述的脉冲氙灯的触发丝上，所述的阳极接储能电容的正极，所述的阴极接到储能电容的负极，该储能电容的正极还通过电阻、继电器的常闭触点接地，其特征在于：①所述的脉冲氙灯采用高纯石英玻璃管作管壁材料，灯的封接结构采用紧凑型钼箔封接工艺，所述的阴极和所述的阳极均为铈钨电极；②所述的驱动电源的变压器是推挽式变压器。
所述的驱动电源的储能电容正极的电压负反馈线接一比较器的负向输入端，一标准电压的正极接所述的比较器的正向输入端，该比较器输出端接调整电路的控制端。
本发明的技术效果如下：
1、本发明采用高纯石英玻璃管作为脉冲氙灯的管壁材料，灯的封接结构采用紧凑型钼箔封接工艺，封接区域的极限温度为1400℃，达到了“零爆炸”的技术要求，同时减少了灯内“暗区”，使发光效率比提高了35％。
2、灯的阴、阳电极均采用铈钨材料，可使氙灯的寿命提高4倍，同时在大电流发射相同的条件下，铈钨电极的致密性远比钡钨电极的高，这样减少了电极的溅射，由于阴、阳极均采用铈钨材料，极性可互换，灯的安装及操作简便，灯的使用寿命比在先技术延长了4倍。
3、在驱动电源电路中，本发明采用推挽式变压器代替在先技术电路中的单晶体管逆变器，使输出效率比在先技术提高45％，电路结构紧凑、合理，整个驱动电源的工作性能稳定，造价却比在先技术低50％，真正达到了价廉物美。
附图说明
图1本发明带驱动电源的脉冲氙灯的驱动电源电路框图
图2在先技术带驱动电源的脉冲氙灯的驱动电源电路框图
图3本发明的脉冲氙灯的结构示意图
图4在先技术脉冲氙灯的结构示意图
具体实施方式
先请参阅图1和图3，图1是本发明带驱动电源的脉冲氙灯具体实施例的驱动电源电路框图，图3是本发明的脉冲氙灯的结构示意图，由图可见，本发明带驱动电源的脉冲氙灯的构成：包括脉冲氙灯9和驱动电源两部分，所述的脉冲氙灯9的灯管91采用高纯石英玻璃管作管壁材料，灯的封接结构采用紧凑型钼箔封接工艺，灯的阴极92和阳极93均为铈钨电极；
所述的驱动电源的构成是：继电器KM分别接电源的正极和负极，电源的正极接继电器KM的常开触点KM1的一端，该常开触点KM1的另一端接到调整电路3的一端，该调整电路3的另一端接推挽式变压器5的初级，该推挽式变压器5的次级接桥式整流电路6，该桥式整流电路6的输出端接储能电容7，该储能电容7的负极接地，该储能电容7正极分两路，一路通过电压负反馈线接比较器2的负向输入端，一标准电压1的正极接该比较器2的正向输入端，该比较器2输出端接调整电路3的控制端，另一路通过取样电路8接到触发电路10的一端，该触发电路10的另一端接到脉冲氙灯9的触发丝上，该脉冲氙灯9的阳极93接储能电容7的正极，阴极92接到储能电容7的负极，该储能电容7的正极还通过电阻4和继电器KM的常闭触点KM2接地。
本发明带有驱动电源的脉冲氙灯的工作流程如下：
当③点输入一个+12V直流电压时，继电器KM工作，KM1闭合，KM2断开，电路开始工作，通过推挽变压器5升压后，经桥式整流电路6整流，对储能电容7进行充电，当充到设定电压时，储能电容7的正极分为两路，一路通过反馈线接比较器2的负向输入端，与由其正向输入端输入的基准电压1进行比较，其输出接调整电路3，以调整推挽变压器5工作电压，工作电压得到控制，另一路电压通过取样电路8输出一个直流电压5V，把信号直接送到触发电路10，该触发电路10开始工作，使氙灯9放电回路导通，氙灯9点燃，主回路能量向灯放电，一个放电过程完成，又重新开始充电，重复以上过程。
经实验检验：
1、由于本该发明中使用了高纯石英玻璃管作为脉冲氙灯的管壁材料并采用专门的紧凑型钼箔封接工艺，封接区域的极限温度为1400℃，实现了灯在放电过程中“零爆炸”的技术要求，具有较高的负载能量和发光效率及较强的抗冲击强度的能力，氙灯的电极选用了钨铈材料，阴、阳极性可互换，制灯的新工艺不留充排气口，消除了因灯管上有充排气口而造成局部应力的老大难问题，使灯的使用寿命提高了4倍。
2、在电路中，推挽式变压器代替在先技术电路中的单晶体管逆变器，输出效率能提高45％，同时整体造价降低了50％。本发明带驱动电源的脉冲氙灯可靠性强、操作安全方便，测量结果都达到预期设计的技术要求。
3、本发明的电源采用了负反馈和比较器的稳压措施，其性能具有稳定、操作方便、价格低廉的特点。
4、本发明与在先技术的比较，如表1所示。
表1 是在先技术和本发明的优缺点进行比较
注：上述表格是在灯的相同条件下相互比较所得结果
好-----☆ 一般-----○ 差-----×
总之本发明具有零爆炸、发光效率高、实用寿命长、电源稳定、操作方便、价格低廉的特点。
Claims (2)
1、一种用于镜片透射比测试仪的带驱动电源的脉冲氙灯，所述的脉冲氙灯(9)的灯管(91)的两端分别为阴极(92)和阳极(93)；所述的驱动电源的构成是：继电器KM分别接电源的正极和负极，电源的正极接继电器KM的常开开关KM1的一端，该开关的另一端接到调整电路(3)的一端，该调整电路(3)的另一端接变压器(5)的初级，该变压器(5)的次级接到桥式整流电路(6)，桥式整流电路(6)的输出端接储能电容(7)，该储能电容(7)的负极接地，正极分两路，一路通过电压负反馈线接比较器(2)的负端，另一路通过取样电路(8)接到触发电路(10)的一端，该触发电路(10)的另一端接到脉冲氙灯(9)的触发丝上，所述的阳极(93)接储能电容(7)的正极，所述的阴极(92)接到储能电容(7)的负极，该储能电容(7)的正极还通过电阻(4)、继电器KM的常闭触点KM2接地，其特征在于：
①所述的脉冲氙灯(9)的灯管(91)采用高纯石英玻璃管，封接结构采用紧凑型钼箔封接工艺，所述的阴极(92)和所述的阳极(93)均为铈钨电极；
②所述的驱动电源的变压器(5)是推挽式变压器。
2、根据权利要求1所述的带驱动电源的脉冲氙灯，其特征在于所述的驱动电源的储能电容(7)正极的电压负反馈线接一比较器(2)的负向输入端，一标准电压(1)的正极接所述的比较器(2)的正向输入端，该比较器(2)输出端接调整电路(3)的控制端。
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