开关式氙灯电源在电影放映系统中的应用

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1、开关式氙灯电源在电影放映系统中的应用哈尔滨哈影电影机械有限公司王润玫摘要:本文对开关式氙灯电源在电影放映系统中的应用进行了简要的分析，阐明了氙灯电源使用中必须达到的技术指标，分析了开关式氙灯电源的工作原理，并对使用中出现的问题给出了排解的方法，为更好地使用氙灯电源，提高放映系统的性能奠定了良好的基础。关健词:氙灯直流转换器电流质量指标稳流精度指标1概述氙灯是利用本身的正负两个电极，在特定条件下进行极间放电，利用电弧所发出的弧光进行发光的近似点光源。外界条件不同，弧光波长也不同，光谱、光强也不一样。氙灯的光谱（

2、可见光谱）非常接近自然光，其还原性，色温等光学指标都是点光源的佼佼者。因此，绝大多数国家的放映系统都有采用氙灯做为光源。氙灯对其供电电源具有严格的要求：氙灯必须与专用的直流电源及触发器配套使用，直流电源的波纹系数不得大于7%，点燃时工作电流应在规定范围内，否则会影响氙灯的寿命。2氙灯电源的技术要求.2.1电流质量指标电流质量指标主要是指供给氙灯的直流电流的平整程度，用S表示，定义为氙灯电源输出直流电流的最低次频率谐波分量幅值与直流分量平均值之比，标准规定为：S=[（直流电流最大值-直流电流最小值）/2×直流电

3、流平均值]×100%≤3%或S=[（直流电流最大值-直流电流最小值）/直流电流平均值]×100%≤7%.2.2稳流精度指标指氙灯电源输出电流的稳定性。其稳定指标指当电网发生变化时或由氙灯的阻值发生变化时，氙灯电源的输出电流不受其影响的程度及调节时间的多少。电流变化越小越好，调整时间越短越好。标准规定为当氙灯负载条件下，网侧电压在额定值的范围内变化10%时，氙灯电源输出直流电流稳定精度不大于1%，计算公式如下：直流电流稳定精度=[（输出直流电流实测值-输出直流电流额定值）/输出直流电流额定值]×100%.2.3

4、氙灯电源工作电流调节范围放映机放映电影时一般都是两台放映机交替工作。要求两台放映机的光强及光学性能应尽可能一致。由于氙灯制造工艺的误差，氙灯发出的光谱、光强不同，两台放映机的光学系统也不同，这些都会影响到放映的效果。另外氙灯使用一段时间后，发光效率会降低。为了两台放映机的一致性，所以需要用调节氙灯电源的输出电流来弥补此不一致性。一般规定是70%~100%。2.4空载电压小于1000W以下的氙灯空载电压大于50伏特，大于1000W到3000W的氙灯空载电压大于65伏特，大于3000W到5000W的氙灯空载电压大

5、于80伏特。氙灯点燃前的点火电压都高于点燃后的工作电压的这一要求，目的是为了氙灯在点燃瞬间——即引弧时能积蓄较大的能量，完成克服灯极材料的溢出功而引弧燃灯。3电影放映系统开关式氙灯电源3.1、开关式电源的分类开关电源的核心是电力电子变压器。电力电子变压器是应用电力电子器件将一种电能转换成另一种或多种形式电能的装置，按转换电能的种类，可分为四种类型：（1）直流—直流变换器，它是将一种直流电能转换成另一种或多种直流电能的变换器，是直流开关电源的主要部件（2）逆变器，是将直流电能转换成交流电的电能变换器，是交流开关

6、电源和不间断电源UPS的主要部件。（3）整流器，是将交流电转换为直流电的电能变换器（4）交--交变频器，是将一种频率的交流电直接变换为另一种恒定频率或可变频率的交流电。3.2直流变换器的分类直流变换器按输入和输出之间是否有电气隔离可分为两类：不隔离直流转换器和有隔离直流变换器。不隔离直流变换器有降压式和升压式，一般电视机采用降压式的较多。有隔离的直流变换器有按所用有源功率器件数量分单管和多管变换器，单管的有正激式和反激式两种，双管的有半桥和推挽变换器，多管的有全桥变换器等。3.3开关式电源变压器体积小的原理A

7、P=Ae×AQ=AP—是变压器的标称功率。Bm—是最大磁感应强度，硅钢片是10000G，铁氧体材料是2000G，超微晶材料是4000G。η—是变压器的效率，一般取0.85。f—是变压器的频率，工频变压器50HZ，开关电源20000HZ。KC—铁芯填充系统。Km—窗口填充系数。比较：工频硅钢片和铁磁材料比较，磁感应强度的比值是5，而频率则反比为400倍。可见，由于频率的不同，开关电源变压器要比工频变压器的体积小80倍。N=f--频率HzA—铁芯柱有效截面积cm2。V--额定一次侧电压（V）。由此可见，由于频率增

8、加，变压器的圈数也相应减少。3.4全桥逆变开关式电源的基本工作原理此电源采用的是全桥逆变方式变换器。图一图一为逆变器的基本原理图,由IGBT逆变管（Q1、Q2、Q3、Q4），变压器、整流二极管（DR1、DR2），滤波电抗器（L）组成。基本工作原理叙述如下：在图1的标号为21和23处施加一直流电，上正下负。其中IGBT管子Q1Q4为一组（简称第一组），Q2Q3为另一组（简称第二组）。当第一组管子导通时