[发明专利]小功率远距离高压气体放电红外灯

说明书

技术领域

本发明涉及一种灯具，是一种小功率远距离红外线灯，由高压气体放电灯泡、镇流器、红外滤光片等组成，此小功率红外灯具有高亮度、远距离、功耗低、寿命长等特点，属于照明器具技术领域。

背景技术

红外灯按其红外光辐射机理分为热辐射红外灯和半导体固体发光(红外发射二极管)红外灯两种。

产生红外线的最简单方法是燃烧加热，虽然廉价易得，但这种方式获得的红外辐射较难精确控制，主要用于一般加热，当然在工业上和生活中这种应用是极为广泛而重要的。

除利用燃烧产生红外线的方法之外当前广泛应用的是利用白炽灯(主要是卤素灯)的红外辐射，此类灯除部分功率用于可见光辐射外更多的能量用于产生丰富的红外辐射，这种光源可以简便、廉价而高效地获得全波段红外辐射，但问题是辐射范围较宽不易聚焦成窄束；全谱辐射能量分散；较难精确定位且易于为人侦察；有效照射距离较短，否则所需功率甚大。

半导体固体发光是由红外发光二极管矩阵组成发光体。红外发射二极管由红外辐射效率高的材料(常用砷化镓)制成PN结，外加正向偏压向PN结注入电流激发红外光。光谱功率分布为中心波长8 30～950nm，半峰带宽约40nm左右，它是窄带分布，为普通CCD黑白摄像机可感受的范围。

一般来说，红外发光二极管红外辐射功率与正向工作电流成正比，但在接近正向电流的最大额定值时，器件的温度因电流的热耗而上升，使光发射功率下降。红外二极管电流过小，将影响其辐射功率的发挥，但工作电流过大将影响其寿命，甚至使红外二极管烧毁。

红外发光二极管对工作电压十分敏感，因此要求工作电压准确、稳定，否则影响辐射功率的发挥及其可靠性。辐射功率随环境温度的升高(包括其本身的发热所产生的环境温度升高)会使其辐射功率下降，因此发光二极管红外辐射光源的辐射通量较小，作用距离有限。

高压气体放电灯，也称作HID(High intensity Discharge)灯，它利用配套电子镇流器，瞬间产生万伏以上的触发电压，将气体电离形成电弧放电并使之稳定发光，从而可以提供即时和稳定的照明。放电时适当的电流使电极间的电弧弧道被加热到5000-6000K，该电弧使泡壳被加热到约1200K，而在泡壳到电弧间的高气压(80-100大气压)分子性气体则在1200K的管壁和6000K之间的电弧之间作杂乱连动，不断被电弧加热。当这些高温粒子向外扩散时则将热能向泡壳传递，保持了泡壳恒定的温度。平衡状态下处在数千K高温下的高密度气体分子将辐射相应温度具有该种分子特征的带状红外辐射光谱。

设计恰当的这样的放电灯可以将60-70％的电能转化为某一或某几频段的红外辐射谱，余下的30-40％的能量则以紫外线、可见光、对流和传导的形式散失，如此高分额的能量集中在较窄的近红外波段中以辐射的方式逸散出去，其红外辐射效率是相当高的。

发明内容

本发明的首要目的在于：针对现有的红外灯辐射通量较小、作用距离有限的技术缺陷，应用高压气体放电的红外辐射特性，提出一种小功率远距离高压气体放电红外灯。

为了达到以上首要目的，本发明小功率远距离高压气体放电红外灯包括灯体(1)，所述灯体的前部安装灯座(2)，所述灯座内装有灯头(3)，所述灯头(3)的周围固定反射罩(4)，反射罩前端有红外滤光片(5)，所述灯体最前端装有玻璃(6)，此外，所述灯体(1)的后部嵌装镇流器(7)，所述灯体(1)的最后部为电源插座(8)，及开关(9)。

以上结构设计将灯座、控制电路、反射部分等组合在灯体上，形成一体化设计，因此体积小巧，结构紧凑，安装使用十分方便。

为了达到以上进一步的目的，本发明高压气体放电红外灯的控制电路主要由直流升压电路、逆变电路、高压启动发生电路以及CPU控制电路构成，其中直流升压电路的输入端接供电电源，直流升压电路的输出端接逆变电路的输入端，逆变电路的输出端接高压启动发生电路的输入端，高压启动发生电路的输出端接灯头，CPU控制电路的升压控制端与逆变控制端分别接直流升压电路和逆变电路的受控端。

这样，来自电源的直流在体积小巧的CPU控制下，经升压、逆变，最终成为启动高压气体放电灯的高压交流，从而以小功率输出大照度，特别适用于：公安刑事侦察、搜索；海防、边防巡逻、检查；各种监管场所：金库、油库、军械库、图书文献库、文物部门、监狱等重要部门；各大企、事业单位、各大宾馆、饭店、各种办公场所、居民住宅小区、各大公园、旅游风景区及自然保护区的内部保卫、安全防范、警卫巡逻等多种场所。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。