[发明专利]一种用于驱动紫外线灯的电子镇流器实验平台及紫外线灯驱动功率的优化方法

说明书

一种用于驱动紫外线灯的电子镇流器实验平台及紫外线灯驱动功率的优化方法，解决现有的对紫外线灯进行校验的平台，无法准确的制定紫外灯最佳额定功率，导致紫外线灯寿命短、及短波紫外线辐照度和光效能低的问题。包括EMI滤波器、全桥整流器、功率因数校正电路、半桥LCC谐振电路、单片机、驱动电路、直流滤波器、电流采集装置、电压采集装置、黑箱、UVA测量仪、UVB测量仪、UVC测量仪和可见光测量仪；可针对所有使用灯的额定功率进行制定，通过这一平台，在较宽的范围内调节灯输入功率，用多种测试仪表，测试不同功率下的灯的各个谱段的辐照度和灯丝电流，从而确定出灯在最佳输入功率下的辐照度。主要用于优化紫外线灯的额定功率。

技术领域

本发明属于紫外线灯驱动领域。

背景技术

紫外线灯制造厂家缺少科学制定额定功率的方法，往往按照荧光灯的方法制定，驱动器或者镇流器开发人员按照这一功率驱动紫外线灯的话，所需要的谱段的紫外线的辐照度或者不够，或者灯丝电流太大，辐照度衰减速度过快。

驱动器或者镇流器开发人员是电气工程师，仅仅按照额定功率设计参数，也会或者有效谱段辐照度不够，或者衰减速度较快，降低紫外线灯有效寿命。

紫外线灯产生的短波紫外线具有生物灭活和杀菌消毒作用，并且，紫外线污水处理方法不会产生任何有害的副产物，杀菌消毒效果极其明显。然而，现在的紫外线灯存在灯丝烧损严重、寿命短、效能低等问题。

因为目前LED紫外光源的功率偏低、价格昂贵，所以在未来的一段时间内，紫外光源的主流还是气体放电灯，紫外线气体放电灯原理是热电子发射、电子与灯体内惰性气体、汞原子等的碰撞、激发与电离，从而产生紫外线辐射。但是目前这些光源都存在如下问题：

(1)有效辐照度不高或者光效能(即为辐照度与输入电功率之比)偏低，现在紫外线灯的高频电子镇流器设计大多为直接参照相同功率水银荧光灯的设计，然而，荧光灯内含有荧光粉，可以将所有的辐射转化为可见光，而用于污水处理的紫外线灯产生的辐射中只有短波紫外线是有用的。因此，传统的设计方法下，紫外线灯并不能在额定功率下得到最优短波紫外线辐照度和光效能。

(2)紫外线灯的有效寿命普遍偏短，随着灯的使用，其有效谱段辐照度衰减速度过快，灯丝烧损过快，与此同时灯内填充物质损失过快。

这两个问题的原因，都是因为紫外线光源制造厂家和紫外线灯电子镇流器研发人员没有考虑汞原子激发发光原理和过程，紫外线灯的额定参数的制定和镇流参数的制定不合理，因此亟需提供一种对紫外线灯具有长寿命、及使其产生较高短波紫外线辐照度和光效能的试验平台，来对紫外线灯和紫外线灯电子镇流器的研发提供参考。

发明内容

本发明是为了解决现有的对紫外线灯进行校验的平台，无法准确的制定紫外灯最佳额定功率，导致紫外线灯寿命短、及短波紫外线辐照度和光效能低的问题，本发明提供了一种用于驱动紫外线灯的电子镇流器实验平台及紫外线灯驱动功率的优化方法。

一种用于驱动紫外线灯的电子镇流器实验平台，它包括EMI滤波器、全桥整流器、功率因数校正电路、半桥LCC谐振电路、单片机、驱动电路、直流滤波器、电流采集装置、电压采集装置、黑箱、UVA测量仪、UVB测量仪、UVC测量仪和可见光测量仪；

220V单相交流电经EMI滤波器消除电磁干扰后，依次经全桥整流器进行整流、经功率因数校正电路进行功率因数校正后，输出的母线电压经半桥LCC谐振电路进行调谐后，给紫外线灯进行供电；紫外线灯放置在密封的黑箱内，UVA测量仪、UVB测量仪、UVC测量仪和可见光测量仪，四者的探头均位于黑箱，且分别用于测量紫外线灯的辐照度；

电流采集装置用于对紫外线灯的输入电流进行采样，将采样后的电流经直流滤波器滤波后，发送至单片机；

电压采集装置用于对紫外线灯两端的电压进行采样，并将采样后的电压发送至单片机，单片机根据接收的电压判断紫外线灯是否正常启动；