01 紫外光灯管

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一、前言

  手边有一个消毒所使用的紫外线灯管， 原来的消毒灯坏掉了，现在将其拆卸下来。 它的结构与普通的日光灯很相似， 在玻璃管两端有灯丝，  与外部驱动电源相连。 对此我有一个疑问， 那就是这个紫外线灯管导通电压是多少？ 下面通过一台直流高压模块来测量一下。

▲ 图1.1.1 紫外线灯管

二、测量方法

  这是测量紫外线灯管击穿电压系统方案。 使用一台程控直流电源 DH1766，  为高压直流模块提供工作电源， 它输出的直流高压与工作电源有一定的关系。 产生的直流高压连接在紫外线灯管两个灯丝上。两个灯丝不通电加热。 在此过程中逐步改变输出电压， 记录直流电源工作电流与高压直流模块输出的高压。通过这两个曲线之间的关系可以判断紫外线灯 击穿电压的情况。

▲ 图1.2.1 测试方案

三、测量结果

  这是测量结果曲线。 横坐标是数控直流电源输出电压， 也就是施加在高压模块前级电压。 青色曲线是高压模块输出直流电压， 可以看到在1308伏的时候， 电压突然掉落， 对应的紫外线灯管被击穿。 此时高压模块输入工作电流也大幅度增加。   此时能够看到紫外线灯管发出微弱的紫色灯光。 负极灯丝部分出现橘红色的荧光， 正极附近的紫色光相对微弱。 通过对比发现灯管内的紫色光芒并不是很均匀。

▲ 图1.2.2 上升电压测量结果
  这是供电电压从2.5V下降过程中测量的数据结果。 供电电压从2.5V逐步下降， 一开始紫外线灯是击穿的， 工作电流也从最高逐步下降， 当电压下降到 175伏 的时候， 可以看到灯管电压有一个波动， 此后输出电流也突然下降了， 至此，紫外线灯管截止了。

▲ 图1.2.3 供电电压下降过程测量曲线

#!/usr/local/bin/python
# -*- coding: gbk -*-
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# TEST1.PY                     -- by Dr. ZhuoQing 2023-02-05
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# Note:
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from headm import *
from tsmodule.tsvisa        import *
from tsmodule.tsstm32       import *

vdim = linspace(0, 2.5, 100)
hvdim = []
cudim = []

for v in vdim:
    dh1766volt(v)
    time.sleep(1.5)

    meter = meterval()
    current = dh1766curr() * 1000
    voltage = meter[0] * 986

    hvdim.append(voltage)
    cudim.append(current)

    printff(v, current, voltage)

    tspsave('measure', vdim=vdim, hv=hvdim, cu=cudim)

dh1766volt(0)

plt.plot(vdim, hvdim, label='voltage(V)')
plt.plot(vdim, cudim, label='current(mA)')

plt.xlabel("Input Voltage(V)")
plt.ylabel("Voltage/Current")
plt.grid(True)
plt.legend(loc="upper right")
plt.tight_layout()
plt.show()

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#        END OF FILE : TEST1.PY
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▲ 图1.2.4 紫外线灯管击穿后发出的光芒
  这是将前面两次测量结果绘制在一起， 紫外灯管从截止到击穿，需要1308V， 从击穿到截止，电压需要降低到175V。 这个回滞特性与通常气体电压击穿特性是相同的。

▲ 图1.2.5 电压上升和下降两个过程测量结果

 

※ 总  结 ※

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  本文测试了一款紫外线灯管击穿电压特性， 这为后面设计这款灯管驱动电源打下基础。

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● 相关图表链接:

• 图1.1.1 紫外线灯管
• 图1.2.1 测试方案
• 图1.2.2 上升电压测量结果
• 图1.2.3 供电电压下降过程测量曲线
• 图1.2.4 紫外线灯管击穿后发出的光芒
• 图1.2.5 电压上升和下降两个过程测量结果