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UV灯管气体放电的全伏-安特性

添加时间:2017-04-22  发布在:企业新闻    阅读:4,066

通过改变UV灯电源电压来测量不同放电电流时的灯管电压V,就可得到如下图所示UV灯电压-电流关系曲线,此曲线称为气体放电的全伏-安特性曲线。

气体放电的全伏-安特性曲线
气体放电的全伏-安特性曲线

观察UV灯电器柜上的电压、电流表,将每一瞬时数据记录下来绘成曲线就是上图曲线。下面来分析灯管内带电粒子的运动过程来解释这个曲线。曲线各段对应的粒子运动过程是:

首先电源(一般用漏磁变压器)启动,此时灯内无导电物质(电极内电子发射材料不能立刻发出电子),变压器处于开路状态,电极上个别电子逸出电极表面,在外电场作用下电子被加速形成电流,这就是OA段。

当大量的电子逸出电极表面在电场加速下全部到达正极,这时电流就饱和了,而灯管电压迅速升高,这就是AB段。当电源电压再升髙,电子速度增大与灯管内氩气原子碰撞使之电离,电离后的电子被电场加速又与其他氩原子碰撞形成更多离子。这样一种繁衍过程使电子数雪崩式地增加,形成BC段雪崩放电。

雪崩放电使灯管电流迅速增加就是图中CD段。在C点灯内汞或金属被碰撞也受激电离形成气体,此时灯内离子增多而电阻减小,灯管电压下降。在C点气体开始放电称为气体放电的破裂点或着火点,相应的电压Vz称为灯管的点火电压。而变压器的开路电压或称为启动电压要大于Vz才能使灯管启辉光。此时放电能自我维持不需电极发射电子激发气体。

在EF段维持正常辉光放电,此时电流增加但管压不变,这是因为阴极并未全部用于发射。随着电流增大,阴极全部参与发射电弧,阴极电流密度上升,从F点后管压上升,这就进入异常辉光放电阶段FG。电流再增加电极温度上升转入热电子发射,此时管压迅速下降,电流迅速增 加,形成了弧光放电的GH段。这段是负伏-安特性,随着电流无限增大电极会被击毁,而UV灯正是工作在该弧光放电段。

辉光放电

辉光放电是灯工作于高电压、小电流状态,当UV灯通电后观察电压表,此时的电压值为变压器开路电压,电流为零。一段时间后灯发出辉光,此时电压下降、电流慢慢上升,突然灯大亮,电流迅速增加、电压下降,这时为弧光放电。

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