为了延长卤素灯寿命，可否在待机时像控制LED一样使用PWM控制卤素灯的电源

发表于 2015-10-19 15:02

产品是使用卤素灯做光源的医疗诊断仪器，有的用户是24小时全天开机，国产卤素灯寿命不过1000小时，进口好的也不过2000小时，几个月就衰减得不行了。但是仪器大多数时候开机是处于待机状态，光源寿命就那么白白的消耗了。想法是在灯的电源上串一个由MOS管或其它什么电路开关，待机时由单片机输出方波使光源功率降低，要工作了在输出高电平将电源全开。
目前想到的问题是：
1、加入的电路是否能保证对电源电源的影响足够小（产品要求卤素灯的电源电压稳定性不超过+-1mV，）？
2、如此降低功率的方法对光源寿命是否有确实效果？
3、从待机的半功率状态转换到全功率后需要多长的稳定时间（产品要求最长10s要稳定）？

不知坛里有没有熟悉卤素灯性格脾气或者相关经验的前辈，来讨论指点一下。

发表于 2015-10-19 16:56

待机时能不能直接关灯？

发表于 2015-10-19 18:04

不是很熟悉,只是做过灯的驱动电流源.没怎么考虑寿命,只做了开关.
降低功率降低热量,寿命应该是会变长的.

发表于 2015-10-19 18:12

全电压小占空比的PWM，可能会有冷态电流级别导致的机械冲击，可能反而坏事。不能完全关闭？要发红？

发表于 2015-10-19 19:00

本帖最后由光脚板于 2015-10-19 19:13 编辑

wh6ic 发表于 2015-10-19 18:12
全电压小占空比的PWM，可能会有冷态电流级别导致的机械冲击，可能反而坏事。不能完全关闭？要发红？ ...

是想要待机时半功率（比发红还亮挺多），这样恢复到正常全功率时的稳定时间应该会小一些。频率用几百K应该不会有冲击的问题，你看一般灯丝一断电还要零点几秒才能把点亮时的热量散走吧？！

发表于 2015-10-19 21:47

发红的温度过800°C了，灯丝的电阻应该比冷态高不少，PWM可能不会有大问题。

发表于 2015-10-19 22:43

不可以。卤素灯要工作在足够温度下，否则卤化钨的沉积循环就不能有效完成，这反而会导致寿命降低。所以，虽然可以有限的降低一点卤素灯的工作电压，但并不能因此大幅提升使用寿命。解决使用寿命问题，只能换用其它合适的光源。

发表于 2015-10-19 23:24

卤钨灯避开某一小段功率区是可以调光的，寿命也是有保障的。具体的知识点：固气平衡，三相点，卤钨循环。若是卖方案，至少5位数。楼主是老乡，吃个饭，三分钟给你画几个图表，几个公式，解释得清清楚楚

发表于 2015-10-20 13:33

晕倒, 此光脚版非彼光脚板, 21IC有个老乡的QQ呢称是光脚板, 被人骗去入股, 多年没联系了. 看到ID便一厢情原. 刚才看QQ才发觉不对劲, 看来这顿饭是吃不成了

登录 · 发表于 2015-10-20 17:41

也罢, 即然说出口了, 那就做个好人. 楼主搬小板凳坐好仔细听. 也不枉我这几年断断续续地啃了些照明的知识(我硬盘里有10G照明类资料,猴年马月才看得完:dizzy:)

钨的升华是高阶指数律, 温度降一半, 升华率缩小几亿倍. 普通充氮的白炽灯的的灯丝在温度2400度时, 寿命约500-1000小时, 若温度能控制到2200度, 寿命可增长几十倍达几万小时，若工作在2000度，寿命可达几百万年. 卤素灯灯丝的额定温度高达3000多度, 若不是卤钨循环的作用, 寿命将只有几分钟.
卤素灯为什么避免调光? 是因为钨蒸汽只有在200-800度的温度才能与卤合成卤化钨，回到灯丝上再次分解出钨单质,回到灯丝上去.那么灯壳温度能不能做高点呢? 不行, 到了350度引脚密封无法保证.故卤素灯的额定壳温是250-300度范围.如果对卤素灯进行调光,在壳温小于200度与钨升化出现交集时,寿命将严重下降.那么是不是说避开这个小小范围,卤素灯就能调光了? 答案是肯定的.快下班了, 暂时码到这里.

发表于 2015-10-20 17:46

引子: 前不久看到一个报道, 美帝有一个消防队的走道上, 有一颗白炽灯连续工作了一百多年, 现在还在发光. 质量真好? 非也!!! 用今天的眼光来看, 其指标恰恰"不好", 灯丝的螺旋不是很密, 温度比较低, 最关键的一点: 连续工作极少断电. 灯泡是用坏的吗? 不是, 是开关时的热应力蹦断的,钨丝在升温到1200度时,会一次次地变得更脆. 开关一次, 顶2200度工作很多年. 而2200度的光效会降一些, 色温也更低一些, 更偏黄. 这是个缺点

发表于 2015-11-15 00:16

PowerAnts 发表于 2015-10-20 17:41
也罢, 即然说出口了, 那就做个好人. 楼主搬小板凳坐好仔细听. 也不枉我这几年断断续续地啃了些照明的知识( ...

看来蚂蚁对光源的研究颇有深度，在此谢过，回头要好好学习消化一下～～:)

发表于 2015-11-15 01:57

光脚板发表于 2015-11-15 00:16
看来蚂蚁对光源的研究颇有深度，在此谢过，回头要好好学习消化一下～～ ...

谈不上，略识一二罢了。你将待机电压降为额定电压的75-80%，可将灯丝温度控制到2200K附近（这个阶段功率基本正比于电压，大约下降25%)

发表于 2015-11-15 19:14

楼主的卤素灯控制，我做过，可以私聊，本人医疗医疗11年开发经验。

发表于 2015-11-17 14:44

由电流控制软啓动备用态减电流可提高总寿命？

发表于 2015-11-17 17:11

gaoxe 发表于 2015-11-17 14:44
由电流控制软啓动备用态减电流可提高总寿命？

软启动对提高寿命没有帮助, 甚至有害。除非只在1000度以下及1500度以上进行温度缓升控制

发表于 2015-11-18 11:27

卤素灯电阻冷态是热态的几分之一软启动可限制电流合理调整了功率值手术灯调光使用条例开关机要求及内部设计均是归零关机由零开机高级的调光（色温）系统是调功稳定原理可参考手术显微镜电路？
整个过程调节合理是长寿的设计？

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