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淺析專(zhuān)業(yè)調光系統的效率及散熱問(wèn)題
發(fā)布日期:[2017/7/13 10:19:59]    共閱[2880]次

    【南粵舞臺燈光網(wǎng)】光,是電視藝術(shù)的生命。調光系統的安全可靠,是用光來(lái)塑造客觀(guān)世界的有力保證。任何一個(gè)專(zhuān)業(yè)用的調光系統,其功率都是很大的,單一個(gè)燈泡就是5kW甚至10kW,而一個(gè)表演可用上千個(gè)燈泡。由此可見(jiàn),一個(gè)調光系統的總耗電量是驚人的。所以,調光系統的效率和散熱是十分重要的,它是調光系統長(cháng)時(shí)間運作而保持其可靠性的關(guān)鍵。

    調光設備經(jīng)歷了四代:第一代為電阻型調光器。第二代為變壓器型調光設備。第三代是電磁放大器型調光設備。第四代是可控硅調光設備。第一代的效率最低,第四代的效率最高。

    假如調光系統的效率不高,其自身所消耗的功率是相當可觀(guān)的。假設它的效率為96%(看起來(lái)已經(jīng)是一個(gè)很不錯的數字),當它要推動(dòng)一個(gè)6kW的負載時(shí),其本身的功耗就已經(jīng)是:

    6×(100%-96%)=0.24kW

    又假設一個(gè)調光立柜有60個(gè)6kW的負載,這時(shí),它的總功耗就高達:

    0.24×60=14.4kW

    所以,提高調光系統的效率是很重要的。它不但減少了調光立柜的溫升(因為溫升和功耗是成正比的),而且也降低了耗電量,從而降低運作成本。目前,較先進(jìn)的調光系統采用了最新的固體開(kāi)關(guān)及高效。

    扼流圈,其效率高達98%以上,減少了由于非100%調光使電流急劇上升而產(chǎn)生的極大干擾。(可控硅是通過(guò)改變導通角來(lái)調整電壓的,它的導通時(shí)間大約只有1μs左右,這種電流波形實(shí)際上是一個(gè)前沿很陡的脈沖。)

    然而,即便是一個(gè)很高效的調光系統,散熱系統的性能及設計仍是很重要的。就算是98%的效率,以上述為例,其自身功耗仍高達7.2kW。要把這樣大的功耗有效地排到系統之外,保持系統內部元件在一個(gè)合理的溫度環(huán)境下工作,散熱系統的合理設計就不容忽視。

    目前,世界上流行的立柜散熱系統有3種:強制送風(fēng)、強制抽風(fēng)和智能抽風(fēng)。

    (1)強制送風(fēng)

    這個(gè)散熱系統是把送風(fēng)機安裝在立柜的底部,使新鮮的空氣從立柜的底部進(jìn)入后加速往上吹,從而帶走可控硅產(chǎn)生的熱量。

    這種做法的好處是效率高,用一個(gè)小風(fēng)機就可把大量的熱帶走。它的缺點(diǎn)是從下面抽進(jìn)的冷空氣在往上流動(dòng)的途中不斷被可控硅的功耗加溫,故頂部的可控硅溫度就比底部的高得多,從而造成頂部的可控硅的可靠性及壽命下降。

    (2)強制抽風(fēng)

    這個(gè)系統的設計是把抽風(fēng)機安裝在立柜的頂部。通過(guò)適當的工藝設計使新鮮的空氣從每一個(gè)可控硅的前面進(jìn)入,然后通過(guò)抽風(fēng)把熱空氣排到立柜之外。

    這種方法通過(guò)精密設計(流體動(dòng)力學(xué))和嚴謹的工藝控制,可做到從頂部到底部每一個(gè)可控硅的進(jìn)風(fēng)量都大致相同,這樣就可使每一個(gè)可控硅都在一個(gè)可接受的溫度范圍內運行,保證了每個(gè)可控硅的可靠性。但這種設計也有缺點(diǎn),就是風(fēng)阻較大,需要增大抽風(fēng)機的功率,因而噪音也較大。

    (3)智能抽風(fēng)

    因在一般操作情況下,調光系統很少會(huì )是滿(mǎn)載的,這樣,所需的抽風(fēng)量便可相對地減少。智能抽風(fēng)就是根據這個(gè)理論,通過(guò)探測立柜內的溫升,然后決定抽風(fēng)量,在一般的操作環(huán)境下風(fēng)機只需低速運轉,噪音相對降低,但當負載增加時(shí),風(fēng)機便相應地加速。這樣,既保留了強制抽風(fēng)的優(yōu)點(diǎn),也同時(shí)解決了高噪音的缺點(diǎn)。

    最后值得一提的是,雖然有了高的調光效率和良好的散熱系統,但調光系統始終是個(gè)功率極大的電器系統。高溫及出現的電弧打火等現象是不可能完全避免的。只有在高效率及良好的散熱基礎上,再輔以必要的防高溫及防火措施(如采用高溫阻燃線(xiàn)),才可保證整個(gè)調光系統的安全使用。

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