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浅析专业调光系统的效率及散热问题
发布日期:[2014⑸⑸ 10:19:59]    共阅[2489]次

    【南粤舞台灯光网】光,是电视艺术的生命。调光系统的安全可靠,是用光来塑造客观世界的有力保证。任何1个专业用的调光系统,其功率都是很大的,单1个灯泡就是5kW乃至10kW,而1个表演可用上千个灯泡。因而可知,1个调光系统的总耗电量是惊人的。所以,调光系统的效率和散热是10分重要的,它是调光系统长时间运作而保持其可靠性的关键。

    调光设备经历了4代:第1代为电阻型调光器。第2代为变压器型调光设备。第3代是电磁放大器型调光设备。第4代是可控硅调光设备。第1代的效率最低,第4代的效率最高。

    假设调光系统的效率不高,其本身所消耗的功率是相当可观的。假定它的效率为96%(看起来已经是1个很不错的数字),当它要推动1个6kW的负载时,其本身的功耗就已经是:

    6×(100%-96%)=0.24kW

    又假定1个调光立柜有60个6kW的负载,这时候,它的总功耗就高达:

    0.24×60=14.4kW

    所以,提高调光系统的效率是很重要的。它不但减少了调光立柜的温升(由于温升和功耗是成正比的),而且也着落了耗电量,从而着落运作本钱。目前,较先进的调光系统采取了最新的固体开关及高效。

    扼流圈,其效率高达98%以上,减少了由于非100%调光使电流急剧上升而产生的极大干扰。(可控硅是通过改变导通角来调剂电压的,它的导通时间大约只有1μs左右,这类电流波形实际上是1个前沿很陡的脉冲。)

    但是,即使是1个很高效的调光系统,散热系统的性能及设计还是很重要的。就算是98%的效率,以上述为例,其本身功耗仍高达7.2kW。要把这样大的功耗有效地排到系统以外,保持系统内部元件在1个公道的温度环境下工作,散热系统的公道设计就不容忽视。

    目前,世界上流行的立柜散热系统有3种:强制送风、强制抽风和智能抽风。

    (1)强制送风

    这个散热系统是把送风机安装在立柜的底部,使新鲜的空气从立柜的底部进入后加速往上吹,从而带走可控硅产生的热量。

    这类做法的好处是效率高,用1个小风机便可把大量的热带走。它的缺点是从下面抽进的冷空气在往上活动的途中不断被可控硅的功耗加温,故顶部的可控硅温度就比底部的高很多,从而造成顶部的可控硅的可靠性及寿命降落。

    (2)强制抽风

    这个系统的设计是把抽风机安装在立柜的顶部。通过适当的工艺设计使新鲜的空气从每1个可控硅的前面进入,然后通过抽风把热空气排到立柜以外。

    这类方法通过精密设计(流体动力学)和严谨的工艺控制,可做到从顶部到底部每1个可控硅的进风量都大致相同,这样便可使每1个可控硅都在1个可接受的温度范围内运行,保证了每一个可控硅的可靠性。但这类设计也有缺点,就是风阻较大,需要增大抽风机的功率,因此噪音也较大。

    (3)智能抽风

    因在1般操作情况下,调光系统很少会是满载的,这样,所需的抽风量即可相对地减少。智能抽风就是根据这个理论,通过探测立柜内的温升,然后决定抽风量,在1般的操作环境下风机只需低速运转,噪音相对着落,但当负载增加时,风机便相应地加速。这样,既保存了强制抽风的优点,也同时解决了高噪音的缺点。

    最后值得1提的是,虽然有了高的调光效率和良好的散热系统,但调光系统始终是个功率极大的电器系统。高温及出现的电弧打火等现象是不可能完全避免的。只有在高效率及良好的散热基础上,再辅以必要的防高温及防火措施(如采取高温阻燃线),才可保证全部调光系统的安全使用。

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