專利名稱：一種低功耗光譜燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及原子頻標(biāo)領(lǐng)域，特別涉及一種低功耗光譜燈。
背景技術(shù)：
光譜燈是指能輻射出某種元素特征譜線的放電燈。以銣原子頻標(biāo)中的光譜燈為例，光譜燈的燈泡常用球型玻璃泡，直徑約10_15mm。燈泡中除充有金屬銣外，還充有激發(fā)電位低、化學(xué)性質(zhì)不活潑的起輝氣體，常用Kr氣或Ar氣，燈泡放在一個振蕩線圈中。燈泡啟動時，振蕩線圈產(chǎn)生的高頻強(qiáng)電場使燈泡中惰性氣體電離發(fā)光。在高頻磁場的作用下，離子在燈泡內(nèi)作高速螺旋運(yùn)動。當(dāng)燈泡內(nèi)的溫度在恒溫裝置和等離子體加熱效應(yīng)的作用下升至120°C左右的恒溫點時，燈泡內(nèi)的金屬銣形成銣蒸氣，高速運(yùn)動的惰性氣體離子和蒸氣狀的銣原子發(fā)生碰撞，使銣原子獲得能量進(jìn)入高能級，然后從高能級躍遷至低能級，釋放出光子。在實現(xiàn)本實用新型的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:光譜燈啟動時，由于燈泡內(nèi)惰性氣體從常態(tài)到電離態(tài)，需要提供較大的激勵功率，因此激勵功率很高，但當(dāng)正常工作后，這一過大的激勵功率就顯得多余，造成高功耗。

實用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中光譜燈功耗高的問題，本實用新型實施例提供了一種低功耗光譜燈。所述技 術(shù)方案如下:本實用新型實施例提供了一種低功耗光譜燈，所述光譜燈包括:燈泡、射頻振蕩電路和恒溫裝置，所述射頻振蕩電路包括濾波電路、放大電路和振蕩選頻電路，所述放大電路分別與所述濾波電路和所述振蕩選頻電路連接，所述振蕩選頻電路包括設(shè)于所述恒溫裝置中的振蕩線圈LI，所述燈泡設(shè)于所述振蕩線圈LI中，所述放大電路包括晶體管T、以及連接在所述晶體管T的基極和集電極之間的電阻R1、電阻R2和正溫度系數(shù)電阻Rp，所述電阻R2的一端與所述晶體管T的基極連接，所述電阻R2的另一端通過所述電阻Rl與所述晶體管T的集電極連接，所述正溫度系數(shù)電阻Rp與所述電阻R2兩端并聯(lián)，且所述正溫度系數(shù)電阻Rp設(shè)于恒溫裝置中。其中，所述振蕩選頻電路還包括:電容Cl、電容C2、電容C3和電感L2，所述電容C2連接在所述晶體管T的發(fā)射極和基極之間，所述電感L2的一端與所述晶體管T的發(fā)射極連接，所述電感L2的另一端接地，所述電容Cl的一端與所述晶體管T的基極連接，所述電容Cl的另一端依次通過所述振蕩線圈LI和所述電容C3接地。其中，所述恒溫裝置包括恒溫套和恒溫控制電路，所述恒溫控制電路與所述恒溫套電連接。 進(jìn)一步地，所述光譜燈還包括設(shè)于所述燈泡發(fā)光光路上的濾光片。其中，所述濾光片為透明塑料濾光片。[0013]進(jìn)一步地，所述光譜燈還包設(shè)于所述燈泡發(fā)光光路上的透鏡，所述濾光片設(shè)于所述透鏡和所述燈泡之間。本實用新型實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:通過在振蕩選頻電路加入正溫度系數(shù)電阻，使得光譜燈啟動階段，激勵功率很大，能迅速啟動光譜燈；而在正常工作時，激勵功率很小，從而保證了較低的功耗。

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本實用新型實施例提供的低功耗光譜燈的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型實施例提供的低功耗光譜燈的電路圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。實施例本實用新型實施例提供了一種低功耗光譜燈，參見圖1，該光譜燈包括:燈泡1、射頻振蕩電路2和恒溫裝置3。參見圖2，射頻振蕩電路2包括濾波電路21、放大電路22和振蕩選頻電路23，放大電路22分別與濾波電路21和振蕩選頻電路23連接；振蕩選頻電路23包括設(shè)于恒溫裝置3中的振蕩線圈LI，燈泡I設(shè)于振蕩線圈LI中，放大電路22包括晶體管T、連接在晶體管T的基極和集電極之間的電阻R1、電阻R2和正溫度系數(shù)電阻Rp，電阻R2的一端與晶體管T的基極連接，電阻R2的另一端通過電阻Rl與晶體管T的集電極連接，正溫度系數(shù)電阻Rp與電阻R2兩端并聯(lián)，且正溫度系數(shù)電阻Rp設(shè)于恒溫裝置3中。進(jìn)一步地，振蕩選頻電路23還包括:電容Cl、電容C2、電容C3和電感L2，電容C2連接在晶體管T的發(fā)射極和基極之間，電感L2的一端與晶體管T的發(fā)射極連接，電感L2的另一端接地，電容Cl的一端與晶體管T的基極連接，電容Cl的另一端依次通過振蕩線圈LI和電容C3接地。進(jìn)一步地，濾波電路21包括濾波電容C4，濾波電容C4的一端連接電源Ucc,濾波電容C4的另一端接地。其中，恒溫裝置3包括恒溫套31和恒溫控制電路32，恒溫控制電路32與恒溫套31電連接。正溫度系數(shù)電阻Rp 是由 PTC(Positive Temperature Coefficient,正溫度系數(shù))材料制成，將正溫度系數(shù)電阻RP置于恒溫套31中，正溫度系數(shù)電阻Rp既用作溫度傳感器，又用作電流控制執(zhí)行器件。在常溫下正溫度系數(shù)電阻Rp的電阻值約為20歐姆左右，當(dāng)光譜燈進(jìn)入120°C左右的恒溫點后，正溫度系數(shù)電阻Rp的電阻值將迅速升至幾十千歐姆。這就使得光譜燈在起輝階段能迅速啟動，在正常工作階段保持較低功耗。參見圖1，光譜 燈還包括設(shè)于燈泡I發(fā)光光路上的濾光片4。在燈泡I與腔泡系統(tǒng)的集成濾光共振泡之間放置該濾光片4，將光譜燈發(fā)出的光衰減到需要的光強(qiáng)。該濾光片4可采用透明塑料，因為透明塑料比較簿，能夠方便地置入光譜燈中，而且由于單片透明塑料對光的衰減率比較小，因此可以對光進(jìn)行比較精細(xì)的調(diào)節(jié)。常見的透明材料有聚碳酸酯、聚甲戊烯、聚砜有機(jī)玻璃、聚苯乙烯等，這些透明塑料均有一定的耐磨性，且耐化學(xué)試劑。參見圖1，光譜燈還包設(shè)于燈泡I發(fā)光光路上的透鏡5，濾光片4設(shè)于透鏡5和燈泡I之間，使光譜燈發(fā)出的光變成平行光，以提高光的利用率。光譜燈處于室溫狀態(tài)，Rp的阻值很小，晶體管T基極電流很大，因此晶體管T激勵電流很大，光譜燈可獲得很高的激勵功率，從而快速啟動光譜燈工作。隨著光譜燈恒溫裝置中溫度的不斷上升，Rp的阻值上升，晶體管T基極電流迅速減小，從而使激勵電流也迅速減小，直至120°C左右的恒溫點。和傳統(tǒng)技術(shù)相比，本實施例提供的光譜燈具有以下效果:(1)由于光譜燈啟動階段，Rp阻值很小，激勵電流很大，激勵功率很大，能迅速啟動光譜燈工作。
(2)光譜燈到達(dá)恒溫點后，Rp阻值很大，激勵電流很小，維持光譜燈正常工作的激勵功率很小，從而保證了較低的功耗。在通常的條件下，光譜燈的激勵頻率愈高愈有利于啟輝氣體和銣發(fā)光，但對于射頻振蕩電路而言，激勵頻率過高會導(dǎo)致振蕩幅度會下降，反而不利于啟輝氣體和銣發(fā)光。因此，我們選擇的工作頻率大致在IlOMHz附近。本實用新型實施例通過在振蕩選頻電路加入正溫度系數(shù)電阻，使得光譜燈啟動階段，激勵功率很大，能迅速啟動光譜燈；而在正常工作時，激勵功率很小，從而保證了較低的功耗。以上所述僅為本 實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種低功耗光譜燈，所述光譜燈包括:燈泡(I)、射頻振蕩電路(2)和恒溫裝置(3)，所述射頻振蕩電路(2)包括濾波電路(21)、放大電路(22)和振蕩選頻電路(23)，所述放大電路(22)分別與所述濾波電路(21)和所述振蕩選頻電路(23)連接，所述振蕩選頻電路(23)包括設(shè)于所述恒溫裝置(3)中的振蕩線圈LI，所述燈泡(I)設(shè)于所述振蕩線圈LI中，所述放大電路(22)包括晶體管T、以及連接在所述晶體管T的基極和集電極之間的電阻R1， 其特征在于，所述放大電路(22)還包括:電阻R2和正溫度系數(shù)電阻Rp，所述電阻R2的一端與所述晶體管T的基極連接，所述電阻R2的另一端通過所述電阻Rl與所述晶體管T的集電極連接，所述正溫度系數(shù)電阻Rp與所述電阻R2兩端并聯(lián)，且所述正溫度系數(shù)電阻Rp設(shè)于恒溫裝置(3)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜燈，其特征在于，所述振蕩選頻電路(23)還包括:電容Cl、電容C2、電容C3和電感L2，所述電容C2連接在所述晶體管T的發(fā)射極和基極之間，所述電感L2的一端與所述晶體管T的發(fā)射極連接，所述電感L2的另一端接地，所述電容Cl的一端與所述晶體管T的基極連接，所述電容Cl的另一端依次通過所述振蕩線圈LI和所述電容C3接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜燈，其特征在于，所述恒溫裝置(3)包括恒溫套(31)和恒溫控制電路(32)，所述恒溫控制電路(32)與所述恒溫套(31)電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜燈，其特征在于，所述光譜燈還包括設(shè)于所述燈泡(I)發(fā)光光路上的濾光片(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所 述的光譜燈，其特征在于，所述濾光片(4)為透明塑料濾光片。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光譜燈，其特征在于，所述光譜燈還包設(shè)于所述燈泡(I)發(fā)光光路上的透鏡(5 )，所述濾光片(4 )設(shè)于所述透鏡(5 )和所述燈泡(I)之間。
專利摘要本實用新型公開了一種低功耗光譜燈，屬于原子頻標(biāo)領(lǐng)域。所述光譜燈包括燈泡、射頻振蕩電路和恒溫裝置，所述射頻振蕩電路包括濾波電路、放大電路和振蕩選頻電路，所述放大電路包括晶體管T、連接在所述晶體管T的基極和集電極之間的電阻R1、電阻R2和正溫度系數(shù)電阻Rp，所述電阻R2的一端與所述晶體管T的基極連接，所述電阻R2的另一端通過所述電阻R1與所述晶體管T的集電極連接，所述正溫度系數(shù)電阻Rp與所述電阻R2兩端并聯(lián)，且所述正溫度系數(shù)電阻Rp設(shè)于恒溫裝置中。本實用新型通過在振蕩選頻電路加入正溫度系數(shù)電阻，使得光譜燈啟動階段，激勵功率很大，能迅速啟動光譜燈；而在正常工作時，激勵功率很小，從而保證了較低的功耗。
文檔編號H05B41/36GK203120265SQ20132005938
公開日2013年8月7日 申請日期2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月1日
發(fā)明者雷海東 申請人:江漢大學(xué)