影放映机氙灯触发器故障分析及排查.docx

电影放映机氙灯触发器故障分析及排查现代电影技术保养维护改造电影放映机氙灯触发器故障分析及排查 济南军区政治部文化工作站薛雯丹【摘要】本文以1O3A—X2型放映机与XD750—2型放映电源为例，简单论述了电影放映 机氙灯触发器的工作原理及控制电路，重点分析和排查了该型触发器6种常见故障.【关键词】氙灯触发原理故障分析随着科学技术的发展，放映机机械设备以及集 成化程度得到了很大发展和提高，减轻了放映人员 的劳动强度，提高了放映质量.但是机器出现故障 后查找原因的难度也增大了,给一些放映人员在放 映时带来了不少问题.本文拟与大家谈谈电影放映 机氙灯触发器出现故障时的现象分析和排查（以 1O3A—X2型放映机与XD750—2型放映电源为 例）.氙灯触发器的工作原理及控制电路放映员都知道用来点燃氙灯的装置叫氙灯触发 器，它是氙灯电源的一个附属设备,安置于放映机 中.氙灯是一种热阴极弧光放电灯,是靠很高的阴 极温度来发射电子维持放电的•氙灯未点燃前，阴 极是冷的,它的温度与室温相等，不能采取预热的 方法为其加温.要使氙灯点燃，必须给它加上电压 为几万伏,频率为数兆赫并有足够功率的高频高压, 使氙气形成火花放电的初始电离.这个作用是靠触 发器来完成的.那么触发器的工作原理及控制电路 是怎样的呢？1,氙灯触发器工作原理103A—X2型放映机中使用的是交流变压器式 触发器，它具有结构简单，工作可靠的特点（如图 1）.当高压变压器TA2初级绕组接通180伏正弦交AGI80VD—图1交流触发器腺理图流电压后，在次级产生几千伏按正弦规律变化的电 压UO,这个电压加在火花隙GA的两端，并对谐振 电容CA1充电.随着电压的升高,cA1中电荷不 断增加，电压也在升高;同时,火花隙GA两端的 电场强度也在加强，使火花隙间空气中运动的电子 和离子的动能增大，对中性分子碰撞甚至产生电离. 当电压升高到一定值时,火花隙间的气体被击 穿（空气的击穿电压大约是3000伏/毫米）,产生火 花放电，使火花隙间的空气由绝缘体变成导体.这 时,CA1上积累的电荷，立即经过被击穿了的火花 隙向U放电.放电电流经过火花隙时，使火花放 电增强，呈蓝白色火花;放电电流到达L1时，在 u上产生感应电势,并将电能变成电磁能.当 CA1的电能变得最小而L1的电磁能最大时,L1向 CA1反方向充电,充电电流仍经过被击穿了的火花 隙.之后,CA1再次向L1放电,u也再次向CA1 充电,反复循环形成高频电磁振荡.由于电路中电 阻要消耗一定的能量，所以振荡是一种减幅振荡.一6O 一一一 1,一罕G』• 1 一）一镰〜—— A —— G ..T,ir;现代电影技术当振荡电压低于火花隙的击穿电压时,火花放 电停止,GA间的空气又成为绝缘体，振荡停止. 于是高压变压器次级的电压又向CA1充电，当CA1 两端的电压达到一定值时，火花隙又被击穿,CA1 又开始向u放电,形成电磁振荡.这样，在CA1, L1回路中就产生高频脉冲振荡.我们把GA被击穿 第一次,CA1与L1充放电产生的一组电磁振荡， 称为一组脉冲.当振荡电流通过L1时，就会在脉 冲变压器TA1的L2线圈上，感应出几万伏的高频 脉冲电压.这个电压经过旁路电容CA5,加在氙灯 阴极和阳极之间，将其间的氙气击穿，形成初始电 离的火花放电，引燃氙灯.2,氙灯触发器控制电路方式.双机氙灯触发器的控制电路，如图2所示. 电动机8-TB2 之:GB 图2氙灯触发器控制电路幽 氙灯触发器的交流输入电路中串接有三组开关， 触点组成的与门控制电路.其中KA1—1（或 KB1 —1）是触发器和电动机共用的开关,这种开关设置 的目的是确保只有当电动机启动运转，并对氙灯鼓 风散热时，才能使触发器通电工作，触亮氙灯.KA2—2和KB2—2是A机和B机触发器专用按钮 开关,以保证本机的触发器只能在KA2—2或KB2—2接通的条件下才能通电工作.继电器触点J 一 3 是一组自动控制触点，它串接在双机触发器共用电 路中，能对两机的触发器电路同时进行控制.设置 这一组自动控制触点的目的是:当氙灯点亮后,J 一 3迅速断开，能使触发器立即断电停止工作，从而 尽量减少触发器的工作时间和氙灯点亮后的触发时 间，以免影响两者的寿命.保养维护改造二，氙灯触发器的故障现象及分析下面结合氙灯触发器的工作原理及电路控制， 这两项工作特性对其常见的故障现象进行分析和排 查.故障现象一:B机的氙灯触亮正常.A机氙灯 触亮困难，开始触发时，氙灯虽未亮，但是氙灯内 火花放电正常，经多次连续触发后，不仅氙灯内无 火花放电声，而且触发器的火花隙亦无火花放电. 故障原因及分析:氙灯触发器中的高压变压器， 根据它的工作特点（即只在触发氙灯的瞬间起作 用）,是按瞬间工作来设计和制作的,它的铁芯尺寸 较小，初,次级绕组的导线用得较细.触发器工作时，高压变压器次级绕组并接的火 花间隙被高压电击穿放电，基本上是处于短路状态. 次级绕组中的电流虽然是由导线的直流电阻限定的, 但已大大超过导线的安全载流量.同时，由于变压 器的铁芯体积小，次级的电流又较大，所以铁芯处 于饱和状态，使初级绕组中产生的感应电动势较小. 初级绕组中的电流基本上是由外接的交流电压与绕 组导线的直流电阻决定,所以数值较大，瞬间电流 达6安左右，同样大大超过了导线的安全载流量. 从而可以得出，高压变压器是在超载的情况下工作 的，升温也很高，因此它的连续工作时间不得超过 5秒.氙灯的触发性能是由氙灯本身阴极的材料，形 状,电极间距离,充气压的高低，以及火花隙间隙 大小调整得是否合适，交流电压的高低等因素决定 的.当氙灯触发困难又未查找出引起困难的原因， 仍一味连续触发时，就会使高压变压器的初级，次 级绕组因较长时间的过载而迅速烧坏，这时火花隙 就不再有火花放电了.故障现象二:一台放映机的氙灯触亮正常，另一台放映机氙灯触不亮，氙灯触不亮的机器触发器 火花隙放电正常，氙灯内无火花放电，但灯箱内有 电火花和放电声.故障原因及分析:产生上述故障的原因是灯箱 内有脉冲高压泄漏.现代电影技术我们知道,氙灯触发器的脉冲变压器产生的脉 冲高压可达几万伏;放映机氙灯阳极与阴极的引线， 既是低电压大电流的通路也是脉冲高压的通路;大 气中的电压穿场强大约是3000伏/毫米左右（超高 压氙灯内电极间的击穿场强要比此值大得多），所以 要求放映机氙灯阳极与阴极的引线之间,该引线 （ge别是氙灯阴极端的引线）与机板间的距离要大于 20厘米.上述引线间或引线与机板间的距离过小 时,几万伏的脉冲高压可以将它们之间的空气击穿， 产生电火花，形成高频电流泄露，使氙灯内无脉冲 高压而触不亮.故障现象三:一台放映机的氙灯触亮正常;另一台放映机的氙灯触不亮，经观察,触不亮的氙灯 内无火花放电，触发器的火花隙间只有紫红色的火 花.故障原因及分析:产生上述氙灯触不亮的原因， 是由于触发器的高频谐振电容器CA1（CB1）的引 线开路或电容器漏电严重所致.高频谐振电容开路 或漏电严重时，触发器不能产生脉冲高压或脉冲高 压的能量大大降低，故不能触亮氙灯.在高压变压 器完好的情况下,其次级输出的5O赫兹的几千伏高 压虽然可以将火花隙间的空气击穿，但是，因为高 频谐振电容开路或严重漏电，火花隙问无高频振荡 电流通过,或高频振荡电流很小，所以火花放电较 弱,且呈紫红色.高频谐振电容CA1是由两只CBY型1000微微 法涤纶电容器并联而成.每一只1000微微法电容器 均由两组相对独立的500微微法电容组成.若检查 发现其中一组电容漏电或击穿短路而影响氙灯触亮 时,在临场又无备品电容器更换情况下，可将电容 的一端引线剪断，仍可应急放映.故障现象四:B机氙灯，激励灯点亮，熄灭正 常;触发A机时，激励灯点亮正常,氙灯不仅触不 亮，而且氙灯内，触发器的火花隙均无火花放电； 后来发现,触发时高压变压器很快严重发热.故障原因及分析:从触发A机时触发器火花隙 无火花放电，高压变压器很快严重发热来判断，故 障原因是高频谐振电容器CA1被击穿或漏电严重. 保养维护改造因为CA1被击穿后高压变压器次级被短路,所以触 发时会通过较大的短路电流而严重发热，并联在次 级的火花隙也不可能产生火花放电.故障现象五:两台放映机的氙灯在相当长的一 段时间内触亮都很顺利,但是,在一次放映中，突 然一台机器的氙灯触不亮.经观察发现，触发器火 花隙的火花放电正常，氙灯内火花放电微弱，甚至 无火花放电，有时脉冲变压器绕组的匝间出现火花, 其绕组表面呈深褐色.故障原因及分析:从故障现象中可看出，造成一台机器氙灯触不亮的原因是:脉冲变压器绕组匝 间高频高压局部短路，消耗了一定能量，使触发氙 灯的脉冲高压及能量大大减小而不能触亮.脉冲变 压器是触发器的一个关键部件，绕组匝间承受的电 压达1000多伏,所以要有良好的绝缘性能.由于脉冲变压器兼作氙灯的稳弧线圈,所以安 装在反光镜的后下方，但由于长时间受到透过反光 镜介质膜的红外线的辐射，以及它本身通过氙灯时 产生的热量，绕组导线表面的绝缘漆层会因热而老 化，引起色变和电压击穿性能降低,甚至出现绝缘 漆脱落，造成局部匝间被脉冲高压击穿短路，从而 致使氙灯电极间的脉冲高压能量降低而触发不亮. 所以要对脉冲变压器经常进行检查，如发现绕组表 面呈深褐色时，就应更换.故障现象六:我们在放映电影时，有时会遇到 这样的情况:氙灯电源，放映机的电路及氙灯均正 常，触发氙灯时触发器的火花隙及氙灯内的火花放 电也基本正常，就是触不亮氙灯或多次触发才能亮. 故障原因及分析:在放映设备及氙灯正常的情 况下氙灯触亮困难有两个:一是触发器火花隙的间 隙调整不当，二是交流电的供电条件有问题.(1)关于触发器火花间隙在触发器的高压变压器及脉冲变压器等已定的 条件下，脉冲高压的高低基本是由火花隙间隙的大 小决定的，火花间隙大，脉冲高压高，否则正好相 反;但是脉冲高压的能量不是与火花间隙成正比的. 我们知道，在用脉冲高压触发氙灯时，要求氙灯内 的火花放电是在阴极的尖端与阳极端面进行的.脉62—现代电影技术冲高压低,电极间的氙气不易击穿电离，阴极温降低,氙灯自然就不会亮;脉冲高压过高，氙灯内火花放电虽然很强，但是火花遍部阴极表面,对阴极 的加热不集中，氙灯也不容易触亮.由于每个氙灯 的充气压强，极间距离，阴极尖端等参数都有一定 的差异，即便是同一个氙灯，在新氙灯时和使用过一段时间后,它的参数都有所变化.所以要通过调整火花间隙的距离，以获得最佳的脉冲高压，使氙灯达到一触即亮.（2）关于供电条件任何一种电器设备要想达到安全可靠工作，就必须有严格的供电条件.一是交流电源频率要在5O赫兹,不可偏离过大.氙灯主电源的谐振滤波器，谐振频率是100赫兹（5O赫兹的交流电经单相桥式整流后的脉动频率为100赫兹），若交流电的频率改变得过大会使滤波器失去谐振作用，造成氙灯电流的稳波系数增大,影响氙灯使用.二是电网交流电压在180—250伏范围内，经电源内调压开关的调保养维护改造节,应到达220伏的额定值;氙灯点亮后,电压的跌落不得超过10即2O伏,再经调节后仍能达到220伏.这个要求与一般电器设备的交流电压应为220V±10相比,显然降低了，所以应该满足这个条件，才能保持正常工作，特别是氙灯的顺利触亮.因为交流电压过低时，不仅主，辅助电源的交流电压会按比例下降,而且触发器产生的能量也会下降，氙灯触亮就会困难.三是要注意对电源导线截面和长度的选择，导线越长，截面越小,则电阻越大，通过一定的电流时，其电压降也越大，这也会影响氙灯触发.我区某部队新配发一套氙灯放映机，反映氙灯触发困难，怀疑机器有故障.经现场观察后。