一种用于驱动紫外线灯的电子镇流器实验平台及紫外线灯驱动功率的优化方法

摘要

一种用于驱动紫外线灯的电子镇流器实验平台及紫外线灯驱动功率的优化方法，解决现有的对紫外线灯进行校验的平台，无法准确的制定紫外灯最佳额定功率，导致紫外线灯寿命短、及短波紫外线辐照度和光效能低的问题。包括EMI滤波器、全桥整流器、功率因数校正电路、半桥LCC谐振电路、单片机、驱动电路、直流滤波器、电流采集装置、电压采集装置、黑箱、UVA测量仪、UVB测量仪、UVC测量仪和可见光测量仪；可针对所有使用灯的额定功率进行制定，通过这一平台，在较宽的范围内调节灯输入功率，用多种测试仪表，测试不同功率下的灯的各个谱段的辐照度和灯丝电流，从而确定出灯在最佳输入功率下的辐照度。主要用于优化紫外线灯的额定功率。

说明书

技术领域

本发明属于紫外线灯驱动领域。

背景技术

紫外线灯制造厂家缺少科学制定额定功率的方法，往往按照荧光灯的方法制定，驱动器或者镇流器开发人员按照这一功率驱动紫外线灯的话，所需要的谱段的紫外线的辐照度或者不够，或者灯丝电流太大，辐照度衰减速度过快。

驱动器或者镇流器开发人员是电气工程师，仅仅按照额定功率设计参数，也会或者有效谱段辐照度不够，或者衰减速度较快，降低紫外线灯有效寿命。

紫外线灯产生的短波紫外线具有生物灭活和杀菌消毒作用，并且，紫外线污水处理方法不会产生任何有害的副产物，杀菌消毒效果极其明显。然而，现在的紫外线灯存在灯丝烧损严重、寿命短、效能低等问题。

因为目前LED紫外光源的功率偏低、价格昂贵，所以在未来的一段时间内，紫外光源的主流还是气体放电灯，紫外线气体放电灯原理是热电子发射、电子与灯体内惰性气体、汞原子等的碰撞、激发与电离，从而产生紫外线辐射。但是目前这些光源都存在如下问题：

(1)有效辐照度不高或者光效能(即为辐照度与输入电功率之比)偏低，现在紫外线灯的高频电子镇流器设计大多为直接参照相同功率水银荧光灯的设计，然而，荧光灯内含有荧光粉，可以将所有的辐射转化为可见光，而用于污水处理的紫外线灯产生的辐射中只有短波紫外线是有用的。因此，传统的设计方法下，紫外线灯并不能在额定功率下得到最优短波紫外线辐照度和光效能。

(2)紫外线灯的有效寿命普遍偏短，随着灯的使用，其有效谱段辐照度衰减速度过快，灯丝烧损过快，与此同时灯内填充物质损失过快。

这两个问题的原因，都是因为紫外线光源制造厂家和紫外线灯电子镇流器研发人员没有考虑汞原子激发发光原理和过程，紫外线灯的额定参数的制定和镇流参数的制定不合理，因此亟需提供一种对紫外线灯具有长寿命、及使其产生较高短波紫外线辐照度和光效能的试验平台，来对紫外线灯和紫外线灯电子镇流器的研发提供参考。

发明内容

本发明是为了解决现有的对紫外线灯进行校验的平台，无法准确的制定紫外灯最佳额定功率，导致紫外线灯寿命短、及短波紫外线辐照度和光效能低的问题，本发明提供了一种用于驱动紫外线灯的电子镇流器实验平台及紫外线灯驱动功率的优化方法。

一种用于驱动紫外线灯的电子镇流器实验平台，它包括EMI滤波器、全桥整流器、功率因数校正电路、半桥LCC谐振电路、单片机、驱动电路、直流滤波器、电流采集装置、电压采集装置、黑箱、UVA测量仪、UVB测量仪、UVC测量仪和可见光测量仪；

220V单相交流电经EMI滤波器消除电磁干扰后，依次经全桥整流器进行整流、经功率因数校正电路进行功率因数校正后，输出的母线电压经半桥LCC谐振电路进行调谐后，给紫外线灯进行供电；紫外线灯放置在密封的黑箱内，UVA测量仪、UVB测量仪、UVC测量仪和可见光测量仪，四者的探头均位于黑箱，且分别用于测量紫外线灯的辐照度；

电流采集装置用于对紫外线灯的输入电流进行采样，将采样后的电流经直流滤波器滤波后，发送至单片机；

电压采集装置用于对紫外线灯两端的电压进行采样，并将采样后的电压发送至单片机，单片机根据接收的电压判断紫外线灯是否正常启动；

单片机根据接收的电流对驱动电路进行控制，驱动电路根据接收的控制信号对半桥LCC谐振电路进行驱动。

一种紫外线灯驱动功率的优化方法，该方法是基于所述一种用于驱动紫外线灯的电子镇流器实验平台实现的，该方法包括如下步骤：

步骤一：当单片机接收到电压采集装置采集到的紫外线灯两端电压时，确定紫外线灯正常工作，同时单片机通过电流采集装置采集的电流确定对紫外线灯的输入功率给定值；

步骤二：对紫外线灯接收的给定功率进行调节，使紫外线灯接收的功率由60W逐渐增加到160W，增加的步长为N，其中，N＝5；

步骤三：记录不同给定功率下，UVA测量仪、UVB测量仪、UVC测量仪和可见光测量仪所测量的辐照度；

步骤四：根据步骤三获得的不同给定功率下，4台测量仪的辐照度，在同一坐标系下绘制4条曲线，且4条曲线分别为UVA的输入功率与辐照度的关系曲线、UVB的输入功率与辐照度的关系曲线、UVC的输入功率与辐照度的关系曲线和可见光的输入功率与辐照度的关系曲线；

步骤五：对4条曲线进行拟合，获得拟合曲线，在拟合曲线上辐照度的最大值所对应的功率为紫外线灯的最优驱动功率，从而完成了对紫外线灯驱动功率的优化。

优选的是，所述功率因数校正电路包括电容C₁至C₇、电阻R₁至R₉、二极管D₁、变压器T₁、功率开关管Q₁和MC33262型芯片；

电容C₁的两端作为功率因数校正电路的电压输入端；

电阻R₉的两端作为功率因数校正电路的电压输出端；

电容C₁的一端与电阻R₁的一端和变压器T₁原边线圈的异名端同时连接，电阻R₁的另一端与电容C₂的一端、电阻R₂的一端和MC33262型芯片的3号管脚同时连接；

电容C₁的另一端与电容C₂的另一端、电阻R₂的另一端和电容C₃的一端同时接电源地，电容C₃的另一端与MC33262型芯片的2号管脚连接；

MC33262型芯片的1号管脚与电阻R₇的一端、电阻R₈的一端和电容C₆的一端同时连接，电阻R₇的另一端与二极管D₁阴极、电容C₇的一端和电阻R₉的一端同时连接，电阻R₉的另一端与电容C₇的另一端、电阻R₈的另一端和电容C₆的另一端同时接电源地；

MC33262型芯片的4号管脚与电容C₅的一端和电阻R₅的一端同时连接，电阻R₅的另一端与电阻R₆的一端、电阻R₄的一端和功率开关管Q₁的负极同时连接，电阻R₆的另一端与电容C₅的另一端同时接电源地；

电阻R₄的另一端与MC33262型芯片的7号管脚和功率开关管Q₁的控制端同时连接；

功率开关管Q₁的正极与二极管D₁阳极和变压器T₁原边线圈的同名端同时连接；

MC33262型芯片的5号管脚与电阻R₃的一端连接，电阻R₃的另一端与变压器T₁副边线圈的异名端连接，变压器T₁副边线圈的同名端接电源地；

MC33262型芯片的6号管脚接电源地；

MC33262型芯片的8号管脚与+15V电源和电容C₄的一端同时连接，电容C₄的另一端接电源地。

优选的是，所述半桥LCC谐振电路包括功率开关管S₁、功率开关管S₂、电感L_s、电容C_s1、电容C_s2和电容C_p；

功率开关管S₁的正极和功率开关管S₂的负极分别作为半桥LCC谐振电路的正负电压输入端；

功率开关管S₁的负极与电感L_s的一端和功率开关管S₂的正极同时连接，电感L_s的另一端与电容C_s1的一端和电容C_s2的一端同时连接，

电容C_s1的另一端与紫外线灯一组灯丝的一个输入端连接，

电容C_s2的另一端与紫外线灯一组灯丝的另一个输入端连接，电容C_s2的另一端与电容C_p的一端连接；

电容C_p的另一端与紫外线灯另一组灯丝的一个输入端连接；

紫外线灯另一组灯丝的另一个输入端与功率开关管S₁的负极连接。

优选的是，所述单片机采用PIC16F690型单片机实现。

本发明带来的有益效果：本发明提供了一种用于驱动紫外线灯的电子镇流器实验平台及紫外线灯驱动功率的优化方法，一种用于驱动紫外线灯的电子镇流器实验平台，可产生不同的功率对紫外线灯进行驱动，可在不同功率下对紫外线灯产生的短波紫外线、中波紫外线、长波紫外线和可见光四种波段的辐照度进行测量。可根据测量结果，得到功率与各谱段辐照度的关系曲线，合理制定紫外线灯的最佳额定功率，最佳额定功率获取精度可达到95％以上，对汞原子激发机理进行研究，从而得到实验紫外线灯在最佳短波紫外线辐照度和效能对应的功率，为紫外线灯制造商和电子镇流器研发人员提供科学的优化设计平台。对于其它功率等级和其它谱段应用的紫外线光源制造及其驱动，也具有普遍的借鉴意义。

本发明意义：

1)为紫外线灯制造商提供科学的方法设定额定参数。

2)给电子镇流器的研发人员提供科学的方法设计和优化驱动参数，最终能够推动紫外线光源在污水处理、固化、医疗等领域的应用和推广。

对紫外线灯辐射的各个谱段进行实验与理论分析研究，在此基础上，针对短波紫外线特定谱段对紫外线灯电子镇流进行设计才是科学的设计方法。

本发明带来的有益效果是，现有平台是没有能在调功的同时对于紫外线辐照度的测量的我们主要是做调功测量得到最佳的工作点之后为厂家可以提供设计参数的测量平台涉及的主要是测量平台。

附图说明

图1为本发明所述一种用于驱动紫外线灯的电子镇流器实验平台对紫外线灯进行驱动的原理示意图；

图2为UVA测量仪、UVB测量仪、UVC测量仪和可见光测量仪对辐照度进行测量的原理示意图；

图3为功率因数校正电路的结构示意图；

图4为变压器T₁的电感电流和功率开关管Q₁的驱动脉冲波形图；其中，T_on表示功率功率开关管Q₁开通时间，T_off表示功率开关管Q₁的关断时间；图4中出现的电感均为变压器T₁原边线圈的电感；

图5为紫外线灯的等效电路图；

图6为汞原子能级示意图；

图7为图6的简图；

图8为UVC、UVB、UVA和可见光四个波段辐照度随功率变化的曲线图；

图9为短波紫外线辐照度及“光效”随功率的变化的曲线图；其中，p_m为最佳驱动功率；

图10为LCC半波谐振电路在紫外线灯启动和稳态时，电压增益比与工作频率变化的曲线关系图；

图11为单片机进入启动控制环节的流程图；

图12为单片机进入启动过渡环节的流程图；

图13为单片机进入稳态环节的流程图。

具体实施方式

具体实施方式一：参见图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述的一种用于驱动紫外线灯的电子镇流器实验平台，它包括EMI滤波器1、全桥整流器2、功率因数校正电路3、半桥LCC谐振电路4、单片机5、驱动电路6、直流滤波器7、电流采集装置8、电压采集装置9、黑箱11、UVA测量仪12、UVB测量仪13、UVC测量仪14和可见光测量仪15；

220V单相交流电经EMI滤波器1消除电磁干扰后，依次经全桥整流器2进行整流、经功率因数校正电路3进行功率因数校正后，输出的母线电压经半桥LCC谐振电路4进行调谐后，给紫外线灯10进行供电；紫外线灯10放置在密封的黑箱11内，UVA测量仪12、UVB测量仪13、UVC测量仪14和可见光测量仪15，四者的探头均位于黑箱11，且分别用于测量紫外线灯10的辐照度；

电流采集装置8用于对紫外线灯10的输入电流进行采样，将采样后的电流经直流滤波器7滤波后，发送至单片机5；

电压采集装置9用于对紫外线灯10两端的电压进行采样，并将采样后的电压发送至单片机5，单片机5根据接收的电压判断紫外线灯10是否正常启动；

单片机5根据接收的电流对驱动电路6进行控制，驱动电路6根据接收的控制信号对半桥LCC谐振电路4进行驱动。

本实施方式中，本发明所述一种用于驱动紫外线灯的电子镇流器实验平台可针对所有使用灯的额定功率进行制定，通过这一平台，在较宽的范围内调节灯输入功率，用多种测试仪表，测试不同功率下的灯的各个谱段的辐照度和灯丝电流。可根据测试结果绘制曲线，选择较大的辐照度和较小的灯丝电流。比如，对于污水处理和杀菌用的UVC短波紫外线或者医用的UVB紫外线，则一般在最大辐照度的同时，灯丝电流也最小。

可调节紫外线灯10的输入功率，通过本发明所述电子镇流器实验平台对短波紫外线(UVC)、长波紫外线(UVA)中波紫外线(UVB)和可见光谱段都可以进行相关实验，为紫外线污水处理相关厂家提供科学的设计方法，从而促进紫外线灯在各个领域的普及与发展。

通过本发明所述电子镇流器实验平台完成对短波紫外线UVC对应最佳功率点的测评，与此同时通过本发明所述一种用于驱动紫外线灯的电子镇流器实验平台可获得，最佳功率点88W对应的“光效”也接近最大值。

紫外线灯10为热阴极低压汞灯，由灯丝、管壁、填充气体构成。属于低压气体放电灯的一种。灯管可以等效为图5虚线框内所示。

图5中R_L为灯弧电阻，是电流流经的主要通道，主要由电子和离子构成的导电媒介，电阻值取决于灯功率。r₁和r₂共同构成灯丝电阻被灯弧分成两部分，其中流过r₁的电流包括两部分，灯弧电流和后级电容电流，而流过r₂的电流只有电容电流。在此基础上，本发明所述一种用于驱动紫外线灯的电子镇流器实验平台，也可应用于紫外线灯端等效电路参数的测量。

具体实施方式二：参见图1和图2说明本实施方式，一种紫外线灯驱动功率的优化方法，该方法是基于具体实施方式一所述一种用于驱动紫外线灯的电子镇流器实验平台实现的，

该方法包括如下步骤：

步骤一：当单片机5接收到电压采集装置9采集到的紫外线灯10两端电压时，确定紫外线灯10正常工作，同时单片机5通过电流采集装置8采集的电流确定对紫外线灯10的输入功率给定值；

步骤二：对紫外线灯10接收的给定功率进行调节，使紫外线灯10接收的功率由60W逐渐增加到160W，增加的步长为N，其中，N＝5；

步骤三：记录不同给定功率下，UVA测量仪12、UVB测量仪13、UVC测量仪14和可见光测量仪15所测量的辐照度；

步骤四：根据步骤三获得的不同给定功率下，4台测量仪的辐照度，在同一坐标系下绘制4条曲线，且4条曲线分别为UVA的输入功率与辐照度的关系曲线、UVB的输入功率与辐照度的关系曲线、UVC的输入功率与辐照度的关系曲线和可见光的输入功率与辐照度的关系曲线；

步骤五：对4条曲线进行拟合，获得拟合曲线，在拟合曲线上辐照度的最大值所对应的功率为紫外线灯10的最优驱动功率，从而完成了对紫外线灯10驱动功率的优化。

本实施方式中，所述紫外线灯10的最优驱动功率作为紫外线灯10的额定功率。为紫外线灯制造厂家可以采用这一方法科学制定额定功率；镇流器开发者可以根据这一方法，寻找和获取优化参数。

验证试验：

图6为汞原子能级示意图，包括汞原子的基态及其可能所处的所有激发态的能量。可以看出，基态汞原子可以被激发到6¹P₁和6³P₁态，而处于这两个激发态的汞原子可以回到基态，释放出185.0nm和253.7nm的紫外线辐射，也可以在电子的碰撞下被激发到更高的激发态，以此类推。如从基态6¹S₁到激发态，再到激发态6³D₁，最后到6³F态。二次激发和多次激发的存在使得不同波段的辐射产生，包括真空紫外线(VUV)、短波紫外线(UVC)、中波紫外线(UVB)，长波紫外线(UVA)、可见光以及少量是红外辐射。驱动参数的改变必然会对灯内各个波段辐射的产生带来影响。因此，通过本发明所述一种用于驱动紫外线灯的电子镇流器实验平台可控制驱动参数，从而对各个波段在不同驱动参数条件下产生的辐射量进行测量与分析，以进行深入的研究。

为了研究方便，图7给出了简化的汞原子能级示意图。其中6¹S₀至6¹P₁间所对应的波浪线代表185.0nm波长的真空紫外线，6¹S₀至6³P₁间所对应的波浪线代表253.7nm波长的短波紫外线，6³P₁至6³D间的波浪线代表312.1nm中波紫外线，6³P₀至6³D间的波浪线表示296.7nm波长的中波紫外线，6³P₂至6³D间的波浪线代表365.0nm波长的长波紫外线，6³P₀至7³S间、6³P₁至7³S间和6³P₂至7³S间的波浪线分别代表404.6nm、435.8nm和546.1nm波长的可见光。

由于灯内产生的红外辐射极其少量，因此在分析中可以忽略。UVC、UVB、UVA和可见光四个波段的辐照度能通过相应仪表进行准确测量，其测量辐照度的结构示意图参见图2。

通过本发明所述一种用于驱动紫外线灯的电子镇流器实验平台对紫外线灯10发出的光的输入功率进行调节，可在60～160W不同功率下对该四个波段的辐照度进行测量，得到汞原子激发特性及其与驱动参数和条件的关系。图8为紫外线灯在不同功率下各个波段辐照度随功率的变化曲线。

从图8中可以看出，UVC辐照度在88W左右时获得最大值，UVA和可见光两个波段的辐照度随着功率的升高而逐渐增大，意味着当灯功率越来越高时，相应的二次激发和多次激发会变得越来越激烈，产生相应波段的辐射几率提高。UVB辐照度变化趋势却非如此，而是和UVC辐照度的变化趋势一致。UVB波段中312.1nm波长的辐射与激发态6³P₁有着密切关系，而6³P₁激发态则决定着UVC波段的辐射量，因此UVB辐照度和UVC辐照度的变化趋势几乎一致。与此同时，本发明定义“光效”为253.7nm波长辐照度和灯功率的比值，得到短波紫外线辐照度及“光效”随功率的变化的对应关系曲线如图9。

通过实验证明，在本发明在所用紫外线消毒灯的基础上，可以通过本发明所述电子镇流器实验平台完成短波紫外线UVC对应最佳功率点的测评，与此同时通过本发明所述一种用于驱动紫外线灯的电子镇流器实验平台可获得，最佳功率点88W对应的“光效”也接近最大值，保证UVC辐照度与效能的同时也将低了灯端电流，减缓灯丝烧损速度。

此外，本发明所述电子镇流器实验平台针对UVA、UVB和可见光谱段都可以进行相关实验，为紫外线污水处理相关厂家提供科学的设计方法，从而促进紫外线灯在各个领域的普及与发展。

具体实施方式三：参见图1至图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式二所述的一种紫外线灯驱动功率的优化方法的区别在于，所述功率因数校正电路3包括电容C₁至C₇、电阻R₁至R₉、二极管D₁、变压器T₁、功率开关管Q₁和MC33262型芯片；

电容C₁的两端作为功率因数校正电路3的电压输入端；

电阻R₉的两端作为功率因数校正电路3的电压输出端；

电容C₁的一端与电阻R₁的一端和变压器T₁原边线圈的异名端同时连接，电阻R₁的另一端与电容C₂的一端、电阻R₂的一端和MC33262型芯片的3号管脚同时连接；

电容C₁的另一端与电容C₂的另一端、电阻R₂的另一端和电容C₃的一端同时接电源地，电容C₃的另一端与MC33262型芯片的2号管脚连接；

MC33262型芯片的1号管脚与电阻R₇的一端、电阻R₈的一端和电容C₆的一端同时连接，电阻R₇的另一端与二极管D₁阴极、电容C₇的一端和电阻R₉的一端同时连接，电阻R₉的另一端与电容C₇的另一端、电阻R₈的另一端和电容C₆的另一端同时接电源地；

MC33262型芯片的4号管脚与电容C₅的一端和电阻R₅的一端同时连接，电阻R₅的另一端与电阻R₆的一端、电阻R₄的一端和功率开关管Q₁的负极同时连接，电阻R₆的另一端与电容C₅的另一端同时接电源地；

电阻R₄的另一端与MC33262型芯片的7号管脚和功率开关管Q₁的控制端同时连接；

功率开关管Q₁的正极与二极管D₁阳极和变压器T₁原边线圈的同名端同时连接；

MC33262型芯片的5号管脚与电阻R₃的一端连接，电阻R₃的另一端与变压器T₁副边线圈的异名端连接，变压器T₁副边线圈的同名端接电源地；

MC33262型芯片的6号管脚接电源地；

MC33262型芯片的8号管脚与+15V电源和电容C₄的一端同时连接，电容C₄的另一端接电源地。

本实施方式中，采用MC33262型芯片构成的功率因数校正电路3，其电压输入范围为85V-265V，MC33262型芯片的控制方法为电感电流的临界导通模式和峰值电流控制，功率因数校正电路3的输出直流电压可达400V。

功率因数校正电路3工作于BCM模式，其电流波形如图4所示。

由于功率因数校正电路3的工作频率远远高于电网的频率，其经全桥整流器2整流后的输出电压看作在一个开关周期内是一个定值。功率开关管Q₁导通时，变压器T₁的电感电流增加，功率开关管Q₁关断时，变压器T₁的电感电流通过滤波电容和负载组成的回路进行电能的释放，由于功率因数校正电路3输入端的电感(即：变压器T₁原边线圈)和电容对输入电流有滤波的作用，所以功率因数校正电路3输入端的电流可以近似看作是变压器T₁原边线圈电感电流的瞬时平均值。其变压器T₁原边线圈电感电流i_L的平均值为：

电网侧输入电流i_ac为：

从能量转换的角度来看，电网侧输入电流的有效值I_ac可以表示为：

上式中，η为功率因数校正电路效率，通过公式一至公式三可以得到功率开关管Q₁导通时间t_on表达式：

可以看出，功率开关管Q₁导通时间t_on在工频半波周期内是保持不变的。由公式二可知，电网侧输入电流i_ac可很好地跟随输入电压，输入电压与输入电流的比值为一常数且无相位差，功率因数接近1，实现了功率因数校正。

V_in表示功率因数矫正电路输入电压，i_pk表示变压器T₁原边线圈电感电流，T表示功率开关管Q₁的开关周期，t_off表示开关管的关断时间，L_p表示变压器T₁原边线圈电感值，ω表示全桥整流器2的输入电压角频率，t表示时间。

具体实施方式四：参见图1至图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式三所述的一种紫外线灯驱动功率的优化方法的区别在于，所述半桥LCC谐振电路4包括功率开关管S₁、功率开关管S₂、电感L_s、电容C_s1、电容C_s2和电容C_p；

功率开关管S₁的正极和功率开关管S₂的负极分别作为半桥LCC谐振电路4的正负电压输入端；

功率开关管S₁的负极与电感L_s的一端和功率开关管S₂的正极同时连接，电感L_s的另一端与电容C_s1的一端和电容C_s2的一端同时连接，

电容C_s1的另一端与紫外线灯10一组灯丝的一个输入端连接，

电容C_s2的另一端与紫外线灯10一组灯丝的另一个输入端连接，电容C_s2的另一端与电容C_p的一端连接；

电容C_p的另一端与紫外线灯10另一组灯丝的一个输入端连接；

紫外线灯10另一组灯丝的另一个输入端与功率开关管S₁的负极连接。

本实施方式，图1中，半桥LCC谐振电路4前级功率因数校正电路3输出的母线电压接入到后级半桥LCC谐振电路4。半桥LCC谐振电路4上下功率开关管管S₁和S₂互补工作，占空比为50％。所以半桥LCC谐振电路4中两个开关管的控制端输入电压为占空比为50％的、其控制端输入的电压为高频方波，其高频方波的上、下峰值分别为母线输入电压和零，后级半桥LCC谐振电路4通过调频的方法得到合适的电压增益，并实现S₁和S₂的零电压开通。

半桥LCC谐振电路4可工作在感性区，这样，在开关管S₁和S₂切换期间，电感L_s的储能足以使得桥臂两开关管S₁和S₂的寄生电容完成充放电，并使得待导通的开关的寄生二极管正向导通实现零电压开通。

具体实施方式五：参见图1和图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一所述的一种紫外线灯驱动功率的优化方法的区别在于，所述单片机5采用PIC16F690型单片机实现。

本实施方式中，通过PIC16F690型单片机，可实现滑频软启动、恒频过渡控制和恒功率稳态控制。图10为LCC半波谐振电路在紫外线灯启动和稳态时，电压增益比与工作频率变化的曲线关系图。

图10中，滑频软启动工作过程是：在启动之前的谐振网络自然谐振频率点的右侧并远离于自然谐振频率处选择一个合适的滑频起始频率，即工作点(A)，然后使工作频率逐渐向自然谐振频率点处减小，此时灯端电压将逐渐增加。为了避免过大的谐振电压和回路电流会对器件造成损坏，需要设置合适的滑频电压限幅值和滑频频率限制值；

若灯端电压到达此限制值或者滑频频率还小于截止频率时紫外线灯还未启动，则应当停止滑频过程，适当延时后再进行启动；

若停止滑频达到一定次数后灯仍未启动，则关闭单片机的输出，系统进入故障保护状态。当频率降低到工作点(B)时，灯端电压足够高，此时紫外线灯启动。启动后灯电阻立即降到很小，近似短路，即工作点(C)。单片机通过检测电路判断灯亮后直接过渡到工作点(D)，以维持灯管内气体的电离状态，然后逐渐进入稳态控制过程。具体启动过程流程参见图11，过渡过程的具体流程参见图12，稳态环节的流程具体流程，参见图13。