浅谈环氧树脂在霓虹灯电源中的应用
摘要霓虹灯是一种低气压冷阴极辉光放电发光的光源，它通过气体放电使电能转换为五光十色的光谱线，气体在通常的情况下是良好的绝缘体，本身不能传导电流。但在高温和强电场等条件作用下，会产生电离的现象，这时气体就成为导体。由于霓虹灯电源工作时必须匹配有足够高的输出电压（输出电压可达到1-15KV），霓虹灯灯管才能被辉光放电击穿。因此，对霓虹灯电源的高压包性能有着极其高的要求，环氧树脂其优异的性能则刚好可解决霓虹灯电源所存在的问题。本文则分析了在霓虹灯电源中环氧树脂的应用，以供参考。
【关键词】环氧树脂 霓虹灯 电源 应用
1 霓虹灯电源和环氧树脂相关概述
霓虹灯电源，一般有两种，一种是漏磁式霓虹灯电源，也就是俗称的电感电源，它具有工作稳定可靠，负载能力强（可带12m长、φ11-12mm霓虹灯管），恒流能力强（可带动2-10m范围内的霓虹灯管）的优点，但其单只电源功耗达到450VA、功率因数最高仅为0.6、重量重、体积大、价格高，尤其是耗能和不环保，已经逐步被市场淘汰。另一种是现在普遍使用的电子式霓虹灯电源，也称高频冷启动管形放电灯（霓虹灯）电子转换器。虽然早期的电子式霓虹灯电源由于输出功率小、恒流特性差、电磁干扰大、抗开路和高压击穿较差以及多支灯管工作时两头亮中间暗等现象使电子式霓虹灯电源各方面的性能存在一些欠缺，但随着科学技术的不断发展和环氧等新材料的应用，现在电子霓虹灯电源已基本上克服了上述存在的各种缺陷，更由于节能（功率因数为0.9～接近于1）、重量约比漏磁式霓虹灯电源轻4倍左右、体积减小1/3、寿命长、具有灯管开路和短路的全自动保护功能及亮度不随输入市电电压变化而改变等优点而越来越受广告商家的喜爱。
环氧树脂通常是在呈液体的状态下，经常温或加热进行固化，达到最终的使用目的：作为一种液态体系的环氧树脂固化后对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度，介电性能和散热性优异，收缩率小，硬度高，柔韧性较好等特点。因此，它在电子、电气、机械制造和航空航天等工业领域中具有十分重要的作用，已成为各工业领域中不可缺少的基础材料。
2 环氧树脂在霓虹灯电源中的应用
2.1 环氧树脂在电子式霓虹灯电源高压包的应用
电子霓虹灯电源高压包工作时因为漏感大、温度极高、其尖峰电压>1000V，且电子霓虹灯电源输出端的空载电压高达十几kV。因此，对电子霓虹灯电源高压包（高低压绕组间）的散热降温及接地间的绝缘强度有特别高的要求。为了增强电源高压包的绝缘强度和提高产品可靠性，电子霓虹灯电源高压包绝缘结构必须采用高温环氧树脂来灌注绕组，因为高温环氧树脂材料在常温下为低粘度液体，有良好的流动性和快速固化性能，高压包采用浸渍处理，能快速完成电源的绝缘处理技术。在灌封环氧树脂时，应首先对环氧A料预热，经过预热后的环氧A料其自身的粘度会有所降低，方便脱泡和灌封，使其水份在预热的过程中得到排除。然后对环氧树脂严格按规定比例（环氧树脂与固化剂比例范围为100:30）调配环氧，用搅拌机搅拌5～10分钟，搅拌调配好的环氧倒入高低压绕组需灌封位置，灌注厚度大于3mm。对灌封好的高压包放进抽真空箱，关好真空箱门，然后关闭放气阀门，开通抽气阀门，接通电源观察真空表指针运转情况，当真空表针指示在（－0.095～－0.1）之间,维持30分钟时间后停止真空泵运行,然后关闭抽气阀门. 缓慢开通放气阀门，使真空表针缓慢回复原位，注意放气过程不要瞬间开大阀门，防止气流对高低压绕组产生冲击，便能有效地消灭气泡。再把已经过抽真空处理的高压包放进恒温箱施加85℃温度进行加热4个小时以上，促进其固化效果并减少固化时间。当然，相应的热量也会在此时释放出来。但反应太热也会因为温度过高而导致释放时间不够，以致绝缘体受到损坏，同时较强的内应力也会在灌封料与漆包线、骨架中产生，使绝缘结构开裂和变形，达不到绝缘的效果，这是高温环氧树脂灌封工艺在电子霓虹灯电源高压包应用中必须注意的问题。
2.2 环氧树脂在电子式霓虹灯电源低压部份的应用
电子霓虹灯电源一般在室外使用，产品安装室外容易受到日晒雨淋，影响电子元器件使用性能，造成严重质量和安全隐患，且大功率三极管、电解电容器和固定电阻器等电子元器件工作时温度高会降低其使用性能甚至损坏。因此，对电子霓虹灯电源的电子元器件密封防水和散热降温要求显得特别重要。而环氧树脂固化后对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度，介电性能和散热性优异，收缩率小，硬度高，柔韧性较好等特点恰好弥补上述存在的不足。所以，环氧树脂在电子霓虹灯电源低压部份应用同样重要。通过应用环氧灌封材料能极大地满足大功率三极管、电解电容器和固定电阻器等电子元器件对散热的要求，既保证器件的可靠性，也兼顾生产成本。具体应用是先对环氧树脂A料预热，经过预热后的环氧A料其自身的粘度会有所降低，方便脱泡和灌封，使其水份在预热的过程中得到排除。然后对环氧树脂严格按规定比例（环氧树脂与固化剂比例范围为5:1）调配环氧，用搅拌机搅拌5～10分钟，搅拌调配好的环氧倒入电子霓虹灯电源低压部份需灌封位置（为了节省成本，可以在低压部份填充一些直径在1～2mm之间的石英砂，填充石英砂高度不得高于电子元器件高度），灌注厚度以覆盖电源低压部份的电子元器件为宜。除了上述几个环节外，还要注意环境温度，如果固化温度较低会造成固化时间过长或环氧不固化，则生产周期相应延长，环氧树脂会在这过程中分层，填充剂下沉，表面因固化时上下层收缩差异而开裂，这时应适当添加一些催干剂，保证环氧树脂能在12～14小时固化。
3 结语
综上所述，进入21世纪后，人类逐渐把追求过渡到了绿色环保照明，在电子霓虹灯电源中运用了环氧树脂等环保新材料，对减少环境污染、电磁干扰、提高功率因素和亮度及可靠性方面做出相应的改进，节能环保型霓虹灯电子电源乃大势所趋，提高了霓虹灯电源的整体质量水平，降低了生产成本，增强了霓虹灯电源等产品在未来市场中的竞争力。
参考文献
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作者单位
广东省广州市510630
