拆机大赛截止日最后一天再发一个参赛作品，重达50多斤的大家伙。
这个东西应该很少人见过，是实验室专用设备，用来给大功率的氙气灯提供电源。多大功率的氙气灯？千瓦级的！一般常见的汽车上大灯升级用的氙灯35瓦就已经亮瞎了，再大就违法了，千瓦级的有多亮？嗯，你肯定不能用肉眼直接看。。。
这个电源很老了，是80年代中期的产品，所以没有使用开关电源而是用了传统的工频变压器。由于是用传统工频变压器工作的，所以这家伙的重量很大，至少有五十斤，搬起来很累人，等一下看看这个庞然大物的里面。
氙灯（上图）是利用高压氙气放电而发光的灯，它是二战期间的纳粹德国发明的，已经有70年历史了。氙气放电灯的特点是，亮度可以做到非常高，颜色非常“白”（也就是色谱很接近太阳光，“白”是人眼的感觉）。其
连续光谱部分的光谱分布几乎与灯输入功率变化无关，在寿命期内光谱能量分布也几乎不变，也就是说氙灯的”颜色“非常稳定。而且其光、电参数一致性好，工作状态受外界条件变化的影响小。氙灯一经燃点，几乎是瞬时即可达到稳定的光输出；灯灭后，可瞬间再点燃，没有“不应期”。这些特点比常见的气体放电光源比如日光灯、节能灯、高压钠灯、高压汞灯灯都好得多。另外氙灯的发光效率也很高。所以氙灯在强光源上得到了广泛的应用。大功率探照灯、体育场机场广场等大面积照明、电影放映光源、超亮汽车大灯、光学仪器光源以及激光器激励等等都在广泛使用氙气放电灯。
氙灯都是工作在直流电压下，所以驱动它比一般的日光灯等其他气体放电灯要复杂。氙气放电灯分为两大类，一类是脉冲放电式氙气灯，常见的照相机闪光灯就是这种，工作电压在几百伏，需要几千伏的高压来触发引燃，脉冲模式的氙气灯只能短时间发光，发光时间太长会烧毁，所以都是用作闪光灯。另一类是氙气电弧放电灯，这种氙灯的工作电压在几十伏，一般是75±15V，需要用几百伏的高压来触发引燃，一旦触发即可连续工作，所以这种氙灯适合于用作照明、电影放映等持续光源。
氙灯和其他气体放电灯一样，都具有非线性负阻特性，也就是点燃之后其电流增加两端的电压反而下降，在固定电压供电的情况下会发生正反馈使功率越来越大 ，很快就会失控而烧毁。所以氙灯和日光灯灯其他气体放电灯一样，也需要镇流器来限制点燃后的工作电流，使其稳定工作，避免因电流失控而烧毁，常见的汽车氙灯也是需要镇流器才能工作的。
而我们今天要拆的这个东西本质上就是一个大功率氙灯的镇流器，但是由于它是在实验室中为光化学反应实验中提供光源的设备，所以要求氙灯的功率必须是可控变化的，要连续可调，而且需要设定以后氙灯的功率必须是十分精确稳定的，所以其结构要比普通的氙灯镇流器复杂多了。
氙灯的镇流器和普通日光灯的镇流器一样，也需要提供两个功能，一个是启动触发所需的高压，另外一个是一旦启动点燃后给灯提供一个预先设定限制的恒定电流。我们要拆的这个氙灯电源也不例外，不过它的高压触发部分是靠一个外接高压发生器来实现，这个氙灯电源本身只负责提供氙灯稳定工作时的恒定电流，而且因为实验仪器的要求，这个恒定电流必须是连续可调的。
怎么样实现可调的恒定电流呢？其实恒流的原理是非常简单的。见下面这个我手绘的示意图，
图中RL是负载，也就是我们的氙灯，这个负载电阻不是固定的而是会自行变化的，它串联一个可变电阻Rv，然后接在电源上。我们只需要随时监测这个串联电路中的电流，然后来调整可变电阻Rv的大小就能保持电路中电流的恒定。当然，实际使用中我们不可能雇一个人来拧那个可变电阻，不仅是太累了，而且人的反应速度太慢根本无法胜任调整可变电阻的的工作。所以实际上这个调整可变电阻的工作是由一个电路自动实现的。
在实际的自动恒流控制电路中，并不是使用真的可变电阻来拧的，而是利用三极管最基本的电流放大特性，把三极管用作可变电阻，然后只需要通过一个串联取样电阻来测量当前电路中的电流值，就可以利用一个反馈放大控制电路来自动控制三极管的开闭程度从而改变三极管的等效电阻，就实现了相当于自动调整可变电阻来实现恒流的闭环控制过程了。
下面就是我实际测量分析该机画出的其等效电路框图。其实其电路结构是非常简单的，虽然其实际的物理结构看起来很复杂：
上图中交流电源先进入一个大功率变压器变成较低电压（90V左右）的与插座电源隔离的交流电，然后经过一个桥式整流器变成脉动直流，随后是用一个大电感L和一个大电解电容来滤波变成稳定的直流电。接着就是相当于可变电阻的大功率三极管了，因为这个机器所需控制的氙灯的功率很大，所以三极管的功率也很大，实际上单个三极管无法胜任，需要十几个大功率金属封装的三极管并联工作才行。这些大功率三极管是由恒流放大控制电路来控制的，以调整其等效电阻来控制电路中的电流，恒流放电控制电路通过取样电阻监测电路中的电流，实现闭环反馈控制。这些东西之后就是我们的负载氙灯Xe了，它上面安装了串联的电流表和并联的电压表来显示氙灯的工作状态。
由于大功率三极管相当于一个可变电阻串联在氙灯电路中，所以其工作时会产生大量的热量，我们的氙灯是千瓦级的，所以负责恒流的三极管的发热也是很可观的。为了有效散热保证正常工作，这些大功率三极管需要用水冷强制散热。
电路原理分析完了，就是这么简单。下面开拆。
先看一下铭牌，PRA M301-PS，Made in Canada，加拿大光化学研究联合公司生产，该公司位于加拿大安大略省的伦敦市：
首先是外形，前后面：
前面板上，这是氙灯的工作电压指示，右下角的MODULATION是氙灯亮度调制信号，可以从这里输入控制信号来控制氙灯的功率和亮度：
下图中上面这个东西是机器的工作时间记录器，会自动记录累计工作小时数，精确到0.1小时，下面的则是人工调节电流设定值的旋钮，连接到机内一个线绕电位器上：
右侧的这个表是氙灯的工作电流表，下面则是主电源开关、电源指示灯、氙灯启动触发按钮和过热报警指示灯：
机箱后面也很简单，这是电源输入接口和保险丝，可以在机器内设定选择使用220V或者110V交流电工作：
这个STARTER是外接启动高压发生器的接口：
这是接氙灯的电流输出端，直流的，接线柱非常粗，因为工作时电流可高达50安。两个接线柱中间是接地端：
这是散热风扇：
下面就是传说中的水冷系统的进出水口了，用来提供冷却水给大功率三极管散热的，进出水管上面有不少水垢，说明它所在的实验室的自来水水质较硬：
待续。。。。。。
