专利名称：一种脉冲氙灯放电过程模拟电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于模拟电路，具体涉及一种脉冲氙灯放电过程模拟电路。
背景技术：
脉冲氙灯作为大功率辐射光源，在脉冲氙灯的配套驱动电源强电流作用下能瞬时 发出强烈的光，配套电源的输出工作电压就通过脉冲氙灯的发光过程完成放电。而在对配 套电源进行功能和性能测试时必须使用脉冲氙灯，特别是在对大批量配套电源进行考核时 需要长时间、反复使用脉冲氙灯，这对脉冲氙灯是一种寿命损耗，而且在出现闪光漏闪时不 好定位是配套电源故障还是脉冲氙灯故障。另外，脉冲氙灯作为配套电源的放电负载价格 昂贵，而且工作时发出强烈的光，容易对人眼造成伤害。
发明内容本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种脉冲氙灯放电过程模拟电 路。 本实用新型是这样实现的一种脉冲氙灯放电过程模拟电路，该脉冲氙灯放电过 程模拟电路与脉冲氙灯配套电源连接，脉冲氙灯配套电源产生的触发信号依次通过分压电 路、整形电路、放大电路后输送给绝缘栅双极型晶体管的栅极，脉冲氙灯配套电源的放电电 压通过绝缘栅双极型晶体管的漏源极加载在放电电阻RS的两端，绝缘栅双极型晶体管的 漏源极的通断受触发信号控制。 如上所述的一种脉冲氙灯放电过程模拟电路，其中，所述的分压电路由两个电阻 并联形成。 如上所述的一种脉冲氤灯放电过程模拟电路，其中，所述的整形电路包括施密特 触发器4093，该施密特触发器4093的电源端与工作电压相连，施密特触发器4093的信号 输入端通过电阻R3与分压电路的输出端连接，施密特触发器4093的信号输出端通过电阻 R4与单稳态触发器4098的信号引脚4连接，单稳态触发器4098的引脚5和引脚3均与工 作电压相连，单稳态触发器4098的引脚1与地连接，单稳态触发器4098的引脚2通过电阻 R5与引脚3连接，单稳态触发器4098的引脚2还通过电容Cl与引脚1连接，单稳态触发 器4098的引脚6与放大电路连接，所述的单稳态触发器4098的引脚16与工作电压连接， 单稳态触发器4098的引脚8与地连接。 如上所述的一种脉冲氤灯放电过程模拟电路，其中，所述的整形电路包括施密特 触发器4093，该施密特触发器4093的电源端与工作电压相连，施密特触发器4093的信号输 入端通过电阻R3与分压电路的输出端连接，施密特触发器4093的信号输出端通过电阻R4 与单稳态触发器4098的信号引脚12连接，单稳态触发器4098的引脚11和引脚13均与工 作电压相连，单稳态触发器4098的引脚15与地连接，单稳态触发器4098的引脚14通过电 阻R5与引脚13连接，单稳态触发器4098的引脚14还通过电容C1与引脚15连接，单稳态 触发器4098的引脚10与放大电路连接，所述的单稳态触发器4098的引脚16与工作电压连接，单稳态触发器4098的引脚8与地连接。。 如上所述的一种脉冲氙灯放电过程模拟电路，其中，所述的放大电路包括NPN型 三极管Q1，三极管Q1的基极通过电阻R6与整形电路的输出端连接，三极管Q1的集电极与 工作电压相连，三极管Q1的射极通过电阻R7与地连接，三极管Q1的射极还与绝缘栅双极 型晶体管的栅极连接。 如上所述的一种脉冲氙灯放电过程模拟电路，其中，绝缘栅双极型晶体管的栅极 与三极管Ql的射极连接，绝缘栅双极型晶体管的源极与放电电阻RS连接，绝缘栅双极型晶 体管的地端和漏极均与地连接。 如上所述的一种脉冲氤灯放电过程模拟电路，其中，所述的放电电阻RS的一端与 绝缘栅双极型晶体管的源极连接，另一端与脉冲氙灯配套电源的放电电压输出端连接，放 电电阻RS由两个阻值为4Q 、功率为300W的大电阻并联组成。 本实用新型提供了一种脉冲氙灯放电过程模拟电路，利用本实用新型对脉冲氙灯 配套电源进行功能或性能测试时作为电子模拟负载，代替脉冲氙灯完成对配套电源的放电 过程，在保证与脉冲氙灯作为放电负载时同样的放电效果的同时节省了脉冲氙灯的损耗， 大大降低了成本，延长了使用寿命，可靠性、维修性均得到提高，而且免除了脉冲氙灯发光 时带来的光污染。
图1是本实用新型电路的工作原理示意图； 图2是图1的电路图； 图3是脉冲氙灯放电特性曲线图； 图4是图2电路的放电特性曲线图。 图中1.分压电路、2.整形电路、3.放大电路。
具体实施方式下面结合具体实施方式
对本实用新型作具体说明。 如图1所示，脉冲氤灯配套电源的输出工作电压通过放电电组RS与IGBT进行 放电，但何时放电由IGBT的控制端来控制。IGBT的开启电压为5V士1V，集射截止电流为 0. 5mA，因此需要将配套电源的输出触发电压信号(128v)进行分压、整形以及电流放大来 驱动IGBT，当配套电源输出放电触发信号时IGBT导通，配套电源的输出工作电压(360V)就 通过IBGT的集射极、放电电阻进行放电，放电时间由整形电路中单稳态触发器的外接阻容 元件来调节。 图2示出了本发明放电方法的一种具体实施方式
的电路图。如图2所示，本电路 包括分压电阻Rl/R2、一个施密特触发器Ul (4093)、一个单稳态触发器U2 (4098)、一个三极 管Q1(NPN)、一个晶体管(IGBT)、放电电阻RS以及各集成电路的外接阻容元件。电阻Rl与 R2并联，其阻值比约为10 : 1，使得触发器Q1的输入信号工作在10V左右(供电电源为 15V) ，Rl的阻值应使触发器Q1的输入工作电流在安全范围内即可。配套电源的放电触发信 号经分压后经输入电阻R3进入触发器Ql的2脚，经触发器Ql整形后变成反向方波信号。 触发器Ql输出端(3管脚)经输入电阻R4与单稳态触发器Q2的4脚相连，单稳态触发器Q2输出为一正向脉冲方波，脉冲宽度由外接电阻R5与电容C1来确定，约为10ms。单稳态 触发器Q2输出端(6脚)经电阻R6与三极管Ql的基极相连，三极管Ql的射极与IGBT的 栅极(3脚)相连。三极管Ql作用为电流放大，IGBT平时工作在截至状态，当经三极管Ql 电流放大的正向脉冲信号输入到IGBT的栅极时IGBT导通。 脉冲氙灯配套电源的输出工作电压平时加载在放电电阻RS和IGBT的集射极(1、 2管脚之间)上。放电电阻RS根据配套电源的输出工作电压和放电电流来进行选取，输 出工作电压约为360V，放电电流约为200A，触发信号的频率最大为1. 25Hz，脉冲宽度约为 6. 4ms，加载在放电电阻上的峰值功率约为576W。放电电阻RS可由两个阻值为4 Q 、功率为 300W的大电阻并联组成，平均每个电阻承受的功率为288W。当IGBT导通时，配套电源的输 出工作电压经过放电电阻RS放电，放电曲线如图4所示，与脉冲氙灯作为负载时的放电曲 线(如图3所示)相当。 作为本实用新型的一种具体实施方式
，一种脉冲氙灯放电过程模拟电路，该脉冲
氙灯放电过程模拟电路与脉冲氙灯配套电源连接，脉冲氙灯配套电源产生的触发信号依次
通过分压电路1、整形电路2、放大电路3后输送给绝缘栅双极型晶体管的栅极，脉冲氙灯配
套电源的放电电压通过绝缘栅双极型晶体管的漏源极加载在放电电阻RS的两端，绝缘栅
双极型晶体管的漏源极的通断受触发信号控制。 所述的分压电路1由两个电阻并联形成。 所述的整形电路2包括施密特触发器4093，该施密特触发器4093的电源极与工作 电压相连，施密特触发器4093的信号输入端通过电阻R3与分压电路的输出端连接，施密特 触发器4093的信号输出端通过电阻R4与单稳态触发器4098的引脚4连接，单稳态触发器 4098的引脚5和引脚3均与工作电压相连，单稳态触发器4098的引脚1通过电容Cl与地 连接，单稳态触发器4098的引脚2通过电阻R5与引脚3连接，单稳态触发器4098的引脚6 与放大电路连接。所述的施密特触发器4093包括4个相同的功能模块，本领域的技术人员 可以任意选用其中的一个。所述的单稳态触发器4098包括两个相同的功能模块，本领域的 技术人员可以任意选用其中的一个，两个功能模块的引脚对应关系是，引脚1与引脚15对 应，引脚2与引脚14对应，引脚3与引脚13对应，引脚4与引脚12对应，引脚5与引脚11 对应，引脚6与引脚IO对应。 所述的放大电路3包括NPN型三极管Ql，三极管Ql的基极通过电阻R6与整形电 路的输出端连接，三极管Q1的集电极与工作电压相连，三极管Q1的射极通过电阻R7与地 连接，三极管Ql的射极还与绝缘栅双极型晶体管的栅极连接。所述的绝缘栅双极型晶体管的栅极与三极管Ql的射极连接，绝缘栅双极型晶体
管的源极与放电电阻RS连接，绝缘栅双极型晶体管的地端和漏极均与地连接。 所述的放电电阻RS的一端与绝缘栅双极型晶体管的源极连接，另一端与脉冲氙
灯配套电源的放电电压输出端连接，放电电阻RS由由两个阻值为4 Q 、功率为300W的大电
阻并联组成。 上述各个电路器件的参数分别如下 电阻R1:10MQ 电阻R2:1MQ 电阻R3、R4、R6 :1KQ[0031] 电阻R5:510KQ 电阻R7:10KQ 电容Cl :0. luF 施密特触发器U1 :CC4093 单稳态触发器U2 :CC4098 三极管Ql :NPN 绝缘栅双极型晶体管IGBT :G80N60 放电电阻RS :两个4Q/300W并联。
权利要求一种脉冲氙灯放电过程模拟电路，其特征在于该脉冲氙灯放电过程模拟电路与脉冲氙灯配套电源连接，脉冲氙灯配套电源产生的触发信号依次通过分压电路、整形电路、放大电路后输送给绝缘栅双极型晶体管的栅极，脉冲氙灯配套电源的放电电压通过绝缘栅双极型晶体管的漏源极加载在放电电阻RS的两端，绝缘栅双极型晶体管的漏源极的通断受触发信号控制。
2. 如权利要求1所述的一种脉冲氙灯放电过程模拟电路，其特征在于所述的分压电 路由两个电阻并联形成。
3. 如权利要求2所述的一种脉冲氙灯放电过程模拟电路，其特征在于所述的整形电路包括施密特触发器4093，该施密特触发器4093的电源端与工作电压相连，施密特触发器 4093的信号输入端通过电阻R3与分压电路的输出端连接，施密特触发器4093的信号输出 端通过电阻R4与单稳态触发器4098的信号引脚4连接，单稳态触发器4098的引脚5和引 脚3均与工作电压相连，单稳态触发器4098的引脚1与地连接，单稳态触发器4098的引脚 2通过电阻R5与引脚3连接，单稳态触发器4098的引脚2还通过电容Cl与引脚1连接，单 稳态触发器4098的引脚6与放大电路连接，所述的单稳态触发器4098的引脚16与工作电 压连接，单稳态触发器4098的引脚8与地连接。
4. 如权利要求2所述的一种脉冲氙灯放电过程模拟电路，其特征在于所述的整形电 路包括施密特触发器4093，该施密特触发器4093的电源端与工作电压相连，施密特触发器 4093的信号输入端通过电阻R3与分压电路的输出端连接，施密特触发器4093的信号输出 端通过电阻R4与单稳态触发器4098的信号引脚12连接，单稳态触发器4098的引脚11和 引脚13均与工作电压相连，单稳态触发器4098的引脚15与地连接，单稳态触发器4098的 引脚14通过电阻R5与引脚13连接，单稳态触发器4098的引脚14还通过电容Cl与引脚 15连接，单稳态触发器4098的引脚10与放大电路连接，所述的单稳态触发器4098的引脚 16与工作电压连接，单稳态触发器4098的引脚8与地连接。
5. 如权利要求3或4所述的一种脉冲氙灯放电过程模拟电路，其特征在于所述的放 大电路包括NPN型三极管Ql，三极管Ql的基极通过电阻R6与整形电路的输出端连接，三极 管Q1的集电极与工作电压相连，三极管Q1的射极通过电阻R7与地连接，三极管Q1的射极 还与绝缘栅双极型晶体管的栅极连接。
6. 如权利要求5所述的一种脉冲氙灯放电过程模拟电路，其特征在于绝缘栅双极型 晶体管的栅极与三极管Ql的射极连接，绝缘栅双极型晶体管的源极与放电电阻RS连接，绝 缘栅双极型晶体管的地端和漏极均与地连接。
7. 如权利要求6所述的一种脉冲氙灯放电过程模拟电路，其特征在于所述的放电电 阻RS的一端与绝缘栅双极型晶体管的源极连接，另一端与脉冲氙灯配套电源的放电电压 输出端连接，放电电阻RS由两个阻值为4Q 、功率为300W的大电阻并联组成。
专利摘要本实用新型属于模拟电路，具体涉及一种脉冲氙灯放电过程模拟电路。一种脉冲氙灯放电过程模拟电路，该脉冲氙灯放电过程模拟电路与脉冲氙灯配套电源连接，脉冲氙灯配套电源产生的触发信号依次通过分压电路、整形电路、放大电路后输送给绝缘栅双极型晶体管的栅极，脉冲氙灯配套电源的放电电压通过绝缘栅双极型晶体管的漏源极加载在放电电阻RS的两端，绝缘栅双极型晶体管的漏源极的通断受触发信号控制。利用本实用新型对脉冲氙灯配套电源进行功能或性能测试时作为电子模拟负载，在保证与脉冲氙灯作为放电负载时同样的放电效果的同时节省了脉冲氙灯的损耗，大大降低了成本，延长了使用寿命，可靠性、维修性均得到提高。
文档编号G01R31/40GK201540312SQ200920279070
公开日2010年8月4日 申请日期2009年11月6日 优先权日2009年11月6日
发明者吴磊, 张爱珍, 王建成, 郑烨 申请人:中国航天科工集团第三研究院第八三五八研究所