一种大功率氙灯的控制方法与流程

文档序号:13336326阅读:289来源:国知局

本发明涉一种大功率氙灯电源的助燃电压电路,属于开关电源技术领域。

技术背景

氙灯光谱波长覆盖200nm至2000nm范围,接近太阳的连续光谱,在可见光区域其色温在5500-6200k,显色性极高,被广泛用在舞台灯光、影视照明、人工太阳、光谱测试系统等领域。由于氙灯属于高强度气体放电灯,要点燃氙灯,需要对氙灯施加一定的工作条件,这些条件依次是:一是施加使氙灯产生辉光放电的高压脉冲;二是施加使氙灯由辉光放电过渡到弧光放电的瞬间大能量辅助电压;三是提供氙灯正常工作的恒流电源;四是在灯点燃后停止触发器和辅助中压产生电路工作。这四个条件在点燃灯的过程依次实施,这个过程包含了灯点燃瞬间的剧烈变化过程的控制,也包括了灯点燃后稳定工作的控制,它们之间相互联系、密不可分。本发明所解决的就是点燃过程的大能量辅助电压产生方法,本方法运用于大功率氙灯电源上,作为氙灯电源的辅助高压部分。



技术实现要素:

本发明提供一种所用器件少,成本低,可靠性高大功率氙灯的控制方法。

一种大功率氙灯的控制方法,由控制电路和助燃电压产生电路,所述助燃电压产生电路包括pwa控制器、反激式变压器和滤波电容组成,运用在舞台氙灯电源中,对控制辅助电源的工作状态进行控制,使辅助电源工作或关闭。

进一步地,所述控制电路控制助燃电压产生电路的供电。

进一步地,所述滤波电容为两只2700uf/160v大容量高压电容并联组成。

进一步地,所述控制电路与检测电路相连接,在预备状态时开启辅助电源。如果执行灯点操作之后,电源的检测电路对灯的点燃作出判断,如果灯已经点亮,控制电路将关闭助燃电压产生电路,使其不向负载供电,并得到保护。

进一步地,所述pwm控制器在充电过程工作在恒流模式,当充电电压达到设定值后,转换为恒压工作模式。反激电源部分在控制电路的控制下工作,当电源开启工作时,pwm芯片开始工作在恒流模式,输出电压线性增长;到达设定工作电压后,pwm芯片工作在恒压模式,维持输出电压恒定。

具体实施方法

本发明提供一种大功率氙灯助燃电压电路,包括控制电路和助燃电压产生电路,所述助燃电压产生电路pwa控制器、反激式变压器和滤波电容组成,运用在舞台氙灯电源中,对控制辅助电源的工作状态进行控制,使辅助电源工作或关闭。所述pwm控制器在充电过程工作在恒流模式,当充电电压达到设定值后,转换为恒压工作模式。反激电源部分在控制电路的控制下工作,当电源开启工作时,pwm芯片开始工作在恒流模式,输出电压线性增长;到达设定工作电压后,pwm芯片工作在恒压模式,维持输出电压恒定。

为实施以上目的,本电路采取以下具体连接方式:

1.辅助电压控制电路d1、d2阴极与r2一端连接,r2的另一端与r3的一端与三极管q1基极相连,r3的另一端接地,三极管q1发射极接地;场效应管q2的栅极、三极管q1的集电极和电阻r4相连,电阻r4的另一端与+5v相连。场效应管q2的源极接地,漏极接继电器ry线圈的一端,继电器ry线圈的另一端接+12v电源。继电器ry的常开触点接保险丝fs的一端,保险丝fs的另一端接主电源的pfc电路的电压输出端。辅助电压控制电路输入电路由二极管d1、d2组成或电路,对输入电平p1和p2形成逻辑或的关系。当点灯预备开关sw处于断开状态时,d2、d3阳极(p2)是高电平,这个高电平通过d2加到三极管q1的基极,因此q1集电极输出低电平,也即场效应管q2栅极是低电平,q2不导通,继电器线包无电流不能吸合而处于常开状态,辅助电压产生电路得不到供电不工作,无辅助电压输出,不能进行点灯触发操作。与此同时,p2这个高电平经过d3加到主电源的pwm控制器使能端,在高电平有效的情况下,关闭主电源pwm控制器的pwm信号输出,主电源的输出回路也无电压输出。当点灯预备开关sw处于闭合状态时,d2阳极(p2)是低电平,三极管q1集电极输出高电平,场效应管q2导通,继电器线包产生电流而吸合,辅助电压产生电路得到供电而工作,对主电源输出回路上的大容量储能滤波电容(c4、c5)进行充电。与此同时,主电源的pwm控制器也产生pwm信号输出,电源的主输出回路有电压输出,辅助电压和主电源回路电压叠加在电源的输出端,这里可以进行点灯触发操作。当点灯触发操作完成,灯被点燃后,状态锁定电路将检测得到电源输出回路电流存在,p1变为高电平,这个高电平加到辅助电压控制电路的d1二极管阴极,通过d1回到三极管q1基极,q1导通,其集电极输出低电平,也即场效应管q2栅极为低电平,q2不导通,继电器ry释放,切断辅助中压产生电路的输入工作电压,辅助中压产生电路停止工作。这就完成了一次点灯过程的所有控制工作。

2.辅助电压产生部分由pwm控制芯片u1(pl3536c)及外围电路、反激变压器t、滤波电容c4、c5等组成。此反激式电源的供电通过前面所述的辅助电压控制电路提供,所需的直流高压(400v)取自控制电路中的继电器固定触点,反激变压器t的主绕组的一端(1)与之连接,主绕组的另一端(3)与pwm控制芯片u1的5、6脚相连接,r9是开关电路上的电流取样电阻,其一端接在u1的cs端,另一端接地,选择适当的电阻值,可使充电电流工作在合理的工作范围,并且充电时间尽量短。r6与r7串联形成电压反馈电路,其中点接到u1的第3脚(fb),r7的另一脚接地,r6的另一脚接变压器t的辅助电压绕组的一端(6),变压器t的辅助电压绕组的另一端(5)接地。r8、d6、c1组成辅助电压整流滤波电路,r8的一端接变压器t的辅助电压绕组的一端(6),另一端接整流二极管d6阳极,滤波电容c1的正极与整流二极管d6阳极连接。r5接在直流高压母线与滤波电容c1的正极之间,作为电路最初启动的供电电路。d8、c4、c5组成次级的滤波和充电储能电路。辅助电源在前级辅助电压控制电路的作用下工作,只要控制电路的继电器吸合,辅助电源得到400v电压就开始工作,开始时工作在恒流充电模式,在c4、c5上的输出电压达到设定值时(120v),控制芯片转换工作方式于恒压模式,输出不再上升,而保持输出电压恒定。



技术特征:

技术总结
本发明提供一种大功率氙灯的控制方法,采用高精度、恒流、原边控制PWM功率开关PL3536C作为电源变换的PWM控制器,在充电过程工作在恒流模式,此阶段输出电压线性上升,当充电电压达到设定值120V后,电路转换为恒压工作模式,使电压保持恒定。本发明具有电路所用器件少,成本低,可靠性高的优点,可广泛应用在大功率氙灯电源上作为的辅助电压产生上。

技术研发人员:周尧
受保护的技术使用者:周尧
技术研发日:2016.06.19
技术公布日:2017.12.29
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