脉冲氙灯仿真测试电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及脉冲氙灯应用领域，特别是一种用于脉冲氙灯仿真测试的电路。
技术背景
[0002]脉冲氙灯是一种电脉冲激励气体放电光源。由于脉冲氙灯结构简单，发光效率高，光谱范围宽，发光强度大等优点，在高速摄影、激光器泵浦、检测仪器等领域都有很重要的应用。但是由于脉冲氙灯工作原理复杂，受工作电路的影响很大，因此用一般电容电感组成的放电电路中，很难获得脉冲宽度和脉冲峰值同时符合工作条件的电路。一般脉冲氙灯测试电路仅有一只电容、一只电感和充电电源系统组成，为得到所需的放电脉宽和峰值，须反复调整电感量与电容量，同时还要不断充电电压以产生所需的电流峰值，不仅耗时耗力，还限制了脉冲氙灯的尺寸和放电参数。
【发明内容】
[0003]本发明解决的问题是提供一种脉冲氙灯仿真测试电路，一个具有控制脉冲宽度同时具有自动调节电流脉冲峰值的电路。
[0004]本发明的技术解决方案如下:
[0005]一种脉冲氙灯仿真测试电路，其特点在于，包括高压电源、主放电电路、预电离电路、峰值检测电路、反馈电路和控制电路，所述的高压电压的输出端接到主放电电路的输入端，该主放电电路的第一输出端接到脉冲氙灯的相应电极，预电离电路的输出端接到脉冲氙灯的相应电极，所述的主放电电路的第二输出端接峰值检测电路的输入端，该峰值检测电路的输出端接反馈电路的输入端，反馈电路的输出端接控制电路的输入端，控制电路的输出端接高压电源的控制端；
[0006]其中，所述的主放电电路控制电流脉冲宽度和频率；所述的预电离电路预先设定电流脉冲峰值和宽度，所述的峰值检测电路从脉冲氙灯的主放电电路中提取电流脉冲峰值并保持；所述的反馈电路比较预设峰值电流与实际峰值电流，并将所得信号输入控制电路；所述的控制电路控制主放电电路的电压，从而调整电流峰值的大小。
[0007]所述的高压电源，包括接市电的三端插头、保险丝Fl、第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、第八二极管D8、第九二极管D9、第十二极管D10、第i^一二极管D11、第十二二极管D12、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一 IGBT开关Q1、第二 IGBT开关Q2和第一变压器Tl ;具体连接关系如下:
[0008]所述的三端插头的第一端口接保险丝Fl的一端，保险丝Fl的另一端分别与第一电容Cl和第一电感LI的一端相连，所述的三端插头的第二端口分别与第一电容Cl的另一端、第二电感L2的一端相连，所述的第一电感LI的另一端接第一二极管Dl的正极，第二电感L2的另一端接第三二极管D3的正极；第二电容C2的一端接第一二极管Dl的正极，第三电容C3的一端接第三二极管D3的正极；第二电容C2的另一端、第三电容C3的另一端共同接三端插头的第三端口 ；第一二极管Dl正极接第二二极管D2的负极，第一二极管Dl的负极接第三二极管D3的负极，第三二极管D3正极的接第四二极管D4的负极，第四二极管D4的正极接第二二极管D2的正极；第三二极管D3的负极连第一 IGBT开关Ql的集电极，第四二极管D4的正极连第二 IGBT开关Q2的发射极；第四电容C4、第五电容C5、第一电阻Rl并联，且一端连第二极管D3的负极，另一端连第四二极管D4的负极；
[0009]所述的第一 IGBT开关Ql的栅极接第二电阻R2的一端、发射极接第二电阻R2的另一端；第二 IGBT开关Q2的集电极接第一 IGBT开关Ql的发射极，第二 IGBT开关Q2的栅极接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端接第二 IGBT开关Q2的发射极；第三电感L3的一端接第一 IGBT开关Ql的发射极，第三电感L3的另一端接第一变压器Tl的第一端口，第一变压器Tl的第二端口分别与第六电容C6、第七电容C7的一端相连，该第六电容C6的另一端接第一 IGBT开关Ql的集电极，第七电容C7的另一端接第二 IGBT开关Q2的发射极；
[0010]所述的第六二极管D6的负极接第七二极管D7的正极，第六二极管D6的正极接第五二极管D5的负极，第七二极管D7的负极接第八二极管D8的正极；第十二极管DlO的负极接第i^一二极管Dll的正极，第十二极管DlO的正极接第九二极管D9的负极，第^^一二极管Dll的负极接第十二二极管D12的正极；第九二极管D9的正极接第五二极管D5的正极，第i^一二极管Dll的正极接第七二极管D7的正极，第十二二极管D12的负极接第八二极管D8的负极；
[0011 ] 所述的第一变压器Tl第三端口接第十二二极管D12的正极，变压器的第四端口接第八二极管D8的正极，变压器的第五端口接第六二极管D6的正极，变压器的第六端口接第十二极管DlO的正极；
[0012]所述的第十四电阻R4的一端接第十二二极管D12的负极，第十四电阻R4的另一端接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端接第三IGBT开关Q3的集电极；第五电阻R5的一端接第五二极管D5的正极，第五电阻R5的另一端接第四IGBT开关Q4的发射极。
[0013]所述的主放电电路，包括储能电容C8、第三IGBT开关Q3、第四IGBT开关Q4、方波信号发生器(U4)、第二 IGBT驱动电路U2、第三IGBT驱动电路U3和第一反相器Ul ;具体连接关系如下:
[0014]储能电容C8 —端接第三IGBT开关Q3的集电极，储能电容C8的另一端接脉冲氙灯的负极；
[0015]所述的脉冲氙灯L的正极分别与所述的第三IGBT开关Q3的发射极、第四IGBT开关Q4的集电极相连，该第四IGBT开关Q4的发射极接脉冲氙灯L的负极，脉冲氙灯L的负极接地；
[0016]所述的方波信号发生器的输出端分别与所述的第三IGBT驱动电路U3的输入端、第一反相器Ul的输入端相连，所述的第三IGBT驱动电路U3的输出端接第三IGBT开关Q3的栅极，第一反相器Ul的输出端接第二 IGBT驱动电路U2的输入端，该第二 IGBT驱动电路U2的输出端接第四IGBT开关Q4的栅极。
[0017]所述的第二 IGBT驱动电路U2或第三IGBT驱动电路U3均包括IGBT驱动芯片KE106、第九电容C9、第十电容C10、第^^一电容C11、第十二电容C12、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9，第十电阻R10、第十三二极管D13、第十四稳压管D14，具体连接关系如下:
[0018]IGBT驱动芯片KE106的第一端口连接信号输入，第三端口接第九电容C9，该第九电容C9的另一端接地，；KE106的第四端口接地，第八端口接第i^一电阻Rll的一端，该第i^一电阻Rl I的另一端接Vcc ；KE106的第九端口接第i^一电容Cl I的一端，KE106的第十四端口接第十电容ClO的一端，KE106的第十六端口接第^^一电容Cll的另一端、第十电容ClO的另一端；第九电阻R9的一端接KE106的第十六端口，第九电阻的另一端接IGBT的发射极；KE106的第十端口接第八电阻R8的一端，KE106的第^^一端口接电阻R7的一端，第七电阻R7的另一端、第八电阻R8的另一端接IGBT的栅极；第六电阻R6的一端接KE106的第十五端口，该电阻的另一端接第十三二极管D13的正极；第十三二极管D13的负极接IGBT的集电极；KE106的第十二端口接Vcc、第十三端口接地；第十四稳压管D14的负极接KE106的第十五端口、正极接IGBT的发射极；第十电阻RlO —端接IGBT的栅极，该电阻的另一端接IGBT的发射极；第十三电容C13 —端接IGBT的发射极，另一端接地；第十四电容C14 一端接IGBT的发射极，另一端接Vcc ;第十二电容C12 —端接Vcc，另一端接地。
[0019]所述的预电离电路包括电源BT、第十八电阻R18、第十七二极管D17、第十七电容C17、气体开关Kl和第二变压器T2，具体连接关系如下:
[0020]所述的电源BT的正极接第十八电阻R18的一端，该第十八电阻R18的另一端接第十七二极管D17的正极，该第十七二极管D17的负极接脉冲氙灯L的正极；
[0021]所述的气体开关Kl的正极接第十七二极管D