专利名称：超小型氙灯高压模块电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种广泛应用于医疗、汽车工业、照明摄影及军工等方面的超小型氙灯高压模块电源。
背景技术：
现有的脉冲氙灯高压电源产品，一方面存在着供电电压较高，不能在超低的输入 电压下工作((3. 5V)，且控制功能少，使用起来不方便灵活；另一方面存在着体积大、重量 重，待机损耗大，负载的电光转换效率较低，使高压电源产品长期工作的稳定性及可靠性受 到影响。
发明内容鉴于现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种电路设计合理、控制功能多、使 用方便灵活、超低输入电压下工作、可靠性稳定性高的超小型脉冲氙灯高压模块电源。本实用新型为实现上述目的，所采取的技术方案是一种超小型氙灯高压模块电 源，包括封装在壳体内的电源电路，电源电路上焊接有数根引针，其特征在于所述电源电路 包括振荡驱动电路、保护电路、电压提升及稳压电路、功能控制电路、电压反馈电路、触发控制 电路和高压输出电路，所述电压提升及稳压电路分别与保护电路、电压反馈电路及功能控制 电路连接，所述保护电路通过振荡驱动电路与高压输出电路连接，所述电压反馈电路分别与 功能控制电路、保护电路及高压输出电路连接，所述高压输出电路与触发控制电路连接；所述振荡驱动电路中，电容Cl的正极分别接变压器TRF初级线圈Lpl的1端和电 阻Rll的一端，电容Cl的负极接地，变压器TRF初级线圈Lpl的2端接三极管T3的集电极， 变压器TRF反馈线圈Lp2的3端接二极管D3的正极，二极管D3的负极分别接电阻Rll的 另一端和电阻RlO的一端，电阻RlO的另一端接三极管T3的基极，三极管T3的发射极通过 电阻R9与变压器TRF反馈线圈Lp2的4端相连并接地；所述保护电路中，放大器UlA的2脚分别接二极管D2的正极和电阻R4的一端，电 阻R4的另一端接振荡驱动电路中电容Cl的正极，二极管D2的负极接三极管T4的基极和 电阻R5的一端，三极管T4的发射极与电阻R5的另一端相连并接地，三极管T4的集电极接 振荡驱动电路中三极管T3的基极，电阻R7与电容C5并联，其一端分别接放大器UlA的4 脚和电阻R6的一端，其另一端和电容C4的一端相连并接地，电阻R6的另一端接基准输出 端Vref，放大器UlA的5脚分别接电阻R8的一端和电容C4的另一端，电阻R8的另一端接 振荡驱动电路中三极管T3的发射极，放大器UlA的3脚接内部供电端Vcc，放大器UlA的 12脚接地；所述电压提升及稳压电路中，电感Ll的一端接振荡驱动电路中电容Cl的正极，控 制芯片U2的1脚接地，控制芯片U2的3脚分别接二极管Dl的正极和电感Ll的另一端，控 制芯片U2的2脚分别接二极管Dl的负极、电容C3的正极和电阻R3的一端并作为内部供 电端Vcc，基准源U3的1脚和3脚相连，且分别接电容C2的正极、电阻R3的另一端并作为基准输出端Vref，电容C2及电容C3的负极和基准源U3的2脚相连并接地；所述功能控制电路中，三极管Tl的漏极接振荡驱动电路中电容Cl的正极，三极管 Tl的源极分别接输入电压端VIN和电阻Rl的一端，三极管T2的漏极分别接电阻Rl的另一 端和三极管Tl的栅极，三极管T2的栅极接启动控制端CE和电阻R2的一端，三极管T2的 源极接电阻R2的另一端并接地，三极管T8的集电极接内部供电端Vcc，三极管T8的基极 通过电阻R21接充电控制端CHARGE，三极管T8发射极分别接电阻R19和电阻R20的一端， 电阻R20的另一端接地，电阻R19的另一端接二极管D6的正极，二极管D6的负极接保护电 路中三极管T4的基极，放大器UlD的10脚接基准输出端Vref，放大器UlD的13脚分别接 电阻R24和电阻R25的一端、欠压监测端VL0W，电阻R25的另一端接内部供电端Vcc，放大 器UlD的11脚分别接电阻R22和电阻R23的一端、电阻R24的另一端，电阻R18的一端接 内部供电端Vcc，电阻R18的另一端分别接三极管T7的集电极和充电准备端CHAR0K，三极 管T7的基极接电阻R26的一端，三极管T7发射极接地；所述电压反馈电路中，放大器UlB的1脚分别接电阻R15和电阻R16的一端、二极 管D5的正极和功能控制电路中电阻R26的另一端，电阻R16的另一端接内部供电端Vcc，二 极管D5的负极接保护电路中三极管T4的基极，放大器UlB的6脚分别接电阻R17的一端 和调压端C0MB，电阻R17的另一端接地，放大器UlB的7脚分别接电阻R14的一端和二极管 D4的负极，二极管D4的正极接电阻R15的另一端；所述触发控制电路中，三极管T6的集电极接内部供电端Vcc，三极管T6的基极通 过电阻R27接放电控制端FIRE，电阻R28和电阻R30的一端相连并接三极管T6发射极，电 阻R30的另一端分别接电阻R29的一端和晶闸管T5的控制极，电阻R28和电阻R29的另一 端与晶闸管T5的阴极相连并接地，晶闸管T5的阳极分别接电阻R31的一端、电容C8的一 端和二极管DlO的负极，电阻R31的另一端接电阻R32的一端，电容C8的另一端接二极管 D9的正极并作为触发输出端TRIG，二极管DlO的正极和二极管D9的负极相连并接地； 所述高压输出电路中，变压器TRF的次级线圈5端接二极管D7的正极，二极管D7 的负极分别接二极管D8的正极、电阻R13和电容C7的一端、触发控制电路中电阻R32的另 一端，二极管D8的负极接高压输出端V0UT1，电阻R13的另一端分别接电阻R12和电容C6 的一端、电压反馈电路中电阻R14的另一端，变压器TRF的次级线圈Ls的6端分别接电阻 Rl2和电容C6及电容C7的另一端并作为高压输出地HGND ；本实用新型的有益效果是超低的输入电压；使用方便灵活的多种控制功能；待 机损耗小；长期稳定性及可靠性高；外形尺寸小，重量轻，易于PCB安装。
图1为本实用新型壳体的示意图。图2为图1的仰视图。图3为本实用新型的电路连接框图并作为摘要附图。图4为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
如图1、2、3、4所示，超小型氙灯高压模块电源，包括封装在壳体1内的电源电路，电源电路上焊接有数根引针2，电源电路包括振荡驱动电路、保护电路、电压提升及稳压电路、功能控制电路、电压反馈电路、触发控制电路和高压输出电路，电压提升及稳压电路分 别与保护电路、电压反馈电路及功能控制电路连接，保护电路通过振荡驱动电路与高压输 出电路连接，电压反馈电路分别与功能控制电路、保护电路及高压输出电路连接，高压输出 电路与触发控制电路连接；主控制电路采用自激式振荡电路，通过从高压输出及初级电流中获得的采样信 号，控制振荡电路的工作状态，有效降低电磁干扰。增加启动控制开关，降低待机损耗；增加多种控制功能，让使用方便灵活；内部采 用微型电压提升电路，以适应超低的输入电压。输出工作高压与引燃控制的一体化设计，以减小体积。选用低噪声、低温漂、稳定性好的基准及元器件，提高模块电源的长期稳定性。确保输入、输出、控制的各个地间的独立路径，避免相互间串扰；合理的PCB布局； 合理的变压器制作方式等。电源采用金属外壳，并将壳体1接地，有很好的电磁屏蔽作用，提高电源的抗干扰 能力。十四根引针2露于壳体1外，壳体1底面两侧各有七根引针2，一侧的七根引针2 按直流输入电压端VIN、充电准备端CHAR0K、欠压监测端VL0W、触发输出端TRIG、高压输出 地HGND、高压输出端VOUTl及空脚NC顺序排列，另一侧的七根引针2按充电控制端CHARGE、 放电控制端FIRE、基准输出端Vref、输入地GND、高压调节端COMB、空脚NC及启动控制端CE 顺序排列。工作原理供电输入电压VIN通过由三极管Tl和T2及电阻R1、R2组成的启动控 制开关，一方面为振荡驱动电路提供供电电压，另一方面经过由U2、U3、L1等组成的电源提 升及稳压电路，为控制部分提供工作及基准电压。由三极管T3、初级线圈Lpl、反馈线圈Lp2等组成的振荡驱动电路中，输入电压通 过电阻Rll、R12为三极管T3提供初始基极电流，使其导通，在变压器初级线圈Lpl两端产 生的感应电势通过变压器耦合，在反馈线圈Lp2上产生的感应电势，通过二极管D3、电阻 R10、三极管T3等形成正反馈，三极管T3进入深饱和状态。此后，各感应电势反向，又使三 极管T3进入截止状态，周而复始形成振荡。初级产生的振荡信号通过变压器耦合到其次级，并通过二极管D7、D8及电容C7的 整流滤波，至高压输出端VOUTl。从电阻R12上获得的高压采样信号，通过由放大器UlB等组成的电压反馈电路；与 从电阻R9上获得的初级电流采样信号，通过保护电路中放大器UlA的输出，都去控制三极 管T4，进而控制振荡驱动输出。当启动控制信号CE为高电平时，三极管Tl导通，电源启动。反之电源处于待机状 态。当充电控制信号CHARGE为高电平时，三极管T4、T8导通，三极管T3截止，关闭振 荡驱动输出，即关闭充电。反之为开始充电。当放电控制信号FIRE为高电平时，三极管T6导通，并触发可控硅T5使其导通，电 容C8通过其迅速放电，在触发输出端TRIG输出高脉冲触发信号，触发氙灯的触发装置，使氙灯放电。反之则停止放电。供电输入电压经过电阻R22、R23的分压取样，通过放大器UlD等，输出一欠压信号VL0W，当VLOW为低电平时为欠压状态。反之为正常状态。取自电压反馈输出的信号，经三极管T7后输出一充电准备信号CHAR0K，当CHAROK 为低电平时为充电准备好。在基准输出Vref与调压端COMB间，连接一可变电阻，用来调节输出高压VOUTl的 大小。
权利要求一种超小型氙灯高压模块电源，包括封装在壳体(1)内的电源电路，电源电路上焊接有数根引针(2)，其特征在于所述电源电路包括振荡驱动电路、保护电路、电压提升及稳压电路、功能控制电路、电压反馈电路、触发控制电路和高压输出电路，所述电压提升及稳压电路分别与保护电路、电压反馈电路及功能控制电路连接，所述保护电路通过振荡驱动电路与高压输出电路连接，所述电压反馈电路分别与功能控制电路、保护电路及高压输出电路连接，所述高压输出电路与触发控制电路连接；所述振荡驱动电路中，电容C1的正极分别接变压器TRF初级线圈Lp1的1端和电阻R11的一端，电容C1的负极接地，变压器TRF初级线圈Lp1的2端接三极管T3的集电极，变压器TRF反馈线圈Lp2的3端接二极管D3的正极，二极管D3的负极分别接电阻R11的另一端和电阻R10的一端，电阻R10的另一端接三极管T3的基极，三极管T3的发射极通过电阻R9与变压器TRF反馈线圈Lp2的4端相连并接地；所述保护电路中，放大器U1A的2脚分别接二极管D2的正极和电阻R4的一端，电阻R4的另一端接振荡驱动电路中电容C1的正极，二极管D2的负极接三极管T4的基极和电阻R5的一端，三极管T4的发射极与电阻R5的另一端相连并接地，三极管T4的集电极接振荡驱动电路中三极管T3的基极，电阻R7与电容C5并联，其一端分别接放大器U1A的4脚和电阻R6的一端，其另一端和电容C4的一端相连并接地，电阻R6的另一端接基准输出端Vref，放大器U1A的5脚分别接电阻R8的一端和电容C4的另一端，电阻R8的另一端接振荡驱动电路中三极管T3的发射极，放大器U1A的3脚接内部供电端Vcc，放大器U1A的12脚接地；所述电压提升及稳压电路中，电感L1的一端接振荡驱动电路中电容C1的正极，控制芯片U2的1脚接地，控制芯片U2的3脚分别接二极管D1的正极和电感L1的另一端，控制芯片U2的2脚分别接二极管D1的负极、电容C3的正极和电阻R3的一端并作为内部供电端Vcc，基准源U3的1脚和3脚相连，且分别接电容C2的正极、电阻R3的另一端并作为基准输出端Vref，电容C2及电容C3的负极和基准源U3的2脚相连并接地；所述功能控制电路中，三极管T1的漏极接振荡驱动电路中电容C1的正极，三极管T1的源极分别接输入电压端VIN和电阻R1的一端，三极管T2的漏极分别接电阻R1的另一端和三极管T1的栅极，三极管T2的栅极接启动控制端CE和电阻R2的一端，三极管T2的源极接电阻R2的另一端并接地，三极管T8的集电极接内部供电端Vcc，三极管T8的基极通过电阻R21接充电控制端CHARGE，三极管T8发射极分别接电阻R19和电阻R20的一端，电阻R20的另一端接地，电阻R19的另一端接二极管D6的正极，二极管D6的负极接保护电路中三极管T4的基极，放大器U1D的10脚接基准输出端Vref，放大器U1D的13脚分别接电阻R24和电阻R25的一端、欠压监测端VLOW，电阻R25的另一端接内部供电端Vcc，放大器U1D的11脚分别接电阻R22和电阻R23的一端、电阻R24的另一端，电阻R18的一端接内部供电端Vcc，电阻R18的另一端分别接三极管T7的集电极和充电准备端CHAROK，三极管T7的基极接电阻R26的一端，三极管T7发射极接地；所述电压反馈电路中，放大器U1B的1脚分别接电阻R15和电阻R16的一端、二极管D5的正极和功能控制电路中电阻R26的另一端，电阻R16的另一端接内部供电端Vcc，二极管D5的负极接保护电路中三极管T4的基极，放大器U1B的6脚分别接电阻R17的一端和高压调节端COMB，电阻R17的另一端接地，放大器U1B的7脚分别接电阻R14的一端和二极管D4的负极，二极管D4的正极接电阻R15的另一端；所述触发控制电路中，三极管T6的集电极接内部供电端Vcc，三极管T6的基极通过电阻R27接放电控制端FIRE，电阻R28和电阻R30的一端相连并接三极管T6发射极，电阻R30的另一端分别接电阻R29的一端和晶闸管T5的控制极，电阻R28和电阻R29的另一端与晶闸管T5的阴极相连并接地，晶闸管T5的阳极分别接电阻R31的一端、电容C8的一端和二极管D10的负极，电阻R31的另一端接电阻R32的一端，电容C8的另一端接二极管D9的正极并作为触发输出端TRIG，二极管D10的正极和二极管D9的负极相连并接地；所述高压输出电路中，变压器TRF的次级线圈5端接二极管D7的正极，二极管D7的负 极分别接二极管D8的正极、电阻R13和电容C7的一端、触发控制电路中电阻R32的另一端，二极管D8的负极接高压输出端VOUT1，电阻R13的另一端分别接电阻R12和电容C6的一端、电压反馈电路中电阻R14的另一端，变压器TRF的次级线圈Ls的6端分别接电阻R12和电容C6及电容C7的另一端并作为高压输出地HGND。
2.根据权利要求1所述的超小型氙灯高压模块电源，其特征在于所述数根引针(2) 露于壳体(1)外，壳体(1)底面两侧各有七根引针(2)，一侧的七根引针(2)按直流输入电 压端VIN、充电准备端CHAROK、欠压监测端VLOW、触发输出端TRIG、高压输出地HGND、高压输 出端VOUTl及空脚NC顺序排列，另一侧的七根引针(2)按充电控制端CHARGE、放电控制端 FIRE、基准输出端Vref、输入地GND、高压调节端COMB、空脚NC及启动控制端CE顺序排列。
专利摘要本实用新型涉及一种氙灯高压模块电源，它包括封装在壳体内的电源电路，电源电路上焊接有数根引针，电源电路包括振荡驱动电路、保护电路、电压提升及稳压电路、功能控制电路、电压反馈电路、触发控制电路和高压输出电路，电压提升及稳压电路分别与保护电路、电压反馈电路及功能控制电路连接，保护电路通过振荡驱动电路与高压输出电路连接，电压反馈电路分别与功能控制电路、保护电路及高压输出电路连接，高压输出电路与触发控制电路连接；本实用新型的有益效果是超低的输入电压；使用方便灵活的多种控制功能；待机损耗小；长期稳定性及可靠性高；外形尺寸小，重量轻，易于PCB安装。
文档编号H05B41/30GK201577229SQ20092035010
公开日2010年9月8日 申请日期2009年12月25日 优先权日2009年12月25日
发明者于亮, 刘云滨, 殷生鸣 申请人:天津市东文高压电源厂