专利名称：一种高频脉冲光发生器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高频脉冲光发生器。
本实用新型的目的可通过以下的技术措施来实现包括将输入的闪光频率信号转换为所需窄脉冲信号的信号转换电路、用于提供能量的充电电路、用于控制闪光频率的触发电路、用于控制发光时间的脉宽控制电路和作为光源的脉冲灯，所述信号转换电路的输出端分别与所述充电电路、脉宽控制电路、触发电路的输入端相连，充电电路的两输出端分别与脉宽控制电路和触发电路的另一输入端相连，脉宽控制电路的输出端与脉冲灯的一连接端相连，触发电路的输出端与脉冲灯的另一连接端相连。
本实用新型所述脉宽控制电路包括用于产生导通高电平的两个串接单稳触发器、控制脉宽的场效应管和放电电容，串接后的单稳触发器输出端与场效应管的栅极相连，其源极接地，放电电容并接于场效应管的漏极与源极之间，漏极与放电电容的连接点为该电路的输出端，同时也为该电路与所述充电电路相连的输入端。
本实用新型所述脉宽控制电路包括用于产生导通高电平的两个串接单稳触发器、控制脉宽的场效应管和放电电容，串接后的单稳触发器输出端与场效应管的栅极相连，其源极接地，漏极与放电电容串接，放电电容的另一连接端为该电路的输出端，同时也为该电路与所述充电电路相连的输入端。
本实用新型所述触发电路包括用于反相的场效应管、开关场效应管、放电电容和脉冲变压器，用于反相的场效应管的漏极经电阻与开关场效应管的栅极相连，开关场效应管的漏极经放电电容接入脉冲变压器的初级绕组；开关场效应管的漏极与放电电容的连接点为该电路与所述充电电路相连的输入端，脉冲变压器的次级绕组该电路的输出端。
本实用新型所述的脉冲灯为脉冲氙灯。
由于采用电子高频脉冲信号控制普通的脉冲氙灯瞬间发光，没有高速转动的复杂机械部件和连续光源，其峰值功率高、电路简单、成本低本；通过触发电路、脉宽控制电路的控制，能产生频率高于1000Hz、脉宽最小可达3μs、能量可随意调节、性能稳定的高频脉冲光，使其适用范围广泛；另外也易于维护，使用简单。
图1为本实用新型的原理方框图；图2为本实用新型实施例1的电路原理图；图3为本实用新型实施例2的电路原理图。
如图2所示，本实施例1中的脉宽控制电路包括用于产生导通高电平的两个串接单稳触发 IC3A、IC3B、控制脉宽的场效应管M5和放电电容CB，串接后的单稳触发器输出端与场效应管M5的栅极相连，其源极接地，放电电容CB并接于场效应管M5的漏极与源极之间，漏极与放电电容的连接点为该电路的输出端，同时也为该电路与所述充电电路相连的输入端。
触发电路包括用于反相的场效应管M1、开关场效应管M2、放电电容CZ和脉冲变压器B1，用于反相的场效应管M1的漏极经电阻与开关场效应管M2的栅极相连，开关场效应管M2的漏极经放电电容CZ接入脉冲变压器B1的初级绕组；开关场效应管M2的漏极与放电电容CZ的连接点为该电路与所述充电电路相连的输入端，脉冲变压器B1的次级绕组该电路的输出端。
信号转换电路为一单稳触发器IC1A；充电电路由用于控制充电时间的两个串接单稳触发器IC1B、IC2A，一个给放电电容CB充电的充电回路和一个给放电电容CZ充电的充电回路组成，每个充电回路包括光藕、开关场效应管及电阻，串接后的单稳触发器输出端分别与每个充电回路中光藕的控制极相连。
本实施例中各电路的工作过程为闪光信号经电阻R4进入单稳触发器IC1A，在闪光信号的上升沿，单稳触发器IC1A输出约3μs的脉冲信号，该脉冲信号的宽度T1为电容C1和电阻R3的乘积，该T1为信号转换时间。由单稳触发器IC1A输出的窄脉宽信号经过电阻R5、场效应管M1的反相，使开关场效应管M2在窄脉中的时间范围内导通；由于开关场效应管M2导通，放电电容CZ上的电量经过开关场效应管M2到地，与脉冲变压器B1的原边形成一个闭合回路；由于原边有一个脉冲信号输入，在脉冲变压器B1的副边也相应有一个高电压约9KV窄脉宽的脉冲输出，使脉冲氙灯B2内的气体激活而放电；由于放电电容CB有一端接到地，这样当脉冲氙灯B2内气体激活以后，放电电容CB上的电量形成一个闭合回路，放电电容CB的能量不断供给到脉冲氙灯B2，使脉冲氙灯B2发光。
由于脉冲变压器B1的副边串联接到脉冲氙灯B2的一端，为了得到足够高的触发电压，通常脉冲变压器B1的副边匝数都绕得较多，必然使电感量增加；根据LC振荡电路的频率公式T＝2πLC，L增加，必然使T增加，T增加，则放电电容CB供给脉冲氙灯B2的能量时间长，则脉冲氙灯B2的发光时间加长，发光时间加长，不利于闪光频率的提高。在单稳触发器IC1A输出的窄脉冲信号，使开关场效应管M2导通的同时，也使单稳触发器IC3A触发，其脉冲信号的宽度T2为电容C6和电阻R16的乘积，该脉冲信号的宽度T2为脉冲氙灯脉宽延迟时间即氙灯亮的时间，在单稳触发器IC3A的上升沿到来以后，使单稳触发器IC3B也动作，单稳触发器IC3B输出高电平，使场效应管M5导通，场效应管M5导通时间T3为电阻R17和电容C5的乘积，该导通时间T3为氙灯的脉宽放电时间，在场效应管M5导通以后，则将放电电容CB上仍然没有释放完的能量通过场效应管M5释放掉，则强行将脉冲氙灯亮的时间T2降低。
由单稳触发器IC1A输出的窄脉冲信号，经过电阻R7，使单稳触发器IC1B触发，其脉冲信号的宽度T4为电容C7和电阻R13的乘积，该脉冲信号的宽度T4为电容充电关断时间，T4＞T1+T2+T3。单稳触发器IC1B输出的信号使单稳触发器IC2A工作，其脉冲信号的宽度T5为电容C4、C2、C3之和与电阻R8的乘积，该T5为电容充电时间；单稳触发器IC2A的输出脉冲使两个充电回路中的光藕O1、O2导通，两个充电回路分别以500V的电压给放电电容CB、放电电容CZ充电。为了保证电路有足够的时间，应该使电容充电T5的时间足够长，但必须满足T5、T4之和小于闪光时间；否则，如果T4＜T1+T2+T3，则使T5增加，T5增加后，会使电源的能量通过场效应管M3、M2、M4、M5，电阻R11、R15直接短路到地，烧毁电路。
如图3所示为本实用新型另一实施例，该实施例的电路及原理基本和上述实施例1相同，其不同之处仅在于脉宽控制电路的连接及原理，实施例2中的脉宽控制电路包括用于产生导通高电平的两个串接单稳触发器IC3A、IC3B、控制脉宽的场效应管M5和放电电容CB，串接后的单稳触发器输出端与场效应管M5的栅极相连，其源极接地，漏极与放电电容CB串接，放电电容CB的另一连接端为该电路的输出端，同时也为该电路与所述充电电路相连的输入端。其原理是利用放电电容CB上的电压自动控制放电电容CB中的能量放出的情况；当CB上的电压下降到一定值以后，自动使场效应管M5关断，则放电电容CB上的能量不能再通过氙灯释放，故氙灯灯会自动熄灭，提高其闪光频率。
权利要求1.一种高频脉冲光发生器，其特征在于包括将输入的闪光频率信号转换为所需窄脉冲信号的信号转换电路、用于提供能量的充电电路、用于控制闪光频率的触发电路、用于控制发光时间的脉宽控制电路和脉冲灯，所述信号转换电路的输出端分别与所述充电电路、脉宽控制电路、触发电路的输入端相连，充电电路的两输出端分别与脉宽控制电路和触发电路的另一输入端相连，脉宽控制电路的输出端与脉冲灯的一连接端相连，触发电路的输出端与脉冲灯的另一连接端相连。
2.根据权利要求1所述的高频脉冲光发生器，其特征在于所述脉宽控制电路包括用于产生导通高电平的两个串接单稳触发器(IC3A、IC3B)、控制脉宽的场效应管(M5)和放电电容(CB)，串接后的单稳触发器输出端与场效应管(M5)的栅极相连，其源极接地，放电电容(CB)并接于场效应管(M5)的漏极与源极之间，漏极与放电电容的连接点为该电路的输出端，同时也为该电路与所述充电电路相连的输入端。
3.根据权利要求1所述的高频脉冲光发生器，其特征在于所述脉宽控制电路包括用于产生导通高电平的两个串接单稳触发器(IC3A、IC3B)、控制脉宽的场效应管(M5)和放电电容(CB)，串接后的单稳触发器输出端与场效应管(M5)的栅极相连，其源极接地，漏极与放电电容(CB)串接，放电电容(CB)的另一连接端为该电路的输出端，同时也为该电路与所述充电电路相连的输入端。
4.根据权利要求1所述的高频脉冲光发生器，其特征在于所述触发电路包括用于反相的场效应管(M1)、开关场效应管(M2)、放电电容(CZ)和脉冲变压器(B1)，用于反相的场效应管(M1)的漏极经电阻与开关场效应管(M2)的栅极相连，开关场效应管(M2)的漏极经放电电容(CZ)接入脉冲变压器(B1)的初级绕组；开关场效应管(M2)的漏极与放电电容(CZ)的连接点为该电路与所述充电电路相连的输入端，脉冲变压器(B1)的次级绕组该电路的输出端。
5.根据权利要求1所述的高频脉冲光发生器，其特征在于所述脉冲灯为脉冲氙灯。
专利摘要本实用新型公开了一种高频脉冲光发生器，包括将输入的闪光频率信号转换为所需窄脉冲信号的信号转换电路、用于提供能量的充电电路、用于控制闪光频率的触发电路、用于控制发光时间的脉宽控制电路和脉冲灯，所述信号转换电路的输出端分别与所述充电电路、脉宽控制电路、触发电路的输入端相连，充电电路的两输出端分别与脉宽控制电路和触发电路的另一输入端相连，脉宽控制电路的输出端与脉冲灯的一连接端相连，触发电路的输出端与脉冲灯的另一连接端相连。本实用新型能产生频率高于1000Hz、脉宽最小可达3μs、能量可随意调节、性能稳定的高频脉冲光，适用范围广泛；而且电路简单、成本低本，使用也简单。
文档编号H05B41/30GK2529489SQ0222555
公开日2003年1月1日 申请日期2002年1月31日 优先权日2002年1月31日
发明者王治才, 朱延彬, 周双富 申请人:广州市杜普有限公司