专利名称：一种高性能氙灯直流电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一-种氙灯用电源，属直流电源技术领域。
背景技术：
氙灯是灯管内充装氙气的新型灯具，又称高强度放电灯或气体放电灯。氙灯具有亮度大、寿命长、消耗电能少、接近日光光源等优点，因此在影视设备、医疗设备、航空和汽车照明、工农业和民用照明等众多领域得到越来越广泛的应用。
一个典型的氙灯电源由电能变换单元(以变压器为主)、整流单元和输出调节单元三部分组成，当它接通电路后，通过变压器，应在几微秒内升压到2万伏以上的高压脉冲电压，加于灯泡内的金属电极之间，激励灯泡内的充装物质(氙气、少量的水银蒸气、金属卤化物)在电弧中电离产生光亮。输出调节单元(或称电子控制单元)的主要功能是限制氙灯灯泡的工作电流，向灯泡提供2万伏以上的点火电压和维持工作的低电压(80伏特左右)。由于氙灯上述的启动和工作特点，就要求高性能氙灯直流电源具有开始激励时可以提供较高的瞬间电压、而当稳定工作时可提供稳定电流的特性，以适应这种急剧变化而又要求逐步趋于稳定状态的照明设备。
由于氙灯应用场合越来越广泛，功率也越来越大，因此对其供电电源的稳定性、可靠性、抗干扰性提出了更高的要求，同时又要求尽可能做到体积小、经济利用率高、没有污染。目前市场上存在的氙灯恒流电源主要有开关电源、磁放大式整流电源和抽头调级式整流电源等几种。其中，开关电源的造型小、重量轻、电性能优良，但其制作成本高，尤其是大功率电源，成本更高，且开关电源故障率较高、抗浪涌能力差、维护费用高。
磁放大式整流电源的性能稳定可靠、可连续不断电调整电流大小、输出纹波系数小，电流稳定，维护和使用都很方便，成本也较低。但此种电源体积大、重量重、热耗高、效率低。
抽头调级式整流电源的体积小、重量轻、热耗功率小、无污染、性能稳定可靠，抗浪涌能力强，故障率小，简单易维护。虽无前两种电压的缺点，但电流调整需要断电作业，程序烦琐。
综上所述，目前市场上的各种高性能氙灯直流电源都有不同的缺点，设计一种新型高性能氙灯直流电源对于发挥氙灯的优点、推广应用是非常必要的。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种具有功率大、效率高、抗干扰能力强、便于调整、体积小、价格低的高性能氙灯直流电源。
解决上述问题的技术方案是一种高性能氙灯直流电源，它由三相漏磁变压器B1、饱和电抗器DK、整流电路及控制电路组成，其中，三相漏磁变压器B1的输入端接三相交流电源，输出端分别接饱和电抗器DK的相应绕组，饱和电抗器DK的输出端连接整流器，整流器的输出为直流电源的输出端；所述饱和电抗器DK设有直流控制绕组L2，直流控制绕组L2绕在饱和电抗器DK的共用铁芯上，绕组两端接于整流电路ZL2的直流输出端，在该直流供电回路中设有调压电阻R2。
上述高性能氙灯直流电源，所述三相漏磁变压器B1由铁芯和三相初、次级线圈组成，它的铁芯结构为三横四柱式结构，在每两柱之间的中央芯舌上绕有一相的初、次级线圈，所述初、次级线圈并行排列，在初、次级线圈之间设置磁分路。
上述高性能氙灯直流电源，增设自动控制电路，所述自动控制电路由取样部分、比较放大部分、选择开关K1和模拟开关K2组成，所述取样部分为电流互感器D1，互感器线圈接在直流电源输出回路中，互感器次级线圈经整流电路ZL1后接比较放大部分的输入端；比较放大部分由运放器Y1、Y2组成，运放器Y1接成比较器电路，运放器Y2接成放大器电路，两者依次电连接，在运放器Y1的正向端接有电位器R1，运放器Y2的输出端接模拟开关K2，模拟开关K2一端接地，另一端接于选择开关K1的一个静触点上，选择开关K1的另一个静触点接地，其动触点臂接于整流电路ZL2的直流输出端。
上述高性能氙灯直流电源，所述饱和电抗器DK为三相联动饱和可调电抗器。
采用这种结构的氙灯直流电源，将漏磁变压器技术与饱和可调电抗器技术有机地结合起来，利用漏磁变压器抗干扰能力强，体积小，损耗低，无污染的优点，并结合饱和可调电抗器可不掉电调整的特点，利用自动和手动双重控制机构，实现要求氙灯直流电源功率大、效率高、抗干扰能力强、便于调整的设计目的。另外，本实用新型体积小、价格低、耐用、便于推广。
图1是本实用新型的电原理图；图2是三相漏磁变压器的结构示意图。
图中各标记如下铁芯1、初级线圈2、次级线圈3、磁分路4、边柱5、铁舌6、三相漏磁变压器B1、饱和电抗器DK、运放器Y1、Y2、电位器R1、调压电阻R2、电流互感器D1、直流控制绕组L2、选择开关K1、模拟开关K2、电抗器L1、电解电容C1、整流电路ZL1、整流电路ZL2。
具体实施方式
图中显示，高性能氙灯直流电源由三相漏磁变压器B1、饱和电抗器DK、控制电路组成。
三相漏磁变压器B1自身具有抗干扰能力强体积小，损耗低，无污染的优点，同时由于带有漏磁特性，与饱和可调电抗器DK相连接可以改善饱和可调电抗器DK的体积大和发热高的缺点，基于此种优势，这种高性能氙灯直流电源可以把功率做的更大些，并且还能够提高原材料的利用率，降低浪费。图2显示的是一种三相四柱漏磁变压器，它的铁芯为三横四柱式结构，所谓三横四柱是指变压器有三个横铁芯和四个竖铁芯组成。在组装这种结构的铁芯时，可以采用多层E字型铁芯片1交错横叠而成，每一层由三个E字型铁芯片1横向依次排列，另一层的三个E字型铁芯片的方向相反。重叠时，两层相互向两侧错开一个边柱5的宽度，上下两层的中间两柱重叠对齐，窗口用于放置绕组。
初级线圈2、次级线圈3分别绕在两柱间的中央横铁芯6上，每两柱之间是一相，其初、次级线圈并排放置，在初级线圈2、次级线圈3之间插有磁分路4。磁分路的作用是增加漏感，以提高变压器的抗干扰能力，得到稳定的输出。磁分路4的横截面积可以根据变压器的设计要求进行选择，并可进行调节。
饱和电抗器DK为三相联动饱和可调电抗器，它有三相联动可调电感LA、LB、LC，可以调节输出电压值，因此可以去除三相漏磁变压器B1中的调节抽头，实现不掉电调节。
控制电路由取样部分、比较放大部分和模拟开关K2组成。取样部分的电流互感器D1接在直流输出回路中，它对输出电流信号进行实时监控，将感应信号整流后送到比较放大部分。感应信号由比较放大部分3的运放器Y1、Y2进行比较、放大，然后控制模拟开关K2。在运放器Y1的正向端接有电位器R1，调节R1的阻值可以进行输出电压的设定。图中所示的模拟开关K2为光电三极管，当然，也可采用其它器件，如继电器或电子开关，等等。直流控制绕组L2绕在饱和电抗器DK的共用铁芯上，向饱和电抗器DK输出一个直流磁动势，从而改变电抗的大小。选择开关K1用于进行自动和手动换档选择，b为手动档，手动档是最简单的控制电路；a为自动档，在a档时可进行自动和手动综合调控。
直流供电回路中设有的调压电阻R2，用于调节控制绕组L2的电流，除采用这种方式外，也可采用其它调控方式。
在饱和电抗器DK的输出端还接有电抗器L1和电解电容C1组成的直流滤波电路，它使输出的直流更加平直。
从图中可以看到，这种高性能氙灯直流电源将漏磁变压器技术与饱和可调电抗器技术有机地结合起来。三相漏磁变压器和饱和可调电抗器共同组成前级交流输出电源，其中，饱和可调电抗器作为控制机构的执行机构，实现不掉电调整。三相整流方式为三相桥式，纹波系数低，无过大损耗。自动控制电路对直流输出进行实时监控，手动控制机构可进行输出设定。
权利要求1.一种高性能氙灯直流电源，其特征在于，它由三相漏磁变压器B1、饱和电抗器DK及控制电路组成，其中，三相漏磁变压器B1的输入端接三相交流电源，输出端分别接饱和电抗器DK的相应绕组，饱和电抗器DK的输出端连接整流器，整流器的输出为直流电源的输出端，所述饱和电抗器DK设有直流控制绕组L2，直流控制绕组L2绕在饱和电抗器DK的共用铁芯上，绕组两端接于整流电路ZL2的直流输出端，在该直流供电回路中设有调压电阻R2。
2.根据权利要求1所述的高性能氙灯直流电源，其特征在于，所述三相漏磁变压器B1由铁芯和三相初、次级线圈组成，它的铁芯结构为三横四柱式结构，在每两柱之间的中央芯舌上绕有一相的初、次级线圈，所述初、次级线圈并行排列，在初、次级线圈之间设置磁分路。
3.根据权利要求2所述的高性能氙灯直流电源，其特征在于，增设自动控制电路，所述自动控制电路由取样部分、比较放大部分、选择开关K1和模拟开关K2组成，所述取样部分为电流互感器D1，互感器线圈接在直流电源输出回路中，互感器次级线圈经整流电路ZL1后接比较放大部分的输入端；比较放大部分由运放器Y1、Y2组成，运放器Y1接成比较器电路，运放器Y2接成放大器电路，两者依次电连接，在运放器Y1的正向端接有电位器R1，运放器Y2的输出端接模拟开关K2，模拟开关K2一端接地，另一端接于选择开关K1的一个静触点上，选择开关K1的另一个静触点接地，其动触点臂接于整流电路ZL2的直流输出端。
4.根据权利要求3所述的高性能氙灯直流电源，其特征在于，所述饱和电抗器DK为三相联动饱和可调电抗器。
专利摘要一种高性能氙灯直流电源，属电源技术领域，用于解决氙灯电源高效、高抗干扰能力和便于调整的问题。其技术方案是它由三相漏磁变压器、饱和电抗器、控制电路组成，所述三相漏磁变压器的输出端接饱和电抗器，后者输出接整流器，整流器的输出为电源输出端，控制电路由取样、比较放大和模拟开关三部分组成，互感器线圈接在电源输出回路中，直流控制绕组绕在饱和电抗器的共用铁芯上，电流由控制电路控制。本实用新型将漏磁变压器技术与饱和可调电抗器技术有机地结合起来，利用前者抗干扰能力强，体积小，损耗低的优点，结合后者可不掉电调整的特点，实现了对氙灯电源大功率、高效、高抗干扰能力和便于调整的要求。
文档编号H05B41/36GK2896787SQ200620023918
公开日2007年5月2日 申请日期2006年3月30日 优先权日2006年3月30日
发明者陈锡鹏, 陈允瑕 申请人:陈锡鹏