一種儀用氙燈電源制造技術

本發明專利技術涉及一種儀用氙燈電源，它包括液晶顯示屏、按鍵、氙燈電源和由氙燈高壓觸發器和氙燈構成的氙燈燈體；按鍵向氙燈電源中輸入氙燈控制電流設定值，并由液晶顯示屏顯示；氙燈電源根據氙燈控制電流值點燃觸發氙燈燈體；氙燈電源包括電源變換電路，液晶接口電路和按鍵接口電路用于連接液晶顯示屏和按鍵，按鍵輸入的氙燈控制電流值輸入單片機內；電源變換電路外接24V直流開關電源，恒流切換電路在單片機控制下將氙燈燈體的陰極切換為連接24V電源地，點燃觸發模塊工作點燃氙燈燈體；氙燈點燃后，氙燈燈體進入恒流工作模式；氙燈工作電壓采集模塊將采集到的氙燈工作電壓傳輸至單片機內，經單片機處理后由液晶顯示屏顯示氙燈的工作電壓。本發明專利技術可以廣泛在各種氙燈供電中應用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種氙燈電源，特別是關于一種儀用氙燈電源。
技術介紹
氙燈的光譜范圍比較寬，其光譜覆蓋200nm至2000nm范圍，且為連續光譜。在200nm 400nm的紫外部分，氙燈光譜為連續光譜，在400 700nm的可見光區域，氙燈光譜與6200K的黑體輻射接近，輻射能量幾乎相等，并且光譜特性基本不隨光源功率改變，在該范圍內，氙燈光源能夠很好的模擬太陽光譜。但在450nm和700nm范圍內疊加有離散譜線，該離散譜線為氙原子在較高能級上躍遷發出的線光譜；在800 IOOOnm的近紅外區，連續譜上疊加了原子特征譜線。由于氙燈光譜范圍寬，譜線連續，在光譜測試系統中有著廣泛的應用。氙燈光源的點燃，需要在氙燈的陽極和陰極之間加上3kV高壓，使陽極與陰極之間產生輝光放電，使陽極與陰極導通，然后再在陽極與陰極之間加上低壓直流電源，使其處于連續發光狀態。氙燈光源的功率比較大，對氙燈燈體需要采用風扇進行散熱，電源關閉后，為了保證氙燈的壽命不受影響，應該在斷電后繼續對氙燈燈體進行散熱，延長氙燈壽命。氙燈的點燃一般使用高壓包瞬間產生3KV高壓使陽極與陰極放電。高壓包要求輸入80V 100V直流電，通過逐級倍壓將電壓升至3KV。多數儀用氙燈電源采用變壓器將220V交流電降壓值80V，然后通過二極管及電容整流濾波后產生100V直流電提供給高壓包，觸發電路體積及重量都比較大，使用該點燃電路有時會出現無法點燃的情況，原因是電容充電沒有達到高壓包所要求的輸入電壓就產生放電，也就是電容提前放電，導致高壓包產生的觸發電壓不足，無法正常觸發。氙燈點燃后一般采用恒壓控制，但是目前都是通過電位器調節氙燈發光亮度。
技術實現思路
針對上述問題，本專利技術的目的是提供一種能實現流過氙燈的電流具有穩定性，并能有效避免無法點燃氙燈問題的儀用氙燈電源。為實現上述目的，本專利技術采取以下技術方案一種儀用氙燈電源，其特征在于它包括液晶顯示屏、按鍵、氙燈電源和氙燈燈體，所述氙燈燈體由氙燈高壓觸發器和氙燈構成；所述按鍵向所述氙燈電源中輸入氙燈控制電流設定值，由所述液晶顯示屏顯示電流設定值；所述氙燈電源點燃觸發所述氙燈燈體；所述氙燈電源包括電源變換電路、液晶接口電路、按鍵接□電路、單片機、點燃觸發電路、恒流控制模塊、氣燈工作電壓采集模塊、恒流切換電路和氙燈接口 ；所述液晶接口電路和按鍵接口電路分別用于連接所述液晶顯示屏和按鍵，所述按鍵輸入的氙燈控制電流值輸入所述單片機內；所述電源變換電路外接24V直流開關電源，將24V直流電源轉換成5V供電電壓和3. 3V供電電壓；所述恒流切換電路在所述單片機控制下，將所述氙燈燈體的陰極切換為直接連接24V電源地，由所述單片機控制所述點燃觸發模塊工作，通過所述氙燈接口點燃所述氙燈燈體；所述氙燈燈體內的氙燈點燃后，所述恒流切換電路在所述單片機控制下，將所述氙燈燈體的陰極切換為接所述恒流控制模塊的控制端，所述氙燈燈體進入恒流工作模式；所述氙燈工作電壓采集模塊將采集到的氙燈工作電壓傳輸至所述單片機內，經所述單片機處理后由所述液晶顯示屏顯示氙燈的工作電壓。所述述氙燈電源與所述氙燈燈體相互獨立設置，兩者之間采用多芯線纜及航空插頭連接所述點燃觸發電路包括由第一個至第三個電阻、第一個三極管、功率NMOS管、第一個電感和第一個二極管構成的升壓電路，由第一個電容、第四個電阻、PMOS管、第五個電阻和第四個三極管構成的放電控制電路，由NMOS管構成的防止反向放電電路，由第七個、第八個電阻和運放構成的充電電壓監測電路，由第九個電阻和第三個電容構成的濾波電路，以及第六個電阻和第二個電容；所述升壓電路和充電電壓監測電路構成充電電路；所述升壓電路將24V直流電升至100V，所述電感一端連接在24V電源與第二個電阻之間，所述電感另一端接二極管；上電時，所述放電控制電路內的第五個電阻一端連接所述第四個三極管的基極，另一端連接所述單片機的IO 口，所述單片機通過IO 口控制所述第四個三極管截止，使所述PMOS管的柵極電壓與源級電壓相同，所述PMOS管的源極與漏極不導通；同時，所述第一個電阻一端連接所述第一個三極管的基極，另一端連接所述單片機的PWM輸出引腳，由所述單片機控制輸出PWM信號，經過所述第一個三極管放大為幅值為24V的PWM信號，然后通過所述功率NMOS管進行功率放大，經所述功率NMOS管的導通及截止使所述電感產生自感電動勢，并通過所述二極管為所述第一個電容充電，由所述充電電壓監測電路和濾波電路將第一個電容兩端的電壓分壓跟隨后變換為所述單片機內AD轉換器的電壓輸入范圍，由所述單片機控制其內部AD轉換器對轉換后的電壓信號進行采集，并對電壓值進行判斷，如果電壓值達到100 V，則所述單片機控制停止輸出PWM信號，并控制IO 口輸出低電平，所述第一個三極管和功率NMOS管均截止，所述充電電路停止工作；所述單片機控制所述放電控制電路進行放電，所述第一個電容開始向所述氙燈高壓觸發器放電，將氙燈點燃；所述NMOS管用于防止100 V的放電電壓進入24 V電源。所述恒流切換電路包括第一繼電器、第二繼電器、第六個三極管、第二個二極管以及由第十個電阻和第四個電容構成的濾波電路；所述單片機控制其IO 口輸出高電平，使所述第六個三極管基極導通，由基極控制集電極至發射極導通，使24 V電源向所述第一繼電器、第二繼電器供電，繼電器吸合，此時24 V直流電源直接向所述氙燈燈體提供電源；所述氙燈點燃后由所述單片機控制其IO 口輸出低電平，使所述第一繼電器、第二繼電器斷電，所述恒流控制模塊工作。所述恒流控制模塊包括由第一個運算放大器構成的電壓跟隨器、恒流反饋回路和電壓放大電路；所述恒流反饋回路包括第二個運算放大器、第三個運算放大器、電阻、兩個電感、兩個電容、兩個NOMOS管以及采樣電阻；所述按鍵輸入的設定工作電流由所述單片機內部的DA轉換器轉換為模擬信號后，輸入所述電壓跟隨器的第一個運算放大器正向輸入端，電流控制信號經所述第一個運算放大器跟隨后，輸入所述恒流反饋回路內；所述第三個運算放大器將所述采樣電阻兩端的電壓放大兩倍后輸入所述第二個運算放大器的負向輸入端，與所述單片機輸出的模擬信號進行比較后由所述第二個運算放大器輸出控制信號；控制信號經所述電阻后輸入由兩個電感和兩個電容構成的濾波電路后，控制所述兩個NMOS管的柵極電壓，動態調整流過氙燈、兩個NMOS管及采樣電阻的電流；所述電壓放大電路由第四個運算放大器構成，所述第四個運算放大器將所述采樣電阻兩端的電壓放大兩倍后，輸入所述單片機內，并與由所述按鍵給定的輸出值比較，由所述單片機調整其內的DA轉換器的輸出值。所述采樣電阻采用精度為1%、阻值為0.1 Q的25W大功率電阻。所述氙燈燈體采用上、下式散熱結構，所述氙燈的上、下方均安裝有220V散熱風扇。本專利技術由于采取以上技術方案，其具有以下優點1、本專利技術由于在氙燈電源內采用點燃觸發電路和恒流控制模塊，并采用單片機控制點燃觸發電路和恒流控制模塊的工作，有效點燃氙燈，并且使流過氙燈的電流穩定。2、本專利技術由于采用按鍵將氙燈的工作電流由按鍵輸入，并由液晶顯示屏顯示，并通過單片機內的PID運算模塊將其采集到的輸入信號的數值與按鍵給定的輸出值進行比較，并對比較結果進行PID控制運算，最后根據PI本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種儀用氙燈電源，其特征在于：它包括液晶顯示屏、按鍵、氙燈電源和氙燈燈體，所述氙燈燈體由氙燈高壓觸發器和氙燈構成；所述按鍵向所述氙燈電源中輸入氙燈控制電流設定值，由所述液晶顯示屏顯示電流設定值；所述氙燈電源點燃觸發所述氙燈燈體；?所述氙燈電源包括電源變換電路、液晶接口電路、按鍵接口電路、單片機、點燃觸發電路、恒流控制模塊、氙燈工作電壓采集模塊、恒流切換電路和氙燈接口；所述液晶接口電路和按鍵接口電路分別用于連接所述液晶顯示屏和按鍵，所述按鍵輸入的氙燈控制電流值輸入所述單片機內；所述電源變換電路外接24V直流開關電源，將24V直流電源轉換成5V供電電壓和3.3V供電電壓；所述恒流切換電路在所述單片機控制下，將所述氙燈燈體的陰極切換為直接連接24V電源地，由所述單片機控制所述點燃觸發模塊工作，通過所述氙燈接口點燃所述氙燈燈體；所述氙燈燈體內的氙燈點燃后，所述恒流切換電路在所述單片機控制下，將所述氙燈燈體的陰極切換為接所述恒流控制模塊的控制端，所述氙燈燈體進入恒流工作模式；所述氙燈工作電壓采集模塊將采集到的氙燈工作電壓傳輸至所述單片機內，經所述單片機處理后由所述液晶顯示屏顯示氙燈的工作電壓。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：谷玉海，徐小力，王少紅，
申請(專利權)人：北京信息科技大學，
類型：發明
國別省市：