CN204335127U - 一种新型的氙灯电源*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电源电路技术领域，尤其是一种新型的氙灯电源***。它包括电源控制电路、提供24V直流开关电源的外部电源、将外部电源转换成各个电路所需电压值的辅助电源电路、预燃电路、起辉电路、用于实现起辉电路与预燃电路之间切换并设定起辉时间的继电器控制电路、用于设置氙灯灯丝电流值的键盘电路和显示当前电流值的LCD显示电路；电源控制电路分别与预燃电路、起辉电路、继电器控制电路、辅助电源电路、键盘电路和LCD显示电路连接。本实用新型具有电流调节、起辉时间可控并且自动切换起辉和预燃控制电路，实现了亮度可调的光源高稳定运行，具有控制精度高、性能可靠、集成性高，具有很强的实用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源电路技术领域，尤其是一种新型的氙灯电源***。
背景技术
在太阳能模拟***中，氙灯的光谱范围接近太阳光，具有良好的使用价值及广泛的应用前景。目前，传统的氙灯电源供电电路存在精度不高、稳定效果不好、结构复杂等的问题，因此有必要设计一款能够提供稳定输出信号的高精度、高效率、高可靠性的氙灯电源。
实用新型内容
针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种精度高、稳定性好的新型的氙灯电源***。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种新型的氙灯电源***，它包括电源控制电路、提供24V直流开关电源的外部电源、将外部电源转换成各个电路所需电压值的辅助电源电路、预燃电路、起辉电路和用于实现起辉电路与预燃电路之间切换并设定起辉时间的继电器控制电路；所述电源控制电路分别与预燃电路、起辉电路、继电器控制电路和辅助电源电路连接。
优选地，所述电源控制电路还包括用于设置氙灯灯丝电流值的键盘电路和显示当前电流值的LCD显示电路。
优选地，所述设置氙灯灯丝电流以C8051F410单片机为控制核心，所述C8051F410单片机控制模拟电路和是数字电路之间相互转换。
优选地，所述辅助电源电路包括LM7818芯片、LM7805芯片、LM2675芯片和REG1117芯片，所述LM7818芯片将24V外部电源转换成18V直流电源并输送至预燃电路和LM7805芯片，所述LM7805芯片将18V直流电源转换成5V电源供模拟电路使用，所述LM2675芯片将24V外部电源转换成5V直流电源并输送至REG1117芯片，所述REG1117芯片将5V直流电源转换成3.3V电源并输送至电源控制电路、LCD显示电路和键盘电路。
优选地，所述继电器控制电路包括与继电器连接的并联三极管、第七限流电阻和第八限流电阻，所述第七限流电阻和第八限流电阻串联后与并联三极管的基极连接，所述并联三极管包括两个并联的三极管。
优选地，所述起辉电路包括MUR3060PT芯片、变压器和第一继电器，所述MUR3060PT芯片的CATHODE端脚接收氙灯高压包输出的25kV高压并通过第九电容接地，所述MUR3060PT芯片的ANODE1端脚和ANODE2端脚通过第十电阻与变压器初级线圈的同名端连接，所述MUR3060PT芯片的CATHODE端脚和变压器初级线圈的异名端之间并联有第三场效应管，所述变压器次级线圈的异名端与第一继电器连接。
优选地，所述预燃电路包括一级运放、二级运放和第一场效应管，所述一级运放的信号输出端通过第四电阻与第一场效应管的栅极连接、反相输入端与第一场效应管的源极连接，所述第一场效应管的源极依次通过第十一电阻和第五电阻与二级运放的同相输入端连接。
优选地，所述一级运放和二级运放均为TL084型号，所述第一场效应管包括两个型号相同的并联的场效应管，所述两个场效应管均为IRF250型号。
由于采用了上述方案，本实用新型集起辉和预燃功能为一体，以C805lF410单片机为控制核心，利用LCD显示当前电流值，具有电流调节、起 辉时间可控并且自动切换起辉和预燃控制电路，实现了亮度可调的光源可高稳定运行，具有很强的实用性。
附图说明
图1是本实用新型实施例的总体***结构框图；
图2是本实用新型实施例的辅助电源的结构图；
图3是本实用新型实施例的继电器控制电路的结构图；
图4是本实用新型实施例的起辉电路的结构图；
图5是本实用新型实施例的预燃电路的结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1所示，本实施例的一种新型的氙灯电源***，它包括电源控制电路1、提供24V直流开关电源的外部电源3、将外部电源转换成各个电路所需电压值的辅助电源电路2、预燃电路4、起辉电路5和用于实现起辉电路5与预燃电路4之间切换并设定起辉时间的继电器控制电路8；电源控制电路1分别与预燃电路4、起辉电路5、继电器控制电路8和辅助电源电路2连接。电源控制电路1还包括用于设置氙灯灯丝电流值的键盘电路6和显示当前电流值的LCD显示电路7。设置氙灯灯丝电流以C8051F410单片机为控制核心，C8051F410单片机控制模拟电路和是数字电路之间相互转换。
如图2所示，辅助电源电路2包括LM7818芯片U4、LM7805芯片U5、LM2675芯片U6和REG1117芯片U7，LM7818芯片U4将24V外部电源转换成18V直流电源并输送至预燃电路4和LM7805芯片U5，LM7805芯片U5将18V直流电源转换成5V电源供模拟电路使用，LM2675芯片U6将24V外部电源转换成5V直 流电源并输送至REG1117芯片U7，REG1117芯片U7将5V直流电源转换成3.3V电源并输送至电源控制电路1、LCD显示电路7和键盘电路6。
本实用新型的***总供电电源即外部电源3选用的是24V直流开关电源，通过辅助电源电路2的设计分别输出不同需要的电压，包括为模拟电路和数字电路、电源控制电路1、LCD显示电路7、键盘电路6和氙灯持续发光的直流电源等提供所需电压。根据各部分供电需求不同，因此合理将电源转换为适当的电源输入，可以有效地提高***的集成度和高效性，降低***功耗。
根据开关电源体积小、重量轻，效率高，稳压范围宽，电路形式灵活等优点，本实施例选用24V直流开关电流，其中，为了减少模拟电路和数字电路之间的干扰，特别添加了模拟+5V电压给模拟电路供电。
如图3所示，继电器控制电路8包括与继电器连接的并联三极管Q2、第七限流电阻R7和第八限流电阻R8，第七限流电阻R7和第八限流电阻R8串联后与并联三极管Q2的基极连接，并联三极管Q2包括两个并联的三极管。
氙灯工作过程主要分为起辉和预燃两部分，起辉部分需要25kV高压，预燃部分需要24V直流电与恒流源控制，所以必须选用继电器切换的方式，这样能够断开高压电，接入预燃电路，因此需要设计继电器切换电路。
其中，第七限流电阻R7和第八限流电阻R8为防止并联三极管Q2饱和导通时，其基极电位受到钳制而太低。为了增加导通电流，选用两个三极管并联形成并联三极管Q2，增强驱动能力。当单片机的I/0口输出高电平时，并联三极管Q2导通，继电器吸合，起辉开始；反之，单片机的I/O口输出低电平时，并联三极管Q2截止，继电器断开，起辉结束。此时，氙灯阴阳极之间通过预燃电路4提供稳定电流。该***起辉电路5设计的特别之处在于，直流电压伴随着高压送到氙灯阳极，继电器吸合瞬间不会造成氩灯弧光被切断的现象。
如图4所示，起辉电路5包括MUR3060PT芯片U3、变压器2T1和第一继电器K1，MUR3060PT芯片U3的CATHODE端脚接收氙灯高压包输出的25kV高 压并通过第九电容C9接地，MUR3060PT芯片U3的ANODE1端脚和ANODE2端脚通过第十电阻R10与变压器2T1初级线圈的同名端连接，MUR3060PT芯片U3的CATHODE端脚和变压器2T1初级线圈的异名端之间并联有第三场效应管Q3，变压器2T1次级线圈的异名端与第一继电器K1连接。
氙灯是利用弧光放电原理发光，因此，氙灯正常工作之前需要有起辉电流，从而需要设计起辉电路5。起辉电路5主要通过高压包输出25kV高压。此时，灯内产生很强的轴向电场，灯内氙气与电子碰撞，灯管温度迅速升高，氙气被击穿而电离，形成放电通道，氙灯发生辉光放电。当第一继电器K1线圈得电时候，交流信号不能通过第三场效应管Q3，因此110V交流电压通过MUR3060PT芯片U3半波整流和耐高压第九电容C9的滤波输出11OV直流电，触发高压包形成25kV高压，经过约3s后，氖灯发生辉光放电。
如图5所示，预燃电路4包括TL084型一级运放U1、TL084型二级运放U2和第一场效应管Q1，一级运放U1的信号输出端通过第四电阻R4与第一场效应管Q1的栅极连接、反相输入端与第一场效应管Q1的源极连接，第一场效应管Q1的源极依次通过第十一电阻R11和第五电阻R5与二级运放U2的同相输入端连接。其中，第一场效应管Q1包括两个型号相同的并联的场效应管，两个场效应管均为I RF250型号。
为了提高第一场效应管Q1的承载能力，并联两个型号相同的场效应管构成第一场效应管Q1，防止因电流过大、温度过高将其烧坏。当氙灯回路的电流增大时，经一级运放U1的作用在第一场效应管Q1的栅极的驱动电流减小，从而减小氙灯回路电流，抑制工作回路电流的变化；反之亦然。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型 的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种新型的氙灯电源***，其特征在于：它包括电源控制电路、提供24V直流开关电源的外部电源、将外部电源转换成各个电路所需电压值的辅助电源电路、预燃电路、起辉电路和用于实现起辉电路与预燃电路之间切换并设定起辉时间的继电器控制电路；所述电源控制电路分别与预燃电路、起辉电路、继电器控制电路和辅助电源电路连接。
2.如权利要求1所述的一种新型的氙灯电源***，其特征在于：所述电源控制电路还包括用于设置氙灯灯丝电流值的键盘电路和显示当前电流值的LCD显示电路。
3.如权利要求2所述的一种新型的氙灯电源***，其特征在于：所述设置氙灯灯丝电流以C8051F410单片机为控制核心，所述C8051F410单片机控制模拟电路和是数字电路之间相互转换。
4.如权利要求3所述的一种新型的氙灯电源***，其特征在于：所述辅助电源电路包括LM7818芯片、LM7805芯片、LM2675芯片和REG1117芯片，所述LM7818芯片将24V外部电源转换成18V直流电源并输送至预燃电路和LM7805芯片，所述LM7805芯片将18V直流电源转换成5V电源供模拟电路使用，所述LM2675芯片将24V外部电源转换成5V直流电源并输送至REG1117芯片，所述REG1117芯片将5V直 流电源转换成3.3V电源并输送至电源控制电路、LCD显示电路和键盘电路。
5.如权利要求4所述的一种新型的氙灯电源***，其特征在于：所述继电器控制电路包括与继电器连接的并联三极管、第七限流电阻和第八限流电阻，所述第七限流电阻和第八限流电阻串联后与并联三极管的基极连接，所述并联三极管包括两个并联的三极管。
6.如权利要求5所述的一种新型的氙灯电源***，其特征在于：所述起辉电路包括MUR3060PT芯片、变压器和第一继电器，所述MUR3060PT芯片的CATHODE端脚接收氙灯高压包输出的25kV高压并通过第九电容接地，所述MUR3060PT芯片的ANODE1端脚和ANODE2端脚通过第十电阻与变压器初级线圈的同名端连接，所述MUR3060PT芯片的CATHODE端脚和变压器初级线圈的异名端之间并联有第三场效应管，所述变压器次级线圈的异名端与第一继电器连接。
7.如权利要求6所述的一种新型的氙灯电源***，其特征在于：所述预燃电路包括一级运放、二级运放和第一场效应管，所述一级运放的信号输出端通过第四电阻与第一场效应管的栅极连接、反相输入端与第一场效应管的源极连接，所述第一场效应管的源极依次通过第十一电阻和第五电阻与二级运放的同相输入端连接。
8.如权利要求7所述的一种新型的氙灯电源***，其特征在于：所述一级运放和二级运放均为TL084型号，所述第一场效应管包括两个型号相同的并联的场效应管，所述两个场效应管均为IRF250型号。
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