CN103402297A - 脉冲氙灯起辉预燃电源系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脉冲氙灯起辉预燃电源系统及方法，所述系统包括单片机控制电路、逆变电路、带有两个副边的高频变压器、分压电阻以及二极管，所述单片机控制电路、逆变电路和高频变压器依次连接，所述高频变压器的两个副边分别连接分压电阻和二极管的正极，所述高频变压器和分压电阻构成起辉电路，所述高频变压器和二极管构成预燃电路，所述二极管的负极与分压电阻连接；所述方法利用脉冲氙灯负阻器件特性、二极管的单向导电性和欧姆定律，将起辉和预燃电源统一在一个电源上，并使用二极管将起辉和预燃电源隔开，使脉冲氙灯可以从起辉状态自动过渡到预燃状态。本发明的脉冲氙灯起辉预燃电源系统降低了电路的复杂程度，大大减小体积和节约成本。

Description

脉冲氙灯起辉预燃电源系统及方法

技术领域

本发明涉及一种起辉预燃电源系统及方法，尤其是一种脉冲氙灯起辉预燃电源系统及方法，属于脉冲氙灯的起辉预燃领域。

背景技术

目前，在脉冲氙灯起辉预燃电源中，通常采用两种方式实现起辉预燃，具体如下：

1)第一种起辉预燃方式如图1所示，使用分离设计，首先电源通过整流和高频变压器得到2万伏以上的脉冲氙灯起辉电压，然后又通过另一个高频变压器得到约250V左右的预燃电压，由单片机控制电路在得到反馈后分别控制两路电源的通断，这种设计耗费成本非常大，其电路板重量重、体积大。

2)第二种起辉预燃方式如图2所示，通过控制继电器的通断来实现高压起辉和预燃电路的分离，如起辉时，单片机控制电路使继电器断开，高压起辉电路开始工作，发生辉光放电，起辉后，继电器闭合高压起辉电路停止工作，输出脉冲氙灯预燃工作时的维持电流。这种设计相比第一种设计降低了复杂度，但是还是需要单片机控制电路根据反馈信号来控制起辉电路的通断，并且起辉电路属于高压电路，且起辉过程非常短暂，所以该继电器不是普通的继电器，成本较高。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供一种脉冲氙灯起辉预燃电源系统，该系统利用脉冲氙灯负阻器件特性、二极管的单向导电性和欧姆定律，将起辉和预燃电源统一在一个电源上，并使用二极管将起辉和预燃电源隔开，使脉冲氙灯可以从起辉状态自动过渡到预燃状态。

本发明的另一目的在于提供一种基于上述系统的脉冲氙灯起辉预燃方法。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

脉冲氙灯起辉预燃电源系统，其特征在于：包括单片机控制电路、逆变电路、带有两个副边的高频变压器、分压电阻以及二极管，所述单片机控制电路、逆变电路和高频变压器依次连接，所述高频变压器的两个副边分别连接分压电阻和二极管的正极，所述高频变压器和分压电阻构成起辉电路，所述高频变压器和二极管构成预燃电路，所述二极管的负极与分压电阻连接。

作为一种优选方案，还包括第一整流滤波电路、第二整流滤波电路和第三整流滤波电路，所述第一整流滤波电路的两端分别连接220V交流市电和逆变电路，所述第二整流滤波电路连接在高频变压器与分压电阻之间，所述第三整流滤波电路连接在高频变压器与二极管之间。

作为一种优选方案，所述二极管为高压开关二极管。

本发明的另一目的可以通过采取如下技术方案达到：

脉冲氙灯起辉预燃方法，其特征在于包括以下步骤：

1)220V交流市电经过第一整流滤波电路输入逆变电路，单片机控制电路接在收到脉冲氙灯的起辉预燃信号后，控制逆变电路开始工作；

2)逆变电路使高频变压器的一个副边通过第二整流滤波电路输出起辉电压，使高频变压器的另一个副边通过第三整流滤波电路输出预燃电压；

3)通过脉冲氙灯的阻值和分压电阻进行分压，此时二极管截止，从而完成脉冲氙灯的起辉；

4)脉冲氙灯起辉后，脉冲氙灯的阻值迅速下降至稳定值，通过脉冲氙灯的阻值和分压电阻进行分压，此时二极管导通，向脉冲氙灯提供预燃电压和预燃电流。

作为一种优选方案，所述起辉电压在20000V以上。

作为一种优选方案，所述预燃电压为240～260V。

本发明相对于现有技术具有如下的有益效果：

1、本发明的脉冲氙灯起辉预燃电源系统降低了电路的复杂程度，只需要使用一个高频变压器便可实现起辉电源和预燃电源的两个电源设计，大大减小了脉冲氙灯起辉预燃电源的体积，同时由于变压器成本较高的部件，节省变压器即节约了成本。

2、本发明的脉冲氙灯起辉预燃电源系统只需采用高压开关二极管即可实现脉冲氙灯的起辉和预燃，由于高压开关二极管的成本比一个高压高频继电器要低，因此降低了整个系统的成本。

3、本发明的脉冲氙灯起辉预燃电源系统的过程控制更加自然精准，利用脉冲氙灯的自身特性，使用一个二极管将氙灯从辉光放电自动过渡到预燃状态，只要脉冲氙灯发出起辉预燃信号，即可自动完成起辉和预燃，解决了现有技术需要单片机控制电路根据反馈信号来控制脉冲氙灯起辉和预燃时间的问题。

附图说明

图1为第一种传统的脉冲氙灯起辉预燃方式的电路结构框图。

图2为第二种传统的脉冲氙灯起辉预燃方式的电路结构框图。

图3为本发明脉冲氙灯起辉预燃电源系统的电路结构框图。

图4为本发明脉冲氙灯起辉预燃电源系统的起辉原理图。

图5为本发明脉冲氙灯起辉预燃电源系统的预燃原理图。

其中，1-单片机控制电路，2-逆变电路，3-高频变压器，4-分压电阻，5-高压开关二极管，6-第一整流滤波电路，7-第二整流滤波电路，8-第三整流滤波电路，9-脉冲氙灯。

具体实施方式

实施例1：

如图3所示，本实施例的脉冲氙灯起辉预燃电源系统，包括单片机控制电路1、逆变电路2、带有两个副边的高频变压器3、分压电阻4、高压开关二极管5、第一整流滤波电路6、第二整流滤波电路7和第三整流滤波电路8，所述单片机控制电路1、逆变电路2和高频变压器3依次连接，所述高频变压器3的一个副边通过第二整流滤波电路7与分压电阻4连接，另一个副边通过第三整流滤波电路8与二极管5的正极连接，所述高频变压器3、第二整流滤波电路7和分压电阻4构成起辉电路，所述高频变压器3、第三整流滤波电路8和二极管5构成预燃电路，所述二极管5的负极与分压电阻4连接；所述第一整流滤波电路6的两端分别连接220V交流市电和逆变电路2。

其中，所述单片机控制电路1与脉冲氙灯9连接，所述分压电阻4和二极管5的负极的连接端与脉冲氙灯9连接；而脉冲氙灯9的负阻特性为：当脉冲氙灯9起辉之前和起辉过程中，脉冲氙灯9的阻值很大，而当脉冲氙灯9起辉结束，脉冲氙灯9的阻值稳定为一个很小的值。

如图3、图4和图5所示，本实施例的脉冲氙灯起辉预燃方法，包括以下步骤：

1)220V交流市电经过第一整流滤波电路6输入逆变电路2，单片机控制电路1在接收到脉冲氙灯9的起辉预燃信号后，控制逆变电路2开始工作；

2)逆变电路2使高频变压器3的一个副边通过第二整流滤波电路7输出20000V以上的起辉电压，使高频变压器3的另一个副边通过第三整流滤波电路8输出250V的预燃电压；

3)如图4所示，此时的电流流向如图中箭头部分，因为预燃时脉冲氙灯9的电阻相当于无穷大，通过脉冲氙灯9的阻值和分压电阻4进行分压，结果lamp处的电压远大于250V，此时二极管5截止，lamp处的电压基本等于起辉电压值，从而完成脉冲氙灯9的起辉；

4)脉冲氙灯9起辉后，如图5所示，此时的电流流向如图中箭头部分，脉冲氙灯9的阻值迅速下降至稳定值，通过脉冲氙灯9的阻值和分压电阻4进行分压，使得lamp处的电压小于250V，此时二极管5导通，使得此时lamp处的电压基本等于预燃电压值，又由于此时脉冲氙灯9的阻值是稳定值，所以此时流过脉冲氙灯9的电流值为稳定值，向脉冲氙灯9提供预燃电压和预燃电流。

以上所述，仅为本发明专利优选的实施例，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的范围内，根据本发明专利的技术方案及其发明专利构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。

Claims (6)

1.脉冲氙灯起辉预燃电源系统，其特征在于：包括单片机控制电路、逆变电路、带有两个副边的高频变压器、分压电阻以及二极管，所述单片机控制电路、逆变电路和高频变压器依次连接，所述高频变压器的两个副边分别连接分压电阻和二极管的正极，所述高频变压器和分压电阻构成起辉电路，所述高频变压器和二极管构成预燃电路，所述二极管的负极与分压电阻连接。

2.根据权利要求1所述的脉冲氙灯起辉预燃电源系统，其特征在于：还包括第一整流滤波电路、第二整流滤波电路和第三整流滤波电路，所述第一整流滤波电路的两端分别连接220V交流市电和逆变电路，所述第二整流滤波电路连接在高频变压器与分压电阻之间，所述第三整流滤波电路连接在高频变压器与二极管之间。

3.根据权利要求1或2所述的脉冲氙灯起辉预燃电源系统，其特征在于：所述二极管为高压开关二极管。

4.基于权利要求2所述系统的脉冲氙灯起辉预燃方法，其特征在于包括以下步骤：

1)220V交流市电经过第一整流滤波电路输入逆变电路，单片机控制电路在接收到脉冲氙灯的起辉预燃信号后，控制逆变电路开始工作；

2)逆变电路使高频变压器的一个副边通过第二整流滤波电路输出起辉电压，使高频变压器的另一个副边通过第三整流滤波电路输出预燃电压；

3)通过脉冲氙灯的阻值和分压电阻进行分压，此时二极管截止，从而完成脉冲氙灯的起辉；

4)脉冲氙灯起辉后，脉冲氙灯的阻值迅速下降至稳定值，通过脉冲氙灯的阻值和分压电阻进行分压，此时二极管导通，向脉冲氙灯提供预燃电压和预燃电流。

5.根据权利要求4所述的脉冲氙灯起辉预燃方法，其特征在于：所述起辉电压在20000V以上。

6.根据权利要求4所述的脉冲氙灯起辉预燃方法，其特征在于：所述预燃电压为240～260V。

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