CN103868594B - 一种具有氘灯控制电路的紫外分光光度计 - Google Patents

Abstract

本发明公开了本发明提供一种具有氘灯控制电路的紫外分光光度计，所述可变电阻的输出端直接连接氘灯阳极，所述可变电阻的输入端经由所述二极管与恒流源连接，并且该输入端还与所述触发电路连接。本发明的技术方案可以提高氘灯的点灯性，并能降低系统的功耗。增加了氘灯的使用寿命。

Description

一种具有氘灯控制电路的紫外分光光度计

技术领域

本发明涉及紫外分光光度计的电路结构。更具体地，本发明涉及一种具有氘灯控制电路的紫外分光光度计。

背景技术

近年来随着科学技术和工业的发展，紫外和真空紫外波段的辐射已广泛，应用于材料科学、能源科学、空间科学、环境科学、医疗卫生及许多其它科学生产领域。例如在工业中用来进行无损检测、光刻、重氮复印、火焰检测；在这些应用当中都需要一种产生紫外线的装置一紫外灯。其中氘灯因其辐射是连续的，波长范围为165nm～400nm而且能发出较强的紫外辐射，稳定性复现性好，寿命长，体积小，使用方便被作为这个波段范围的标准光源用来标定各种紫外光源、探测器、材料的光谱特性；氘灯是供紫外可见分光光度计、移相色谱仪、薄层色谱扫描仪、原子吸收分光光度计等仪器使用的电光源；

氘灯是一种气体放电光源，它是利用气体放电发光的原理，即依电流通过气体媒质放电过程中，有气体媒质辐射出可见光的原理而制成。应用领域中都对氘灯光源的稳定性提出了很高的要求，氘灯的主要性能技术指标：1，灯丝预热电压与预热电流；2，起辉电压；3，工作电压；4，工作电流；5噪声；6，漂移。氘灯的发光稳定性既与氘灯电源(也可以称为点灯电路)有关，又与氘灯灯泡的质量有关。

目前市场上生产氘灯电源的厂家主要有德国的贺利氏(Heraeus)、日本的滨松(HAMAMATSU)等。滨松在中国的专利200880024549.7公开了以下技术方案，根据该专利说明书附图1中的氘灯电源原理图，根据来自控制线路的CONT的指令而将切换开关SW_F连接于加热器电源VF1的情况下，从加热器VF1流出的电流被供给阴极CA，同时控制电路将SW_C连接于T_RC1，使得恒流源的电压预先加到阳极，当阴极加热一段时间之后，在连接于加热器电源VF1的情况下，将开关SW_TRIG连接于TA，将P1触发电压直接加到氘灯阳极，当氘灯阳极被触发之后，恒流源不使可变电阻(R_C1，R_C2)为低阻值状态对氘灯阳极供电，并降低向阳极供电的电压，并将可变电阻(R_C1，R_C2)切换为低阻值状态，随后将开关SW_F由电源VF1连接到电源VF2上。

上述技术方案的问题在于：

1、预热电压由电源VF1切换到VF2的时候，预热电压会掉到比VF2低的值，这样会有导致起辉的氘灯熄灭的可能；

2、由于SW_C无论是接T_RC1还是T_RC2都会始终有电压加在氘灯阳极，即便氘灯点不亮也始终有电压在阳极，此时的电压超过100V，氘灯阳极长时间处于有电的状态，将不断有电子聚集，产生辉光放电，将降低点灯性，影响氘灯的使用寿命。

3、由于触发电压比较高(达到500—700V)，在触发电路中使用继电器会出现高压场合频繁开关有触电不稳的现象，容易降低氘灯点灯成功率(也可称为点灯性)，并且点灯性也受继电器本身寿命的影响；而且在实际的滨松的产品中观察到氘灯触发电压触发1次点灯成功率不高。

发明内容

本发明目的在于提供一种具有氘灯控制电路的紫外分光光度计，可以实现提高氘灯使用寿命和点灯性的目的。

具体技术方案如下：

本发明提供一种具有氘灯控制电路的紫外分光光度计，所述氘灯控制电路包括控制单元U5和点灯电路，该点灯电路包括氘灯、可控制预热电压源V1、可变电阻R2、触发电路和高稳定恒流源I1，其中氘灯阴极CA的一端接地，阴极CA的另一端与可控制预热电压源连接；氘灯阳极AN与触发电路连接，并经由二极管D1与高稳定恒流源I1连接；触发电路中的触发电阻R1和触发电容器C1被并联连接于触发电源V2。

并且，所述可变电阻R2的输出端D直接连接氘灯阳极AN，所述可变电阻R2的输入端C经由所述二极管D1与所述高稳定恒流源I1连接，并且该输入端还与所述触发电路连接。

进一步地，所述触发电路还包括第一光耦开关J1和第二光耦开关J2，通过切换所述第一光耦开关J1和所述第二光耦开关J2来控制所述触发电路的充放电。

进一步地，所述二极管D1与所述可变电阻R2之间还包括恒流源开关J3。

进一步地，所述控制单元U5包括第一路控制信号K1、第二路控制信号K2、第三路控制信号K3和第四路控制信号K4；

所述第一路控制信号K1用于控制可控制预热电压源V1中电源芯片U4的开启；

所述第二路控制信号K2用于控制所述可控制预热电压源V1输出的预热电压的切换；

所述第三路控制信号K3用于控制恒流源开关J3；

所述第四路控制信号K4用于控制所述触发电路中第一光耦开关J1和所述第二光耦开关J2之间的切换。

进一步地，所述可控制预热电压源V1包括一个电源芯片U4，所述第一路控制信号K1与该电源芯片U4的EN端连接；

所述可控制预热电压源还包括三极管Q12、电阻R48和电阻R49，电阻R48的一端和电阻R49一端同时连接于电源芯片U4的FB端，三极管Q12的基极通过电阻R42与所述第二路控制信号K2连接；

所述三极管Q12为PNP型，其发射极与所述电阻R48的另一端连接，集电极接地；或者，所述三极管Q12为NPN型，所述集电极与所述电阻R48的另一端连接，所述发射极接地。

进一步地，所述第四路控制信号K4分别通过相反的三极管开关电路连接于所述第一光耦开关J1、所述第二光耦开关J2。

进一步地，所述可变电阻R2为热敏电阻。

进一步地，所述可变电阻R2包括在所述输入端C和所述输出端D之间串联的电阻R18A、电阻R18B和电阻R18C，以及，在所述输入端C和所述输出端D之间串联并相对于电阻R18A、电阻R18B、电阻R18C并联的电阻R4和电容C52，以及，在所述输入端C和所述输出端D之间串联并相对于电阻R18A、电阻R18B、电阻R18C并联的场效应管Q6、电阻R5、R24和R25，以及，相对于电容C52并联且阴极连接于场效应管Q6的栅极、阳极连接于所述输出端D。

进一步地，与所述第二光耦开关J1连接的三极管开关电路为NPN三极管开关电路；与所述第二光耦开关J2连接的三极管开关电路为PNP三极管开关电路或两只NPN三极管反向器电路；

进一步地，第三路控制信号K3通过三极管开关电路连接于所述恒流源开关J3。

另外，所述控制单元U5按照以下时刻顺序对氘灯进行点灯：

第一时刻，接收点灯命令；

第二时刻，通过第一路控制信号K1控制所述可控制预热电压源V1开始输出预热电压，并通过第二路控制信号K2使所述预热电压为高电压VF1，通过第四路控制信号K4将第一光耦开关J1闭合、第二光耦开关J2断开，使所述触发电路充电；

第三时刻，通过第三路控制信号K3将所述恒流源开关J3闭合；

第四时刻，通过第四路控制信号K4将第一光耦开关J1断开、第二光耦开关J2闭合，所述触发电路放电；

第五时刻，当氘灯点亮时，可变电阻通过第四路控制信号K4将第一光耦开关J1闭合、第二光耦开关J2断开；

第六时刻，通过第二路控制信号K2使所述预热电压为低电压VF2。

进一步地，在所述第四时刻中，当氘灯没有点亮时，按预设次数重复以下步骤：通过第四路控制信号K4将第二光耦开关J2断开，第一光耦开关J1闭合，使所述触发电路充电，然后第四路控制信号K4将第一光耦开关J1断开，第二光耦开关J2闭合，使所述触发电路放电。

进一步地，所述预设次数小于15；

当达到所述预设次数后，氘灯依然没有点亮时，第一路控制信号K1控制所述可控制预热电压源V1停止输出预热电压，第四路控制信号K4将第二光耦开关J2断开，第一光耦开关J1闭合。

本发明的技术方案可以提高氘灯的点灯性，并能降低系统的功耗。增加了氘灯的使用寿命。

附图说明

下面将参照附图并结合实施例对本发明进行具体说明。

图1为本发明中点灯电路示意图；

图2为可变电阻R2的一种实施例电路图；

图3为控制单元U5的控制方式示意图；

图4为触发电路的第一实施例电路图；

图5为触发电路的第二实施例电路图；

图6为开关J3的电路图；

图7为可控制预热电压源V1的第一实施例电路图；

图8为可控制预热电压源V1的第二实施例电路图；

图9为控制单元各时刻的电平控制图；

图10为氘灯第一次未点亮时的电平控制图；

图11为本发明预热电压切换与传统电压切换的波形对比图。

具体实施方式

下面参照附图并借助本发明的实施例，对本发明的技术方案做详细描述。应当理解，附图中所示各元部件是示意性而非限制性的，各特征未按比例画出。在各装置附图中，相同的附图标记表示相同的元部件。

本发明提供一种具有氘灯控制电路的紫外分光光度计，所述氘灯控制电路包括控制单元U5和点灯电路，根据图1所示，该点灯电路包括氘灯、可控制预热电压源V1、可变电阻R2、触发电路和高稳定恒流源I1，其中氘灯阴极CA的一端接地，阴极CA的另一端E与可控制预热电压源V1连接；氘灯阳极AN与触发电路连接，并经由二极管D1与高稳定恒流源I1连接；触发电路中的触发电阻R1和触发电容器C1被并联连接于触发电源V2。高稳定恒流源I1的电流为300mA。

并且，所述可变电阻R2的输出端D端直接连接氘灯阳极AN，所述可变电阻R2的输入端C端经由所述二极管D1与所述高稳定恒流源I1连接，并且该输入端C端还与所述触发电路连接。本发明对可变电阻R2放置的位置进行了改进，从而提升了氘灯电源的点灯性。

进一步地，所述触发电路包括触发充电电源V2，以及连接于触发充电电源V2两极且串联连接的电阻R1和充放电电容C1，还包括第一光耦开关J1和第二光耦开关J2，通过切换所述第一光耦开关J1和所述第二光耦开关J2来控制所述触发电路的充放电，如图1所示，第一光耦开关J1在A端和B端之间，用于控制触发充电电源V2经过电阻R1对充放电电容C1的充电过程的开始和停止。第二光耦开关J2在B端和C端之间，即充放电电容C1放电输出的线路上，用于控制充放电电容C1放电的开始和停止。其中电阻R1可以是1个或则多个电阻串并联组成；充放电电容C1可以是1个或则多个电容串并联组成。本发明触发电路中J1、J2使用光耦开关解决了之前使用继电器而带来的点灯不稳的问题，使得氘灯电源稳定性得到了提升，同时提升了氘灯电源的点灯性，并且使氘灯寿命得以增加。

进一步地，所述二极管D1与所述可变电阻R2之间还包括恒流源开关J3，也就是如图1所示，恒流源开关J3在二极管D1阴极侧的F端和可变电阻R2输入端C端之间。高稳定恒流源I1通过先后串联在一起的二极管D1，开关J3，电阻R2连接到氘灯阳极，放置于二极管D1与可变电阻R2之间的恒流源开关J3，使得氘灯供电的主电源(即高稳定恒流源I1)得以控制，避免阳极长时间带电产生的辉光放电，提升了氘灯电源的点灯性及拆换氘灯时候的安全性。

进一步地，如图3所示，所述控制单元U5优选使用单片机，该单片机控制单元U5包括以下输出控制信号(以下也可以简称控制信号)：第一路控制信号K1、第二路控制信号K2、第三路控制信号K3和第四路控制信号K4，以及输入信号即外部控制信号H和电平检测信号DF。

外部控制信号H用来发送控制单元U5开始进入点灯程序的命令，根据外部检测电路向U5传回的氘灯是否已点亮的电平检测信号DF可以进行下一步控制，外部控制器同样也可以通过电平检测信号DF来了解氘灯是否点亮。

所述第一路控制信号K1用于控制可控制预热电压源V1中电源芯片U4的供电；所述第二路控制信号K2用于控制所述可控制预热电压源V1输出的预热电压的切换；所述第三路控制信号K3用于控制恒流源开关J3；所述第四路控制信号K4用于控制所述触发电路中第一光耦开关J1和所述第二光耦开关J2之间的切换。

需要说明的是，本发明的控制单元U5中的各路控制信号K1-K4的高低电平控制方式可以根据具体产品的使用方式进行调整。

进一步地，本发明通过控制信号来实现所述可控制预热电压源V1输出，以及输出电压的切换。如图7，所述可控制预热电压源V1包括一个电源芯片U4，所述第一路控制信号K1与该电源芯片U4的EN端连接；所述可控制预热电压源还包括三极管Q12、电阻R48和电阻R49，电阻R48的一端和电阻R49一端同时连接于电源芯片U4的FB端，三极管Q12的基极通过电阻R42与所述第二路控制信号K2连接；所述三极管Q12为PNP型，其发射极与所述电阻R48的另一端连接，集电极接地；或者，如图8所示，虚线框中的连接方式与图7相同，不同之处在于，所述三极管Q12为NPN型，所述集电极与所述电阻R48的另一端连接，所述发射极接地。图7和图8由于三极管Q12的极性相反，第二路控制信号K2的高低电平控制方式可以根据三极管Q12的极性而变化，也就是：

当可控制预热电压源V1中如图7的连接方式时，K2为低电平时，Q12的集电极和发射极导通，控制三极管Q12将电阻R48一端拉到低电位，使可控制预热电压源V1输出预热电压VF1，其中VF1＝VFB(1+R49/R48)，为高电压)，当K2为高电平时，Q12的集电极和发射极不导通，输出预热电压VF2，其中VF2＝VFB，为低电压。

当可控制预热电压源V1中如图8的连接方式时，K2为高电平时，使可控制预热电压源V1输出高电压VF1，K2为低电平时，输出低电压VF2。

另外，在以下具体实施例中，可控制预热电压源V1中的电源芯片U4使用的是TI公司的LM2678，该产品是常见的降压IC，此时，当第一路控制信号K1为低电平时，电源芯片U4工作，电压源V1才有输出。

本发明的电源芯片U4也可以使用LM2676，则控制信号K1的高低电平控制与使用LM2678时刚好相反，即K1为高电平时，电源芯片U4工作。

如图11所示是本发明切换预热电压与传统切换预热电压(两个独立电压源切换)的波形对比，上半部分是传统切换预热电压的波形，下半部分是本发明切换预热电压的波形，尤其是S点处的波形对比。由于预热电压切换是在电源芯片U4单颗芯片上切换，切换预热电压的过程不会出现电压抖动，增加了点灯性。

下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

所述第四路控制信号K4分别通过相反的三极管开关电路连接于所述第一光耦开关J1、所述第二光耦开关J2。

本发明优选以下两种光耦控制方式：

第一种实施例如图4所示，与所述第一光耦开关J1连接的三极管开关电路为NPN三极管开关电路；与所述第二光耦开关J2连接的三极管开关电路为PNP三极管开关电路。

第二种实施例如图5所示，与所述第一光耦开关J1连接的三极管开关电路为NPN三极管开关电路；与所述第二光耦开关J2连接的三极管开关电路两只NPN三极管反向器电路。图4和图5所要达到的功能是一样的，即：当J1闭合的时候J2要断开。

在上述两种实施例中，当第四路控制信号K4为低电平的时候，J2的1脚为低电位，J2的4、6脚不通；J1的1脚高电位，J1的4、6脚导通，触发充电电源V2通过R1对C1充电；当第四路控制信号K4为高电位时，J1的4，6脚不导通，J2的4，6脚导通，触发电压由C1通过电阻R1和可变电阻R2加到氘灯阳极。使用图4或图5的电路连接方式也确保了光耦开关J1、J2不会同时导通，从而实现了光耦开关J1、J2的切换。

当然，第四路控制信号K4对J1、J2的高低电平控制方式也可以根据与J1、J2连接的三极管开关电路的极性的变化进行调整。

由于负温度系数的热敏电阻特性就是温度越高，阻值越小。可变电阻R2可以为负温度系数的热敏电阻，也可以为图2所示的渐变电阻电路。如果可变电阻R2使用的是一个100欧的负温度系数的热敏电阻，当电流流过R2时候，R2开始发热，R2的电阻逐渐变小，最终达到一个稳定值。

如果可变电阻R2是渐变电阻电路，则如图2所述可变电阻R2包括在所述输入端C和所述输出端D之间串联的电阻R18A、电阻R18B和电阻R18C三个电阻；以及，在所述输入端C和所述输出端D之间串联并相对于电阻R18A、电阻R18B、电阻R18C并联的电阻R4和电容C52，以及，在所述输入端C和所述输出端D之间串联并相对于电阻R18A、电阻R18B、电阻R18C并联的场效应管Q6、电阻R5、R24和R25，以及，相对于电容C52并联且阴极连接于场效应管Q6的栅极、阳极连接于所述输出端D。300mA电流流向R18A，R18B，R18C，那么在其两端会产生电位差，并通过R4对而使电容器C52被充电，从而电容器C2的上游侧的电位变成正电位，此时将该正电位施加到N通道的场效应管Q6的栅极，那么晶体管Q6会导通，从而电流也会流向晶体管和R5，R24，R25。既R2的阻值降低，接着，如果通过电流进一步流动，从而在端子C和端子D之间的电位差扩大，则电流也开始流向齐纳二极管D10，R2的电阻值进一步降低，并达到稳定值。

在触发放电时候，由于电阻限制，触发电流非常小(小于10mA)，可变电阻上的损耗也非常小，同时由于(图2)R18A，R18B，R18C总阻值比较小(小于150欧)，本发明产品中的R18A，R18B，R18C总阻值为99欧，产生的压差只有几伏，而触发电压是200--800V的电压，所以不会对触发点灯造成影响。在t5时刻，氘灯阳极AN供给的电流开始流向R2，那么R2的阻值将逐渐地降低，并在t6时刻前最终成为稳定放电时所必要的低电阻值。在该可变电阻中，因为电阻值连续且平滑地进行变化，所以电阻切换时的阳极电压变化变的平滑，进一步提高了点灯性。

R18A，R18B，R18C三个电阻串联也可以替换为两个电阻串联，或者一个电阻，只要电阻值小于150欧即可。

现有技术中氘灯阳极长时间处于有高压电的状态，将不断有电子聚集，产生辉光放电，将降低点灯性，和氘灯的使用寿命。同时在不关闭电源时候，氘灯阳极始终有100V以上电压会对施工人员造成身体伤害。本发明对此进行了改进，如图6，第三路控制信号K3通过三极管开关电路连接于所述恒流源开关J3。恒流源开关J3是继电器，控制信号K3为高电平的时候三极管Q11的集电极将被拉到低电位，此时F端才能通过继电器J3和C端连接在一起。当然，通过改变与恒流源开关J3连接的三极管开关电路的极性，控制信号K3也可以相应地改变高低电平控制方式。根据图6，当控制信号K3为高电平时，开关J3闭合，.当氘灯点不亮，或者关灯时候，将控制信号K3置于低电平，开关J3将断开，这样可以避免氘灯阳极一直带电。

U5通过信号控制K4断开J1，闭合J2，将C1上充上的电压通过R1及可变电阻(此时可变电阻不为低阻值)加到氘灯阳极上，对氘灯阳极进行触发放电，保持J2是闭合状态，如果预备触发放电结束，则迅速地转移到主放电。在主放电的情况下，由于C1不足以提供那么多的电力，转而自动切换到恒流源I1供电。随后可变电阻将逐步变为小阻值状态。检测氘灯点亮之后，U5通过信号控制K2，使得预热电源V1切换到VF2电压(VF2电压要比VF1电压低，可以是1V，也可以是其它电压)。同时保持J1闭合，J2断开，J3闭合。

本发明通过以下时序控制方式，实现氘灯的正常工作。

如图9所示，所述控制单元U5按照以下时刻顺序对氘灯进行点灯：

第一时刻t1，外部控制器通过外部控制信号H发出点灯命令，控制单元U5接收该点灯命令；优选地，在图9中，在t1时刻，外部控制信号H使用低电平(或称低电位)指令，并且当前电平检测信号DF始终保持高电平状态，表示氘灯不亮。

第二时刻t2，控制单元U5通过第一路控制信号K1控制所述可控制预热电压源V1开始输出预热电压，并通过第二路控制信号K2使所述预热电压为高电压VF1，通过第四路控制信号K4将第一光耦开关J1闭合、第二光耦开关J2断开，使所述触发电路充电。优选地，如图7和9，控制单元U5的控制信号K1为低点平，使得电源芯片U4开始输出，控制信号K2为低电平，电源芯片U4输出一个较高的预热电压VF1加到氘灯阴极CA，灯丝开始预热；同时根据图6，保持控制信号K3为低电平，使J3不闭合；根据图4或图5，将控制信号K4置为低电平，使第一光耦开关J1的1脚为高电位，J1的4-6脚导通，第二光耦开关J2的1脚为低电位，从而将J1闭合，J2不闭合，触发电源V2得以通过触发电阻R1对触发电容器C1充电。保持第二时刻t2一段时间，将C1充满。

第三时刻t3，控制单元U5保持其他路控制信号不变，通过第三路控制信号K3将所述恒流源开关J3闭合。优选地，根据图6，控制单元U5置控制信号K3为高电平，使J3闭合，恒流源I1通过串联在一起的D1，J3，R2向氘灯阳极供电。

第四时刻t4，控制单元U5通过第四路控制信号K4将第一光耦开关J1断开、第二光耦开关J2闭合，所述触发电路放电。优选地，根据图4或图5的电路图，将K4切换到高电平，J1的1脚为低电位，使J1不闭合，J2的1脚为高电位，J2的4-6脚导通，使J2闭合。从而充电电容器C1上的电压通过串联的触发电阻R1，第二光耦开关J2和可变电阻R2(此时的R2不为低阻状态)加到氘灯阳极AN，对氘灯阳极进行触发放电，氘灯点亮。

第五时刻t5，当氘灯点亮时，电平检测信号DF转换为低电平状态，可变电阻通过第四路控制信号K4将第一光耦开关J1闭合、第二光耦开关J2断开；转由恒流源I1开始供电，氘灯阳极的电压下降(下降到80V左右)，可变电阻R2逐步减小至低阻状态。当检测到氘灯正常工作即控制单元U5接收到电平检测信号DF为低电平状态，控制单元U5保持控制信号K4为低电平，J2的1脚为低电平，J2的4-6脚不导通，J1的1脚为高电平，J1的4-6脚导通，从而保持J1闭合，J2断开。

第六时刻t6，当控制单元U5通过电平检测信号DF检测氘灯电亮的信号后，通过第二路控制信号K2使所述预热电压为低电压VF2。具体地，U5检测到DF保持低电平状态，经过一段时间(小于2秒，大于10ms)，根据图7，控制单元U5将控制信号K2切换到高电平，使得Q12的E极不和C极导通，导致电源芯片U4从高电压VF1切换到低电压VF2电压。同时分别通过K4保持J1闭合，J2断开，通过K3保持J3闭合。

进一步地，根据图10，在所述第四时刻t4中，当氘灯第一次没有点亮时，可以按预设次数重复以下步骤：通过第四路控制信号K4将第二光耦开关J2断开，第一光耦开关J1闭合，使所述触发电路充电，然后第四路控制信号K4将第一光耦开关J1断开，第二光耦开关J2闭合，使所述触发电路放电。本实施例中，预设次数小于15次。

具体地，当氘灯第一次触发点不亮的时候，保持控制信号K1，K3的状态，根据图4或图5，控制单元U5通过将控制信号K4切换到低电平，J2的1脚变为低电平，J2的4脚和6脚不导通；J1变为高电平，J1的4-6脚导通，V2通过R1对C1充电，过一段时间(小于1秒)C1充满，K4切换到高电平，J1的1脚为低电平，J1的4脚和6脚断开，V2与R1断开；J2的一脚为高电平，C1上的电压通过串联的R1，J2，R2再次加到氘灯阳极，对氘灯进行点灯。如果氘灯点亮，将进行第五时刻t5的操作，如果没有触发成功，将再次反复触发，直到氘灯点亮为止。

当氘灯第一次触发点不亮的时候，通过控制J1，J2对氘灯可以进行多次触发，这样可以大大提升了氘灯电源的点灯性。

进一步地，当达到所述预设次数后，氘灯依然没有点亮时，第一路控制信号K1控制所述可控制预热电压源V1停止输出预热电压，第四路控制信号K4为低电平，将第二光耦开关J2断开，第一光耦开关J1闭合。

本发明通过提升氘灯电源性能，使氘灯的使用寿命大大加长，使用氘灯的仪器的稳定性也得到了提升，使用该仪器的厂家的使用成本随之大幅降低。

同时，由于使用开关电源和单片机的时序控制，产品更加小型化，高可靠性高，低噪声，高效率；使得使用这套系统的紫外分光光度计具有更高的性能指标。

应当理解，以上借助优选实施例对本发明的技术方案进行的详细说明是示意性的而非限制性的。本领域的普通技术人员在阅读本发明说明书的基础上可以对各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。本发明的保护范围仅由随附权利要求书限定。

Claims (13)

1.一种具有氘灯控制电路的紫外分光光度计，所述氘灯控制电路包括控制单元(U5)和点灯电路，该点灯电路包括氘灯、可控制预热电压源(V1)、可变电阻(R2)、触发电路和高稳定恒流源(I1)，其中氘灯阴极(CA)的一端接地，阴极(CA)的另一端与可控制预热电压源连接；氘灯阳极(AN)与触发电路连接，并经由二极管(D1)与高稳定恒流源(I1)连接；触发电路中的触发电阻(R1)和触发电容器(C1)被并联连接于触发电源(V2)，其特征在于，

所述可变电阻(R2)的输出端(D)直接连接氘灯阳极(AN)，所述可变电阻(R2)的输入端(C)经由所述二极管(D1)与所述高稳定恒流源(I1)连接，并且该输入端还与所述触发电路连接。

2.根据权利要求1所述的具有氘灯控制电路的紫外分光光度计，其特征在于，

所述触发电路还包括第一光耦开关(J1)和第二光耦开关(J2)，通过切换所述第一光耦开关(J1)和所述第二光耦开关(J2)来控制所述触发电路的充放电。

3.根据权利要求2所述的具有氘灯控制电路的紫外分光光度计，其特征在于，

所述二极管(D1)与所述可变电阻(R2)之间还包括恒流源开关(J3)。

4.根据权利要求3所述的具有氘灯控制电路的紫外分光光度计，其特征在于，

所述控制单元(U5)包括第一路控制信号(K1)、第二路控制信号(K2)、第三路控制信号(K3)和第四路控制信号(K4)；

所述第一路控制信号(K1)用于控制可控制预热电压源(V1)中电源芯片(U4)的开启；

所述第二路控制信号(K2)用于控制所述可控制预热电压源(V1)输出的预热电压的切换；

所述第三路控制信号(K3)用于控制恒流源开关(J3)；

所述第四路控制信号(K4)用于控制所述触发电路中第一光耦开关(J1)和所述第二光耦开关(J2)之间的切换。

5.根据权利要求4所述的具有氘灯控制电路的紫外分光光度计，其特征在于，

所述可控制预热电压源(V1)包括一个电源芯片(U4)，所述第一路控制信号(K1)与该电源芯片(U4)的EN端连接；

所述可控制预热电压源还包括三极管(Q12)、电阻R48和电阻R49，电阻R48的一端和电阻R49一端同时连接于电源芯片(U4)的FB端，三极管(Q12)的基极通过电阻R42与所述第二路控制信号(K2)连接；

所述三极管(Q12)为PNP型，其发射极与所述电阻R48的另一端连接，集电极接地；或者，所述三极管(Q12)为NPN型，所述集电极与所述电阻R48的另一端连接，所述发射极接地。

6.根据权利要求4所述的具有氘灯控制电路的紫外分光光度计，其特征在于，

所述第四路控制信号(K4)分别通过相反的三极管开关电路连接于所述第一光耦开关(J1)、所述第二光耦开关(J2)。

7.根据权利要求1所述的具有氘灯控制电路的紫外分光光度计，其特征在于，

所述可变电阻(R2)为热敏电阻。

8.根据权利要求1所述的具有氘灯控制电路的紫外分光光度计，其特征在于，

所述可变电阻(R2)包括在所述输入端(C)和所述输出端(D)之间串联的电阻R18A、电阻R18B和电阻R18C，以及，在所述输入端(C)和所述输出端(D)之间串联并相对于电阻R18A、电阻R18B、电阻R18C并联的电阻R4和电容(C52)，以及，在所述输入端(C)和所述输出端(D)之间串联并相对于电阻R18A、电阻R18B、电阻R18C并联的场效应管(Q6)、电阻R5、R24和R25，以及，相对于电容(C52)并联且阴极连接于场效应管(Q6)的栅极、阳极连接于所述输出端(D)。

9.根据权利要求6所述的具有氘灯控制电路的紫外分光光度计，其特征在于，

与所述第一光耦开关(J1)连接的三极管开关电路为NPN三极管开关电路；与所述第二光耦开关(J2)连接的三极管开关电路为PNP三极管开关电路或两只NPN三极管反向器电路。

10.根据权利要求4所述的具有氘灯控制电路的紫外分光光度计，其特征在于，

第三路控制信号(K3)通过三极管开关电路连接于所述恒流源开关(J3)。

11.根据权利要求4所述的具有氘灯控制电路的紫外分光光度计，其特征在于，所述控制单元(U5)按照以下时刻顺序对氘灯进行点灯：

第一时刻，接收点灯命令；

第二时刻，通过第一路控制信号(K1)控制所述可控制预热电压源(V1)开始输出预热电压，并通过第二路控制信号(K2)使所述预热电压为高电压(VF1)，通过第四路控制信号(K4)将第一光耦开关(J1)闭合、第二光耦开关(J2)断开，使所述触发电路充电；

第三时刻，通过第三路控制信号(K3)将所述恒流源开关(J3)闭合；

第四时刻，通过第四路控制信号(K4)将第一光耦开关(J1)断开、第二光耦开关(J2)闭合，所述触发电路放电；

第五时刻，当氘灯点亮时，可变电阻通过第四路控制信号(K4)将第一光耦开关(J1)闭合、第二光耦开关(J2)断开；

第六时刻，通过第二路控制信号(K2)使所述预热电压为低电压(VF2)。

12.根据权利要求11所述的具有氘灯控制电路的紫外分光光度计，其特征在于，

在所述第四时刻中，当氘灯没有点亮时，按预设次数重复以下步骤：

通过第四路控制信号(K4)将第二光耦开关(J2)断开，第一光耦开关(J1)闭合，使所述触发电路充电，然后第四路控制信号(K4)将第一光耦开关(J1)断开，第二光耦开关(J2)闭合，使所述触发电路放电。

13.根据权利要求12所述的具有氘灯控制电路的紫外分光光度计，其特征在于，

所述预设次数小于15；

当达到所述预设次数后，氘灯依然没有点亮时，第一路控制信号(K1)控制所述可控制预热电压源(V1)停止输出预热电压，第四路控制信号(K4)将第二光耦开关(J2)断开，第一光耦开关(J1)闭合。