CN106028609A - 一种宽范围触发频率的氙闪灯高压模块电源 - Google Patents

一种宽范围触发频率的氙闪灯高压模块电源 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种宽范围触发频率的氙闪灯高压模块电源，包括安装在金属网盒中的电源电路，电源电路包括控制驱动电路、过流保护电路和电压反馈电路，还包括高压输出与脉冲触发电路、触发关断电路，控制驱动电路分别与过流保护电路、电压反馈电路、触发关断电路和高压输出与脉冲触发电路连接，高压输出与脉冲触发电路分别与过流保护电路、电压反馈电路、触发关断电路连接。效果是：氙闪灯高压模块电源的触发最高频率可达到100HZ；增加触发关断电路，使氙闪灯点亮后及时关断高压输出端，避免出现高压处于过载状态影响下次触发；触发控制脉冲信号与电源电路隔离，降低对电源电路的干扰；电路触发可靠性高，稳定性好。

Description

一种宽范围触发频率的氙闪灯高压模块电源
技术领域
本发明涉及一种广泛应用于军工、汽车照明、环境监测、摄影及医疗等方面的宽范围触发频率的氙闪灯高压模块电源。
背景技术
目前市场上出现的脉冲触发氙闪灯高压模块电源，大多由于其工作机理的限制，普遍存在脉冲触发频率范围较窄的情况，随着电子科技的发展，氙闪灯的应用范围越来越广，其工作频率范围越来越宽，对脉冲触发氙闪灯电源的技术提出了更高的要求，市场对宽范围脉冲触发频率的氙闪灯电源的需求越来越迫切。
发明内容
鉴于市场实际需求，本发明提供了一种宽范围触发频率的氙闪灯高压模块电源，该电源是一种应用广泛、性能稳定可靠、触发频率范围宽的氙闪灯高压模块电源。
本发明为实现上述目的，所采取的技术方案是：一种宽范围触发频率的氙闪灯高压模块电源，包括安装在金属网盒中的电源电路，电源电路包括控制驱动电路、过流保护电路和电压反馈电路，其特征在于：还包括高压输出与脉冲触发电路、触发关断电路，所述控制驱动电路分别与过流保护电路、电压反馈电路、触发关断电路和高压输出与脉冲触发电路连接，所述高压输出与脉冲触发电路分别与过流保护电路、电压反馈电路、触发关断电路连接，电源电路设有8个引出端和1个外部调节电位器；
具体电路连接为：所述高压输出与脉冲触发电路中，触发控制脉冲输入正端Trig+通过电阻R20接光电耦合器U2输入端二极管的阳极1脚，触发控制脉冲输入负端Trig-接光电耦合器U2输入端二极管的阴极2脚，光电耦合器U2输出三极管的集电极4脚接内部供电端Vcc，光电耦合器U2输出三极管的发射极3脚通过电容C12分别与电阻R18的一端、单向可控硅T2的控制极3脚连接，单向可控硅T2的阴极1脚与电阻R18的另一端相连后接地，单向可控硅T2的阳极2脚分别与MOS管T4的源极、二极管D5的正极和电容C11的一端相连，MOS管T4的漏极分别与二极管D2的负极、变压器TRF1次级线圈Ls2的异名端5脚连接，变压器TRF1次级线圈Ls2的同名端4脚接二极管D3的正极，二极管D3的负极分别与电阻R5和电阻R6的一端、电容C6的一端、电压反馈电路中的电阻R12的一端连接，MOS管T4的栅极分别与双向瞬态抑制二极管D6的一端、电阻R5的另一端、二极管D5的负极连接，电容C21的一端接外壳WK，双向瞬态抑制二极管D6的另一端与电容C21的另一端相连后接地，电阻R16与二极管D8并联，电容C11的另一端接二极管D8的正极并作为输出触发电压端Vt引出，二极管D8的负极接地，变压器TRF1次级线圈Ls1的同名端1脚接二极管D2的正极，变压器TRF1次级线圈Ls1的异名端2脚与电容C6的另一端相连后接地，电阻R6的另一端分别与电感L2的一端、电容C7的一端连接，电容C7的另一端接地，电感L2的另一端接高压输出端+HV；
所述触发关断电路中，电阻R19的一端接高压输出与脉冲触发电路中光电耦合器U2输出三极管的发射极3脚，电阻R19的另一端分别与电阻R22的一端、三极管T3的基极连接，电阻R22的另一端与三极管T3的发射极相连后接地，三极管T3的集电极分别与电阻R23的一端、电容C13的一端连接，电阻R23的另一端接内部供电端Vcc，电容C13的另一端分别与电阻R24和电阻R27的一端连接，电阻R24的另一端接内部基准端Vref,电阻R27的另一端接控制驱动电路中集成芯片U3的复位端4脚
本发明的有益效果是：氙闪灯高压模块电源的触发最高频率可达到100HZ；增加触发关断电路，使氙闪灯点亮后及时关断高压输出端，避免出现高压处于过载状态影响下次触发；触发控制脉冲信号与电源电路隔离，降低了对电源电路的干扰；电路触发可靠性高，稳定性好。
附图说明
图1为本发明的电源电路连接框图；
图2为本发明的电路原理图；
图3为本发明金属网盒的示意图。
具体实施方式
如图1、2、3所示，一种宽范围触发频率的氙闪灯高压模块电源，包括安装在金属网盒1中的电源电路，电源电路包括控制驱动电路、过流保护电路和电压反馈电路，还包括高压输出与脉冲触发电路、触发关断电路。
控制驱动电路分别与过流保护电路、电压反馈电路、触发关断电路和高压输出与脉冲触发电路连接，高压输出与脉冲触发电路分别与过流保护电路、电压反馈电路、触发关断电路连接，电源电路设有8个引出端和1个外部调节电位器。
上述高压输出与脉冲触发电路中，触发控制脉冲输入正端Trig+通过电阻R20接光电耦合器U2输入端二极管的阳极1脚，触发控制脉冲输入负端Trig-接光电耦合器U2输入端二极管的阴极2脚，光电耦合器U2输出三极管的集电极4脚接内部供电端Vcc，光电耦合器U2输出三极管的发射极3脚通过电容C12分别与电阻R18的一端、单向可控硅T2的控制极3脚连接，单向可控硅T2的阴极1脚与电阻R18的另一端相连后接地，单向可控硅T2的阳极2脚分别与MOS管T4的源极、二极管D5的正极和电容C11的一端相连，MOS管T4的漏极分别与二极管D2的负极、变压器TRF1次级线圈Ls2的异名端5脚连接，变压器TRF1次级线圈LS2的同名端4脚接二极管D3的正极，二极管D3的负极分别与电阻R5和电阻R6的一端、电容C6的一端、电压反馈电路中的电阻R12的一端连接，MOS管T4的栅极分别与双向瞬态抑制二极管D6的一端、电阻R5的另一端、二极管D5的负极连接，电容C21的一端接外壳WK，双向瞬态抑制二极管D6的另一端与电容C21的另一端相连后接地，电阻R16与二极管D8并联，电容C11的另一端接二极管D8的正极并作为输出触发电压端Vt引出，二极管D8的负极接地，变压器TRF1次级线圈Ls1的同名端1脚接二极管D2的正极，变压器TRF1次级线圈Ls1的异名端2脚与电容C6的另一端相连后接地，电阻R6的另一端分别与电感L2的一端、电容C7的一端连接，电容C7的另一端接地，电感L2的另一端接高压输出端+HV。
上述触发关断电路中，电阻R19的一端接高压输出与脉冲触发电路中光电耦合器U2输出三极管的发射极3脚，电阻R19的另一端分别与电阻R22的一端、三极管T3的基极连接，电阻R22的另一端与三极管T3的发射极相连后接地，三极管T3的集电极分别与电阻R23的一端、电容C13的一端连接，电阻R23的另一端接内部供电端Vcc，电容C13的另一端分别与电阻R24和电阻R27的一端连接，电阻R24的另一端接内部基准端Vref,电阻R27的另一端接控制驱动电路中集成芯片U3的复位端4脚。
电源电路的8个引出端和1个外部调节电位器分别设置在金属网盒1外的两侧，一侧的4个引出端子按输出触发电压端Vt、接地端GND、接地端GND、高压输出端+HV的顺序排列，另一侧为1个输出电压调节电位器Adj和4个引出端子，该4个端子按触发控制脉冲输入负端Trig-、触发控制脉冲输入正端Trig+、接地端GND、供电输入端Vin的顺序排列。
根据实际输出功率，MOS管T1需考虑散热问题；MOS管T4、单向可控硅T2选用时，根据输出触发电压值，需考虑耐压要求；电容C7选用时，根据输出电压值，要考虑耐压与容值要求。
为了提高电源的抗干扰能力，电源采用金属网盒，且金属网盒接地，起到了电磁屏蔽作用。
触发控制脉冲信号与电源电路隔离，降低对电源电路的干扰。
工作原理
控制驱动电路中，由基准源U1、二极管D9、电阻R1和R2等组成的电路，提供内部基准Vref和内部供电Vcc；集成芯片U3、电阻R25、R26及电容C15等组成振荡电路，在集成芯片U3的输出端3脚输出脉冲方波，控制MOS管T1的导通或截止，进而驱动变压器TRF1。
变压器TRF1初级产生的高频脉冲电压，通过变压器耦合到其次级线圈Ls1和Ls2，变压器TRF1的次级线圈Ls1产生的高压通过MOS管T4、二极管D5、双向瞬态抑制二极管D6、二极管D8等给电容C11充电；触发控制脉冲信号通过光电耦合器U2来控制单向可控硅T2的导通或截止，进而控制电容C11放电，电容C11放电时，在输出触发电压端Vt产生负高压脉冲触发信号，最终控制氙闪灯的触发；变压器TRF1的次级线圈Ls1产生的高压和变压器TRF1的次级线圈Ls2产生的高压串联叠加后作为氙闪灯供电高压+HV。
从电阻R4上获得的输入电流采样信号，通过电阻R31送到放大器U4B的同相输入端，与放大器U4B的反相输入端电位比较，控制放大器U4B的输出。从电阻R12、R13和R14等组成的反馈电路上获得的输出电压+HV采样信号，送到放大器U4A的反相输入端，与放大器U4A的同相输入端电位比较，控制放大器U4A的输出；放大器U4A和U4B的输出同时控制集成芯片U3的电压控制端5脚，调节控制驱动电路的输出，最终达到稳定输出电压，限制输出功率的作用。
触发控制脉冲信号通过光电耦合器U2和三极管T3，控制集成芯片U3的复位端4脚的电位，使控制驱动电路在氙闪灯点亮后及时关断高压输出端，避免出现高压输出处于过载状态。

Claims (2)

1.一种宽范围触发频率的氙闪灯高压模块电源，包括安装在金属网盒（1）中的电源电路，电源电路包括控制驱动电路、过流保护电路和电压反馈电路，其特征在于：还包括高压输出与脉冲触发电路、触发关断电路，所述控制驱动电路分别与过流保护电路、电压反馈电路、触发关断电路和高压输出与脉冲触发电路连接，所述高压输出与脉冲触发电路分别与过流保护电路、电压反馈电路、触发关断电路连接，电源电路设有8个引出端和1个外部调节电位器；
具体电路连接为：所述高压输出与脉冲触发电路中，触发控制脉冲输入正端Trig+通过电阻R20接光电耦合器U2输入端二极管的阳极1脚，触发控制脉冲输入负端Trig-接光电耦合器U2输入端二极管的阴极2脚，光电耦合器U2输出三极管的集电极4脚接内部供电端Vcc，光电耦合器U2输出三极管的发射极3脚通过电容C12分别与电阻R18的一端、单向可控硅T2的控制极3脚连接，单向可控硅T2的阴极1脚与电阻R18的另一端相连后接地，单向可控硅T2的阳极2脚分别与MOS管T4的源极、二极管D5的正极和电容C11的一端相连，MOS管T4的漏极分别与二极管D2的负极、变压器TRF1次级线圈Ls2的异名端5脚连接，变压器TRF1次级线圈Ls2的同名端4脚接二极管D3的正极，二极管D3的负极分别与电阻R5和电阻R6的一端、电容C6的一端、电压反馈电路中的电阻R12的一端连接，MOS管T4的栅极分别与双向瞬态抑制二极管D6的一端、电阻R5的另一端、二极管D5的负极连接，电容C21的一端接外壳WK，双向瞬态抑制二极管D6的另一端与电容C21的另一端相连后接地，电阻R16与二极管D8并联，电容C11的另一端接二极管D8的正极并作为输出触发电压端Vt引出，二极管D8的负极接地，变压器TRF1次级线圈Ls1的同名端1脚接二极管D2的正极，变压器TRF1次级线圈Ls1的异名端2脚与电容C6的另一端相连后接地，电阻R6的另一端分别与电感L2的一端、电容C7的一端连接，电容C7的另一端接地，电感L2的另一端接高压输出端+HV；
所述触发关断电路中，电阻R19的一端接高压输出与脉冲触发电路中光电耦合器U2输出三极管的发射极3脚，电阻R19的另一端分别与电阻R22的一端、三极管T3的基极连接，电阻R22的另一端与三极管T3的发射极相连后接地，三极管T3的集电极分别与电阻R23的一端、电容C13的一端连接，电阻R23的另一端接内部供电端Vcc，电容C13的另一端分别与电阻R24和电阻R27的一端连接，电阻R24的另一端接内部基准端Vref,电阻R27的另一端接控制驱动电路中集成芯片U3的复位端4脚。
2.根据权利要求1所述的一种宽范围触发频率的氙闪灯高压模块电源，其特征在于：所述电源电路的8个引出端和1个外部调节电位器分别设置在金属网盒（1）外的两侧，一侧的4个引出端子按输出触发电压端Vt、接地端GND、接地端GND、高压输出端+HV的顺序排列，另一侧为1个输出电压调节电位器Adj和4个引出端子，该4个端子按触发控制脉冲输入负端Trig-、触发控制脉冲输入正端Trig+、接地端GND、供电输入端Vin的顺序排列。
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