CN114793066B - 氙灯电源、净化装置及制冷设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种氙灯电源、净化装置及制冷设备，氙灯电源包括：输入电路、耦合组件、输出电路和控制电路，输入电路包括交流输入端和直流输出端，输入电路用于将交流输入端输入的交流电转换为直流输出端输出的直流电；耦合组件的第一端与直流输出端相连；输出电路包括氙灯供电电路，氙灯供电电路与耦合组件的第二端相连，以将来自第二端的电能转换为直流强电后为氙灯供电；控制电路分别与耦合组件的第一端和第三端相连，用于控制耦合组件的第一端的电能以电磁耦合的方式将电能输送至耦合组件的第二端和第三端，其中，第三端为控制电路供电。整体电路硬件结构优化，具有安全性高和输出稳定的优点，能够为氙灯稳定可靠地供电。

Description

氙灯电源、净化装置及制冷设备
技术领域
本发明涉及能源技术领域，尤其涉及一种氙灯电源、净化装置及制冷设备。
背景技术
现有氙灯电源通常采用数字电源，其整个电源的电源输出及PWM输出均是通过软件的方式进行控制，而软件控制的方式则容易受到MCU的处理速度及相关的逻辑条件的限制，导致响应不够即时，控制精度较差，并且，该种数字电源通常为非电气隔离式电源，整个电源的输入和输出，虽然采用了变压器初级和次级分别作为电源的输入和输出，但是其输出和输出因为共地连接而具有相同的参考低电位，从而导致变压器的初级和次级之间容易产生强弱电干扰，安全性相对较低。
发明内容
本发明提供一种氙灯电源、净化装置及制冷设备，用以解决现有技术中氙灯数字电源响应不即时和控制精度差，以及氙灯数字电源为非电气隔离式导致存在强弱电电磁干扰的缺陷，实现为氙灯稳定可靠地供电。
本发明提供一种氙灯电源，包括：
输入电路，所述输入电路包括交流输入端和直流输出端，所述输入电路用于将所述交流输入端输入的交流电转换为所述直流输出端输出的直流电；
耦合组件，所述耦合组件的第一端与所述直流输出端相连；
输出电路，所述输出电路包括氙灯供电电路，所述氙灯供电电路与所述耦合组件的第二端相连，以将来自所述第二端的电能转换为直流强电后为氙灯供电；
控制电路，所述控制电路分别与所述耦合组件的第一端和第三端相连，用于控制所述耦合组件的第一端的电能以电磁耦合的方式将所述电能输送至所述耦合组件的第二端和第三端，其中，所述第三端为所述控制电路供电。
根据本发明提供的一种氙灯电源，所述输出电路还包括辅助供电电路，所述辅助供电电路与所述耦合组件的第四端相连，所述辅助供电电路用于将来自所述第四端的电能转换为直流弱电并输出。
根据本发明提供的一种氙灯电源，还包括：反馈电路，所述反馈电路分别与所述氙灯供电电路和所述辅助供电电路相连，以检测所述氙灯供电电路输出的直流强电的电压，并配合所述辅助供电电路提供的直流弱电生成所述氙灯供电电路输出的直流强电的电压的检测信号，并将所述检测信号反馈给所述控制电路。
根据本发明提供的一种氙灯电源，所述控制电路用于根据所述检测信号调节所述耦合组件的第一端通断的占空比，以改变所述氙灯供电电路输出的直流强电的电压。
根据本发明提供的一种氙灯电源，还包括：屏蔽电路，所述屏蔽电路的一端与所述控制电路相连且另一端接地，用于屏蔽所述反馈电路的开路状态。
根据本发明提供的一种氙灯电源，还包括过压保护电路，所述过压保护电路分别与所述控制电路和所述耦合组件的第五端相连，用于在所述氙灯供电电路输出的直流强电大于预设值时，对所述控制电路进行过压保护，其中，所述耦合组件的第五端与所述耦合组件的第一端同相位。
根据本发明提供的一种氙灯电源，还包括：启动电路，所述启动电路分别与所述控制电路和所述输入电路相连，以通过所述输入电路提供的电能启动所述控制电路。
根据本发明提供的一种氙灯电源，还包括：吸收回路，所述吸收回路设置在所述控制电路和所述耦合组件的第一端之间，以吸收所述控制电路控制所述耦合组件的第一端以电磁耦合的方式进行电能输送时的浪涌电压。
根据本发明提供的一种氙灯电源，还包括：电源状态检测电路，所述电源状态检测电路与所述辅助供电电路相连，以检测所述辅助供电电路的输出状态是否异常，并在所述辅助供电电路的输出状态是否异常时，向所述控制电路进行反馈，以便所述控制电路进行异常处理。
根据本发明提供的一种氙灯电源，还包括：
电源关断控制电路，所述电源关断控制电路与所述电源状态检测电路相连，以在所述辅助供电电路的输出状态异常时，向所述控制电路进行反馈，以便所述控制电路关断所述氙灯电源。
本发明还提供一种制冷设备的净化装置，所述制冷设备包括间室、用于对所述间室进行制冷的制冷系统以及用于打开和关闭所述间室的门体，所述净化装置包括：
如上所述的氙灯电源，以向氙灯组件供电，其中，所述氙灯组件为设置在所述间室内的氙灯，以在闪照时对储藏在所述间室内的食品进行净化。
本发明还提供一种制冷设备，包括：根据上述的制冷设备的净化装置。
根据本发明提供的一种制冷设备，所述制冷设备为冰箱，所述间室为所述冰箱的冷藏室和/或变温室。
本发明提供一种氙灯电源、净化装置及制冷设备，氙灯电源包括输入电路、耦合组件、输出电路和控制电路，输入电路包括交流输入端和直流输出端，以用于将交流输入端输入的交流电转换为直流输出端输出的直流电；耦合组件的第一端与直流输出端相连，以将直流输出端的电压转换到耦合组件的其他端上；耦合组件的第二端与输出电路的氙灯供电电路相连，以将来自第二端的电能转换为直流强电后为氙灯供电；控制电路分别与所述耦合组件的第一端和第三端相连，用于控制耦合组件的第一端的电能以电磁耦合的方式将电能输送至耦合组件的第二端和第三端，其中，所述第三端为所述控制电路供电。整体电路硬件结构优化，完全摆脱了现有技术中氙灯电源受软件逻辑控制限制的状况，而各电路模块相互配合工作，且通过耦合组件的多端输入输出的设计，实现了初级绕组和次级绕组完全相互独立的电气隔离状态，能够避免初次级绕组之间的电磁干扰，提升氙灯电源的安全防护等级及供电性能，具有安全性高和输出稳定的优点。氙灯电源电路结构的整体设计，用电气隔离式的小功率模拟电源，完成了现有技术中原本大功率电源才能满足的功率输出指标，能够为氙灯稳定可靠地供电，以保证氙灯快速连续地闪照工作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种氙灯电源的结构示意图之一；
图2为本发明提供的一种氙灯电源的电路原理示意图；
图3为本发明提供的一种氙灯电源的结构示意图之二；
图4为本发明提供的一种氙灯电源的结构示意图之三；
图5为本发明提供的一种氙灯电源的结构示意图之四；
图6为本发明提供的一种氙灯电源的结构示意图之五；
图7为本发明提供的一种氙灯电源的结构示意图之六；
图8为本发明提供的一种氙灯电源的结构示意图之七；
图9为本发明提供的一种氙灯电源的结构示意图之八；
图10为本发明提供的一种氙灯电源的结构示意图之九；
图11为本发明提供的一种制冷设备的净化装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合图1-图11描述本发明提供的氙灯电源、净化装置及制冷设备。
本发明提供一种氙灯电源，图1为本发明提供的一种氙灯电源的结构示意图之一，如图1所示，所述氙灯电源包括：输入电路101、耦合组件102、输出电路和控制电路104，其中，所述输入电路101包括交流输入端和直流输出端，所述输入电路101用于将所述交流输入端输入的交流电转换为所述直流输出端输出的直流电，在给氙灯电源上电时，交流输入端连接市电，以从市电获取220V交流电输入；
所述耦合组件102的第一端（图1中标号1处）与所述输入电路101的直流输出端相连；
所述输出电路包括氙灯供电电路103，所述氙灯供电电路103与所述耦合组件102的第二端（图1中标号2处）相连，以将来自所述第二端的电能转换为直流强电后为氙灯供电；
所述控制电路104分别与所述耦合组件102的第一端和第三端（图中标号1处和标号3处）相连，用于控制所述耦合组件102的第一端的电能以电磁耦合的方式将所述电能输送至所述耦合组件102的第二端和第三端，其中，所述第三端为所述控制电路104供电。
本发明提供的氙灯电源包括输入电路101、耦合组件102、输出电路和控制电路104，其中，输入电路101包括交流输入端和直流输出端，以用于将交流输入端输入的交流电转换为直流输出端输出的直流电；耦合组件102的第一端与直流输出端相连，以将直流输出端的电压转换到耦合组件102的其他端上；耦合组件102的第二端与输出电路的氙灯供电电路103相连，以将来自第二端的电能转换为直流强电后为氙灯供电；控制电路104分别与所述耦合组件102的第一端和第三端相连，用于控制耦合组件102的第一端的电能以电磁耦合的方式将电能输送至耦合组件102的第二端和第三端，其中，所述第三端为所述控制电路104供电。
整体电路硬件结构优化，完全摆脱了现有技术中氙灯电源受软件逻辑控制限制的状况，而各电路模块相互配合工作，且通过耦合组件的多端输入输出的设计，实现了初级绕组和次级绕组完全相互独立的电气隔离状态，能够避免初次级绕组之间的电磁干扰，提升氙灯电源的安全防护等级及供电性能，具有安全性高和输出稳定的优点。氙灯电源电路结构的整体设计，用电气隔离式的小功率模拟电源，完成了现有技术中原本大功率电源才能满足的功率输出指标，能够为氙灯稳定可靠地供电，以保证氙灯快速连续地闪照工作。并且采用电气隔离式的小功率模拟电源，即氙灯电源所需的功率余量变小，比如将氙灯电源的功率余量从原来的5倍或者10倍降低到1.6倍，由此，则可以大大缩小氙灯电源本身的尺寸及体积，从而大幅节约氙灯电源的生产成本。
图2为本发明提供的一种氙灯电源的电路原理示意图，结合图1和图2所示，具体地，所述输入电路101包括交流输入端和直流输出端，在需要给氙灯电源上电时，所述交流输入端通过接线插件CN1与市电连接，以从市电获取220V交流电输入。
在交流输入端和直流输出端之间，所述输入电路101还包括依次连接的保险模块、压敏模块、电磁滤波模块和初级整流模块。所述保险模块采用保险丝FU1，用于在过高压输入时熔断以保护整个电源。所述压敏模块采用压敏电阻VR1。所述电磁滤波模块或称EMC滤波模块，与所述压敏电阻VR1并联后再串联在所述电路的零火线之间。所述EMC滤波模块具体包括相互并联的电容CX1、电容CX2以及与其共同构成滤波网络的相互串联的共模电感LF1和共模电感LF2，以抑制甚至消除电流中的强电磁干扰或者电火花干扰。当然，所述EMC滤波模块还可以包括如图2所示的由电阻R15、电阻R16和电阻R17这三个电阻串联构成的电容电压泄放回路，所述电容电压泄放回路并联在所述电容CX1或电容CX2两端，用于在为氙灯电源断开市电或者说拔下电插头时，能够使插头内的残留电压快速地降低到人体安全电压范围以内，比如在1s的时间内将插头残留电压降低至36V以下。并且，所述EMC滤波模块还可以包括EMC调试回路，所述EMC调试回路由一端共地且另一端分别连接到所述EMC滤波模块两端的电容CY3和电容CY4构成，能够有效调试所述EMC滤波模块的滤波工作效果。
所述初级整流模块包括整流桥DB1和两端分别与整流桥DB1的V+端和V-端连接的电容EC1，且所述电容EC1和V-端连接的一端接地。所述初级整流模块还包括设置在整流桥DB1一个AC输入端的浪涌抑制器NTC1，用于抑制在氙灯电源上电瞬间因电容EC1产生的浪涌电流。所述EMC滤波模块的输出仍为交流电，其通过整流桥DB1的两个AC端输入进入并经整流滤波处理后通过整流桥DB1的V+端输出直流电压，此时，所述整流桥DB1的V+端便作为所述直流输出端，将根据AC220V电压转换成的DC310V作为直流电输出。
所述耦合组件102的第一端（所述耦合组件为变压器T1，第一端对应图1中标号1处，以及对应图2中变压器T1的初级绕组4-6），与所述输入电路101的直流输出端相连，用于接收所述DC310V直流电。并且由于控制电路104对所述耦合组件102的第一端的控制，能够使所述DC310V电压变成具有一定波动规律的交流电压信号（可以理解为是一种脉冲电压），然后将所述交流电压信号作为变压器T1进行变压处理的基础。
所述变压器T1将所述交流电压信号按照对应绕组的变压比进行变压，变压器T1的第二端获得变压后的具有一定规律的交流电压（也理解为是一种脉冲电压）。所述输出电路包括氙灯供电电路103，所述氙灯供电电路103与所述变压器T1的第二端（图1中标号2处，对应图2中变压器T1的次级绕组9-10）相连，以将来自所述第二端的脉冲电压转换为DC300V的直流强电后，基于该DC300V的直流强电为氙灯供电。
其中，所述氙灯供电电路103作为变压器T1次级的主输出电路，结合图2，其具体包括依次连接的主输出整流滤波模块、EMC改善模块和虚拟负载模块，所述主输出整流滤波模块由二极管D1、二极管D2和滤波电容EC2组成，用于对变压器T1次级绕组9-10输出的脉冲电压进行整流和滤波，转换成DC300V的直流强电。EMC改善模块采用共模电感LF3，能够有效减小电路中的电磁干扰，改善电压质量。虚拟负载模块由依次串联后再并联在所述共模电感LF3两端的电阻R7、电阻R12和电阻R14构成，能够有效地充当氙灯供电电路103的末端负载，以改善整个氙灯电源的空载特性。当然，若氙灯供电电路103的末端空载能够满足氙灯电源稳定性的要求，则也可以不加虚拟负载模块而预留末端空载。所述氙灯供电电路103还可以包括与所述主输出整流滤波模块并联的尖峰电压吸收电路，所述尖峰电压吸收电路由依次串联的电容C2、电阻R1、电阻R2和电阻R3组成，用于在主输出整流滤波模块对交流电压进行处理时，吸收因漏感或因寄生参数等引起二极管D1和二极管D2上产生的反向尖峰电压，并抑制振铃现象。
所述控制电路104分别与所述耦合组件102的所述第一端（第一端对应图1中标号1处，对应图2中变压器T1的初级绕组4-6）和第三端（第三端为图1中标号3处，对应图2中变压器T1的初级绕组1-5）相连，用于控制所述耦合组件102的第一端的电能以电磁耦合的方式将所述电能输送至所述耦合组件102的第二端和第三端。变压器T1的初级绕组1仍为正激绕组。所述控制电路104对所述耦合组件102的第一端的控制，主要是通过调节功率开关管的开关频率及通断占空比大小来实现的，能够有效地将所述DC310V电压变成具有一定波动规律的交流电压信号，然后将所述交流电压信号作为变压器T1进行变压处理的基础。并且，变压后变压器T1的第三端输出的直流电压，主要用于为所述控制电路104供电。
具体结合图2，所述控制电路104包括用于控制所述变压器T1第一端（初级绕组4-6）的功率开关管Q1和用于控制所述功率开关管Q1的第一电源管理芯片IC1。所述功率开关管Q1的D极与所述耦合组件102的第一端连接。所述第一电源管理芯片IC1具有6个引脚，其分别是用于接地的GND引脚、用于接收反馈信号的FB引脚、用于参考设置的RT引脚、用于电流传感保护的CS引脚、用于输入工作电压的VDD引脚和用于输出PWM脉冲驱动信号的GATE引脚。所述变压器T1的第三端（初级绕组1-5）所输出的电压依次经过电阻R28、二极管D13、二极管D12、电阻R29分压，再经过由电容EC5、电容EC6和电容C12组成的控制电路滤波模块的滤波处理之后所获得的电压，作为工作电压输入到所述第一电源管理芯片IC1的VDD引脚，以使所述第一电源管理芯片IC1进行工作。
所述GATE引脚与所述功率开关管Q1的G极相连，以通过输出PWM脉冲驱动信号驱动所述功率开关管Q1开通或关断，或者说功率开关管Q1接收PWM脉冲驱动信号的驱动，以几十KHz的工作频率工作于开关状态。所述GATE引脚与所述功率开关管Q1之间还串联有电阻R25和电阻R26，所述电阻R25和电阻R26连接至开关功率管Q1的G极，同时还充当开关功率管Q1的栅极驱动电阻，并在串联开关功率管Q1的栅极偏置电阻R35后连接至所述开关功率管Q1的S极。所述电阻R26上还并联有二极管D11，所述二极管D11可以提升所述功率开关管Q1的关断速度以降低其损耗。所述功率开关管Q1的高速开关配合变压器T1的初级绕组4-6可以将变压器T1初级的电能源源不断地输送到变压器T1的次级，所述初级绕组4-6在功率开关管Q1导通时储存电能，在功率开关管Q1关断时将电能传输到变压器T1的次级。
所述功率开关管Q1的S极还连接有由电阻R39、电阻R40、电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R44构成的控制电路电流采样模块，所述控制电路电流采样模块与功率开关管Q1的S极连接的一端同时还通过电阻R35、电阻R25、电阻R26与所述第一电源管理芯片IC1的GATE引脚相连，所述控制电路电流采样模块另一端接地。由此通过设定或调整所述控制电路电流采样模块中各电阻的阻值大小，能够有效地影响所述第一电源管理芯片IC1输出的PWM脉冲驱动信号进而通过开关功率管Q1的通断情况来限定输出电路的最大输出功率。所述电阻R25还能用于调试EMC滤波模块。
所述CS引脚通过电阻R31与开关功率管Q1的S极连接，同时还通过电容C13接地，以对所述第一电源管理芯片IC1进行保护，比如当CS引脚端电压达到一定阈值时，控制第一电源管理芯片IC1停止对外输出，以实现过流保护。所述FB引脚用于接收来自输出电路的反馈信号，并根据输出电路的反馈信号控制所述GATE引脚输出的PWM脉冲驱动信号，从而通过控制功率开关管Q1实现对变压器T1的初级绕组4-6（耦合组件102的第一端）的控制。所述输出电路的反馈信号通过FB引脚输入至第一电源管理芯片IC1中，能够影响功率开关管Q1的通断占空比大小，进而使功率开关管Q1控制变压器T1的初级绕组4-6上的DC310V电压变成具有一定波动规律的交流电压信号，以将所述交流电压信号作为变压器T1进行变压处理的初始电压。
本发明提供的氙灯电源，采用了硬件电路设计，完全摆脱了现有技术中氙灯电源受软件逻辑控制限制的状况，并且对于电源电能的转化，仅进行从输入电路101到输出电路的氙灯供电电路的一次转换就能够输出300V的直流强电电压，而完全不同于现有技术中先通过交直整流将交流22V电压转换为直流12V电压后再通过直流整流将直流12V电压转换为直流300V电压的两级电源转换的方式，简化了电源输出的转换流程，提高了供电效率并降低了供电成本。而且本氙灯电源不仅能拖动单个氙灯进行闪照工作，可以同时拖动两个或多个氙灯同步或者交替地进行闪照工作。并且同时拖动多个氙灯同步进行闪照工作时，还能更大程度地利用氙灯电源所能输出的电能，提升电能利用效率，以及降低了供电成本。
在氙灯电源电路结构的设计过程中，考虑到输出电路要输出的是300V强电，且变压器T1的匝数比及寄生参数会导致变压器T1的次级的主输出绕组9-10存在尖峰电压，且尖峰电压为1.3KV左右，这使得变压器T1容易存在不绝缘问题或温升过高问题。因此，变压器T1采用三重绝缘线并配合PQ2625磁芯宽跨距骨架的设计，能够保证绝缘安全以及克服温升过高的问题。
根据本发明提供的一种氙灯电源，图3为本发明提供的一种氙灯电源的结构示意图之二，如图3所示，所述氙灯电源中，所述输出电路，除包括氙灯供电电路103外，还包括辅助供电电路105，所述辅助供电电路105与所述耦合组件102的第四端（图中标号4处，对应图2中变压器T1的次级绕组7－8）相连，所述辅助供电电路105用于将来自所述第四端的电能转换为直流弱电并输出。
结合图2所示，所述辅助供电电路105，包括依次连接的辅输出整流滤波模块、电容C8、第二电源管理芯片IC2和电容EC4、电容C7以及电阻R23，其中，所述辅输出整流滤波模块并联在所述变压器T1的次级绕组7－8的两端，且所述辅输出整流滤波模块包括相互连接的二极管D10和滤波电容EC3，用于将所述变压器T1的次级绕组上7－8上的电压整流转换成功15V的直流电压。所述第二电源管理芯片IC2的VIN端作为输入，VOUT端作为输出，同时所述第二电源管理芯片IC2还具有接地端GND。所述第二电源管理芯片IC2用于将15V的直流电压转换成12V的直流电压。所述电容EC4、电容C7以及电阻R23均相互并联在所述第二电源管理芯片IC2的VOUT端和接地端GND上，并且并联至接插件CN3上以对外提供直流12V电压。
根据本发明提供的一种氙灯电源，图4为本发明提供的一种氙灯电源的结构示意图之三，如图4所示，所述氙灯电源还包括：反馈电路106，所述反馈电路106分别与所述氙灯供电电路103和所述辅助供电电路105相连，以检测所述氙灯供电电路103输出的直流强电的电压，并配合所述辅助供电电路105提供的直流弱电生成所述氙灯供电电路103输出的直流强电的电压的检测信号，并将所述检测信号反馈给所述控制电路104。
结合图2所示，所述反馈电路106可以包括主输出回路采样电路、辅输出回路采样电路、频率补偿电路、比较稳压电路及光耦反馈电路。所述主输出回路采样电路由依次串联的采样电阻R13、采样电阻R30、采样电阻R34和电阻R46构成，用于从所述氙灯供电电路的高压侧获取主回路的采样电压，且所述主输出回路采样电路与频率补偿电路相连。所述辅输出回路采样电路采用电阻R27，从所述辅助供电电路的高压侧获取辅助供电回路的采样电压。
所述光耦反馈电路和所述比较稳压电路串联后设置于所述辅输出回路采样电路和所述主输出回路采样电路之间。其中，所述比较稳压电路采用比较稳压器IC3。所述主输出回路采样电路将氙灯供电电路这一主输出回路输出的直流强电300V电压分压后的采样电压传输至比较稳压器IC3的参考端。所述比较稳压器IC3将参考端输入的采样电压与自身的内部基准电压进行比较，若参考端的采样电压比内部基准电压高，则比较稳压器IC3导通，若参考端的采样电压比内部基准电压低，则比较稳压器IC3截止。所述频率补偿电路由电容C11和电阻R37串联后再并联电容C9构成，用于对所述比较稳压器IC3进行频率补偿，以改善比较稳压器IC3的频率响应性能。
所述光耦反馈电路除了包括设置在所述辅输出回路采样电路和比较稳压器IC3之间的光耦发射端PH1A之外，还包括设置在控制电路104中的光耦接收端PH2B，所述光耦发射端PH1A和所述光耦接收端PH2B通过光电耦合原理将输出末端的电压信号关联至控制电路以调整输入电路的输入端的输入，从而实现反馈环的设置。结合控制电路的具体结构，第一电源管理芯片IC1的FB引脚与所述光耦接收端PH2B连接。主输出回路采样电路、辅输出回路采样电路、频率补偿电路、比较稳压电路相互配合，检测所述氙灯供电电路103输出的直流强电的电压，并配合所述辅助供电电路105提供的直流弱电生成所述氙灯供电电路103输出的直流强电的电压的检测信号。光耦反馈电路中的光耦发射端PH1A将所述检测信号耦合至所述光耦接收端PH2B，并经FB引脚传输至所述第一电源管理芯片IC1中，所述检测信号便作为所述输出电路的反馈信号，使得所述第一电源管理芯片IC1根据输出电路的反馈信号控制所述GATE引脚输出的PWM脉冲驱动信号，从而通过影响控制功率开关管Q1的通断占空比大小来实现对变压器T1的初级绕组4-6（耦合组件102的第一端）的控制，进而使功率开关管Q1控制变压器T1的初级绕组4-6上的DC310V电压变成具有一定波动规律的交流电压信号，以将所述交流电压信号作为变压器T1进行变压处理的初始电压。也可以理解为氙灯电源采用双路输出设计，主输出回路输出直流强电300V，辅输出回路输出直流弱电12V，二者共同参与到反馈环节中来，有效实现反馈闭环的设置。
根据本发明提供的一种氙灯电源，仍结合图4，所述控制电路104用于根据所述检测信号调节所述耦合组件102的第一端通断的占空比，以改变所述氙灯供电电路103输出的直流强电的电压。
再结合图2，所述控制电路104中第一电源管理芯片IC1根据其FB引脚接收的所述检测信号，调节所述GATE引脚输出的PWM脉冲驱动信号的占空比大小，进而调节功率开关管Q1的通断占空比大小，或者还可以根据负载情况调节功率开关管Q1开和关的工作频率，进而调节所述变压器T1的初级绕组4-6工作时通断的占空比，以改变所述氙灯供电电路103输出的直流强电的电压。比如，当输出电路中氙灯供电电路输出的直流电压大于300V时，反馈电路106中的比较稳压器IC3将参考端输入的采样电压与自身的内部基准电压进行比较后，参考端的采样电压比内部基准电压高，此时比较稳压器IC3导通，光耦反馈电路中的光耦发射端PH1A的检测信号的输入电流增大，光耦发射端PH1A将所述检测信号耦合至光耦接收端PH2B，再传输至所述第一电源管理芯片IC1的FB引脚，此时FB引脚的端电压减小，使得所述第一电源管理芯片IC1控制所述GATE引脚输出的PWM脉冲驱动信号的占空比减小，从而通过功率开关管Q1的通断占空比减小来控制变压器T1的初级绕组4-6的输出的具有一定波动规律的交流电压信号也减小，最终使所述氙灯供电电路输出电压降低。当然，输出电路中氙灯供电电路输出的直流电压小于300V时的电路控制原理与上述控制方法相同，可相互参照。
根据本发明提供的一种氙灯电源，图5为本发明提供的一种氙灯电源的结构示意图之四，如图5所示，所述氙灯电源还包括：屏蔽电路107，所述屏蔽电路107的一端与所述控制电路104相连且另一端接地，用于屏蔽所述反馈电路106的开路状态。
再结合图2，所述屏蔽电路107由电阻R38构成，或者所述屏蔽电路由相互并联的电阻R38和电容C10构成，所述屏蔽电路并联设置在所述光耦反馈电路中光耦接收端PH2B的两端，且所述屏蔽电路107的一端与所述控制电路104相连，是指所述屏蔽电路的一端与所述第一电源管理芯片的FB引脚相连，同时所述屏蔽电路的另一端接地。由于当输出电路的负载短路时，整体的反馈环就会进入开路状态，而反馈环开路状态达到一定时间后，整个氙灯电源就会进入间歇工作模式，从而氙灯供电电路103无法快速地建立300V直流强电电压的输出。而屏蔽电路107的设置，能够屏蔽掉所述反馈电路106的开路状态，使得氙灯供电电路103在为氙灯提供300V直流强电电压使氙灯闪照之后，还能够在1S的时间内快速地重新建立300V直流强电电压的输出，以供下一次氙灯闪照使用。或者说，用电气隔离式的小功率模拟电源比如用48W的电源，完成了传统大功率电源比如200W电源才能实现的功率输出指标，有效地保证氙灯快速连续地闪照工作。
根据本发明提供的一种氙灯电源，图6为本发明提供的一种氙灯电源的结构示意图之五，如图6所示，所述氙灯电源还包括过压保护电路108，所述过压保护电路108分别与所述控制电路104和所述耦合组件102的第五端（对应图6中标号4处）相连，用于在所述氙灯供电电路103输出的直流强电大于预设值时，对所述控制电路104进行过压保护，其中，所述耦合组件102的第五端与所述耦合组件102的第一端同相位。
结合图2，所述过压保护电路108分别与所述控制电路104和所述耦合组件102的第五端（对应图6中标号4处，对应图2中变压器T1的初级绕组2-3）相连。需要说明的是，变压器T1的初级绕组1-2-3均为正激绕组。所述过压保护电路108包括分别与所述第一电源管理芯片IC1的RT引脚相连的电阻R32和电阻R36，所述电阻R36的另一端接地，所述R32的另一端连接至变压器T1的初级绕组2处，并且变压器T1的初级绕组3还与所述变压器T1的初级绕组5共地连接。同时所述变压器T1的初级绕组2-3还与所述变压器T1的次级绕组7-8保持同相位，用于检测所述输出电路的输出电压。由此，过压保护电路108中电阻R32和电阻R36构成的分压网络，能够在所述氙灯供电电路103输出的直流强电大于预设值而过压时，对所述控制电路104进行过压保护。
根据本发明提供的一种氙灯电源，图7为本发明提供的一种氙灯电源的结构示意图之六，如图7所示，所述氙灯电源还包括：启动电路109，所述启动电路109分别与所述控制电路104和所述输入电路101相连，以通过所述输入电路101提供的电能启动所述控制电路104。
再结合图2，所述启动电路109分别与所述控制电路104和所述输入电路101相连，所述启动电路109包括由依次串联的电阻R9、电容C5和二极管D6构成的第一启动支路和由依次串联的电阻R4、电容C6和二极管D7构成的第二启动支路，所述第一启动支路靠近电阻的一端连接至所述输入电路101中共模电感LF2的高压侧，所述第二支路靠近电阻的一端连接至所述EMC滤波模块中共模电感LF2的低压侧，所述第一启动支路的另一端和所述第二启动支路的另一端共同经过电阻R29连接至所述第一电源管理芯片IC1的VDD引脚，以通过所述输入电路101提供的电能启动所述控制电路104。第一启动支路的电容C5和二极管D6之间还引出反向二极管D8，同时第二启动支路的电容C6和二极管D7之间还引出反向二极管D9，且所述反向二极管D8和反向二极管D9的另一端共地连接。所述启动电路109为所述第一电源管理芯片IC1的工作提供启动电压，而所述启动电路109采用阻容配合二极管的设计，能够保证在增加氙灯电源在对瞬时负载短路响应性的同时不影响静态功耗。
根据本发明提供的一种氙灯电源，图8为本发明提供的一种氙灯电源的结构示意图之七，如图8所示，所述氙灯电源还包括：吸收回路110，所述吸收回路110设置在所述控制电路104和所述耦合组件102的第一端（对应图8中标号1处）之间，以吸收所述控制电路104控制所述耦合组件102的第一端以电磁耦合的方式进行电能输送时的浪涌电压。
再结合图2，所述吸收回路110，也称RCD吸收回路，设置在所述控制电路104和所述耦合组件102的第一端（对应图8中标号1处，以及对应图2中变压器T1的初级绕组4-6）之间。所述吸收回路110包括由相互并联的电阻R11、电阻R10、电阻R6、电阻R8、电容C3构成的第一吸收支路和由相互并联的反相二极管D4、反相二极管D5构成的第二吸收支路，所述第一吸收支路和所述第二吸收支路串联，且所述第一支路的另一端连接至所述变压器T1的初级绕组4，所述第二支路的另一端同时与所述变压器T1的初级绕组6以及功率开关管Q1的D极连接。所述吸收回路110吸收所述控制电路104控制所述耦合组件102的第一端以电磁耦合的方式进行电能输送时的浪涌电压，也可以说，RCD吸收回路是用于吸收功率开关管Q1关断瞬间因变压器T1漏感造成的电压尖峰以抑制振铃。
根据本发明提供的一种氙灯电源，图9为本发明提供的一种氙灯电源的结构示意图之八，如图9所示，所述氙灯电源还包括：电源状态检测电路111，所述电源状态检测电路111与所述辅助供电电路105相连，以检测所述辅助供电电路105的输出状态是否异常，并在所述辅助供电电路105的输出状态异常时，向所述控制电路104进行反馈，以便所述控制电路104进行异常处理。
再结合图2，所述电源状态检测电路111与所述辅助供电电路105相连，具体是接收所述辅助供电电路105输出的12V直流弱电电压，以检测所述辅助供电电路105的输出状态是否异常。所述电源状态检测电路111采用光耦检测电路PH2，所述光耦检测电路PH2的接收端（图2中PH2的标号1-2一侧）并联电阻R47后再串联一电阻R45，从而以接收所述辅助供电电路105输出的12V直流弱电电压的分压，并将所述分压耦合至所述光耦检测电路PH2的发射端（图2中PH2的标号3-4一侧），且发射端的标号3引出线与接插件CN4的OUTPUT引脚连接，发射端的标号4引出线与接插件CN4的GND引脚连接，以检测所述辅助供电电路105输出的电压是否正常或异常。若所述辅助供电电路105输出的电压正常，则接插件CN4的OUTPUT引脚输出低电平。若辅助供电电路105输出持续短路导致输出电压异常时，则接插件CN4的OUTPUT引脚输出高电平。由此，通过对接插件CN4的OUTPUT引脚输出电平的检测，可以判断出辅助供电电路105输出的工作状态。并且在所述辅助供电电路105的输出状态异常时，还可以向所述控制电路104进行反馈，以便所述控制电路104进行异常处理。
根据本发明提供的一种氙灯电源，图10为本发明提供的一种氙灯电源的结构示意图之九，如图10所示，所述氙灯电源还包括：电源关断控制电路112，所述电源关断控制电路113与所述电源状态检测电路111相连，以在所述辅助供电电路105的输出状态异常时，向所述控制电路104进行反馈，以便所述控制电路104关断所述氙灯电源。
再结合图2，所述电源关断控制电路113与所述电源状态检测电路111相连，所述电源关断控制电路113采用光耦控制电路PH3，所述光耦控制电路PH3的接收端（图2中PH3的标号1-2一侧）的标号1引出线一端串联一电阻R48后连接至所述接插件CN4的INPUT引脚，标号2引出线一端连接至所述接插件CN4的GND端。所述光耦控制电路PH3的发射端（图2中PH3的标号3-4一侧）的标号4引出线一端接地，标号3引出线一端串联一电阻R49后连接至所述第一电源管理芯片IC1的RT引脚，用于在所述辅助供电电路105的输出状态异常时，向所述控制电路104进行反馈，以便所述控制电路104关断所述氙灯电源。从而能够在氙灯工作时打开氙灯电源，在氙灯不需要工作时关闭氙灯电源的输出，从而有利于提升氙灯的使用寿命。并且此氙灯电源关闭保护的操作方式，完全摒弃了传统技术继电器的机械保护方式，可靠性很好且使用寿命长。或者说，本发明提供的氙灯电源，充分地利用了电源管理控制集成的保护功能及自恢复功能，能够利用光耦原理来提供氙灯电源的开启保护条件和取消保护的条件，实现对氙灯电源输出的及时关闭和开启，大大提升了氙灯电源的使用性能。
下面对本发明提供的一种制冷设备的净化装置进行描述，下文描述的一种制冷设备的净化装置应用了如上文描述的氙灯电源，具体描述内容可相互参照。
本发明还提供一种制冷设备的净化装置，所述制冷设备包括间室、用于对所述间室进行制冷的制冷系统以及用于打开和关闭所述间室的门体，图11为本发明提供的一种制冷设备的净化装置的结构示意图，如图11所示，所述净化装置包括：
如上所述的氙灯电源100，以向氙灯组件200供电，其中，所述氙灯组件200为设置在所述间室内的氙灯，以在闪照时对储藏在所述间室内的果蔬进行净化，以提升食品安全性。
需要补充说明的是，本发明提供的制冷设备的净化装置中，所述氙灯组件200可以为一个脉冲氙灯，也可以为同步或者交替地进行闪照工作的两个甚至多个脉冲氙灯，各脉冲氙灯均由如上所述的氙灯电源100来拖动。所述净化装置的净化功能包括杀菌、除病毒、除异味、除农残等不同净化功能，且具体通过软件控制方面，调整氙灯组件200中脉冲氙灯的数量，以及分别合理控制各脉冲氙灯闪照工作时长的长短，从而调整所述净化装置输出的净化剂量，随着净化剂量的逐步变大，以使所述净化装置分别实现杀菌、除病毒、除异味、除农残的不同净化功能。
并且，所述制冷设备的净化装置中，除包括氙灯电源和氙灯组件外，还可以包括与氙灯组件并联在氙灯电源两端的大容量的储能电容，所述储能电容，即所述储能电容和所述氙灯组件共同作为氙灯电源中氙灯供电电路（强电输出电路）的负载元件，并且所述储能电容基于直流300V电压进行储能，并且在脉冲氙灯被触发启辉后，储能电容为所述脉冲氙灯提供能量以供氙灯闪照时瞬时消耗。所述脉冲氙灯每次闪照后到下一次闪照之前，所述氙灯电源都能够迅速地给储能电容充电完毕，以将所述储能电容再次存储的电能用于下一次脉冲氙灯闪照的瞬时消耗。并且，所述氙灯电源给所述储能电容充电的时间能够缩短至1s内。远远短于现有电源技术中通常重建300V电压所需的至少10s时间，能够满足脉冲氙灯快速连续工作的需求。
本发明还提供一种制冷设备，包括：根据上述的制冷设备的净化装置。
具体地，制冷设备则可以是包括了净化装置的任意常见具备制冷功能的家用电器，比如可以是安装了上述实施例所示的净化装置的冰箱、冰柜等等。
根据本发明提供的一种制冷设备，所述制冷设备为冰箱，所述间室为所述冰箱的冷藏室和/或变温室。
所述净化装置应用于冰箱或冰柜时，并且因为水果、蔬菜等食品的存放通常是指短时存放在温度略低于常温的冷藏室或变温室，而非冷冻室，因此，安装有氙灯的间室具体是指冰箱或冰柜的冷藏室或变温室，能够有效提供净化的处理空间，以使所述净化装置对储藏在所述冷藏室或变温室的水果蔬菜等各种食品进行净化处理，提升食品安全性。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述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。

Claims (13)

1.一种氙灯电源，其特征在于，包括：
输入电路，所述输入电路包括交流输入端和直流输出端，所述输入电路用于将所述交流输入端输入的交流电转换为所述直流输出端输出的直流电；
耦合组件，所述耦合组件的第一端与所述直流输出端相连；
输出电路，所述输出电路包括氙灯供电电路，所述氙灯供电电路与所述耦合组件的第二端相连，以将来自所述第二端的电能转换为直流强电后为氙灯供电；
控制电路，所述控制电路分别与所述耦合组件的第一端和第三端相连，用于控制所述耦合组件的第一端的电能以电磁耦合的方式将所述电能输送至所述耦合组件的第二端和第三端，其中，所述第三端为所述控制电路供电。
2.根据权利要求1所述的氙灯电源，其特征在于，所述输出电路还包括辅助供电电路，所述辅助供电电路与所述耦合组件的第四端相连，所述辅助供电电路用于将来自所述第四端的电能转换为直流弱电并输出。
3.根据权利要求2所述的氙灯电源，其特征在于，还包括：反馈电路，所述反馈电路分别与所述氙灯供电电路和所述辅助供电电路相连，以检测所述氙灯供电电路输出的直流强电的电压，并配合所述辅助供电电路提供的直流弱电生成所述氙灯供电电路输出的直流强电的电压的检测信号，并将所述检测信号反馈给所述控制电路。
4.根据权利要求3所述的氙灯电源，其特征在于，所述控制电路用于根据所述检测信号调节所述耦合组件的第一端通断的占空比，以改变所述氙灯供电电路输出的直流强电的电压。
5.根据权利要求3或4所述的氙灯的电源，其特征在于，还包括：屏蔽电路，所述屏蔽电路的一端与所述控制电路相连且另一端接地，用于屏蔽所述反馈电路的开路状态。
6.根据权利要求1-4任一所述的氙灯电源，其特征在于，还包括过压保护电路，所述过压保护电路分别与所述控制电路和所述耦合组件的第五端相连，用于在所述氙灯供电电路输出的直流强电大于预设值时，对所述控制电路进行过压保护，其中，所述耦合组件的第五端与所述耦合组件的第一端同相位。
7.根据权利要求1-4任一所述的氙灯电源，其特征在于，还包括：启动电路，所述启动电路分别与所述控制电路和所述输入电路相连，以通过所述输入电路提供的电能启动所述控制电路。
8.根据权利要求1-4任一所述的氙灯电源，其特征在于，还包括：吸收回路，所述吸收回路设置在所述控制电路和所述耦合组件的第一端之间，以吸收所述控制电路控制所述耦合组件的第一端以电磁耦合的方式进行电能输送时的浪涌电压。
9.根据权利要求2所述的氙灯电源，其特征在于，还包括：电源状态检测电路，所述电源状态检测电路与所述辅助供电电路相连，以检测所述辅助供电电路的输出状态是否异常，并在所述辅助供电电路的输出状态异常时，向所述控制电路进行反馈，以便所述控制电路进行异常处理。
10.根据权利要求9所述的氙灯电源，其特征在于，还包括：
电源关断控制电路，所述电源关断控制电路与所述电源状态检测电路相连，以在所述辅助供电电路的输出状态异常时向所述控制电路进行反馈，以便所述控制电路关断所述氙灯电源。
11.一种制冷设备的净化装置，其特征在于，所述制冷设备包括间室、用于对所述间室进行制冷的制冷系统以及用于打开和关闭所述间室的门体，所述净化装置包括：
根据权利要求1-10任一项所述的氙灯电源，以向氙灯组件供电，其中，所述氙灯组件为设置在所述间室内的氙灯，以在闪照时对储藏在所述间室内的食品进行净化。
12.一种制冷设备，其特征在于，包括：根据权利要求11所述的制冷设备的净化装置。
13.根据权利要求12所述的制冷设备，其特征在于，所述制冷设备为冰箱，所述间室为所述冰箱的冷藏室和/或变温室。
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