CN208227401U - 汞灯交流电源系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种汞灯交流电源系统，包括直流电源、PWM调制模块，升压模块和整流输出模块，PWM调制模块，用于将直流电源输出的直流信号调制成PWM信号；升压模块，用于将PWM信号转换成高频高压的交流信号；直流电源输出一直流信号到PWM调制模块，PWM调制模块将直流信号调制成PWM信号并输出到升压模块，升压模块将PWM信号转换成交流信号并输出到汞灯，汞灯发光工作。本方案的电源输出端完全与市电隔离，可以避免因雷击或者市电波动造成对负载(汞灯)的烧毁、击穿事故，提高了负载的安全性；通过电流采样电路可以实时了解电源系统的电流大小，并根据电流大小调节汞灯电流，或者关断该电源系统，保护负载。
Description
技术领域
本实用新型涉及到汞灯电源领域，特别是涉及到一种汞灯交流电源系统。
背景技术
汞灯(mercury lamp)利用汞放电时产生汞蒸气获得可见光的电光源。汞灯可分为低压汞灯、高压汞灯和超高压汞灯三种。低压汞灯点燃时汞蒸气压小于一个大气压，此时汞原子主要辐射波长为253.7nm的紫外线。
汞灯光源由于需要持续的运行状态，对光强、光效等光电性能需要极高的要求，还有发热量高，这些因素会对汞灯的寿命会产生很大的影响。目前主流的汞灯电源系统仅仅是以恒流的方式提供来点亮汞灯的功能，但这完全不能满足目前环保设备对电源控制系统的要求。
现有环保设备上的汞灯电源控制系统要求具备以下功能：系统故障检测、即时采集汞灯电流、调节控制汞灯电流、汞灯光池温度检测和汞灯光池温度控制。
实用新型内容
为了解决上述现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种汞灯交流电源系统，为汞灯提供一稳定高效的交流信号。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：
一种汞灯交流电源系统，包括直流电源、PWM调制模块，升压模块和整流输出模块，
所述PWM调制模块，用于将直流电源输出的直流信号调制成PWM信号；
所述升压模块，用于将PWM信号转换成高频高压的交流信号；
所述直流电源输出一直流信号到所述PWM调制模块，PWM调制模块将直流信号调制成PWM信号并输出到所述升压模块，升压模块将PWM信号转换成交流信号并输出到汞灯，汞灯发光工作。
进一步地，还包括电流检测模块和开关模块，所述电流检测模块，用于检测输出电流大小，并反馈给开关模块；
所述开关模块用于调节升压模块输出电流大小；
所述电流检测模块将检测到的电流值大小传输给开关模块，开关模块调节升压模块输出电流大小。
进一步地，所述电流检测模块包括桥式整流电路和电流采样电路，所述桥式整流电路接所述逆变器的输出端，并将交流信号转换成直流信号，所述电流采样电流检测直流电流大小；
所述桥式整流电路由4个二极管连接构成，用于将交流信号转换成直流信号。
进一步地，所述PWM调制模块包括有双端脉冲调制芯片，以及与双端脉冲调制芯片连接的过流保护电路，双端脉冲调制芯片用于产生脉冲宽度调制信号，调制来自所述直流电源的直流信号。
进一步地，所述升压模块包括双端脉冲调制芯片，开关管，以及逆变变压器，开关管采用N沟道的功率MOSFET管，型号为：SUD35N05，双端脉冲调制芯片通过开关管驱动逆变变压器产生高频高压交流信号。
进一步地，所述双端脉冲调制芯片型号为：SG3525AP。
进一步地，所述逆变变压器为带中心抽头的变压器。
进一步地，还包括调节模块，所述调节模块连接所述PWM调制模块，所述调节模块包括调节端口J3和电阻器，以及分别与调节端口J3和电阻器连接的选择开关，所述选择开关的输出端接所述PWM调制模块，所述调节端口J3接0-5V的模拟信号，所述电阻器接5V基准电压源。
本实用新型的有益效果是：本方案的电源输出端完全与市电隔离，可以避免因雷击或者市电波动造成对负载(汞灯)的烧毁、击穿事故，提高了负载的安全性；携带过流保护电路，可以避免因短路或者供电系统不正常引起的电流增大，导致对负载(汞灯)的烧毁事故，提高了负载的安全性；电源系统带有可调节汞灯电流端口，利用外部输入的模拟信号，可以无级调节汞灯的电流；通过电流采样电路可以实时了解电源系统的电流大小，并根据电流大小调节汞灯电流，或者关断该电源系统，保护负载。
附图说明
图1为本实用新型一种汞灯交流电源系统的控制原理框图；
图2为本实用新型一种汞灯交流电源系统的升压模块和电流检测模块的电路图；
图3为本实用新型一种汞灯交流电源系统的PWM调节模块和调节模块的电路图；
图4为本实用新型一种5V基准电压源的电路图；
图5为本实用新型一种汞灯交流电源系统的开关模块的电路图。
具体实施方式
为阐述本实用新型的思想及目的，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。
逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220V， 50Hz正弦波)。
整流电路，英文全称rectifying circuit，是把交流电能转换为直流电能的电路。
脉宽调制(PWM)基本原理：控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，即可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。
参考图1-5，提出本实用新型一具体是实施例，一种汞灯交流电源系统，包括直流电源1、PWM调制模块2，升压模块3和整流输出模块。
PWM调制模块2，用于将直流电源1输出的直流信号调制成PWM信号。
升压模块3，用于将PWM信号转换成高频高压的交流信号。
直流电源1输出一24+V的直流信号到PWM调制模块2，PWM调制模块2将直流信号调制成PWM信号并输出到升压模块3，升压模块3将PWM信号转换成高频高压的交流信号并输出到汞灯7，驱动汞灯7发光工作。
具体的，PWM调制模块2包括有双端脉冲调制芯片，以及与双端脉冲调制芯片连接的过流保护电路，双端脉冲调制芯片用于产生脉冲宽度调制信号，调制来自直流电源1的直流信号。具体的，双端脉冲调制芯片型号为：SG3525AP。过流保护电路用于在PWM调制模块2输出电流超过预定值范围时，断开电路，起到保护电路的作用，通过设置硬件来对整个电路进行过流保护，提高了负载(汞灯7)使用的安全性。如图3所示，PWM 调制模块2具体为PWM调制电路10，PWM调制电路10中的二极管D12 即为过流保护电路。
如图2所示，升压模块3包括双端脉冲调制芯片，开关管，以及逆变变压器，开关管采用N沟道的功率MOSFET管，型号为：SUD35N05，双端脉冲调制芯片通过开关管驱动逆变变压器产生高频高压交流信号。具体的，双端脉冲调制芯片型号为：SG3525AP，逆变变压器为带中心抽头的变压器。如图2所示，本实施例中升压模块3包含升压控制电路20和逆变变压器30。
使用时，升压控制电路中的SG3525AP产生两路互补的脉冲宽度调制信号，频率为30K，通过相应载荷的变化来调制功率MOSFET的栅极偏置，来控制MOSFET功率管的导通与截止，MOSFET驱动采用推挽连接结构。逆变变压器30采用带中心抽头的变压器，电源采用可调节的直流电压 (0V-15V)，来实现可调节的交流高电压输出。经过升压模块3调节后的电流信号直接输出给汞灯7，本电源系统的电源输出端完全与市电隔离，可以避免因雷击或者市电波动造成对负载(汞灯7)的烧毁、击穿事故，提高了负载的安全性。
具体的，逆变变压器30的初级线圈与次级线圈的匝数比为1：67，功率最高可达14W，具体足够的功率去驱动仪器上的汞灯7工作。
具体的，本方案的汞灯交流电源系统还包括电流检测模块4和开关模块5，电流检测模块4，用于检测输出电流大小，并反馈给开关模块5。开关模块5用于调节升压模块3输出电流大小。电流检测模块4将检测到的电流值大小传输给开关模块5，开关模块5调节升压模块3输出电流大小。配置过流保护电路和开关模块5，通过软硬件结合的方法，可以避免因短路或者供电系统不正常引起的电流增大，导致对负载(汞灯7)的烧毁事故，提高了负载的安全性，或者根据电流大小调节汞灯7电流，或者关断该电源系统，保护负载。如图2所示，本实施例，电流检测模块4为电流检测电路40。如图5所示，为本实施例的开关模块5的电路图。
参考图2，电流检测电路40包括桥式整流电路和电流采样电路，桥式整流电路接逆变器的输出端，并将交流信号转换成直流信号，电流采样电流检测直流电流大小。如图2所示，桥式整流电路由4个二极管连接构成，具体为D13、D14、D15和D16桥式连接构成的整流电路，可以将交流信号转换成直流信号，并用于检测。
经过升压模块3升压后的交流高压电流信号输出到整流电路，后输出一个直流信号，直流信号的大小代表着通过汞灯7电流的大小。直流信号越大，通过汞灯7的电流就越大。通过电流采样电路检测汞灯7实时的电流大小，并通过开关电路进行软件反馈调节，来控制汞灯7的恒光强弱，和电源系统的通断。
具体的，本方案的汞灯交流电源系统还包括调节模块6，调节模块6连接PWM调制模块2。参考图3，调节模块6包括调节端口J3和电阻器，以及分别与调节端口J3和电阻器连接的选择开关S3，选择开关S3的输出端接PWM 调制模块2，调节端口J3接0-5V的模拟信号，电阻器接5V基准电压源，如图 4所示，为本实施例的5V基准电压源的电路图。电源系统带有可调节汞灯7 电流端口(调节模块6)，利用外部输入的模拟信号，可以无级调节汞灯7的电流大小。
本方案的电源输出端完全与市电隔离，可以避免因雷击或者市电波动造成对负载(汞灯)的烧毁、击穿事故，提高了负载的安全性；携带过流保护电路，可以避免因短路或者供电系统不正常引起的电流增大，导致对负载(汞灯)的烧毁事故，提高了负载的安全性；电源系统带有可调节汞灯电流端口，利用外部输入的模拟信号，可以无级调节汞灯的电流；通过电流采样电路可以实时了解电源系统的电流大小，并根据电流大小调节汞灯电流，或者关断该电源系统，保护负载。
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)
1.一种汞灯交流电源系统，其特征在于，包括直流电源、PWM调制模块，升压模块和整流输出模块，
所述PWM调制模块，用于将直流电源输出的直流信号调制成PWM信号；
所述升压模块，用于将PWM信号转换成高频高压的交流信号；
所述直流电源输出一直流信号到所述PWM调制模块，PWM调制模块将直流信号调制成PWM信号并输出到所述升压模块，升压模块将PWM信号转换成交流信号并输出到汞灯，汞灯发光工作。
2.如权利要求1所述的汞灯交流电源系统，其特征在于，还包括电流检测模块和开关模块，所述电流检测模块，用于检测输出电流大小，并反馈给开关模块；
所述开关模块用于调节升压模块输出电流大小；
所述电流检测模块将检测到的电流值大小传输给开关模块，开关模块调节升压模块输出电流大小。
3.如权利要求1所述的汞灯交流电源系统，其特征在于，所述PWM调制模块包括有双端脉冲调制芯片，以及与双端脉冲调制芯片连接的过流保护电路，双端脉冲调制芯片用于产生脉冲宽度调制信号，调制来自所述直流电源的直流信号。
4.如权利要求2所述的汞灯交流电源系统，其特征在于，所述升压模块包括双端脉冲调制芯片，开关管，以及逆变变压器，开关管采用N沟道的功率MOSFET管，型号为：SUD35N05，双端脉冲调制芯片通过开关管驱动逆变变压器产生高频高压交流信号。
5.如权利要求3或4任一项所述的汞灯交流电源系统，其特征在于，所述双端脉冲调制芯片型号为：SG3525AP。
6.如权利要求4所述的汞灯交流电源系统，其特征在于，所述逆变变压器为带中心抽头的变压器。
7.如权利要求4所述的汞灯交流电源系统，其特征在于，所述电流检测模块包括桥式整流电路和电流采样电路，所述桥式整流电路接所述逆变变压器的输出端，并将交流信号转换成直流信号，所述电流采样电流检测直流电流大小；
所述桥式整流电路由4个二极管连接构成，用于将交流信号转换成直流信号。
8.如权利要求1所述的汞灯交流电源系统，其特征在于，还包括调节模块，所述调节模块连接所述PWM调制模块，所述调节模块包括调节端口J3和电阻器，以及分别与调节端口J3和电阻器连接的选择开关，所述选择开关的输出端接所述PWM调制模块，所述调节端口J3接0-5V的模拟信号，所述电阻器接5V基准电压源。
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| CN114567944A (zh) * | 2022-02-18 | 2022-05-31 | 广东盈峰科技有限公司 | 一种汞灯恒流驱动装置 |
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2018
- 2018-01-19 CN CN201820090960.5U patent/CN208227401U/zh active Active
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