CN210444522U - 一种氙灯光源太阳模拟器同步预燃触发装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种氙灯光源太阳模拟器同步预燃触发装置，包括触发电路和预燃电路，直流电为触发电路中的储能电容充电，当控制开关打开后，储能电容向变压器放电，从而在每个氙灯的触发丝上形成高压脉冲，产生第一种信号使氙灯触发，直流电经过二极管隔离后为每一路氙灯的储能电容充电，产生第二种信号维持氙灯预燃，在这两种条件下氙灯即可触发预燃。本实用新型的优点在于使用单一控制信号实现了同步，并且只使用一套触发预燃装置，降低了成本，电路结构简单，可靠性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳模拟器领域，具体涉及一种氙灯光源太阳模拟器同步预燃触发装置。
背景技术
太阳模拟器是用于测量太阳能电池IV特性的设备，为满足在较大面积内光强均匀性和光源发散角的要求，太阳模拟器就需要增大光程，这也直接增加了光源总的输出能量，为了减小氙灯的能量输出，目前大多数太阳模拟器使用多个氙灯光源同时闪光，来减小单个光源的能量输出。
氙灯的触发预燃需要两种信号.一种是加到灯管壁触发丝上的高压触发脉冲,幅值在10～20KV,它使灯内气体预电离.另一种是能提供维持电流的电压源,其输出电压在1～2KV。
现有的多氙灯光源的触发预燃一般是在每一路氙灯上单独使用一套触发预燃装置，然后再向每一路同时发送控制信号，达到同步触发的目的，这种结构因为每一路氙灯上都有一套预燃装置，大大增加了成本，并且由于每一路的装置响应速度有差异，同步性也很差。
实用新型内容
针对上述技术问题，本实用新型提供一种氙灯光源太阳模拟器同步预燃触发装置。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种氙灯光源太阳模拟器同步预燃触发装置，包括触发电路和预燃电路；
所述触发电路包括第一变压器、开关电路和第一储能电容，第一外接直流电源的正极分别与所述第一储能电容的一端和所述开关电路的一端连接，第一外接直流电源的负极分别与所述第一变压器的原边绕组的一端和所述开关电路的另一端连接，所述第一储能电容的另一端与所述第一变压器的原边绕组的另一端连接，所述第一变压器的副边绕组的一端连接氙灯的触发丝，所述第一变压器的副边绕组的另一端连接氙灯的负极；
所述预燃电路包括相同数量的至少一个二极管、至少一个第二储能电容和至少一个氙灯，第二外接直流电源的正极分别与每个所述二极管的阳极连接，第二外接直流电源的负极分别与每个所述第二储能电容的一端和每个所述氙灯的负极连接，每个所述二极管的阴极分别与所述至少一个氙灯中的一个氙灯的正极和所述至少一个第二储能电容中的一个第二储能电容的另一端连接。
本实用新型中，直流电为触发电路中的储能电容充电，当控制开关打开后，储能电容向变压器放电，从而在每个氙灯的触发丝上形成高压脉冲，产生第一种信号使氙灯触发，直流电经过二极管隔离后为每一路氙灯的储能电容充电，产生第二种信号维持氙灯预燃，在这两种条件下氙灯即可触发预燃。本实用新型的优点在于使用单一控制信号实现了同步，并且只使用一套触发预燃装置，降低了成本，电路结构简单，可靠性高。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步，所述第一变压器为脉冲变压器。
进一步，所述触发电路还包括第二变压器和第一整流电路，所述第二变压器的原边绕组接入第一外接交流电源，所述第二变压器的副边绕组两端分别与所述第一整流电路的两个输入端连接，所述第一整流电路的一个输出端分别与所述第一储能电容的一端和所述开关电路的一端连接，所述第一整流电路的另一个输出端分别与所述第一变压器的原边绕组的一端和所述开关电路的另一端连接。
进一步，所述第二变压器为工频变压器，所述第一整流电路为全桥整流电路。
进一步，所述预燃电路还包括第三变压器和第二整流电路，所述第三变压器的原边绕组接入第二外接交流电源，所述第三变压器的副边绕组的两端分别与所述第二整流电路的两个输入端连接，所述第二整流电路的一个输出端与每个所述二极管的阳极连接，所述第二整流电路的另一个输出端与每个所述第二储能电容的一端和每个所述氙灯的负极连接。
进一步，所述第三变压器为工频变压器，所述第二整流电路为全桥整流电路。
进一步，所述开关电路包括主控制器、驱动电路和开关，所述主控制器通过所述驱动电路与所述开关的控制端连接，所述开关的一端与所述第一储能电容的一端连接，所述开关的另一端与所述第一变压器的原边绕组的一端连接。
进一步，所述开关采用单向可控硅，所述驱动电路采用可控硅驱动电路。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供一种氙灯光源太阳模拟器同步预燃触发装置的结构框图；
图2为本实用新型实施例提供一种氙灯光源太阳模拟器同步预燃触发装置的电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
本实用新型实施例提供一种氙灯光源太阳模拟器同步预燃触发装置，该装置包括触发电路和预燃电路；
如图1所示，所述触发电路包括第一变压器、开关电路和第一储能电容，第一外接直流电源的正极分别与所述第一储能电容的一端和所述开关电路的一端连接，第一外接直流电源的负极分别与所述第一变压器的原边绕组的一端和所述开关电路的另一端连接，所述第一储能电容的另一端与所述第一变压器的原边绕组的另一端连接，所述第一变压器的副边绕组的一端连接氙灯的触发丝，所述第一变压器的副边绕组的另一端连接氙灯的负极；
所述预燃电路包括相同数量的至少一个二极管、至少一个第二储能电容和至少一个氙灯，第二外接直流电源的正极分别与每个所述二极管的阳极连接，第二外接直流电源的负极分别与每个所述第二储能电容的一端和每个所述氙灯的负极连接，每个所述二极管的阴极分别与所述至少一个氙灯中的一个氙灯的正极和所述至少一个第二储能电容中的一个第二储能电容的另一端连接。
具体的，该装置的运行原理为，如图1所示，直流电为触发电路中的储能电容充电，当控制开关电路导通后，储能电容向变压器的原边放电，从而在每个氙灯表面的触发丝上形成高压触发脉冲，产生第一种信号使所有氙灯内气体同时开始电离，从而使氙灯触发，直流电经过二极管隔离后对每一路氙灯的储能电容进行充电，产生第二种信号维持氙灯预燃，在这两种条件下氙灯即可触发预燃。
本实用新型的优点在于使用单一控制信号实现了同步，并且只使用一套触发预燃装置，降低了成本，电路结构简单，可靠性高。
可选地，在该实施例中，所述第一变压器为脉冲变压器。
具体的，如图2所示，脉冲变压器T2的升压倍数为1:36倍，原边电压Uz为396V，脉冲变压器T2可将Uz升压到副边电压Uh约为14KV。
可选地，在该实施例中，所述触发电路还包括第二变压器和第一整流电路，所述第二变压器的原边绕组接入第一外接交流电源，所述第二变压器的副边绕组两端分别与所述第一整流电路的两个输入端连接，所述第一整流电路的一个输出端分别与所述第一储能电容的一端和所述开关电路的一端连接，所述第一整流电路的另一个输出端分别与所述第一变压器的原边绕组的一端和所述开关电路的另一端连接。
具体的，所述第二变压器为工频变压器，所述第一整流电路为全桥整流电路，用于将交流电转换为直流电，如图2所示，输入交流220V电源经变压器T1，升压为280V，经过全桥整流电路后向电容Cz充电。
可选地，在该实施例中，所述预燃电路还包括第三变压器和第二整流电路，所述第三变压器的原边绕组接入第二外接交流电源，所述第三变压器的副边绕组的两端分别与所述第二整流电路的两个输入端连接，所述第二整流电路的一个输出端与每个所述二极管的阳极连接，所述第二整流电路的另一个输出端与每个所述第二储能电容的一端和每个所述氙灯的负极连接。
具体的，所述第三变压器为工频变压器，所述第二整流电路为全桥整流电路，用于将交流电转换为直流电，如图2所示，输入交流220V电源经变压器升T3压为750V，经过全桥整流电路后向每一路的预燃维持电容C1、C2…Cn充电，电压Ul约为1.05KV，在每一路维持电容前都串联了一个二极管D1、D2…Dn，是为了使每一路的维持电容只对该路的氙灯放电，这是由于每个氙灯参数存在差异，如果维持电容给多路氙灯放电，那么当出现某个氙灯先预燃的情况时，维持电容的电就会对这个氙灯放掉了，从而造成其他路的氙灯无法预燃的情况。在氙灯内气体被电离后，预燃维持电压提供氙灯预燃所需要的维持电流，使氙灯被预燃。
可选地，在该实施例中，所述开关电路包括主控制器、驱动电路和开关，所述主控制器通过所述驱动电路与所述开关的控制端连接，所述开关的一端与所述第一储能电容的一端连接，所述开关的另一端与所述第一变压器的原边绕组的一端连接。
具体的，主控制器向驱动电路发送控制信号，驱动电路即会控制开关开通，使得电容Cz通过开关向脉冲变压器T2原边放电。
其中，由于一般氙灯触发需要在1us内将电容Cz的电放完，因此，为了保证放电速度，一般采用动作速度较高的半导体开关，如单向可控硅、固态继电器，并采用相应的驱动电路。
可选地，在该实施例中，所述开关采用单向可控硅，所述驱动电路采用可控硅驱动电路。
具体的，如图2所示，当主控制器MCU向可控硅驱动电路发送控制信号，可控硅驱动电路即会控制单向可控硅SCR开通，电容Cz通过SCR向脉冲变压器T2原边放电。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种氙灯光源太阳模拟器同步预燃触发装置，其特征在于，包括触发电路和预燃电路；
所述触发电路包括第一变压器、开关电路和第一储能电容，第一外接直流电源的正极分别与所述第一储能电容的一端和所述开关电路的一端连接，第一外接直流电源的负极分别与所述第一变压器的原边绕组的一端和所述开关电路的另一端连接，所述第一储能电容的另一端与所述第一变压器的原边绕组的另一端连接，所述第一变压器的副边绕组的一端连接氙灯的触发丝，所述第一变压器的副边绕组的另一端连接氙灯的负极；
所述预燃电路包括相同数量的至少一个二极管、至少一个第二储能电容和至少一个氙灯，第二外接直流电源的正极分别与每个所述二极管的阳极连接，第二外接直流电源的负极分别与每个所述第二储能电容的一端和每个所述氙灯的负极连接，每个所述二极管的阴极分别与所述至少一个氙灯中的一个氙灯的正极和所述至少一个第二储能电容中的一个第二储能电容的另一端连接。
2.根据权利要求1所述的一种氙灯光源太阳模拟器同步预燃触发装置，其特征在于，所述第一变压器为脉冲变压器。
3.根据权利要求1所述的一种氙灯光源太阳模拟器同步预燃触发装置，其特征在于，所述触发电路还包括第二变压器和第一整流电路，所述第二变压器的原边绕组接入第一外接交流电源，所述第二变压器的副边绕组两端分别与所述第一整流电路的两个输入端连接，所述第一整流电路的一个输出端分别与所述第一储能电容的一端和所述开关电路的一端连接，所述第一整流电路的另一个输出端分别与所述第一变压器的原边绕组的一端和所述开关电路的另一端连接。
4.根据权利要求3所述的一种氙灯光源太阳模拟器同步预燃触发装置，其特征在于，所述第二变压器为工频变压器，所述第一整流电路为全桥整流电路。
5.根据权利要求1所述的一种氙灯光源太阳模拟器同步预燃触发装置，其特征在于，所述预燃电路还包括第三变压器和第二整流电路，所述第三变压器的原边绕组接入第二外接交流电源，所述第三变压器的副边绕组的两端分别与所述第二整流电路的两个输入端连接，所述第二整流电路的一个输出端与每个所述二极管的阳极连接，所述第二整流电路的另一个输出端与每个所述第二储能电容的一端和每个所述氙灯的负极连接。
6.根据权利要求5所述的一种氙灯光源太阳模拟器同步预燃触发装置，其特征在于，所述第三变压器为工频变压器，所述第二整流电路为全桥整流电路。
7.根据权利要求1至6任一项所述的一种氙灯光源太阳模拟器同步预燃触发装置，其特征在于，所述开关电路包括主控制器、驱动电路和开关，所述主控制器通过所述驱动电路与所述开关的控制端连接，所述开关的一端与所述第一储能电容的一端连接，所述开关的另一端与所述第一变压器的原边绕组的一端连接。
8.根据权利要求7所述的一种氙灯光源太阳模拟器同步预燃触发装置，其特征在于，所述开关采用单向可控硅，所述驱动电路采用可控硅驱动电路。
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