CN217741941U - 一种车载大功率氙灯直流启动供电电路及氙灯电源设备 - Google Patents
一种车载大功率氙灯直流启动供电电路及氙灯电源设备 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供一种车载大功率氙灯直流启动供电电路及氙灯电源设备，包括启动开关Q、直流接触器KM、继电器KV、电流变送电路和DC‑DC升压电路模块。本实用新型能够提高大功率氙灯使用的灵活性和适用性，无需改动原有氙灯结构和触发器装置，连接方便；采用蓄电池供电，无需外接市电，提高了氙灯设备使用的机动性和灵活性；适用性强，对于5KW到10KW之间的大功率氙灯均能启动。
Description
技术领域
本实用新型涉及供电电路技术领域，具体涉及一种用于车载大功率氙灯直流启动的供电电路及氙灯电源设备。
背景技术
氙灯是一种气体放电灯，具有亮度高、显色性好、辐射光谱接近太阳光等优点，被广泛应用于工业、医疗以及国防等领域。氙灯启动分为触发、预燃和恒流三个过程，需要稳定可靠的供电电源，其中触发和预燃阶段需要高电压以击穿氙气，小电流形成预燃导电通道。目前，市场上5Kw-10kw的大功率氙灯电源设备多采用交流三相380V或单相220V供电，触发电压都在20KV以上，通过恒流型开关电源转换为直流电以触发和预燃氙灯，并以恒流维持发光。现有方式的优点能提供技术成熟、市电可靠性强，设备工作稳定，但缺点是市电设计的供电方式限制了使用条件，无法满足氙灯车载等移动场合的需求；另外，使用不同功率的氙灯，需要配备的专用电源不同，使用成本较高。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种能够提高大功率氙灯使用灵活性和适用性的供电电路及氙灯电源设备，具体技术方案如下：
一种车载大功率氙灯直流启动供电电路，包括：
启动开关Q、直流接触器KM、继电器KV、电流变送电路和DC-DC升压电路模块
所述启动开关Q的一端和直流接触器KM的常开开关的一端均作为电源负极端，启动开关Q的另一端与直流接触器KM的线圈一端连接；直流接触器KM的常开开关的另一端与所述DC-DC升压电路模块的第一输入端连接，并作为供电电路第一输出端；
所述直流接触器KM的线圈另一端作为供电电路的控制端与继电器KV的常闭开关一端、电流变送电路的电流采集端连接，继电器KV的常闭开关另一端与DC-DC升压电路模块的第二输入端连接，所述继电器KV的线圈两端与电流变送电路的电压比较器输出端连接；
所述电流变送电路的原边分别作为电源正极端和供电电路第二输出端，所述DC-DC升压电路模块的电压输出正负端分别作为供电电路第三输出端和第四输出端。
本实用新型还提供一种采用上述车载大功率氙灯直流启动供电电路的氙灯电源设备，包括氙灯以及用于氙灯启动的触发器，所述DC-DC升压电路模块的第一输入端和第二输分别作为触发器的触发正极端和触发负极端，所述供电电路第一输出端和第二输出端分别作为氙灯的正极端和负极端。
由以上技术方案可知，本实用新型能够提高大功率氙灯使用的灵活性和适用性，无需改动原有氙灯结构和触发器装置，连接方便；采用蓄电池供电，无需外接市电，提高了氙灯设备使用的机动性和灵活性；适用性强，对于5KW到10KW之间的大功率氙灯均能启动。
附图说明
图1为本实用新型车载大功率氙灯直流启动供电电路的电路结构图；
图2为本实用新型氙灯电源设备的结构示意图；
图3为本实用新型中电流变送电路的电路结构图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明，在详细说明本实用新型各实施例的技术方案前，对所涉及的名词和术语进行解释说明，在本说明书中，名称相同或标号相同的部件代表相似或相同的结构，且仅限于示意的目的。
本实用新型车载大功率氙灯直流启动供电电路以小型低压配电箱为承载体，进线端分为电源正极端、电源负极端和控制端三个端子，出线端分为氙灯正、氙灯负、触发正、触发负四个端子，接线均采用压铜鼻接线、卡轨式安装。
如图1所示，所述车载大功率氙灯直流启动供电电路，包括启动开关Q、直流接触器KM、继电器KV、电流变送电路和DC-DC升压电路模块。
所述启动开关Q是大电流空气开关，控制整个供电装置的通断电，该启动开关Q的一端和直流接触器KM的常开开关的一端均作为电源负极端，启动开关Q的另一端与直流接触器KM的线圈一端连接。
所述直流接触器KM采用200A大功率直流接触器，线圈由12V直流电压控制，触点为一组常开触点，用于直流高压、大电流变化线路切换，所述继电器KV为直流中功率10A继电器，线圈由12V直流电压控制，用于触发控制端线路的通断切断。所述直流接触器KM的常开开关的另一端与所述DC-DC升压电路模块的第一输入端连接，并作为供电电路第一输出端，也就是氙灯负的出线端。所述直流接触器KM的线圈另一端作为供电电路的控制端与继电器KV的常闭开关一端、电流变送电路的电流采集端连接，继电器KV的常闭开关另一端与DC-DC升压电路模块的第二输入端连接，所述继电器KV的线圈两端与电流变送电路的电压比较器输出端连接。
本实施例中，所述供电电路的控制端上串联有大功率二极管D，二极管D起保护作用，防止电源接反。
所述DC-DC升压电路模块采用模块化ZVS升压单元，输入为12V，输出在45-390V之间可调，用以给氙灯原有触发器提供触发高压，根据不同功率触发器输入电压要求设定。所述电流变送电路的原边分别作为电源正极端和供电电路第二输出端，所述DC-DC升压电路模块的电压输出正负端分别作为供电电路第三输出端和第四输出端，供电电路第三输出端为触发正的出线端，供电电路第四输出端为触发负的出线端。
所述DC-DC升压电路模块的第一输入端和第二输入端并联有储能电容C，储能电容C用于稳定电压。
本实用新型中，所述电流变送电路由电流传感器、电压比较器和继电器驱动电路组成，电流传感器匝数比为1:1000,用于采集主电路电流数据，并与设定阈值电压比较，控制继电器是否动作，电流变送电路原理如图3所示。
另一个实施例中，供电电路中还包括串联电池组，该串联电池组的正负极分别与电源正极端、电源负极端相连。具体采用5节12V蓄电池串联提供氙灯工作电压，同时以末节电池作为装置控制端电源。
如图2所示，本实用新型还提供一种采用上述车载大功率氙灯直流启动供电电路的氙灯电源设备，包括氙灯以及用于氙灯启动的触发器，所述DC-DC升压电路模块的第一输入端和第二输分别作为触发器的触发正极端和触发负极端，所述供电电路第一输出端和第二输出端分别作为氙灯的正极端和负极端。
另一个实施例中，其中电源正、电源负、氙灯正、氙灯负端为氙灯工作电流流入流出口，10kw氙灯通过电流约200A，电缆线线径不低于50平方。
针对10KW大功率氙灯，工作电压为60V，触发器输入电压在100-180V之间。具体工作原理如下：
按图2所示连接外部线路，5节12V蓄电池串联提供氙灯工作电压，同时以末节电池作为装置控制端电源。闭合启动开关Q，装置即正常工作，完成氙灯直流启动过程。此时直流接触器KM线圈通电，内部常开触点闭合，接通装置线路，控制端接入12V电源给DC-DC升压电路模块供电，调整升压电路工作，使触发正、触发负端产生150V电压，送至氙灯原有触发器的输出端，氙灯触发器产生30KV以上高压，击穿氙灯内部惰性气体，氙灯触发预燃后，5节电池给氙灯提供恒定大电流，主线路电流传感器检测到大电流后，将电流变换并驱动继电器线圈通电，继电器常闭触点断开，DC-DC升压电路模块断电不工作，触发器退出工作状态，氙灯储于正常点亮状态。关闭启动开关Q，线路断开，氙灯熄灭。
本实用新型可用于车载大功率氙灯的直流启动，能够替代5kw至10kw采用市电供电的氙灯电源装置。针对功率不同的氙灯其工作电压和触发器输入电压不同，可采用增减蓄电池组改变工作电压，调整DC-DC升压电路模块输出电压改变触发器输入电压的方式来满足使用要求。
以上所述实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种车载大功率氙灯直流启动供电电路，其特征在于，包括：
启动开关Q、直流接触器KM、继电器KV、电流变送电路和DC-DC升压电路模块
所述启动开关Q的一端和直流接触器KM的常开开关的一端均作为电源负极端，启动开关Q的另一端与直流接触器KM的线圈一端连接；直流接触器KM的常开开关的另一端与所述DC-DC升压电路模块的第一输入端连接，并作为供电电路第一输出端；
所述直流接触器KM的线圈另一端作为供电电路的控制端与继电器KV的常闭开关一端、电流变送电路的电流采集端连接，继电器KV的常闭开关另一端与DC-DC升压电路模块的第二输入端连接，所述继电器KV的线圈两端与电流变送电路的电压比较器输出端连接；
所述电流变送电路的原边分别作为电源正极端和供电电路第二输出端，所述DC-DC升压电路模块的电压输出正负端分别作为供电电路第三输出端和第四输出端。
2.根据权利要求1所述的车载大功率氙灯直流启动供电电路，其特征在于，所述供电电路的控制端上串联有大功率二极管D。
3.根据权利要求1所述的车载大功率氙灯直流启动供电电路，其特征在于，还包括串联电池组，该串联电池组的正负极分别与电源正极端、电源负极端相连。
4.根据权利要求3所述的车载大功率氙灯直流启动供电电路，其特征在于，所述供电电路的控制端接入所述串联电池组的末端电池的正极。
5.根据权利要求1所述的车载大功率氙灯直流启动供电电路，其特征在于，所述DC-DC升压电路模块的第一输入端和第二输入端并联有储能电容C。
6.一种采用权利要求1-5任一项所述车载大功率氙灯直流启动供电电路的氙灯电源设备，其特征在于，包括氙灯以及用于氙灯启动的触发器，所述DC-DC升压电路模块的第一输入端和第二输分别作为触发器的触发正极端和触发负极端，所述供电电路第一输出端和第二输出端分别作为氙灯的正极端和负极端。
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