一种大功率短弧氙灯驱动电源及方法技术

本发明专利技术公开了一种直流大功率短弧氙气灯驱动电源及方法，驱动电源包括高压触发模块、低压维持模块、触发器模块、氙气灯；高压触发模块、低压维持模块还分别与触发器模块电连接，触发器模块与氙气灯电连接；高压触发模块用于为触发器模块提供触发阈值电压，促使触发器模块产生超高压击穿电压，以击穿氙气灯；低压维持模块用于向氙气灯提供电弧维持电流；触发器模块包括：切换单元；切换单元用于在高压触发模块击穿氙气灯后，切换为低压维持模块启动。还公开了一种驱动方法。实施本发明专利技术，解决了现有技术中的采用多个电源并联的方式，长时间应用中增加很多不稳定风险的问题。用中增加很多不稳定风险的问题。用中增加很多不稳定风险的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种大功率短弧氙灯驱动电源及方法


[0001]本专利技术涉及驱动电源
，特别涉及一种直流大功率短弧氙灯驱动电源及方法。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，氙灯广泛应用于人们的生活中。氙灯适于广场、公园、体育场、大型建筑工地、露天煤矿、机场等地方的大面积照明，还可以用作电影摄影，彩色照相制版，复印等方面的光源。氙灯主要分为长弧氙灯、短弧氙灯和脉冲氙灯三类。
[0003]氙灯是一种在椭球形石英泡壳内充有0.019～0.0266MPa高压氙气、极间距离小于10mm的氙灯，20世纪40年代初，联邦德国奥斯兰公司发展研究中心实验室率先研究了稀有气体短弧光源的特性，经多年研制和改进,于1951年正式向市场推出超高压短弧氙灯，1954年,在联邦德国科隆世界照明和电影博览会上,蔡司－依康公司展出了第一只作为电影放映光源的氙灯，随后荷兰、日本、美国、英国、苏联和中国也相继研制和生产各种规格的电影放映用氙灯。
[0004]对于多路氙灯来说，其电源装置应用于固体激光器中，由于作为电源负载的脉冲氙灯灯管长，直径粗，输出光功率大，需要多路氙灯并联工作，因此，大功率氙灯电源主要的技术特征为：一般采用最简单的单级LC脉冲电流形成网络，脉冲电容器的充电电压高，一般充电电压为10～30kV，输出脉冲电流幅值高，波形要求精准稳定，电源中电容器的储能很大，一般达到0.1～2MJ。
[0005]而对于大部分单路氙灯来说，其电源均为AC
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DC驱动电源，无低电压DCDC驱动电源；同时AC
‑
>DC驱动电源在市面上均仅有500
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800W驱动，在面对1000W及以上大功率的光源，只能采用多个电源并联的方式进行满足功率需求，但其在测试和长时间应用中增加很多不稳定风险。

技术实现思路

[0006]现有技术中，大功率氙灯采用多个电源并联的方式以满足功率需求，但是该方案在测试和长时间应用中增加很多不稳定风险。
[0007]针对上述问题，提出一种直流大功率短弧氙灯驱动电源及方法，通过采用DC
‑
DC升压电源电路驱动触发器电路工作，使得触发器电路产生28KV
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36KV的超高压击穿电压，击穿氙气灯，从而点亮氙气灯，在氙气灯点亮后，利用切换单元，将驱动电源切换为DC
‑
DC降压电源电路为氙气灯提供持续稳定的20V电压、50A电流，提供电弧维持电流。解决了现有技术中的采用多个电源并联的方式，长时间应用中增加很多不稳定风险的问题。
[0008]第一方面，一种直流大功率短弧氙气灯驱动电源，包括：
[0009]高压触发模块；
[0010]低压维持模块；
[0011]触发器模块；
[0012]氙气灯；
[0013]所述高压触发模块、低压维持模块分别与所述触发器模块电连接，所述触发器模块与所述氙气灯电连接；
[0014]所述高压触发模块用于为所述触发器模块提供触发阈值电压，促使所述触发器模块产生超高压击穿电压，以击穿氙气灯；
[0015]所述低压维持模块用于向所述氙气灯提供电弧维持电压电流；
[0016]所述触发器模块包括：
[0017]切换单元；
[0018]所述切换单元用于在所述高压触发模块击穿氙气灯后，切换为低压维持模块启动。
[0019]结合本专利技术第一方面所述的直流大功率短弧氙气灯驱动电源，第一种可能的实施方式中，所述驱动电源还包括：
[0020]低压直流电源模块；
[0021]所述低压直流电源模块分别与所述高压触发模块、低压维持模块电连接，用以提供低压电源。
[0022]结合本专利技术第一方面第一种可能的实施方式，第二种可能的实施方式中，所述高压触发模块包括：
[0023]DC
‑
DC升压电源电路；
[0024]第一二极管；
[0025]第一电阻；
[0026]所述低压维持模块包括：
[0027]DC
‑
DC降压电源电路；
[0028]第二二极管；
[0029]第二电阻；
[0030]所述触发器模块还包括：
[0031]触发器电路；
[0032]所述低压直流电源模块的正极端、负极端分别与所述DC
‑
DC升压电源电路的第一输入端、第二输入端电连接，所述DC
‑
DC升压电源电路的第一输出端与所述第一二极管的阳极电连接，所述第一二极管的阴极与所述触发器电路的第一输入端电连接，所述DC
‑
DC升压电源电路的第二输出端与所述第一电阻的第一端电连接，所述第一电阻的第二端与所述触发器电路的第二输入端电连接；
[0033]所述低压直流电源模块的正极端、负极端分别与所述DC
‑
DC降压电源电路的第一输入端、第二输入端电连接，所述DC
‑
DC降压电源电路的第一输出端与所述第二二极管的阳极电连接，所述第二二极管的阴极与所述触发器电路的第三输入端电连接，所述DC
‑
DC降压电源电路的第二输出端与所述第二电阻的第一端电连接，所述第二电阻的第二端与所述触发器电路的第四输入端电连接。
[0034]结合本专利技术第一方面第二种可能的实施方式，第三种可能的实施方式中，所述DC
‑
DC升压电源电路包括：
[0035]第一隔离电源电路；
[0036]第一移相全桥驱动电路；
[0037]第一隔离栅极驱动电路；
[0038]第二隔离栅极驱动电路；
[0039]第三隔离栅极驱动电路；
[0040]第一电压电流反馈电路；
[0041]第一变压器；
[0042]高压输出电路；
[0043]所述第一隔离电源电路的第一端与所述低压直流电源模块电连接，第二端与所述第一移相全桥驱动电路的第一端电连接，第三端与第一隔离栅极驱动电路的第一端、第二隔离栅极驱动电路的第一端、第三隔离栅极驱动电路的第一端共接；
[0044]所述第一移相全桥驱动电路的第二端与第一隔离栅极驱动电路的第二端电连接；
[0045]所述第一移相全桥驱动电路的第三端与第二隔离栅极驱动电路的第二端电连接；
[0046]所述第一移相全桥驱动电路的第四端与第三隔离栅极驱动电路的第二端电连接；
[0047]所述第一移相全桥驱动电路的第五端与第一电压电流反馈电路的输出端电连接；
[0048]所述第一隔离栅极驱动电路的第三端、第二隔离栅极驱动电路的第三端、第三隔离栅极驱动电路的第三端分别与所述第一变压器的第一端、第二端、第三端电连接；
[0049]所述第一变压器的第四端与所述高压输出电路的第一端电连接；
[0050]所述第一变压器的第五端与所述低压直流电源模块与电连接；
[0051]第一电压电流反馈电路的输入端与所述高压输出电路的第二端电连接。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流大功率短弧氙气灯驱动电源，其特征在于，包括：高压触发模块；低压维持模块；触发器模块；氙气灯；所述高压触发模块、低压维持模块分别与所述触发器模块电连接，所述触发器模块与所述氙气灯电连接；所述高压触发模块用于为所述触发器模块提供触发阈值电压，促使所述触发器模块产生超高压击穿电压，以击穿氙气灯；所述低压维持模块用于向所述氙气灯提供电弧维持电压电流；所述触发器模块包括：切换单元；所述切换单元用于在所述高压触发模块击穿氙气灯后，切换为低压维持模块启动。2.根据权利要求1所述的直流大功率短弧氙气灯驱动电源，其特征在于，所述驱动电源还包括：低压直流电源模块；所述低压直流电源模块分别与所述高压触发模块、低压维持模块电连接，用以提供低压电源。3.根据权利要求2所述的直流大功率短弧氙气灯驱动电源，其特征在于，所述高压触发模块包括：DC
‑
DC升压电源电路；第一二极管；第一电阻；所述低压维持模块包括：DC
‑
DC降压电源电路；第二二极管；第二电阻；所述触发器模块还包括：触发器电路；所述低压直流电源模块的正极端、负极端分别与所述DC
‑
DC升压电源电路的第一输入端、第二输入端电连接，所述DC
‑
DC升压电源电路的第一输出端与所述第一二极管的阳极电连接，所述第一二极管的阴极与所述触发器电路的第一输入端电连接，所述DC
‑
DC升压电源电路的第二输出端与所述第一电阻的第一端电连接，所述第一电阻的第二端与所述触发器电路的第二输入端电连接；所述低压直流电源模块的正极端、负极端分别与所述DC
‑
DC降压电源电路的第一输入端、第二输入端电连接，所述DC
‑
DC降压电源电路的第一输出端与所述第二二极管的阳极电连接，所述第二二极管的阴极与所述触发器电路的第三输入端电连接，所述DC
‑
DC降压电源电路的第二输出端与所述第二电阻的第一端电连接，所述第二电阻的第二端与所述触发器电路的第四输入端电连接。
4.根据权利要求3所述的直流大功率短弧氙气灯驱动电源，其特征在于，所述DC
‑
DC升压电源电路包括：第一隔离电源电路；第一移相全桥驱动电路；第一隔离栅极驱动电路；第二隔离栅极驱动电路；第三隔离栅极驱动电路；第一电压电流反馈电路；第一变压器；高压输出电路；所述第一隔离电源电路的第一端与所述低压直流电源模块电连接，第二端与所述第一移相全桥驱动电路的第一端电连接，第三端与第一隔离栅极驱动电路的第一端、第二隔离栅极驱动电路的第一端、第三隔离栅极驱动电路的第一端共接；所述第一移相全桥驱动电路的第二端与第一隔离栅极驱动电路的第二端电连接；所述第一移相全桥驱动电路的第三端与第二隔离栅极驱动电路的第二端电连接；所述第一移相全桥驱动电路的第四端与第三隔离栅极驱动电路的第二端电连接；所述第一移相全桥驱动电路的第五端与第一电压电流反馈电路的输出端电连接；所述第一隔离栅极驱动电路的第三端、第二隔离栅极驱动电路的第三端、第三隔离栅极驱动电路的第三端分别与所述第一变压器的第一端、第二端、第三端电连接；所述第一变压器的第四端与所述高压输出电路的第一端电连接；所述第一变压器的第五端与...

【专利技术属性】
技术研发人员：周明杰，强俊伟，
申请(专利权)人：海洋王照明科技股份有限公司深圳市海洋王照明工程有限公司海洋王东莞照明科技有限公司，
类型：发明
国别省市：