本发明专利技术公开了一种成像照明光源驱动脉冲产生装置及摄影照明装置，包括高压驱动电源，以及按信号传输方向依次连接的信号脉宽判断电路、信号脉冲产生电路和脉冲电流源驱动电路；信号脉宽判断电路，用于实现对输入信号脉冲宽度进行筛选，为信号脉冲产生电路提供脉冲触发信号；信号脉冲产生电路，用于产生并调节输出不同脉冲宽度的脉冲信号；脉冲电流源驱动电路，用于产生脉冲驱动信号以驱动LED光源阵列；高压驱动电源，用于为脉冲电流源驱动电路提供连续可调的驱动电压，实现LED光源阵列输出功率可调功能。本发明专利技术能够为爆轰与冲击波精密物理过程等场景的超高速摄影系统提供脉宽可调、大视场照明，从而提高摄影系统的成像质量。量。量。
【技术实现步骤摘要】
一种成像照明光源驱动脉冲产生装置及摄影照明装置
[0001]本专利技术涉及成像
，具体涉及高速成像
，更具体涉及一种成像照明光源驱动脉冲产生装置及摄影照明装置。
技术介绍
[0002]超高速摄影技术是研究高速运动过程的一种行之有效的方法，它能够将被观测瞬态事件（宏观的、细观的和微观的）的时间过程放大，直观形象地反映高速过程或事物瞬态变化及发展趋势的一维、二维时间和空间信息，具有其它测试手段不可替代的优点。在爆轰物理、冲击波物理、加速器物理、惯性约束聚变（ICF）和激光与物质相互作用等研究领域中被广泛应用。
[0003]超高速摄影在对目标进行拍摄过程中，由于拍摄频率高达2
×
108幅/s，曝光时间最短可达5ns，常常需要进行补充照明。目前在爆轰与冲击波等精密物理实验中，对于大视场拍摄目标，通常采用的照明方式为高压管状脉冲氙灯加反光罩，以此实现管状氙灯照明。由于管状氙灯的发光特性，灯管位置会产生亮带，使得照明区域不均匀，对成像质量造成影响。此外，脉冲氙灯的工作电压高达几千伏，容易对周边设备造成干扰，影响实验装置和超高速摄影系统的正常工作。
技术实现思路
[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：大视场超高速摄影常规的脉冲氙灯的工作电压高达几千伏，容易对实验装置及周边设备造成干扰，影响实验装置和超高速摄影系统的正常工作。本专利技术提供了解决上述问题的一种成像照明光源驱动脉冲产生装置及摄影照明装置，能够为爆轰与冲击波精密物理过程等场景的超高速摄影系统提供工作电压低至几十伏、功率可调、脉宽可调、大视场照明装置，从而提高摄影系统的成像质量。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：一种成像照明光源驱动脉冲产生装置，包括高压驱动电源，以及按信号传输方向依次连接的信号脉宽判断电路、信号脉冲产生电路和脉冲电流源驱动电路；所述信号脉宽判断电路，用于实现对输入信号脉冲宽度进行筛选，为信号脉冲产生电路提供脉冲触发信号；所述信号脉冲产生电路，用于产生并调节输出不同脉冲宽度的脉冲信号；所述脉冲电流源驱动电路，用于产生脉冲驱动信号以驱动LED光源阵列； 所述高压驱动电源，用于为脉冲电流源驱动电路提供连续可调的驱动电压，实现LED光源阵列输出功率可调功能。
[0006]超高速摄影在对目标进行拍摄过程中，由于拍摄频率高达2
×
108幅/s，曝光时间最短可达5ns，常常需要进行补充照明。目前在爆轰与冲击波等精密物理实验中，对于大视场拍摄目标，通常采用的照明方式为高压管状脉冲氙灯加反光罩，以此实现管状氙灯照明。脉冲氙灯的工作电压高达几千伏，容易对周边设备造成干扰，影响实验装置和超高速摄影系统的正常工作。
[0007]在以上技术背景和实际需求的牵引下，本专利技术提出了一种工作电压低、脉宽可调、
功率可调的成像照明光源驱动脉冲产生装置，用于大视场超高速摄影照明；本专利技术在爆炸与冲击、微物质喷射、高速碰撞及流体动力学实验的高速成像中有着广阔的应用前景。
[0008]本专利技术提供的成像照明光源驱动脉冲产生装置是一种超高速成像照明光源驱动脉冲产生装置，主要由信号脉宽判断电路、信号脉冲产生电路、脉冲电流源驱动电路和高压驱动电源组成，能够为大功率LED光源阵列提供一种高可靠性、快边缘、高驱动电流且脉冲宽度可调的驱动电压，用于实现LED光源输出功率和脉冲宽度可调的功能。
[0009]本专利技术装置相比脉冲氙灯具有工作电压低、可进行静态连续照明和动态脉冲照明的优点，对实验装置周边设备的干扰小且能满足摄影系统动、静态两种工作模式的照明需求，在爆轰物理、冲击波物理、加速器物理、惯性约束聚变（ICF）和激光与物质相互作用等研究领域中有广阔的应用前景。
[0010]进一步优选，所述信号脉宽判断电路包括单稳态触发器与RC电路的组合，以及逻辑与门；所述单稳态触发器和RC电路的组合用于对输入脉冲信号处理产生一个固定延时的脉冲信号；所述逻辑与门用于将输入脉冲信号与固定延时的脉冲信号进行比较与筛选。
[0011]进一步优选，所述信号脉宽判断电路包括单稳态触发器、电阻、电容和逻辑与门；所述信号脉宽判断电路设置两条并联电路，信号脉宽判断电路的输入端的一侧用于输入脉冲信号、另一侧接并联电路分支点；并联电路的一条支路的输出端接逻辑与门的输入端；并联电路的另一条支路依次经至少一个单稳态触发器连接至逻辑与门的输入端；所述电阻的一端作为使能信号的输入端、另一端接入单稳态触发器的R/C接口；电容的一端接C接口、另一端接R/C接口；逻辑与门的输出端用于连接所述信号脉冲产生电路的输入端。
[0012]对于信号脉宽判断电路，在被输入脉冲触发后由单稳态触发器与RC电路的组合产生一个固定延时的脉冲信号，再通过逻辑与门与输入脉冲信号比较，实现对输入信号脉冲宽度的筛选，提高和实现复杂的电磁环境下的抗干扰能力，并为脉冲产生电路提供可靠的脉冲触发信号。
[0013]进一步优选，所述信号脉冲产生电路包括多路单稳态触发器与RC电路的组合，以及单刀多掷选择开关；所述多路单稳态触发器与RC电路的组合用于产生不同脉冲宽度的脉冲信号，所述单刀多掷选择开关用于选择连续高电平信号和不同的脉冲宽度的信号，实现脉冲宽度可调功能。
[0014]进一步优选，所述多路单稳态触发器的输入端与信号脉宽判断电路的输出端连接，多路单稳态触发器的输出端与单刀多掷选择开关的输入端连接；所述RC电路的电阻的一端作为使能信号的输入端、另一端接入单稳态触发器的R/C接口；RC电路的电容的一端接C接口、另一端接R/C接口。
[0015]对于信号脉冲产生电路，由多个单稳态触发器与RC电路的组合，产生不同脉冲宽度的脉冲信号，由单刀多掷选择开关选择不同的脉冲宽度的信号，实现脉冲宽度可调功能，并且单刀多掷开关的其中一个触点信号为高电平，选择后则可实现连续照明功能。
[0016]进一步优选，所述脉冲电流源驱动电路包括MOSFET驱动器、耦合电容、NMOS管和PMOS管；所述MOSFET驱动器用于接收信号脉冲产生电路产生的脉冲触发信号和连续高电平信号，经耦合电容输出正脉冲信号；所述NMOS管用于接收正脉冲信号，并导通产出负脉冲信号；所述PMOS管用于接收负脉冲信号，并导通产出电流脉冲驱动信号去驱动LED光源阵列。
[0017]进一步优选，所述脉冲电流源驱动电路还包括电阻和二级管；在耦合电容至NMOS
管的电路上并联接入电阻和二级管，起到保护作用；或在NMOS管至PMOS管的电路上并联接入电阻和二级管，起到保护作用。
[0018]对于脉冲电流源驱动电路，当MOSFET驱动器被输入脉冲触发后会通过耦合电容输出正脉冲驱动NMOS管，NMOS迅速导通产出高压负脉冲驱动电流PMOS管，PMOS管会以更快的速度导通，产生高速高压大电流脉冲驱动信号驱动LED光源阵列。脉冲电流源驱动电路会产生高速、高压、大电流脉冲驱动信号以驱动LED光源阵列，获得脉冲宽度可调的LED光束。高压驱动电源，为脉冲电流源驱动电路提供连续可调的驱动电压，实现LED光源输出功率本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种成像照明光源驱动脉冲产生装置，其特征在于，包括高压驱动电源，以及按信号传输方向依次连接的信号脉宽判断电路、信号脉冲产生电路和脉冲电流源驱动电路；所述信号脉宽判断电路，用于实现对输入信号脉冲宽度进行筛选，为信号脉冲产生电路提供脉冲触发信号；所述信号脉冲产生电路，用于产生并调节输出不同脉冲宽度的脉冲信号；所述脉冲电流源驱动电路，用于产生脉冲驱动信号以驱动LED光源阵列；所述高压驱动电源，用于为脉冲电流源驱动电路提供连续可调的驱动电压，实现LED光源阵列输出功率可调功能。2.根据权利要求1所述的一种成像照明光源驱动脉冲产生装置，其特征在于，所述信号脉宽判断电路包括单稳态触发器与RC电路的组合，以及逻辑与门；所述单稳态触发器和RC电路的组合用于对输入脉冲信号处理产生一个固定延时的脉冲信号；所述逻辑与门用于将输入脉冲信号与固定延时的脉冲信号进行比较与筛选。3.根据权利要求2所述的一种成像照明光源驱动脉冲产生装置，其特征在于，所述信号脉宽判断电路包括单稳态触发器、电阻、电容和逻辑与门；所述信号脉宽判断电路设置两条并联电路，信号脉宽判断电路的输入端的一侧用于输入脉冲信号、另一侧接并联电路分支点；并联电路的一条支路的输出端接逻辑与门的输入端；并联电路的另一条支路依次经至少一个单稳态触发器连接至逻辑与门的输入端；所述电阻的一端作为使能信号的输入端、另一端接入单稳态触发器的R/C接口；电容的一端接C接口、另一端接R/C接口；逻辑与门的输出端用于连接所述信号脉冲产生电路的输入端。4.根据权利要求1所述的一种成像照明光源驱动脉冲产生装置，其特征在于，所述信号脉冲产生电路包括多路单稳态触发器与RC电路的组合，以及单刀多掷选择开关；所述多路单稳态触发器与RC电路的组合用于产生不同脉冲宽度的脉冲信号，所述单刀多掷选择开关用于选择连续高电平信号和不同的脉冲宽度的信号，实现脉冲宽度...
【专利技术属性】
技术研发人员：畅里华，冉茂杰，汪伟，温伟峰，高鹏，杨欣昱，熊钏仲，王旭，何徽，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院流体物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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