【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及脉冲功率，特别涉及一种通用型大功率泵浦氙灯检测电源。
技术介绍
1、脉冲功率技术已在加速器、雷达发射机、安全检查、工业无损探伤、可控核聚变等诸多领域有着广泛的应用。大功率脉冲氙灯的应用也是基于脉冲功率技术，随着科技发展，近年来大功率泵浦氙灯的应用日趋广泛，如化学涂料固化、油墨固化、灭菌、光刻、高速摄影、激光清洗及可控核聚变等各个领域。
2、大功率泵浦氙灯的能量密度、传输效率、泵浦一致性等脉冲放电特性指标，直接影响和决定了大功率泵浦氙灯应用情况，而大功率泵浦氙灯的充气气压、耐压、脉宽、峰值电流以及爆炸能量等指标，又决定了泵浦氙灯的使用寿命和装置运行的稳定性。因大功率泵浦氙灯应用较为广泛，其内部填充惰性气体，应用属于等离子体放电的过程，加之氙灯的弧长、灯内径、充气气压等受加工制造工艺和制造精度的影响，均会导致泵浦氙灯的不一致性、使用寿命缩短和输出不稳定。根据大功率泵浦氙灯不同的应用需求，氙灯的灯长、内径、气压均不一致，且其脉冲放电特性的指标，需要根据泵浦源中电容、电阻、电感的参数和系统回路分布参数决定。
3、因此，大功率泵浦氙灯的检测，目前仍然是受限于大功率激光泵浦源,不同的氙灯，需要根据其运行模式、参数等，计算、仿真后定制不同的泵浦源，且该类电源仅能满足单一模式爆炸系数的设定。首先，氙灯研制厂家对氙灯的主要指标测试只能基于氙灯弧长、内径、气压等所开展的静态参数的测试；其次，终端客户所开展的是基于氙灯应用所开展的脉冲放电特性测试。不同的大功率泵浦氙灯需要根据回路其特定的电气参数，选配定制符合其脉
4、因此，传统泵浦电源需要单台定制、无法实现一台泵浦电源兼容不同泵浦氙灯型号、规格参数匹配的问题，无法做到通用性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通用型大功率泵浦氙灯检测电源，能够通过氙灯参数自动匹配回路负载运行参数，以满足不同脉冲氙灯测试需要，实现了泵浦电源适应不同氙灯检测的需求。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种通用型大功率泵浦氙灯检测电源，包括充电控制柜、储能柜、开关放电柜和氙灯负载柜；所述充电控制柜的输出端依次经过储能柜、开关放电柜连接至氙灯负载柜；其中：氙灯负载柜用于接入待测氙灯；充电控制柜给储能柜储能电容充电储能，待储能电容上的电压，达到系统设定电压后，充电控制柜提供出发信号控制储能柜经开关放电柜向氙灯负载柜放电；其中储能柜被配置为参数可调，充电柜被参数被调节至于氙灯负载相匹配。
3、所述检测电源还包括上位机，所述上位机与充电控制柜连接；通过被测氙灯技术规格指标，设定泵浦氙灯运行模式及对应的爆炸系数至上位机；所述上位机计算选配试验参数并送入到充电控制柜，由充电控制柜对储能柜的参数进行调节以满足试验参数。
4、所述充电控制柜包括控制分机、预充电分机、主充电分机；所述控制分机用于与上位机通信连接，用于接受上位机的控制信号以及上传监控数据；所述控制分机分别与主充电分机、预充电分机连接，用于分别控制主、预两套充电电源分别为储能柜储能电容提供储能；所述控制分机的输出端连接至储能柜的用于调节参数的回路切换开关以调节储能柜的参数。
5、所述储能柜包括主充电回路；所述主充电回路包括电阻r1以及反峰二极管组件d2、充电保护组件d1；主充电正极hv+经电阻r1分别连接至二极管d1、的阳极和二极管d2的阴极；二极管d1的阴极引出储能柜的主输出端正极；主充电负极hv-连接至二极管d2的阳极并引出储能柜的主负极；在储能柜的主输出正极和主输出负极之间设置有多条储能支路，多条储能支路之间以并联方式连接；每条储能支路包括一个切换开关sn`以及保护电感rn和储能电容cn；其中切换开关sn`以及保护电感rn和储能电容cn相互串联；储能控制柜的控制分机的输出端开关控制信号分别连接至每一个储能支路的切换开关sn`以控制其中参与工作的储能支路数据从而调节储能柜的参数以匹配负载氙灯所需参数。
6、所述储能柜还包括预充电回路；所述预充电回路包括预充电电阻r1`、反峰二极管组件d2`、预充电保护组件d1`；预充电正极hv+经预充电电阻r1`分别连接至反峰二极管组件d2`的阴极、预充电保护组件d1`的阳极；预充保护组件d1`的阴极引出预充输出正极，预充电负极hv-连接至反峰二极管组件d2`的阳极并引出预充输出负极，在预充输出正极和预充输出负极之间是只有预充电容c1`。
7、所述开关放电柜包括放电开关s1、泄放开关s3、泄放电阻rx以及放电开关s2、泄放开关s4、泄放电阻rx1；
8、其中储能柜的主输出正极分别连接至放电开关s1的一端、泄放开关s3的一端，放电开关s1的另一端连接至放电母线，所述放电母线经过一个或多个调波电感引出一个或多个开关放电柜的输出端子，用以连接至一个或多个氙灯负载；泄放开关s3的另一端经泄放电阻rx连接至储能柜的主输出负极；
9、预充输出正极分别连接至放电开关s2的一端、泄放开关s4的一端；泄放开关s2的另一端经依次串联的主预隔离电阻ry、电感l6连接至放电母线上；泄放开关s4的另一端经泄放电阻rx1连接至预充输出负极。
10、在开关放电柜中设置有一个或多个数据采集单元，所述数据采集单元的数量与调波电感数据相同，每个数据采集单元用于采集一个调波电感与氙灯之间回路上的波形采样信号，其输出端连接至充电控制柜的控制分机。
11、所述波形采集系统通过电流互感器采集负载电流脉冲，送入数据采集进行数据处理后，传递控制分机进行波形读取和判断，并传递至上位机，用于波形判读及数据显示；上位机软件具备运行参数设置、系统参数配置、自动检测、自动校准、运行模式选择、运行状态报警、异常状态处理和数据库管理等功能。
12、用户根据被测式氙灯参数，进行运行参数设置，上位机软件根据运行模式及负载氙灯参数、负载爆炸能量、电流脉宽等参数，计算出回路匹配的电容、电感参数，由系统参数配置下发指令给控制分机，由控制分机控制回路切换开关sn`完成系统参数配置，在电源系统运行过程中实时监测、检测系统回路，保证设备状态能够正常运行，并收集过程电压、电流、脉冲波形数据，用于系统健康管理，保证系统运行稳定。
13、所述检测电源还包括储能扩展柜，用于拓展泵浦氙灯扩展测试需要，内部配置储能电容、保护电感，通过高压汇流母排与储能柜的主充电输出正极和负极连接。
14、本专利技术的优点在于：
15、1、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种通用型大功率泵浦氙灯检测电源，其特征在于：包括充电控制柜、储能柜、开关放电柜和氙灯负载柜；所述充电控制柜的输出端依次经过储能柜、开关放电柜连接至氙灯负载柜；其中：氙灯负载柜用于接入待测氙灯；充电控制柜给储能柜储能电容充电储能，待储能电容上的电压，达到系统设定电压后，充电控制柜提供出发信号控制储能柜经开关放电柜向氙灯负载柜放电；其中储能柜被配置为参数可调，充电柜被参数被调节至于氙灯负载相匹配。
2.如权利要求1所述的一种通用型大功率泵浦氙灯检测电源，其特征在于：所述检测电源还包括上位机，所述上位机与充电控制柜连接；通过被测氙灯技术规格指标，设定泵浦氙灯运行模式及对应的爆炸系数至上位机；所述上位机计算选配试验参数并送入到充电控制柜，由充电控制柜对储能柜的参数进行调节以满足试验参数。
3.如权利要求1所述的一种通用型大功率泵浦氙灯检测电源，其特征在于：所述充电控制柜包括控制分机、预充电分机、主充电分机；所述控制分机用于与上位机通信连接，用于接受上位机的控制信号以及上传监控数据；所述控制分机分别与主充电分机、预充电分机连接，用于分别控制主、预两套充电电源分
4.如权利要求3所述的一种通用型大功率泵浦氙灯检测电源，其特征在于：所述储能柜包括主充电回路；所述主充电回路包括电阻R1以及反峰二极管组件D2、充电保护组件D1；主充电正极HV+经电阻R1分别连接至二极管D1、的阳极和二极管D2的阴极；二极管D1的阴极引出储能柜的主输出端正极；主充电负极HV-连接至二极管D2的阳极并引出储能柜的主负极；在储能柜的主输出正极和主输出负极之间设置有多条储能支路，多条储能支路之间以并联方式连接；每条储能支路包括一个切换开关Sn`以及保护电感Rn和储能电容Cn；其中切换开关Sn`以及保护电感Rn和储能电容Cn相互串联；储能控制柜的控制分机的输出端开关控制信号分别连接至每一个储能支路的切换开关SN`以控制其中参与工作的储能支路数据从而调节储能柜的参数以匹配负载氙灯所需参数。
5.如权利要求3所述一种通用型大功率泵浦氙灯检测电源，其特征在于：所述储能柜还包括预充电回路；所述预充电回路包括预充电电阻R1`、反峰二极管组件D2`、预充电保护组件D1`；预充电正极HV+经预充电电阻R1`分别连接至反峰二极管组件D2`的阴极、预充电保护组件D1`的阳极；预充保护组件D1`的阴极引出预充输出正极，预充电负极HV-连接至反峰二极管组件D2`的阳极并引出预充输出负极，在预充输出正极和预充输出负极之间是只有预充电容C1`。
6.如权利要求4或5所述的一种通用型大功率泵浦氙灯检测电源，其特征在于：所述开关放电柜包括放电开关S1、泄放开关S3、泄放电阻Rx以及放电开关S2、泄放开关S4、泄放电阻Rx1；
7.如权利要求6所述的一种通用型大功率泵浦氙灯检测电源，其特征在于：在开关放电柜中设置有一个或多个数据采集单元，所述数据采集单元的数量与调波电感数据相同，每个数据采集单元用于采集一个调波电感与氙灯之间回路上的波形采样信号，其输出端连接至充电控制柜的控制分机。
8.如权利要求1-7任一所述的一种通用型大功率泵浦氙灯检测电源，其特征在于：所述波形采集系统通过电流互感器采集负载电流脉冲，送入数据采集进行数据处理后，传递控制分机进行波形读取和判断，并传递至上位机，用于波形判读及数据显示；上位机软件具备运行参数设置、系统参数配置、自动检测、自动校准、运行模式选择、运行状态报警、异常状态处理和数据库管理等功能。
9.如权利要求1-7任一所述的一种通用型大功率泵浦氙灯检测电源，其特征在于：用户根据被测式氙灯参数，进行运行参数设置，上位机软件根据运行模式及负载氙灯参数、负载爆炸能量、电流脉宽等参数，计算出回路匹配的电容、电感参数，由系统参数配置下发指令给控制分机，由控制分机控制回路切换开关Sn`完成系统参数配置，在电源系统运行过程中实时监测、检测系统回路，保证设备状态能够正常运行，并收集过程电压、电流、脉冲波形数据，用于系统健康管理，保证系统运行稳定。
10.如权利要求1-7任一所述的一种通用型大功率泵浦氙灯检测电源，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种通用型大功率泵浦氙灯检测电源，其特征在于：包括充电控制柜、储能柜、开关放电柜和氙灯负载柜；所述充电控制柜的输出端依次经过储能柜、开关放电柜连接至氙灯负载柜；其中：氙灯负载柜用于接入待测氙灯；充电控制柜给储能柜储能电容充电储能，待储能电容上的电压，达到系统设定电压后，充电控制柜提供出发信号控制储能柜经开关放电柜向氙灯负载柜放电；其中储能柜被配置为参数可调，充电柜被参数被调节至于氙灯负载相匹配。
2.如权利要求1所述的一种通用型大功率泵浦氙灯检测电源，其特征在于：所述检测电源还包括上位机，所述上位机与充电控制柜连接；通过被测氙灯技术规格指标，设定泵浦氙灯运行模式及对应的爆炸系数至上位机；所述上位机计算选配试验参数并送入到充电控制柜，由充电控制柜对储能柜的参数进行调节以满足试验参数。
3.如权利要求1所述的一种通用型大功率泵浦氙灯检测电源，其特征在于：所述充电控制柜包括控制分机、预充电分机、主充电分机；所述控制分机用于与上位机通信连接，用于接受上位机的控制信号以及上传监控数据；所述控制分机分别与主充电分机、预充电分机连接，用于分别控制主、预两套充电电源分别为储能柜储能电容提供储能；所述控制分机的输出端连接至储能柜的用于调节参数的回路切换开关以调节储能柜的参数。
4.如权利要求3所述的一种通用型大功率泵浦氙灯检测电源，其特征在于：所述储能柜包括主充电回路；所述主充电回路包括电阻r1以及反峰二极管组件d2、充电保护组件d1；主充电正极hv+经电阻r1分别连接至二极管d1、的阳极和二极管d2的阴极；二极管d1的阴极引出储能柜的主输出端正极；主充电负极hv-连接至二极管d2的阳极并引出储能柜的主负极；在储能柜的主输出正极和主输出负极之间设置有多条储能支路，多条储能支路之间以并联方式连接；每条储能支路包括一个切换开关sn`以及保护电感rn和储能电容cn；其中切换开关sn`以及保护电感rn和储能电容cn相互串联；储能控制柜的控制分机的输出端开关控制信号分别连接至每一个储能支路的切换开关sn`以控制其中参与工作的储能支路数据从而调节储能柜的参数以匹配负载氙灯所需参数。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒲育勤，吴登科，程辉，张言涛，杜文韬，
申请(专利权)人：芜湖国睿兆伏电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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