脉冲氙灯电源的设计及在水质分析仪中的应用
LED日光灯电源的设计要求
关于外形 现在LED日光灯电源,做灯的厂家普遍要求放在灯管内,如放T8灯管内.很少一部分外置.不知道为什么都要这样.其实内置电源又难做,性能也不好.但不知为什么还有这么多人这样要求.可能都是随风倒吧.外置电源应该说是更科学,更方便才对.但我也不得不随风倒,客户要什么,我就做什么.但做内置电源,有相当难度哦.因为外置的电源,形状基本没有要求,想做多大做多大,想做成什么形状也没关系.内置电源,只能做成两种,一种是用的最多的,就是说放在灯板下面,上面放灯板。 下面是电源,这样就要求电源做的很薄,不然装不进.而且这样只能把元件倒下,电源上的线路也只有加长.我认为这样不是个好办法.不过大家普遍喜欢这样搞.我就搞.还有就是用的少一些,放两端的,即放在灯管两头,这样好做些,成本也低些.我也有做过,基本就是这两种内置形状了。 关于此种电源的要求和电路结构的问题 我的看法是,因为电源要内置在灯里,而发热是LED光衰最大的杀手,所以发热一定要小,就是效率一定得高.当然得有高效率的电源.对于T8一米二长的那种灯,最好是不要用一支电源,而是用二支,两端各一只,将热量分散.从而不使热量集中在一个地方.电源的效率主要取决于电路的结构和所用的器件.先说电路结构,有些人还说要隔离电源,我想绝对是没必要的,因为这种东西本来就是置于灯体内部,人根本摸不到.没必要隔离,因为隔离电源的效率比不隔离效率要低,第二是,最好输出要高电压小电流,这样的电源才能把效率做高.现在普遍用到的是,BUCK电路,即降压式电路.最好是把输出电压做到一百伏以上,电流定在100MA 上那样,如驱动一百二十只,最好是三串,每串四十只,电压就是一百三十伏,电流60MA.这种电源用的很多,本人只是认为有一点不好,如果开关管失控通咱,LED会玩完.现在LED这么贵.我比较看好升压式电路,此种电路的好处,我反复的说过,一是效率较降压式的高些,二是电源坏了,LED灯不会坏.这样能确保万无一失,如果烧坏一个电源,只是损失几块钱,烧一个LED日光灯,就会赔掉上百元的成本.所以我一直首推还是升压式的电源.还有就是,升压式电路,很容易把PF值作高,降压式的就麻烦一些.我绝对升压式电路用于LED日光灯的好处还是有压倒性的强于降压式的.只是有一年缺点,就是在220V市电输入情况下,负载范围比较窄,一般只能适用于100至140个一串或两串LED,对于少于此数的,或是夹在中间的,却用起来不方便.不过现在做LED日光灯的,一般60CM长那种都是用100至140,一米二的那种,一般就是用二百到二百六那样,使用起来还是可以的.所以现在LED日光灯一般使用的是不隔离降压电路,还有不隔离升压电路,此种电路用于LED日光灯,应该可以算是本人首创。 关于高PFLED日光灯电源,大电流的LED日光灯电源的看法: 个人认为这些做法有很多时候实在是舍本逐末而已.现在先请问一下LED相对于传统灯具的优势在哪,第一,节能,第二长寿,然后是不怕开关,对吧.但是现在使用的高PF的方法,均是使用无源填谷PF电路,由原来的驱动方式,即48串,6并改为,24串12并,这样的话,在220V榭鱿?效率会降下五个百分点左右,于是LED日光灯电源,发热量更高了,灯珠也会受到一点影响。 还有一个问题,就是,24串12并的做法,会让LED日光灯灯珠的布线变的很难受,不好布线了.我看,最好的方式还是48串一串方式好,主要是效率高,发热小,而且布线容易,不复杂。 更有甚者,现在还有人提出什么24并,12串,这种方式只适合用于隔离电源,不隔离电源根本不适用.更有些不懂电源常识的人觉得自己非隔离电源做到恒流600MA输出就好牛比了,其实他都没有自己仔细的放在灯管里试过,象这种不热爆了才怪。所以说,现在搞什么低压大
高压强脉冲电源的设计
高压强脉冲电源的设计 摘要：本文提出了一种强脉冲发生器电源的设计方案，应用此方案设 计了高压电源、IGB T控制充电、可控硅控制放电，可以自动运行的 脉冲磁场发生设备。最大直流电压达到3KV且连续可调，放电脉冲电 流高达10000A。该设备由一片AT89C52单片机控制，可实现与计算 机的连接。 关键词：高压电源； IGBT ；可控硅 The Design of High Voltage Pulsed Power Supply Abstract: This paper presents a strong pulse generator power supply design, applications for this program designed high-voltage power supply, IGBT control the charging and SCR controlled discharge, can be run automatically pulse magnetic field equipment. Maximum DC voltage 3KV and continuously adjustable discharge pulse currents up to 10000A. The device is controlled by an AT89C52 microcontroller can be realized with the computer. Key words: high voltage power supply；IGBT；SCR， 引言：强脉冲磁场对工业装置及医疗的作用［1］，强脉冲磁场对金属 形成时的影响［2］以及脉冲磁场刺激对生物体的效应等已经越来越 引起人们的关注。目前国内的脉冲磁场设备，一般电压较低，频率也 较低。特别是高压充电部分采用调压器调压［3］，这样体积太大也显 笨重。要产生更高的磁场强度，可以改变脉冲磁场频率的自动运行的
脉冲氙灯光学特性及对PbS探测器光饱和失效研究
脉冲氙灯光学特性及对PbS 探测器光饱和失效研究 杜志明 潘海燕 丁玉奎 (北京理工大学爆炸灾害预防、控制国家重点实验室 北京 100081) 摘 要：实际测试了某型高压脉冲氙灯的光谱特性及其在可见光和近红外波段的辐射强度，测得其闪光强度 可达cd 71030.1?，闪光持续时间平均约0.2ms ，在0.8～3.2μm 波段的红外辐射强度达sr W /1016.17 ?。 并以此脉冲氙灯作为模拟强闪光光源，在实验室内研究了PbS 红外探测器在强闪光作用下的行为，实测得 到了PbS 探测器的光饱和阈值为。2 4/1079.6cm W -?还讨论了PbS 探测器在强闪光作用下的饱和失效时 间，以及闪光光源对探测器的有效作用距离等。 关键词：脉冲氙灯；辐射光谱；发光强度；PbS 探测器；光饱和阈值 中图分类号：O43 文献标识码：A Research on Radiation Characteristics of Pulse Xe-lamp and Saturated Behaviors of Photo-detector PbS Du Zhi-ming Pan Hai-yan Ding Y u-kui (State Key Laboratory of Prevention and Control of Explosion Disasters, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081,China) Abstract: The spectrum and radiation intensity from visible to infrared light of a pulse Xe-lamp was measured in this paper. It showed that the flash intensity in the visible light spectrum of the Xe-lamp is above ,1030.17cd ?the radiation intensity in the infrared spectrum from 0.8μm to 3.2μm is Sr W /1016.17?, and the average flash time is about 0.2ms. The behaviors of photo-detector PbS under intense flash were studied by taking the Xe-lamp as a simulated light source. It was found that the saturated threshold of photo-detector PbS under intense flash was about ./79.62m W The invalid time of photo-detector PbS under intense flash, and the effective distance between the light source and the photo-detector were also discussed. Keywords: pulse Xe-lamp; spectrum; radiation intensity; photo-detector PbS ; saturated threshold 高压脉冲氙灯是一种亮度很高的物理光源，它属于非稳定的、类似于火花放电的气体放电光源，其闪光可以在瞬间完成。它的辐射光谱是连续的，与日光的光谱能量分布相近，有人造“小太阳”之称。氙灯的光谱范围集中在可见光和红外波段，在近红外有峰值，其电弧亮度很高，阴极点的最大亮 度可达105 cd/m 2 数量级，但电弧亮度在两极之间分布很不均匀，随着距电极距离的增 大，亮度迅速降低。据报道[1] ，对于管状脉冲氙灯，当输入功率达到40000kW 时，亮 度可达1010cd/m 2 。为了探索脉冲氙灯作为模拟光源在科学研究中的用途，有必要对其发射光谱，发光强度等光学特性参数进行测定和研究。 PbS 探测器是目前国内外广泛采用的近红外波段光探测器，在红外探测、跟踪、导 引等方面都有重要用途[2，3] 。因此，研究闪光强度对PbS 探测器的影响和作用规律具有重要的应用价值。 1.脉冲氙灯的光学特性
高压大功率脉冲电源的设计
1绪论 1.1论文的研究背景 电源设备用以实现电能变换和功率传递，是一种技术含量高、知识面宽、更新换代快的产品。现今已广泛应用到工业、能源、交通、运输、信息、航空、航天、航运、国防、教育、文化等领域。在信息时代，上述各行各业都在迅猛地发展，发展的同时又对电源产业提出了更多更高的要求。显然，电源技术的发展将 带动相关技术的发展，而相关技术的发展反过来又推动了电源产业的发展。当前在电源产业，占主导地位的产品有各种线性稳压电源、通讯用的AC y DC开关电源、DC y DC开关电源、交流变频调速电源、电解电镀电源、高频逆变式整流焊接电源、中频感应加热电源、电力操作电源、正弦波逆变电源、大功率高频高压直流稳压电源、绿色照明电源、化学电源、UPS可靠高效低污染的光伏逆变电 源、风光互补型电源等。而与电源相关的技术有高频变换技术、功率转换技术、数字化控制技术、全谐振高频软开关变换技术、同步整流技术、高度智能化技术、电磁兼容技术、功率因数校正技术、保护技术、并联均流控制技术、脉宽调制技术、变频调速技术、智能监测技术、智能化充电技术、微机控制技术、集成化技术、网络技术、各种形式的驱动技术和先进的工艺技术。 1.2脉冲电源的特点及发展动态 脉冲电源是各种电源设备中比较特殊的一种，顾名思义，它的电压或电流波 形为脉冲状。按脉冲电源的输出特性分类，有高频、低频、单向、双向、高压、低压等不同的分类，具体选择怎样的输出电压、输出电流和开关频率，根据具体的应用场合而定。按脉冲波形分，有矩形波、三角波、梯形波、锯齿波等多种形式，如图1. 1所示。 图1 . 1各种脉冲波形 由于矩形波具有较好的可控性和易操作性，所以这种波形的应用居多。究其本质，
氙灯原理
氙灯原理 氙灯是一种填充氙气的光电管或闪光电灯。氙气化学性质不活泼，不能燃烧，也不助燃。是天然的稀有气体中分子量最大、密度最高的。氙气高压灯辐射发出很强的紫外线，可用于医疗，制作光谱仪光谱。氙灯通常也被称为脉冲氙灯、激光氙灯。在激光打标、机镭雕机、激光焊接机、激光雕刻机、激光除纹身机等激光设备中应用甚广。 氙灯是一种发光功率大，接近日光的灯，分为长弧氙灯、短弧氙灯和脉冲氙灯三类。 长弧氙灯 长弧氙灯都做成管状，灯管采用耐高温，热膨胀系数小的全透明石英管，两端封接有二个钍钨（或钡钨）电极，电极间距离一般大于100毫米，管内充有高纯度的氙气。水冷长弧氙灯结构如图5－20所示。 长弧氙灯的弧光放电需依靠高频高压脉冲击穿来启动。在高压脉冲作用下，起初灯管中形成火花放电的通道，由此产生的电子、离子，在电场作用下使中性气体分子和原子继续电离，发生雪崩过程。在离子的撞击下使电极加热成为热发射体，发射大量热电子，而产生较大的电流，继而形成稳定的弧光放电。由于是高气压的气体放电，其放电的电流通常是高温等离子体。 使用时可不用镇流器，而直接接入市电网路，这样可提高功率因数，减少电路损失。 启动装置线路如图5－21所示。图中T1为升压变压器，T2为脉冲变压器，C2为旁路电容器。当电路接通后，电源电压经升压变压器升压后向C1充电，当C1上电压达到一定值时，经火花隙G放电。此时电容器C1和T2的初级线圈构成一个衰减式振荡回路，其频率值取决于C1的电容量和T2的初级线圈电感量的乘积。在该振荡回路中，频率升高到100千赫左右，这一高频电压再经T2升高到20～30千伏，这一电压经C2加到氙灯灯管两端，氙气在高频电压作用下击穿，并过渡到自持的弧光放电。此时灯已点亮，把S1拉开，由市电网路直接供电。若T2次级导线不能承受大电流，需将S2合上，此时灯管已进入正常工作。C2的作用是防止高频脉冲串到市电网路中去。 氙气是惰性气体中原子序数较大的元素（也就是较重的元素），原子半径较大。在弧光放电中，电子与气体发生弹性碰撞损失的能量同气体的原子量成反比，所以与其他惰性气体相比氙气弧光放电时损失较小，发光效率高。同时，氙气的电离电势较低，放电时电极附近
汽车电源设计的六项基本原则
汽车电源设计的六项基本原则 大多数汽车电源架构需要遵循六项基本原则: 1.输入电压VIN范围:12V电池电压的瞬变范围决定了电源转换IC的输入电压范围。 典型的汽车电池电压范围为9V至16V,发动机关闭时,汽车电池的标称电压为12V;发动机工作时,电池电压在14.4V左右。但是,不同条件下,瞬态电压也可能达到±100V。ISO7637-1行业标准定义了汽车电池的电压波动范围。图1和图2所示波形即为ISO7637标准给出的部分波形,图中显示了高压汽车电源转换器需要满足的临界条件。 除了ISO7637-1,还有一些针对燃气发动机定义的电池工作范围和环境。大多数新的规范是由不同的OEM厂商提出的,不一定遵循行业标准。但是,任何新标准都要求系统具有过压和欠压保护。 2.散热考虑:散热需要根据DC-DC转换器的最低效率进行设计。 空气流通较差甚至没有空气流通的应用场合,如果环境温度较高(>30°C),外壳存在热源(>1W),设备会迅速发热(>85°C)。例如,大多数音频放大器需要安装在散热片上,并需要提供良好的空气流通条件以耗散热量。另外,PCB材料和一定的覆铜区域有助于提高热传导效率,从而达到最佳的散热条件。如果不使用散热片,封装上的裸焊盘的散热能力限制在2W 至3W(85°C)。随着环境温度升高,散热能力会明显降低。 将电池电压转换成低压(例如:3.3V)输出时,线性稳压器将损耗75%的输入功率,效率极低。为了提供1W的输出功率,将会有3W的功率作为热量消耗掉。受环境温度和管壳/结热阻的限制,将会明显降低1W最大输出功率。对于大多数高压DC-DC转换器,输出电流在150mA 至200mA范围时,LDO能够提供较高的性价比。
电源设计规范
整车电负荷设计规范 编制_______________ 校对_______________ 审核—批准 北汽福田汽车股份有限公司 汽车工程研究院 电子电器中心
、发动机、发电机基本状态 X X发动机匹配额定电流时发电机特性曲线（见下图一、根据具体的发动机匹配的发电机的特性曲线）： 图一（发电机特性曲线）
编号 BJ X X X系列车型整车电负荷设计规范一—J_e_-——— ------------- 共3 页第2页 二、发电机的功率确定 按以下两个方面确定发电机的功率： 1、发电机对应发动机怠速输出电流最低限度应超过永久及长期耗电器的耗电电流的1.1~1.3 倍。考虑倍乘因子后，即使短途行驶、发动机空转也可保证蓄电池充分充电； 2、发电机额定电流应大于永久及长期耗电器、短期耗电器耗电电流之和。 三、整车电气设备功率与发电机的功率平衡计算 1、按用电器耗电功率加权计算（参考Robert Bosch公司的倍数规则）
2、按爬长坡极限工况下用电器耗电功率计算（整车最大连续用电组合） 结论：（按用电器耗电功率加权计算，确认发电机的功率是否满足要求。）具体实例见下页:
实例 : 轴叙（xlOOOrpj } 4G64二加PDA :送泪谑桝 编号 共3页 第1页 发动机型号 4G64 发电机皮带轮外径 62 发动机曲轴皮带轮外径 149 发电机皮带轮传动速比 2.4 发动机怠速（rpm ） 750 ± 30 发电机对应怠速（rpm ） 1800 发动机最大扭矩点（rpm ） 2400~2800 发电机对应最大扭矩点（rpm ） 5760 发电机初始临界转速（rpm ） 1300 蓄电池容量（A.h ） 65 畜电池补充充电电流（A ） 6.5 蓄电池标称电荷量的10% 发电机输出电压（V ） 13.5 折合充电功率88W BJ6486系列轻型客车整车电负荷设计规范 、发动机、发电机基本状态 4G64发动机配额定电流120A 发电机特性:
脉冲式激光驱动电源的研究与设计2
脉冲式激光驱动电源的研究与设计 1.1 引言 二十世纪后期到二十一世纪初，超短脉冲激光成为强有力的科学研究手段，使科研上升到一个新的层次。一些国家和部门重点实验室的科研项目，有很大比例围绕着超短脉冲激光及其应用。由于半导体激光器的增益带宽很宽适于产生超短脉冲激光，且体积小、能耗低、寿命长、价格低廉，操作控制简便，特别适用于军用、工业、交通、医学和科研应用[62]。因此，研究如何从LD获得超短脉冲激光就一直受到人们的高度重视，超短脉冲激光器以其自身的优点在激光领域里得到了广泛的应用。大电流超短脉冲半导体激光器可以直接作为仪器使用，它更可以作为系统的一个关键部件、一个激光光源。它将作为火花启动庞大的仪器装备制造业，因此研究如何从半导体激光器获得大电流超短脉冲激光备受重视，也是我国亟待解决的科技问题。目前，美、德、日等国在脉冲驱动源的发展走在了前列，已经达到很高的水平，据文献报道[62,63]，他们目前已能获得电流达几十安培甚至上百安培，脉冲宽度达到纳秒，甚至皮秒级的半导体激光器驱动电源，但该电源还处于实验阶段，尚未商品化。一些半导体器件公司研制的LD驱动电源指标也已经很高，并且商品化。如专门生产小型化高速脉冲源著称的A VTECH 公司生产的型号为A VOZ-A1A-B、A V-1011-BDE驱动电源，其电流脉冲峰值可达2A，脉宽为100nS脉冲上升时间仅为10nS，重复频率可达1MHz。并带有通用的接口总线，通用性强，可用于驱动多种类型的半导体激光器。DEI公司的PCO-7210驱动电源脉宽小于50nS，重复频率也达到1MHz，峰值电流为十几安培，但这些产品价格昂贵，需要一到两万美金左右。在国内，对于脉冲式驱动电源的开发，大多用于光纤通信，其对输出电流的要求很低，只有几十毫安即可。由于半导体激光器的增益带宽很宽，适于产生超短脉冲激光，且体积小、能耗低、寿命长、价格低廉，操作控制简便，特别适用于军用、工业、交通、医学和科研应用。因此，研究如何从LD获得超短脉冲激光就一直受到人们的高度重视，超短脉冲激光器以其自身的优点在激光领域里得到了广泛的应用[64,65]。本章通过分析比对，选取快速开关器件VMOSFET作为半导体激光器脉冲驱动电路的核心元件，得到了大电流、窄脉冲输出。本设计具有结构简单、小型化、低电压供电、脉冲指标易于调整等优点。其主要设计指标如下： 1.脉冲宽度最小为30nS且连续可调； 2.脉冲频率在500Hz~50KHz连续可调； 3.最大输出电流峰值为5A。 1.2 超短脉冲驱动电源的设计 1.2.1超短脉冲驱动电源的整体设计 一、脉冲驱动电源的主要技术指标 从半导体激光器脉冲驱动电源的发展趋势来看，驱动技术是向着重复频率变高、功率输出增大、响应时间缩短，脉宽越来越窄的方向发展[66]。 （1）重复频率。重复频率是指电源向负载每秒中放电的次数，它是脉冲电源的一项重要指标。一般情况下，把每秒低于一次的电源叫低重复频率电源；而把
氙灯脉冲型号表
脉冲激光氙灯脉冲型号表https://www.360docs.net/doc/3e5399834.html, yag脉冲激光氙灯脉冲氙灯型号表： X5×70×150X 7×70×150X 8×90×210X 8×150×300X 9×150×290/6 X 5×75×140X 7×70×250X 8×90×220X 8×170×310X 9×150×298/5 X 5×75×170X 7×75×188X 8×90×240X 8×170×315X 9×155×290/5 X 6.5×37×124X 7×80×166 X8×100×21 X 8×170×365X 9×170×310/6 X 6.5×50×120X 7×85×186 X8×100×22 X 8×180×330 X 9×170×315/5 X 6.5×70×140X7×185×19 8 X8×100×23 X 9×70×150 X 9×200×318/5 X6.5×70×150X 7×90×190X8×100×25 X 9×90×240 X 9×200×318/6 X6.5×75×180X7×100×17 6 X8×100×27 X 9×100×210 X 9×230×348 X6.5×80×166X7×100×18 6 X8×100×28 8 X 9×120×270 X 9×280×390 X6.5×100×17 6X7×100×21 X8×110×24 X 9×125×256 X 10×45×125 X 6.5×110×260X7×100×23 X8×120×24 X9×130×245/ 6 X 11.5×120×203 X 7×45×110X7×100×28 8 X8×120×26 X9×130×260/ 5 X 12×155×305 X 7×50×120X7×120×25 X8×120×26 4 X9×130×264/ 5 X 12×200×340 X 7×50×125X7×120×27 X8×120×27 X9×130×264/ 6 进口电极灯型号 X 7×50×136X 8×60×260X8×125×27 X9×130×270/ 5 X 9×80×210/5 X7×60×120X 8×67×180X8×130×27 X9×140×280/ 5 X 8×170×365 X7×65×140X 8×80×202X8×140×28 X9×150×280/ 5 X 9×130×264/5 X7×65×133X 8×80×220X8×150×29 X9×150×280/ 6 X7×65×130 X7×65×150X 8×90×200X8×150×29 7 X9×150×290/ 5 X 9×170×315/5 激光氙灯、脉冲氙灯、氙灯、激光灯管、激光焊接氙灯、氙灯管、YAG激光氙灯、光子氙灯、进口氙灯 切割机氙灯、Y AG切割氙灯、光子灯、激光点焊氙灯、激光烧焊灯管、激光烧焊氙灯、激光内调氙灯
开关电源类产品设计的安全规范
仅供参考[整理] 安全管理文书 开关电源类产品设计的安全规范 日期：__________________ 单位：__________________ 第1 页共14 页
开关电源类产品设计的安全规范 1.范围 1.1本规范规定了0公司户内使用、额定电压≤600V的开关电源类产品的设计安全要求，它包括参考标准资料、标志说明、一般要求和试验一般条件、电气技术参数规格、材料和结构、电气试验、机械试验、环境可靠性试验、包装、存放、出货和附录项内容。 1.2它主要以信息技术设备，包括电气事务设备及与之相关设备的安全标准为基础编写。 2.主要参考资料 2.1IEC60950-1999：信息技术设备的安全。 2.2IEC61000-4（所有系列）：电磁兼容--试验和测量技术。 2.3IEC61000-3-2-1998：电磁兼容第3部分：限值第2章低压电气及电子设备发出的谐波 电流限值（设备每相输入电流≤16A）。 2.4IEC61000-3-3-1998：电磁兼容第3部分：限值第3章标称电流≦16A的低压电气及电子设备的供电系统中电压波动和变化的限值。 2.5IEC60384-14-1993：电子设备用固定电容器第14部分：分规范拟制电源电磁干扰用固定电容器。 2.6CISPR22-1998：信息技术设备的无线电干扰特性的限值和测量方法。 2.7CISPR24-1997：信息技术设备的无线电抗干扰特性的限值和测量方法。 2.8IEC60695-10-2：1995：着火危险试验第10部分：减少着火对电子技术产品而引起的不正常发热效应的指南和试验方法第2部分： 第 2 页共 14 页
纳秒级脉冲电源的研究与设计
纳秒级脉冲电源的研究与设计 随着脉冲功率技术在军事、医疗、环保等领域的快速发展,对于大功率脉冲电源的上升沿宽度要求日益提高,高功率快脉冲也逐渐成为脉冲功率技术的研究热点和发展趋势。而如何以较低的成本在提高脉冲电源电压等级的同时陡化脉冲宽度也是研究的难点之一。 以高压快脉冲为技术核心,以小型化、高重频和高效率为发展方向,本论文提出了一种低成本对称式的脉冲发生拓扑,同时以磁压缩技术陡化脉冲宽度,并深入研究了磁开关的控制技术,以实现高稳定性的纳秒级脉冲电源的研制,论文主要内容分为以下三个部分:1、提出了一种具有对称串联结构的高压脉冲电源拓扑,大幅降低成本;基于这种新型的高压脉冲电源拓扑,分析并初步验证了各种工作环境下的可行性。搭建了该高压脉冲电源的仿真模型,仿真验证了在正常运行和发生闪络等不同状态下电路的工作原理。 在实验室完成了该高压脉冲电源的研制,实验验证了在正常运行和发生闪络等不同状态下对于电路的分析,并在实际应用中证明了该拓扑相对于现有研究的优越性。2、介绍了脉冲磁压缩技术的工作原理,分析了各个磁芯参数对磁开关性能的影响,基于此,确定了磁芯材料的选择,并搭建了磁芯检测平台测量磁芯的磁滞曲线,对比了不同磁芯材料的区别。 基于脉冲电源体积小型化原则,分析了影响磁开关体积的因素,并利用数学模型确定了磁开关参数的最优解。系统地分析了磁复位原理以及磁复位电路与脉冲电源的匹配问题。 最后搭建了30kV/3kW的纳秒级脉冲电源样机,验证了磁复位原理的可行性,以及在高压大功率应用场合可能遇到的问题及其解决方案。3、针对电流型磁复
位方式存在的不足,指出了对于磁开关控制的必要性,并系统地分析了磁开关控制原理,提出了相应的控制方案。 最后基于PLECS软件搭建了35kV的纳秒级脉冲电源的仿真模型,通过仿真验证了控制方案的可行性和稳定性,并从实际应用角度分析了磁开关的最佳工作区间。
氙灯原理
氙灯原理 氙灯就是一种填充氙气的光电管或闪光电灯。氙气化学性质不活泼,不能燃烧,也不助燃。就是天然的稀有气体中分子量最大、密度最高的。氙气高压灯辐射发出很强的紫外线,可用于医疗,制作光谱仪光谱。氙灯通常也被称为脉冲氙灯、激光氙灯。在激光打标、机镭雕机、激光焊接机、激光雕刻机、激光除纹身机等激光设备中应用甚广。 氙灯就是一种发光功率大,接近日光的灯,分为长弧氙灯、短弧氙灯与脉冲氙灯三类。 长弧氙灯 长弧氙灯都做成管状,灯管采用耐高温,热膨胀系数小的全透明石英管,两端封接有二个钍钨(或钡钨)电极,电极间距离一般大于100毫米,管内充有高纯度的氙气。水冷长弧氙灯结构如图5－20所示。 长弧氙灯的弧光放电需依靠高频高压脉冲击穿来启动。在高压脉冲作用下,起初灯管中形成火花放电的通道,由此产生的电子、离子,在电场作用下使中性气体分子与原子继续电离,发生雪崩过程。在离子的撞击下使电极加热成为热发射体,发射大量热电子,而产生较大的电流,继而形成稳定的弧光放电。由于就是高气压的气体放电,其放电的电流通常就是高温等离子体。 使用时可不用镇流器,而直接接入市电网路,这样可提高功率因数,减少电路损失。 启动装置线路如图5－21所示。图中T1为升压变压器,T2为脉冲变压器,C2为旁路电容器。当电路接通后,电源电压经升压变压器升压后向C1充电,当C1上电压达到一定值时,经火花隙G放电。此时电容器C1与T2的初级线圈构成一个衰减式振荡回路,其频率值取决于C1的电容量与T2的初级线圈电感量的乘积。在该振荡回路中,频率升高到100千赫左右,这一高频电压再经T2升高到20～30千伏,这一电压经C2加到氙灯灯管两端,氙气在高频电压作用下击穿,并过渡到自持的弧光放电。此时灯已点亮,把S1拉开,由市电网路直接供电。若T2次级导线不能承受大电流,需将S2合上,此时灯管已进入正常工作。C2的作用就是防止高频脉冲串到市电网路中去。 氙气就是惰性气体中原子序数较大的元素(也就就是较重的元素),原子半径较大。在弧光放电中,电子与气体发生弹性碰撞损失的能量同气体的原子量成反比,所以与其她惰性气 体相比氙气弧光放电时损失较小,发光效率高。同时,氙气的电离电势较低,放电时电极附近
开关电源设计
& 课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目: 开关电源设计 初始条件： 输入交流电源：单相220V，频率50Hz。 要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）? 1、输出两路直流电压：12V，5V。 2、直流最大输出电流1A。 3、完成总电路设计和参数设计。 时间安排： 课程设计时间为两周，将其分为三个阶段。 第一阶段：复习有关知识，阅读课程设计指导书，搞懂原理，并准备收集设计资料，此阶段约占总时间的20%。 第二阶段：根据设计的技术指标要求选择方案，设计计算。 ） 第三阶段：完成设计和文档整理，约占总时间的40%。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
目录 ） 引言 (1) 1设计意义及要求 (2) 设计意义 (2) 开关电源的组成部分 (2) 开关电源的工作过程 (2) 开关电源的工作方式 (3) 脉宽调制器的基本原理 (3) 2方案设计 (5) ） 设计要求 (5) 方案选择 (5) 整流滤波部分 (6) 降压斩波电路 (7) 脉宽调制电路 (8) MOSFET管的驱动电路 (9) 总电路图 (11) 3主电路参数设定 (12) { 变压器、二极管、MOSFET管选择 (12) 反馈回路的设计 (13) MOSFET的驱动设计 (14) 结束语 (15) 参考文献 (16)
附录一 (17) ]
引言 随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，远程控制交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。 开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IGBT和MOSFET构成。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。 开关电源根据输入输出的性质不同可分为AC/DC和DC/DC两大类。AC/DC称为一次电源，也常称为开关整流器。值得指出的是，AC-DC变换不单是整流的意义，而是整流后又做DC-DC变换。所以说，DC-DC变换器是开关电源的核心。DC/DC称为二次电源，其设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化，所以学习设计开关电源有重要的意义。
脉冲电路设计
脉冲电路脉冲电路的基本知识在数字电路中分别以高电平和低电平表示1状态和0状态。此时电信号的波形是非正弦波。通常，就把一切既非直流又非正弦交流的电压或电流统称为脉冲。图Z1601表示出几种常见的脉冲波形，它们既可有规律地重复出现，也可以偶尔出现一次。脉冲波形多种多样，表征它们特性的参数也不尽相同，这里，仅以图Z1602所示的矩形脉冲为例，介绍脉冲波形的主要参数。（1）脉冲幅度Vm--脉冲电压或电流的最大值。脉冲电压幅度的单位为V、mV，脉冲电流幅度的单位为A、mA。（2）脉冲前沿上升时间tr--脉冲前沿从0.1Vm上升到0．9Vm所需要的时间。单位为ms、μs、ns。（3）脉冲后沿下降时间tｆ--脉冲后沿从0.9Vm下降到0.1Vm所需要的时间。单位为：ms、μs、ns。（4）脉冲宽度tk--从脉冲前沿上升到0.5Vm处开始，到脉冲下降到0.5Vm处为止的一段时间。单位为：s、ms、μs或ns。（5）脉冲周期Ｔ--周期性重复的脉冲序列中，两相邻脉冲重复出现的间隔时间。单位为：s、ms、μs。（6）脉冲重复频率--脉冲周期的倒数，即f =1／T，表示单位时间内脉冲重复出现的次数，单位为Hz、kHz、MHz。（7）占空比tk／T--脉冲宽度与脉冲周期的比值，亦称占空系数。 对电路来说，有个阻抗匹配问题，只有当阻抗匹配时，输出效果才最好，否则，有可能导致负载力不足，导致一旦外加电路，就会把电压拉下了，建议后面加一级运放增大负载能力 交流电源的零交越脉冲电路设计 时间：2012-04-25 14:58:04 来源：作者：本设计中的电路可生成一个交流电源的零交越脉冲，并提供电气绝缘。输出脉冲的下降沿出现在零交越点前约200μs。使用这个电路可以安全地停止一个可控硅栅极的触发，使之有时间正常地关断。只有当主电压约为0V时，电路才产生短脉冲，因此在230V、50Hz输入下只耗电200mW。 电路为电容C1充电，直至达到22V齐纳二极管D3的上限(图1与参考文献1)。电阻R1和R5用于限制输入电流。当输入整流电压降至C1电压以下时，Q1开始导通，产生一个几百微秒长的脉冲。IC1的耦合使得Q1方波发生器作出响应。rms工作电压只需要R1和R5。SMD的1206型电阻一般能承受rms为200V的电压。本设计将R1和R5之间的输入电压一分为二，总额定电压为rms值400V。D3用于将桥的电压限制在22V，因此后面所有元件都有较低的额定电压。22V齐纳管可以箝位在30V，因此本设计使用了一只50V、470nF的陶瓷电容。陶瓷电容较电解电容或钽电容有更好的可靠性，尤其是在高温下。如果愿意使用更便宜更小的25V元件，可以将齐纳管的电压改为18V，仍保有不错的安全边际。R4用于限制LED上的峰值电流。对LED电流的主要限制是整流AC输入的斜率。缓慢的斜率使得C1释放储存的能量时，Q1不会产生电流尖峰。
高性能大电流脉冲电源的设计与实现
高性能大电流脉冲电源的设计与实现 曹海源胡婷婷韦尚方万强孙斌卢常勇 （武汉军械士官学校光电技术研究所，湖北武汉 430075） 摘要 本文针对高功率脉冲DPSSL对激光电源的要求，综合运用了ARM7单片机控制技术、串联VICOR模块可调稳压源、IGBT功率器件及各种保护电路，设计并实现了小型、高效的半导体泵浦激光器驱动电源，具有电压调节范围宽、峰值电流高、控制精度高、良好的稳定性和高低温环境适应性等特点。测试表明：电源整机运行稳定可靠，达到了很高的技术指标要求，可广泛应用于军用激光测距、激光雷达、激光对抗等领域。 关键词 驱动电源；ARM7；电流脉冲；IGBT；VICOR模块 中图分类号 TN248.4 文献标识码 B Design and Realization of High Performance and Strong Current Pulse Power Supply Cao,Hai-yuan Hu,Ting-ting Wei,Shang-fang Wan,Qiang Sun,Bin Lu,Chang-yong (Opto-electronics Facility, Wuhan Ordnance Noncommissioned Officers School, Wuhan, Hubei, 430075, P.R.China) Abstract: In this paper, according to the request of the high power pulse DPSSL, we design and implement a compact, high efficiency power supply for DPSSL, which combines the control technology of ARM7 MCU, tunable voltage stabilizer using VICOR modules in series structure, IGBT power components, closed loop adjusting circuit, and various protective measures. It is specified as wide tuning range of the voltage, high peak current, high control precision, high stability, high adaptability to the high-low temperature, and so on. Test and measurement results show that our power supply operates steadily and reliably, and well meets the request of the performance index in the project. It can be widely applied in military laser rangefinder, Lidar, laser counterwork, and so on. Keywords: power supply; ARM7; current pulse; IGBT;VICOR module 1 引言 DPSSL（Diode Pumped Solid-State Laser）出现于八十年代末，与传统的灯泵固体激光器相比，它具有效率高、寿命长、结构紧凑、稳定性高等特点，广泛应用于军事、航空航天等领域中。我国从九十年代中期也开始把DPSSL作为激光应用领域的一个新方向来重点研究。而作为DPSSL的泵浦源，大功率半导体激光器对驱动电源的要求非常苛刻，不仅要提供几十甚至上百安培的电流，而且要求电流非常稳定可靠。驱动电源已经成为DPSSL在各个领域应用的核心技术，近几年来一直是人们研究的热点。本文的任务是研制DPSSL中大功率半导体激光器的脉冲驱动电源，根据系统的要求，电源输出电压为100V～200V连续可调，峰值电流为40A～80A连续可调，工作频率为5Hz～40Hz可调，脉宽为150us～300us可调，脉冲前后沿转换时间小于10 us，频率精度小于0.1％。同时，对驱动电源的保护机制和体积都有一定的要求。 2系统设计原理 脉冲电源的工作原理如图1所示，它由DC-DC变换、直流可调稳压控制、脉冲电流生成、稳流控制等部分组成。本文的输入为24V的低压直流电源，工作电流达6A，可以采用功率匹配的直流稳压电源，也可采用聚合物锂电池。DC-DC变换模块和电压调节电路将该直流低压逆变成100V～200V的直流高压，再采用特定的功率开关器件及其控制电路将直流高压变成所需脉宽及频率的电流脉冲，最后通过稳流控制电路完成对脉冲电流的稳流和整形，使其波形特征符合性能指标要求。
一种超长脉宽的大功率脉冲氙灯恒光控制电路
(10)申请公布号 CN 102612242 A (43)申请公布日 2012.07.25C N 102612242 A *CN102612242A* (21)申请号 201210045236.8 (22)申请日 2012.02.27 H05B 41/36(2006.01) (71)申请人武汉高博光电科技有限公司 地址430074 湖北省武汉市东湖高新开 发区茅店山中路6号加州香山美树 17-1-022 (72)发明人赵晗 (74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限 公司 42102 代理人钟锋 王丹 (54)发明名称 一种超长脉宽的大功率脉冲氙灯恒光控制电 路 (57)摘要 本发明提供一种超长脉宽的大功率脉冲氙灯 恒光控制电路，在充电准备期间，直流充放电电 源先对多个储能电容进行充电；在氙灯触发工作 后，各个储能电容通过相应的开关元件，由时序脉 冲发生器控制按顺序依次对氙灯放电，能够很方 便地得到超长脉宽的光功率输出，整个电路的工 作稳定性和可靠性得到大大提高；其中储能电容 的个数可视所需的脉宽而定。同时光强反馈控制 回路通过检测氙灯发光状况时刻调整其发光功 率，使得氙灯的光功率输出保持恒定状态。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 (19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 3 页
1/1页 1.一种超长脉宽的大功率脉冲氙灯恒光控制电路，其特征在于：它包括： 直流充放电电源，用于给储能电容组充电和放电，包括接地端、充电端和放电端； 储能电容组，包括N 个储能电容，每个储能电容的正极通过充电二极管与直流充放电电源的充电端连接，每个储能电容的正极还通过放电二极管与直流充放电电源的放电端连接，每个储能电容的负极与直流充放电电源的接地端连接并接地； 时序脉冲发生器，包括公共端和脉冲输出端； 脉冲开关组，包括N 个开关元件，N 个开关元件的正极依次与N 个所述储能电容的正极连接，开关元件的负极与时序脉冲发生器的公共端连接，开关元件的控制端与时序脉冲发生器的脉冲输出端连接；开关元件的负极与氙灯正极相连接； 光强反馈控制回路，通过光电传感器将氙灯的光能转换为电压与基准电压相比较，再通过功率调整器控制氙灯的发光功率； 电源，为直流充放电电源、时序脉冲发生器和光强反馈控制回路提供电源； 所述N 为大于等于2的自然数。 2.根据权利要求1所述的超长脉宽的大功率脉冲氙灯恒光控制电路，其特征在于：它还包括缓冲电容，缓冲电容的正极通过放电二极管与所述直流充放电电源的放电端连接，缓冲电容的负极接地；所述开关元件的负极与氙灯正极之间串联一个缓冲电阻和一个限流电阻；同时缓冲电容的正极还与缓冲电阻与限流电阻之间的节点连接。 3.根据权利要求1或2所述的超长脉宽的大功率脉冲氙灯恒光控制电路，其特征在于：所述的直流充放电电源包括充电电路、放电电路和充放电控制电路；充放电控制电路设定充电电压阀值V1和放电电压阀值V2，并将所述储能电容的电压分别与充电电压阀值V1和放电电压阀值V2比较以控制充电电路和放电电路的开启和关闭。 4.根据权利要求3所述的超长脉宽的大功率脉冲氙灯恒光控制电路，其特征在于：所述的充电电路上串联一个固态继电器SSR ，充放电控制电路的充电控制端与固态继电器SSR 的控制端连接； 所述的放电电路包括放电控制管、放电开关和限流电阻，所述储能电容、放电二极管、限流电阻、放电开关和接地端构成放电回路，放电开关由放电控制管控制，放电控制管由充放电控制电路的放电控制端控制； 所述的充放电控制电路包括取样电路、分压电路、充放电禁止端子、第一比较器和第二比较器；取样电路对所述储能电容的电压进行取样，分压电路输出充电电压阀值V1和放电电压阀值V2，充放电禁止端子输入氙灯亮灭信息；第一比较器输入端输入放电电压阀值V2、储能电容电压和氙灯亮灭信息，输出端为放电控制端；第二比较器输入端输入充电电压阀值V1、储能电容电压和氙灯亮灭信息，输出端为充电控制端。权 利 要 求 书CN 102612242 A