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

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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

一种超长脉宽的大功率脉冲氙灯恒光控制电路

技术领域

[0001] 本发明涉及一种脉冲氙灯的控制电路，特别是一种用于脉冲太阳模拟器的超长脉宽的大功率脉冲氙灯恒光控制电路。

背景技术

[0002] 太阳模拟器通常用于产生模拟的太阳光，对太阳能电池或太阳能电池组件进行测试。商业化的太阳模拟器有两类：一类是稳态太阳模拟器，以常亮的灯源(如稳态氙灯、钨灯或汞灯)作为光源，这类太阳模拟器通常光照面积较小，被测物温升较快；第二类是脉冲太阳模拟器，通常由一个或两个长弧脉冲氙灯为光源，这类太阳模拟器光照面积较大，因为是短时间脉冲闪光，所以被测物温升可忽略不计。

[0003] 目前脉冲太阳模拟器的发光光源通常采用大功率脉冲氙灯，实际应用中，由于大功率脉冲氙灯工作在高电压、大电流状态下，常规的电容和电容组储能放电工作模式的工作脉冲宽度通常小于40ms，如果工作脉冲宽度要求大于40ms(如100ms--200ms)且要求恒光的情况下，常规的控制电路就难以实现了。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题是：提供一种超长脉宽的大功率脉冲氙灯恒光控制电路，能够方便地得到超长脉宽、光强恒定的光功率输出。

[0005] 本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：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：

[0006] 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；[0007] 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；

[0008] 时序脉冲发生器，包括公共端和脉冲输出端；

[0009] 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；

[0010] 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；

[0011] 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；[0012] 所述N为大于等于2的自然数。

[0013] 按上述方案，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。