[发明专利]一种重复频率脉冲电源氙灯预燃电源系统

说明书

本发明公开了一种重复频率脉冲电源氙灯预燃电源系统，包括整流滤波电路、PWM控制电路、高频变压器、高压启辉电路、预燃电流电路、电流检测电路、电压检测电路、高压触发电路以及氙灯负载；整流滤波电路和PWM控制电路分别与高频变压器的原边连接；高频变压器的副边分别与高压启辉电路和预燃电流电路连接；电流检测电路和电压检测电路均分别与氙灯负载、预燃电流电路以及PWM控制电路连接；高压触发电路分别与氙灯负载和高压启辉电路连接。本发明降低了变压器的体积，使预燃高压电路和预燃电流电路整合在一个变压器中，简化了电路结构，降低了氙灯预燃电源的体积和成本，实现了对氙灯电流的连续可调和恒流稳定。

技术领域

本发明属于重复频率脉冲电源技术领域，具体涉及一种重复频率脉冲电源氙灯预燃电源系统。

背景技术

重复频率脉冲功率技术广泛应用于核聚变、强激光、高功率微波和电子束加速器等军用领域，以及烟气处理和脉冲放电等离子体脱硫脱硝等民用领域。重复频率脉冲激光电源是重复频率脉冲功率技术中的重要组成部分，其为脉冲氙灯负载提供足够的能量，从而实现激光的输出。重复频率脉冲电源的工作电压在0～4KV范围内，而通常氙灯触发导通所需要的电压需要几千伏甚至是十几千伏，因此重复频率脉冲电源工作电压无法满足氙灯触发的导通条件。为了保证重复频率脉冲电源主回路放电时氙灯能够可靠导通，需要使用氙灯预燃电源提前导通脉冲氙灯，使得氙灯持续点燃。

传统的氙灯预燃电源直接采用交流电压并经过升压变压器进行升压，然后通过整流滤波电路直接导通氙灯，并通过限流电阻限制氙灯电流，从而维持氙灯持续点燃，然而，该预燃电源采用限流电阻进行降压，消耗在电阻上的功率较大，且输出电流不易调节，因此不利于氙灯持续稳定工作，此外，其采用的升压变压器体积较大，导致氙灯预燃电源的整体尺寸过大。

发明内容

本发明的目的是提供一种重复频率脉冲电源氙灯预燃电源系统，用于解决现有技术中存在的该预燃电源采用限流电阻进行降压，消耗在电阻上的功率较大，且输出电流不易调节，因此不利于氙灯持续稳定工作的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种重复频率脉冲电源氙灯预燃电源系统，其特征在于，包括整流滤波电路、PWM控制电路、高频变压器、高压启辉电路、预燃电流电路、电流检测电路、电压检测电路、高压触发电路以及氙灯负载；

所述整流滤波电路和所述PWM控制电路分别与所述高频变压器的原边连接，以将输入电压整流滤波并变换成高频交流脉冲电压；所述高频变压器的副边分别与所述高压启辉电路和所述预燃电流电路连接，以分别为所述氙灯负载提供启辉电压和预燃电流；所述电流检测电路和所述电压检测电路均分别与所述氙灯负载、所述预燃电流电路以及所述PWM控制电路连接，以使预燃电流维持恒流稳定；所述高压触发电路分别与所述氙灯负载和所述高压启辉电路连接，以为所述氙灯负载提供触发高压。

在一种可能的设计中，所述整流滤波电路包括桥式整流管D1，所述桥式整流管D1的一端接入220V交流电压，所述桥式整流管D1的另一端分别与高压电源HV+和第一电容C20的一端连接，所述第一电容C20的另一端接地，所述高压电源HV+和接地端之间串联有第二电容C11，所述高压电源HV+与所述高频变压器的原边连接。

在一种可能的设计中，所述PWM控制电路包括第一电阻R14，所述第一电阻R14的第一端分别与参考电压VREF和第一三极管Q3的集电极连接，所述第一电阻R14的第二端分别与第三电容C17的一端、所述第一三极管Q3的基极以及控制芯片U9的RT/CT引脚连接，所述第三电容C17的另一端接地，所述第一三极管Q3的发射极与第二电阻R11的一端连接；

所述控制芯片U9的COMP引脚分别与第四电容C16的一端和第三电阻R15的一端连接，所述第四电容C16的另一端和所述第三电阻R15的另一端以及型号为UC3842AN的控制芯片U9的RT/CT引脚连接，所述第三电容C17的另一端接地，所述第一三极管Q3的发射极与第二电阻R11的一端连接；