新型脈沖氙燈起輝預(yù)燃電源的研制

4 試驗(yàn)結(jié)果及分析

4.1 起輝階段試驗(yàn)結(jié)果及分析

功率開關(guān)器件Q1、Q2的驅(qū)動(dòng)波形如圖6(a)所示。通電后，脈沖氙燈的等效電阻很大，相當(dāng)于負(fù)載開路，電路處于未工作狀態(tài)，變壓器的副端功率為零。原端電流很小，約0.1A?？刂菩酒琔C3825輸出最大占空比的有死區(qū)時(shí)間的互補(bǔ)PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)。此時(shí)，高頻變壓器的原端電壓很高，如圖6(b)所示。電感L3兩端的諧振電壓波形如圖6(c)所示，第一個(gè)脈沖電壓大于600V。晶閘管VT1導(dǎo)通后，充電電容C6和耦合電感L3發(fā)生串聯(lián)諧振，諧振電壓突然加到電感L3兩端，直至電能消耗完畢。此時(shí)，脈沖氙燈內(nèi)的氣體電離導(dǎo)通。

(a) (b)

(c)
圖6 起輝階段試驗(yàn)波形：(a) 功率開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)波形；
(b) 變壓器原端電壓波形；(c) 電感L3兩端諧振電壓波形。

4.2 預(yù)燃階段試驗(yàn)結(jié)果及分析

起輝完成后，脈沖氙燈導(dǎo)通，高壓啟輝電路停止工作。其等效電阻急劇減少，相當(dāng)于負(fù)載短路，控制芯片UC3825調(diào)節(jié)輸出PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，系統(tǒng)進(jìn)入了閉環(huán)控制，如圖7(a)所示。變壓器原端電壓下降，如圖7(b)所示。推挽變換器輸出預(yù)燃電壓維持脈沖氙燈工作時(shí)的維持電流。此后，燈的等效電阻逐漸達(dá)到穩(wěn)態(tài)并保持恒定。起輝預(yù)燃后的實(shí)物圖如圖8所示，四路并聯(lián)的脈沖氙燈同時(shí)工作。

（a) （b)
圖7 預(yù)燃階段試驗(yàn)波形：（a) 開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)波形；
（b) 變壓器原端電壓波形

圖8 脈沖氙燈預(yù)燃實(shí)物圖

5 結(jié)論

本文為滿足道路檢測車上的脈沖氙燈工作的需要，設(shè)計(jì)并研制了一種新型脈沖氙燈起輝預(yù)燃電源。根據(jù)脈沖氙燈起輝預(yù)燃時(shí)氣體放電的特點(diǎn)，采用UC3825控制芯片控制的推挽變換器和高頻變壓器構(gòu)成預(yù)燃電路以及利用串聯(lián)諧振原理實(shí)現(xiàn)高壓起輝。對(duì)于我們采用的Ф7×120mm四個(gè)并聯(lián)脈沖氙燈，單個(gè)脈沖氙燈預(yù)燃電流穩(wěn)定在100mA，脈沖氙燈兩端的預(yù)燃電壓在250V。該電源具有結(jié)構(gòu)簡單、輸出穩(wěn)定、體積小、重量輕、效率高。試驗(yàn)結(jié)果表明，該電源工作可靠，運(yùn)行穩(wěn)定，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。