一種高壓脈衝發生電路的製作方法

2023-08-14 04:34:41

一種高壓脈衝發生電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高壓脈衝發生電路，包括：一變壓器，所述變壓器的原邊繞組的一端接電源；一充放電迴路，所述充放電迴路的電流輸入端與所述原邊繞組的另一端連接，所述充放電迴路的電流輸出端接電源地；一第一電容，所述第一電容的一端與所述變壓器的付邊繞組的一端連接；一場效應管，所述場效應管的源極與所述第一電容的另一端連接，所述場效應管的源極接所述電源地，所述場效應管的漏極與所述付邊繞組的另一端連接。採用第一電容和變壓器的付邊繞組構成的LC諧振迴路給負載提供了足夠能量的高壓脈衝電壓，使負載激發、啟動速度快，具有工作效率高和可靠性高的優點，採用場效應管可使負載開關速度快，達到低能耗的目的。
【專利說明】一種高壓脈衝發生電路

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及脈衝功率技術，尤其涉及一種高壓脈衝發生電路。

【背景技術】
[0002]傳統的高壓脈衝發生器可與氣體放電燈等負載配套使用，以使電光源負載能在正常狀態下工作。電光源負載主要有氣體放電燈、高壓脈衝熱啟動氙氣燈、大功率屏板顯示器、原子光譜器、高清攝像光源、紅寶石雷射器、高鐵動車前照燈或管燈等。由於同一生產廠家生產的不同批次的負載電光源產品其參數之間存在差異，以及因氣體、氣壓、管壓和管流使負載電光源的光電參數的不一致等因素，使現有的高壓脈衝發生器已不能滿足用戶的需求，很難使電光源負載能在最佳點燃工作狀態下工作，且能耗高。


【發明內容】

[0003]針對現有的高壓脈衝發生器存在的上述問題，現提供一種旨在實現工作效率高、可靠性強、能耗低的高壓脈衝發生電路。
[0004]具體技術方案如下:
[0005]一種高壓脈衝發生電路，包括:
[0006]一變壓器，所述變壓器的原邊繞組的一端接電源；
[0007]—充放電迴路，所述充放電迴路的電流輸入端與所述原邊繞組的另一端連接，所述充放電迴路的電流輸出端接電源地；
[0008]一第一電容，所述第一電容的一端與所述變壓器的付邊繞組的一端連接；
[0009]一場效應管，所述場效應管的源極與所述第一電容的另一端連接，所述場效應管的源極接所述電源地，所述場效應管的漏極與所述付邊繞組的另一端連接。
[0010]優選的，還包括:一電容分壓電路；
[0011]所述電容分壓電路包括:第二電容和第三電容，所述第二電容與所述第三電容串聯，所述第一電容與所述第二電容和所述第三電容並聯，所述原邊繞組的另一端連接於所述第二電容和所述第三電容之間。
[0012]優選的，還包括:一電阻分壓電路；
[0013]所述電阻分壓電路包括:第一電阻和第二電阻，所述第一電阻與所述第二電阻串聯，所述第一電阻的一端與所述原邊繞組的另一端連接，所述第一電阻的另一端連接所述充放電迴路的電流輸入端，所述第二電阻與所述充放電迴路並聯。
[0014]優選的，所述充放電迴路包括:第四電容和觸發二極體，所述觸發二極體的一端連接於所述第一電阻的另一端，所述觸發二極體的另一端與所述場效應管的柵極連接，所述第四電容與所述觸發二極體並聯。
[0015]優選的，還包括:一第五電容，所述第五電容並聯於所述電源與所述電源地之間。
[0016]優選的，還包括:一電感，所述電感的一端與所述原邊繞組的一端連接，所述電感的另一端接所述電源。
[0017]優選的，所述變壓器採用高壓脈衝變壓器。
[0018]上述技術方案的有益效果:
[0019]採用電容分壓電路和電阻分壓電路可有效控制了脈衝電壓的高度、寬度以及時間；
[0020]採用第一電容和變壓器的付邊繞組構成的LC諧振迴路給負載提供了足夠能量的高壓脈衝電壓，使負載激發、啟動速度快，具有工作效率高源極可靠性高的優點；
[0021]採用場效應管可使負載開關速度快，達到低能耗的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型所述高壓脈衝發生電路的一種實施例的電路圖；
[0023]圖2為本實用新型所述聞壓脈衝發生電路的另一種實施例的電路圖。

【具體實施方式】
[0024]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0025]需要說明的是，在不衝突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
[0026]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，但不作為本實用新型的限定。
[0027]如圖1所示，一種高壓脈衝發生電路可包括:變壓器T、充放電迴路、第一電容C4和場效應管Q1，變壓器T的原邊繞組T1的一端接電源；充放電迴路的電流輸入端與原邊繞組T1的另一端連接，充放電迴路的電流輸出端接電源地；第一電容C4的一端與變壓器T的付邊繞組T2的一端連接；場效應管Q1的源極S與第一電容C4的另一端連接，場效應管Q1的源極S接電源地，場效應管Q1的漏極K與付邊繞組T2的另一端連接。
[0028]本實施例中採用第一電容C4和變壓器T的付邊繞組T2構成的LC諧振迴路給負載提供了足夠能量的高壓脈衝電壓，使負載激發、啟動速度快，具有工作效率高、可靠性高以及使用效果好的優點。採用場效應管Q1可使負載開關速度快，達到低能耗的目的。可通過調整原邊繞組T1和付邊繞組T2的匝數比，以調整高壓脈衝幅度；可通過調整釋放第一電容C4的容量，以改變付邊繞組T2上感應電勢能量的大小和高壓脈衝寬度。該高壓脈衝發生電路體積小，可與各廠商生產的電光源負載產品配套使用，工作穩定，具有可延長負載的使用壽命、應用範圍廣、使用方便、效果好以及容易控制的優點。
[0029]在優選的實施例中，還可包括:一電容分壓電路；電容分壓電路包括:第二電容C2和第三電容C3，第二電容C2與第三電容C3串聯，第一電容C4與第二電容C2和第三電容C3並聯，原邊繞組T1的另一端連接於第二電容C2和第三電容C3之間。
[0030]在本實施例中採用電容分壓電路可有效控制了脈衝電壓的高度、寬度以及時間。
[0031]在優選的實施例中，可包括:一電阻分壓電路；電阻分壓電路包括:第一電阻R1和第二電阻R2，第一電阻R1與第二電阻R2串聯，第一電阻R1的一端與原邊繞組T1的另一端連接，第一電阻R1的另一端連接充放電迴路的電流輸入端，第二電阻R2與充放電迴路並聯。
[0032]在本實施例中採用電阻分壓電路可有效控制了脈衝電壓的高度、寬度以及時間。
[0033]在優選的實施例中，充放電迴路可包括:第四電容C1和觸發二極體DB1，觸發二極體DB1的一端連接於第一電阻R1的另一端，觸發二極體DB1的另一端與場效應管Q1的柵極G連接，第四電容C1與觸發二極體DB1並聯。
[0034]當電源接通後，電流流經第一電阻R1和第二電阻R2向第四電容C1充電，當第四電容C1兩端電壓上升至觸發二極體DB1的轉折電壓時，觸發二極體DB1即可導通。
[0035]如圖2所示，在優選的實施例中，還可包括:一第五電容C0，第五電容C0並聯於電源與電源地之間。第五電容C0可提高電路的功率因數。
[0036]在優選的實施例中，還可包括:一電感L,電感L的一端與原邊繞組T1的一端連接，電感L的另一端接電源。
[0037]如圖2所示，在本實施例中電感L的兩端分別與第五電容C0、電源和原邊繞組T1、負載RZ的一端連接，負載RZ的另一端接電源地。
[0038]在優選的實施例中，變壓器T可採用高壓脈衝變壓器T。高壓脈衝變壓器T是一個工作在暫態中的變壓器T，脈衝過程在短暫的時間內發生，是一個頂部平滑的方波，脈衝信號是重複周期，一定間隔的，且只有正極或負極的電壓。
[0039]該高壓脈衝發生電路的工作原理為:在接入220V交流電源的瞬間，電流通過變壓器T的原邊繞組T1後，分為兩路，一路流經由串聯的第一電阻R1和第二電阻R2組成電阻分壓電路，以及第四電容C1和觸發二極體DB1組成充放電驅動迴路；另一路流經由第二電容C2和第三電容C3組成的電容分壓電路。電源接通後，電流流經第一電阻R1和第二電阻R2向第四電容C1充電，當第四電容C1兩端電壓上升至觸發二極體DB1的轉折電壓時，觸發二極體DB1導通，場效應管Q1也導通。由於場效應管Q1導通，由付邊繞組T2和第一電容C4構成的LC諧振迴路，產生交流感應電勢，偶合到原邊繞組T1上，在原邊繞組T1上產生了較高的脈衝電壓，該脈衝電壓再疊加在主迴路上的電感L上，並向負載RZ提供足夠更大能量的高壓脈衝電壓，將負載RZ激發啟動。
[0040]該高壓脈衝發生電路的性能指標主要有:交流電源電壓範圍為:208V?242V ;啟動脈衝電源電壓範圍為:170V±20V;關閉脈衝電壓範圍為:162V±18V ;高壓脈衝寬度為:0.6yS?15yS，且可調；功率範圍為:35瓦?3500瓦；脈衝角度範圍為:80度?92度、260度?275度；高壓脈衝幅度範圍為:2000V?15000V，且可調。
[0041]本實用新型中的高壓脈衝發生電路是一獨立電路，所用元器件少，可單獨與各廠商生產的電光源負載配套使用，可直接與220V交流市電連接，使用方便，並具有先進的技術參數和性能指標，能穩定工作，還可連續重複開關，迅速觸發點亮上述的高壓脈衝熱啟動氙氣燈、高鐵動車前照燈、氣體放電燈以及原子光譜管等各種電光源負載，應用範圍廣。
[0042]以上所述僅為本實用新型較佳的實施例，並非因此限制本實用新型的實施方式及保護範圍，對於本領域技術人員而言，應當能夠意識到凡運用本實用新型說明書及圖示內容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應當包含在本實用新型的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種高壓脈衝發生電路，其特徵在於，包括: 一變壓器，所述變壓器的原邊繞組的一端接電源； 一充放電迴路，所述充放電迴路的電流輸入端與所述原邊繞組的另一端連接，所述充放電迴路的電流輸出端接電源地； 一第一電容，所述第一電容的一端與所述變壓器的付邊繞組的一端連接； 一場效應管，所述場效應管的源極與所述第一電容的另一端連接，所述場效應管的源極接所述電源地，所述場效應管的漏極與所述付邊繞組的另一端連接。
2.如權利要求1所述高壓脈衝發生電路，其特徵在於，還包括:一電容分壓電路； 所述電容分壓電路包括:第二電容和第三電容，所述第二電容與所述第三電容串聯，所述第一電容與所述第二電容和所述第三電容並聯，所述原邊繞組的另一端連接於所述第二電容和所述第三電容之間。
3.如權利要求1所述高壓脈衝發生電路，其特徵在於，還包括:一電阻分壓電路； 所述電阻分壓電路包括:第一電阻和第二電阻，所述第一電阻與所述第二電阻串聯，所述第一電阻的一端與所述原邊繞組的另一端連接，所述第一電阻的另一端連接所述充放電迴路的電流輸入端，所述第二電阻與所述充放電迴路並聯。
4.如權利要求3所述高壓脈衝發生電路，其特徵在於，所述充放電迴路包括:第四電容和觸發二極體，所述觸發二極體的一端連接於所述第一電阻的另一端，所述觸發二極體的另一端與所述場效應管的柵極連接，所述第四電容與所述觸發二極體並聯。
5.如權利要求1所述高壓脈衝發生電路，其特徵在於，還包括:一第五電容，所述第五電容並聯於所述電源與所述電源地之間。
6.如權利要求1所述高壓脈衝發生電路，其特徵在於，還包括:一電感，所述電感的一端與所述原邊繞組的一端連接，所述電感的另一端接所述電源。
7.如權利要求1所述高壓脈衝發生電路，其特徵在於，所述變壓器採用高壓脈衝變壓器。
【文檔編號】H02M9/06GK204206018SQ201420614113
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月22日 優先權日:2014年10月22日
【發明者】陳暉
申請人:寧波亞茂光電股份有限公司