一种高压脉冲发生电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高压脉冲发生电路，包括：一变压器，所述变压器的原边绕组的一端接电源；一充放电回路，所述充放电回路的电流输入端与所述原边绕组的另一端连接，所述充放电回路的电流输出端接电源地；一第一电容，所述第一电容的一端与所述变压器的付边绕组的一端连接；一场效应管，所述场效应管的源极与所述第一电容的另一端连接，所述场效应管的源极接所述电源地，所述场效应管的漏极与所述付边绕组的另一端连接。采用第一电容和变压器的付边绕组构成的LC谐振回路给负载提供了足够能量的高压脉冲电压，使负载激发、启动速度快，具有工作效率高和可靠性高的优点，采用场效应管可使负载开关速度快，达到低能耗的目的。
【专利说明】一种高压脉冲发生电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及脉冲功率技术，尤其涉及一种高压脉冲发生电路。
【背景技术】
[0002]传统的高压脉冲发生器可与气体放电灯等负载配套使用，以使电光源负载能在正常状态下工作。电光源负载主要有气体放电灯、高压脉冲热启动氙气灯、大功率屏板显示器、原子光谱器、高清摄像光源、红宝石激光器、高铁动车前照灯或管灯等。由于同一生产厂家生产的不同批次的负载电光源产品其参数之间存在差异，以及因气体、气压、管压和管流使负载电光源的光电参数的不一致等因素，使现有的高压脉冲发生器已不能满足用户的需求，很难使电光源负载能在最佳点燃工作状态下工作，且能耗高。
【发明内容】
[0003]针对现有的高压脉冲发生器存在的上述问题，现提供一种旨在实现工作效率高、可靠性强、能耗低的高压脉冲发生电路。
[0004]具体技术方案如下:
[0005]一种高压脉冲发生电路，包括:
[0006]一变压器，所述变压器的原边绕组的一端接电源；
[0007]—充放电回路，所述充放电回路的电流输入端与所述原边绕组的另一端连接，所述充放电回路的电流输出端接电源地；
[0008]一第一电容，所述第一电容的一端与所述变压器的付边绕组的一端连接；
[0009]一场效应管，所述场效应管的源极与所述第一电容的另一端连接，所述场效应管的源极接所述电源地，所述场效应管的漏极与所述付边绕组的另一端连接。
[0010]优选的，还包括:一电容分压电路；
[0011]所述电容分压电路包括:第二电容和第三电容，所述第二电容与所述第三电容串联，所述第一电容与所述第二电容和所述第三电容并联，所述原边绕组的另一端连接于所述第二电容和所述第三电容之间。
[0012]优选的，还包括:一电阻分压电路；
[0013]所述电阻分压电路包括:第一电阻和第二电阻，所述第一电阻与所述第二电阻串联，所述第一电阻的一端与所述原边绕组的另一端连接，所述第一电阻的另一端连接所述充放电回路的电流输入端，所述第二电阻与所述充放电回路并联。
[0014]优选的，所述充放电回路包括:第四电容和触发二极管，所述触发二极管的一端连接于所述第一电阻的另一端，所述触发二极管的另一端与所述场效应管的栅极连接，所述第四电容与所述触发二极管并联。
[0015]优选的，还包括:一第五电容，所述第五电容并联于所述电源与所述电源地之间。
[0016]优选的，还包括:一电感，所述电感的一端与所述原边绕组的一端连接，所述电感的另一端接所述电源。
[0017]优选的，所述变压器采用高压脉冲变压器。
[0018]上述技术方案的有益效果:
[0019]采用电容分压电路和电阻分压电路可有效控制了脉冲电压的高度、宽度以及时间；
[0020]采用第一电容和变压器的付边绕组构成的LC谐振回路给负载提供了足够能量的高压脉冲电压，使负载激发、启动速度快，具有工作效率高源极可靠性高的优点；
[0021]采用场效应管可使负载开关速度快，达到低能耗的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型所述高压脉冲发生电路的一种实施例的电路图；
[0023]图2为本实用新型所述闻压脉冲发生电路的另一种实施例的电路图。
【具体实施方式】
[0024]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0025]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0026]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
[0027]如图1所示，一种高压脉冲发生电路可包括:变压器T、充放电回路、第一电容C4和场效应管Q1，变压器T的原边绕组T1的一端接电源；充放电回路的电流输入端与原边绕组T1的另一端连接，充放电回路的电流输出端接电源地；第一电容C4的一端与变压器T的付边绕组T2的一端连接；场效应管Q1的源极S与第一电容C4的另一端连接，场效应管Q1的源极S接电源地，场效应管Q1的漏极K与付边绕组T2的另一端连接。
[0028]本实施例中采用第一电容C4和变压器T的付边绕组T2构成的LC谐振回路给负载提供了足够能量的高压脉冲电压，使负载激发、启动速度快，具有工作效率高、可靠性高以及使用效果好的优点。采用场效应管Q1可使负载开关速度快，达到低能耗的目的。可通过调整原边绕组T1和付边绕组T2的匝数比，以调整高压脉冲幅度；可通过调整释放第一电容C4的容量，以改变付边绕组T2上感应电势能量的大小和高压脉冲宽度。该高压脉冲发生电路体积小，可与各厂商生产的电光源负载产品配套使用，工作稳定，具有可延长负载的使用寿命、应用范围广、使用方便、效果好以及容易控制的优点。
[0029]在优选的实施例中，还可包括:一电容分压电路；电容分压电路包括:第二电容C2和第三电容C3，第二电容C2与第三电容C3串联，第一电容C4与第二电容C2和第三电容C3并联，原边绕组T1的另一端连接于第二电容C2和第三电容C3之间。
[0030]在本实施例中采用电容分压电路可有效控制了脉冲电压的高度、宽度以及时间。
[0031]在优选的实施例中，可包括:一电阻分压电路；电阻分压电路包括:第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1与第二电阻R2串联，第一电阻R1的一端与原边绕组T1的另一端连接，第一电阻R1的另一端连接充放电回路的电流输入端，第二电阻R2与充放电回路并联。
[0032]在本实施例中采用电阻分压电路可有效控制了脉冲电压的高度、宽度以及时间。
[0033]在优选的实施例中，充放电回路可包括:第四电容C1和触发二极管DB1，触发二极管DB1的一端连接于第一电阻R1的另一端，触发二极管DB1的另一端与场效应管Q1的栅极G连接，第四电容C1与触发二极管DB1并联。
[0034]当电源接通后，电流流经第一电阻R1和第二电阻R2向第四电容C1充电，当第四电容C1两端电压上升至触发二极管DB1的转折电压时，触发二极管DB1即可导通。
[0035]如图2所示，在优选的实施例中，还可包括:一第五电容C0，第五电容C0并联于电源与电源地之间。第五电容C0可提高电路的功率因数。
[0036]在优选的实施例中，还可包括:一电感L,电感L的一端与原边绕组T1的一端连接，电感L的另一端接电源。
[0037]如图2所示，在本实施例中电感L的两端分别与第五电容C0、电源和原边绕组T1、负载RZ的一端连接，负载RZ的另一端接电源地。
[0038]在优选的实施例中，变压器T可采用高压脉冲变压器T。高压脉冲变压器T是一个工作在暂态中的变压器T，脉冲过程在短暂的时间内发生，是一个顶部平滑的方波，脉冲信号是重复周期，一定间隔的，且只有正极或负极的电压。
[0039]该高压脉冲发生电路的工作原理为:在接入220V交流电源的瞬间，电流通过变压器T的原边绕组T1后，分为两路，一路流经由串联的第一电阻R1和第二电阻R2组成电阻分压电路，以及第四电容C1和触发二极管DB1组成充放电驱动回路；另一路流经由第二电容C2和第三电容C3组成的电容分压电路。电源接通后，电流流经第一电阻R1和第二电阻R2向第四电容C1充电，当第四电容C1两端电压上升至触发二极管DB1的转折电压时，触发二极管DB1导通，场效应管Q1也导通。由于场效应管Q1导通，由付边绕组T2和第一电容C4构成的LC谐振回路，产生交流感应电势，偶合到原边绕组T1上，在原边绕组T1上产生了较高的脉冲电压，该脉冲电压再叠加在主回路上的电感L上，并向负载RZ提供足够更大能量的高压脉冲电压，将负载RZ激发启动。
[0040]该高压脉冲发生电路的性能指标主要有:交流电源电压范围为:208V?242V ;启动脉冲电源电压范围为:170V±20V;关闭脉冲电压范围为:162V±18V ;高压脉冲宽度为:0.6yS?15yS，且可调；功率范围为:35瓦?3500瓦；脉冲角度范围为:80度?92度、260度?275度；高压脉冲幅度范围为:2000V?15000V，且可调。
[0041]本实用新型中的高压脉冲发生电路是一独立电路，所用元器件少，可单独与各厂商生产的电光源负载配套使用，可直接与220V交流市电连接，使用方便，并具有先进的技术参数和性能指标，能稳定工作，还可连续重复开关，迅速触发点亮上述的高压脉冲热启动氙气灯、高铁动车前照灯、气体放电灯以及原子光谱管等各种电光源负载，应用范围广。
[0042]以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种高压脉冲发生电路，其特征在于，包括: 一变压器，所述变压器的原边绕组的一端接电源； 一充放电回路，所述充放电回路的电流输入端与所述原边绕组的另一端连接，所述充放电回路的电流输出端接电源地； 一第一电容，所述第一电容的一端与所述变压器的付边绕组的一端连接； 一场效应管，所述场效应管的源极与所述第一电容的另一端连接，所述场效应管的源极接所述电源地，所述场效应管的漏极与所述付边绕组的另一端连接。
2.如权利要求1所述高压脉冲发生电路，其特征在于，还包括:一电容分压电路； 所述电容分压电路包括:第二电容和第三电容，所述第二电容与所述第三电容串联，所述第一电容与所述第二电容和所述第三电容并联，所述原边绕组的另一端连接于所述第二电容和所述第三电容之间。
3.如权利要求1所述高压脉冲发生电路，其特征在于，还包括:一电阻分压电路； 所述电阻分压电路包括:第一电阻和第二电阻，所述第一电阻与所述第二电阻串联，所述第一电阻的一端与所述原边绕组的另一端连接，所述第一电阻的另一端连接所述充放电回路的电流输入端，所述第二电阻与所述充放电回路并联。
4.如权利要求3所述高压脉冲发生电路，其特征在于，所述充放电回路包括:第四电容和触发二极管，所述触发二极管的一端连接于所述第一电阻的另一端，所述触发二极管的另一端与所述场效应管的栅极连接，所述第四电容与所述触发二极管并联。
5.如权利要求1所述高压脉冲发生电路，其特征在于，还包括:一第五电容，所述第五电容并联于所述电源与所述电源地之间。
6.如权利要求1所述高压脉冲发生电路，其特征在于，还包括:一电感，所述电感的一端与所述原边绕组的一端连接，所述电感的另一端接所述电源。
7.如权利要求1所述高压脉冲发生电路，其特征在于，所述变压器采用高压脉冲变压器。
【文档编号】H02M9/06GK204206018SQ201420614113
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月22日 优先权日:2014年10月22日
【发明者】陈晖
申请人:宁波亚茂光电股份有限公司