專利名稱：太陽光模擬器驅(qū)動電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)，具體涉及一種太陽光模擬器驅(qū)動電源，用于大功率氙燈 或氪燈組構(gòu)成的太陽電池陣光照設(shè)備的氤燈、氪燈等非線性氣體放電燈的驅(qū)動。
背景技術(shù)：
太陽輻照條件的模擬技術(shù)是研究模擬太陽光輻照特性的一門技術(shù)，其中包括了不同 大氣質(zhì)量條件下的太陽光譜特性，太陽總輻照度、太陽光準(zhǔn)直角、輻照不均勻度和輻照 不問度等。國內(nèi)外已有的太陽電池陣光照設(shè)備中，其光源多采用短弧氙燈、碘鎢燈等光 源來模擬不同輻照條件，通常存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高或色溫偏低等問題。而且對于大面 積輻照來說，在某種程度上光源的輻射效率、太陽常數(shù)都會受到一定限制，不能滿足測 試要求。而使用長弧氤燈作為光源則可以解決上述光源的不足。
傳統(tǒng)長弧氙燈驅(qū)動電源是通常由磁飽和變壓器、電抗器或者通過可控制硅相控整流 的方式對氙燈進(jìn)行驅(qū)動。此類電源驅(qū)動流燈因為采用的通常為工作頻率為工業(yè)低頻或者 中頻對氙燈電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)整精度不高。且調(diào)整元件體積龐大，效率低下。
近些年隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，在大功率氤燈驅(qū)動領(lǐng)域出現(xiàn)了采用現(xiàn)代電力電子 器件的高頻逆變方案， 一定程度上改善了的氤燈驅(qū)動電源的調(diào)整精度，大幅減輕了電源 驅(qū)動器的體積和重量。但其都采用了離線式的開關(guān)電源進(jìn)行逆變，效率很難達(dá)到在70% 以上。這使得在總輸出功率達(dá)上百kW量級的氙燈組驅(qū)動場合，逆變效率難以進(jìn)一步提高 成為制約應(yīng)用現(xiàn)場供電容量的一個較嚴(yán)重的瓶頸。
在常規(guī)采用高頻逆變的大功率氙燈驅(qū)動電源中，均采用了離線式的變換結(jié)構(gòu)。在高
頻逆變的開關(guān)電源中，整機(jī)的大量損耗由以下三點(diǎn)構(gòu)成
1) . DC-AC環(huán)節(jié)開關(guān)器件的開啟、關(guān)斷和截止漏電流損耗，以及開關(guān)管的通態(tài)損
耗；
2) .高頻磁路傳輸環(huán)節(jié)高頻開關(guān)變壓器的磁芯損耗以及線圈損耗； 3).AC-DC環(huán)節(jié)整流器件的反向恢復(fù)損耗及通態(tài)損耗。
通常技術(shù)中的預(yù)電離方式采用工頻升壓、整流，再加上功率電阻限流的方法實現(xiàn)氮 燈的預(yù)燃。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于電路結(jié)構(gòu)簡單，最大的問題在于工頻升壓變壓器提供了所有氙燈預(yù)燃以及限流電阻所需的損耗功率，變壓器體積較大。且輸出電路輸出無法調(diào)整， 氙燈預(yù)燃以后電阻消耗的大量電能甚至超過氙燈預(yù)燃本身。電路效率非常低下。而且通 常限流電阻為大功率電阻，而且電阻通常處于高電位，所以使用該電路方式會給整機(jī)需 要緊湊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來較大負(fù)擔(dān)。
隨著開關(guān)電源技術(shù)的普及，越來越多的場合開始采用開關(guān)模式的預(yù)電離電路。該電 路的特點(diǎn)為電路輸出的電壓較高，通?？蛇_(dá)l-3kV;當(dāng)氙燈點(diǎn)火并進(jìn)入預(yù)燃狀態(tài)以后電 路進(jìn)入開關(guān)調(diào)整的恒流模式。但是該電路的引入對與氙燈驅(qū)動電源需要增加一套完整的 恒流模式開關(guān)電源，成本較高。
氙燈是一種由惰性氣體構(gòu)成的氣體放電光源。氙這種元素通常條件下非常穩(wěn)定，因 此氙燈在產(chǎn)生驅(qū)動電流前的點(diǎn)火、預(yù)燃成為了氤燈應(yīng)用的一個難點(diǎn)。在常規(guī)的氤燈點(diǎn)火 方式中所采用串聯(lián)觸發(fā)、并聯(lián)觸發(fā)以及燈管外纏繞觸發(fā)絲的外觸發(fā)三種點(diǎn)火方式。不管 采用哪種點(diǎn)火方式，都需要控制一只功率可控硅對儲能電容進(jìn)行觸發(fā)放電把足夠的點(diǎn)火 能量送入高壓點(diǎn)火變壓器對氙燈進(jìn)行點(diǎn)火。在氤燈點(diǎn)燃以后，該點(diǎn)火電路仍會反復(fù)工作， 或者設(shè)置專門檢測電路將其關(guān)閉。而對于大功率氙燈組的點(diǎn)火，由于點(diǎn)火能量較高，反 復(fù)點(diǎn)火的工作過程極易損壞點(diǎn)火用可控硅。
在采用以上任意一種點(diǎn)火方式時都需要配以一個具有穩(wěn)流特性的預(yù)燃電路。在氤燈 被高壓點(diǎn)火脈沖擊穿后迅速捕捉氙燈擊穿過程在氙燈中形成一個較小電流的預(yù)燃電流， 把氙燈阻抗降到足夠低以使主逆變電源能夠驅(qū)動氙燈。這個附加的預(yù)燃電路需要具有穩(wěn) 流特性，特別是對于大功率的氙燈組需要消耗一定的連續(xù)功率。增加了氙燈驅(qū)動電路的 復(fù)雜性，降低了整機(jī)效率。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種太陽光模擬器驅(qū)動電 源，該電源獲得驅(qū)動主回路的高效率，并減小驅(qū)動電源的體積、重量，適應(yīng)氤燈負(fù)載復(fù) 雜變化的伏-安特性，以獲得高穩(wěn)定度的驅(qū)動電流。
本發(fā)明為實現(xiàn)其目的所采取的技術(shù)方案為本發(fā)明充分利用負(fù)載氙燈無需與供電電
網(wǎng)隔離，采用最簡單、最高效的BUCK電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行高頻高效變換，所述BUCK電路與準(zhǔn) 預(yù)電離相并聯(lián)、與點(diǎn)火電路相串聯(lián)并輸出到負(fù)載。
所述BUCK電路含有將交流電變?yōu)橹绷麟姷娜嗾鳂騐3，兩只用來壓制整流過程中 的峰值電流和減少高次諧波產(chǎn)生的工頻濾波電感L1、 L3，所述工頻濾波電感L1與母線電容Cl并接在逆變回路主開關(guān)VI的集電極，所述主開關(guān)VI的發(fā)射極與儲能電感L2和逆 變回路的續(xù)流二極管V2聯(lián)接，所述主開關(guān)V1的基極與控制電路聯(lián)接；所述工頻濾波電 感L3與母線電容C1、續(xù)流二極管V2并接；逆變回路經(jīng)隔離二極管V4與準(zhǔn)預(yù)電離及點(diǎn)火 電路連接。
所述逆變回路主開關(guān)VI采用絕緣柵雙極性晶體管(IGBT)。
所述準(zhǔn)預(yù)電離及點(diǎn)火電路含有工頻升壓變壓器Tl和點(diǎn)火變壓器T2，所述工頻升壓變 壓器Tl輸出經(jīng)整流管V5整流后通過限流電阻Rl向預(yù)電離儲能電容C3進(jìn)行充電，以及 通過限流電阻R2向點(diǎn)火儲能電容C4充電；自觸發(fā)放電管V6聯(lián)接在點(diǎn)火儲能電容C4和 負(fù)載之間。
所述逆變回路的輸出中的隔離二極管V4，其額定電流大于主驅(qū)動電流，其額定電壓 大于準(zhǔn)預(yù)離單路的最高輸出電壓。
逆變回路的反饋環(huán)節(jié)中，采用基于峰值電流采樣的斜率補(bǔ)償，所述負(fù)載為氙燈負(fù)載 或氪燈負(fù)載。
本發(fā)明可用于對太陽電池陣光照設(shè)備中的長弧氙燈進(jìn)行驅(qū)動，進(jìn)而在地面模擬空間 飛行器的太陽能電池陣在空間接受太陽光照并發(fā)電工作的狀況。
同時，該電源的技術(shù)方案適用于所有的長弧氤燈、氪燈等非線性氣體放電燈的驅(qū)動。 結(jié)合太陽電池陣光照設(shè)備的太陽光模擬技術(shù)，在光伏產(chǎn)業(yè)中的太陽能電池的量產(chǎn)檢測也 將提供一個高效的手段。
在太陽光模擬器這種氙燈組無需要接地的應(yīng)用場合(無需與電網(wǎng)隔離)，采用無隔離 變壓器的最簡單、最高效的BUCK電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行高頻變換，以獲得驅(qū)動主回路的高效率， 并減小驅(qū)動電源的體積、重量。
在逆變回路的反饋環(huán)節(jié)中，采用了基于峰值電流采樣的斜率補(bǔ)償。這樣可以適應(yīng)氙燈 負(fù)載復(fù)雜變化伏-安特性，以獲得高穩(wěn)定度的驅(qū)動電流。
預(yù)燃電路采用準(zhǔn)預(yù)電離機(jī)制，在保證點(diǎn)火、預(yù)燃功能性及可靠性的前提條件下最大限 度地減小預(yù)燃電路的功率，使其成為點(diǎn)火與主回路驅(qū)動的中間過程，稱之為"準(zhǔn)預(yù)電離"。 這樣大大簡化了預(yù)燃電路，減少了驅(qū)動電源整機(jī)的復(fù)雜性及功率損耗。
點(diǎn)火電路采用特殊結(jié)構(gòu)，直接從預(yù)電離電路取電而無須獨(dú)立設(shè)置電源。并且使用電路 自身特有結(jié)構(gòu)能夠自動判斷氙燈工作狀態(tài)。整機(jī)加電以后，若氙燈未點(diǎn)燃點(diǎn)火電路自動 進(jìn)行點(diǎn)火；當(dāng)氙燈成功點(diǎn)燃以后，自動關(guān)閉退出。
5本發(fā)明的有益效果驅(qū)動電源的體積小、重量輕，可適應(yīng)負(fù)載復(fù)雜變化伏-安特性， 獲得高穩(wěn)定度的驅(qū)動電流，適用于所有的長弧氤燈、氪燈等非線性氣體放電燈的驅(qū)動。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1為本發(fā)明的變換回路原理框圖2為未采用斜率補(bǔ)償?shù)牟蓸与娐吩谑艿綌_動后的調(diào)整動作波形圖； 圖3為采用斜率補(bǔ)償?shù)牟蓸与娐吩谑艿綌_動后的調(diào)整動作波形圖； 圖4為本發(fā)明準(zhǔn)預(yù)電離及點(diǎn)火電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明采用BUCK電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行高頻變換，變換回路的反饋環(huán)節(jié)中，采用了基于峰值 電流采樣的斜率補(bǔ)償；在BUCK電路和負(fù)載之間聯(lián)接了一個準(zhǔn)預(yù)電離及點(diǎn)火電路。所述負(fù) 載為氙燈負(fù)載或氪燈負(fù)載。
圖l為本發(fā)明的變換回路原理框圖；如圖l所示在此框圖中，V3為三相整流橋，將 電網(wǎng)中380V交流電變換為500V左右直流，供后續(xù)BUCK電路使用；Ll、 L3為工頻濾波電 感，這兩只電感主要用來壓制整流過程中的峰值電流，減少電源輸入不控整流過程中高 次諧波的產(chǎn)生，以提高整機(jī)的功率因數(shù)；C1為BUCK電路的母線電容，用于存儲、并提供 變換回路高頻斬波的電能；VI為BUCK電路主開關(guān)，該主開關(guān)采用絕緣柵雙極性晶體管， 即IGBT; L2為BUCK電路的儲能電感、V2是BUCK電路的續(xù)流二極管，V4為隔離二極管； C2為輸出濾波電容；XL1為氙燈負(fù)載。
所述BUCK電路中的主要器件及聯(lián)接關(guān)系。該電路含有將交流電變?yōu)橹绷麟姷娜嗾?流橋V3，兩只用來壓制整流過程中的峰值電流和減少高次諧波產(chǎn)生的工頻濾波電感Ll、 L3,所述工頻濾波電感L1與母線電容C1并接在逆變回路主開關(guān)V1的集電極，所述主開 關(guān)VI的發(fā)射極與儲能電感L2和逆變回路的續(xù)流二極管V2聯(lián)接，所述主開關(guān)VI的基極 與控制電路聯(lián)接；所述工頻濾波電感L3與母線電容C1、續(xù)流二極管V2并接；逆變回路 經(jīng)隔離二極管V4與準(zhǔn)預(yù)電離并聯(lián)、與點(diǎn)火電路串聯(lián)并輸出到負(fù)載。
上述斬波回路中，其特點(diǎn)是僅使用了一只開關(guān)器件，且無整流環(huán)節(jié)。因而采用了 BUCK 電路結(jié)構(gòu)的氙燈驅(qū)動電源整機(jī)實測效率可達(dá)90%以上。這一特性在總輸出功率達(dá)上百kW 的太陽光模擬器中使用，不管是從供電容量的角度還是節(jié)約能源的角度來看，其性能都是無可比擬的。
在BUCK電路的反饋環(huán)節(jié)中，采用了基于峰值電流采樣的斜率補(bǔ)償方案。該方案能夠 保證驅(qū)動電源在氤燈非線性的負(fù)載條件下能夠穩(wěn)定工作，并能夠獲得平均電流±1%的電 流調(diào)控精度。其原理如圖2、圖3所示，在兩張調(diào)整示意圖中實線部分為電路正常工作時 的電流波形，而長劃線部分為電路受到擾動以后的電流波形
在圖2中，采樣電路在未采用斜率補(bǔ)償。此時如負(fù)載發(fā)生迅速變化、干擾等擾動條 件下，控制電路會對開關(guān)管的占空比進(jìn)行大范圍調(diào)整，如圖中的D1、 D2。而且此時采樣 系統(tǒng)中進(jìn)入一個小范圍的擾動會引起輸出較大范圍抖動。
而圖3則是采用了斜率補(bǔ)償后的調(diào)整結(jié)果。在圖中的基準(zhǔn)線上，疊加一定比例的斜 率的鋸齒波進(jìn)行補(bǔ)償。當(dāng)擾動發(fā)生時由于斜率補(bǔ)償?shù)拇嬖?，可以看出相鄰周期的D1、 D2的占空比并未隨著擾動的出現(xiàn)而大范圍變化，而且擾動對與輸出電流的影響也被限制 在了很小的范圍內(nèi)。
由氤燈的原理可以知道，在驅(qū)動氤燈時實際上是在氙燈管內(nèi)維持一定密度的等離子 體。又因為在風(fēng)冷條件下的長弧氙燈應(yīng)用中，等離子體無法充滿燈管內(nèi)壁。所以燈管內(nèi) 等離子體在維持過程中無法避免的會出現(xiàn)劇烈、無規(guī)律調(diào)整的變化，在BUCK電路中采用 了峰值電流的斜率補(bǔ)償以后針對這個問題進(jìn)行迅速、穩(wěn)定的調(diào)整，將氙燈電流穩(wěn)定在高 精度的范圍內(nèi)。
在斬波回路的反饋環(huán)節(jié)中，采用了基于峰值電流采樣的斜率補(bǔ)償方案。該方案能夠 保證驅(qū)動電源在氙燈非線性的負(fù)載條件下能夠穩(wěn)定工作，并能夠獲得平均電流±1%的電 流調(diào)控精度。
圖4為本發(fā)明準(zhǔn)預(yù)電離及點(diǎn)火電路結(jié)構(gòu)示意圖，在圖中Tl為工頻升壓變壓器；T2 為點(diǎn)火變壓器；Rl、 R2為限流電阻，C3、 C4為預(yù)電離、點(diǎn)火儲能電容；V5為整流管；V6 為自觸發(fā)放電管。
工作時，變壓器T1輸出經(jīng)V1整流后通過R1向電容器C3進(jìn)行充電，以及通過R2向 C4充電。由于點(diǎn)火動作僅在氙燈啟動的時候使用一次，可將該過程設(shè)計的較長，為3s 時間。這樣可將變壓器的功率設(shè)計的極小，僅為數(shù)瓦。
由于準(zhǔn)預(yù)電離電路的輸出電壓高于逆變回路的輸出電壓，因此，逆變回路的輸出， 包含一只高壓，大電流的隔離二極管V4，隔離二極管V4的額定電流大于主驅(qū)動電流，隔 離二極管的額定電壓需大于準(zhǔn)預(yù)電離電路的最高輸出電壓。
當(dāng)時C4上的電壓達(dá)到V6的擊穿放電電壓時(注V6的擊穿電壓高于BUCK電路的輸出電壓)，C3中電壓已經(jīng)充到預(yù)期值。此時V6擊穿放電，并在變壓器T2副邊感應(yīng)出足夠 能量及電壓幅度的點(diǎn)火脈沖(15kV以上)。在氙燈負(fù)載XL1被擊穿后，C3向氙燈放電， 并擁有足夠的能量在氙燈阻值在一段時間內(nèi)(數(shù)ms)維持在較低的阻抗。此時氙燈負(fù)載兩 端的電壓降小于BUCK電路的輸出電壓。
有了數(shù)ms的低阻階段，并聯(lián)在氙燈兩端的BUCK電路便可向氤燈負(fù)載提供驅(qū)動電流。 氙燈點(diǎn)燃以后，由于限流電阻R1的存在，工頻升壓變壓器T1的輸出仍然維持在數(shù)瓦的 范圍內(nèi)。這個地方不同于常規(guī)的預(yù)電離電路，需要一定功率的預(yù)電離電路(對于大功率5kW 以上的氙燈組，至少需要100W以上的預(yù)電離電路)對氙燈進(jìn)行連續(xù)預(yù)燃。預(yù)燃前后工頻 升壓變壓器T1始終工作在極低的功率水平。而且通過大量的實際應(yīng)用表明，該電路功率 雖低，但對于大功率連續(xù)氙燈能夠穩(wěn)定過渡點(diǎn)燃。因此稱之為"準(zhǔn)預(yù)電離"。
本發(fā)明采用過壓保護(hù)器件取代觸發(fā)點(diǎn)火的可控硅。由于點(diǎn)火電路的觸發(fā)開關(guān)工作于 脈沖大電流條件，而且觸發(fā)電流通常處于嚴(yán)重的高頻振蕩狀態(tài)，因此本發(fā)明使用了在防 雷領(lǐng)域常用的過壓保護(hù)器件——?dú)怏w放電管。該類器件它自身的應(yīng)用特性決定了其過載 能力強(qiáng)，在使用過程中不易損壞。而且到了預(yù)定的電壓會自動觸發(fā)，不需要設(shè)置額外的 觸發(fā)電路，周邊電路簡單。
同時由于此類器件被大量廣泛應(yīng)用，成熟度高，成本低廉。用于取帶常規(guī)點(diǎn)火電路中 使用的可控硅非常合適。
本發(fā)明的點(diǎn)火電路自動點(diǎn)火及關(guān)閉機(jī)制。整機(jī)加電以后，因為點(diǎn)火電路直接從預(yù)電離 電路取電，無需控制即可自動進(jìn)行點(diǎn)火。BUCK開始驅(qū)動負(fù)載工作以后，即氙燈點(diǎn)燃以后 由于BUCK電路的輸出電壓低于自觸發(fā)放電管V2的擊穿電壓，則電路中A點(diǎn)始終低于自 觸發(fā)放電管V2觸發(fā)電壓。這樣氙燈點(diǎn)燃以后點(diǎn)火部分電路就會自動停止工作。而氙燈意 外熄滅或者重新開機(jī)時，這部分電路又會自動開始工作直至氙燈點(diǎn)燃。
實施例一
400V/20A連續(xù)氤燈電源
該電源設(shè)計為AC 380V供電，電路構(gòu)成由上述BUCK電路、串聯(lián)準(zhǔn)預(yù)電離及點(diǎn)火電路 構(gòu)成。輸出驅(qū)動負(fù)載為三組串聯(lián)長弧氙燈。其電路具體結(jié)構(gòu)參見圖l、圖4。
當(dāng)電路開始工作時，首先由圖4中的點(diǎn)火變壓器輸出一個點(diǎn)火脈沖。該點(diǎn)火脈沖擁 有足夠高的電壓以及足夠的能量將三組氙燈同時擊穿。當(dāng)三組氙燈的負(fù)載狀態(tài)發(fā)生改變的時候，準(zhǔn)預(yù)電離電路同時對氙燈的擊穿溝道進(jìn)行迅速捕捉，并靠BUCK主回路的穩(wěn)定輸 出電流進(jìn)行維持。氙燈組中的電流穩(wěn)定維持以后，串聯(lián)觸發(fā)的點(diǎn)火變壓器及準(zhǔn)預(yù)電離電 路自動停止工作。此時氙燈組中維持的電流完全由圖1所示的BUCK電路進(jìn)行供電。 該電流維持過程由兩個過程組成
首先控制電路控制主開關(guān)V1開通，電流通過電感L2氤燈負(fù)載提供電流，此時回路 中電流線性上升；
當(dāng)回路中的電流上升至預(yù)定的峰值電流時，控制電路控制主開關(guān)V1關(guān)斷。此時回路 中因為主開關(guān)V1切斷了電網(wǎng)向高頻濾波電感L2提供電流的通路，而高頻濾波電感L2中 的電流又無法突變。因為此時續(xù)流二極管V2為電感提供續(xù)流通道。此時電感電流進(jìn)入線 性下降階段。
當(dāng)電流下降至一定值的時候，控制電路根據(jù)設(shè)定的電流基準(zhǔn)值再次控制主開關(guān)V1開 通，此時回路電流再次進(jìn)入線性上升階段。逆變電路進(jìn)入以上開關(guān)動作的循環(huán)，便能夠 穩(wěn)定維持氤燈組中的電流。 本發(fā)明具有下述特點(diǎn)
1. 逆變回路采用高頻斬波開關(guān)電路，以高速、低損IGBT作為主開關(guān)，鐵氧體或者 鐵粉芯磁芯電感作為儲能電感元件。
2. 開關(guān)回路電路結(jié)構(gòu)簡單，僅采用一只高頻開關(guān)器件(IGBT)。因此整機(jī)在整個工作 區(qū)段內(nèi)均可獲得90%以上的轉(zhuǎn)換效率；
3. 在主開關(guān)IGBT的反饋電路中，采用了峰值電流檢測的斜率補(bǔ)償技術(shù)，以適應(yīng)氤燈、 氪燈等的負(fù)載特性大范圍變化的非線性負(fù)載和開關(guān)50%工作比的電流反饋控制 的穩(wěn)定性。在驅(qū)動長弧氤燈負(fù)載時，電流輸出精度可達(dá)±1%;
4. 充分利用了連續(xù)氙燈、氪燈有別于脈沖氙燈點(diǎn)火于負(fù)阻區(qū)，連續(xù)工作于正阻區(qū)， 且具有的點(diǎn)火電壓遠(yuǎn)大于穩(wěn)定預(yù)燃電壓，穩(wěn)定預(yù)燃電壓又稍大于穩(wěn)定工作電壓的 負(fù)載特性，氤燈的點(diǎn)火電路采用了串聯(lián)觸發(fā)的結(jié)構(gòu)方式以及相應(yīng)的準(zhǔn)預(yù)電離電路， 整機(jī)電路結(jié)構(gòu)合理，連接至氙燈負(fù)載的外圍電路簡潔明了。避免了使用氙燈外觸 發(fā)絲觸發(fā)點(diǎn)火形式，大幅度減小了氯燈負(fù)載帶電的部位。點(diǎn)火成功率高，且使用 操作安全、可靠。
5. 結(jié)合以上單開關(guān)的斬波回路、串聯(lián)觸發(fā)及準(zhǔn)預(yù)電離的特點(diǎn)，整機(jī)功率密度高。 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明做任何形式的限制。凡是依
據(jù)本發(fā)明的技術(shù)和方法實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)和方法方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、太陽光模擬器驅(qū)動電源，其特征在于該電源采用BUCK電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行高頻變換得到匹配負(fù)載所需的電源輸出，所述BUCK電路與準(zhǔn)預(yù)電離并聯(lián)，與點(diǎn)火電路相串聯(lián)輸出到負(fù)載。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽光模擬器驅(qū)動電源，其特征在于所述BUCK電路含有 將交流電變?yōu)橹绷麟姷娜嗾鳂騐3，兩只用來壓制整流過程中的峰值電流和減少高次 諧波產(chǎn)生的工頻濾波電感L1、 L3，所述工頻濾波電感L1與母線電容C1并接在逆變回路 主開關(guān)V1的集電極，所述主開關(guān)V1的發(fā)射極與儲能電感L2和逆變回路的續(xù)流二極管V2 聯(lián)接，所述主開關(guān)V1的基極與控制電路聯(lián)接；所述工頻濾波電感L3與母線電容C1、續(xù) 流二極管V2并接；逆變回路經(jīng)隔離二極管V4與準(zhǔn)預(yù)電離及點(diǎn)火電路聯(lián)接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽光模擬器驅(qū)動電源，其特征在于所述逆變回路主開關(guān) VI釆用絕緣柵雙極性晶體管(IGBT)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽光模擬器驅(qū)動電源，其特征在于所述準(zhǔn)預(yù)電離及點(diǎn)火 電路含有工頻升壓變壓器Tl和點(diǎn)火變壓器T2，所述工頻升壓變壓器Tl輸出經(jīng)整流管V5 整流后通過限流電阻R1向預(yù)電離儲能電容C3進(jìn)行充電，以及通過限流電阻R2向點(diǎn)火儲 能電容C4充電；自觸發(fā)放電管V6連接在點(diǎn)火儲能電容C4和負(fù)載之間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的太陽光模擬器驅(qū)動電源，其特征在于所述逆變回路的 輸出中的隔離二極管V4，其額定電流大于主驅(qū)動電流，其額定電壓大于準(zhǔn)預(yù)電離電路的 最高輸出電壓。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l-5所述的任一項太陽光模擬器驅(qū)動電源，其特征在于逆變回路的 反饋環(huán)節(jié)中，采用基于峰值電流采樣的斜率補(bǔ)償，所述負(fù)載為氙燈負(fù)載或氪燈負(fù)載。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種太陽光模擬器驅(qū)動電源，采用BUCK電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行高頻變換及峰值電流采樣的斜率補(bǔ)償；在BUCK電路和負(fù)載之間串接準(zhǔn)預(yù)電離及點(diǎn)火電路。所述BUCK電路含有三相整流橋V3，工頻濾波電感L1、L3，電感L1與電容C1并接在主開關(guān)V1的集電極，所述主開關(guān)V1的發(fā)射極與儲能電感L2和續(xù)流二極管V2聯(lián)接，所述主開關(guān)V1的基極與控制電路聯(lián)接；所述電感L3與電容C1、續(xù)流二極管V2及輸出濾波電容C2并接。所述準(zhǔn)預(yù)電離及點(diǎn)火電路中，采用過壓保護(hù)器件取代觸發(fā)點(diǎn)火的可控硅，實現(xiàn)點(diǎn)火電路自動點(diǎn)火及關(guān)閉。本發(fā)明體積小、重量輕，可適應(yīng)負(fù)載復(fù)雜變化伏-安特性，獲得高穩(wěn)定度的驅(qū)動電流，適用于所有的長弧氙燈、氪燈等非線性氣體放電燈的驅(qū)動。
文檔編號H05B41/26GK101652010SQ200910144509
公開日2010年2月17日 申請日期2009年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月13日
發(fā)明者軍 周, 斌 崔, 曹江洪 申請人:合肥雷科電子科技有限公司