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紫外线脉冲氙灯驱动电源的研究

作　者: 顿磊
导　师: 国海峰
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 紫外线启辉 dsPIC30F2020 脉冲氙灯电源
分类号: TM46
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 67次
引　用: 1次
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内容摘要

随着科技的发展和光电技术的进步,越来越多的新型光源应用到工业中的各个方面。尤其是大功率氙灯的出现,对光源的驱动电路要求越来越高。根据氙灯的特性,在实际的生产中对紫外线氙灯驱动电源的功率要求越来越大,而目前紫外线氙灯驱动电源很难达到所需要的功率。现在紫外线氙灯驱动电源都需要辅助极,这样就大大限制了氙灯的应用范围。本课题采用现代电力电子高频逆变技术和RS-232通信技术,设计紫外线氙灯驱动电源。通过对紫外线氙灯驱动电源的工作原理和氙灯的特性进行研究,设计了相应的电源主电路和启辉电路并对主电路进行了MATLAB仿真,根据仿真结果和设计指标要求,选择了关键元器件。在确定了紫外线氙灯驱动电源工作原理和氙灯特性的基础上,设计了高压变换主电路的各个功能模块,实现了主控制电路的移相PWM波驱动、通信、电容电压检测和可控硅触发等电路的设计,同时,启辉电路实现了对氙灯的启辉和恒流控制,取样电路完成了对主电容电压的检测和氙灯电流的检测,辅助电源电路设计了四种不同输出电压作为供电电源。在硬件设计的基础上,完成了以dsPIC30F2020单片机为核心的软件设计、编写和调试,使用C语言进行编程。软件系统采用顺序循环执行的方式进行工作,整个程序分为主程序、子程序和中断程序三类,主程序实现了初始化功能模块和检测子程序的标志位,子程序实现了很多功能,包括:过热保护、数据处理、时间控制、氙灯放电、延时、结束照射、停机、检测氙灯放电、发出氙灯照射脉冲数和报警参数,中断程序实现了移相PWM波、过流检测、通信、电压模数转换、定时器定时、输入电平变化检测这些功能。各类程序在开发板上调试成功后应用到实际电路。通过对硬件和软件的设计,把各个部分制作和组装以后进行了系统的整体调试。对调试结果和相应波形的分析表明,本系统的硬件电路设计和软件设计正确,达到了系统所要求的技术指标。

紫外线脉冲氙灯驱动电源的研究

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