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脉冲氙灯电源研究

邵若燕 刘建军 吴睿骅 梁海荣 李海兵

邵若燕, 刘建军, 吴睿骅, 等. 脉冲氙灯电源研究[J]. 强激光与粒子束, 2019, 31: 021001. doi: 10.11884/HPLPB201931.180331
引用本文: 邵若燕, 刘建军, 吴睿骅, 等. 脉冲氙灯电源研究[J]. 强激光与粒子束, 2019, 31: 021001. doi: 10.11884/HPLPB201931.180331
Shao Ruoyan, Liu Jianjun, Wu Ruihua, et al. Pulsed xenon lamp power supply[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2019, 31: 021001. doi: 10.11884/HPLPB201931.180331
Citation: Shao Ruoyan, Liu Jianjun, Wu Ruihua, et al. Pulsed xenon lamp power supply[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2019, 31: 021001. doi: 10.11884/HPLPB201931.180331

脉冲氙灯电源研究

doi: 10.11884/HPLPB201931.180331
详细信息
    作者简介:

    邵若燕(1978—),女,工程师,从事激光泵浦源检测与研究; sryy0638@sina.com

  • 中图分类号: TN245

Pulsed xenon lamp power supply

  • 摘要: 高速摄影的同步照明光源是利用脉冲氙灯作为输出负载的一种高亮度闪光光源。它的驱动电路采用脉冲形成网络PFN电路,利用Orcad Pspice软件对PFN放电电流仿真,其仿真结果具有一定的指导意义。电源具有手动触发和同步触发功能,同时输出脉冲的前沿和后沿具有良好的时间响应,氙灯充电电压0~3.5 kV可调,触发信号与光波形延时时间125 μs;实验结果验证了电源设计原理和技术方案的可行性。
  • 图  1  带加速电容的PFN电路

    Figure  1.  PFN circuit with accelerating capacitor

    图  2  理想匹配PFN仿真电路放电电流波形

    Figure  2.  Discharge current wavefom of PFN simulation circuit

    图  3  PFN仿真电路图原理图

    Figure  3.  Schematic diagram of PFN simulation circuit

    图  4  氙灯负载模型

    Figure  4.  Xenon lamp load model

    图  5  PFN仿真电路放电电流波形

    Figure  5.  Discharge current waveform of PFN simulation circuit

    图  6  实际放电电流放电波形

    Figure  6.  Discharge waveform of actual discharge current

    图  7  充电机工作原理图

    Figure  7.  Working principle of the charger

    图  8  DB9控制及外围电路

    Figure  8.  DB9 control and peripheral circuit

    图  9  高压同步触发电路

    Figure  9.  High voltage synchronous trigger circuit

    图  10  触发信号与光波形延时时间125 μs

    Figure  10.  Trigger signal and 125 μs delay time of optical waveform

    图  11  电流与光波形实测波形

    Figure  11.  Current and optical waveforms

    表  1  放电参数比较

    Table  1.   Comparison of discharge parameters

    peak current/kA pulse width/μs rise time/μs
    simulation value 4.67 200 23.5
    measured value 4.60 200 25.0
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    表  2  实验测试数据

    Table  2.   Experimental test data

    supply voltage/kV optical peak value/V peak current/kA 1/3 pulse width/μs rising edge of opticalwaveform/μs
    1.5 13.0 1.72 158 30.4
    2.5 34.6 3.16 155 22.4
    3.4 56.6 4.60 155 17.6
    下载: 导出CSV
  • [1] 李波, 李博婷, 黄斌, 等. 高可靠性脉冲氙灯电源设计[J]. 强激光与粒子束, 2017, 29: 065004. doi: 10.11884/HPLPB201729.160468

    Li Bo, Li Boting, Huang Bin, et al. Design of high reliability pulse xenon lamp power supply. High Power Laser and Particle Beams, 2017, 29: 065004 doi: 10.11884/HPLPB201729.160468
    [2] 林文正. 高速摄影照明光源的特性[J]. 光子学报, 1986, 15(4): 16-21, 24. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GZXB198604002.htm

    Lin Wenzheng. Characteristics of lighting sources for high-speed photography. Acta Photonica Sinica, 1986, 15(4): 16-21, 24 https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GZXB198604002.htm
    [3] 孙玲, 包志华, 张威. 电路PSpice仿真实训教程[M]. 北京: 高等教育出版社, 2013.

    Sun Ling, Bao Zhihua, Zhang Wei. PSpice circuit simulation training course. Beijing: Higher Education Press, 2013
    [4] 李玺钦, 赵娟, 吴红光, 等. 触发预电离一体化脉冲氙灯电源设计[J]. 强激光与粒子束, 2014, 26: 075004. doi: 10.11884/HPLPB201426.075004

    Li Xiqin, Zhao Juan, Wu Hongguang, et al. Design of xenon flash lamp supply adopting integrally triggering and pre-ionization. High Power Laser and Particle Beams, 2014, 26: 075004 doi: 10.11884/HPLPB201426.075004
    [5] 周太明. 光源原理设计[M]. 上海: 复旦大学出版社, 2006.

    Zhou Taiming. Principle design of light source. Shanghai: Fudan University Press, 2006
    [6] 克希耐尔. W. 固体激光工程[M]. 北京: 科学出版社, 2002.

    Koechner W. Solid-state laser engineering. Beijing: Science Press, 2002
    [7] 王维昌, 赵锦成. 脉冲形成网路放电特性研究[J]. 现代电子技术, 2015, 38(1): 144-146.

    Wang Weichang, Zhao Jincheng. Discharge characteristics of pulse-forming network. Modern Electronics Technique, 2015, 38(1): 144-146
    [8] 曹曙光, 邵若燕, 林文正, 等. 高功率脉冲氙灯的动态Pspice模型研究[J]. 应用激光, 2006, 26(6): 457-459. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YYJG200606028.htm

    Cao Shuguang, Shao Ruoyan, Lin Wenzheng, et al. Study on the dynamic model of high power flash lamp for simulation with Pspice. Applied Laser, 2006, 26(6): 457-459 https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YYJG200606028.htm
    [9] 赵军平, 章林文, 李劲. 基于MOSFET的固体开关技术实验研究[J]. 强激光与粒子束, 2004, 16(11): 1481-1484. http://www.hplpb.com.cn/article/id/496

    Zhao Junping, Zhang Linwen, Li Jin. Experiment on MOSFET solid switch. High Power Laser and Particle Beams, 2004, 16(11): 1481-1484 http://www.hplpb.com.cn/article/id/496
    [10] 黄垂兵, 潘启军, 马名中, 等. 一种大功率晶闸管触发电路设计[J]. 海军工程大学学报, 2014, 26(2): 15-24. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HJGX201402004.htm

    Huang Chuibing, Pan Qijun, Ma Mingzhong, et al. Design of a triggering circuit for high-power thyristor switch. Journal of Naval University of Engineering, 2014, 26(2): 15-24 https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HJGX201402004.htm
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-11-19
  • 修回日期:  2019-01-14
  • 刊出日期:  2019-02-15

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