新型脉冲氙灯起辉预燃电源的研制

4 试验结果及分析

4.1 起辉阶段试验结果及分析

功率开关器件Q1、Q2的驱动波形如图6(a)所示。通电后，脉冲氙灯的等效电阻很大，相当于负载开路，电路处于未工作状态，变压器的副端功率为零。原端电流很小，约0.1A。控制芯片UC3825输出最大占空比的有死区时间的互补PWM驱动信号。此时，高频变压器的原端电压很高，如图6(b)所示。电感L3两端的谐振电压波形如图6(c)所示，第一个脉冲电压大于600V。晶闸管VT1导通后，充电电容C6和耦合电感L3发生串联谐振，谐振电压突然加到电感L3两端，直至电能消耗完毕。此时，脉冲氙灯内的气体电离导通。

(a) (b)

(c)
图6 起辉阶段试验波形：(a) 功率开关器件的驱动波形；
(b) 变压器原端电压波形；(c) 电感L3两端谐振电压波形。

4.2 预燃阶段试验结果及分析

起辉完成后，脉冲氙灯导通，高压启辉电路停止工作。其等效电阻急剧减少，相当于负载短路，控制芯片UC3825调节输出PWM驱动信号，系统进入了闭环控制，如图7(a)所示。变压器原端电压下降，如图7(b)所示。推挽变换器输出预燃电压维持脉冲氙灯工作时的维持电流。此后，灯的等效电阻逐渐达到稳态并保持恒定。起辉预燃后的实物图如图8所示，四路并联的脉冲氙灯同时工作。

（a) （b)
图7 预燃阶段试验波形：（a) 开关器件的驱动波形；
（b) 变压器原端电压波形

图8 脉冲氙灯预燃实物图

5 结论

本文为满足道路检测车上的脉冲氙灯工作的需要，设计并研制了一种新型脉冲氙灯起辉预燃电源。根据脉冲氙灯起辉预燃时气体放电的特点，采用UC3825控制芯片控制的推挽变换器和高频变压器构成预燃电路以及利用串联谐振原理实现高压起辉。对于我们采用的Ф7×120mm四个并联脉冲氙灯，单个脉冲氙灯预燃电流稳定在100mA，脉冲氙灯两端的预燃电压在250V。该电源具有结构简单、输出稳定、体积小、重量轻、效率高。试验结果表明，该电源工作可靠，运行稳定，具有很强的实用价值。