專利名稱：鋅燈電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
鋅燈電源裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及一種鋅燈電源裝置，更具體而言涉及一種用于二氧化硫分析儀的鋅燈電源裝置。技術(shù)背景[0002]隨著工業(yè)化的發(fā)展，各種因素導(dǎo)致的二氧化硫排放愈發(fā)顯著，而眾所周知二氧化硫的排放對人體是有危害的。因此對二氧化硫排放的檢測就十分重要，各種高性能的二氧化硫分析儀也就顯得十分迫切。[0003]現(xiàn)階段在二氧化硫分析儀中鋅燈電源裝置是十分重要的一個(gè)部件。常用的鋅燈電源是漏磁變壓器式鋅燈電源，漏磁變壓器式鋅燈電源是一種升壓變壓器，通常使用EE型鐵芯。在初級線圈和次級線圈之間設(shè)置有磁分路，通過調(diào)節(jié)此磁分路的縫隙(氣隙)的寬度來調(diào)節(jié)次級繞組的輸出電流(即燈的電流)，即當(dāng)次級磁路飽和后，次級電流就會穩(wěn)定。由于磁分路的氣隙調(diào)節(jié)困難，并且隨著變壓器的工作由于溫升及其他因素的影響氣隙寬度會變化。因此這種電源電流控制精度低，并且電流不夠穩(wěn)定，容易造成鋅燈點(diǎn)亮后光強(qiáng)不穩(wěn)定， 并且會減少鋅燈的壽命。而且由于漏磁變壓器發(fā)熱量大，因此效率很低。[0004]因此需要一種頻率高、電流又穩(wěn)定的鋅燈電源裝置，即能夠保證鋅燈的光強(qiáng)穩(wěn)定、 效率高，同時(shí)又保證鋅燈電源的壽命不受影響。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型提供了一種用于二氧化硫分析儀的鋅燈電源裝置，其特征在于，所述鋅燈電源裝置包括一個(gè)接受直流電壓輸入的DC/DC變換器，一個(gè)與DC/DC變換器電連接的高頻變壓器，一個(gè)控制高頻變壓器繞組的PWM控制器，以及一個(gè)向DC/DC變換器反饋信號的鋅燈電流的輸出電流反饋裝置。[0006]另外，本實(shí)用新型還包括一個(gè)驅(qū)動元件，所述PWM控制器通過所述驅(qū)動元件驅(qū)動高頻變壓器的兩個(gè)繞組輪流導(dǎo)通，從而在高頻變壓器的次級繞組產(chǎn)生驅(qū)動鋅燈所需的電壓。[0007]所述PWM控制器使用SG3525芯片及相應(yīng)的外圍電路構(gòu)成。其輸出PWM信號的工作頻率在30kHz-50kHz的范圍內(nèi)，優(yōu)選在35kHz-45kHz的范圍內(nèi)，更優(yōu)為40kHz。[0008]所述DC/DC變換器是以LM2596為核心構(gòu)成的降壓型DC/DC變換器。[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的鋅燈電源裝置，即能夠保證鋅燈的光強(qiáng)穩(wěn)定、效率高，同時(shí)又保證鋅燈電源的壽命不受影響。


[0010]圖1是本實(shí)用新型的二氧化硫分析儀用的鋅燈電源裝置的電路原理方框圖；[0011]圖2是本實(shí)用新型的DC/DC變換器的原理圖；[0012]圖3是本實(shí)用新型的PWM控制器的電路原理圖；[0013]圖4是本實(shí)用新型的鋅燈驅(qū)動高頻電源的電路原理圖；[0014]圖5是本實(shí)用新型的鋅燈電流反饋裝置的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
[0015]圖1為本實(shí)用新型的二氧化硫分析儀用的鋅燈電源裝置的電路原理方框圖。所述鋅燈電源裝置主要包括一個(gè)接受直流電壓輸入的DC/DC (直流-直流)變換器1、一個(gè)與DC/ DC變換器1電連接的高頻變壓器2，一個(gè)控制高頻變壓器2繞組的PWM控制器3，以及一個(gè)鋅燈電流的輸出電流反饋裝置4。[0016]在圖1中，其中輸入的直流電壓經(jīng)過一個(gè)DC/DC(直流-直流)變換器1變換為鋅燈驅(qū)動電壓，并加載到與其電連接的一個(gè)高頻變壓器2的中心抽頭上。與此同時(shí)，PWM控制器3通過一個(gè)驅(qū)動元件5驅(qū)動高頻變壓器2的兩個(gè)繞組輪流導(dǎo)通，從而在高頻變壓器2 的次級繞組產(chǎn)生驅(qū)動鋅燈所需的電壓。驅(qū)動元件5主要由兩個(gè)MOS管組成其作用是驅(qū)動高頻變壓器2。由于PWM芯片的輸出電路的電流驅(qū)動能力有限，因此由其驅(qū)動兩個(gè)MOS管，由 MOS管驅(qū)動高頻變壓器。[0017]所述高頻變壓器2在PWM控制器3的鋅燈輸出電流反饋裝置4檢測鋅燈的電流并將其反饋至所述DC/DC變換器1，使鋅燈的工作電流維持在一個(gè)穩(wěn)定值，以保持鋅燈光強(qiáng)穩(wěn)定。在本實(shí)用新型中，輸出電流反饋裝置4的作用是將鋅燈電流整流后通過電流采樣電阻轉(zhuǎn)換為直流電壓，此電壓與燈電流成比例。此反饋電壓輸入DC/DC變換器1的反饋端，調(diào)節(jié) DC/DC變換器1的輸出電壓，以穩(wěn)定燈電流。[0018]鋅燈驅(qū)動電流反饋元件6用橋式整流電路將鋅燈工作電流整流后，流過取樣電阻變換為與鋅燈電流成比例的電壓，經(jīng)運(yùn)算放大器放大后作為鋅燈反饋電壓后輸入DC/DC變換器1，控制其輸出電壓。它的主要作用是保護(hù)電路即如果驅(qū)動電流超過設(shè)定值PWM會關(guān)閉輸出信號，從而保護(hù)外圍電路。[0019]本實(shí)用新型的高頻變壓器2、驅(qū)動元件5以及驅(qū)動電流反饋元件6組成鋅燈高頻電源。[0020]PWM控制器使用SG3525芯片及相應(yīng)的外圍電路構(gòu)成，其輸出PWM信號的工作頻率為大約在30kHz-50kHz的范圍內(nèi)，優(yōu)選為35kHz-45kHz的范圍內(nèi)，最優(yōu)為40kHz。PWM控制器產(chǎn)生的兩路信號反相，此兩路信號控制驅(qū)動元件中兩個(gè)MOS管輪流導(dǎo)通。為了防止兩個(gè) MOS管在控制信號切換的瞬間同時(shí)導(dǎo)通，造成DC/DC變換輸出電壓對地短路，SG3525設(shè)置了死區(qū)時(shí)間。當(dāng)然，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，本實(shí)用新型不限于使用SG3525芯片，只要能夠完成同樣功能的其他芯片也可以用于本實(shí)用新型，例如SG35M或TL494等。輸出電流裝置用來設(shè)置PWM輸出的脈沖寬度，其作用范圍是在40-47mA內(nèi)，從而調(diào)節(jié)鋅燈工作電流。[0021]圖2是本實(shí)用新型的DC/DC變換器1的原理圖。所述DC/DC變換器1是以 LM2596(美國國家半導(dǎo)體公司的電源控制芯片)為核心構(gòu)成的降壓型DC/DC變換器，其中 Dl為續(xù)流二極管，Ll為儲能電感，C2為濾波電容。當(dāng)輸入直流電壓通過C1、C8濾波后進(jìn)入 LM2596，在其內(nèi)部電路及鋅燈反饋電壓的作用下輸出相應(yīng)的鋅燈驅(qū)動電壓。[0022]圖3是本實(shí)用新型的PWM控制器的原理圖。如圖3所示，U4為PWM控制器，C14與 R21用于確定PWM輸出信號的工作頻率，即f= 1.3/C14/R21，R20用于確定死區(qū)時(shí)間。C6 為軟啟動電容。R19用于設(shè)定鋅燈的工作電流。MOS管工作電流反饋信號經(jīng)過由R12、C13組成的低通濾波器后進(jìn)入運(yùn)算放大器的反相輸入端，并與正相輸入端的電壓作比較，如果電流過大則運(yùn)算放大器輸出端被拉低到地電壓，SG3525會被關(guān)斷，防止驅(qū)動電路中的兩個(gè) MOS管出現(xiàn)故障短路時(shí)燒毀其他電路元件。SG3525設(shè)置了軟啟動特性用于減小電路在啟動時(shí)的沖擊電流。[0023]圖4是本實(shí)用新型的鋅燈驅(qū)動高頻電源的原理圖，其中Tl為高頻變壓器，其作用是將DC/DC變換器1輸出的鋅燈驅(qū)動電壓變換為鋅燈正常工作所需的高頻交流電壓。高頻變壓器2的兩個(gè)繞組Q2、Q3在PWM控制器3的驅(qū)動下輪流導(dǎo)通，高頻變壓器次級即輸出相應(yīng)高頻電壓點(diǎn)亮鋅燈。D3-D6及R14、R15為鋅燈電流取樣電路，其輸出與鋅燈電流成比例的電壓信號輸出給鋅燈輸出電流反饋裝置。[0024]圖5是本實(shí)用新型的鋅燈輸出電流反饋裝置的電路原理圖。其中鋅燈輸出電流反饋輸入到運(yùn)算放大器的正相輸入端，經(jīng)運(yùn)算放大器放大后輸出給DC/DC變換器1，用于控制 DC/DC變換器1的輸出。[0025]通過本實(shí)用新型，可以即能夠保證鋅燈電源的光強(qiáng)穩(wěn)定、效率高，同時(shí)又保證鋅燈電源的壽命不受影響。[0026]顯而易見，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以在本實(shí)用新型的范疇內(nèi)，對本實(shí)用新型及其各個(gè)部件進(jìn)行各種改動和變化。但是，無論做何種改動和變化，只要這種改動和變化不超出本實(shí)用新型的范疇，則任何改動和變化以及其等同形式都應(yīng)該被視為落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種鋅燈電源裝置，其特征在于，所述鋅燈電源裝置包括一個(gè)接受直流電壓輸入的 DC/DC變換器，一個(gè)與DC/DC變換器電連接的高頻變壓器，一個(gè)控制高頻變壓器繞組的PWM 控制器，以及一個(gè)向DC/DC變換器反饋信號的鋅燈電流的輸出電流反饋裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅燈電源裝置，其特征在于，還包括一個(gè)驅(qū)動元件，所述PWM 控制器通過所述驅(qū)動元件驅(qū)動高頻變壓器的兩個(gè)繞組輪流導(dǎo)通，從而在高頻變壓器的次級繞組產(chǎn)生驅(qū)動鋅燈所需的電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅燈電源裝置，其特征在于，所述PWM控制器使用SG3525芯片及外圍電路構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅燈電源裝置，其特征在于，其輸出PWM信號的工作頻率在 30kHz-50kHz的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋅燈電源裝置，其特征在于，其輸出PWM信號的工作頻率在 35kHz-45kHz的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋅燈電源裝置，其特征在于，其輸出PWM信號的工作頻率為 40kHz ο
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅燈電源裝置，其特征在于，所述DC/DC變換器是以LM2596 為核心構(gòu)成的降壓型DC/DC變換器。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種用于二氧化硫分析儀的鋅燈電源裝置，其特征在于，所述鋅燈電源裝置包括一個(gè)接受直流電壓輸入的DC/DC變換器，一個(gè)與DC/DC變換器電連接的高頻變壓器，一個(gè)控制高頻變壓器繞組的PWM控制器，以及一個(gè)向DC/DC變換器反饋信號的鋅燈電流的輸出電流反饋裝置。通過本實(shí)用新型，可以即能夠保證鋅燈電源的光強(qiáng)穩(wěn)定、效率高，同時(shí)又保證鋅燈的壽命不受影響。
文檔編號H05B37/02GK202276498SQ20112032177
公開日2012年6月13日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者李朋, 盛文剛, 郭俊鋒 申請人:北京中晟泰科環(huán)境科技發(fā)展有限責(zé)任公司