本发明涉及氙灯驱动电路技术领域，具体涉及一种氙灯高压驱动电路。
背景技术：
氙灯是光谱分析仪器中常用的光源之一，广泛应用于水质分析、气体分析等场合中。在上述场合中，如何实时测量水中有机物含量或气体成分是检测过程中的重要问题。一般来说，氙灯打灯时能量波动越小，检测就越准确。然而现有的驱动电路能量波动较大，这对于提升分析仪器的准确性是十分不利的。
因此目前亟需一种稳定的氙灯高压驱动电路。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种氙灯驱动电路，其电路结构紧凑、稳定性良好、能量波动小，可广泛用于氙灯驱动的场合。
为达到上述目的，本发明的技术方案为：一种氙灯高压驱动电路，包括电容充电电路、放电驱动电路，变压器电路、放电驱动电路以及氙灯触发电路。
电容充电电路包括单片反激式开关稳压芯片lt3573，具体电路为：芯片lt3573的1、2、3、8、9以及16号引脚连接到电源地；芯片lt3573的5号引脚连接到12v电源，芯片lt3573的6号引脚连接到12v电源；芯片lt3573的7号引脚通过200kω的上拉电阻r34连接到12v电源，芯片lt3573的7号引脚同时还通过36kω电阻r41连接到电源地，最终在7号引脚处形成一个电压偏置输入；15号引脚通过20kω电阻r42连接到电源地；芯片lt3573的11号引脚通过10kω电阻第43电阻r43连接到电源地；芯片lt3573的10号引脚通过第21电容c21连接到电源地；芯片lt3573的12号引脚先连接一个10kω的第45电阻r45，r45串联一个第23电容c23，第23电容c23再连接到电源地，同时芯片lt3573的12号引脚又通过第22电容c22连接到电源地；芯片lt3573的13号引脚一路通过0ω的电阻r32连接到12v电源，另一路通过210k电阻r35连接到变压器原边的6、7号引脚；芯片lt3573的14号引脚通过第37电阻r37和第38电阻r38串联后连接到电源地；第17电容c17与第18电容c18先并联，并联后的一端接电源地，另一端连接到变压器原边的6、7号引脚；第19电容c19和第31电阻r31先并联，并联后的一端连接到变压器原边的6、7号引脚，并联后的另一端连接肖特基二极管d13的阴极，最后肖特基二极管d13的阳极连接到变压器原边的8、9号引脚。
变压器电路具体为：变压器的原边由两个匝数相同的线圈并联组成，变压器原边的两端引脚分别为6、7号引脚和8、9号引脚，变压器原边的6、7号引脚连接，变压器原边的8、9号引脚连接；变压器原边的6、7号引脚连接到12v电源；变压器副边的两端引脚分别为4号引脚和2号引脚，变压器副边的4号引脚和2号引脚之间引出3号引脚；变压器副边的4号引脚接到电源地，变压器副边的2、3号引脚是两个输出端，变压器副边的3号引脚接第11整流二极管d11的阳极，d11的阴极通过第29电容c29接地；变压器副边的2号引脚接第12整流二极管d12的阳极，d12的阴极通过第20电容c20接到电源地，d12的阴极的另一路串联第33电阻r33、第36电阻r36、第40电阻r40、第44电阻r44、第46电阻r46、第47电阻r47、第48电阻r48共7个1mω电阻后连接到电源地，同时，从r47和r48的连接处引入电压反馈连接到lt3573的14号引脚；d12的阴极同时接第14二极管d14的阳极，d14的阴极接氙灯的anoded端。
的放电驱动电路包括一个与门驱动器cd4081b和一个电流开关gt5g131，与门驱动器cd4081b的5、6、8、9、12、13号引脚连接到电源地，2号引脚连接到12v电源，1号引脚连接到触发控制引脚，同时通过第56电阻r56下拉到电源地，与门驱动器cd4081b的输出引脚3号引脚串联第52电阻r52，第52电阻r52的另一端连接到电流开关gt5g131的门极；第55电阻r55一端连接与门驱动器cd4081b的3号引脚，另一端接地16二极管的阴极，d16的阳极连接电流开关gt5g131的门极；第18二极管d18和第58电阻r58并联后一端接地，另一端连接到gt5g131的门极；电流开关gt5g131的发射极连接到电源地，电流开关gt5g131的集电极连接第49电阻r49一端，r49的另一端再连接到第11二极管d11的阴极；电流开关gt5g131的集电极同时通过第25电容c25连接至氙灯触发电路中的触发线圈的4号管脚。
的氙灯触发电路包括电流开关、第三电容c3、触发线圈tr2以及氙灯；氙灯触发电路具体为：触发线圈tr2为zs1052，触发线圈tr2的4脚连接第25电容c25的一端，c25的另一端连接到电流开关gt5g131的集电极，第54电阻r54和第17二极管d17先并联，并联后第17二极管d17的阳极一端连接到触发线圈tr2的4号管脚，第17二极管d17的阴极一端连接到电源地；触发线圈tr2的1号管脚接电源地，触发线圈tr2的2号管脚是输出脚，2号管脚分三路输出，第一路输出通过第24电容c24连接到氙灯的anoded端，第二路输出通过第26电容c26连接氙灯的probe端，第三路输出通过第28电容c28连接到氙灯的sparker端；氙灯的anoded端和probe端之间连接3.5mω的第51电阻r51，probe端和sparker端之间连接10mω的第53电阻r53，sparker端通过10mω的第57电阻r57连接到电源地，氙灯的gnd端接电源地。
进一步地，充电控制模块通过变压器将第20电容c20和第29电容c29分别充电至百伏电压级别。
进一步地，第20电容c20和第29电容c29的耐压值大于1000v，电容值大于0.1uf。
进一步地，触发线圈tr2触发后产生千伏级别的高压，使氙灯发生电离进入低阻抗导通状态。
进一步地，电流开关的最大导通电流大于10a。
有益效果：
本发明提供了一种氙灯驱动电路，将线圈触发电压与氙灯驱动电压分开，在增加电压反馈电路确保了输出电压的稳定性。该电路结构紧凑、稳定性良好、能量波动小，可广泛用于氙灯驱动的场合。
附图说明
图1为电容充电控制电路的示意图。
图2为放电驱动电路的示意图。
图3为氙灯触发电路的示意图。
图4为本发明实施例提供的氙灯驱动电路总体电路图。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本发明提供了一种氙灯高压驱动电路，包括电容充电电路、放电驱动电路，变压器电路、放电驱动电路以及氙灯触发电路；
电容充电电路如图1所示，包括单片反激式开关稳压芯片lt3573，具体电路为：芯片lt3573的1、2、3、8、9以及16号引脚连接到电源地；芯片lt3573的5号引脚连接到12v电源，芯片lt3573的6号引脚连接到12v电源；芯片lt3573的7号引脚通过200kω的上拉电阻r34连接到12v电源，芯片lt3573的7号引脚同时还通过36kω电阻r41连接到电源地，最终在7号引脚处形成一个电压偏置输入；15号引脚通过20kω电阻r42连接到电源地；芯片lt3573的11号引脚通过10kω电阻第43电阻r43连接到电源地；芯片lt3573的10号引脚通过第21电容c21连接到电源地；芯片lt3573的12号引脚先连接一个10kω的第45电阻r45，r45串联一个第23电容c23，第23电容c23再连接到电源地，同时芯片lt3573的12号引脚又通过第22电容c22连接到电源地；芯片lt3573的13号引脚一路通过0ω的电阻r32连接到12v电源，另一路通过210k电阻r35连接到变压器原边的6、7号引脚；芯片lt3573的14号引脚通过第37电阻r37和第38电阻r38串联后连接到电源地；第17电容c17与第18电容c18先并联，并联后的一端接电源地，另一端连接到变压器原边的6、7号引脚；第19电容c19和第31电阻r31先并联，并联后的一端连接到变压器原边的6、7号引脚，并联后的另一端连接肖特基二极管d13的阴极，最后肖特基二极管d13的阳极连接到变压器原边的8、9号引脚；d13选型为zhcs506ta。
变压器电路如图1所示，具体为：变压器的原边由两个匝数相同的线圈并联组成，变压器原边的两端引脚分别为6、7号引脚和8、9号引脚，变压器原边的6、7号引脚连接，变压器原边的8、9号引脚连接；变压器原边的6、7号引脚连接到12v电源；变压器副边的两端引脚分别为4号引脚和2号引脚，变压器副边的4号引脚和2号引脚之间引出3号引脚；变压器副边的4号引脚接到电源地，变压器副边的2、3号引脚是两个输出端，变压器副边的3号引脚接第11整流二极管d11的阳极，d11的阴极通过第29电容c29接地；变压器副边的2号引脚接第12整流二极管d12的阳极，d12的阴极通过第20电容c20接到电源地，d12的阴极的另一路串联第33电阻r33、第36电阻r36、第40电阻r40、第44电阻r44、第46电阻r46、第47电阻r47、第48电阻r48共7个1mω电阻后连接到电源地，同时，从r47和r48的连接处引入电压反馈连接到lt3573的14号引脚；d12的阴极同时接第14二极管d14的阳极，d14的阴极接氙灯的anoded端。其中变压器原边的两个并联线圈匝数均为7，副边线圈总匝数为168，其中副边的3、4号引脚之间匝数为70，副边的2、3号引脚之间匝数为98。c17为0.01μf，c18为22μf，c19为0.22μf，c20为0.22μf/1000v，c29为0.1μf/630v。
放电驱动电路如图2所示，包括一个与门驱动器cd4081b和一个电流开关gt5g131，与门驱动器cd4081b的5、6、8、9、12、13号引脚连接到电源地，2号引脚连接到12v电源，1号引脚连接到触发控制引脚，同时通过第56电阻r56下拉到电源地，与门驱动器cd4081b的输出引脚3号引脚串联第52电阻r52，第52电阻r52的另一端连接到电流开关gt5g131的门极；第55电阻r55一端连接与门驱动器cd4081b的3号引脚，另一端接地16二极管的阴极，d16的阳极连接电流开关gt5g131的门极；第18二极管d18和第58电阻r58并联后一端接地，另一端连接到gt5g131的门极；电流开关gt5g131的发射极连接到电源地，电流开关gt5g131的集电极连接第49电阻r49一端，r49的另一端再连接到第11二极管d11的阴极；电流开关gt5g131的集电极同时通过第25电容c25连接至氙灯触发电路中的触发线圈的4号管脚；与门驱动器cd4081b的未用与门输入端接地如图2所示。c25为0.1μf/630v。
氙灯触发电路如图3所示，包括电流开关、第三电容c3、触发线圈tr2以及氙灯；氙灯触发电路具体为：触发线圈tr2为zs1052，触发线圈tr2的4脚连接第25电容c25的一端，c25的另一端连接到电流开关gt5g131的集电极，第54电阻r54和第17二极管d17先并联，并联后第17二极管d17的阳极一端连接到触发线圈tr2的4号管脚，第17二极管d17的阴极一端连接到电源地；触发线圈tr2的1号管脚接电源地，触发线圈tr2的2号管脚是输出脚，2号管脚分三路输出，第一路输出通过第24电容c24连接到氙灯的anoded端，第二路输出通过第26电容c26连接氙灯的probe端，第三路输出通过第28电容c28连接到氙灯的sparker端；氙灯的anoded端和probe端之间连接3.5mω的第51电阻r51，probe端和sparker端之间连接10mω的第53电阻r53，sparker端通过10mω的第57电阻r57连接到电源地，氙灯的gnd端接电源地。c24c26c28均为47pf。d17选型为uf4007.。
总体电路如图4所示。
本电路的工作原理为：
充电控制模块通过变压器将第20电容c20和第29电容c29分别充电至百伏电压级别。lt3573作为电容充电控制芯片，负责对c29、c20进行充电。vref为充电反馈电压，c20充电电压达到720v时，电容完成充电，待电容放电结束后，进入下一轮的充电控制。第20电容c20和第29电容c29的耐压值大于1000v，电容值大于0.1uf。
当电容c20、c29完成充电后，c29其两端电压为300v，c20两端电压为720v，触发电路由控制器的io口控制，未触发时cd4081b的1脚输入为低，cd4081b的3脚输出0v低电平，当触发控制脚输出高电平，即与门1脚输入高电平时，cd4081b的3脚输出12v高电平，此时12v电压通过r52连接输入到电流开关gt5g131的门极，由于该电压大于电流开关的开启电压，电流开关打开。当触发控制引脚输出为高电平时，与门的3脚输出高电平，即12v，12v通过r52连接到gt5g131的门极，由于该电压大于电流开关的开启电压，电流开关打开，c25与gt5g131集电极连接的一端电压被拉低到0v，电容两端电压不能突变，c25与tr2的4脚相连的一端电压为-300v,此时。线圈被触发，并在1和2端产生9000v电压。
触发线圈tr2触发后产生千伏级别的高压，使氙灯发生电离进入低阻抗导通状态。tr2触发后，在1、2脚产生9000v电压，由于电容两端电压不能突变，所以电容c24、c26、c28的2脚电压均大于9000v，此时，氙灯内部发生电离，进入低阻抗状态，电容c20放电，氙灯被点亮，c20放电结束后，氙灯熄灭。
本发明实施例中，电流开关的最大导通电流大于10a。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种氙灯高压驱动电路，其特征在于，包括电容充电电路、放电驱动电路，变压器电路、放电驱动电路以及氙灯触发电路；
所述电容充电电路包括单片反激式开关稳压芯片lt3573，具体电路为：芯片lt3573的1、2、3、8、9以及16号引脚连接到电源地；芯片lt3573的5号引脚连接到12v电源，芯片lt3573的6号引脚连接到12v电源；芯片lt3573的7号引脚通过200kω的上拉电阻r34连接到12v电源，芯片lt3573的7号引脚同时还通过36kω电阻r41连接到电源地，最终在7号引脚处形成一个电压偏置输入；15号引脚通过20kω电阻r42连接到电源地；芯片lt3573的11号引脚通过10kω电阻第43电阻r43连接到电源地；芯片lt3573的10号引脚通过第21电容c21连接到电源地；芯片lt3573的12号引脚先连接一个10kω的第45电阻r45，r45串联一个第23电容c23，第23电容c23再连接到电源地，同时芯片lt3573的12号引脚又通过第22电容c22连接到电源地；芯片lt3573的13号引脚一路通过0ω的电阻r32连接到12v电源，另一路通过210k电阻r35连接到变压器原边的6、7号引脚；芯片lt3573的14号引脚通过第37电阻r37和第38电阻r38串联后连接到电源地；第17电容c17与第18电容c18先并联，并联后的一端接电源地，另一端连接到变压器原边的6、7号引脚；第19电容c19和第31电阻r31先并联，并联后的一端连接到变压器原边的6、7号引脚，并联后的另一端连接肖特基二极管d13的阴极，最后肖特基二极管d13的阳极连接到变压器原边的8、9号引脚；
所述变压器电路具体为：变压器的原边由两个匝数相同的线圈并联组成，变压器原边的两端引脚分别为6、7号引脚和8、9号引脚，变压器原边的6、7号引脚连接，变压器原边的8、9号引脚连接；变压器原边的6、7号引脚连接到12v电源；变压器副边的两端引脚分别为4号引脚和2号引脚，变压器副边的4号引脚和2号引脚之间引出3号引脚；变压器副边的4号引脚接到电源地，变压器副边的2、3号引脚是两个输出端，变压器副边的3号引脚接第11整流二极管d11的阳极，d11的阴极通过第29电容c29接地；变压器副边的2号引脚接第12整流二极管d12的阳极，d12的阴极通过第20电容c20接到电源地，d12的阴极的另一路串联第33电阻r33、第36电阻r36、第40电阻r40、第44电阻r44、第46电阻r46、第47电阻r47、第48电阻r48共7个1mω电阻后连接到电源地，同时，从r47和r48的连接处引入电压反馈连接到lt3573的14号引脚；d12的阴极同时接第14二极管d14的阳极，d14的阴极接氙灯的anoded端；
所述的放电驱动电路包括一个与门驱动器cd4081b和一个电流开关gt5g131，与门驱动器cd4081b的5、6、8、9、12、13号引脚连接到电源地，2号引脚连接到12v电源，1号引脚连接到触发控制引脚，同时通过第56电阻r56下拉到电源地，与门驱动器cd4081b的输出引脚3号引脚串联第52电阻r52，第52电阻r52的另一端连接到电流开关gt5g131的门极；第55电阻r55一端连接与门驱动器cd4081b的3号引脚，另一端接地16二极管的阴极，d16的阳极连接电流开关gt5g131的门极；第18二极管d18和第58电阻r58并联后一端接地，另一端连接到gt5g131的门极；电流开关gt5g131的发射极连接到电源地，电流开关gt5g131的集电极连接第49电阻r49一端，r49的另一端再连接到第11二极管d11的阴极；电流开关gt5g131的集电极同时通过第25电容c25连接至所述氙灯触发电路中的触发线圈的4号管脚；
所述的氙灯触发电路包括电流开关、第三电容c3、触发线圈tr2以及氙灯；氙灯触发电路具体为：触发线圈tr2为zs1052，触发线圈tr2的4脚连接第25电容c25的一端，c25的另一端连接到电流开关gt5g131的集电极，第54电阻r54和第17二极管d17先并联，并联后第17二极管d17的阳极一端连接到触发线圈tr2的4号管脚，第17二极管d17的阴极一端连接到电源地；触发线圈tr2的1号管脚接电源地，触发线圈tr2的2号管脚是输出脚，2号管脚分三路输出，第一路输出通过第24电容c24连接到氙灯的anoded端，第二路输出通过第26电容c26连接氙灯的probe端，第三路输出通过第28电容c28连接到氙灯的sparker端；氙灯的anoded端和probe端之间连接3.5mω的第51电阻r51，probe端和sparker端之间连接10mω的第53电阻r53，sparker端通过10mω的第57电阻r57连接到电源地，氙灯的gnd端接电源地。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述充电控制模块通过变压器将第20电容c20和第29电容c29分别充电至百伏电压级别。
3.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于，第20电容c20和第29电容c29的耐压值大于1000v，电容值大于0.1uf。
4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，触发线圈tr2触发后产生千伏级别的高压，使氙灯发生电离进入低阻抗导通状态。
5.根据权利要求1或4所述的电路，其特征在于，所述电流开关的最大导通电流大于10a。
技术总结