[實用新型]一種驅(qū)動多路大功率氙燈的電源裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120209408.1
• 申請日: 2011-06-22
• 公開（公告）號: CN202135385U
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊蘭均;夏令志;王永生
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: H05B41/14
• 分類號: H05B41/14
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及氙燈泵浦的固體激光器電源，尤其涉及一種驅(qū)動多路大功率氙燈的電源裝置的電流回流結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

多路大功率氙燈的電源裝置應(yīng)用于固體激光器中，由于作為電源負載的脈沖氙燈燈管長，直徑粗，輸出光功率大，需要多路氙燈并聯(lián)工作，因此，大功率氙燈電源主要的技術(shù)特征為：一般采用最簡單的單級LC脈沖電流形成網(wǎng)絡(luò)，脈沖電容器的充電電壓高，一般充電電壓為10～30kV，輸出脈沖電流幅值高，波形要求精準(zhǔn)穩(wěn)定，電源中電容器的儲能很大，一般達到0.1～2MJ。

氙燈電源所包含的高電壓、大電流部件有脈沖電容器、開關(guān)、電感、電阻、充電電源以及電纜。這些部件的使用數(shù)量對于氙燈電源的結(jié)構(gòu)、體積和造價影響很大，特別是減少開關(guān)的使用數(shù)量可以使電源結(jié)構(gòu)緊湊，經(jīng)濟型更好。

目前氙燈電源有2種主流的模式，其一是每一路氙燈采用獨立的LC脈沖電流形成網(wǎng)絡(luò)，多路并聯(lián)共用一臺高電壓、大電流開關(guān)，其特點是每路氙燈的電流幅值、波形對于氙燈阻抗特性不敏感，各路氙燈之間電流一致性好；每路氙燈的電容器在充電時都需要一只高壓硅堆，高壓器件數(shù)量多，但是可以保證放電階段相互間電流隔離，任意高壓器件發(fā)生短路故障時，故障電流幅值小，相比較而言電源體積較大，造價較高。另一種氙燈電源將全部脈沖電容器并聯(lián)，經(jīng)過一臺高電壓、大電流開關(guān)后，每一路氙燈均采用串聯(lián)一只起到均流和調(diào)波作用的電感，將電流分配給每一路氙燈，其特點為：全部電容器并聯(lián)充電，用電感均流放電，所使用的高電壓器件數(shù)量最少，結(jié)構(gòu)緊湊體積小，經(jīng)濟性好，缺點是高壓器件發(fā)生短路故障時，故障電流幅值高、能量大；依靠電感均流，各路氙燈電流的幅值和波形，對于脈沖氙燈阻抗特性比較敏感。后一種電源在各路氙燈特性一致性較好的前提下，可以大大降低電源的成本，方便實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的緊湊化和小型化。但是這種電源在發(fā)生短路故障時，不可避免地所有電容器均會向故障點同時放電，導(dǎo)致嚴重故障。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、承載大電流能力高的驅(qū)動多路大功率氙燈的電源裝置。

為達到上述目的，本實用新型提供一種驅(qū)動多路大功率氙燈的電源裝置，包括屏蔽機箱、收容在該屏蔽機箱內(nèi)的電氣元件，該電源裝置還包括從所述屏蔽機箱內(nèi)引出的高壓同軸電纜，該高壓同軸電纜的芯線與氙燈的正極連接，該高壓同軸電纜的外導(dǎo)體將氙燈的負極與所述屏蔽機箱連接。

優(yōu)選的，所述收容在屏蔽機箱內(nèi)的電氣元件包括電容器、阻尼元件、高壓母排、氣體開關(guān)、磁開關(guān)、分流導(dǎo)體圓盤、調(diào)波電感、電流傳感器、及扁鋼，其中電容器的高壓極依次通過阻尼元件、高壓母排、氣體開關(guān)、磁開關(guān)、分流導(dǎo)體圓盤、調(diào)波電感、電流傳感器、高壓同軸電纜的芯線與氙燈的正極連接；電容器的接地極依次通過扁鋼、屏蔽機箱、高壓同軸電纜的外導(dǎo)體與氙燈的負極連接。

優(yōu)選的，所述高壓母排為豎立在所述屏蔽機箱內(nèi)的導(dǎo)電板。

優(yōu)選的，所述電容器和阻尼元件各設(shè)有若干個，該若干個電容器和阻尼元件設(shè)置在所述導(dǎo)電板的兩側(cè)，其中每一個電容器的高壓極連接到各自對應(yīng)的阻尼元件的一端，各阻尼元件的另一端與所述導(dǎo)電板連接。

優(yōu)選的，該電源裝置還包括支撐所述高壓母排的絕緣塊，該絕緣塊固定在屏蔽機箱的底部。

優(yōu)選的，所述導(dǎo)電板可采用鋼板或鋁板，寬度大于300mm，高度為1200～1800mm。

優(yōu)選的，該電源裝置還包括支撐電容器的第一環(huán)氧支撐板(13)，以及支撐阻尼元件的支撐角鐵(14)和第二環(huán)氧支撐板(131)，該支撐角鐵設(shè)置在高壓母排上。

優(yōu)選的，該電源裝置還包括支撐所述分流導(dǎo)體圓盤的支撐絕緣塊(15)，該支撐絕緣塊均勻分布于圓盤底部邊緣以將分流導(dǎo)體圓盤與機箱固定；所述高壓母排、氣體開關(guān)、磁開關(guān)、分流導(dǎo)體圓盤之間均為剛性連接，該支撐絕緣塊(15)將所述連接為一體的高壓母排、氣體開關(guān)、磁開關(guān)、分流導(dǎo)體圓盤與機箱固定。

優(yōu)選的，該電源裝置還包括若干絕緣支撐件(16)，該若干絕緣支撐件支撐所述分流導(dǎo)體圓盤、調(diào)波電感、及電流傳感器。

優(yōu)選的，所述屏蔽機箱的厚度為3-6mm。