[发明专利]太阳模拟器及其灯阵的供电装置

说明书

技术领域

本发明涉及太阳模拟器领域，尤其涉及一种太阳模拟器及其灯阵的供电装置。

背景技术

太阳模拟器是模拟空间太阳辐照环境的设备，能够较为准确地模拟太阳辐照的准直性、均匀性和光谱特性。太阳模拟器作为空间探测技术发展的基础设备之一，已广泛地应用于地面测量试验和航天器热平衡试验中并发挥重要作用。

现有的太阳模拟器通常包括：灯阵及其供电装置。太阳模拟器的灯阵通常包括多个氙灯，供电装置包括多个供电单元，一个供电单元单独为一个氙灯供电。现有的供电单元的电路结构的示意图如图1所示，包括：主电源101、二极管102、辅助电源103、触发器104、开关器件105和自复位开关器件106。主电源101的正极通过二极管102连接到氙灯的阳极，负极与氙灯的阴极连接；辅助电源103的正极通过开关器件105连接到氙灯的阳极，负极与氙灯的阴极连接；辅助电源103的正极通过复位开关器件106与触发器104的一个输入端相连接，负极与触发器104的另一个输入端相连接；触发器104的两个输出端分别连接到氙灯的阳极、阴极。

现有的太阳模拟器中，供电单元为氙灯供电的过程为：自复位开关器件106受控(例如与该器件相连的按钮被技术人员按下)从断开的状态转换为导通的状态，辅助电源103为触发器104提供开启电压，触发器104产生并输出高压使得氙灯点燃；自复位开关器件106导通后进行自复位，恢复到断开的状态。氙灯点燃后进入稳定发光的状态，其两极之间的电压降低；此时，触发器104停止工作或不再产生高压，主电源101通过二极管102为氙灯供电，并且开关器件105受控导通而使得辅助电源103也为氙灯供电。

本发明的发明人注意到，现有的太阳模拟器的供电单元中，触发器104工作所需的开启电压通常较高，例如180V；而氙灯点燃后稳定发光时，其两极之间的电压通常较低，例如48V。也就是说，现有的辅助电源103既需要在较短的时间段内(例如几毫秒)提供较高的电压，又需要在较长的时间段内(例如几个小时或几天)持续进行较低的电压的供电；然而现有的辅助电源103在较长的时间段内持续进行低电压的供电过程中，通常存在其输出的电流和电压不稳定，从而影响氙灯发光的稳定性，影响整个太阳模拟器的发光效果。

而且，现有的太阳模拟器的供电单元中，二极管102虽然可以防止触发器104在点燃氙灯阶段输出的高电压对主电源101的影响，但是当主电源101通过二极管102为氙灯供电时，由于供电的电流通常较大(例如200A)，二极管102需要消耗大量的电能，降低了电能转换为氙灯发出的光能的效率，从而影响了太阳模拟器的发光效率。

因此，有必要提供一种更加稳定、高效的太阳模拟器及其灯阵的供电装置。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种太阳模拟器及其灯阵的供电装置，以提高太阳模拟器的输出稳定性、以及发光效率。

本发明的技术方案根据一个方面，提供了一种太阳模拟器，包括由多个氙灯组成的灯阵，其特征在于，还包括：所述灯阵的供电装置；该供电装置包括多个供电单元；

其中，一个供电单元，为所述灯阵中的一个氙灯供电，具体包括主电源、触发电源、触发器和控制电路单元；所述控制电路单元具体包括控制器、输入端都连接到所述控制器的第一继电器和第三继电器，以及输出端连接到所述控制器的第二继电器；

所述触发器的输入端以及所述氙灯都通过第一继电器与所述触发电源电连接；所述触发器的输出端与所述氙灯电连接；第二继电器通过其两个输入端串联于所述触发电源与氙灯之间；所述主电源通过第三继电器与所述氙灯电连接；

所述控制器用于控制第一继电器闭合，使得所述触发电源为所述触发器提供开启电压、所述触发器根据所述开启电压输出高电压以点燃所述氙灯，并使得所述触发电源为所述氙灯供电；之后，若检知到第二继电器闭合则控制第三继电器闭合，使得所述主电源为所述氙灯供电；之后，控制第一继电器断开，使得所述触发电源停止供电。

较佳地，第二继电器具体为电流继电器，用于当输入电流不大于其阈值电流时保持断开，当输入电流大于其阈值电流时闭合；所述阈值电流大于所述氙灯点燃过程中流经所述氙灯的电流，且小于所述氙灯点燃后流经所述氙灯的电流。

进一步，所述控制器还用于控制第三继电器闭合后，控制第二继电器断开；以及

所述控制器还用于控制第一继电器闭合后，若检知到第二继电器为断开，则继续检知第二继电器是否闭合。

较佳地，所述控制器具体为可编程逻辑控制器PLC。