[发明专利]一种氙灯触发装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种氙灯触发装置及控制方法，属于光伏电池测试领域，包括驱动电源、触发电源、控制电路、触发驱动电路及上位机；驱动电源，用于提供维持氙灯稳定工作的电流；触发电源，用于提供氙灯点亮时的触发电压；控制电路，用于控制驱动电源和触发电源的输出及为电源提供保护；触发驱动电路，用于产生氙灯的触发脉冲，点燃和激发氙灯；对触发电源输出电压进行升压，产生氙灯的触发脉冲，激发氙灯。本发明采用两种常用电源，降低了电源的要求，节省了成本；在控制电路中用二极管为电源提供保护，在氙灯触发完成时，用继电器将二极管短路，降低整个电路的驱动损耗，采用该技术后，氙灯的点亮的成功率和可靠性得到了提高。

技术领域

本发明属于光伏电池测试领域，具体涉及一种氙灯触发装置及控制方法。

背景技术

随着光伏发电技术的不断发展，光伏电池制造技术不断提高，电池发电性能和效率测试需求越来越高。光伏电池一般通过稳态太阳模拟器在实验室中进行性能测试，而稳态太阳模拟器通过氙灯发出的光来模拟标准太阳光。

氙灯点亮需要上万伏的高压进行触发，目前大部分氙灯的高压触发电路普遍采用内触发式氙灯电路，它的基本工作原理是：当电路启动后交流电压开始给电路供电，在开关电源内通过整流、滤波、稳压等处理后，直流电输出。电容、触发器的金属线圈和氙灯构成闭合LC震荡电路，使得氙灯触发。氙灯触发后，LC电路中的电容放电完毕，触发器不再工作，此时由开关电源输出的恒压直流电来使氙灯稳定工作。但是这种触发方式在大功率氙灯的点燃上成功率并不高。通过对气体氙灯放电全伏安特性图研究分析，发现在伏安特性曲线的雪崩的放电过程中，氙灯两端需要的电压特别高，如果触发电压不够高，就会出现氙气不能电离，触发失败的情况。另一方面，氙灯工作电流较高，可达50A。因此氙灯驱动电源既要能输出较高电压又要能输出较高电流，这对氙灯电源的指标要求较高。

为此我们提出了通过驱动电源和触发电源组合方式触发氙灯，从而改善大功率氙灯触发成功率问题，同时降低电源成本。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种氙灯触发装置及控制方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种氙灯触发装置，包括驱动电源、触发电源、控制电路、触发驱动电路及上位机；

驱动电源，被配置为用于提供维持氙灯稳定工作的电流；

触发电源，被配置为用于提供氙灯点亮时的触发电压；

控制电路，被配置为用于控制驱动电源和触发电源的输出及为电源提供保护；

触发驱动电路，被配置为用于产生氙灯的触发脉冲，点燃和激发氙灯；

对触发电源输出电压进行升压，产生氙灯的触发脉冲，激发氙灯；

上位机，被配置为用于设置驱动电源和触发电源电压、电流及控制电源的输出开关，并向控制电路发送控制命令，以及显示氙灯触发结果；

驱动电源和触发电源具有程控功能；控制电路上设置有单片机控制系统，包括单片机、二极管、继电器以及绝缘栅双极型晶体管，二极管、继电器以及绝缘栅双极型晶体管均与单片机的I/O口相连；触发电路主要由倍压电路和二次升压电路组成，其中倍压电路完成触发脉冲的第一次升压，升到数千伏，二次升压电路将第一次升压的数千伏升到数万伏的电压触发信号。

优选地，驱动电源采用20V、50A程控直流电源。

优选地，触发电源采用150V、4A程控直流电源。

优选地，上位机通过网口或USB接口和驱动电源相连，通过串口和控制电路相连。

优选地，每个继电器和绝缘栅双极型晶体管均受单片机控制，并最终通过上位机控制；继电器必须在控制逻辑下工作。