脉冲氙灯控制器的制作方法

xiaoxiao2020-9-9  2

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专利名称:脉冲氙灯控制器的制作方法
技术领域
本发明涉及一种用于放电灯点火或控制的电路装置或设备,进一步涉及一种脉冲氙灯控制器。
背景技术
氣灯是利用氣气放电而发光的电光源。脉冲氣灯是一种内有高纯氣气的封闭气体,以脉冲放电方式输出脉冲光的气体放电灯。脉冲氙灯被广泛用于激光内雕机、激光焊接机、激光美容机,生化分析仪器等。脉冲氙灯选择优质滤紫外线石英管作为灯管材料,以高质密度电极为氙灯的电极,具有负载能力强,泵浦效率高,激发光能量高,寿命长等特点。 现有技术存在以下主要问题对脉冲氙灯光源的控制,工作高压、工作电流等为固定不变,或者采用人工的,手动的调节方式;大多采用大型笨重的仪器进行调节,缺少小巧灵活的多功能调节仪器。

发明内容
本发明解决的问题是设计了一种控制脉冲氙灯的控制盒,能够实现自动或手动控制氙灯的闪烁次数,控制脉冲氙灯闪烁的频率。本发明的技术方案如下脉冲氙灯控制器,包括稳压电源,与稳压电源连接的脉冲氙灯电源,分别与脉冲触发氙灯电源和稳压电源相连的主控制电路。所述稳压电源的输入为220V,输出为12V,本别输出到脉冲触发氣灯电源和主控制电路的电源模块。所述脉冲触发氙灯电源用于控制脉冲氙灯的触发,频率1000Hz,输入为12V/2A,输出为高电压500V — 1000V可调。所述主控制电路包括主控制模块,以及分别与主控制模块连接的,电源模块,连接稳压电源和主控制模块;主控制模块,用于实现整个电路的控制,采用C8051FXXX系列单片机;独立按键模块;显示模块;A/D采集模块;内部触发模块。所述电源模块分为3个部分,一个12V转5V电源模块,5V稳压模块,5V转3. 3V电源模块。所述独立按键模块共有5个按键电路总开关,用于控制电路部分的总开关;复位按键用于实现控制器的复位功能;功能选择按键A、B、C,用于实现菜单中功能的选择。所述显示模块选用JHD12864点阵型LCD,用于输出显示功能,包括主菜单、高压值、脉冲频率和触发个数。所述A/D采集模块有两个调节旋钮,分别是高压调节旋钮和脉冲频率调节旋钮。作为优选方案,还可以包括一个与所述脉冲触发氙灯电源连接的外部脉冲触发接口,内/外触发模式切换开关。作为进一步优选方案,还包括串口通信模块,采用CP2101单芯片USB转UART数据转化器,外部为USB接口,实现控制盒与PC机的串口通信,达到通过上位机可以控制脉冲氙灯控制器的目的。
本发明仪器实现了对脉冲氙灯的实时人工和自动控制,对脉冲氙灯光源的调节节省了大量时间,操作更加方便,使得在光学测控领域得脉冲氙灯进行光学参数分析时,控制氙灯的闪烁频率、亮度等方面 更加精确可靠,可视度、可信度更高,为氙灯的生产提供规范数据等。


图I为实施例I结构不意图,图中,I代表稳压电源,2代表脉冲触发氣灯电源,3代表主控制模块,4代表电源模块,5代表显模块,6代表独立按键模块,7代表内部脉冲触发模块,8代表A/D采集模块,9代表串口通信模块,10代表外部脉冲触发模块。图2为实施例I系统电路图,图中,11代表电源模块12V/5V稳压电源,12代表电源模块直流5V稳压电路,13代表电源模块12V转5V稳压电路,14代表电源模块5V转3. 3V稳压电路,15代表电源模块电源指示灯,16代表脉冲触发氙灯电源,17代表脉冲触发调制电路,18代表外部脉冲触发电路,19代表脉冲指示灯,110代表A/D采集模块跟随器,111代表A/D采集模块分压电路,112代表A/D采集模块脉冲调节电路,113代表显示模块的LCD显示电路,114,115,116分别代表独立按键模块中三个独立按键A、B、C,117代表串口通信模块USB转UART转换电路,118代表串口通信模块USB接口,119代表串口通信模块串口指示灯,120代表串口通信模块USB指示灯,121代表主控制模块程序下载接口电路,122代表主控制模块系统复位电路,123代表主控制模块高压指示灯,124代表主控制模块的主控制器 MCU。
具体实施例方式对照图1、2,说明本发明的实现过程。脉冲氙灯控制器,包括总电源开关、稳压电源1,与稳压电源连接的脉冲氙灯电源2,分别与脉冲触发氙灯电源和稳压电源相连的主控制电路。所述稳压电源的输入为220V,输出为12V,分别输出到脉冲触发氙灯电源和主控制电路的电源模块4。所述脉冲触发氙灯电源用于控制脉冲氙灯的触发,频率1000Hz,输入为12V/2A,输出为高电压500V — 1000V可调。所述主控制电路包括主控制模块3,用于实现整个电路的控制,采用C8051FXXX系列单片机;以及分别与主控制模块连接的电源模块4、独立按键模块6、显示模块5、A/D采集模块8、内部脉冲触发模块7、外部脉冲触发接口 10、内/外触发模式切换开关、串口通信模块9。所述电源模块分为3个部分,一个12V转5V电源模块,5V稳压模块,5V转3. 3V电源模块。所述独立按键模块共有5个按键电路总开关,用于控制电路部分的总开关;复位按键用于实现控制器的复位功能;功能选择按键A、B、C,用于实现菜单中功能的选择。所述显示模块选用JHD12864点阵型IXD,用于输出显示功能,包括主菜单、高压值、脉冲频率和触发个数。所述A/D采集模块有两个调节旋钮,分别是高压调节旋钮和脉冲频率调节旋钮。串口通信模块,采用CP2101单芯片USB转UART数据转化器,外部为USB接口,实现控制盒与PC机的串口通信,达到通过上位机可以控制脉冲氙灯控制器的目的。该仪器一共设计了五个指示灯,具体说明如下
(I)电源指示灯总电源开关接通外部电源后亮灯。(2)脉冲指示灯手动触发模式时,发出一个脉冲信号,指示灯闪烁一次;(3)高压指示灯当显示模块的LCD有高压显示或进入高压显示模式时,指示灯点亮;(4)USB指示灯当插入USB数据线时,指示灯点亮;
(5)串口指示灯当串口通信工作时,指示灯点亮。工作过程如下准备工作将三端电源线插头一端连接到控制盒上,另一端接上220V交流电源,将控总电源开关打开。
I、内部触发模式将内/外触发模式切换开关拨至选择内部触发模式,按电路部分总开关,可以看到LED指示灯点亮,IXD显示屏显示主菜单。(I)在主菜单中选择功能按键A进入手动触发模式接着按A开始手动触发(按B则返回主菜单),进入手动触发模式后,每按一次A(按B返回上一层),脉冲氙灯闪烁一次,同时IXD显示高压值和脉冲个数(按B停止闪烁并返回上一层,按C则显示的脉冲个数归零),旋转高压调节旋钮可以随时改变氙灯闪烁的亮度,量程为500— 1000V。(2)在主菜单中选功能按键B进入自动触发模式此时可以通过旋转脉冲频率调节旋钮来调节自动触发频率,量程为I一 1000个/秒,选择好之后按A (按B返回上一层),脉冲氙灯按设定的频率自动闪烁,同时LCD显示高压值和脉冲频率(按B停止闪烁并返回上一层),旋转高压调节旋钮可以随时改变氙灯闪烁的亮度,量程为500— 1000V。(3)在主菜单中选择功能按键C进入高压显示模式进入该模式只IXD显示此时高压值,高压指示灯点亮,脉冲氙灯并不闪烁,按B返回主菜单。2、外部触发模式将内/外触发模式切换开关拨至选择内部触发模式选择开关拨至选择外部触发模式,连接上外部信号触发装置,即可实现对脉冲氙灯的外部触发控制,方便用户自由选择。3、上位机控制触发模式本模式和内部触发模式相似,将内/外触发模式切换开关拨至选择内部触发模式,按红色电路部分总开关,可以看到LED指示灯点亮,此时可通过上位机发送控制命令,对脉冲氙灯的闪烁频率,闪烁亮度等进行控制,当串口通信工作时,串口指示灯点亮。将USB数据线从控制盒拔出,即退出上位机控制触发模式,LCD界面返回并显示主菜单,USB指示灯和串口指示灯熄灭。
权利要求
1.脉冲氙灯控制器,其特征在于,包括稳压电源,与稳压电源连接的脉冲氙灯电源,分别与脉冲触发氙灯电源和稳压电源相连的主控制电路。
2.根据权利要求I所述脉冲氙灯控制器,其特征在于,所述脉冲触发氙灯电源用于控制脉冲氙灯的触发,频率1000Hz,输入为12V/2A,输出为高电压500V — 1000V可调。
3.根据权利要求I所述脉冲氙灯控制器,其特征在于,所述主控制电路包括主控制模块,用于实现整个电路的控制,采用C8051FXXX系列单片机;以及分别与主控制模块连接的电源模块、独立按键模块、显示模块、A/D采集模块、内部脉冲触发模块。
4.根据权利要求3所述脉冲氙灯控制器,其特征在于,所述独立按键模块共有5个按键 电路总开关,用于控制电路部分的总开关; 复位按键用于实现控制器的复位功能; 功能选择按键A、B、C,用于实现菜单中功能的选择。
5.根据权利要求3所述脉冲氙灯控制器,其特征在于,所述显示模块选用JHD12864点阵型IXD,用于输出显示功能,包括主菜单、高压值、脉冲频率和触发个数。
6.根据权利要求3所述脉冲氙灯控制器,其特征在于,所述A/D采集模块有两个调节旋钮,分别是高压调节旋钮和脉冲频率调节旋钮。
7.根据权利要求3-6任何一项所述脉冲氙灯控制器,其特征在于,还包括一个与所述脉冲触发氙灯电源连接的外部脉冲触发接口,内/外脉冲触发模式切换开关。
8.根据权利要求3-6任何一项所述脉冲氙灯控制器,其特征在于,还包括串口通信模块,采用CP2101单芯片USB转UART数据转化器,外部为USB接口,实现控制盒与PC机的串口通信,达到通过上位机可以控制脉冲氙灯控制器的目的。
全文摘要
本发明涉及一种用于放电灯点火或控制的电路装置或设备,进一步涉及一种脉冲氙灯控制器。脉冲氙灯控制器,包括稳压电源,与稳压电源连接的脉冲氙灯电源,分别与脉冲触发氙灯电源和稳压电源相连的主控制电路。本发明仪器实现了对脉冲氙灯的实时人工和自动控制,对脉冲氙灯光源的调节节省了大量时间,操作更加方便,使得在光学测控领域得脉冲氙灯进行光学参数分析时,控制氙灯的闪烁频率、亮度等方面更加精确可靠,可视度、可信度更高,为氙灯的生产提供规范数据等。
文档编号H05B41/36GK102685998SQ201210135288
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月4日 优先权日2012年5月4日
发明者于海波, 何峰, 尹荣贻, 肖松山, 赵友全, 郭翼, 顾建 申请人:天津大学

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