刘宁，方鹏飞

（武汉大学物理科学与技术学院，湖北武汉 430072）

随着产业结构的不断优化，光催化制氢[1]、降解污染物[2]等产业将快速发展，产业的发展离不开实验科学基础，因此，光催化的效率低、成本高等问题需要更多的实践去解决。氙灯具有输出功率大的特性，可以覆盖从200～1 000 nm 的光谱范围，是理想的人工太阳，是实验室用来催化、老化的重要人工光源[3]。目前，包括氙灯电源在内的很多供电电源都逐渐使用开关电源来替代其他类型电源，但是开关电源干扰比较大[4-6]，很容易对实验室的其他设备造成影响，特别是对高精度仪器测量带来不良影响。同时氙灯点燃需要比较高的电压[7]，目前大部分采用市电升压的方式进行设计，增加了电路的复杂性，带来了一定的安全问题。实验室使用的开关电源的设计需要满足低噪音、高效率的条件[8-10]，同时实验室仪器的安全性也是非常重要的。该文在结合市场上现有氙灯系统的基础上，提高电源效率、降低开关电源的干扰，同时利用开关电源开路电位设计氙灯触发电路，降低电路的复杂性，增加设备的安全性。

1 系统设计介绍

该设计主要包括两个部分：开关电源设计和氙灯触发电路设计。文中设计的目标输入电压为160～230 V，输出电压为14～20 V，输出电流为10～20 A，效率为85%，最大输出功率为400 W，工作频率为100 kHz，纹波小于3%。氙灯触发电路使用开关电源作为电压源，通过逆变的方式产生氙灯需要的高压，从而实现氙灯电源系统单一电源工作的目的。……