基于高功率因数混合型变换器的爆闪式信号灯设计*
2021-11-04王志凯金永镐
电子技术应用 2021年10期
关键词:变压器
王志凯,张 源,金永镐
(延边大学 工学院,吉林 延吉 133002)
0 引言
爆闪灯能够在短时间内发出强光,具有很好的警示作用,因此广泛应用于特种车辆(工程车、警车、消防车等)、道路交通、航空指示、工业生产等场合,最大限度避免了各种事故的发生[1-2]。
目前使用最广泛的110 V/220 V 交流爆闪灯,采用电容降压模式和带变压器的反激式变换器设计。电容降压式交流爆闪灯的结构简单,工作稳定,因此得到了广泛的应用,但存在无法升压、功率因数低、无限幅电压功能、受50 Hz/60 Hz 频率的影响较大,且降压用无极性电容体积大等缺点[3]。
带变压器的反激式变换器能进行升压、降压,但同样存在开关管承受的反向电压过大,变压器体积大不利于产品的小型化,且无功率因数调整功能等缺点[3-4]。
鉴于上述问题设计了一种基于高功率因数[3]混合型变换器的交流爆闪灯,利用单级变换器进行升降压的同时提高功率因素,且开关管承受的反向电压近似等于输入、输出电压中的较大者,因此特别适合于用在输出电压高的场合,且能工作在交流输入电压UAC为80~250 V宽电压范围,从而替代110 V/220 V 的2 种产品,实现产品的单一化,扩宽使用范围,产品便于维护管理,提高管理效率。
1 交流爆闪灯工作原理及存在问题
1.1 现有的交流爆闪灯工作原理分析
图1 为爆闪灯工作时波形,变换器利用输入电压以恒流方式在规定的时间内(0.8~1.5 s 可设定)给47~220 μF的高压储能电容充电,当充电电压UC达到设定值时(250~350 V 可设定),发出触发脉冲则通过触发线圈产生5 000 V 以上的高压,触发频闪管,则频闪管两端电阻变成低阻抗,在0.5~1.5 ms 很短的时间内把储能电容上的电能放电发出强光[4]。……
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