高穩(wěn)定度氘-鹵鎢燈組合光源的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、氘燈是常見的紫外光源，其輻射波長(zhǎng)范圍一般為190nm~400nm的連續(xù)光譜帶，具有輻射強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)；鹵鎢燈是常見的可見-近紅外波段光源，輻射波長(zhǎng)范圍覆蓋了360nm~2000nm，輸出譜線平滑，無(wú)斷裂、凹陷或尖峰，穩(wěn)定性好。將氘燈、鹵鎢燈集成復(fù)合光源，可產(chǎn)生穩(wěn)定且連續(xù)的紫外-可見-近紅外光譜帶。該復(fù)合光源可作為輻射定標(biāo)光源或顏色測(cè)量的反射照明光源，常與小型光纖光譜儀和光纖搭配使用，其應(yīng)用涉及到科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)、軍事偵

2、測(cè)、化學(xué)分析及醫(yī)療制藥等多個(gè)領(lǐng)域。對(duì)于光源來(lái)說(shuō)，發(fā)出穩(wěn)定且連續(xù)的光譜至關(guān)重要。光源持續(xù)發(fā)光的穩(wěn)定性，90％以上是由穩(wěn)壓電路的穩(wěn)定性決定，因而設(shè)計(jì)出性能好、穩(wěn)定性高的穩(wěn)壓電路對(duì)于高穩(wěn)定度氘-鹵鎢燈光源的設(shè)計(jì)具有重大的理論和實(shí)際意義。
　　本文介紹了一種高穩(wěn)定度氘-鹵鎢燈組合光源的設(shè)計(jì)，包括光學(xué)系統(tǒng)、電路系統(tǒng)和機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。光學(xué)系統(tǒng)由氘燈、鹵鎢燈、濾光片、聚光透鏡和標(biāo)準(zhǔn)光纖輸出端口組成，通過(guò)選用聚光透鏡，可得到目標(biāo)范圍氘燈產(chǎn)生的紫外

3、波段光輻射、鹵鎢燈產(chǎn)生的可見光-近紅外波段光輻射以及耦合后的復(fù)合光；通過(guò)合適的濾光片，可以對(duì)氘燈和鹵鎢燈產(chǎn)生的光譜消除尖峰和噪聲。電路系統(tǒng)由功率因數(shù)校正電源、鹵鎢燈驅(qū)動(dòng)電路、氘燈驅(qū)動(dòng)電路和輔助控制電路組成，功率因數(shù)校正電源輸出24V直流電壓，用來(lái)供電給氘燈、鹵鎢燈驅(qū)動(dòng)電路；鹵鎢燈驅(qū)動(dòng)電路以基于UC3843AN的BUCK型電路為主，選用比較器LM2903N構(gòu)成外部補(bǔ)償電路，施密特觸發(fā)器HEF4093BP構(gòu)成控制電路；預(yù)熱電路、觸發(fā)電路和恒

4、流源電路構(gòu)成氘燈驅(qū)動(dòng)電路，預(yù)熱電路采用恒壓型BUCK電路，觸發(fā)電路采用恒壓型BOOST電路，恒流源電路采用恒頻式升壓開關(guān)電源拓?fù)潆娐罚惠o助控制電路對(duì)工作過(guò)程進(jìn)行控制，選用HEF4093BP控制開關(guān)的高低電平，LM393控制電容的充放電時(shí)間。機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是將電源PCB板結(jié)構(gòu)與氘-鹵鎢燈光源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合到一個(gè)整機(jī)里，主要考慮整機(jī)的大小、材料、對(duì)稱美等因素，設(shè)計(jì)出性價(jià)比最高的機(jī)械結(jié)構(gòu)。
　　論文通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，設(shè)計(jì)的電路功率因數(shù)高、紋波系