基于K60的氙灯电源控制系统电路设计

概述：
本文在分析氙灯工作原理的基础上，以Kinetis 60微控制器为核心，提出了一款氙灯电源控制系统的设计方案，方案设计中主要包括电源转换电路，升压控制电路以及人及交互接口电路，利用电流反馈和光反馈 控制算法保证光的稳定输出。该系统加入了氙灯定时关闭和累计工作时间的功能。实践证明，经过软硬件的调试，本方案中所设计的系统可以稳定地运行，达到控制 要求。

1.引言
氙灯光源相比于其它电光源的优点是发光效率高、能耗浪费低，可实现高能量密度、长时间连续照射，氙灯辐射光谱能量分布与日光相接近，色温约为6000K,近似点光源。广泛应用于布匹织物的颜色检验，药物、塑料的老化试验，植物栽培，光化学等方面充当人工老化的光源和模拟日光。
随着科学技术日新月异的发展，尤其是电力电子技术、半导体技术、传感器技术的日趋成熟，各种功率器件不断涌现，氙灯电源驱动技术也在不断发展，从而使氙灯的应用领域越来越宽。因此很有必要设计出一款稳定，可靠的氙灯电源控制系统。

2.氙灯的工作原理
氙灯结构与常用的白炽灯不同，没有钨丝，其石英泡壳内充有0.019~0.0266MPa高压氙 气，是通过气体放电而达到照明效果的光源，它有正负两个电极，极间距离小于10mm,氙气在高压的条件下电离成正负离子而具有导电性，正负电极进行极间放 电产生电弧，利用电弧激活隋性气体氙气，促使金属盐发光。

3.系统总体结构设计
氙灯电源控制系统的设计主要包括硬件系统设计和软件系统设计两大部分。其中硬件系统主要包括主控制器和氙灯电源系统，组成原理框图如图1所示。

软件系统的设计包括液晶显示程序、按键扫描程序、电流、电压、光采样程序以及电流和光反馈控制算法程序等。通过对氙灯光源软硬件控制系统的设计和联合调试，实现该控制系统可靠、稳定的工作。
（详细内容请阅读PDF文档）