摘要
近年来，各式各样的爆闪式信号灯受到社会各领域的广泛使用，爆闪式信号灯具有很强的警示作用，可以大大降低危险事故发生的概率。虽然现有的爆闪式信号灯技术已较成熟，但仍然存在着诸多问题，令用户在后期的使用和维护上有着很大的不便，例如无法使用在大功率场合;无法工作在-50℃的超低温环境;频闪管“拉弧”现象;电路中开关管导通时间很短，降低变换器效率，容易引起电感饱和而损坏开关管;储能电感利用率低;爆闪灯频闪模式过于单一，不能满足多种频闪需求。鉴于现有爆闪灯产品存在的上述问题，提出了一种基于双电流环控制BUCK型变换器的超低温大功率爆闪灯设计方案。 首先，利用NCP5181场效应管驱动芯片的下驱动器设计双电流环控制BUCK型变换器，在开关管导通时，电感储能的同时向储能电容充电，当开关管截止时，电感释放能量向储能电容充电，因此电感的利用率很高，充电速度很快，特别适用于大功率爆闪灯;检测电感储能时的最大电流和最小释放电流，当电感电流达到设定的最大值时，开关管自动截止，电感开始释放能量，当电感释放电流值达到最小值（接近于0），几乎释放完能量时，开关管自动导通，从而自动调节充电速率，防止出现频闪管“拉弧”现象，提高变换器的效率和电感的利用率。 其次，设计工作电源型电子加热器，具有电子加热功能的同时，提供5V的电路工作电压，把单片机及内部核心元件预热至可正常工作的温度(接近-40C°)，使单片机复位成功，使整个电路可以正常工作。 最后，在控制电路中采用MK7A23P单片机控制爆闪灯系统，利用模式开关设置了多种频闪模式，满足不同情况下的爆闪需求，同时单片机通过插入“停止时间”和检测低压的方式，有效克服频闪管“拉弧”现象的发生。 实验结果表明，双电流环控制BUCK型变换器的超低温大功率爆闪灯能稳定可靠工作在-50℃的超低温环境，适用于大功率场合，能有效克服频闪管“拉弧”现象。本次设计的基于双电流环控制BUCK型变换器的超低温大功率爆闪灯为同领域的爆闪灯研制提供了参考，将为爆闪灯产品的创新提供新思路，且具有一定的实际意义。
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