無電解電容hid燈電子鎮(zhèn)流器的數(shù)字控制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及HID燈電子鎮(zhèn)流器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種無電解電容HID燈電子 鎮(zhèn)流器的數(shù)字控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 在HID燈是"高強(qiáng)度氣體放電燈"的簡(jiǎn)稱，例如：氙燈、金鹵燈、高壓汞燈、高壓鈉 燈、鉈釩納燈......等等，已有成熟的工藝及大量工業(yè)化生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行大批量生產(chǎn)，至今 HID仍是全球大功率公共照明性價(jià)比優(yōu)選主力軍。為了提高效率，人們發(fā)明了一種新HID燈，新HID燈與傳統(tǒng)的HID燈相比，人為加高了HID燈電弧管內(nèi)高強(qiáng)度氣體壓力，提升HID 燈電弧電壓。在同等燈功率的情況下，燈電弧電流下降，使燈電極損耗下降，比傳統(tǒng)HID燈 壽命更長(zhǎng)。新HID燈的壽命超過5萬小時(shí)，足可比美LED壽命；尤其是溫度較高工作環(huán)境條 件下，新HID耐高溫性能優(yōu)于LED燈，并且可操作性優(yōu)于LED燈。但新HID燈啟輝困難，熱 啟輝更難，燈電弧及燈功率穩(wěn)定的控制難度大，潛在聲共振危難。
[0003] 目前，新HID燈電子鎮(zhèn)流器須適應(yīng)在全球電源交流100伏至280伏工業(yè)電源通用， 能穩(wěn)定可靠的讓燈電壓250伏或更高的新HID燈啟輝，穩(wěn)定、恒功率運(yùn)行，技術(shù)難度頗大。可 靠的老辦法沿用BOOST升壓型APFC的拓?fù)?，可以得到穩(wěn)壓400伏母線直流，供電給全橋或 半橋推挽驅(qū)動(dòng)新HID燈，這是國內(nèi)外常用的方案，但性價(jià)比低，所以目前新HID燈電子鎮(zhèn)流 器價(jià)格降不下來。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服上述問題，本發(fā)明向社會(huì)提供一種穩(wěn)定可靠、恒功率運(yùn)行、消除聲共振危 害和可靠性高的無電解電容HID燈電子鎮(zhèn)流器的數(shù)字控制電路。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：提供一種無電解電容HID燈電子鎮(zhèn)流器的數(shù)字控制電路， 包括MCU、MCU供電取樣電路、功率調(diào)整倍壓電路、輸入信號(hào)取樣模塊、輸出信號(hào)取樣模塊和 啟輝電路，交流電源UIN給所述功率調(diào)整倍壓電路提供電能，所述MCU供電取樣電路的感應(yīng) 線圈NV對(duì)應(yīng)所述功率調(diào)整倍壓電路的電感Ll和電感L2設(shè)置，所述MCU供電取樣電路根據(jù) 所述感應(yīng)線圈NV產(chǎn)生的感應(yīng)電信號(hào)給所述MCU提供電能和取樣信號(hào)； 所述功率調(diào)整倍壓電路中的開關(guān)Sl和開關(guān)S2未工作時(shí)，所述功率調(diào)整倍壓電路對(duì)交 流電源UIN進(jìn)行倍壓整流，并將倍壓整流電信號(hào)輸送給所述啟輝電路和負(fù)載HID燈，所述啟 輝電路根據(jù)接收到的倍壓整流電信號(hào)點(diǎn)亮負(fù)載HID燈； 負(fù)載HID燈被點(diǎn)亮后，所述輸入信號(hào)取樣模塊和所述輸出信號(hào)取樣模塊分別用于采集 交流電源WN的輸入信號(hào)和輸送給負(fù)載HID燈的輸出信號(hào)，所述輸入信號(hào)取樣模塊和所述 輸出信號(hào)取樣模塊分別對(duì)采集到的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)進(jìn)行處理并將處理后的信息傳輸 給所述MCU，所述MCU根據(jù)接收到的信息和取樣信號(hào)控制所述開關(guān)Sl和所述開關(guān)S2的異步 工作頻率，并通過所述功率調(diào)整倍壓電路使負(fù)載HID燈的功率穩(wěn)定。
[0006] 作為對(duì)本發(fā)明的改進(jìn)，所述功率調(diào)整倍壓電路包括二極管D1，負(fù)極與所述二極管 Dl的正極電性連接的二極管D4,二極管D3,負(fù)極與所述二極管D3的正極電性連接的二極管D2，二極管DFl，二極管DF2，以及依次電性連接的電容Cl、所述開關(guān)S1、所述電感Ll、所述電 感L2、所述開關(guān)S2和電容C2 ;交流電源UIN的L端與所述電感Ll和所述電感L2的公共端 電性連接，交流電源WN的N端通過負(fù)載HID燈與所述電容Cl和所述電容C2的公共端電 性連接，所述二極管Dl和所述二極管D3的負(fù)極分別與所述開關(guān)Sl和所述電容Cl的公共 端電性連接，所述二極管D4和所述二極管D2的正極分別與所述開關(guān)S2和所述電容C2的 公共端電性連接，所述二極管Dl的正極與所述開關(guān)Sl和所述電感Ll的公共端電性連接， 所述二極管D3的正極與所述開關(guān)S2和所述電感L2的公共端電性連接，所述二極管DFl和 所述二極管DF2分別并聯(lián)在所述電容Cl和所述電容C2的兩端上，所述二極管DFl的正極 和所述二極管DF2的負(fù)極分別與所述電容Cl和所述電容C2的公共端電性連接，所述開關(guān) Sl和所述開關(guān)S2的控制端分別與所述MCU電性連接。
[0007] 作為對(duì)本發(fā)明的改進(jìn)，所述MCU供電取樣電路包括感應(yīng)線圈NV、二極管DV1、二極 管DV2、穩(wěn)壓二極管DV、電容CV1、電容CV2、電容CV、電阻RJ1、電阻RJ2和電阻RC，所述MCU 的VCC端分別與所述電容CV的一端、所述穩(wěn)壓二極管DZ的負(fù)極、所述電容CVl的一端、所述 二極管DVl的負(fù)極和所述電阻RJl的一端電性連接，所述電阻RJl的另一端與所述二極管 D1的負(fù)極電性連接，所述MCU的GND端分別與所述電容CV的另一端、所述穩(wěn)壓二極管DV的 正極、所述電容CV2的一端、所述二極管DV2的正極和所述電阻RJ2的一端電性電性連接， 所述電容CVl的另一端和所述電容CV2的另一端分別與所述感應(yīng)線圈NV的另一端電性連 接，所述二極管DVl的正極和所述二極管DV2的負(fù)極分別與所述感應(yīng)線圈NV的一端電性連 接，所述電阻RJ2的另一端與所述二極管D4的正極電性連接，所述MCU的VSEN端通過所述 電阻RC與所述二極管DVl的負(fù)極電性連接。
[0008] 作為對(duì)本發(fā)明的改進(jìn)，所述啟輝電路包括啟動(dòng)器J、電容CP、并聯(lián)在所述電容CP兩 端的電阻RP、二極管TVS、初級(jí)繞組NJl、初級(jí)繞組NJ2、電容CJl、次級(jí)繞組LR和電容CJ2， 所述次級(jí)繞組LR的一端分別與所述電容Cl和所述電容C2的公共端、所述電容CP的一端 電性連接，所述次級(jí)繞組LR的另一端與負(fù)載HID燈的UO端電性連接，負(fù)載HID燈的0端分 另IJ與所述電容CP的另一端、交流電源的N端和所述啟動(dòng)器J的一端電性連接，所述啟動(dòng)器J 的另一端與所述二極管TVS的負(fù)極電性連接，所述二極管TVS的正極與負(fù)載HID燈的UO端 電性連接，所述次級(jí)繞組LR與所述初級(jí)繞組NJl和所述初級(jí)繞組NJ2對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述初級(jí) 繞組NJl的一端與所述啟動(dòng)器J電性連接，所述初級(jí)繞組NJl的另一端分別與所述初級(jí)繞 組NJ2的一端和所述電容CJl的一端電性連接，所述電容CJl的另一端與所述啟動(dòng)器J電 性連接，所述初級(jí)繞組NJ2的另一端通過所述電容CJ2與所述啟動(dòng)器J電性連接。
[0009] 作為對(duì)本發(fā)明的改進(jìn)，還包括EMI濾波器，所述EMI濾波器與交流電源nN的輸出 端電性連接。
[0010] 作為對(duì)本發(fā)明的改進(jìn)，還包括調(diào)光調(diào)色電路，所述調(diào)光調(diào)色電路與所述MCU電性 連接。
[0011] 作為對(duì)本發(fā)明的改進(jìn)，還包括保護(hù)電路，所述保護(hù)電路與所述MCU電性連接。
[0012] 本發(fā)明由于采用了MCU、MCU供電取樣電路、功率調(diào)整倍壓電路、輸入信號(hào)取樣模 塊和輸出信號(hào)取樣模塊，通過電感Ll和電感L2實(shí)現(xiàn)倍電流效應(yīng)，有效降低了開關(guān)Sl和開 關(guān)S2的電流應(yīng)力，并且開關(guān)Sl和開關(guān)S2采用了軟開關(guān)，進(jìn)一步防范了電壓應(yīng)力損壞，提升 可靠性；不用電解電容，實(shí)現(xiàn)"全固態(tài)"，有效地提升了可靠性，實(shí)現(xiàn)5萬小時(shí)以上無損壞之 目標(biāo)；并且解決了傳統(tǒng)橋式整流的交流電源過零能量輸送非連續(xù)的不可靠性問題，有效壓 制了THD%及電磁兼容傳導(dǎo)EMC干擾，減少電網(wǎng)污染，提升了電功效率，有效降解了聲共振； MCU供電取樣電路、輸入信號(hào)取樣模塊和輸出信號(hào)取樣模塊的采用，使得MCU可以控制開關(guān) Sl和開關(guān)S2的異步工作頻率，具有穩(wěn)定可靠、恒功率運(yùn)行、消除聲共振危害、限流保護(hù)功能 和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本發(fā)明的電路原理示意圖。
[0014] 其中：1.MCU;2.輸出信號(hào)取樣模塊；3.輸入信號(hào)取樣模塊；4.調(diào)光調(diào)色電路； 5.保護(hù)電路；6.負(fù)載LED燈；7.啟動(dòng)器J;8.EMI濾波器。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語"安裝"、"連 接"、"相連"應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是拆卸連接，或一體地連接；可以 是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以是通過中間媒介間接相連，可以是 兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本 發(fā)明的具體含義。
[0016] 請(qǐng)參見圖1，圖1所揭示的是一種無電解電容HID燈電子鎮(zhèn)流器的數(shù)字控制電路， 包括MCU1、MCUl供電取樣電路、功率調(diào)整倍壓電路、輸入信號(hào)取樣模塊3、輸出信號(hào)取樣模 塊2和啟輝電路，交流電源UIN給所述功率調(diào)整倍壓電路提供電能，所述MCUl供電取樣電 路的感應(yīng)線圈NV對(duì)應(yīng)所述功率調(diào)整倍壓電路的電感Ll和電感L2設(shè)置，所述MCUl供電取 樣電路根據(jù)所述感應(yīng)線圈NV產(chǎn)生的感應(yīng)電信號(hào)給所述MCUl提供電能和取樣信號(hào)； 所述功率調(diào)整倍壓電路中的開關(guān)Sl和開關(guān)S2未工作時(shí)，所述功率調(diào)整倍壓電路對(duì)交 流電源UIN進(jìn)行倍壓整流，并將倍壓整流電信號(hào)輸送給所述啟輝電路和負(fù)載HID燈6,所述 啟輝電路根據(jù)接收到的倍壓整流電信號(hào)點(diǎn)亮負(fù)載HID燈6 ; 負(fù)載HID燈6被點(diǎn)亮后，所述輸入信號(hào)取樣模塊3和所述輸出信號(hào)取樣模塊2分別用 于采集交流電源WN的輸入信號(hào)和輸送給負(fù)載HID燈6的輸出信號(hào)，所述輸入信號(hào)取樣模 塊3和所述輸出信號(hào)取樣模塊2分別對(duì)采集到的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)進(jìn)行處理并將處理后 的信息傳輸給所述MCU1，所述MCUl根據(jù)接收到的信息和取樣信號(hào)控制所述開關(guān)S