功率可調(diào)氙氣燈安定器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種功率可調(diào)氙氣燈安定器，設(shè)有橋式整流電路(3)、有源功率因數(shù)校正電路(4)、恒流降壓電路(5)、全橋逆變電路(6)、觸發(fā)器電路(7)、恒功率控制調(diào)節(jié)電路(8)、微處理機(jī)(9)和通訊電路(10)；微處理機(jī)(9)通過所述恒功率控制調(diào)節(jié)電路(8)控制所述恒流降壓電路(5)的輸出電流，使得所述恒流降壓電路(5)的輸出電流為符合所述外部控制指令的恒定值。本發(fā)明能通過遠(yuǎn)程控制方式調(diào)節(jié)氙氣燈安定器的輸出功率，以實(shí)現(xiàn)對(duì)氙氣燈的遠(yuǎn)程調(diào)光，并具有穩(wěn)定性好、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
功率可調(diào)扇氣燈安定器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明設(shè)及一種功率可調(diào)氣氣燈安定器。
【背景技術(shù)】
[0002] 照明耗電在每個(gè)國家的總發(fā)電量中占有不可忽視的比重。據(jù)權(quán)威組織統(tǒng)計(jì)，全世 界范圍內(nèi)的電力消耗中，進(jìn)入上世紀(jì)90年代，照明用電大約占總發(fā)電量的12%~14%。據(jù)統(tǒng) 計(jì)，我國照明耗電大體占全國總用電量的12%，并正W每年5%的速度增長。預(yù)計(jì)到2010年， 全國照明用電量將超過3000億千瓦時(shí)。隨著照明用電的不斷增加，電力投資要大量的增加， 不僅牽制著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而且還會(huì)造成資源的浪費(fèi)，同時(shí)會(huì)排放廢氣、塵埃和廢渣，對(duì) 環(huán)境造成污染。因此照明節(jié)電具有重要的意義，也成了各國政府及專業(yè)人員必須面對(duì)的棘 手問題。
[0003] 在照明領(lǐng)域中，高強(qiáng)度氣體放電化igh Intensity Discha巧e，HID)燈是用途比較 廣泛的節(jié)能型電光源。HID燈主要主要是指高壓隸燈、高壓鋼燈、金屬面化物燈和氣氣燈。其 中，氣氣燈(Xenon lamps)作為一種高強(qiáng)度氣體放電燈，具有效率高、燈管壽命長、色溫好和 聚光能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，成為綠色照明工程的首選產(chǎn)品。目前，氣氣燈主要用于體育場館、車站 碼頭、道路交通、建筑工地、賓館商場、工廠車間、庭院草坪、建筑物的泛光照明及影視舞臺(tái) 設(shè)備光源等領(lǐng)域。
[0004] 氣氣燈采用安定器代替電感鎮(zhèn)流器，體積和重量大大減小，在節(jié)約電能的同時(shí)又 提高了發(fā)光效率。但是現(xiàn)有的安定器往往只能輸出固定的功率，對(duì)于需要調(diào)節(jié)亮度的場合 無法適應(yīng)，浪費(fèi)了大量的電能。
[0005] 發(fā)展和推廣高效可調(diào)節(jié)輸出功率節(jié)能電子鎮(zhèn)流器、安定器，節(jié)約照明用電，對(duì)緩解 能源緊張和保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種功率可調(diào)氣氣燈安定器。
[0007] 解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
[000引一種功率可調(diào)氣氣燈安定器，其特征在于:所述的功率可調(diào)氣氣燈安定器設(shè)有橋 式整流電路、有源功率因數(shù)校正電路、恒流降壓電路、全橋逆變電路、觸發(fā)器電路、恒功率控 制調(diào)節(jié)電路、微處理機(jī)和通訊電路;所述橋式整流電路將輸入安定器的交流電轉(zhuǎn)換為脈動(dòng) 直流電并將該脈動(dòng)直流電輸出到所述有源功率因數(shù)校正電路，所述有源功率因數(shù)校正電路 控制所述脈動(dòng)直流電的電流波形跟隨其電壓波形，且所述有源功率因數(shù)校正電路通過所述 恒流降壓電路向全橋逆變電路輸出穩(wěn)壓直流電，所述全橋逆變電路將所述穩(wěn)壓直流電轉(zhuǎn)換 成交流方波，在安定器所接氣氣燈的啟動(dòng)階段，所述觸發(fā)器電路在所述交流方波的驅(qū)動(dòng)下 產(chǎn)生用于擊穿所述氣氣燈內(nèi)部高壓氣體的高壓脈沖，在所述安定器所接氣氣燈點(diǎn)亮后，所 述微處理機(jī)通過所述通訊電路接收外部控制指令，并且，所述微處理機(jī)通過所述恒功率控 制調(diào)節(jié)電路控制所述恒流降壓電路的輸出電流，使得所述恒流降壓電路的輸出電流為符合 所述外部控制指令的恒定值。
[0009] 作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述的全橋逆變電路連接在地端GNDF與所述有源功率因數(shù)校 正電路的輸出端VBUS之間，所述恒功率控制調(diào)節(jié)電路能夠受所述微處理機(jī)控制輸出用于調(diào) 節(jié)所述恒流降壓電路輸出電流的參考電壓Ureg;
[0010] 所述的恒流降壓電路為由續(xù)流二極管HF1、變壓器T2、M0S管Q4、采樣單元、濾波單 元和驅(qū)動(dòng)控制電路組成的改進(jìn)型BUCK變換器電路，其中，所述采樣單元由電阻R47和電容 C31組成，所述濾波單元由電容C13、二極管D5、電阻R18、電阻R22和電容C14組成，所述驅(qū)動(dòng) 控制電路由磁珠 Z1、電容C26、電阻R36、S極管Q9、電阻R35、電阻R44、電阻R46、電阻R52、電 容C35、電阻R66、電容C42、電阻R61、電容C36、運(yùn)算放大器U4、電容C40、電阻R62、電阻R59、電 阻R63、電阻R69、電阻R64、Ξ極管Q11、電阻R73、電阻R70、電阻C45、電容Ce 1、電阻R80、電阻 R77、電容C47、電阻R79、電阻R82、電容C53、型號(hào)為L6562D的電源忍片U6、電容C46、電阻R76、 電阻R78、電容C37、S極管Q10、電容C41、電阻R60和電阻R67組成；
[0011] 所述續(xù)流二極管HF1的陰極連接所述有源功率因數(shù)校正電路的輸出端VBUS、陽極 通過所述磁珠 Z1連接所述M0S管Q4的漏極，所述變壓器T2的原邊繞組一端連接所述M0S管Q4 的漏極、另一端接地端GNDF，所述M0S管Q4的源極通過所述電阻R47和電容C31組成的并聯(lián)支 路接地GND;.
[0012] 所述電容C13的一端連接所述有源功率因數(shù)校正電路的輸出端VBUS、另一端依次 通過所述電阻R18和電阻R22連接所述地端GNDF，所述二極管D5與所述電阻R18并聯(lián)，且所述 二極管D5的陽極與所述電阻R18和電阻R22的連接點(diǎn)相連，所述電容C14連接在所述地端 GNDF與所述有源功率因數(shù)校正電路的輸出端VBUS之間；
[0013] 所述變壓器T2的副邊繞組一端接地GND、另一端通過所述電阻R46連接所述電源忍 片U6的5號(hào)引腳;所述電容C26連接在所述M0S管Q4的漏極與源極之間，所述電阻R36連接在 所述M0S管Q4的柵極與源極之間，所述Ξ極管Q9的發(fā)射極一路連接所述M0S管Q4的柵極、另 一路通過所述電阻R35連接其基極，所述Ξ極管Q9的集電極分成Ξ路，第一路連接所述M0S 管Q4的源極，第二路依次通過所述電阻R52和電容C35接地GND，且所述電阻R52和電容C35的 連接點(diǎn)連接所述運(yùn)算放大器U4的反相輸入端，第Ξ路依次通過所述電阻R82和電容巧3接地 GND，且所述電阻R82和電容C53的連接點(diǎn)連接所述電源忍片U6的4號(hào)引腳;所述電阻C45的一 端接地GND、另一端作為用于接收所述微處理機(jī)所發(fā)出調(diào)壓控制信號(hào)的控制信號(hào)輸入端PG， 所述控制信號(hào)輸入端PG通過所述電阻R70連接所述Ξ極管Q11的基極，所述電阻R73連接在 所述Ξ極管Q11的基極與地GND之間，所述Ξ極管Q11的發(fā)射機(jī)接地GND、集電極連接所述電 阻R64的一端，所述電阻R64的另一端作為用于接收所述參考電壓化eg的參考電壓輸入端 reg，所述電阻R63和電阻R69組成的串聯(lián)電路連接在所述參考電壓輸入端reg與Ξ極管Q11 的發(fā)射極之間，所述參考電壓輸入端reg-路通過所述電阻R59連接所述電源忍片U6的2號(hào) 引腳、另一路通過所述電阻R62連接所述運(yùn)算放大器U4的同相輸入端，所述電容C40連接在 所述運(yùn)算放大器U4的同相輸入端與地GND之間，所述電容C36連接在所述運(yùn)算放大器U4的反 相輸入端與輸出端之間，所述運(yùn)算放大器U4的電源負(fù)極一路通過所述電阻R80接15V直流電 源、另一端通過所述電容Cel接地GND，所述運(yùn)算放大器U4的電源正極接地GND，所述運(yùn)算放 大器U4的輸出端通過所述電阻R61連接所述電源忍片U6的3號(hào)引腳，所述電阻R66和電容C42 組成的并聯(lián)支路連接在所述電源忍片U6的3號(hào)引腳與地GND之間；所述電源忍片U6的1號(hào)引 腳一路通過所述電容C47和電阻R79組成的并聯(lián)支路連接所述2號(hào)引腳、另一路通過所述電 阻R77接地GND，所述電源忍片U6的6號(hào)引腳接地GND、7號(hào)引腳通過所述電阻R44連接所述Ξ 極管Q9的基極;所述電阻R60的一端作為用于接收所述微處理機(jī)所發(fā)出關(guān)燈控制信號(hào)的控 制信號(hào)輸入端Shutdown!、另一端連接所述Ξ極管Q10的基極，所述電容C41和電阻R67組成的 并聯(lián)支路連接在所述Ξ極管Q10的基極與發(fā)射極之間，所述Ξ極管Q10的發(fā)射極接地GND、集 電極一路通過所述電容C37地GND、一路連接所述電源忍片U6的5號(hào)引腳、一路通過所述電阻 R76連接所述電源忍片U6的8號(hào)引腳，所述電源忍片U6的8號(hào)引腳一路通過所述電阻R78接 15V直流電源、另一路通過所述電容C46接地GND。
[0014] 作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述的恒功率控制調(diào)節(jié)電路由電阻Re 1、電阻Re2、電阻Re3、電 阻Re4、電阻Re5、電阻Re6、電阻Re7、電阻Re8、電阻Re9、電阻RelO、電阻Rell、電阻Rel2、S極 管Qel、^極管Qe2、^極管Qe3、^極管Qe4、^極管Qe5、^極管Qe6、電阻Rol、電阻Ro2、電阻 Ro3、電阻Ro4、電阻Ro5和電阻Ro6組成；
[0015] 所述電阻Rol、電阻Ro2、電阻Ro3、電阻Ro4、電阻Ro5和電阻Ro6的一端分別作為用 于接收所述微處理機(jī)所發(fā)出調(diào)壓控制信號(hào)的控制信號(hào)輸入端TG1、控制信號(hào)輸入端TG2、控 制信號(hào)輸入端TG3、控制信號(hào)輸入端TG4、控制信號(hào)輸入端TG5和控制信號(hào)輸入端TG6,所述電 阻Rol的另一端分別連接所述Ξ極管Qel的基極和所述電阻Re7的一端，所述電阻Rol的另一 端分別連接所述Ξ極管Qel的基極和所述電阻Re7的一端，所述電阻Ro2的另一端分別連接 所述Ξ極管Qe2的基極和所述電阻Re8的一端，所述電阻Ro3的另一端分別連接所述Ξ極管 Qe3的基極和所述電阻Re9的一端，所述電阻Ro4的另一端分別連接所述Ξ極管Qe4的基極和 所述電阻RelO的一端，所述電阻Ro5的另一端分別連接所述Ξ極管Qe5的基極和所述電阻 Rell的一端，所述電阻Ro6的另一端分別連接所述Ξ極管Qe6的基極和所述電阻Rel2的一 端，所述Ξ極管Qel的發(fā)射極、所述電阻Re7的另一端、所述Ξ極管Qe2的發(fā)射極、所述電阻 Re8的另一端、所述Ξ極管Qe3的發(fā)射極、所述電阻Re9的另一端、所述Ξ極管Qe4的發(fā)射極、 所述電阻RelO的另一端、所述Ξ極管Qe5的發(fā)射極、所述電阻Rell的另一端、所述Ξ極管Qe6 的發(fā)射極和所述電阻Rel2的另一端均接所述地GND，所述電阻Rel的一端連接所述Ξ極管 Qel的集電極，所述電阻Re2的一端連接所述Ξ極管Qe2的集電極，所述電阻Re3的一端連接 所述Ξ極管Qe3的集電極，所述電阻Re4的一端連接所述Ξ極管Qe4的集電極，所述電阻Re5 的一端連接所述Ξ極管Qe5的集電極，所述電阻Re6的一端連接所述Ξ極管Qe6的集電極，所 述電阻Rel的另一端、電阻Re2的另一端、電阻Re3的另一端、電阻Re4的另一端、電阻Re5的另 一端和電阻Re6的另一端相連接并連接到所述恒流降壓電路的參考電壓輸入端reg;
[0016] 所述微處理機(jī)分別向所述控制信號(hào)輸入端PG、控制信號(hào)輸入端TG1、控制信號(hào)輸入 端TG2、控制信號(hào)輸入端TG3、控制信號(hào)輸入端TG4、控制信號(hào)輸入端TG5和控制信號(hào)輸入端 TG6輸出作為所述調(diào)壓控制信號(hào)的高低電平信號(hào)。
[0017] 為了能夠按照時(shí)鐘設(shè)定分時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)安定器的輸出功率，作為本發(fā)明的一種改 進(jìn)，所述的微處理機(jī)設(shè)置有多個(gè)工作時(shí)段并對(duì)應(yīng)于每一個(gè)所述工作時(shí)段設(shè)有一個(gè)預(yù)設(shè)輸出 功率，所述微處理機(jī)將實(shí)時(shí)時(shí)間所處于的工作時(shí)段作為當(dāng)前工作時(shí)段，所述微處理機(jī)通過 所述恒功率控制調(diào)節(jié)電路控制所述恒流降壓電路的輸出電流，使得所述安定器的輸出功率 達(dá)到所述當(dāng)前工作時(shí)段所對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)輸出功率。
[0018] 為了能夠根據(jù)安定器所處環(huán)境的光照強(qiáng)度變化來自動(dòng)點(diǎn)亮氣氣燈或調(diào)節(jié)氣氣燈 的輸出功率，作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述的功率可調(diào)氣氣燈安定器還設(shè)有用于感知安定 器所處環(huán)境光照強(qiáng)度的光照采集電路;所述光照采集電路連接所述微處理機(jī)，所述微處理 機(jī)設(shè)置有光照強(qiáng)度與安定器輸出功率的對(duì)應(yīng)規(guī)則，所述微處理機(jī)接收所述光照采集電路檢 測到的光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)，通過所述恒功率控制調(diào)節(jié)電路控制所述恒流降壓電路的輸出電流， 使得所述安定器的輸出功率達(dá)到所述光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)在所述對(duì)應(yīng)規(guī)則中所對(duì)應(yīng)的安定器輸 出功率。
[0019] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的功率可調(diào)氣氣燈安定器還設(shè)有用于所述 橋式整流電路的輸入電壓、輸入電流、有功功率、功率因數(shù)和電能的輸入測量電路，W及用 于測量所述安定器輸出電壓的輸出電壓采集電路、用于測量所述安定器輸出電流的輸出電 流采集電路和用于測量所述安定器內(nèi)部最高溫度的溫度采集電路;所述微處理機(jī)分別接收 所述輸入測量電路、輸出電壓采集電路、輸出電流采集電路和溫度采集電路采集到的數(shù)據(jù) 并進(jìn)行保存。
[0020] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的微處理機(jī)在所述安定器所接氣氣燈點(diǎn)亮 時(shí)持續(xù)測量安定器的用電量并將測量到的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。
[0021] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的通訊電路為無線通信電路，該無線通信 電路設(shè)有Wifi模塊和Zigbee模塊中的任意一種或多種;遠(yuǎn)程終端能夠通過所述通訊電路讀 取保存在所述微處理機(jī)中的數(shù)據(jù)。
[0022] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的功率可調(diào)氣氣燈安定器還設(shè)有輸入濾波 電路;市電電源通過所述輸入濾波電路輸入所述橋式整流電路。
[0023] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述穩(wěn)壓直流電的電壓穩(wěn)定為VI，所述交流方 波的幅值為VI、頻率為f，所述高壓脈沖的電壓峰值為V2,其中，VI為取值在310V至450V之間 的任一電壓值，f為取值在100化至300化之間的任一頻率值，V2為取值在lOkV至23kV之間的 任一電壓值。
[0024] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有W下有益效果：
[0025] 第一，本發(fā)明設(shè)有橋式整流電路、有源功率因數(shù)校正電路、恒流降壓電路、全橋逆 變電路、觸發(fā)器電路、恒功率控制調(diào)節(jié)電路、微處理機(jī)和通訊電路，微處理機(jī)通過所述恒功 率控制調(diào)節(jié)電路控制所述恒流降壓電路的輸出電流，使得所述恒流降壓電路的輸出電流為 符合所述外部控制指令的恒定值，因此，本發(fā)明能通過遠(yuǎn)程控制方式調(diào)節(jié)氣氣燈安定器的 輸出功率，W實(shí)現(xiàn)對(duì)氣氣燈的遠(yuǎn)程調(diào)光。
[0026] 第二，本發(fā)明所采用的恒流降壓電路的具體電路形式，其穩(wěn)定性好、可靠性高，因 此，本發(fā)明具有穩(wěn)定性好、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。
[0027] 第Ξ，本發(fā)明通過電路形式簡單的恒功率控制調(diào)節(jié)電路，能夠?qū)崿F(xiàn)氣氣燈安定器 輸出功率的可多級(jí)調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)同一氣氣燈的多級(jí)調(diào)光。
[0028] 第四，本發(fā)明能夠通過微處理機(jī)實(shí)現(xiàn)按照時(shí)鐘設(shè)定分時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)安定器的輸出功 率，在實(shí)現(xiàn)智慧燈光管理的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。
[0029] 第五，本發(fā)明通過光照采集電路感知安定器所處環(huán)境的光照強(qiáng)度變化，并根據(jù)該 光照強(qiáng)度的變化，自動(dòng)點(diǎn)亮氣氣燈或調(diào)節(jié)氣氣燈的輸出功率。
[0030] 第六，本發(fā)明能夠通過輸入測量電路、輸出電壓傳感器、輸出電流傳感器、溫度傳 感器在線實(shí)時(shí)監(jiān)測輸入輸出安定器的功率，了解調(diào)光前后氣氣燈的工作狀況，監(jiān)測安定器 和燈泡的工作狀態(tài)、健康狀態(tài)w及輸入、輸出安定器電能的效率。
[0031] 第屯，本發(fā)明能夠通過微處理器記錄歷史用電量，可供用戶了解安定器的使用時(shí) 間。
[0032] 第八，本發(fā)明的通訊電路能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無線遙控和線控，本發(fā)明用于辦公室、廠房、 路燈等照明時(shí)，可在需要的時(shí)候通過遙控系統(tǒng)降低光照強(qiáng)度，支持有線和無線通訊，能簡化 安裝的復(fù)雜程度，并可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和參數(shù)讀取。
【附圖說明】
[0033] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明：
[0034] 圖1為本發(fā)明氣氣燈安定器的電路原理框圖；
[0035] 圖2為本發(fā)明中輸入濾波電路1的電路原理圖；
[0036] 圖3為本發(fā)明中輸入測量電路2的電路原理圖；
[0037] 圖4為本發(fā)明中橋式整流電路3的電路原理圖；
[0038] 圖5為本發(fā)明中內(nèi)部供電降壓電路的電路原理圖；
[0039] 圖6為本發(fā)明中有源功率因數(shù)校正電路4的電路原理圖；
[0040] 圖7為本發(fā)明中全橋逆變電路6的電路原理圖；
[0041] 圖8為本發(fā)明中觸發(fā)器電路7的電路原理圖；
[0042] 圖9為本發(fā)明中恒流降壓電路5的拓?fù)浜唸D；
[0043] 圖10為本發(fā)明中恒流降壓電路5的電路原理圖；
[0044] 圖11為本發(fā)明中恒流降壓電路5的采樣電阻R47在氣氣燈安定器工作時(shí)的波形圖；
[0045] 圖12為本發(fā)明中恒功率控制調(diào)節(jié)電路8的電路原理圖；
[0046] 圖13為本發(fā)明中微處理機(jī)9的最小系統(tǒng)圖；
[0047] 圖14為本發(fā)明中TTL轉(zhuǎn)RS485電路的電路原理圖；
[0048] 圖15為本發(fā)明中輸出電壓采集電路的電路原理圖；
[0049] 圖16為本發(fā)明中輸出電流采集電路的電路原理圖；
[0050] 圖17為本發(fā)明中溫度采集電路的電路原理圖；
[0051] 圖18為本發(fā)明中光照采集電路的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0052] 如圖1至圖18所示，本發(fā)明的功率可調(diào)氣氣燈安定器，設(shè)有輸入濾波電路1、橋式整 流電路3、有源功率因數(shù)校正電路4、恒流降壓電路5、全橋逆變電路6、觸發(fā)器電路7、恒功率 控制調(diào)節(jié)電路8、微處理機(jī)9和通訊電路10。
[0053] 市電電源通過上述輸入濾波電路1輸入橋式整流電路3,橋式整流電路3將輸入安 定器的交流電轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)直流電并將該脈動(dòng)直流電輸出到有源功率因數(shù)校正電路4,有源 功率因數(shù)校正電路4控制脈動(dòng)直流電的電流波形跟隨其電壓波形，W減小安定器給電網(wǎng)帶 來的諧波干擾，且有源功率因數(shù)校正電路4通過恒流降壓電路5向全橋逆變電路6輸出電壓 穩(wěn)定為VI的穩(wěn)壓直流電，全橋逆變電路則尋穩(wěn)壓直流電轉(zhuǎn)換成幅值為VI、頻率為f的交流方 波，W避免氣氣燈的音頻諧振;在安定器所接氣氣燈的啟動(dòng)階段，觸發(fā)器電路7在交流方波 的驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生用于擊穿氣氣燈內(nèi)部高壓氣體的、電壓峰值為V2的高壓脈沖，W點(diǎn)亮氣氣燈， 其中，VI為取值在310V至450V之間的任一電壓值，f為取值在100化至300化之間的任一頻率 值，V2為取值在1 OkV至23kV之間的任一電壓值，該V2的取值由氣氣燈是否需要熱啟動(dòng)、觸發(fā) 器電路7的脈沖變壓器電壓轉(zhuǎn)換比決定;在安定器所接氣氣燈點(diǎn)亮后，微處理機(jī)9通過通訊 電路10接收外部控制指令，并且，微處理機(jī)9通過恒功率控制調(diào)節(jié)電路8控制恒流降壓電路5 的輸出電流，使得恒流降壓電路5的輸出電流為符合外部控制指令的恒定值，W調(diào)節(jié)氣氣燈 的輸出功率大小。
[0054] 參見圖2,上述輸入濾波電路1采用的EMI濾波器，是一種雙向?yàn)V波器，由電容和電 感構(gòu)成的低通濾波器，既能抑制從交流電源線上引入的外部電磁干擾，還可W避免本身設(shè) 備向外部發(fā)出噪聲干擾。輸入干擾分為差模干擾和共模干擾，在線路中的傳導(dǎo)干擾信號(hào)，均 可用差模和共模信號(hào)來表示。差模干擾是火線與零線之間產(chǎn)生的干擾，共模干擾是火線或 零線與地線之間產(chǎn)生的干擾。抑制差模干擾信號(hào)和共模干擾信號(hào)普遍有效的方法就是在輸 入電路中加裝電磁干擾濾波器。EMI濾波器的電路結(jié)構(gòu)包括共模扼流圈(共模電感)T3,差模 電容CXUCX2和共模電容Crl、Cr2。共模扼流圈是在一個(gè)磁環(huán)（閉磁路）的上下兩個(gè)半環(huán)上， 分別繞制相同應(yīng)數(shù)但繞向相反的線圈。兩個(gè)線圈的磁通方向一致，共模干擾出現(xiàn)時(shí)，總電感 迅速增大產(chǎn)生很大的感抗，從而可W抑制共模干擾，而對(duì)差模干擾不起作用。為了更好地抑 制共模噪聲。
[0055] 參見圖4,上述橋式整流電路3由四個(gè)整流二極管組成，橋式整流器是利用二極管 的單向?qū)ㄐ赃M(jìn)行整流的最常用的電路，常用來將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姟?br>[0056] 參見圖5,本發(fā)明功率可調(diào)氣氣燈安定器中各個(gè)單元電路元器件的供電由內(nèi)部供 電降壓電路提供，其采用的忍片為意法半導(dǎo)體有限公司的VIPER12,具有固定60kHz的開關(guān) 頻率，忍片的電源電壓范圍很寬（9V-38V):具有電流控制型P麗調(diào)制器;具有滯后特性的欠 壓、過壓、過流及過熱保護(hù)功能等。該電路反饋回路采用15V的穩(wěn)壓管作為反饋元件，故輸出 電壓約為15v，本降壓電路有兩路輸出，一路為不帶隔離輸出，輸出反饋直接從不帶隔離端 采樣，另一路為隔離輸出，為全橋逆變電路供電，隔離輸出端電壓與非隔離端基本一致。
[0057] 參見圖6,上述有源功率因數(shù)校正電路4采用ST公司的L6562控制忍片來實(shí)現(xiàn)基于 Boost變換器的臨界導(dǎo)通模式功率因數(shù)校正電路，其具體電路如圖6所示。該電路由升壓變 壓器T1、M0S管93(5了？11^0)、高頻續(xù)流二極管04(]\11]1?460)和輸出電容(：15、4?。巧空制忍片 L6562等構(gòu)成升壓變換雙閉環(huán)控制的APFC的主電路。316、1?21、1?25、1?2、1?41組成的分壓電路 為外環(huán)，其電壓信號(hào)反饋到L6562的內(nèi)置誤差放大器的反向輸入端（1腳），R23、R26、R33、R42 組成的分壓電路為內(nèi)環(huán)，與L6562的內(nèi)部乘法器(3腳)相連接，L6562控制器產(chǎn)生方波脈沖控 制M0S的開斷。當(dāng)Q3管導(dǎo)通時(shí)，續(xù)流二極管D6反偏，整流后電流通過升壓電感T1、M0S管Q3、采 樣電阻形成回路，升壓電感電流PI線性增加，升壓電感T1儲(chǔ)能，當(dāng)電感電流達(dá)到峰值電流 PKI時(shí)，M0S管Q3關(guān)斷，由于電感電流不能突變，它所產(chǎn)生的感應(yīng)電勢阻止電流減小，電勢的 極性相反，續(xù)流二極管D4導(dǎo)通，電感中儲(chǔ)存的能量通過D4流入電容C15提供給負(fù)載，升壓電 感上的電流線性減小，直到減小到0,當(dāng)零電流檢測器化6562的5腳)檢測到電流為加寸，控制 M0S管Q3的開通。使升壓電感的電流從0開始線性增加，又開始了一個(gè)新的開關(guān)周期。當(dāng)電路 正常工作時(shí)，輸出400V穩(wěn)定的直流電壓。
[0058] 參見圖7,上述全橋逆變電路6的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就采用低頻全橋逆變電路。逆變?nèi)唐?IRS2453D是IR公司推出的大功率M0S管和IGBT專用全橋驅(qū)動(dòng)集成電路，將"555"定時(shí)器和一 個(gè)600V的全橋柵極驅(qū)動(dòng)集成在一起，可W通過外部的電阻TR、電容TC設(shè)定柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的 頻率。采用IR專有的HVIC技術(shù)制造，具有2V欠壓閉鎖滯后功能，能實(shí)現(xiàn)更高可靠的鎮(zhèn)流器電 路，防止在瞬變反映時(shí)出現(xiàn)不必要的關(guān)斷;設(shè)有欠壓閉鎖電路，可確保高端浮動(dòng)電壓能夠正 確地切換高端柵極驅(qū)動(dòng)器輸出，保護(hù)外部MOS管，lys的死區(qū)時(shí)間，有效避免上下管短路導(dǎo) 通。其全橋逆變電路如圖7所示。其內(nèi)部是"555"定時(shí)器，通過設(shè)定TR、TC的值確定柵極驅(qū)動(dòng) 信號(hào)的頻率f，滿足
[0化9]
[0060] 本實(shí)施例的安定器功率適中，取電容TC=10nF，電阻ΤΚ = 560ΚΩ，根據(jù)上式計(jì)算， 頻率為123Hz左右，實(shí)測頻率為12甜Ζ。
[0061] 參見圖8,上述觸發(fā)器電路7由于用于氣氣燈，而氣氣燈作為一種高壓氣體放電燈， 在啟動(dòng)時(shí)需要一個(gè)高壓脈沖觸發(fā)，使得燈管內(nèi)的氣體擊穿放電，該高壓脈沖的電壓高低W 及脈沖寬度的要求主要取決于燈的燈管內(nèi)氣壓大小和電極間距離長短、溫度等因素。該電 壓應(yīng)當(dāng)不低于燈的最低啟動(dòng)電壓。同時(shí)，該電壓也不能太高，點(diǎn)火電壓太高一方面會(huì)增加對(duì) 陰極的瓣射，影響燈的壽命。另一方面也會(huì)對(duì)電路其它器件的可靠性造成影響。一般氣氣燈 冷態(tài)點(diǎn)火電壓的幅值為3kV~5kV，脈沖寬度維持在化S。
[0062] 觸發(fā)器電路如圖8所示。其中關(guān)鍵元件是觸發(fā)管CAS02X-68和升壓變壓器，設(shè)計(jì)的 升壓變壓器的升壓比為30，一次繞組為5應(yīng)，二次繞組為150應(yīng)，用邸33磁忍，用Φ 0.4漆包線 雙股并繞。當(dāng)驅(qū)動(dòng)器IRS2453D產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)輸出，位于Η橋?qū)蔷€上的一對(duì)M0SFET(Q2和Q7為一 對(duì)，Q1和Q8為一對(duì))導(dǎo)通時(shí)，放電管tvsl擊穿，電流流過T4一次繞組W1，在二次繞組W2上感應(yīng) lOkV~14kV的高壓脈沖對(duì)氣氣燈點(diǎn)火，一旦氣氣燈被點(diǎn)燃，tvsl兩端電壓低于其擊穿電壓， 從而使放電管截止，電流僅通過T4的W2繞組和氣氣燈。氣氣燈完成點(diǎn)火后，點(diǎn)火電路失效， 在正常工作期間，T4的二次電感線圈對(duì)氣氣燈起鎮(zhèn)流作用。
[0063] 參見圖10,上述全橋逆變電路6連接在地端GNDF與有源功率因數(shù)校正電路4的輸出 端VBUS之間，恒功率控制調(diào)節(jié)電路8能夠受微處理機(jī)9控制輸出用于調(diào)節(jié)恒流降壓電路5輸 出電流的參考電壓化eg。上述恒流降壓電路5為由續(xù)流二極管HF1、變壓器T2、M0S管Q4、采樣 單元、濾波單元和驅(qū)動(dòng)控制電路組成的改進(jìn)型腳CK變換器電路，其中，采樣單元由電阻R47 和電容C31組成，濾波單元與全橋逆變電路6共用，其由電容C13、二極管D5、電阻R18、電阻 R22和電容C14組成，驅(qū)動(dòng)控制電路由磁珠 Z1、電容C26、電阻R36、S極管Q9、電阻R35、電阻 R44、電阻R46、電阻R52、電容C35、電阻R66、電容C42、電阻R61、電容C36、運(yùn)算放大器U4、電容 C40、電阻R62、電阻R59、電阻R63、電阻R69、電阻R64、S極管Q11、電阻R73、電阻R70、電阻 C45、電容Cel、電阻R80、電阻R77、電容C47、電阻R79、電阻R82、電容C53、型號(hào)為L6562D的電 源忍片U6、電容C46、電阻R76、電阻R78、電容C37、S極管Q10、電容C41、電阻R60和電阻R67組 成;續(xù)流二極管HF1的陰極連接有源功率因數(shù)校正電路4的輸出端VBUS、陽極通過磁珠 Z1連 接M0S管Q4的漏極，變壓器T2的原邊繞組一端連接M0S管Q4的漏極、另一端接地端GNDF，M0S 管Q4的源極通過電阻R47和電容C31組成的并聯(lián)支路接地GND;電容Cl3的一端連接有源功率 因數(shù)校正電路4的輸出端VBUS、另一端依次通過電阻R18和電阻R22連接地端GNDF，二極管D5 與電阻R18并聯(lián)，且二極管D5的陽極與電阻R18和電阻R22的連接點(diǎn)相連，電容C14連接在地 端GNDF與有源功率因數(shù)校正電路4的輸出端VBUS之間；變壓器T2的副邊繞組一端接地GND、 另一端通過電阻R46連接電源忍片U6的5號(hào)引腳；電容C26連接在MOS管Q4的漏極與源極之 間，電阻R36連接在M0S管Q4的柵極與源極之間，Ξ極管Q9的發(fā)射極一路連接M0S管Q4的柵 極、另一路通過電阻R35連接其基極，Ξ極管Q9的集電極分成Ξ路，第一路連接M0S管Q4的源 極，第二路依次通過電阻R52和電容C35接地GND，且電阻R52和電容C35的連接點(diǎn)連接運(yùn)算放 大器U4的反相輸入端，第Ξ路依次通過電阻R82和電容巧3接地GND，且電阻R82和電容巧3的 連接點(diǎn)連接電源忍片U6的4號(hào)引腳；電阻C45的一端接地GND、另一端作為用于接收微處理機(jī) 9所發(fā)出調(diào)壓控制信號(hào)的控制信號(hào)輸入端PG，控制信號(hào)輸入端PG通過電阻R70連接Ξ極管 Q11的基極，電阻R73連接在Ξ極管Q11的基極與地GND之間，Ξ極管Q11的發(fā)射機(jī)接地GND、集 電極連接電阻R64的一端，電阻R64的另一端作為用于接收參考電壓Ureg的參考電壓輸入端 reg，電阻R63和電阻R69組成的串聯(lián)電路連接在參考電壓輸入端reg與Ξ極管Q11的發(fā)射極 之間，參考電壓輸入端reg-路通過電阻R59連接電源忍片U6的2號(hào)引腳、另一路通過電阻 R62連接運(yùn)算放大器U4的同相輸入端，電容C40連接在運(yùn)算放大器U4的同相輸入端與地GND 之間，電容C36連接在運(yùn)算放大器U4的反相輸入端與輸出端之間，運(yùn)算放大器U4的電源負(fù)極 一路通過電阻R80接15V直流電源、另一端通過電容Cel接地GND，運(yùn)算放大器U4的電源正極 接地GND，運(yùn)算放大器U4的輸出端通過電阻R61連接電源忍片U6的3號(hào)引腳，電阻R66和電容 C42組成的并聯(lián)支路連接在電源忍片U6的3號(hào)引腳與地GND之間；電源忍片U6的1號(hào)引腳一路 通過電容C47和電阻R79組成的并聯(lián)支路連接2號(hào)引腳、另一路通過電阻R77接地GND，電源忍 片U6的6號(hào)引腳接地GND、7號(hào)引腳通過電阻R44連接Ξ極管Q9的基極；電阻R60的一端作為用 于接收微處理機(jī)9所發(fā)出關(guān)燈控制信號(hào)的控制信號(hào)輸入端化utdowm、另一端連接Ξ極管Q10 的基極，電容C41和電阻R67組成的并聯(lián)支路連接在Ξ極管Q10的基極與發(fā)射極之間，Ξ極管 Q10的發(fā)射極接地GND、集電極一路通過電容C37地GND、一路連接電源忍片U6的5號(hào)引腳、一 路通過電阻R76連接電源忍片U6的8號(hào)引腳，電源忍片U6的8號(hào)引腳一路通過電阻R78接15V 直流電源、另一路通過電容C46接地GND。
[0064] 參見圖12，上述恒功率控制調(diào)節(jié)電路8由電阻Re 1、電阻Re2、電阻Re3、電阻Re4、電 阻Re5、電阻Re6、電阻Re7、電阻Re8、電阻Re9、電阻RelO、電阻Rell、電阻Rel2、S極管Qel、S 極管Qe2、S極管Qe3、S極管Qe4、S極管Qe5、S極管Qe6、電阻Rol、電阻Ro2、電阻Ro3、電阻 Ro4、電阻Ro5和電阻Ro6組成；電阻Rol、電阻Ro2、電阻Ro3、電阻Ro4、電阻Ro5和電阻Ro6的一 端分別作為用于接收微處理機(jī)9所發(fā)出調(diào)壓控制信號(hào)的控制信號(hào)輸入端TG1、控制信號(hào)輸入 端TG2、控制信號(hào)輸入端TG3、控制信號(hào)輸入端TG4、控制信號(hào)輸入端TG5和控制信號(hào)輸入端 TG6,電阻Rol的另一端分別連接Ξ極管Qel的基極和電阻Re7的一端，電阻Rol的另一端分別 連接Ξ極管Qel的基極和電阻Re7的一端，電阻Ro2的另一端分別連接Ξ極管Qe2的基極和電 阻Re8的一端，電阻Ro3的另一端分別連接Ξ極管Qe3的基極和電阻Re9的一端，電阻Ro4的另 一端分別連接Ξ極管Qe4的基極和電阻RelO的一端，電阻Ro5的另一端分別連接Ξ極管Qe5 的基極和電阻Rell的一端，電阻Ro6的另一端分別連接Ξ極管Qe6的基極和電阻Rel2的一 端，Ξ極管Qel的發(fā)射極、電阻Re7的另一端、Ξ極管Qe2的發(fā)射極、電阻Re8的另一端、Ξ極管 Qe3的發(fā)射極、電阻Re9的另一端、Ξ極管Qe4的發(fā)射極、電阻RelO的另一端、Ξ極管Qe5的發(fā) 射極、電阻Rell的另一端、Ξ極管Qe6的發(fā)射極和電阻Rel2的另一端均接地GND，電阻Rel的 一端連接Ξ極管Qel的集電極，電阻Re2的一端連接Ξ極管Qe2的集電極，電阻Re3的一端連 接Ξ極管Qe3的集電極，電阻Re4的一端連接Ξ極管Qe4的集電極，電阻Re5的一端連接Ξ極 管Qe5的集電極，電阻Re6的一端連接Ξ極管Qe6的集電極，電阻Rel的另一端、電阻Re2的另 一端、電阻Re3的另一端、電阻Re4的另一端、電阻Re5的另一端和電阻Re6的另一端相連接并 連接到恒流降壓電路5的參考電壓輸入端reg;微處理機(jī)9分別向控制信號(hào)輸入端PG、控制信 號(hào)輸入端TG1、控制信號(hào)輸入端TG2、控制信號(hào)輸入端TG3、控制信號(hào)輸入端TG4、控制信號(hào)輸 入端TG5和控制信號(hào)輸入端TG6輸出作為調(diào)壓控制信號(hào)的高低電平信號(hào)。
[0065] 上述恒流降壓電路5和恒功率控制調(diào)節(jié)電路8的工作原理如下：
[0066] 上述恒流降壓電路5采用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是改進(jìn)型的BUCK變換器，其電路簡圖如圖9所 述，上述變壓器T2對(duì)應(yīng)于圖9中的電感L2，上述由電容C13、二極管D5、電阻R18、電阻R22和電 容C14組成的濾波單元對(duì)應(yīng)于圖9中的濾波電容C2，上述M0S管Q4對(duì)應(yīng)于圖9中的M0S管Q1，上 述續(xù)流二極管HF1對(duì)應(yīng)于圖9中的續(xù)流二極管D1，上述由電阻R47和電容C31組成的采樣單元 對(duì)應(yīng)于圖9的采樣器件Rs。該恒流降壓電路5與傳統(tǒng)的BUCK電路不同之處在于M0S管Q4放在 靠近電路負(fù)極的低端，從而省略隔離型的驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路簡單，且穩(wěn)定工作時(shí)電路為恒 流輸出，負(fù)載處于斷路狀態(tài)（啟動(dòng)時(shí)氣氣燈相當(dāng)于斷路)時(shí)電路輸出電壓為Ui，故而在啟動(dòng) 時(shí)能夠?yàn)辄c(diǎn)火電路提供310~450v(本實(shí)施例中為400V)的啟動(dòng)電壓。
[0067] 上述型號(hào)為L6562D的電源忍片U6的工作方式概括來說即將采樣電阻R47兩端的電 壓化，與參考電壓化eg進(jìn)行比較，從而確定一個(gè)周期內(nèi)何時(shí)關(guān)斷M0S管Q4的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，達(dá)到 控制BUCK電路電流的目的化壓恒定，控制電流即控制了功率），而元算放大器U4的作用就 是輔助設(shè)定參考電壓化eg,具體控制方式如下：
[0068] 上述采樣電阻R47的波形如圖11所示，其波形為帶間隔的Ξ角波，電源忍片U6的3 號(hào)引腳輸入的信號(hào)大小決定了 Ξ角波的幅值，而電源忍片U6的4號(hào)引腳即乘法器輸入端的 輸入信號(hào)由采樣電阻R47電流信號(hào)和參考電壓輸入端reg輸入的參考電壓化eg兩部分組成， 運(yùn)兩個(gè)信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大器U4進(jìn)行差分運(yùn)算后再經(jīng)衰減從電源忍片U6的3號(hào)引腳輸入到電源 忍片U6內(nèi)部的乘法器，采樣電阻R47的電壓信號(hào)化既是乘法器控制信號(hào)的輸入信號(hào)的一部 分，又受電源忍片U6輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的控制，在參考電壓化eg增大時(shí)，元算放大器U4的輸出即 電源忍片U6的3號(hào)引腳輸入信號(hào)增大，Ξ角波幅值增大、電流增大，運(yùn)算放大器U4的輸入信 號(hào)化增大，故運(yùn)算放大器U4兩個(gè)輸入信號(hào)的差模減小，進(jìn)而使得運(yùn)算放大器U4的輸出即電 源忍片U6的3號(hào)引腳輸入信號(hào)減小，如此構(gòu)成一個(gè)W化為負(fù)反饋信號(hào)的回路，使得恒流降壓 電路5能夠穩(wěn)定工作。
[0069] 如上面所述，改變參考電壓輸入端reg輸入的參考電壓化eg的大小，即能改變整個(gè) 恒流降壓電路5的輸出電流，也就改變了氣氣燈安定器的輸出功率，為可靠性考慮，本發(fā)明 采用了如圖12所示的上述恒功率控制調(diào)節(jié)電路8，PG、TG1至TG6為與微處理機(jī)9的10端口相 連的控制信號(hào)輸入端，改變對(duì)應(yīng)10的電平狀態(tài)組合，即能改變參考電壓化eg的大小，從而改 變氣氣燈安定器的輸出功率大小。
[0070] 參見圖13,上述微處理機(jī)9選用的微處理機(jī)型號(hào)為Stm8sl05c6t6(也可W是其它任 何能滿足本發(fā)明設(shè)計(jì)要求的微處理機(jī)），其特點(diǎn)：2.95到5.5V工作電壓，靈活的時(shí)鐘控制，4 個(gè)主時(shí)鐘源，低功率晶體振蕩器，外部時(shí)鐘輸入，用戶可調(diào)整的內(nèi)部16MHz RC，內(nèi)部低功耗 128k化RC，帶有時(shí)鐘監(jiān)控的時(shí)鐘安全保障系統(tǒng)，低功耗模式(等待、活躍停機(jī)、停機(jī)），外設(shè) 的時(shí)鐘可單獨(dú)關(guān)閉，永遠(yuǎn)打開的低功耗上電和掉電復(fù)位等。本實(shí)施例選用的微處理機(jī)的最 小系統(tǒng)電路如圖13所示，主要包括SWIM下載電路，復(fù)位電路，時(shí)鐘電路等。
[0071] 參見圖14,上述通訊電路10首先將微處理機(jī)的TTL串口轉(zhuǎn)換成RS485，wifi模塊和 zigbee模塊也轉(zhuǎn)換成RS485連接在同一個(gè)485總線上。
[0072] 本發(fā)明選擇的wifi模塊為EMW3280高速率出口 wifi透傳模塊，模塊采用了業(yè)界最 新的高性能射頻忍片組，并集成了TCP/IP協(xié)議找和WIF巧E動(dòng)，利用它可W輕松實(shí)現(xiàn)串口設(shè) 備的無線通訊，節(jié)省開發(fā)時(shí)間。而且，該模塊可W方便實(shí)現(xiàn)串口設(shè)備的無線數(shù)據(jù)傳輸，并且 可W支持WIFI的WEP/WAP/WAP2加密，可廣泛用于嵌入式設(shè)備與PC之間，或者多個(gè)嵌入式設(shè) 備之間的無線通訊。
[0073] 本發(fā)明選擇的zigbee模塊為TI公司的CC2530為核屯、的zigbee模塊，模塊具備接力 傳輸功能，多個(gè)安定器的Zigbee模塊可組成一個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)，所有安定器的zigbee都是從 機(jī)，另有一個(gè)獨(dú)立的Zigbee作為主機(jī)與整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通訊，每個(gè)從機(jī)都是一個(gè)中繼站，Zigbee主 機(jī)發(fā)送的指令可通過接力傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)每個(gè)Zigbee從機(jī)，因而通過主機(jī)發(fā)送指 令，可控制整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的安定器。
[0074] 為了能夠按照時(shí)鐘設(shè)定分時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)安定器的輸出功率，作為本發(fā)明的一種改 進(jìn)，上述微處理機(jī)9設(shè)置有多個(gè)工作時(shí)段并對(duì)應(yīng)于每一個(gè)工作時(shí)段設(shè)有一個(gè)預(yù)設(shè)輸出功率， 微處理機(jī)則尋實(shí)時(shí)時(shí)間所處于的工作時(shí)段作為當(dāng)前工作時(shí)段，微處理機(jī)9通過恒功率控制調(diào) 節(jié)電路8控制恒流降壓電路5的輸出電流，使得安定器的輸出功率達(dá)到當(dāng)前工作時(shí)段所對(duì)應(yīng) 的預(yù)設(shè)輸出功率。
[0075] 參見圖18,為了能夠根據(jù)安定器所處環(huán)境的光照強(qiáng)度變化來自動(dòng)點(diǎn)亮氣氣燈或調(diào) 節(jié)氣氣燈的輸出功率，作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，上述功率可調(diào)氣氣燈安定器還設(shè)有用于感 知安定器所處環(huán)境光照強(qiáng)度的光照采集電路;光照采集電路連接微處理機(jī)9,微處理機(jī)9設(shè) 置有光照強(qiáng)度與安定器輸出功率的對(duì)應(yīng)規(guī)則，微處理機(jī)9接收光照采集電路檢測到的光照 強(qiáng)度數(shù)據(jù)，通過恒功率控制調(diào)節(jié)電路8控制恒流降壓電路5的輸出電流，使得安定器的輸出 功率達(dá)到光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)在對(duì)應(yīng)規(guī)則中所對(duì)應(yīng)的安定器輸出功率。
[0076] 參見圖3、圖15、圖16和圖17,本發(fā)明的功率可調(diào)氣氣燈安定器還設(shè)有用于橋式整 流電路3的輸入電壓、輸入電流、有功功率、功率因數(shù)和電能的輸入測量電路2, W及用于測 量安定器輸出電壓的輸出電壓采集電路、用于測量安定器輸出電流的輸出電流采集電路和 用于測量安定器內(nèi)部最高溫度的溫度采集電路;微處理機(jī)9分別接收輸入測量電路2、輸出 電壓采集電路、輸出電流采集電路和溫度采集電路采集到的數(shù)據(jù)并進(jìn)行保存。
[0077] 其中，參見圖3,輸入測量電路采用的測量忍片是美國Cirrus Logic公司推出的帶 有串行接口的單相雙向功率/電能計(jì)量集成電路忍片cs5460a，測量方式為采樣電阻直接測 量，C巧460a與單片機(jī)的通訊使用adumHOl，該測量電路用于測量輸入端的輸入電壓、電流、 有功功率、功率因數(shù)和電能。
[0078] 參數(shù)測量電路由輸出電壓傳感器(傳感器為電阻）、輸出電流傳感器(霍爾傳感器- acs712)、溫度傳感器(dsl8b20)、光照傳感器(光敏電阻)組成，輸出電壓電流傳感器用于測 量安定器的輸出電壓、電流和功率，溫度傳感器用于測量內(nèi)部電路的最高溫度，光照傳感器 用于測量外部環(huán)境的光照強(qiáng)度，各傳感器的電路如圖15-18所示。
[0079] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，上述微處理機(jī)9在安定器所接氣氣燈點(diǎn)亮?xí)r持 續(xù)測量安定器的用電量并將測量到的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。
[0080] 本發(fā)明不局限于上述【具體實(shí)施方式】，根據(jù)上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識(shí) 和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下，本發(fā)明還可w做出其它多種形式 的等效修改、替換或變更，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。例如，上述所設(shè)及的功能傳感器 或集成忍片，包括但不盡然是說明書中所列的型號(hào)，任何同樣原理的傳感器或者集成電路， 均在實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)理念的保護(hù)范疇，特此說明。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種功率可調(diào)氙氣燈安定器，其特征在于:所述的功率可調(diào)氙氣燈安定器設(shè)有橋式 整流電路(3)、有源功率因數(shù)校正電路(4)、恒流降壓電路(5)、全橋逆變電路(6)、觸發(fā)器電 路(7)、恒功率控制調(diào)節(jié)電路(8)、微處理機(jī)(9)和通訊電路(10);所述橋式整流電路⑶將輸 入安定器的交流電轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)直流電并將該脈動(dòng)直流電輸出到所述有源功率因數(shù)校正電 路(4)，所述有源功率因數(shù)校正電路(4)控制所述脈動(dòng)直流電的電流波形跟隨其電壓波形， 且所述有源功率因數(shù)校正電路(4)通過所述恒流降壓電路(5)向全橋逆變電路(6)輸出穩(wěn)壓 直流電，所述全橋逆變電路(6)將所述穩(wěn)壓直流電轉(zhuǎn)換成交流方波，在安定器所接氙氣燈的 啟動(dòng)階段，所述觸發(fā)器電路(7)在所述交流方波的驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生用于擊穿所述氙氣燈內(nèi)部高 壓氣體的高壓脈沖，在所述安定器所接氙氣燈點(diǎn)亮后，所述微處理機(jī)(9)通過所述通訊電路 (10)接收外部控制指令，并且，所述微處理機(jī)(9)通過所述恒功率控制調(diào)節(jié)電路(8)控制所 述恒流降壓電路(5)的輸出電流，使得所述恒流降壓電路(5)的輸出電流為符合所述外部控 制指令的恒定值。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率可調(diào)氙氣燈安定器，其特征在于：所述的全橋逆變電路 (6)連接在地端GNDF與所述有源功率因數(shù)校正電路(4)的輸出端VBUS之間，所述恒功率控制 調(diào)節(jié)電路(8)能夠受所述微處理機(jī)(9)控制輸出用于調(diào)節(jié)所述恒流降壓電路(5)輸出電流的 參考電壓Ureg; 所述的恒流降壓電路(5)為由續(xù)流二極管HF1、變壓器T2、MOS管Q4、采樣單元、濾波單元 和驅(qū)動(dòng)控制電路組成的改進(jìn)型BUCK變換器電路，其中，所述采樣單元由電阻R47和電容C31 組成，所述濾波單元由電容C13、二極管D5、電阻R18、電阻R22和電容C14組成，所述驅(qū)動(dòng)控制 電路由磁珠 Z1、電容C26、電阻R36、三極管Q9、電阻R35、電阻R44、電阻R46、電阻R52、電容 C35、電阻R66、電容C42、電阻R61、電容C36、運(yùn)算放大器U4、電容C40、電阻R62、電阻R59、電阻 R63、電阻R69、電阻R64、三極管Q11、電阻R73、電阻R70、電阻C45、電容Cel、電阻R80、電阻 R77、電容C47、電阻R79、電阻R82、電容C53、型號(hào)為L6562D的電源芯片U6、電容C46、電阻R76、 電阻R78、電容C37、三極管Q10、電容C41、電阻R60和電阻R67組成； 所述續(xù)流二極管HF1的陰極連接所述有源功率因數(shù)校正電路(4)的輸出端VBUS、陽極通 過所述磁珠 Z1連接所述MOS管Q4的漏極，所述變壓器T2的原邊繞組一端連接所述MOS管Q4的 漏極、另一端接地端GNDF，所述MOS管Q4的源極通過所述電阻R47和電容C31組成的并聯(lián)支路 接地GND;. 所述電容C13的一端連接所述有源功率因數(shù)校正電路(4)的輸出端VBUS、另一端依次通 過所述電阻R18和電阻R22連接所述地端GNDF，所述二極管D5與所述電阻R18并聯(lián)，且所述二 極管D5的陽極與所述電阻R18和電阻R22的連接點(diǎn)相連，所述電容C14連接在所述地端GNDF 與所述有源功率因數(shù)校正電路(4)的輸出端VBUS之間； 所述變壓器T2的副邊繞組一端接地GND、另一端通過所述電阻R46連接所述電源芯片U6 的5號(hào)引腳;所述電容C26連接在所述MOS管Q4的漏極與源極之間，所述電阻R36連接在所述 MOS管Q4的柵極與源極之間，所述三極管Q9的發(fā)射極一路連接所述MOS管Q4的柵極、另一路 通過所述電阻R35連接其基極，所述三極管Q9的集電極分成三路，第一路連接所述MOS管Q4 的源極，第二路依次通過所述電阻R52和電容C35接地GND，且所述電阻R52和電容C35的連接 點(diǎn)連接所述運(yùn)算放大器U4的反相輸入端，第三路依次通過所述電阻R82和電容C53接地GND， 且所述電阻R82和電容C53的連接點(diǎn)連接所述電源芯片U6的4號(hào)引腳;所述電阻C45的一端接 地GND、另一端作為用于接收所述微處理機(jī)(9)所發(fā)出調(diào)壓控制信號(hào)的控制信號(hào)輸入端PG， 所述控制信號(hào)輸入端PG通過所述電阻R70連接所述三極管Q11的基極，所述電阻R73連接在 所述三極管Q11的基極與地GND之間，所述三極管Q11的發(fā)射機(jī)接地GND、集電極連接所述電 阻R64的一端，所述電阻R64的另一端作為用于接收所述參考電壓Ureg的參考電壓輸入端 reg，所述電阻R63和電阻R69組成的串聯(lián)電路連接在所述參考電壓輸入端reg與三極管Q11 的發(fā)射極之間，所述參考電壓輸入端reg-路通過所述電阻R59連接所述電源芯片U6的2號(hào) 引腳、另一路通過所述電阻R62連接所述運(yùn)算放大器U4的同相輸入端，所述電容C40連接在 所述運(yùn)算放大器U4的同相輸入端與地GND之間，所述電容C36連接在所述運(yùn)算放大器U4的反 相輸入端與輸出端之間，所述運(yùn)算放大器U4的電源負(fù)極一路通過所述電阻R80接15V直流電 源、另一端通過所述電容Cel接地GND，所述運(yùn)算放大器U4的電源正極接地GND，所述運(yùn)算放 大器U4的輸出端通過所述電阻R61連接所述電源芯片U6的3號(hào)引腳，所述電阻R66和電容C42 組成的并聯(lián)支路連接在所述電源芯片U6的3號(hào)引腳與地GND之間；所述電源芯片U6的1號(hào)引 腳一路通過所述電容C47和電阻R79組成的并聯(lián)支路連接所述2號(hào)引腳、另一路通過所述電 阻R77接地GND，所述電源芯片U6的6號(hào)引腳接地GND、7號(hào)引腳通過所述電阻R44連接所述三 極管Q9的基極;所述電阻R60的一端作為用于接收所述微處理機(jī)(9)所發(fā)出關(guān)燈控制信號(hào)的 控制信號(hào)輸入端Shutdowm、另一端連接所述三極管Q10的基極，所述電容C41和電阻R67組成 的并聯(lián)支路連接在所述三極管Q10的基極與發(fā)射極之間，所述三極管Q10的發(fā)射極接地GND、 集電極一路通過所述電容C37地GND、一路連接所述電源芯片U6的5號(hào)引腳、一路通過所述電 阻R76連接所述電源芯片U6的8號(hào)引腳，所述電源芯片U6的8號(hào)引腳一路通過所述電阻R78接 15V直流電源、另一路通過所述電容C46接地GND。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率可調(diào)氙氣燈安定器，其特征在于:所述的恒功率控制調(diào)節(jié) 電路(8)由電阻Rel、電阻Re2、電阻Re3、電阻Re4、電阻Re5、電阻Re6、電阻Re7、電阻Re8、電阻 Re9、電阻RelO、電阻Rell、電阻Rel2、三極管Qel、三極管Qe2、三極管Qe3、三極管Qe4、三極管 Qe5、三極管Qe6、電阻Rol、電阻Ro2、電阻Ro3、電阻Ro4、電阻Ro5和電阻Ro6組成； 所述電阻Rol、電阻R〇2、電阻Ro3、電阻Ro4、電阻Ro5和電阻Ro6的一端分別作為用于接 收所述微處理機(jī)(9)所發(fā)出調(diào)壓控制信號(hào)的控制信號(hào)輸入端TG1、控制信號(hào)輸入端TG2、控制 信號(hào)輸入端TG3、控制信號(hào)輸入端TG4、控制信號(hào)輸入端TG5和控制信號(hào)輸入端TG6,所述電阻 Rol的另一端分別連接所述三極管Qel的基極和所述電阻Re7的一端，所述電阻Rol的另一端 分別連接所述三極管Qel的基極和所述電阻Re7的一端，所述電阻R 〇2的另一端分別連接所 述三極管Qe2的基極和所述電阻Re8的一端，所述電阻R〇3的另一端分別連接所述三極管Qe3 的基極和所述電阻Re9的一端，所述電阻R 〇4的另一端分別連接所述三極管Qe4的基極和所 述電阻RelO的一端，所述電阻R〇5的另一端分別連接所述三極管Qe5的基極和所述電阻Rell 的一端，所述電阻R〇6的另一端分別連接所述三極管Qe6的基極和所述電阻Rel2的一端，所 述三極管Qel的發(fā)射極、所述電阻Re7的另一端、所述三極管Qe2的發(fā)射極、所述電阻Re8的另 一端、所述三極管Qe3的發(fā)射極、所述電阻Re9的另一端、所述三極管Qe4的發(fā)射極、所述電阻 RelO的另一端、所述三極管Qe5的發(fā)射極、所述電阻Rell的另一端、所述三極管Qe6的發(fā)射極 和所述電阻Rel2的另一端均接所述地GND，所述電阻Rel的一端連接所述三極管Qel的集電 極，所述電阻Re2的一端連接所述三極管Qe2的集電極，所述電阻Re3的一端連接所述三極管 Qe3的集電極，所述電阻Re4的一端連接所述三極管Qe4的集電極，所述電阻Re5的一端連接 所述三極管Qe5的集電極，所述電阻Re6的一端連接所述三極管Qe6的集電極，所述電阻Rel 的另一端、電阻Re2的另一端、電阻Re3的另一端、電阻Re4的另一端、電阻Re5的另一端和電 阻Re6的另一端相連接并連接到所述恒流降壓電路(5)的參考電壓輸入端reg; 所述微處理機(jī)(9)分別向所述控制信號(hào)輸入端PG、控制信號(hào)輸入端TG1、控制信號(hào)輸入 端TG2、控制信號(hào)輸入端TG3、控制信號(hào)輸入端TG4、控制信號(hào)輸入端TG5和控制信號(hào)輸入端 TG6輸出作為所述調(diào)壓控制信號(hào)的高低電平信號(hào)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的功率可調(diào)氙氣燈安定器，其特征在于:所述的微 處理機(jī)(9)設(shè)置有多個(gè)工作時(shí)段并對(duì)應(yīng)于每一個(gè)所述工作時(shí)段設(shè)有一個(gè)預(yù)設(shè)輸出功率，所 述微處理機(jī)(9)將實(shí)時(shí)時(shí)間所處于的工作時(shí)段作為當(dāng)前工作時(shí)段，所述微處理機(jī)(9)通過所 述恒功率控制調(diào)節(jié)電路(8)控制所述恒流降壓電路(5)的輸出電流，使得所述安定器的輸出 功率達(dá)到所述當(dāng)前工作時(shí)段所對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)輸出功率。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的功率可調(diào)氙氣燈安定器，其特征在于:所述的功 率可調(diào)氙氣燈安定器還設(shè)有用于感知安定器所處環(huán)境光照強(qiáng)度的光照采集電路;所述光照 采集電路連接所述微處理機(jī)(9)，所述微處理機(jī)(9)設(shè)置有光照強(qiáng)度與安定器輸出功率的對(duì) 應(yīng)規(guī)則，所述微處理機(jī)(9)接收所述光照采集電路檢測到的光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)，通過所述恒功率 控制調(diào)節(jié)電路(8)控制所述恒流降壓電路(5)的輸出電流，使得所述安定器的輸出功率達(dá)到 所述光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)在所述對(duì)應(yīng)規(guī)則中所對(duì)應(yīng)的安定器輸出功率。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的功率可調(diào)氙氣燈安定器，其特征在于:所述的功 率可調(diào)氙氣燈安定器還設(shè)有用于所述橋式整流電路(3)的輸入電壓、輸入電流、有功功率、 功率因數(shù)和電能的輸入測量電路(2)，以及用于測量所述安定器輸出電壓的輸出電壓采集 電路、用于測量所述安定器輸出電流的輸出電流采集電路和用于測量所述安定器內(nèi)部最高 溫度的溫度采集電路;所述微處理機(jī)(9)分別接收所述輸入測量電路(2)、輸出電壓采集電 路、輸出電流采集電路和溫度采集電路采集到的數(shù)據(jù)并進(jìn)行保存。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的功率可調(diào)氙氣燈安定器，其特征在于:所述的微處理機(jī)(9)在 所述安定器所接氙氣燈點(diǎn)亮?xí)r持續(xù)測量安定器的用電量并將測量到的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。8. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的功率可調(diào)氙氣燈安定器，其特征在于:所述的通 訊電路(10)為無線通信電路，該無線通信電路設(shè)有Wifi模塊和Zigbee模塊中的任意一種或 多種;遠(yuǎn)程終端能夠通過所述通訊電路(10)讀取保存在所述微處理機(jī)(9)中的數(shù)據(jù)。9. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的功率可調(diào)氙氣燈安定器，其特征在于:所述的功 率可調(diào)氙氣燈安定器還設(shè)有輸入濾波電路（1);市電電源通過所述輸入濾波電路(1)輸入所 述橋式整流電路(3)。10. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的功率可調(diào)氙氣燈安定器，其特征在于:所述穩(wěn)壓 直流電的電壓穩(wěn)定為VI，所述交流方波的幅值為VI、頻率為f，所述高壓脈沖的電壓峰值為 V2,其中，VI為取值在310V至450V之間的任一電壓值，f為取值在100Hz至300Hz之間的任一 頻率值，V2為取值在1 OkV至23kV之間的任一電壓值。
【文檔編號(hào)】H05B41/36GK106061081SQ201610382523
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月1日
【發(fā)明人】鄭貴林, 賀凌昊
【申請人】鄭貴林