專利名稱：適用太陽能電源的放電燈管安定器的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型是關(guān)于一種放電燈管安定器，尤指一種可適用太陽能電源 且克服其電壓不穩(wěn)問題的放電燈管安定器。
背景技術(shù)：
按高壓氣體放電(HID)燈管的亮度是傳統(tǒng)齒素燈的3倍，耗電量則僅 為傳統(tǒng)卣素燈的50%，而HID燈管相較于傳統(tǒng)卣素燈的另一優(yōu)點在于使 用壽命的大幅延長，因HID燈管的使用壽命幾乎是傳統(tǒng)鹵素燈的10倍。 因此目前除廣泛地運用在車燈外，亦應用在大面積區(qū)域且需要高質(zhì)量的照 明，或針對能源效率、光源密度等特殊要求的場合。如體育館、道路、停 車場或巷道、室內(nèi)栽培場等。又HID燈管主要是利用高壓放電的原理將電壓提高至超過23,000伏 特以上，在燈管內(nèi)產(chǎn)生電弧并燃燒氮氣而發(fā)光。由于該等特性，故HID 燈管 一般須以高科技精密安定器驅(qū)動，也因此對于電源的穩(wěn)定度要求較 高。然而在能源拮據(jù)的今日，太陽能轉(zhuǎn)換電力的運用，被視為經(jīng)濟且環(huán)保 的理想替代能源，然而太陽能電池供應的電力不甚穩(wěn)定， 一般HID燈管 皆由市電AC11V/220V電源點亮，亦無法直接由太陽能電池的12V直流 電源供應。另一般HID燈管非常容易出現(xiàn)閃爍的現(xiàn)象，當啟動電流太大， 或燈管溫度過高時，將會縮短HID燈管的使用壽命；另一方面， 一般安 定器無論HID燈管正常運作與否，都會持續(xù)輸出，因此在HID燈管故障 或短路的狀態(tài)下，安定器的持續(xù)輸出會造成外圍組件的損壞。
發(fā)明內(nèi)容由上述可知，太陽能電池雖是環(huán)保經(jīng)濟的理想替代能源，但作為HID 燈管的電源，若未經(jīng)適當處理，則不僅效果不理想且將衍生影響使用壽命 及損壞外圍組件等問題，有待進一步檢討，并謀求可行的解決方案。因此，本實用新型主要目的在提供一種適用太陽能電源的放電燈管安 定器，其可輸出穩(wěn)定功率的電壓予燈管，且自動檢測燈管是否有故障或過 熱現(xiàn)象，確保外圍組件不受損壞，有效解決太陽能電池運用在驅(qū)動HID 燈管的種種問題。為達成前述目的采取的主要技術(shù)手段是令前述安定器包括有一交換式電源供應電路，其輸入端是與一太陽能電池連接，以便將太 陽能電池輸出的電力轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電源；一高壓點火器，是設于交換式電源供應電路的輸出端，以取得穩(wěn)定功 率的電壓，并轉(zhuǎn)換至特定的高電壓，用以點亮HID燈管；一檢測保護電路，是與交換式電源供應電路連接，用以實時檢測交換 式電源供應電路的輸出電流，判斷其是否過載，并可檢測HID燈管是否 故障或過熱；前述電路設計中，因太陽能電池電源經(jīng)過交換式電源供應電路轉(zhuǎn)換后 輸出功率恒定的電源，而可確保放電燈管的亮度穩(wěn)定；又如HID燈管故 障或發(fā)生過熱現(xiàn)象，即關(guān)閉交換式電源供應電路及高壓點火器，以避免長 期的高壓輸出對周邊組件造成損害。前述交換式電源供應電路至少由一輸入電^各、一變壓器、一輸出電路、 一功率晶體管及一脈寬調(diào)變控制器組成；其中該輸入電路、輸出電路分別連接至變壓器的一次側(cè)與二次側(cè)，該脈寬調(diào)變控制器則透過功率晶體管 控制輸入電路是否接通變壓器一次側(cè)。
前述檢測保護電路包括有一第一檢測單元，其輸入端由交換式電源供應電路的輸出電路上取得 其輸出電流，并與一設定的參考值進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果提供一信號予交換式電源供應電路；一第二檢測單元，其輸入端由交換式電源供應電路的輸出電路上取得 其輸出電壓，并與一設定的參考值進行比較，據(jù)以判斷HID燈管是否異 常(空接或故障)，并根據(jù)比較結(jié)果提供一信號予交換式電源供應電路。前述第一檢測單元是由一比較器及一光隔離器組成，比較器的一輸入 端是與交換式電源供應電路的輸出端連接，其輸出端則與光隔離器的輸入 端連接，光隔離器輸出端是連接至交換式電源供應電路的脈寬調(diào)變控制 器。前述第二檢測單元是由一分壓電路、 一稽納二極管、 一光隔離器及一 硅控整流器組成，分壓電路的一端是與交換式電源供應電路的輸出端連 接，其分壓節(jié)點則透過稽納二極管與光隔離器的輸入端連接，光隔離器輸 出端是透過硅控整流器連接至交換式電源供應電路的脈寬調(diào)變控制器。 由上述電路設計可以了解本實用新型至少具備下列優(yōu)點 1.由于本實用新型令太陽能電池電源經(jīng)過交換式電源供應電路轉(zhuǎn)換 后輸出功率恒定的電源，而能確保放電燈管的亮度穩(wěn)定。至高壓點火器的輸出電流，可在過載時關(guān)閉交換式電源供應電路，以提供 過電流保護，并延長HID燈管使用壽命。3.由于本實用新型在放電燈管故障或發(fā)生過熱現(xiàn)象，驅(qū)動放電燈管 點亮的安定器將被關(guān)閉，以避免長期的高壓輸出對周邊組件造成損害。

圖1:是本實用新型的詳細電路圖。
具體實施方式
有關(guān)本實用新型一較佳實施例的詳細電路圖，請參閱圖l所示，其包括一交換式電源供應電路10、 一高壓點火器20及一檢測保護電路30等 三大部分；其中該交換式電源供應電路10至少由一輸入電路11、 一變壓器12、 一輸 出電路13、 一功率晶體管14及一脈寬調(diào)變控制器15組成；其中該輸 入電路11的輸入端是與一太陽能電池圖中未示連接，又輸入電路ll、輸 出電路13分別連接至變壓器12的一次側(cè)與二次側(cè)，該脈寬調(diào)變控制器 15是以可調(diào)變脈寬的脈沖控制功率晶體管14的導通時間，以控制輸入電 路11是否接通變壓器12 —次側(cè)及接通時間，借此可在輸出電路13上感 應產(chǎn)生一穩(wěn)定功率的輸出電壓。特定的高電壓例如23,000伏特，以驅(qū)動HID燈管，該高壓點火器20主要是利用兩組驅(qū)動器2122驅(qū)動四組場效晶體管Q9 Q12,以轉(zhuǎn)換產(chǎn)生高電壓。由于前述交換式電源供應器10、高壓點火器20為已知裝置，容不進 一步詳述其工作原理。該4全測保護電路30至少包括一第一檢測單元31，是由一比較器311及一光隔離器312組成，比 較器311的一輸入端是與交換式電源供應電路10中輸出電路13的負輸出 端連接，其輸出端則與光隔離器312的輸入端連接，光隔離器312輸出端 是連接至交換式電源供應電路10的脈寬調(diào)變控制器15。借此可檢測交換 式電源供應電路10的輸出電流是否高于 一 設定值，若是則由光隔離器312 送出一信號給脈寬調(diào)變控制器15。一第二4企測單元32，是由一分壓電路321、 一稽納二極管322、 一光 隔離器323及一硅控整流器324組成，分壓電路312是由分壓電阻R38、 R43組成，其分壓電阻R38的一端是與輸出電路13的正輸出端連接，分 壓電阻R38、 R43的分壓節(jié)點則透過稽納二極管322與光隔離器323的輸 入端連接，光隔離器323輸出端是透過硅控整流器324連接至交換式電源 供應電路10的脈寬調(diào)變控制器15。意即當交換式電源供應電路10的輸 出電壓高于由分壓電路321、稽納二極管322設定的電壓值，即由光隔離
器323透過觸發(fā)硅控整流器324導通而送出一信號給脈寬調(diào)變控制器15。 由上述可知，該檢測保護電路3 0是以第 一 檢測單元31由交換式電源 供應電路10的輸出電路13上取得其輸出電流，并與一設定的參考值進行 比較，當輸出電流大于設定值，第一檢測單元31將送出一信號予交換式 電源供應電路IO將其關(guān)閉。又第二檢測單元3 2將利用檢測交換式電源供應電路10的輸出電壓以 判斷HID燈管是否異常空接或故障， 一旦發(fā)生前述異常狀況，即送出一 信號予脈寬調(diào)變控制器15，以關(guān)閉該交換式電源供應電路10。
權(quán)利要求1.一種適用太陽能電源的放電燈管安定器，其特征在于包括有一交換式電源供應電路，其輸入端是與一太陽能電池連接，以便將太陽能電池輸出的電力轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電源；一高壓點火器，是設于交換式電源供應電路的輸出端，以取得穩(wěn)定功率的電壓，并轉(zhuǎn)換至特定的高電壓，用以點亮HID燈管；一檢測保護電路，是與交換式電源供應電路連接，用以實時檢測交換式電源供應電路的輸出電流，判斷其是否過載，并可檢測HID燈管是否故障或過熱。
2. 如申請專利范圍第1項所述適用太陽能電源的放電燈管安定器， 其特征在于該交換式電源供應電路至少由一輸入電路、 一變壓器、 一輸 出電路、 一功率晶體管及一脈寬調(diào)變控制器組成；其中該輸入電路、輸出電路分別連接至變壓器的 一 次側(cè)與二次側(cè)，該脈寬調(diào)變控制器則透過功 率晶體管控制輸入電路是否接通變壓器 一 次側(cè)。
3. 如申請專利范圍第2項所述適用太陽能電源的放電燈管安定器， 其特征在于該檢測保護電路包括有一第 一檢測單元，其輸入端由交換式電源供應電路的輸出電路上取得 其輸出電流，并與一設定的參考值進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果提供一信號 予交換式電源供應電^各；一第二檢測單元，其輸入端由交換式電源供應電路的輸出電路上取得其輸出電壓，并與一設定的參考值進行比較，據(jù)以判斷HID燈管是否異 常，并根據(jù)比較結(jié)杲提供一信號予交換式電源供應電路。
4. 如申請專利范圍第3項所述適用太陽能電源的放電燈管安定器， 其特征在于該第一檢測單元是由一比較器及一光隔離器組成，比較器的 一輸入端是與交換式電源供應電路的負輸出端連接，其輸出端則與光隔離 器的輸入端連接，光隔離器輸出端是連接至交換式電源供應電路的脈寬調(diào) 變控制器；該第二檢測單元是由一分壓電路、 一稽納二極管、 一光隔離器及一硅 控整流器組成，分壓電路的一端是與交換式電源供應電路的輸出端連接， 其分壓節(jié)點則透過稽納二極管與光隔離器的輸入端連接，光隔離器輸出端 是透過硅控整流器連接至交換式電源供應電路的脈寬調(diào)變控制器。
專利摘要本實用新型是一種適用太陽能電源的放電燈管安定器，其包括一交換式電源供應電路、一高壓點火器及一檢測保護電路；其中，交換式電源供應電路是用以將太陽能電池輸出的電力轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電源，送至高壓點火器以點亮放電燈管；該檢測保護電路則在隨時檢測交換式電源供應電路輸出至高壓點火器的輸出電流，可在過載時關(guān)閉交換式電源供應電路；又因太陽能電池電源經(jīng)過交換式電源供應電路轉(zhuǎn)換后輸出功率恒定的電源，而確保放電燈管的亮度穩(wěn)定；且當放電燈管故障或發(fā)生過熱現(xiàn)象，驅(qū)動放電燈管點亮的安定器將被關(guān)閉，以避免長期的高壓輸出對周邊組件造成損害。
文檔編號H05B41/285GK201054851SQ200720071888
公開日2008年4月30日 申請日期2007年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月29日
發(fā)明者范振岳 申請人:范振岳