專利名稱：智能調(diào)光電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照明用電器，尤其是一種高強度氣體放電燈用智 能調(diào)光電子鎮(zhèn)流器。
技術(shù)背景目前，大功率高強度氣體放電燈用職能調(diào)光電子鎮(zhèn)流器的調(diào)光技 術(shù)有以下兩種(1) 變頻調(diào)光在半橋式電子鎮(zhèn)流器輸出的LC網(wǎng)絡(luò)中，限流電 感與燈管串聯(lián)，在電感值L 一定時，其阻抗Z=2 n fL，只要改變頻率f， 就可以改變阻抗Z的值，從而改變燈的電流，達到調(diào)整燈功率、改變 燈光的目的。改變頻率是通過改變驅(qū)動電路的輸出振蕩頻率實現(xiàn)的， 該頻率是由一個RC振蕩電路決定，改變R的阻值，就可改變驅(qū)動電路 的頻率。目前自動調(diào)光是通過單片機和軟件來控制R的阻值，從而控 制頻率來實現(xiàn)調(diào)光。目前變頻調(diào)光運用較多，其優(yōu)點在于電路比較簡單，易于軟件 自動控制，調(diào)光范圍也能滿足需要，但有如下缺點第一，變頻調(diào)光控制頻率較為精確，而對應(yīng)的燈功率控制很粗燥， 對于同型號、同廠家的不同燈管，由于各個燈管的特性不同，同樣的 控制頻率會出現(xiàn)比較大的輸出功率差別，有時可達40%的誤差。第二，當頻率變化時，輸出燈的功率會突變，產(chǎn)生閃爍現(xiàn)象，影 響燈管的使用壽命。(2) 相位調(diào)光燈功率是通過控制燈電壓與燈電流之間的相位 移實現(xiàn)。通過對工作頻率和驅(qū)動電路的調(diào)制，當電壓與電流同相位時， 輸出的燈功率最大，反之，輸出部分功率。相位調(diào)光的缺點在于增加了控制電路的復(fù)雜程度和成本，線路 的可靠性下降，同時，也不易于實施控制。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種能夠精確控制燈功率、適于各種高壓 氣體放電燈使用的智能調(diào)光電子鎮(zhèn)流器。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種智能調(diào)光電子鎮(zhèn)流器，包括 控制電路，控制電路的輸入端接收外部電路輸出的定時信號和功率設(shè)定信號，控制電路的輸出端通過RC振蕩電路與驅(qū)動電路的輸入端相 連，AC電源通過電源電路與驅(qū)動電路的輸入端相連，驅(qū)動電路的輸出 端與高壓氣體放電燈HID相連，采集放大電路采集高壓氣體放電燈HID 的實際電壓輸入至控制電路。本發(fā)明通過控制電路確定高壓氣體放電燈HID的基準電壓，使其 基準電壓與其功率成正比，通過采集電路采集高壓氣體放電燈HID的 實際電壓，控制電路將高壓氣體放電燈HID的實際電壓與其基準電壓 比較，輸出電信號至RC振蕩電路，通過調(diào)節(jié)RC振蕩電路的頻率來控 制高壓氣體放電燈HID的功率變化。本發(fā)明既便于精確控制高壓氣體 放電燈HID的功率，實現(xiàn)調(diào)光，又適于各種高壓氣體放電燈HID使用。


圖l是本發(fā)明的方框圖；圖2、 3分別是本發(fā)明的控制電路圖。
具體實施方式
一種智能調(diào)光電子鎮(zhèn)流器，包括控制電路20，控制電路20的輸 入端接收外部電路10輸出的定時信號和功率設(shè)定信號，控制電路20 的輸出端通過RC振蕩電路30與半橋逆變驅(qū)動控制電路40的輸入端相 連，AC電源通過電源電路60與半橋逆變驅(qū)動控制電路40的輸入端相 連，半橋逆變驅(qū)動控制電路40的輸出端通過電感變壓器T與高壓氣體 放電燈HID相連，采集放大電路50采集高壓氣體放電燈HID的實際電 壓輸入至控制電路20。結(jié)合圖2，所述的控制電路20包括單片機21、數(shù)字電位器22、 抑制電路23以及頻率控制電路24。單片機21對應(yīng)圖中的單片機 P87LPC767，單片機P87LPC767的輸入端與外部電路10的輸出端相連， 電阻RT1、 RT2、 RT5、 RT6、 RT7、 RT8、 RT3、 RT10組成外部電路10，外部電路10在鎮(zhèn)流器的端蓋上顯示為兩個旋轉(zhuǎn)波段開關(guān)，由用戶選擇時間和功率。若用戶選擇5個小時、70%功率，其含義是電子鎮(zhèn)流器 在接通電源后按高壓氣體放電燈HID的額定功率工作5個小時，5個 小時以后按額定功率的70%工作，直至斷開電源。下一次接通電源重 新運行該程序。單片機P87LPC767設(shè)定高壓氣體放電燈HID的基準電壓Vref， Vref 的值優(yōu)選為0 5V，即其最大值為5V，當Vref=5V時，高壓氣體放電燈 HID的輸出功率為其額定功率。高壓氣體放電燈HID的輸出功率與其 基準電壓Vref成正比，其關(guān)系式為Pl=P額 Vref/5，其中，Pl、 P額 分別為高壓氣體放電燈HID的輸出功率、額定功率，5為基準電壓Vref的最大值。確定高壓氣體放電燈HID的基準電壓Vref后，基準電壓Vref對不同的高壓氣體放電燈HID而言，其最大值5V為固定值。結(jié)合圖2，單片機P87LPC767的輸出端與數(shù)字電位器22的輸入端 相連，數(shù)字電位器22可以用數(shù)模轉(zhuǎn)換器代替。數(shù)字電位器22對應(yīng)圖 中的數(shù)字電位器AD5245，數(shù)字電位器AD5245通過抑制電路23與頻率 控制電路24的輸入端相連，抑制電路23由第二電阻RT13和第二電容 CT5組成，電阻RT13、電容CT5串聯(lián)后跨接在數(shù)字電位器AD5245的1、 6引腳上。抑制電路23的作用在于抑制高壓氣體放電燈HID功率的突 變，以避免在調(diào)光的過程中產(chǎn)生閃爍現(xiàn)象。此外，圖中的CT3、 CT4、 CR1組成晶振電路，三端穩(wěn)壓管7805為單片機P87LPC767和數(shù)字電位 器AD5245提供+5V的電源。單片機P87LPC767在接通電源后，采集外部電路IO輸出的定時信 號和功率設(shè)定信號，并根據(jù)所采集的信號自動運行相應(yīng)的控制程序， 輸出基準電壓數(shù)字信號，該信號經(jīng)數(shù)字電位器AD5245轉(zhuǎn)換為基準電壓 模擬信號輸出，直至定時時間結(jié)束。當定時時間結(jié)束后，單片機 P87LPC767根據(jù)用戶設(shè)定的調(diào)光功率，同樣輸出基準電壓數(shù)字信號， 該信號經(jīng)數(shù)字電位器AD5245轉(zhuǎn)換為基準電壓模擬信號，此時，該模擬 信號產(chǎn)生階躍式突變，通過抑制電路23將此突變電壓轉(zhuǎn)換為漸進式以 達到設(shè)定值，相應(yīng)地，高壓氣體放電燈HID的功率會柔和、平穩(wěn)地達到設(shè)定值，然后以該設(shè)定值穩(wěn)定工作，直至斷開電源為止。用戶也可以根據(jù)需求將高壓氣體放電燈HID的功率調(diào)到額定功率。結(jié)合圖1，所述的電源電路60包括RFI濾波器61， RFI濾波器61 的輸入端接交流電源，AC電源經(jīng)RFI濾波器61濾波，RFI濾波器61 的輸出端與全波整流電路62相連，全波整流電路62與APFC電路63 相連，APFC電路63與DC濾波器64的輸入端相連，DC濾波器64的輸 出端與半橋逆變驅(qū)動控制電路40的輸入端相連，AC電源經(jīng)RFI濾波 器61提高抗擾性，經(jīng)全波整流電路62把交流電轉(zhuǎn)換成直流電，經(jīng)APFC 電路63提高功率因數(shù)，經(jīng)DC濾波器濾波后為半橋逆變驅(qū)動控制電路 40提供直流電源，半橋逆變驅(qū)動控制電路40將直流電轉(zhuǎn)換為高頻交 流電輸出。結(jié)合圖3，所述的RC振蕩電路30由第一電阻R28和第一電容C9 組成，二者的一端并聯(lián)后接地，另一端分別與半橋逆變驅(qū)動電路40 中的芯片IC3的輸入端相連，電阻R28接芯片IC3的第6引腳，電容 C9接芯片IC3的第5引腳。結(jié)合圖3，所述的頻率控制電路24的輸出端通過串聯(lián)的二極管Dl 和第三電阻R12與RC振蕩電路30的輸入端相連。頻率控制電路24 包括放大器IC2A，放大器IC2A的同相輸入端與電阻RT13與電容CT5 之間的節(jié)點相連，放大器IC2A的反相輸入端通過電阻R19與采集放大 電路50相連，采集放大電路50由放大器IC2C、電阻R20、 R21、電容 C12、 C13、 C14組成。放大器IC2A的輸出端與二極管D1的負極相連， 二極管D1的正極接電阻R12，電阻R12的另一端與電阻R28相連。此 外，圖中的芯片IC1對應(yīng)APFC電路63;圖中的芯片IC3對應(yīng)半橋逆 變驅(qū)動控制電路40;圖中的放大器IC2C、電阻R21、電容C14、電阻 R20、電容C13、電容C12對應(yīng)采集放大電路50。所述的半橋逆變驅(qū)動控制電路40通過電感變壓器T與高壓氣體放 電燈HID相連，電感變壓器T與高壓氣體放電燈HID串聯(lián)。放大器IC2A 將抑制電路23輸出的基準電壓與由采集放大電路50采集、放大的實 際電壓比較，若實際電壓大于或等于基準電壓，放大器IC2A輸出低電平，二極管D1導(dǎo)通，電阻R12與電阻R28并聯(lián)，RC振蕩電路30的頻 率增大，半橋逆變驅(qū)動控制電路40輸出的頻率增大，由Z=2 :a fL可知， 電感變壓器T上的電感L的阻抗增大，電感L的分壓增大，高壓氣體 放電燈HID的分壓減小、功率變小；若實際電壓小于基準電壓，放大 器IC2A輸出高電平，二極管D1截止，電阻R12未與電阻R28并聯(lián)， RC振蕩電路的頻率減小，半橋逆變驅(qū)動控制電路40輸出的頻率減小， 由Z二2ufL可知，電感變壓器T上的電感L的阻抗減小，電感L的分 壓減小，高壓氣體放電燈HID的分壓增大、功率變大。因此，本發(fā)明 是通過放大器IC2A、 RC振蕩電路、半橋逆變驅(qū)動控制電路40的共同 作用，實現(xiàn)通過控制電路的頻率來控制高壓氣體放電燈HID的功率的 目的。所述的頻率控制電路24、 RC振蕩電路30、半橋逆變驅(qū)動控制電 路40、高壓氣體放電燈HID和采集放大電路50組成負反饋回路。當 高壓氣體放電燈HID在額定功率輸出時，采集放大電路50所采樣、放 大后的高壓氣體放電燈HID的實際電壓與其基準電壓相等，由負反饋 電路維持動態(tài)平衡；當高壓氣體放電燈HID的基準電壓改變后，頻率 控制電路24會控制高壓氣體放電燈HID的功率做出相應(yīng)的改變，直至 其實際電壓與基準電壓相等，形成新的動態(tài)平衡。如上所述，本發(fā)明的核心是通過設(shè)定高壓氣體放電燈HID的基準 電壓Vref，采集高壓氣體放電燈HID的實際電壓輸入至放大器IC2A與 高壓氣體放電燈HID的基準電壓Vref比較，根據(jù)放大器IC2A輸出的電 信號調(diào)整RC振蕩電路30的頻率來調(diào)整高壓氣體放電燈HID的功率變 化。此外，本發(fā)明中的抑制電路23，能夠避免在調(diào)光的過程中發(fā)生閃 爍現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1、一種智能調(diào)光電子鎮(zhèn)流器，其特征在于包括控制電路(20)，控制電路(20)的輸入端接收外部電路(10)輸出的定時信號和功率設(shè)定信號，控制電路(20)的輸出端通過RC振蕩電路(30)與半橋逆變驅(qū)動控制電路(40)的輸入端相連，AC電源通過電源電路(60)與半橋逆變驅(qū)動控制電路(40)的輸入端相連，半橋逆變驅(qū)動控制電路(40)的輸出端通過電感變壓器T與高壓氣體放電燈HID相連，采集放大電路(50)采集高壓氣體放電燈HID的實際電壓輸入至控制電路(20)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的智能調(diào)光電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所 述的控制電路(20)包括單片機(21)，單片機(21)的輸入端與外部 電路(30)的輸出端相連，單片機(21)的輸出端與數(shù)字電位器(22) 的輸入端相連，數(shù)字電位器(22)的輸出端通過抑制電路(23)與頻 率控制電路(24)的輸入端相連，所述的采集放大電路(50)的輸出 端與頻率控制電路(24)的輸入端相連，頻率控制電路(24)的輸出 端與RC振蕩電路(30)的輸入端相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的智能調(diào)光電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所 述的RC振蕩電路(30)由第一電阻R28和第一電容C9組成，二者的 一端并聯(lián)后接地，另一端分別與半橋逆變驅(qū)動控制電路(40)的輸入 端相連。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能調(diào)光電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所 述的抑制電路(23)由第二電阻RT13和第二電容CT5組成，二者串聯(lián) 后跨接在數(shù)字電位器(22)上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能調(diào)光電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所 述的頻率控制電路(24)包括放大器IC2A，放大器IC2A的同相輸入 端與第二電阻RT13與第二電容CT5之間的節(jié)點相連，放大器IC2A的 反相輸入端與采集放大電路(50)的輸出端相連，放大器IC2A的輸出 端與二極管Dl的負極相連，二極管Dl的正極與第三電阻R12串聯(lián)，第三電阻R12的另一端與第一電阻R28相連。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能調(diào)光電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所 述的頻率控制電路(24)、 RC振蕩電路(30)、半橋逆變驅(qū)動控制電路(40)、高壓氣體放電燈HID和采集放大電路(50)組成負反饋回路。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能調(diào)光電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所 述的電源電路(60)包括RFI濾波器(61), RFI濾波器(61)的輸入 端接AC電源，RFI濾波器(61)的輸出端與全波整流電路(62)相連， 全波整流電路(62)與APFC電路(63)相連，APFC電路(63)與DC 濾波器(64)的輸入端相連，DC濾波器(64)的輸出端與半橋逆變驅(qū) 動控制電路(40)的輸入端相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種智能調(diào)光電子鎮(zhèn)流器，包括控制電路，控制電路的輸入端與外部電路相連，控制電路的輸出端通過RC振蕩電路與半橋逆變驅(qū)動控制電路的輸入端相連，AC電源通過電源電路與半橋逆變驅(qū)動控制電路的輸入端相連，半橋逆變驅(qū)動控制電路的輸出端與高壓氣體放電燈HID相連，高壓氣體放電燈HID通過采集放大電路與控制電路相連。本發(fā)明通過確定燈的基準電壓，使燈的基準電壓與其功率成正比，使燈的功率隨基準電壓的變化而變化，既便于精確控制燈的功率，實現(xiàn)調(diào)光，又適于各種燈使用，此外，本發(fā)明還設(shè)有抑制電路，以避免在調(diào)光的過程中發(fā)生閃爍現(xiàn)象。
文檔編號H05B41/28GK101242700SQ20081001911
公開日2008年8月13日 申請日期2008年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月10日
發(fā)明者權(quán)循華, 李勁松 申請人:合肥大明電子科技有限公司