專(zhuān)利名稱(chēng)：用于陶瓷金鹵燈電子鎮(zhèn)流器的有源功率補(bǔ)償電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有源功率補(bǔ)償電路，特別涉及一種用于陶瓷金鹵燈電子鎮(zhèn)流器的有源功 率補(bǔ)償電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的輸入級(jí)不控整流器和高壓大濾波電容產(chǎn)生的嚴(yán)重諧波電流千擾已成為強(qiáng)噪聲發(fā)射 源，不僅危害了電網(wǎng)的正常工作，而且使220V電網(wǎng)輸送線路上損耗劇增，浪費(fèi)了大量電能， 使電網(wǎng)用戶(hù)側(cè)功率因數(shù)下降到0.5 0.65，所以發(fā)達(dá)國(guó)家率先采用多種功率因數(shù)校正(PFC) 方法來(lái)實(shí)現(xiàn)"綠色能源"革命，并強(qiáng)行推廣國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC555-2,EN60555-2等。
目前的功率因數(shù)校正主要方法有l(wèi))無(wú)源PFC技術(shù)，即采用體積龐大的電感、電容濾波 器來(lái)提高功率因數(shù)。2)有源PFC即APFC技術(shù)，特別是高頻有源功率因數(shù)技術(shù)，所述校正技 術(shù)能實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)PF^0.99的校正。然而，常用的有源PFC、通常采用專(zhuān)用IC (有的內(nèi)含價(jià) 格昂貴的乘法器)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其價(jià)格較為昂貴，難以在我國(guó)有效推廣應(yīng)用。
因此，開(kāi)發(fā)一種成本低廉的有源功率補(bǔ)償電路實(shí)已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù) 課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可靠性好且功率因數(shù)高的用于陶瓷金鹵燈電子鎮(zhèn)流器的有源 功率補(bǔ)償電路，以降低成本。
為了達(dá)到上述目的及其他目的，本發(fā)明提供的用于陶瓷金鹵燈電子鎮(zhèn)流器的有源功率補(bǔ)
償電路，包括與輸入電源相連接、且用于將所述輸入電源整流的整流電路、與所述整流電 路的輸出端相連接、且用于對(duì)整流后的所述輸入電源取樣的差分取樣電路、與所述輸入整流 電路及所述差分取樣電路相連接以產(chǎn)生隨所述差分取樣電路的取樣信號(hào)變化而變化的振蕩信 號(hào)的電感耦合振蕩電路、以及與所述電感耦合振蕩電路的輸出端相連接且用于將所述振蕩信 號(hào)轉(zhuǎn)換為陶瓷金鹵燈電子鎮(zhèn)流器所需電壓值的第一輸出電路。
此外，所述用于陶瓷金鹵燈電子鎮(zhèn)流器的有源功率補(bǔ)償電路還可包括與所述電感耦合 振蕩電路相連接且用于產(chǎn)生輔助電源的第二輸出電路、及與所述第一輸出電路相連接且用于 控制所述第一輸出電路輸出的電壓值的過(guò)壓控制電路。綜上所述，本發(fā)明的用于陶瓷金鹵燈電子鎮(zhèn)流器的有源功率補(bǔ)償電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可有效 降低成本，同時(shí)其可靠性好且功率因數(shù)高。


圖1為本發(fā)明的用于陶瓷金鹵燈電子鎮(zhèn)流器的有源功率補(bǔ)償電路的結(jié)構(gòu)方框圖。 圖2為本發(fā)明的用于陶瓷金鹵燈電子鎮(zhèn)流器的有源功率補(bǔ)償電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖1及圖2，本發(fā)明的用于陶瓷金鹵燈電子鎮(zhèn)流器的有源功率補(bǔ)償電路至少包括 整流電路、差分取樣電路、電感耦合振蕩電路、第一輸出電路、第二輸出電路、及過(guò)壓控制 電路。
所述整流電路與輸入電源相連接、且用于將所述輸入電源整流。在本實(shí)施例中，其包括
高反壓整流二極管D1 D4、及電容C1，由于C1容量較小，故二極管D1 D4有較大導(dǎo)通角， 由此形成高效整流電路，對(duì)輸入電源即電網(wǎng)電源(220V)進(jìn)行整流，以形成310V脈沖電壓。
所述差分取樣電路與所述整流電路的輸出端相連接、且用于對(duì)整流后的所述輸入電源取 樣，其包括差分對(duì)管Q2和Q3、電阻R3、 R4、 R5、電容C2、及二極管D6。其中，電阻R3的 一端與電容C1相連接，以便接入整流后的輸入電源，所述整流后的輸入電源經(jīng)過(guò)電阻R3、 R4、 及R5的分壓后輸入至差分管Q2的基極以形成對(duì)輸入電源的取樣信號(hào)，即正弦信號(hào)。
所述電感耦合振蕩電路與所述輸入整流電路及所述差分取樣電路相連接，以產(chǎn)生隨所述 差分取樣電路的取樣信號(hào)變化而變化的振蕩信號(hào)，其包括耦合電感L11和L12、電阻R1、 R2、 R7、電容C3、 二極管D5、 MOSFET管Ql。其中，電感Lll 一端與電容Cl及電阻Rl、 R3的公 共端相連接以接入整流后的310V脈沖電壓，其另一端與MOSFET管Ql的漏極相連接。電感 L12、電阻R2、和二極管D5、及并聯(lián)在二極管D5兩端的電容C3所形成的電路接入MOSFET管 Ql的門(mén)極，組成正反饋電路，MOSFET管Ql的源極通過(guò)二極管D6的與差分對(duì)管Q3的基極相 連接，使差分管Q3基極電壓即為由MOSFET管Ql源極的電壓，使MOSFET管Ql的源極-漏極 電流跟隨取樣信號(hào)變化而變化，以符合正弦規(guī)律。連接在電感Lll和MOSFET管Ql的門(mén)極之 間的電阻R1為啟動(dòng)電阻，輸入電源接入后使MOSFET管Ql能進(jìn)入工作狀態(tài)。
所述第一輸出電路與所述電感耦合振蕩電路的輸出端相連接且用于將所述振蕩信號(hào)轉(zhuǎn)換 為陶瓷金鹵燈電子鎮(zhèn)流器所需電壓值，其包括連接在MOSFET管Q1漏極的二極管D7、與二極管D7負(fù)極相連接的電容C5，此電路可輸出400V的穩(wěn)定電壓。
所述電壓值的過(guò)壓控制電路與所述第一輸出電路相連接，用于控制所述第一輸出電路輸 出的所需電壓值，其包括集成電路DIO、光耦U1、電容C6、及電阻R14、 R12。光耦其他各引 腳的連接如圖2所示，此電路組成輸出電壓穩(wěn)定電路，能使輸出電壓穩(wěn)定在400V左右。
所述第二輸出電路與所述電感耦合振蕩電路相連接，用于產(chǎn)生輔助電源，其包括電阻 Rll、 R13、電容C4、晶體二極管D8、 D9、穩(wěn)壓二極管ZD1、及晶體管Q4。其中，電感L12、 電阻R13、電容C4、晶體二極管D8、 D9組成高頻信號(hào)整流電路，其所產(chǎn)生的直流電壓經(jīng)過(guò)由 電阻Rll、晶體管Q4、穩(wěn)壓二極管ZD1組成穩(wěn)壓電流電路后，產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的15V電壓。
如圖2所示，當(dāng)接入電網(wǎng)電源(即220V電壓)后，220V電壓經(jīng)二極管D1 D4整流后變 成310V脈沖電壓，此脈沖電壓經(jīng)電阻R1加入MOSFET管Q1的門(mén)極，由于L12、 R2、 D5、 C3 組成正反饋電路使MOSFET管Q1快速導(dǎo)通，從而使電感Lll緩慢充電，且Iu產(chǎn)VXt/L，此IU1 在電阻R7上產(chǎn)生一個(gè)電壓，此電壓通過(guò)肖特基二極管D6接入三極管Q3的b極上，由于三極 管Q3、 Q2組成一個(gè)差分放大器，故三極管Q3的b極的開(kāi)啟電壓等于三極管Q2的b極電壓， 而三極管Q2的b極電壓為整流后的輸入電源，是一個(gè)正弦波分壓值，顯然lLu就隨輸入電壓 而變化，提高整體功率因數(shù)、降低了電流諧波失真(THD)。當(dāng)Q3導(dǎo)通后，M0SFET管Q1關(guān)斷， 充電結(jié)束，電感Lll被充電至Vu,，相應(yīng)第一輸出電路輸出的電壓為310V+ Vu產(chǎn)400V，而由TL431 和光耦組成的過(guò)壓控制電路使輸出電壓不大于400V。此外，電感L12、電阻R2、和二極管D5 等形成的電路不但起著開(kāi)啟激勵(lì)電路，也為過(guò)流保護(hù)電路。即當(dāng)1^未為零時(shí)，Vu2端始終有 一個(gè)負(fù)電壓(設(shè)定在L12有圓點(diǎn)處為正端)，此負(fù)電壓阻止了 MOSFET管Ql的第二次開(kāi)啟，直 到Iu2充電電流下降為零。電感L12的電壓為零時(shí)，充電電壓Rl才向C (Q3的柵極和源極之 間的電容)充電，直至MOSFET管Ql門(mén)極開(kāi)啟電壓Vw(指Ql的柵極和源極之間的電壓)約為 4V,才讓Q1開(kāi)始第二次開(kāi)啟。
由上所述，本發(fā)明的用于陶瓷金鹵燈電子鎮(zhèn)流器的有源功率補(bǔ)償電路采用自激振蕩方法， 可實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)PF^0.9，電流諧波失真THD^10%，尤其適用于中小功率、廉價(jià)的陶瓷金鹵 燈電子低頻整流器；且電路簡(jiǎn)單，同時(shí)具有過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、及隨正弦變化的充電電流 功能。
權(quán)利要求
1. 一種用于陶瓷金鹵燈電子鎮(zhèn)流器的有源功率補(bǔ)償電路，其特征在于包括與輸入電源相連接、且用于將所述輸入電源整流的整流電路；與所述整流電路的輸出端相連接、且用于對(duì)整流后的所述輸入電源取樣的差分取樣電路；與所述輸入整流電路及所述差分取樣電路相連接以產(chǎn)生隨所述差分取樣電路的取樣信號(hào)變化而變化的振蕩信號(hào)的電感耦合振蕩電路；與所述電感耦合振蕩電路的輸出端相連接且用于將所述振蕩信號(hào)轉(zhuǎn)換為陶瓷金鹵燈電子鎮(zhèn)流器所需電壓值的第一輸出電路。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于陶瓷金鹵燈電子鎮(zhèn)流器的有源功率補(bǔ)償電路，其特征在于還 包括與所述電感耦合振蕩電路相連接且用于產(chǎn)生輔助電源的第二輸出電路。
3. 如權(quán)利要求1所述的用于陶瓷金鹵燈電子鎮(zhèn)流器的有源功率補(bǔ)償電路，其特征在于還 包括與所述第一輸出電路相連接且用于控制所述第一輸出電路輸出的電壓值的過(guò)壓 控制電路。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于陶瓷金鹵燈電子鎮(zhèn)流器的有源功率補(bǔ)償電路，其包括與輸入電源相連接、且用于將所述輸入電源整流的整流電路、與所述整流電路的輸出端相連接、且用于對(duì)整流后的所述輸入電源取樣的差分取樣電路、與所述輸入整流電路及所述差分取樣電路相連接以產(chǎn)生隨所述差分取樣電路的取樣信號(hào)變化而變化的振蕩信號(hào)的電感耦合振蕩電路、以及與所述電感耦合振蕩電路的輸出端相連接且用于將所述振蕩信號(hào)轉(zhuǎn)換為陶瓷金鹵燈電子鎮(zhèn)流器所需電壓值的第一輸出電路，此電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可有效降低成本。
文檔編號(hào)H05B41/282GK101442866SQ20081020434
公開(kāi)日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2008年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月10日
發(fā)明者徐小良, 沈德宸, 蘇劍華 申請(qǐng)人:上海亞明燈泡廠有限公司