專利名稱：高強度氣體放電燈用的電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種高強度氣體放電燈(HID燈)用的電子鎮(zhèn)流器，屬于照明電子技術(shù)領(lǐng)域。
為了解決HID燈聲振蕩問題，國內(nèi)外已提出不少方案。Laszlo Laskai等人的“高頻高強度氣體放電燈鎮(zhèn)流器的白噪聲調(diào)制”(IEEE，1994年第一期，1953頁ff)中提出了應(yīng)該以隨機變化的頻率或相位的高頻電流向HID燈供電以解決聲振蕩問題。但是這就需要把一套相當(dāng)復(fù)雜和昂貴的電子電路增加到HID燈電子鎮(zhèn)流器中去。
本實用新型所述的高強度氣體放電燈用的電子鎮(zhèn)流器包括進(jìn)線濾波器、整流電路、功率因數(shù)校正電路、高頻恒流變換電路、觸發(fā)電路、輔助電源、其特征在于220V交流電從進(jìn)線濾波器輸入，慮去干擾信號后經(jīng)過整流電路整流變成脈動直流，加至功率因數(shù)校正電路，在功率因數(shù)校正電路的輸出端輸出穩(wěn)定的直流電壓至高頻恒流變換電路，經(jīng)過高頻恒流變換電路轉(zhuǎn)換成帶恒流特性的直流電輸出至HID燈負(fù)載L；觸發(fā)電路與HID燈的負(fù)載連接，其產(chǎn)生高壓脈沖電壓以對HID燈啟輝；輔助電源把市電電壓轉(zhuǎn)換成低壓供電給高頻恒流變換電路。
為了使電源在每關(guān)閉一次再啟動時，HID燈兩端的電壓極性轉(zhuǎn)換一次，使HID燈兩端電極能夠得到基本相同的發(fā)射及接收電子的時間，以延長HID燈的壽命；在高頻恒流變換電路與HID燈負(fù)載L之間增設(shè)有一極性轉(zhuǎn)換電路，高頻恒流變換電路轉(zhuǎn)換成HID燈所需的電壓輸出至極性轉(zhuǎn)換電路上，通過極性轉(zhuǎn)換電路加至HID燈負(fù)載L上；還有一極性轉(zhuǎn)換控制電路，其根據(jù)電源開關(guān)的通斷發(fā)出控制信號控制高頻恒流變換電路向HID燈負(fù)載L輸出極性改變的電壓；輔助電源同時也把市電電壓轉(zhuǎn)換成低壓供電給極性轉(zhuǎn)換控制電路。
本實用新型所述的鎮(zhèn)流器用帶恒流特性及功率穩(wěn)定的直流電源向HID燈供電，就從根本上解決了聲振蕩的問題。而且該電源在每關(guān)閉一次再啟動時，HID燈兩端的電壓極性轉(zhuǎn)換一次，使HID燈兩端電極能夠得到基本相同的發(fā)射及接收電子的時間，以延長HID燈的壽命。
如圖2、3所示，市電輸入的交流電經(jīng)C1、C2、B2組成的進(jìn)線濾波器1慮去干擾信號后經(jīng)過D1-D4組成的橋式整流電路2整流變成脈動直流，加至由IC1、B3、Q1、D7、C8等組成的升壓式功率因數(shù)校正電路(APFC)，在C8兩端得到穩(wěn)定的直流電壓(在市電輸入為220V交流電時，C8兩端為400V直流電)，IC1為TDA4862。IC2、Q2、D8、L1、C9等組成降壓式變換器(BUCK變換器)，IC2為電流型P.W.M控制器，用30KHZ-100KHZ的頻率驅(qū)動Q2對C8兩端直流電壓進(jìn)行斬波，電感L1上流過的電流設(shè)計成連續(xù)的，以減少C9兩端電壓的脈動。空載時(HID燈負(fù)載L未點燃時)，C9兩端電壓與C8兩端電壓基本相同，為最高電壓，這對點燃HID燈相當(dāng)有利。負(fù)載時(HID燈點燃后)根據(jù)HID燈的燃點特性，燈的等效電阻不斷變化，燈電流亦隨之變化，IC2的3腳通過R10、R11取得電流反饋，調(diào)節(jié)P.W.M脈沖寬度，通過6腳、R12控制Q2的通斷時間，使C9兩端的電壓及燈電流穩(wěn)定，HID燈穩(wěn)定點燃。存儲器IC3(EEPROM)、單片機IC4(MPU)、Q3及繼電器J1等組成極性轉(zhuǎn)換控制電路9及極性轉(zhuǎn)換電路6、7，電源開關(guān)每通斷一次，輔助電源+V2亦會通斷一次，IC4的2腳輸出狀態(tài)會變化一次。即原來IC4的2腳輸出低電平，當(dāng)+V2斷開一次再通電，IC4的2腳輸出會變成高電平，通過Q3控制繼電器J1的兩組觸點J1-1及J1-2的轉(zhuǎn)換，使HID燈負(fù)載L兩端的電壓極性隨之改變，實現(xiàn)了極性轉(zhuǎn)換。R15、C10、D9、L3、L2組成高壓脈沖產(chǎn)生觸發(fā)電路，L2、D9和C10形成一回路，其中L2于D9之間接L3的一端，L3的另外一端接負(fù)載L的一端，L2與C10之間接電容C9的負(fù)極，D9與C10之間通過電阻R15接電容C9的正極和負(fù)載L的另外一端?？蛰d時，C9兩端電壓最高，通過R15對C10充電，當(dāng)C10兩端電壓充至硅雙向開關(guān)D9的導(dǎo)通轉(zhuǎn)折電壓時，D9導(dǎo)通，C10通過D9對L2放電，L2與L3圈數(shù)比約為1∶30，所以L3上會感應(yīng)出幾KV的脈沖電壓對HID燈高壓啟輝。HID燈點燃后，C9兩端電壓降低，C10上的充電電壓不足以擊穿D9，即自動關(guān)斷高壓脈沖觸發(fā)電路。
上述實施例僅僅作為本實用新型的一種應(yīng)用方案，而本實用新型可以在其形式和布置上變化，而不脫離用直流電點燃HID燈及將HID燈兩端電壓極性加以轉(zhuǎn)換的指導(dǎo)概念。
權(quán)利要求1.一種高強度氣體放電燈用的電子鎮(zhèn)流器，包括進(jìn)線濾波器(1)、整流電路(2)、功率因數(shù)校正電路(3)、高頻恒流變換電路(4)、觸發(fā)電路(8)、輔助電源(10)、其特征在于220V交流電從進(jìn)線濾波器(1)輸入，慮去干擾信號后經(jīng)過整流電路(2)整流變成脈動直流，加至功率因數(shù)校正電路(3)，在功率因數(shù)校正電路(3)的輸出端輸出穩(wěn)定的直流電壓至高頻恒流變換電路(4)，經(jīng)過高頻恒流變換電路(4)轉(zhuǎn)換成帶恒流特性的直流電輸出至HID燈負(fù)載L；觸發(fā)電路(8)與HID燈的負(fù)載連接，其產(chǎn)生高壓脈沖電壓以對HID燈啟輝；輔助電源(10)把市電電壓轉(zhuǎn)換成低壓供電給高頻恒流變換電路。
2.按權(quán)利要求1所述的高強度氣體放電燈用的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于在高頻恒流變換電路(4)與HID燈負(fù)載L之間增設(shè)有一極性轉(zhuǎn)換電路(6、7)、高頻恒流變換電路(4)轉(zhuǎn)換成HID燈所需的電壓輸出至極性轉(zhuǎn)換電路(6、7)上，通過極性轉(zhuǎn)換電路(6、7)加至HID燈負(fù)載L上；還有一極性轉(zhuǎn)換控制電路(9)，其根據(jù)電源開關(guān)的通斷發(fā)出控制信號控制高頻恒流變換電路(6、7)向HID燈負(fù)載L輸出極性改變的電壓；輔助電源(10)也把市電電壓轉(zhuǎn)換成低壓供電給極性轉(zhuǎn)換控制電路(9)。
3.按權(quán)利要求2所述的高強度氣體放電燈用的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于輔助電源(10)為一有兩個輸出端的變壓器B1，把市電轉(zhuǎn)換成低壓+V1、+V2分別輸入高頻恒流變換電路(4)和極性轉(zhuǎn)換控制電路(9)；進(jìn)線濾波器(1)，包括電容C1、C2、和電感L5，市電輸入的交流電經(jīng)進(jìn)線濾波器(1)慮去干擾信號后經(jīng)過二極管D1-D4組成的橋式整流電路(2)整流變成脈動直流，加至功率因數(shù)校正電路(3)；功率因數(shù)校正電路(3)為一由APFC控制器IC1、電感L4、三極管Q1、二極管D7、電容C8等組成的升壓式功率因數(shù)校正電路(APFC)，在其電容C8的兩端得到穩(wěn)定的直流電壓輸至高頻恒流變換電路(4)；高頻恒流變換電路(4)為由電流型P.W.M控制器IC2、三極管Q2、二極管D8、電感L1、電容C9等組成降壓式變換電路，其用30KHZ-100KHZ的頻率驅(qū)動三極管Q2對電容C8兩端直流電壓進(jìn)行斬波，電感L1上流過的連續(xù)電流最后在電容C9兩端輸出HID燈所需的穩(wěn)定電壓，當(dāng)點燃HID燈后，HID燈的等效電阻不斷變化，燈電流亦隨之變化，IC2的3腳通過R10、R11取得電流反饋，調(diào)節(jié)P.W.M脈沖寬度，通過6腳、R12控制Q2的通斷時間，使C9兩端的電壓及燈電流穩(wěn)定；電容C9兩端輸出的電壓加至極性轉(zhuǎn)換電路(6、7)，極性轉(zhuǎn)換電路(6、7)是一有兩組觸點J1-1及J1-2的轉(zhuǎn)換繼電器J1，C9兩端的電壓加在觸點J1-1及J1-2上，J1-1及J1-2和HID燈負(fù)載L的兩端連接，其與負(fù)載L的兩極的接通受控于由存儲器IC3、單片機IC4、三極管Q3等組成極性轉(zhuǎn)換控制電路(9)，電源開關(guān)每通斷一次，輔助電源+V2亦會通斷一次，單片機IC4的2腳輸出狀態(tài)會在低電平和高電平之間變化一次，通過三極管Q3控制繼電器J1的兩組觸點J1-1及J1-2的轉(zhuǎn)換，使HID燈負(fù)載L兩端的電壓極性隨之改變；電阻R15、電容C10、硅雙向開關(guān)D9、電感L3、L2組成高壓脈沖產(chǎn)生觸發(fā)電路，L2、D9和C10形成一回路，其中L2于D9之間接L3的一端，L3的另外一端接負(fù)載L的一端，L2與C10之間接電容C9的負(fù)極，D9與C10之間通過電阻R15接電容C9的正極和負(fù)載L的另外一端。
4.按權(quán)利要求3所述的高強度氣體放電燈用的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于L2與L3圈數(shù)比為1∶30。
5.按權(quán)利要求3所述的高強度氣體放電燈用的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于IC1的型號為TDA4862、IC3為EEPROM、IC4為MPU。
專利摘要本實用新型公開了一種高強度氣體放電燈用的電子鎮(zhèn)流器。其包括進(jìn)線濾波器、整流電路、功率因數(shù)校正電路、高頻恒流變換電路、觸發(fā)電路、輔助電源、交流市電經(jīng)進(jìn)線濾波器、整流電路濾波、整流變成脈動直流,加至功率因數(shù)校正電路后輸出端輸出穩(wěn)定的直流電壓至高頻恒流變換電路轉(zhuǎn)換成帶恒流特性的直流電輸出至HID燈負(fù)載L;觸發(fā)電路用于對HID燈啟輝;輔助電源把市電電壓轉(zhuǎn)換成低壓供給高頻恒流變換電路。所述的鎮(zhèn)流器簡單、價廉,可以有效解決HID燈的聲振蕩問題。
文檔編號H05B41/28GK2497508SQ0124307
公開日2002年6月26日 申請日期2001年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月10日
發(fā)明者鄭慶邦 申請人:黃強華, 馮銳, 鄭慶邦