磁控管电源制造技术

技术编号:8806496 阅读:191 留言:0更新日期:2013-06-14 00:27
一种用于磁控管的电源(1)具有PFC?DC电压源(2)和HV(高压)转换器(3)。电压源被输电干线驱动,并且在线(5)上向HV转换器供应由电容器(4)平滑的、超过输电干线电压的DC电压。HV转换器向变压器(6)供应切换的交流电流。变压器(6)向整流器(7)供应较高的电压交流电流,继而在线(8)上向磁控管供应高的、给磁控管供电的正极电压。DC电压源具有PFC电感器(22),PFC电感器(22)在集成电路(24)的控制下被晶体管开关(23)切换。电感器使得电压源能够提供可变的DC电压。输入整流器(25)被提供来对输电干线电压进行整流。电压源的输出电压被分压器(26)监控并反馈到集成电路。反馈电压根据需要被控制电路(27)改变以控制要向HV转换器施加的所需电压。该控制电路包括晶体管(31),晶体管(31)在线(32)上向其基极馈送参考电压。其集电极连接至分压器(26)的公共点,这是反馈点。发射极经由电阻器(33)连接到运算放大器的输出端。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于磁控管的电源,特别地但是不排它地涉及用于磁控管供电的灯的电源。
技术介绍
已知的磁控管电源包括转换器电路,所述转换器电路包括:.转换器,适于被DC电压源驱动,并且产生交流电流输出,所述转换器具有:.谐振电路,其包括呈现谐振频率的电感器和电容器(“LC电路”),以及.开关电路,适于切换电感器和电容器,以产生切换的交流电流,该切换的交流电流具有比LC电路的谐振频率大的频率;.输出变压器,用于增大输出交流电流的电压,以及.整流器和平滑电路,它们连接到输出变压器的次级电路,以向磁控管供应增大的电压。在此,我们将这样的电路描述为“磁控管开关转换器电源电路”或MSCPC。在已知的磁控管电源中,用于转换器的DC电压源通常包括(因为监管的原因)功率因数校正器(PFC),用于使得DC电压源能够在连接到交流电输电干线时呈现大致欧姆特性。PFC电压 源和转换器为PFC级和变频级,通常是高频开关装置,S卩,它们包含以相对于输电干线频率更高的频率进行切换的电子开关。两个级都具有以下效率特性:在一些操作条件下,它们的效率降低。PFC级的效率当它被操作来产生越来越高的DC电压时降低。变频级的效率当它以远高于其部件的谐振的切换频率操作时并且当产生比其最大电流小的电流时降低。在较低电压下的最大PFC效率和最大转换器效率的分歧相对于整体的电源效率而缓和。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高效率的电源。根据本专利技术,提供了一种用于磁控管的电源,所述电源包括: 磁控管开关转换器电源电路,即所述MSCPC,具有控制输入端,并且适于当向所述控制输入端施加正常的控制电压或在一个方向上偏离所述正常控制电压的控制电压时以向其施加的DC电压的某个倍数来产生增大的电压,并且在另一个方向上偏离所述正常控制电压的控制电压时以降低的倍数来产生增大的电压,其中,所述一个方向对于所述倍数无效,并且,所述另一个方向对于所述倍数有效,即降低的所述倍数;.DC电压源,其被布置来向所述MSCPC供应所述DC电压或增大的DC电压; 用于测量通过所述MSCPC以驱动所述磁控管的来自所述DC电压源的功率或电流的部件;.转换器控制部件,用于根据在期望的磁控管功率和所述测量得到的功率或电流之间的差的函数来向所述MSCPC施加控制电压;以及-DC电压控制部件,用于向所述DC电压源传送在对于倍数无效的方向上的所述控制电压的偏离,以使得DC电压源向所述MSCPC供应所述增大的DC电压;所述布置使得在使用中:.当所述转换器控制部件向所述MSCPC施加正常电压时,所述MSCPC被供应所述DC电压,并且向所述磁控管施加正常功率,以在正常功率下操作所述磁控管,.当所述转换器控制部件施加在倍数有效方向上偏离的正常电压时,所述MSCPC被供应所述DC电压,并且向所述磁控管施加较小的功率以在小于正常功率的功率下操作所述磁控管,以及.当所述转换器控制部件施加在倍数无效方向上偏离的正常电压时,所述MSCPC被供应增大的DC电压,并且向所述磁控管施加较高的功率以在大于正常功率的功率下操作所述磁控管。 可以设想,用于传送所述控制电压的偏离的所述DC电压控制部件可以是被编程来以所给出的方式控制电源的微处理器。然而,在优选实施例中,用于传送控制电压的偏离的DC电压控制部件(DCVCM)是硬件电路,用于从用于所述转换器的控制电压得出用于电压源的控制电压。具体地说,DCVCM是在所述转换器控制部件的输出端和所述DC电压源的控制输入端之间设置的硬件电路,所述电路适于并被布置为:.当所需的磁控管输出正常或更小时,将所述DC电压源控制输入端与所述转换器控制部件的输出端隔离,并且.向所述DC电压源控制输入端传送在所述无效方向上偏离的控制电压或与其相对应的信号。在优选实施例中,所述转换器控制部件是: 微处理器,其被编程来产生用于指示所述磁控管的期望的输出功率的控制电压,以及 集成电路,其被布置在反馈回路中,并且适于根据来自所述测量部件的电压与来自所述微处理器的电压的比较来向所述MSCPC施加控制信号,以将所述磁控管的功率控制为期望的功率。优选的是,所述测量部件是被所述MSCPC电流通过并且产生比较电压的电阻器。所述优选的硬件电路是连接到用于控制所述电压源的分压器的公共点的晶体管电路,所述晶体管电路仅当需要超过正常功率时将所述分压器电压偏置。附图说明为了有助于理解本专利技术,现在通过示例并且参考附图描述其具体实施例,在附图中:图1是根据本专利技术的电源的电路图。具体实施例方式参见图1,用于磁控管的电源I具有PFC DC电压源2和HV (高压)转换器3。电压源被输电干线驱动,并且在线5上向HV转换器供应由电容器4平滑的、大于输电干线电压的DC电压。HV转换器向变压器6供应切换的交流电流。变压器6向整流器7供应较高电压的交流电流,继而在线8上向磁控管供应高的、给磁控管供电的正极电压。电压源和转换器具有95%或更高的效率。尽管如此,期望在下述条件下操作整个电源:在该条件下,该部件实际上的效率如整体效率那样。在由磁控管供电的灯的情况下尤其是这样。磁控管在启动期间需要比正常功率更高的功率,并且需要保持其输出直到其使用期限结束。本专利技术涉及提供这一点并且同时在正常操作期间提供效率。后者是通过在正常操作期间以其最高效率的条件运行DC电压源和HV转换器而实现的。因为HV转换器本身是高效率的,所以在向磁控管供应的功率接近向HV转换器供应并且通过HV转换器的功率的合理预期下,可以通过测量通过HV转换器的电流来控制它。因此,通过转换器的电流可以通过低值电阻器,并且电阻器两端的电压可以作为向磁控管供应的电流和实际上向磁控管供应的功率的指示符被馈送到微处理器——假定向磁控管供应的电压保持不变,就像在大多数操作条件期间那样,如下更详细描述。然而,在该实施例中,与描述了 HV转换器的控制上的改进的、我们的2011年6月17日的共同待决的国际专利申请N0.PCT/GB2011/000920的优选实施例一样,低值电阻器9两端的电压被馈送到以运算放大器实现的积分、误差放大器10的一个输入端。微处理器12向运算放大器的另一个输入供应信号,该信号用于指示用于所需功率的所需电流。运算放大器具有积分反馈电容器14,并且经由输入部件15ρ152、153向用于HV转换器的频率控制电路15传送用于指示所需电流的电压。微处理器在线16上接收用于指示电压源电压的输入,并且根据当前所需的功率来计算所需的电流。转换器,也被称为磁控管开关转换器电源电路,具有开关17和LC部件18,LC部件18包括变压器6的初级。变压器的次级20馈送整流器21,以向磁控管施加DC正极电压。变压器的匝数比例是这样的,以向磁控管提供最佳的正极电压。通常,对于正常磁控管操作,10:1的比率提供3.5kV。对于HV转换器的在线16上的输入的响应如下:.当正常的控制电压,S卩,适合于磁控管正常的全功率操作的电压被施加到转换器以例如将通过转换器和测量电阻器的电流控制为最大,转换器向磁控管施加正常的高压和功率以用于磁控管在正常高功率下的操作。该高压是DC电压源乘以变压器的匝数比;.当向转换器施加大于正常控制电压的电压以使得转换器频率升高并且其电流降低时,转换器向磁控管施加小于正常功率的功率。标称电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.13 GB 1011789.31.一种用于磁控管的电源,所述电源包括: 磁控管开关转换器电源电路MSCPC,所述MSCPC具有控制输入端,并且适于在向所述控制输入端施加正常的控制电压或在一个方向上偏离所述正常控制电压的控制电压时以向其施加的DC电压的某个倍数来产生增大的电压,并且在另一个方向上偏离所述正常控制电压的控制电压时以降低的倍数来产生增大的电压,其中,所述一个方向对于所述倍数无效,并且,所述另一个方向对于所述倍数有效,即降低的所述倍数;DC电压源,其被布置来向所述MSCPC供应所述DC电压或增大的所述DC电压; 用于测量通过所述MSCPC以驱动所述磁控管的来自所述DC电压源的功率或电流的部件; 转换器控制部件,用于根据在期望的磁控管功率和测量得到的功率或电流之间的差的函数来向所述MSCPC施加控制电压;以及 DC电压控制部件,用于向所述DC电压源传送在对于所述倍数无效的方向上的所述控制电压的偏离,以使得所述DC电压源向所述MSCPC供应所述增大的DC电压; 所述布置使得在使用中: 当所述转换器控制部件向所述MSCPC施加正常电压时,所述MSCPC被供应所述DC电压,并且向所述磁控管施加正常功率,以在正常功率下操作所述磁控管, 当所述转换器控制部件施加在倍数有效方向上偏离的正常电压时,所述MSCPC被供应所述DC电压,并且向所述磁控管施加较小的功率以在小于正常功率的功率下操作所述磁控管,以及 当所述转换器控制部件施加在`倍数无效方向上偏离的正常电压时,所述MSCPC被供应增大的DC电压,并且向所述磁控管施加较高的功率以在大于正常功率的功率下操作所述磁控管。2.根据权利要求1所述的磁控管电源,其中,用于传送所述控制电压的偏离的所述DC电压控制部件是微处理器,所述微处理器被编程来对所述MSCPC产生指示所述磁控管的期望的输出功率的控制电压,以控制所述磁控管的功率。3.根据权利要求2所述的磁控管电源,其中,所述功率或电流测量部件是与所述MSCPC串联的电阻器,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:L·可吉尔
申请(专利权)人:塞拉维申有限公司
类型:
国别省市:

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