双半桥注入锁相功率合成荧光灯制造技术

本发明专利技术涉及电光源照明技术领域，具体是一种双半桥注入锁相功率合成荧光灯。包括电源滤波器和整流桥堆、功率因数校正APFC、荧光灯管、基准晶振、分频器、两个自振荡芯片4、6、半桥逆变器A、半桥逆变器B、相加耦合器，两个自振荡芯片4、6的RC振荡器共接电阻R11、电容C15同步振荡，自振荡芯片4及半桥逆变器A输出功率变压器T2与自振荡芯片6及半桥逆变器B输出功率变压器T3反相馈入相加耦合器，功率合成匹配灯管启辉，基准晶振信号经分频器注入两个自振荡芯片4、6的RC振荡器锁定相位，获取大功率照明避免器件温升过高振荡频率变化功率失衡灯光下降。本发明专利技术适用于大功率荧光灯照明场合。

【技术实现步骤摘要】
双半桥注入锁相功率合成荧光灯
本专利技术涉及电光源照明
，具体是一种双半桥注入锁相功率合成荧光灯。
技术介绍
现有技术电子镇流器通用LC或RC振荡器作为荧光灯电光源，产生的振荡频率受温度变化稳定性差影响功率不够稳定，导致光强下降，虽然这种电子镇流器，结构简便，成本低。要求大功率照明势必增大器件电流，使其功率管功耗剧增温升过高导致振荡频率变化，结果会使灯光随频率变化功率幅值失衡。同时，大电流通过线圈温升高磁性导磁率下降，磁饱和电感量变小阻抗趋向零，灯具工作时间与温升正比，温升高加速器件老化，轻则灯管发光不稳定亮度下降，重则烧坏器件缩短使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供振荡频率高稳定相位同步，大功率照明的双半桥注入锁相功率合成荧光灯。本专利技术技术解决方案为：包括电源滤波器EMI、整流桥堆、荧光灯管、功率因数校正APFC、基准晶振、分频器、两个自振荡芯片、半桥逆变器A、半桥逆变器B、相加耦合器、灯管异常电流检测器，其中，基准晶振由石英晶体谐振器、两个反相器及电阻、电容组成，第一个反相器输入与输出两端跨接偏置电阻，并分别并接接地电容，同时，还跨接串联微调电容的石英晶体谐振器，基准晶振输出信号经第二个反相器接入分频器，自振荡芯片内含RC振荡器、半桥逆变驱动电路，两个自振荡芯片RC振荡器共接电阻R11和电容C15产生同步振荡，输出分别经半桥逆变驱动电路连接均由两个功率MOS场效应管互补组成的半桥逆变器A、半桥逆变器B，自振荡芯片及半桥逆变器A输出功率变压器T2与自振荡芯片及半桥逆变器B输出功率变压器T3反相馈入相加耦合器，功率合成匹配荧光灯管启辉，基准晶振信号经分频器注入两个自振荡芯片RC振荡器CT端锁定相位，灯管异常电流检测器信号经三极管接入两个自振荡芯片RC振荡器CT端控制振荡快速停振，电网电源经电源滤波器EMI、整流桥堆、功率因数校正APFC输出电压接入基准晶振、分频器、自振荡芯片及半桥逆变器A和自振荡芯片及半桥逆变器B的电源端；其中，功率因数校正APFC由整流桥堆输出经磁性变压器T1电感L3接Q1漏极、升压二极管VD11至电容C11作为功率因数校正APFC输出，电阻R4接整流桥堆输出引入芯片IC4电源端，并与磁性变压器T1电感L4经二极管VD5检波电压为芯片IC4控制门限开启，电阻R2、R3接整流桥堆输出分压取样接入芯片IC4乘法器一端，乘法器另一端接电阻R8、R9分压取样输出电压，乘法器输出与Q1源极接地电阻点连接峰值电流检测比较器，芯片IC4输出接Q1栅极，磁性变压器T1电感L5高频电压由二极管VD6～9整流、二极管VD10稳压、电容C12滤波接基准晶振、分频器电源端。本专利技术产生积极效果：解决双半桥逆变振荡高稳频、相位同步功率合成，达到单个自振荡半桥逆变器难以得到的大功率荧光灯照明，避免器件温升高振荡频率变化功率失衡，稳定灯光延长使用寿命。附图说明图1本专利技术技术方案原理框图图2基准晶振电路图3双半桥注入锁相功率合成荧光灯电路具体实施方式参照图1、2、3(图3以自振荡芯片及半桥逆变器A电路为例、自振荡芯片及半桥逆变器B相同)，本专利技术具体实施方式和实施例：包括电源滤波器EMI和整流桥堆1、功率因数校正APFC2，荧光灯管10、基准晶振3、分频器4、两个自振荡芯片5、7、半桥逆变器A6、半桥逆变器B8、相加耦合器9、灯管异常电流检测器11，其中，基准晶振3由石英晶体谐振器JT、两个反相器IC1、IC2及电阻R1、电容C0、C1、C2组成，第一个反相器IC1输入与输出两端跨接偏置电阻R1，并分别并接接地C1、C2电容，同时，还跨接串联微调电容C0的石英晶体谐振器JT，基准晶振3输出信号经第二个反相器IC2接入分频器4，自振荡芯片IC5IR2153内含RC振荡器、半桥逆变驱动电路，两个自振荡芯片5、7的RC振荡器共接电阻R11和电容C15同步振荡，输出分别经半桥逆变驱动电路连接均由两个功率MOS场效应管Q2、Q3互补组成的半桥逆变器A6、半桥逆变器B8，自振荡芯片5及半桥逆变器A6输出功率变压器T1与自振荡芯片7及半桥逆变器B8输出功率变压器T2反相馈入相加耦合器9，功率合成匹配荧光灯管10启辉，基准晶振3信号经分频器4注入两个自振荡芯片5、7的RC振荡器CT端锁定相位，灯管异常电流检测器11信号经三极管VT1接入两个自振荡芯片5、7的RC振荡器CT端控制振荡快速停振，电网电源经电源滤波器EMI和整流桥堆1功率因数校正APFC2输出电压+15V接入基准晶振3、分频器4，+400V接入自振荡芯片5及半桥逆变器A6和自振荡芯片7及半桥逆变器B8电源端。IC4引脚符号功能：VCC芯片逻辑控制低压电源，IDET零电流检测，MULT乘法器输入，INV误差放大器输入，EA误差放大器输出，CS脉宽调制比较器，OUT驱动器输出，GND接地。IC5引脚符号功能：VCC芯片低压电源端，VB驱动器浮置电源，HO驱动Q2栅极，LO驱动Q3栅极，VS浮置电源回归，RT接振荡定时电阻，CT接振荡定时电容，OCM功率信号接地。电阻R10电容C13将降压供给自振荡芯片IC5开启电源产生振荡，驱动半桥功率MOS管Q2、Q3，使之轮流导通/截止，半桥逆变器中点输出方波电压经电阻R14、电容C17、二极管VD12、VD13整流对电容C13充电，提供自振荡芯片IC5电源，转换后电阻R10停止供电，降低功耗。二极管VD14对电容C16自举充电，浮置供电驱动半桥逆变器减少功耗。两个逆变器功率合成拖动大功率灯具，扩容可靠，但两个自振荡芯片振荡电压相位应一致，以消除非线性互调功率不均衡，获取稳定的输出功率。为此，引入注入锁相解决功率合成相位同步技术。基准晶振石英谐振器频率受温度变化极小，高度稳定。基准信号经分频器注入自振荡芯片RC振荡器锁定相位。未注入基准信号RC振荡器产生自由振荡频率，注入基准信号RC振荡电压与其矢量合成，通过自振荡芯片非线性变频锁定相位，振荡信号与注入基准信号仅有一个固定的相位差。同步带宽与注入功率正比，与RC振荡器有载Q值反比，由于基准信号注入RC振荡器的输入端，增益高，小功率即可锁定，两个自振荡芯片共接定时电阻R11、电容C15同步振荡锁定时间快。基准信号分频注入选配较高频率的高稳频特性谐振器，锁定数十至数百千赫LC或RC振荡器。分频器IC3二进制或十进制计数器分频。注入锁相无须压控调谐、鉴相、环路滤波，电路简单性能优越，附加成本低。注入锁相本质上与环路锁相没差别，适合功率合成灯具稳定振荡频率相位同步，避免器件温升过高功率失衡，稳定灯光延长使用寿命。相加耦合器T4电感L10将两个半桥输出功率变压器T2、T3电感L7、L9反相激励电流叠加，相位差180°低次谐波相互抵消，输出电流变换加倍总和送到灯负载，两个电流相等时平衡电阻R17无功率损耗。电阻R18、电容C21吸收抑制尖峰脉冲平滑灯光，电容C22匹配灯管启辉，电容C20、电感L12谐振于注锁基准频率易于启辉。灯异常检测由灯电流互感磁环电感L13感生电压二极管VD15检波、电容C23、电阻R19滤波经电阻R15、R16分压，三极管VT1触发两个自振荡芯片RC振荡器CT端，芯片内部的比较器电压降低到VCC/6以下，迅速停振快速关断逆变器功率管，免受损坏。电源滤波器EM本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双半桥注入锁相功率合成荧光灯，包括电源滤波器EMI、整流桥堆、荧光灯管，其特征在于：还包括功率因数校正APFC、基准晶振、分频器、两个自振荡芯片、半桥逆变器A、半桥逆变器B、相加耦合器、灯管异常电流检测器，其中，基准晶振由石英晶体谐振器、两个反相器及电阻、电容组成，第一个反相器输入与输出两端跨接偏置电阻，并分别并接接地电容，同时，还跨接串联微调电容的石英晶体谐振器，基准晶振输出信号经第二个反相器接入分频器，自振荡芯片内含RC振荡器、半桥逆变驱动电路，两个自振荡芯片RC振荡器共接电阻R11和电容C15产生同步振荡，输出分别经半桥逆变驱动电路连接均由两个功率MOS场效应管互补组成的半桥逆变器A、半桥逆变器B，自振荡芯片及半桥逆变器A输出功率变压器T2与自振荡芯片及半桥逆变器B输出功率变压器T3反相馈入相加耦合器，功率合成匹配荧光灯管启辉，基准晶振信号经分频器注入两个自振荡芯片RC振荡器CT端锁定相位，灯管异常电流检测器信号经三极管接入两个自振荡芯片RC振荡器CT端控制振荡快速停振，电网电源经电源滤波器EMI、整流桥堆、功率因数校正APFC输出电压接入基准晶振、分频器、自振荡芯片及半桥逆变器A、自振荡芯片及半桥逆变器B的电源端。...

【技术特征摘要】
1.一种双半桥注入锁相功率合成荧光灯，包括电源滤波器EMI、整流桥堆、荧光灯管，其特征在于：还包括功率因数校正APFC、基准晶振、分频器、两个型号为IR2153的自振荡芯片、半桥逆变器A、半桥逆变器B、相加耦合器、灯管异常电流检测器，其中，基准晶振由石英晶体谐振器、两个反相器及电阻、电容组成，第一个反相器输入与输出两端跨接偏置电阻，第一个反相器输入与输出两端分别连接电容C1、C2的一端，电容C1、C2的另一端接地，第一个反相器输入与输出两端还跨接串联微调电容的石英晶体谐振器，第一个反相器输出信号经第二个反相器接入分频器，自振荡芯片内含RC振荡器、半桥逆变驱动电路，两个自振荡芯片RC振荡器共接电阻R11和电容C15产生同步振荡，两个自振荡芯片的半桥逆变驱动电路输出分别连接均由两个功率MOS场效应管互补组成的半桥逆变器A、半桥逆变器B，自振荡芯片及半桥逆变器A输出功率变压器T2与自振荡芯片及半桥逆变器B输出功率变压器T3反相馈入相加耦合器，功率合成匹配荧光灯管启辉，基准晶振信号经分频器注入两个自振荡芯片RC振荡器CT端锁定相位，灯管异常电流检测器信...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮树成，阮雪芬，
申请(专利权)人：阮雪芬，
类型：发明
国别省市：浙江;33