用于金卤灯的电子镇流器及其驱动方法、金卤灯系统技术方案

本发明专利技术提供了一种用于金卤灯的电子镇流器及其驱动方法、金卤灯系统。所述电子镇流器包括驱动单元，用于为金卤灯产生由固定频率和围绕固定频率变化的变化频率相结合的高频驱动信号。本发明专利技术的电子镇流器采用能够产生固定频率和围绕固定频率变化的变化频率相结合的驱动信号的驱动单元对金卤灯进行驱动，满足了金卤灯启动点火要求和避免金卤灯声共振现象。

Electronic ballast for metal halide lamp and its driving method and metal halide lamp system

The invention provides an electronic ballast used for a metal halide lamp, a driving method thereof, and a metal halide lamp system. The electronic ballast includes a drive unit for generating a high-frequency drive signal for a metal halide lamp by combining a fixed frequency and a varying frequency surrounding a fixed frequency. The electronic ballast of the invention adopts the driving signal generating a fixed frequency and frequency variation around the fixed frequency combination of the driving unit to drive the metal halide lamp, metal halide lamp ignition can meet the requirements and avoid the acoustic resonance of metal halide lamp.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及照明
，尤其涉及一种用于金卤灯的电子镇流器及其驱动方法、包括该电子镇流器的金卤灯系统。
技术介绍
金属卤化物灯(简称金卤灯)具有发光效率高、显色性能好和寿命长等特点，是一种接近日光光色的节能新能源，广泛应用于各种室内照明。金卤灯电子镇流器一般均采用频率小于1KHz(100Hz至400Hz)的方波驱动方式，但是这种驱动方式的制造成本较高。因此，越来越多的金卤灯电子镇流器采用成本较低的固定频率的高频驱动电路，这无疑可以大大推广金卤灯的应用。然而，目前高频电子镇流器驱动金卤灯主要存在两个问题：一、直接用谐振方法启动点火的方法不可靠，原因是谐振点具有随机性，仅仅在固定频率的驱动下，谐振点因为灯管瞬态管压参与谐振，而灯管瞬态管压是个不确定的变化值，所以会发生偏移无法点着火；二、声共振的控制，当频率超过1KHz时，金卤灯容易出现低频驱动所没有的现象，即声共振现象。这种现象表现为，金卤灯的灯管电压突然增大，放电弧扭曲，发光闪烁，严重时照成灯管熄灭，电流过大而烧毁灯管。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术提出了一种用于金卤灯的电子镇流器及其驱动方法、金卤灯系统，其能够产生既有固定工作频率又有围绕该固定频率的适时频率变化(或称为扫频)的高频驱动信号来驱动金卤灯以克服金卤灯的声共振现象同时又能够满足谐振启动着火要求。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于金卤灯的电子镇流器，包括：驱动单元，用于为金卤灯产生由固定频率和围绕固定频率变化的变化频率相结合的高频驱动信号。优选地，所述驱动单元包括：主电源电路，用于产生直流高压信号；IC芯片，用于为金卤灯产生所述高频驱动信号；IC芯片工作电源电路，用于接收直流高压信号、将直流高压信号降低至直流低压信号、并且将该直流电压信号提供给IC芯片；以及外围保护电路，其由所述主电源电路供电，包括变频控制脉冲信号产生部分和灯异常控制信号产生部分，其中，所述变频控制脉冲信号产生部分用于在电子镇流器正常工作时产生变频控制脉冲信号、将该变频控制脉冲信号提供给IC芯片以使得所述IC芯片产生所述高频驱动信号；以及所述灯异常控制信号产生部分用于在电子镇流器异常工作时产生灯异常保护信号。优选地，所述变频控制脉冲信号是具有固定中心电压值的脉冲信号。优选地，所述外围保护电路还包括用于在输出灯异常控制信号和输出变频控制脉冲信号之间进行切换的切换电路。优选地，所述IC芯片包括SEU1005B芯片；所述直流低压信号输入至所述SEU1005B芯片的VDD端；所述变频控制脉冲信号或所述灯异常控制信号输入至所述SEU1005B芯片的SP端；以及所述中心电压值高于所述直流低压信号0.15V至0.5V。优选地，所述变频控制信号产生部分包括第一比较器、第一晶体管和第一二极管；所述第一比较器的一端接入基准电压，另一端接入实时输入的动态变化电压，输出端连接第一晶体管的栅极以在所述电子镇流器正常工作时在所述切换电路的控制下输出所述脉冲信号；所述第一晶体管的源极连接所述二极管的正极，以及所述二极管的负极连接所述IC芯片的SP端，向其提供所述脉冲信号。优选地，所述灯异常控制信号产生部分包括第二比较器和第二晶体管；所述第二晶体管的源极接地，所述第二晶体管的漏极连接所述IC芯片的SP端；所述第二比较器在所述电子镇流器出现异常的情况下在所述切换信号的控制下使所述第二晶体管导通，以将接地信号提供给IC芯片的SP端使得IC芯片停止工作。优选地，所述固定频率处于20至30、40至60KHz频段内，以及所述变化频率处于围绕所述固定频率上下变化2至3kHz的频率段。本专利技术还提供了一种金卤灯系统，其包括上述电子镇流器以及由该电子镇流器驱动的金卤灯。本专利技术还提供了一种利用上述电子镇流器对金卤灯进行驱动控制的方法，包括：判断电子镇流器处于正常情况还是处于异常情况；在正常情况下，控制切换电路以从外围保护电路向IC芯片输出变频控制脉冲信号；以及在异常情况下，控制切换电路以从外围保护电路向IC芯片输出灯异常保护信号。本专利技术设计的用于金卤灯的电子镇流器及其驱动方法、金卤灯系统，能够实现产生固定频率和瞬态变化频率相结合的驱动信号的驱动电路，即在现有技术中的仅仅具有固定频率的驱动信号的基础上，在驱动信号中增加了一项围绕固定频率变化的变频，以能够自动寻找金卤灯灯管的管压的谐振点，灯管点火时瞬态管压越高，会拉高灯管参与谐振的PL(灯管与电感)振荡频率，振荡频率越高灯管越容易击穿着火，而且在谐振情况下电感两端电压会产生瞬态突变，即瞬态拉高高频下的电压，最终高频高压击穿灯管两端着火；另外，所增加的一项变化频率能够与固定频率共同工作，协同控制声振荡，使得金卤灯这种变化“无常”的高压气体放电灯能够完全遵守理想的气体放电的伏安特性曲线，从而实现高频驱动金卤灯过程中所需的一次性开机着火的要求和克服该过程中产生的声共振现象，从而能够使由该电子镇流器驱动的金卤灯具有良好的启动效果，良好地抑制了声共振现象的产生。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面结合附图将对本专利技术的优选实施例进行描述，其中：图1是根据本专利技术实施例1的用于金卤灯的电子镇流器的驱动单元的原理框图；图2是根据本专利技术实施例1的驱动单元的外围保护电路的原理框图；图3a是根据本专利技术实施例2的用于金卤灯的电子镇流器的外围保护电路的电路原理图；图3b是根据本专利技术实施例2的用于金卤灯的电子镇流器的与外围保护电路协作的核心驱动电路的电路原理图；以及图4是根据本专利技术实施例3的用于金卤灯的电子镇流器的驱动方法的流程图。具体实施方式在下文中，将参考附图详细描述本专利技术的优选实施例。本专利技术针对目前高频电子镇流器驱动金卤灯时主要出现的直接用谐振方法启动点火不可靠以及易于出现声共振现象的问题，提出了以将固定频率和围绕固定频率有小幅度(例如±2至3kHz)变化的变频相结合的驱动信号对金卤灯进行驱动的高频电子镇流器。由于该变频的存在和作用，一方面，能够满足谐振启动，即一次性开机每次电弧管均能够启动着火，这是因为小幅度变化的变频的存在能够补偿通常导致启动不成功的谐振点偏移；另一方面，能够很好地抑制金卤灯电弧管在整个寿命期间的声振荡，这是因为围绕固定频率具有小幅度变化的变频能够有效地避免使得灯管内的频率达到声共振的频率。根据本专利技术的用于金卤灯的电子镇流器包括驱动单元，用于为金卤灯产生由固定频率和围绕固定频率变化的变化频率相结合的高频驱动信号。图1示出了根据本专利技术实施例1的用于金卤灯的电子镇流器的驱动单元的原理框图。如图1所示，根据本专利技术的电子镇流器的驱动单元主要包括主电源电路1、IC芯片工作电源电路2、外围保护电路3、IC芯片4和负载电路8，其中负载电路8包括金卤灯电弧管。主电源电路1用于为整个电子镇流器提供直流高压信号，如图3b所示，其例如可以由桥式整流电路、直流滤波电路、功率因数调整电路以及电磁兼容性(EMC)、抑制高压冲击和大电流浪涌、异常保险等电路构成，主电源电路1外接的市电输入220VAC经过整流、滤波等处理之后，输出310VDC左右的直流高压信号。IC芯片工作电源电路2用于接收主电源电路1输出的直流高压信号，并且将直流高压信号降低至为IC芯片4工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于金卤灯的电子镇流器，包括：驱动单元，用于为金卤灯产生由固定频率和围绕固定频率变化的变化频率相结合的高频驱动信号。

【技术特征摘要】
1.一种用于金卤灯的电子镇流器，包括：驱动单元，用于为金卤灯产生由固定频率和围绕固定频率变化的变化频率相结合的高频驱动信号。2.根据权利要求1所述的电子镇流器，其中所述驱动单元包括：主电源电路(1)，用于产生直流高压信号；IC芯片(4)，用于为金卤灯产生所述高频驱动信号；IC芯片工作电源电路(2)，用于接收直流高压信号、将直流高压信号降低至直流低压信号、并且将该直流电压信号提供给IC芯片(4)；以及外围保护电路(3)，其由所述主电源电路(1)供电，包括变频控制脉冲信号产生部分(31)和灯异常控制信号产生部分(32)，其中，所述变频控制脉冲信号产生部分(31)用于在电子镇流器正常工作时产生变频控制脉冲信号、将该变频控制脉冲信号提供给IC芯片(4)以使得所述IC芯片(4)产生所述高频驱动信号；以及所述灯异常控制信号产生部分(32)用于在电子镇流器异常工作时产生灯异常保护信号。3.根据权利要求2所述的电子镇流器，其中所述变频控制脉冲信号是具有固定中心电压值的脉冲信号。4.根据权利要求3所述的电子镇流器，其中，所述外围保护电路(3)还包括用于在输出灯异常控制信号和输出变频控制脉冲信号之间进行切换的切换电路(33)。5.根据权利要求4所述的电子镇流器，其中，所述IC芯片(4)包括SEU1005B芯片；所述直流低压信号输入至所述SEU1005B芯片的VDD端；所述变频控制脉冲信号或所述灯异常控制信号输入至所述SEU1005B芯片的SP端；以及所述中心电压值高于...

【专利技术属性】
技术研发人员：居家奇，陈宗烈，
申请(专利权)人：江苏豪迈照明科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32