一种具有两路驱动的高频方波金卤灯控制器及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种具有两路驱动的高频方波金卤灯控制器及其控制方法。该控制器包括电磁滤波电路、交流转直流电路、变压模块、半桥逆变电路、采集模块、点火电路以及主控电路。电磁滤波电路用于对电源输入信号电磁滤波处理以获得交流电源信号。交流转直流电路用于将交流电源信号转换为直流电源信号。变压模块用于对直流电源信号进行变压获得变压输出信号。半桥逆变电路用于将变压输出信号逆变为交流供电信号，向灯具供电。采集模块用于采集半桥逆变电路的电压信息、电流信息以及温度信息。点火电路用于控制灯具打开或关闭。本发明专利技术可以实现两路输出，保证电压始终稳定，提高灯具的使用寿命，而且功率可调，使得灯具的光照更加均匀和一致。

A high frequency square wave metal halide lamp controller with two drives and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种具有两路驱动的高频方波金卤灯控制器及其控制方法
本专利技术涉及灯具镇流器领域的一种控制器，尤其涉及一种具有两路驱动的高频方波金卤灯控制器，还涉及该控制器的具有两路驱动的高频方波金卤灯控制器的控制方法。
技术介绍
在以节能为技术趋势的现代照明中，金卤灯以优良的照明效果，较高的显色指数在大型商场、工业场所、大型广场、车站、码头等区域得到了越来越广泛的应用，与金卤灯配套使用的电控电子镇流器也日趋完善。但是，现有镇流器多采用低频方波电子镇流器方案中的降压式变换全桥电路和点火电路往往是各自独立分开控制的，其需要两个或以上的芯片控制，电路复杂；而且现有的低频方波镇流器往往不能满足组网和远程控制的需要。而且，普通电子镇流器无嵌入式控制系统，保护功能不全，大大缩短了灯管的使用寿命，制约了高压钠灯、金卤灯以及配套的电子镇流器的应用和推广。调查显示，普通电子镇流器随电网电压的波动会出现功率偏差的情况，无法保证光照的均匀和一致性。
技术实现思路
为解决现有镇流器随电网电压的波动会出现功率偏差，无法保证光照的均匀和一致性的技术问题，本专利技术提供一种具有两路驱动的高频方波金卤灯控制器及其控制方法。本专利技术采用以下技术方案实现：一种具有两路驱动的高频方波金卤灯控制器，其用于驱动一个灯具进行发光，其包括：电磁滤波电路，其用于对向所述灯具供电的一个电源输入信号进行电磁滤波处理，以获得一个交流电源信号；交流转直流电路，其与所述电磁滤波电路电性连接，并用于将所述交流电源信号转换为一个直流电源信号；变压模块，其与所述交流转直流电路电性连接，并用于对所述直流电源信号进行变压，以获得一个变压输出信号；半桥逆变电路，其与所述变压模块电性连接，并用于接收所述变压输出信号，且具有两个输出端口；所述半桥逆变电路用于将所述变压输出信号逆变为一个交流供电信号；所述交流供电信号通过所述输出端口向所述灯具供电；采集模块，其包括电压采集电路、电流采集电路以及温度采集电路；所述电压采集电路用于检测所述半桥逆变电路中的输入电压和输出电压；所述电流采集电路用于检测所述半桥逆变电路的输出电流；所述温度采集电路用于检测所述半桥逆变电路的工作温度；点火电路，其与所述灯具的接口电性连接，并用于控制所述灯具打开或关闭；以及主控电路，其与所述半桥逆变电路、所述点火电路电性连接；所述主控电路用于判断所述输入电压是否大于一个预设过载电压一，是则进行输入过压保护，并判断所述输入电压是否小于一个预设欠压电压，是则进行输入欠压保护；所述主控电路还用于判断所述输出电压是否大于一个预设过载电压二，是则进行输出过压保护；所述主控电路还用于判断所述输出电流是否大于一个预设过载电流，是则进行输出过流保护；所述主控电路用于判断所述工作温度是否大于一个预设温度，是则进行过温散热保护；所述主控电路还用于对所述半桥逆变电路进行脉冲宽度调制，以调节两个输出端口的输出至所述灯具的输出功率。本专利技术通过电磁滤波电路对输入信号进行滤波处理，滤除信号中的干扰信号并获得交流电源信号，利用交流转直流电路将该交流电源信号转换为直流电源信号，而后通过变压模块将直流电源信号变压为与半桥逆变电路相适配的变压输出信号，这样半桥逆变电路就可以对该信号进行逆变以将直流信号转为交流信号，这个过程可以实现电压的变压，以便于为灯具提供相适配的电源电压。同时，采集模块能够采集半桥逆变电路在工作过程中的电压信息、电流信息以及温度信息，这样主控电路就可以根据这些信息进行处理，以实现输入过压保护、输入欠压保护、输出过压保护、输出过流保护以及过温散热保护，保证灯具发光过程中的电压、电流稳定性，可以避免电网电压波动所引起的功率偏差的出现，同时防止工作温度过高而损坏电路，而且主控电路可以对半桥逆变电路进行脉冲宽度调制，从而调节两路输出的输出功率，保证光照的均匀和一致性，解决了现有镇流器随电网电压的波动会出现功率偏差，无法保证光照的均匀和一致性的技术问题，得到了功率稳定，光照均匀且一致，而且双路输出，并能够延长灯具的使用寿命的技术效果。作为上述方案的进一步改进，所述变压模块包括升压电路和降压电路；所述升压电路与所述交流转直流电路电性连接，并用于将所述直流电源信号升压为一个升压信号；所述降压电路与所述升压电路电性连接，并用于将所述升压信号降压为所述变压输出信号。进一步地，所述降压电路包括晶体管M1、二极管D1、电感L1以及有极电容C1；晶体管M1的源极接地，并与所述升压电路的输出负极相接，栅极接收一个控制信号PWM，漏极与二极管D1的正极、电感L1的一端相接；二极管D1的负极与所述升压电路的输出正极相接；电感L1的另一端与有极电容C1的负极相接，并作为所述降压电路的输出负极；有极电容C1的正极与二极管D1的负极相接，并作为所述降压电路的输出正极。作为上述方案的进一步改进，所述点火电路包括电阻R1、R2、R3、R4，电容C2、C38，二极管D2、D3，光电隔离器OC1，三极管T1；电阻R4的一端与所述主控电路的控制口一相接，另一端与光电隔离器OC1的发光二极管的负极相接；光电隔离器OC1的发光二极管的正极接入一个电压VCC，光电隔离器OC1的光敏三极管的发射极与电阻R1的一端相接，且集电极接24V电压；电容C38的一端接地，另一端与二极管D2的负极相接并接24V电压；二极管D2的正极与二极管D3的正极相接；电阻R1的另一端与电阻R2的一端、电容C2的一端相接；电阻R2的另一端与电阻R3的一端、三极管T1的基极相接；电容C2的另一端、三极管T1的发射极以及电阻R3的另一端均接地；三极管T1的集电极与二极管D3的负极相接，并作为所述点火电路的点火接口。作为上述方案的进一步改进，所述金卤灯控制器还包括：散热模块，其包括多个散热风扇以及用于驱动所述散热风扇转动的光电隔离电路；在所述工作温度大于所述预设温度时，所述主控电路通过所述光电隔离电路驱动所述散热风扇转动，以实现过温散热保护。进一步地，所述光电隔离电路包括电阻R5、R6、R7，光电隔离器OC2，电容C3、C40，二极管D4，接口XT；电阻R7的一端与所述主控电路的控制口二相接，另一端与光电隔离器OC2的发光二极管的负极相接；光电隔离器OC2的发光二极管的正极接入一个电压VCC，光电隔离器OC2的光敏三极管的发射极与电阻R5的一端相接，集电极与接口XT的接口1相接并接入24V电压；电容C40的一端接地，另一端与二极管D4的负极相接并接24V电压；二极管D4的正极与接口XT的接口2相接；电阻R5的另一端与电阻R6的一端、电容C3的一端、三极管T2的基极相接；电容C3的另一端、电阻R6的另一端以及三极管T2的发射极均接地；三极管T2的集电极与接口XT的接口2相接；其中，所述散热风扇与接口XT相接。作为上述方案的进一步改进，所述金卤灯控制器还包括：串口模块，其与所述主控电路电性连接，并用于供所述主控电路与外部上位机进行数据交换；以及联网模块，其与所述主控电路电性连接，并用于供所述主控电路进行联网。...

【技术保护点】
1.一种具有两路驱动的高频方波金卤灯控制器，其用于驱动一个灯具进行发光，其特征在于，其包括：/n电磁滤波电路，其用于对向所述灯具供电的一个电源输入信号进行电磁滤波处理，以获得一个交流电源信号；/n交流转直流电路，其与所述电磁滤波电路电性连接，并用于将所述交流电源信号转换为一个直流电源信号；/n变压模块，其与所述交流转直流电路电性连接，并用于对所述直流电源信号进行变压，以获得一个变压输出信号；/n半桥逆变电路，其与所述变压模块电性连接，并用于接收所述变压输出信号，且具有两个输出端口；所述半桥逆变电路用于将所述变压输出信号逆变为一个交流供电信号；所述交流供电信号通过所述输出端口向所述灯具供电；/n采集模块，其包括电压采集电路、电流采集电路以及温度采集电路；所述电压采集电路用于检测所述半桥逆变电路中的输入电压和输出电压；所述电流采集电路用于检测所述半桥逆变电路的输出电流；所述温度采集电路用于检测所述半桥逆变电路的工作温度；/n点火电路，其与所述灯具的接口电性连接，并用于控制所述灯具打开或关闭；以及/n主控电路，其与所述半桥逆变电路、所述点火电路电性连接；所述主控电路用于判断所述输入电压是否大于一个预设过载电压一，是则进行输入过压保护，并判断所述输入电压是否小于一个预设欠压电压，是则进行输入欠压保护；所述主控电路还用于判断所述输出电压是否大于一个预设过载电压二，是则进行输出过压保护；所述主控电路还用于判断所述输出电流是否大于一个预设过载电流，是则进行输出过流保护；所述主控电路用于判断所述工作温度是否大于一个预设温度，是则进行过温散热保护；所述主控电路还用于对所述半桥逆变电路进行脉冲宽度调制，以调节两个输出端口的输出至所述灯具的输出功率。/n...

【技术特征摘要】
1.一种具有两路驱动的高频方波金卤灯控制器，其用于驱动一个灯具进行发光，其特征在于，其包括：
电磁滤波电路，其用于对向所述灯具供电的一个电源输入信号进行电磁滤波处理，以获得一个交流电源信号；
交流转直流电路，其与所述电磁滤波电路电性连接，并用于将所述交流电源信号转换为一个直流电源信号；
变压模块，其与所述交流转直流电路电性连接，并用于对所述直流电源信号进行变压，以获得一个变压输出信号；
半桥逆变电路，其与所述变压模块电性连接，并用于接收所述变压输出信号，且具有两个输出端口；所述半桥逆变电路用于将所述变压输出信号逆变为一个交流供电信号；所述交流供电信号通过所述输出端口向所述灯具供电；
采集模块，其包括电压采集电路、电流采集电路以及温度采集电路；所述电压采集电路用于检测所述半桥逆变电路中的输入电压和输出电压；所述电流采集电路用于检测所述半桥逆变电路的输出电流；所述温度采集电路用于检测所述半桥逆变电路的工作温度；
点火电路，其与所述灯具的接口电性连接，并用于控制所述灯具打开或关闭；以及
主控电路，其与所述半桥逆变电路、所述点火电路电性连接；所述主控电路用于判断所述输入电压是否大于一个预设过载电压一，是则进行输入过压保护，并判断所述输入电压是否小于一个预设欠压电压，是则进行输入欠压保护；所述主控电路还用于判断所述输出电压是否大于一个预设过载电压二，是则进行输出过压保护；所述主控电路还用于判断所述输出电流是否大于一个预设过载电流，是则进行输出过流保护；所述主控电路用于判断所述工作温度是否大于一个预设温度，是则进行过温散热保护；所述主控电路还用于对所述半桥逆变电路进行脉冲宽度调制，以调节两个输出端口的输出至所述灯具的输出功率。


2.如权利要求1所述的具有两路驱动的高频方波金卤灯控制器，其特征在于，所述变压模块包括升压电路和降压电路；所述升压电路与所述交流转直流电路电性连接，并用于将所述直流电源信号升压为一个升压信号；所述降压电路与所述升压电路电性连接，并用于将所述升压信号降压为所述变压输出信号。


3.如权利要求2所述的具有两路驱动的高频方波金卤灯控制器，其特征在于，所述降压电路包括晶体管M1、二极管D1、电感L1以及有极电容C1；晶体管M1的源极接地，并与所述升压电路的输出负极相接，栅极接收一个控制信号PWM，漏极与二极管D1的正极、电感L1的一端相接；二极管D1的负极与所述升压电路的输出正极相接；电感L1的另一端与有极电容C1的负极相接，并作为所述降压电路的输出负极；有极电容C1的正极与二极管D1的负极相接，并作为所述降压电路的输出正极。


4.如权利要求1所述的具有两路驱动的高频方波金卤灯控制器，其特征在于，所述点火电路包括电阻R1、R2、R3、R4，电容C2、C38，二极管D2、D3，光电隔离器OC1，三极管T1；电阻R4的一端与所述主控电路的控制口一相接，另一端与光电隔离器OC1的发光二极管的负极相接；光电隔离器OC1的发光二极管的正极接入一个电压VCC，光电隔离器OC1的光敏三极管的发射极与电阻R1的一端相接，且集电极接24V电压；电容C38的一端接地，另一端与二极管D2的负极相接并接24V电压；二极管D2的正极与二极管D3的正极相接；电阻R1的另一端与电阻R2的一端、电容C2的一端相接；电阻R2的另一端与电阻R3的一端、三极管T1的基极相接；电容C2的另一端、三极管T1的发射极以及电阻R3的另一端均接地；三极管T1的集电极与二极管D3的负极相接，并作为所述点火电路的点火接口。


5....

【专利技术属性】
技术研发人员：阮永播，周宁，
申请(专利权)人：合肥东莱科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34