具有廉价的逆变器升压电路的电源和电子镇流器制造技术

一个用于向一个负载（５００）供电的电源（１０）包括一个逆变器（１００），一个串联谐振输出电路（２００），以及一个用于向一个逆变器驱动电路（１１０）提供工作功率的升压电路（３００）。该升压电路（３００）经由一个直流阻隔电容器（２４０），跟该负载（５００）串联连接，并且当该负载（５００）因失效而不能导电或被拆除时，通过停止向该逆变器驱动电路（１１０）提供工作功率，使该逆变器（１００）自动关断。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

Power supply and electronic ballast with inexpensive inverter boost circuit

A to a load (500) power supply (10) comprises an inverter (100), a series resonant output circuit (200), and one to an inverter driving circuit (110) boost circuit provide power (300). The boosting circuit (300) via a DC blocking capacitor (240), with the load (500) connected in series, and when the load (500) because of failure and not conductive or was removed when the driving circuit of the inverter to stop by (110) to provide power, the inverter (100) automatic shutdown.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及关于电源的一般论题，特别是涉及具有廉价的逆变器升压电路的电源和电子镇流器。已有几种类型的电源和电子镇流器，它们利用一个逆变器和一个串联谐振输出电路，用以将一个直流(dc)输入电压转换为一个高频交流(ac)，以便向一个负载或气体放电灯管供电。作为自激振荡电路的对立物，诸电源和诸镇流器的一个重要类别包括一个他激的逆变器，后者又包括一个驱动电路，用于控制逆变器的切换。在被驱动的逆变器中，需要有一个直流电源，用以向该驱动电路提供工作功率。此外，还需要有一个保护电路，用以在该负载或灯管拆除或失效时，避免该逆变器的自毁。保护功能是这样实现的响应于一个无负载状态，或者关断该逆变器，或者显著地改变该逆变器的工作频率。在一个逆变器驱动一个串联谐振输出电路(其工作频率等于或接近该输出电路的自然频率)的情况下，由于在无负载状态下，肯定会导致该逆变器的极端的过电压和立即损坏，所以对保护功能的需求显得特别重要。在各种普通的电源和镇流器中，使用各种分离的专用电路来实现该直流电源以及该保护电路。此外，该保护电路典型地具有一种复杂的结构并且需要相当大量的电子元件。其最终结果是一个电源或镇流器既昂贵又难以制造。因此，显而易见，一个具有一个能向该逆变器驱动电路有效地提供工作功率并且还向该逆变器提供保护功能的、不需要大量的或复杂的附加电路的升压电路的电源或镇流器，将对现有技术作出重大改进。附图说明图1是根据本专利技术的一个电源的一份方框图以及部分的图解，该电源包括一个逆变器升压电路，它被这样构成，以便在该负载电流的正半周期中向该逆变器驱动电路提供功率。图2是根据本专利技术的一个逆变器升压电路的一个电路图解，该电源包括一个齐纳二极管，并且该电路被这样构成，以便在该负载电流的正半周期中向该逆变器驱动电路提供功率。图3是根据本专利技术的一个电子镇流器的一个电路图解，它包括图2所示的该升压电路。图4是根据本专利技术的示于图2的该逆变器升压电路的一个电路图解，它被修改为包括一个与该齐纳二极管并联的旁路电容器。图5是根据本专利技术的一个逆变器升压电路的一个电路图解，该电路包括一个开关稳压器，它被这样构成，以便在该负载电流的正半周期中向该逆变器驱动电路提供功率。图6是根据本专利技术的一个电源的一份方框图以及部分的图解，该电源包括一个逆变器升压电路，它被这样构成，以便在该负载电流的负半周期中向该逆变器驱动电路提供功率。图7是根据本专利技术的一个逆变器升压电路的一个电路图解，该电路包括一个齐纳二极管，并且该电路被这样构成，以便在该负载电流的负半周期中向该逆变器驱动电路提供功率。图8是根据本专利技术的一个优选实施例的一个电子镇流器的一个电路图解，该电子镇流器包括一个半桥逆变器以及图7所示的升压电路。图9是根据本专利技术的示于图7的该逆变器升压电路的一个电路图解，它被修改为包括一个与该齐纳二极管并联的旁路电容器。图10是根据本专利技术的一个逆变器升压电路的一个电路图解，该电路包括一个开关稳压器，它被这样构成，以便在该负载电流的负半周期中向该逆变器驱动电路提供功率。图1描述一个电子电源电路10，它包括一个逆变器100，一个串联谐振输出电路200，以及一个升压电路(bootstrap power source)300。逆变器100包括第1和第2输入连接点102，104，用以接受一个电压源50，以及第1和第2输出连接点106，108。该第2输出连接点108被连接到一个电路接地节点30。逆变器100包括至少一个逆变器开关150以及一个逆变器驱动电路110，后者又包括一个直流电压输入端130，一个接地参考输入端132，以及至少一个被连接到逆变器开关150的驱动输出端134。可以用多种托朴结构中的任何一种来实现逆变器100，例如一个半桥逆变器或者一个类似于授予科诺普卡的美国专利第5,399,944号中所公开的一个单开关逆变器。逆变器开关150可以由一个双极结型晶体三极管，一个场效应晶体三极管，或者多种可控制的功率开关器件中的任何一种来组成。可以用离散元件或一片集成电路(IC)来实现逆变器驱动电路110。在半桥逆变器的情况下，最好用一片普通的脉冲宽度调制器(PWM)集成电路，例如莫托罗拉公司出品的MC2844，跟一个驱动隔离变压器相结合，来实现逆变器驱动电路110。串联谐振输出电路200具有第1和第2输出接线202，204，它们被连接到逆变器输出连接点106，108，以及第1和第2输出接线206，208，它们适于连接到一个负载500。串联谐振输出电路200包括一个谐振电感220，一个谐振电容230，以及一个直流阻隔电容器240。谐振电感220被连接到该第1输入接线202以及一个第1节点222之间，而该第1节点则被连接到该第1输出接线206。谐振电容230被连接到该第1节点222以及该电路接地节点30之间，以及直流隔离电容器240被连接到该第2输出接线208以及一个第2节点242之间。升压电路300被连接到该第2节点242以及该电路接地接点30之间，并且包括一个被连接到该第2节点242的第1输入端302，一个被连接到逆变器100的该第1输入连接点102的第2输入端304，一个被连接到逆变器驱动电路110的该直流电源输入端130的第1输出端306，以及一个被连接到逆变器驱动电路110的接地参考输入端132的第2输出端308。当一个工作(即，导通)负载出现在输出接线206，208之间时，借助于经由直流阻隔电容器240与该负载500的有效串联连接，升压电路300向逆变器驱动电路110提供连续的工作功率。还有，当在输出接线206，208之间不存在工作负载500时，升压电路300通过停止向该逆变器驱动电路110提供连续的工作功率，自动地保护该逆变器100，使之免受持续的过电压。因此，电源10包括一个很经济的升压电路300，它能有效地向该逆变器驱动电路110提供工作功率，并且，与此同时，在负载500拆除或失效时，保护该逆变器100。再次参看图1，在电源10的一个实施例中，升压电路300包括一个分路稳压器310，一个升压整流器350，一个滤波电容器360。以及一个启动网络370。分路稳压器310被连接到该第1输出端302以及电路接地节点30之间。当一个工作负载出现在诸输出接线206，208之间时，在负载电流的正半周期(即，一个正电流从输出接线206流出，经过负载500，流入输出接线208)，分路稳压器310如同一个电压箝位器那样进行工作。被连接到该第1输入端302以及该第1输出端306之间的升压整流器350提供一条单方向的路径，负载电流的一部分通过该路径被输送到滤波电容器360。滤波电容器360被连接到该第1和第2输出端306，308之间，并且向逆变器驱动电路110提供直流工作功率。该第2输出端308被连接到电路接地节点30。被连接到该第2输入端304以及该第1输出端306之间的启动网络370在第1次向电源10加电之后，向滤波电容器360提供充电电流，以便首次启动逆变器驱动电路110以及逆变器100。现在转到图2，在升压电路300的一个实施例中，分路稳压器310包括一个齐纳二极管312，升压整流器350包括一个升压二极管352，并且启动网络370包括一个启动电阻372。齐纳二极管312具有一个被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个电子电源电路，包括：一个逆变器，包括：第１和第２输入连接点，用于接收一个电压源；第１和第２输出连接点，该第２输出连接点被连接到一个电路接地节点；至少一个逆变器开关；一个逆变器驱动电路，具有：一个直流电源输入端； 一个接地参考输入端；以及至少一个驱动输出端，它被连接到该逆变器开关；一个串联谐振输出电路，包括：被连接到逆变器输出诸连接点的第１和第２输入引线；适于连接到一个负载的第１和第２输出引线；一个被连接到该第１输入引线以及一个 第１节点之间的谐振电感；该第１节点被连接到该第１输出引线；一个被连接到该第１节点以及该电路接地节点之间的谐振电容器；以及一个被连接到该第２输出引线以及一个第２节点之间的直流阻隔电容器；以及一个被连接到该第２节点以及该电路接地节点 之间的升压电路，该升压电路包括：一个被连接到该第２节点的第１输入端；一个被连接到该逆变器的第１输入连接点的第２输入端；一个被连接到该逆变器驱动电路的直流电源输入端的第１输出端；一个被连接到该逆变器驱动电路的接地参考输入端的第 ２输出端；以及其中，该升压电路可工作于：（ｉ）当在诸输出引线之间存在一个工作负载时，向该逆变器驱动电路提供连续的工作功率；以及（ｉｉ）当在诸输出引线之间不存在一个工作负载时，通过停止向该逆变器驱动电路提供连续的工作功率来保护该逆 变器。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：约翰G克诺博卡，登尼斯L斯蒂芬斯，杰弗里D莫文，
申请(专利权)人：摩托罗拉公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]