高强度放电灯镇流器电路制造技术

本发明专利技术涉及高强度放电灯镇流器电路。现有电路比较复杂、成本高昂。本发明专利技术包括ＡＣ－ＤＣ转换模块和ＤＣ－ＡＣ逆变电路模块。ＡＣ－ＤＣ转换模块包括桥式整流器ＶＤ１、压敏电阻ＶＲ１、滤波电感Ｌ１、滤波电容Ｃ５和Ｃ６；ＤＣ－ＡＣ逆变电路模块包括功率双极型晶体管ＶＴ１和ＶＴ２、启动充电电阻Ｒ１、启动电容Ｃ１、放电二极管ＶＤ２、双向二极管ＶＤ３、高频电容Ｃ４、发射极电阻Ｒ４和Ｒ５、旁路电阻Ｒ６、初级线圈Ｔ１ａ、副线圈Ｔ１ｂ和与Ｔ１ｂ的副线圈Ｔ１ｃ；初级线圈Ｔ１ａ与镇流电感Ｌ４连接，启动器Ｓ的一端与镇流电感Ｌ４的抽头连接，另一端与滤波电容Ｃ５和Ｃ６连接。本发明专利技术采用双极型晶体管半桥逆变电路，元器件成熟可靠、成本低廉、来源丰富。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于控制
，涉及一种电路，具体涉及一种改进的高强度放电灯(High Intensity Discharge La即s， HID Lamps)的镇流器电路，特别是采用双极型晶体管半桥逆变电路结构的低成本电子镇流器电路。
技术介绍
高强度放电灯具有负阻效应，放电电阻随电压升高急剧下降，工作时 必须加限流装置。典型的方法采用串联电感镇流器，灯管两端并联启动一 点火电路来实现稳定地工作和启动。电感镇流器具有稳定可靠的优点，但 体积大。电子镇流器采用较高的振荡频率对放电灯管供电，电感阻抗随工 作频率升高而提高，故在较高频率下可用小电感代替原来很大的电感器， 縮小了镇流器的整体体积。高强度放电灯的启动电压高，如电极间隙4. 2mm 的35W氙气灯的冷启动电压4000—5000V,启动后进入连续的放电状态的 电压降85V，故必须附加启动-点火电路，提供瞬态高电压以击穿灯管内的 气体，气体击穿后进入持续导电状态。经典的日光灯启动器(司打脱)采 用短路镇流器输出端加热灯丝，延时后瞬间断路，切断镇流器电流，造成 镇流线圈自感应产生高电压。传统的汽车点火器采用的漏磁变压器能产生 10000V以上高压。可根据不同的工作原理组成启动器，只要能产生超过灯 管的起辉电压完成点火任务，并能让电路保持持续的放电电流即可。如， 电子节能灯大量采用LC串联共振方法产生启动高电压。高强度放电灯具有声共振等特殊问题，无法采用一般的节能灯镇流电 路。高强度放电灯镇流器电路比节能灯电路复杂，国外普遍采用专用集成 电路、多采用全桥MOS功率器件的镇流器，相应的成本高昂。目前高强度 放电灯，如汽车大灯用氤气灯的电子镇流器，附加的点火器产生25000V触 发高压，可瞬时击穿热态高压气体，但也对灯管寿命造成了影响；点火电 压高，对线路绝缘要求十分严格，给安装和使用带来了困难。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术的不足，提供一种高强度放电灯的低 成本电子镇流器电路。本专利技术包括AC-DC转换模块和DC-AC逆变电路模块。 AC-DC转换模块包括桥式整流器VD1、压敏电阻VR1、滤波电感L1、第 一滤波电容C5、第二滤波电容C6、保险丝F;桥式整流器VD1的一个输入 端与压敏电阻VR1的一端和单相交流电源的一端连接，桥式整流器VD1的 另一个输入端与压敏电阻VR1的另一端和保险丝F的一端连接，保险丝F 的另一端与单相交流电源的另一端连接；桥式整流器VD1的一个输出端与 滤波电感Ll的一端连接，滤波电感Ll的另一端与第一滤波电容C5的一端 连接，桥式整流器VD1的另一个输出端与第二滤波电容C6的一端连接，第 二滤波电容C6的另一端与第一滤波电容C5的另一端连接。通过AC-DC转 换模块将交流电源转换成直流电源。DC-AC逆变电路模块包括第一功率双极型晶体管VT1、第二功率双极型 晶体管VT2、启动充电电阻R1、启动电容C1、放电二极管VD2、双向二极 管VD3、高频电容C4、第一发射极电阻R4、第二发射极电阻R5、旁路电阻 R6、初级线圈Tla、第一副线圈Tlb和与第一副线圈Tlb反相的第二副线 圈Tlc;第一选频电容C2的一端与第一 Q值调节电阻R2的一端连接、第 一 Q值调节电阻R2的另一端与第一选频电感L2的一端连接、第一选频电 感L2的另一端与第一功率双极型晶体管VT1的基极连接、第一功率双极型 晶体管VT1的发射极与第一发射极电阻R4的一端连接，第二选频电容C3 的一端与第二 Q值调节电阻R3的一端连接、第二 Q值调节电阻R3的另一 端与第二选频电感L3的一端连接、第二选频电感L3的另一端与第二功率 双极型晶体管VT2的基极和双向二极管VD3的一端连接，第二功率双极型 晶体管VT2的发射极与第二发射极电阻R5的一端连接；第一发射极电阻 R4的另一端与初级线圈Tla的一端、第一副线圈Tlb的一端、旁路电阻R6 的一端、高频电容C4的一端、放电二极管VD2的负极、第二功率双极型晶 体管VT2的集电极连接，第一副线圈Tlb的另一端与第一选频电容C2的另 一端连接；第二选频电容C3的另一端与第二副线圈Tlc的一端连接、第二发射极电阻R5的一端与第二功率双极型晶体管VT2的发射极连接，启动电 容Cl的 一端、第二副线圈Tlc的另一端和第二发射极电阻R5另一端与桥 式整流器VD1的另一个输出端和第二滤波电容C6的一端连接；启动电容 Cl的另一端与双向二极管VD3的另一端、放电二极管VD2的正极和启动充 电电阻Rl的一端连接；启动充电电阻Rl的另 一端、高频电容C4的另一端、 旁路电阻R6的另一端、第一功率双极型晶体管VT1的集电极与滤波电感 Ll的另一端和第一滤波电容C5的一端连接。初级线圈Tla的另一端与镇流电感L4的一端连接、另一端与高强度放 电灯的一极连接，启动器S的一端与镇流电感L4的抽头连接，启动器S的 另一端与第一滤波电容C5的另一端和第二滤波电容C6的另一端、以及高 强度放电灯的另一极连接。本专利技术的电子镇流器电路通过内部镇流电感与外部高强度放电灯串 联，以稳定弧光放电电流，启动-点火器的高压输出并联在高强度放电灯的 电极两端，为冷态高强度放电灯提供启动所需点火高压。本专利技术采用两个 RLC选频网络预选择振荡频率，避免外接高强度气体放电灯的声共振。本 专利技术采用双极型晶体管半桥逆变电路，元器件成熟可靠、成本低廉、来源 丰富。 附图说明图l为本专利技术的结构示意图。 具体实施例方式下面结合附图进一步对本专利技术说明。附图1给出采用低成本的双极型晶体管(BJT)组成的预先选频避开高 强度放电灯的声共振区的直流-交流逆变的镇流器电路。图形符号中，与功 率电源有关的元器件前标注了 "V"。该高强度放电灯镇流器电路包括AC-DC转换模块和DC-AC逆变电路模块。AC-DC转换模块包括桥式整流器VD1、压敏电阻VR1、滤波电感L1、第 一滤波电容C5、第二滤波电容C6、保险丝F;桥式整流器VD1的一个输入 端与压敏电阻VR1的一端和单相交流电源的一端连接，桥式整流器VD1的另一个输入端与压敏电阻VR1的另一端和保险丝F的一端连接，保险丝F 的另一端与单相交流电源的另一端连接；桥式整流器VD1的一个输出端与 滤波电感Ll的一端连接，滤波电感Ll的另一端与第一滤波电容C5的一端 连接，桥式整流器VD1的另一个输出端与第二滤波电容C6的一端连接，第 二滤波电容C6的另一端与第一滤波电容C5的另一端连接。从交流电源引 入的电流首先通过串联在输入端的保险丝F，然后并联上压敏电阻VR1。经 过滤除电网的高电压尖脉冲后，输出到桥式整流器VD1的输入端，整流后的 脉动直流通过桥式整流电路的另外两端输出。电源滤波电感L1串联在VD1 输出和第一、第二电源滤波电容C5和C6串联组合成总的等效电源滤波电 容之间，形成倒L滤波电路，构成了镇流器的AC — DC模块。电源滤波电感 Ll不仅平滑了桥式整流输出脉动电流，还阻止了后端逆变电路产生的高次 谐波对电网的污染。C5、 C6串联等效于一个总电容，它并联在经L1的直 流电源输出的两端上，其中C5、 C6的串接点作为直流电源的中点输出。DC-AC逆变电路模块包括第一功率双极型晶体管VT1、第二功率双极型 晶体管VT2、启本文档来自技高网...

【技术保护点】
高强度放电灯镇流器电路，包括ＡＣ－ＤＣ转换模块和ＤＣ－ＡＣ逆变电路模块，其特征在于：　ＡＣ－ＤＣ转换模块包括桥式整流器ＶＤ１、压敏电阻ＶＲ１、滤波电感Ｌ１、第一滤波电容Ｃ５、第二滤波电容Ｃ６、保险丝Ｆ；桥式整流器ＶＤ１的一个输入端与压敏电阻ＶＲ１的一端和单相交流电源的一端连接，桥式整流器ＶＤ１的另一个输入端与压敏电阻ＶＲ１的另一端和保险丝Ｆ的一端连接，保险丝Ｆ的另一端与单相交流电源的另一端连接；桥式整流器ＶＤ１的一个输出端与滤波电感Ｌ１的一端连接，滤波电感Ｌ１的另一端与第一滤波电容Ｃ５的一端连接，桥式整流器ＶＤ１的另一个输出端与第二滤波电容Ｃ６的一端连接，第二滤波电容Ｃ６的另一端与第一滤波电容Ｃ５的另一端连接；　ＤＣ－ＡＣ逆变电路模块包括第一功率双极型晶体管ＶＴ１、第二功率双极型晶体管ＶＴ２、启动充电电阻Ｒ１、启动电容Ｃ１、放电二极管ＶＤ２、双向二极管ＶＤ３、高频电容Ｃ４、第一发射极电阻Ｒ４、第二发射极电阻Ｒ５、旁路电阻Ｒ６、初级线圈Ｔ１ａ、第一副线圈Ｔ１ｂ和与第一副线圈Ｔ１ｂ反相的第二副线圈Ｔ１ｃ；第一选频电容Ｃ２的一端与第一Ｑ值调节电阻Ｒ２的一端连接、第一Ｑ值调节电阻Ｒ２的另一端与第一选频电感Ｌ２的一端连接、第一选频电感Ｌ２的另一端与第一功率双极型晶体管ＶＴ１的基极连接、第一功率双极型晶体管ＶＴ１的发射极与第一发射极电阻Ｒ４的一端连接，第二选频电容Ｃ３的一端与第二Ｑ值调节电阻Ｒ３的一端连接、第二Ｑ值调节电阻Ｒ３的另一端与第二选频电感Ｌ３的一端连接、第二选频电感Ｌ３的另一端与第二功率双极型晶体管ＶＴ２的基极和双向二极管ＶＤ３的一端连接，第二功率双极型晶体管ＶＴ２的发射极与第二发射极电阻Ｒ５的一端连接；第一发射极电阻Ｒ４的另一端与初级线圈Ｔ１ａ的一端、第一副线圈Ｔ１ｂ的一端、旁路电阻Ｒ６的一端、高频电容Ｃ４的一端、放电二极管ＶＤ２的负极、第二功率双极型晶体管ＶＴ２的集电极连接，第一副线圈Ｔ１ｂ的另一端与第一选频电容Ｃ２的另一端连接；第二选频电容Ｃ３的另一端与第二副线圈Ｔ１ｃ的一端连接、第二发射极电阻Ｒ５的一端与第二功率双极型晶体管ＶＴ２的发射极连接，启动电容Ｃ１的一端、第二副线圈Ｔ１ｃ的另一端和第二发射极电阻Ｒ５另一端与桥式整流器ＶＤ１的另一个输出端和第二滤波电容Ｃ６的一端连接；启动电容Ｃ１的另一端与双向二极管ＶＤ３的另一端、放电二极管ＶＤ２的正极和启动充电电阻Ｒ１的一端连接；启动充电电阻Ｒ１的另一端、高频电容...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡建人，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]