恒功率气体放电灯电子镇流器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种恒功率气体放电灯电子镇流器，包括与气体放电灯连接的气体放电灯主回路，以及与回路连接的阻尼振荡起辉、限流控制电路，其特征在于主回路包括低通滤波整流电路、功率因数校正ＰＦＣ升压电路、高频振荡半桥驱动电路、高频隔直限流电路、高频全桥整流电路、低频振荡全桥驱动电路、１２Ｖ电源电路、输出开路和短路保护电路、阻尼振荡产生高压启动灯泡工作电路。本镇流器采取低频输出，克服了声共振现象。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于照明领域，特别涉及一种恒功率气体放电灯用电子镇流器。高强度气体放电灯(HID)包括金卤灯、钠灯、汞灯等，与白炽灯、碘钨灯相比较，具有节能、发光效率高、光谱好、寿命长等特点，广泛应用于商店、体育场馆、公路、广场等场所的照明。目前，国外有些大公司已研制出150W以下小功率HID灯用电子镇流器，但价格昂贵。且现有的气体放电灯用电子镇流器大多工作在26KHZ至50KHZ高频下，存在较严重的“声共振”现象，不同规格的气体放电灯有不同的“声共振”现象，严重时会造成熄弧。国内目前基本上还是使用传统电感镇流器。本技术的目的是设计一种恒功率气体放电灯电子镇流器，采用低频驱动电路，克服现有技术中的“声共振”现象。本技术的任务是这样实现的一种恒功率气体放电灯电子镇流器，包括与气体放电灯连接的气体放电灯主回路，以及与回路连接的阻尼振荡起辉电路，其特征是所述气体放电灯主回路依次由低通滤波整流电路、功率因数校正电路PFC升压电路、高频半桥式功率输出电路、高频隔直限流电路、高频全桥整流电路、低频全桥功率输出电路、阻尼振荡自耦升压起辉电路、输出开路短路保护电路、高频振荡驱动电路连接而成，同时高频隔直限流电路提供电源经12V电源电路处理后提供低频振荡驱动电路、输出开路短路保护电路和高频振荡驱动电路的工作电源，此时高频振荡驱动电路输出又反馈至高频半桥式功率输出电路，同时低频振荡驱动电路则输出一驱动信号给低频全桥功率输出电路，低频全桥功率输出电路带动阻尼振荡自耦升压起辉电路启动灯泡工作。本技术设计一种恒功率气体放电灯用电子镇流器，除了解决了声共振现象外，还具有如下特点功率因数高；电流谐波含量低；损耗低，效率高；工作频率为130HZ低频方波；输出功率恒定，不受灯管电压变化及电源电压波动影响；工作环境要求低，输入电压150V～265V都可正常工作；体积小，重量轻，结构简单，工作寿命长；辐射和传导干扰(EMI)符合IEC标准。下面结合具体图例对本技术做进一步说明附图说明图1为本技术原理框图。图2为本技术电路原理图。图3为图2中SIP4模块电路。图4为图2中SIP2模块电路。图5为图2中SIP5模块电路。图6为图2中SIP3模块电路。参照图1本技术的原理框图并结合图2至图6，对原理框中的各功能模块的组成及工作状态做进一步说明低通滤波整流电路由电感L1、L2、电容C1、C2、C3、C4及整流桥U1组成。高频振荡驱动电路由SIP4模块中U8及其外围电路组成振荡电路，具体工作过程如下DC400V经电阻R5降压，启动U8工作，通过死区时间控制在U8第11脚、15脚输出合适的驱动脉冲驱动功率管T2、T3导通，而后由12V电源提供其正常工作电压，启动频率f0由图2中电阻R30、R26、电容C25决定。功率管T3的源极电阻R6作为检测源极电流，并将电流转换为电压经R25通过，U8第6脚送至运放反相输入端。运放第5脚通过二极管D13、电阻R28连接到第4脚，随着电阻R6两端平均电压增加，灯在正常点燃期间对电流实现闭环控制，调节电阻R26可以调整功率，从而控制灯泡输出恒功率，并实现调光功能。高频隔直限流电路由电容C11、电感L4组成，由于采用PFM调制方式，电感L4起双向运用，可减小体积。高频全桥整流电路由二极管D2、D3、D4及D5组成。功率因数校正PFC升压电路由功率管T1、电感L3、二极管D1、电容C7、SIP2模块等组成电感电流断续升压型电路，在电容C7两端输出直流400V电压。低振振荡驱动电路由U13、U14、U15及其外围元件组成，输出相位相反驱动方波，驱动功率管T4、T7,T5、T6轮流交替导通，形成全桥逆变输出，电路的启动频率为500HZ，此时电容C14、电感L5组成的阻尼振荡自耦升压电路，产生约3KV高压启动灯泡正常工作。当电路正常启动后，利用运放LM358、功率管T8改变U14第3脚接地电容容值实现启动频率从500HZ左右降至130HZ工作频率过程，使灯泡工作于130HZ方波。12V直流电源电路由电容C40、电感L7、二极管D26、D28、稳压管D27、D29等组成。利用C40高频隔直，电感L7降压，二极管D26、D28整流，稳压管D27、D29稳压后输出12V电源供给IC正常工作使用，其特点是能保证空载情况下长时间低功耗运行。输出短路保护电路由U7、U9及其外围元件组成。为了保证电子镇流器在异常情况下，能长期可靠工作，引入开路、短路保护功能，通过控制高频振荡驱动电路中的U8第8脚电位实现灯开路、短路保护功能，一旦灯出现短路，U9第14脚输出高电平迫使U8停振；一旦灯输出开路，U9第8脚输出低电平，U7开始计时，8分钟后，U7第3脚输出高电平至U8第8脚迫使U8停振，并关断功率管T2、T3输出，保证在灯开路、短路情况下，功率开关管不工作，从而避免电子镇流器发热损坏。下面详述本技术电子镇流器的工作动态当高强度气体放电灯用电子镇流器处于工作状态时，电流经由电感L1、L2、电容C1、C2、C3、C4、整流桥U2组成的低通滤波整流电路1后(图2)，进入功率因数校正PFC升压电路2，功率因数校正PFC电路模块SIP2(图4)及其外围元件功率管T1、电感L3、二极管D1、电解电容C7等组成电感电流断续升压型电路，功率因数校正PFC电路模块SIP2通过检测输入、输出电流的波形，并通过控制功率管T1的间续导通，达到增大导通角效果，并最大限度的抑制谐波，从而在C7两端输出稳定的DC400V。DC400V进入由SIP4模块(图3)及其外围电路组成的高频振荡驱动电路8后，一路经电阻R5降压，启动U8工作，启动频率f0由图3中电阻R30、R26、电容C25决定。通过死区时间控制在U8第11脚、15脚输出合适的驱动脉冲驱动T2、T3导通(即高频半桥式功率输出电路3)，产生高频振荡输出；高频振荡波形经由电容C11、电感L4组成的高频隔直限流电路4及D2、D3、D4、D5组成的高频全桥整流电路5后，为低频全桥功率输出电路6提供直流供电电源；同时为12V电源电路11提供电源，此处电流经电容C40高频隔直，变压器L7变压，二极管D26、D28整流，稳压管D27、D29稳压后输出12V电源供给高频振荡驱动电路8、低振荡驱动电路9及输出开路、短路保护电路10正常工作使用，保证空载情况下能长时间低功耗运行。此时U14、U15及其外围元件组成的低频振荡驱动电路9开始工作，输出相位相反驱动方波，驱动功率管T4、T7,T5、T6轮流交替导通(低频全桥功率输出电路6)，输出一频率为500HZ的交流，经电容C14、电感L5组成的阻尼振荡自耦升压电路7后，在灯泡两端产生约3KV高压启动灯泡工作。当电路正常启动后，利用运放LM358、三极管T8改变U14的3脚接地电容容值，从而改变低频全桥功率输出电路6的输出频率，为灯泡提供130HZ方波正常工作电流。在灯正常点燃以后，功率管T3的源极电阻R6作为检测源极电流，并将电流转换为电压经SIP4模块中电阻R25通过U8第6脚送至运放反相输入端，运放第5脚通过二极管D13、电阻R28连接到第4脚，随着电阻R6两端平均电压增加，可对电流实现闭环控制；调节电阻R26可以调整功率，从而控制灯泡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种恒功率气体放电灯电子镇流器，包括与气体放电灯连接的气体放电灯主回路，以及与回路连接的阻尼振荡起辉组成，其特征是所述气体放电灯主回路依次由低通滤波整流电路、功率因数校正电路ＰＦＣ升压电路、高频半桥式功率输出电路、高频隔直限流电路、高频全桥整流电路、低频全桥功率输出电路、阻尼振荡自耦升压起辉电路、输出开路短路保护电路、高频振荡驱动电路连接而成，同时高频隔直限流电路提供电源经１２Ｖ电源电路处理后提供低频振荡驱动电路、输出开路短路保护电路和高频振荡驱动电路的工作电源，此时高频振荡驱动电路输出又反馈至高频半桥式功率输出电路，同时低频振荡驱动电路则输出一驱动信号给低频全桥功率输出电路，低频全桥功率输出电路带动阻尼振荡自耦升压起辉电路启动灯泡工作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈和平，吴望，俞力，周小平，
申请(专利权)人：福建源光亚明电器股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：35[]