ＨＩＤ灯定功率控制电子镇流器制造技术

本实用新型专利技术属于电子镇流器领域，更具体地说，涉及一种ＨＩＤ灯定功率控制电子镇流器，包括降压转换器，其电路中包括降压开关调节器，所述降压转换器输出端设输出电压采样电路，其输入端设电感电流信号采样电路；所述输出电压采样电路和电感电流信号采样电路通过信号叠加电路与一比较器的负极连接，所述比较器正极通过一串接电容接地；所述比较器信号输出端与一锁存器串接，构成电流模式脉宽调制器，所述锁存器信号输出端与降压开关调节器控制电路连接。所述点火电路包括一个高压变压器，所述高压变压器高压侧与ＨＩＤ灯管串接，其低压侧与一高压触发二极管以及一个谐振电容串接构成所述ＨＩＤ灯管的并联支路。本实用新型专利技术电路简单，转换效率高，ＨＩＤ灯的光输出稳定。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

HID灯定功率控制电子镇流器
本技术属 于电子镇流器领域，更具体地说，涉及一种HID灯定功率控制电子 镇流器。
技术介绍
高气压放电光源由于气体放电电流密度大、发光亮度高，习惯上称之为高强度气 体放电灯(High Intensity Discharge Lamp，简称HID灯)，广泛应用于广场、码头、车间、 道路等室内外照明环境中，在当今照明系统中占有重要的地位。具有光效高、寿命长(可达 到IOOOOh)、功率范围广等诸多优点。HID灯是目前国际上广泛使用的新一代高效光源，去 年仅我国生产的金属卤化物灯泡、高压钠灯多达1480万只。而且随着基础建设不断加大， HID灯的用量每年都会有较大的增长，因此合理设计配套HID灯用的电器附件是非常重要 的，而使用电子镇流器可以取得很好的性能价格比。电子镇流器具有显著的节能效果，可以很简单地实现各种自动控制，实现对灯光 的智能化控制，可以满足照明的可控制要求，同时可以节约大量的电力。图1所示为目前常用的HID灯电子镇流器框图，此电路包括6个部分。a.滤波整 流电路将交流电源转换为直流电源。b.升压转换器提高电子镇流器的功率因素。c.降 压转换器(buck)控制灯管电压、电流、或功率。d.全桥式直流对交流转换器提供低频方 波驱动HID灯，避免音频共振的问题。e.点火电路提供3 4kV的点火电压。f.集成电 路微控制器控制电子镇流器并提供保护功能。目前对于HID灯电子镇流器的控制常采用的方法有定电压控制、定电流控制、及 定功率控制。这些控制方法的优缺点简述如下1.定电压控制电路设计容易，但当灯管老化时，HID之光输出严重衰退。2.定电流控制电路设计容易，HID灯的光输出稳定。但是当灯管老化时，电子镇 流器的输出功率会增加，而影响到电子镇流器的可靠性。3.定功率控制HID灯的光输出稳定，但是电路设计复杂。利用微处理理器可实现 定功率控制，但是成本较高，不利于推广使用。另外，有研究人员提出利用运算放大器电路 取得近似灯管功率的反馈信号来实现定功率控制，但是当灯管老化时，此定功率方式效果 不佳。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种定功率控制电子镇流器，简化定功 率控制电路，希望藉此提升HID灯电子镇流器的设计能力，提高电子能源使用效率。本技术的技术方案是HID灯定功率控制电子镇流器，包括降压转换器，其电 路中包括降压开关调节器和点火电路，所述降压转换器输出端设输出电压采样电路，其输 入端设电感电流信号采样电路；所述输出电压采样电路和电感电流信号采样电路通过信号 叠加电路与一比较器的负极连接，所述比较器正极通过一串接电容接地；所述比较器信号输出端与一锁存器串接，构成电流模式脉宽调制器，所述锁存器信号输出端与降压开关调 节器控制电路连接。 本技术的特征还在于包括点火电路，所述点火电路包括一个高压变压器，所 述高压变压器高压侧与HID灯管串接，其低压侧与一高压触发二极管以及一个谐振电容串 接构成所述HID灯管的并联支路。本技术优点是电路简单，转换效率高，HID灯的光输出稳定。附图说明下面参照附图结合实施例对本技术作进一步的描述。图1为目前常用的电子镇流器电路原理图，图2为本技术的定功率控制电路电路原理图，图3为本技术的定功率控制电路关键波形图，图4为本技术的点火电路原理图。具体实施方式参见图2，图中为70W的HID电子镇流器灯定功率控制电路的原理图，可以用来驱 动各种不同的HID灯。其控制电路中包括降压开关调节器S，所述降压转换器输出端设输出 电压采样电路，其输入端设电感电流信号采样电路；所述输出电压采样电路和电感电流信 号采样电路通过信号叠加电路Σ叠加形成电流传感控制信号Vp。s，输送到比较器的负极，所 述比较器正极通过一串接电容接地；所述比较器信号输出端与一锁存器串接，构成电流模 式脉宽调制器，所述锁存器信号输出端与降压开关调节器S的控制电路连接。所述定功率 控制电路通过连接点A、G1与升压转换器连接，通过连接点B和G2与全桥逆变器连接。其特性如下宽交流输入电压108V 305V，50/60Hz灯输出功率70W降压转换器开关频率50kHz全桥逆变器开关频率50Hz降压转换器电感L 593 μ H输出电压增益Kv :1· 24 X ΙΟ”电感电流信号增益Ki 0. 43升压转换器控制器L6561全桥逆变器控制器UBA2032T参见图2，图中的比较器和锁存器构成电流模式脉宽调制器 (Pulse-WidthModulatiomPWM)，其电流传感控制信号Vpes由电感电流信号和降压转换器输 出电压信号通过信号叠加电路Σ叠加组成。电感电流信号随降压输出电压信号改变而改 变，使得输出功率保持稳定。电感电流信号由串联的小电阻采样获得，信号增益为Ki,降压 输出电压信号由电阻分压并经电容滤波得到，信号增益为Κν。因为降压转换器工作在非连 续传导模式(DiscontinuousConduction Mode, DCM)，电感电流表现为锯齿波形，而降压转 换器输出电压反馈信号变成直流信号，关键波形如图3所示。为了简化分析，假定升压转换器的输出电压Vbus就是降压转换器的输入电压。因 为全桥逆变器工作点的占空比为50%，因此全桥逆变器和HID灯可以当作电阻处理。忽略 全桥逆变器的功率损耗，降压转换器的输出功率就等于灯的输出功率。也就是说，电流传感 信号随着降压转换器输出信号相对于电感电流信号发生了电平位移。于是，通过这个信号 Vpcs与参考信号PpMf的比较，使得占空比Vg被控制，达到了输出功率控制的目的。当灯的阻 抗发生变化时，降压转换器输出电压V。也跟着改变。因此，电流传感信号的电平将被被改 变，以调整降压开关S的占空比vg，设计合适的电感电流信号增益Ki和输出电压信号增益 Kv,定功率输出控制就实现了。点火电路如图4所示，对应图1中灯驱动级中的点火器部分，有两个对应的连接 点C和D，所述点火电路包括一个高压变压器TRig,所述高压变压器TRig的高压侧与HID灯 管串接，其低压侧 与一高压触发二极管Dig以及一个谐振电容Cig串接构成所述HID灯管的 并联支路。测量结果显示，本技术电子镇流器的总电流谐波失真小于10%，符合IEC标 准，能源使用效率优于90%。尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言， 可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修 改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。权利要求1.HID灯定功率控制电子镇流器，包括降压转换器，其电路中包括降压开关调节器和点 火电路，其特征在于所述降压转换器输出端设输出电压采样电路，其输入端设电感电流信 号采样电路；所述输出电压采样电路和电感电流信号采样电路通过信号叠加电路与一比较 器的负极连接，所述比较器正极通过一串接电容接地；所述比较器信号输出端与一锁存器 串接，构成电流模式脉宽调制器，所述锁存器信号输出端与降压开关调节器控制电路连接。2.根据权利要求1所述HID灯定功率控制电子镇流器，其特征在于所述点火电路包 括一个高压变压器，所述高压变压器高压侧与HID灯管串接，其低压侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
ＨＩＤ灯定功率控制电子镇流器，包括降压转换器，其电路中包括降压开关调节器和点火电路，其特征在于：所述降压转换器输出端设输出电压采样电路，其输入端设电感电流信号采样电路；所述输出电压采样电路和电感电流信号采样电路通过信号叠加电路与一比较器的负极连接，所述比较器正极通过一串接电容接地；所述比较器信号输出端与一锁存器串接，构成电流模式脉宽调制器，所述锁存器信号输出端与降压开关调节器控制电路连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄麦，苏行，王东，
申请(专利权)人：合肥融讯电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：34[]