太阳能电源四推挽振荡高压钠灯制造技术

本实用新型专利技术涉及电子技术领域，是一种太阳能电源四推挽振荡高压钠灯。包括由太阳能电池阵列、过压检测控制器、欠压检测控制器、电压配接器、蓄电池组成太阳能电源和逆变器与灯管，还包括逆变器由调频信号发生器、四个推挽振荡器，三个相加耦合器、灯管电路及过载检测保护电路组成，四推挽振荡功率合成调频抑制“声共振”灯光闪烁，输出功率接入灯管电路产生高光效。本实用新型专利技术电路独特、高效，广泛用于汽车、火车、船只无交流市电或供电不便的场合大功率高压钠灯照明。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子
，具体是一种太阳能电源四推挽振荡高压钠灯。
技术介绍
汽车、火车、船只太阳能直流低电压电源供电的高压钠灯HID，光电转换效率高，可产生强光照明，适于车船内外照明，如汽车前灯照明。高压钠灯是一种高强度气体放电发光，工作电压在数百伏，点火启动电压通常在3KV以上才能引燃。太阳能直流低电压电源供电高压钠灯电子核心是一个DC-AC逆变器。灯负载功率在25W左右时，采用大功率三极管或 MOS场效应管推挽振荡方式工作，获取较好的效果。但是，高压钠灯功率都较大，驱动电流相应较大，这时逆变器功率器件功耗急剧增大，由于车船内部空间所限散热器体积不能做大发热升温很高会烧坏元器件，不能正常工作。此外，高压钠灯高频电源供电极易产生“声共振”灯光闪抖，灯管内压力波脉冲从管壁反射与高频电流谐波相位相同时形成驻波，导致放电电弧不稳定灯光闪烁，对人眼产生晕眩。
技术实现思路
本技术的目的是提供太阳能电源供电，拖动大功率灯负载的一种太阳能电源四推挽振荡高压钠灯。本技术技术解决方案为包括由太阳能电池阵列、过压检测控制器、欠压检测控制器、电压配接器、蓄电池组成太阳能电源和逆变器与灯管，还包括逆变器由调频信号发生器、四个推挽振荡器、三个相加耦合器、灯管电路及过载检测保护电路组成，三个相加耦合器分为第一相加耦合器、第二相加耦合器和第三相加耦合器，四个推挽振荡器分为推挽振荡器6a、推挽振荡器6b、推挽振荡器6c和推挽振荡器6d，分别由铁氧体磁性变压器Tl、 T2和T3、T4初级电感并联电容为谐振回路，其电感中心抽头经高频扼流电感和旁路电容接入太阳能电源，同时，调频信号发生器电源端接入太阳能电源，谐振回路两端分别并接两个大功率振荡管集电极，发射极串联电阻接地，谐振回路两端还并联交叉耦合对管到基极电阻静态偏置和电容正反馈构成推挽振荡器，两个大功率振荡管基极并接过载检测信号接口管集电极，接口管基极、集电极接电压负反馈偏置电阻，发射极接地，推挽振荡器6a和推挽振荡器6b输出功率分别由铁氧体磁性变压器Tl、T2次级电感反相接入第一相加耦合器初级电感一阶功率合成，推挽振荡器6c和推挽振荡器6d输出功率分别由铁氧体磁性变压器 T3、T4次级电感反相接入第二相加耦合器初级电感一阶功率合成，第一相加耦合器和第二相加耦合器次级电感反相接入第三相加耦合器初级电感二阶功率合成，第三相加耦合器次级电感升压接入灯管电路，调频信号发生器输出接入推挽振荡器6d接口管，由振荡管极间电容调制振荡频率抑制灯光闪烁，过载检测保护电路由灯负载电流经磁环电感感生电压二极管检波，检测电压接入接口管控制振荡管；其中，调频信号发生器由运算放大器Al、A2与电阻、电容构成自激多谐振荡器和有源带通滤波器，Al偏置电阻和反馈电阻取值相同，电容充放电时间相同，构成对称翻转的自激多谐振荡器，A2由电阻、电容RC单T选频网络构成负反馈式有源带通滤波器，Al输出信号经A2有源带通滤波接入推挽振荡器6d接口管，由振荡管极间电容调制振荡频率抑制灯光闪烁；灯管电路经电容串接灯管接入第三相加耦合器次级电感，并经限流电阻接双向可控硅阳极，另由电阻对电容充电连接双向触发二极管触发双向可控硅门极，双向可控硅阳极和阴极并接在与放电电容串联的脉冲点火变压器初级线圈，脉冲点火次级线圈接灯管， 双向可控硅阴极、充电电容和脉冲点火线圈初级、次级连接点接入第三相加耦合器次级电感接地端；太阳能电源过压检测控制器由运算放大器A3同相输入端接稳压二极管基准电压，反相输入端接蓄电池电压，输出经三极管电流放大接继电器线圈，常闭触点切换太阳能电池阵列充电过压控制；欠压检测控制器由运算放大器A4反相输入端接稳压二极管基准电压，同相输入端接蓄电池电压，输出经三极管电流放大接继电器线圈，常开触点切换太阳能电池阵列放电欠压控制。本技术产生积极效果是太阳能电源供电四推挽振荡功率合成，调频抑制灯光闪烁，获取大功率灯负载高光效，阻容交叉耦合四推挽振荡功率合成不仅高效，振荡十分强烈，偶次谐波相互抵消，降低逆变功率器件功耗，广泛用于没交流电源或供电不便的场合照明。附图说明图1本技术技术方案原理方框图图2推挽振荡器电路图3四推振荡功率合成及过载检测保护电路图4调频信号发生器电路图5灯管电路图6太阳能电源过压和欠压检测控制器电路具体实施方法参照图1、2、3(图2以推挽振荡器6a电路为例，其余推挽振荡器电路均相同)及图6，本技术具体实施方法和实施例1 包括由太阳能电池阵列la、过压检测控制器lb、 欠压检测控制器lc、电压配接器Id、蓄电池E组成太阳能电源1和逆变器与灯管，还包括逆变器由调频信号发生器2、四个推挽振荡器6、三个相加耦合器5、灯管电路4及过载检测保护电路3组成，三个相加耦合器5分为第一相加耦合器fe、第二相加耦合器恥和第三相加耦合器5c，四个推挽振荡器6分为推挽振荡器6a、推挽振荡器6b和推挽振荡器6c、推挽振荡器6d，分别由铁氧体磁性变压器Tl、T2和T3、T4初级电感Ll并联电容C3为谐振回路， 其电感中心抽头经高频扼流电感L2和旁路电容C4接入太阳能电源1，同时，调频信号发生器2电源端接入太阳能电源1，谐振回路两端分别并接两个大功率振荡管Q1、Q2集电极，发射极串联电阻R3、R6接地，谐振回路两端还并联交叉耦合对管到基极电阻Rl、R2静态偏置和电容Cl、C2正反馈构成推挽振荡器，QU Q2基极并接控制信号接口管Q3、Q4集电极，接口管Q3、Q4基极、集电极接电压负反馈偏置电阻R4、R5，发射极接地，推挽振荡器6a和推挽振荡器6b输出功率分别由铁氧体磁性变压器T1、T2次级电感反相接入第一相加耦合器fe初级电感一阶功率合成，推挽振荡器6c和推挽振荡器6d输出功率分别由铁氧体磁性变压器T3、T4次级电感反相接入第二相加耦合器恥初级电感一阶功率合成，第一相加耦合器 5a和第二相加耦合器恥次级电感反相接入第三相加耦合器5c初级电感二阶功率合成，第三相加耦合器5c次级电感升压接入灯管电路4，调频信号发生器2输出接入推挽振荡器6d 接口管，由振荡管Ql、Q2极间电容调制振荡频率抑制灯光闪烁。过载检测保护电路3由灯负载电流经磁环电感L3感生电压二极管VD3检波，电容 C6、电阻Rll滤波电压经电阻R8、R9接入接口管Q3、Q4控制振荡管Ql、Q2。当灯管接触不良或灯负载短路产生大电流，过载检测电压使Q3、Q4饱和导通，振荡管Ql、Q2截止停振，即时起到保护。二极管VD1、VD2保护振荡管免受高反压击穿。阻容交叉耦合推挽振荡器实际是输出直接连到输入的LC选频两级放大器，两个大功率振荡管Ql、Q2轮流处于饱和与截止，以零静态电流半个周期导通，振荡十分强烈，集电极电流相位相反三阶以上奇次谐波为零，不仅高效，并具有偶次谐波相互抵消，降低逆变功率器件热功耗，为此，更低的抑制在谐振电感中心抽头馈接电源串入高频扼流电感和旁路电容，输出为纯正弦波。通用大功率三极管构成推挽振荡输出功率，匹配30W左右的灯管，要求更大输出功率，例如匹配120W灯负载时，仅几只器件直接并联运用不能令人满意，采用四个推挽振荡功率合成效果明显，输出功率叠加能满足技术要求，通过两个相加耦合器分别将四推振荡输出功率相互反相激励功率合成，又将两个相加本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种太阳能电源四推挽振荡高压钠灯，包括由太阳能电池阵列、过压检测控制器、欠压检测控制器、电压配接器、蓄电池组成太阳能电源和逆变器与灯管，其特征在于：还包括逆变器由调频信号发生器、四个推挽振荡器、三个相加耦合器、灯管电路及过载检测保护电路组成，三个相加耦合器分为第一相加耦合器、第二相加耦合器和第三相加耦合器，四个推挽振荡器分为推挽振荡器（６ａ）、推挽振荡器（６ｂ）、推挽振荡器（６ｃ）和推挽振荡器（６ｄ），分别由铁氧体磁性变压器（Ｔ１）、（Ｔ２）和（Ｔ３）、（Ｔ４）初级电感并联电容为谐振回路，其电感中心抽头经高频扼流电感和旁路电容接入太阳能电源，同时，调频信号发生器电源端接入太阳能电源，谐振回路两端分别并接两个大功率振荡管集电极，发射极串联电阻接地，谐振回路两端还并联交叉耦合对管到基极电阻静态偏置和电容正反馈构成推挽振荡器，两个大功率振荡管基极并接控制信号接口管集电极，接口管基极、集电极接电压负反馈偏置电阻，发射极接地，推挽振荡器（６ａ）和推挽振荡器（６ｂ）输出功率分别由铁氧体磁性变压器（Ｔ１）、（Ｔ２）次级电感反相接入第一相加耦合器初级电感一阶功率合成，推挽振荡器（６ｃ）和推挽振荡器（６ｄ）输出功率分别由铁氧体磁性变压器（Ｔ３）、（Ｔ４）次级电感反相接入第二相加耦合器初级电感一阶功率合成，第一相加耦合器和第二相加耦合器次级电感反相接入第三相加耦合器初级电感二阶功率合成，第三相加耦合器次级电感升压接入灯管电路，调频信号发生器输出信号接入推挽振荡器（６ｄ）接口管，由振荡管极间电容调制振荡频率抑制灯光闪烁，过载检测保护电路由灯负载电流经磁环电感感生电压二极管检波，检测电压接入接口管控制振荡管。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：阮树成，
申请(专利权)人：阮树成，
类型：实用新型
国别省市：33