用于将DC转换为AC脉冲电压的电路制造技术

本发明专利技术提出一种用于将DC转换为AC脉冲电压的电路。该电路包括两个可控半导体开关。通过控制半导体开关的断开和闭合，该电路能够以不同的模式工作，也就是高输入电压模式和低输入电压模式。本发明专利技术所提出的用于将DC转换为AC脉冲电压的电路适于较宽的输入电压范围。当将该电路用作DBD灯的驱动电路时，在AC电源失效的情况下通过切换至低压DC电源，DBD灯仍然能正常工作，并且DBD灯具有较高的发光效率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于将DC转换为AC脉冲电压的电路，特别是涉及用于驱动介质阻挡放电灯的驱动电路。
技术介绍
介质阻挡放电(也称为“DBD”)也被称为“无声放电”。具有氙填充物的介质阻挡放电灯引起了人们广泛的兴趣，因为其优点是稳定工作而与环境温度无关、即时发光、寿命长、高能UV辐射、不需要汞，等等。DBD灯能利用连续激励或利用脉冲激励工作。已经揭示的是，结合修正后的气体压力的脉冲型工作方式能产生相当高的灯发光效率。对于高效率DBD灯而言，脉冲型工作方式是优选的，但在效率要求不高的应用中普遍使用的是连续激励。在点火前，DBD灯是几乎完美的电容性负载。这是因为两个电极在几何上互相靠近的同时被电介质材料封装。在点火后，存在由气体放电引起的附加电容和耗能组分。因此任何DBD灯的标准电气模型可以被认为是由两个电容和一个电阻组成。通常，点亮DBD灯可能需要大约5kVpp的电压，且在正常工作模式中，驱动电压可大约为3kVpp，同时灯的功率因数低于0. 3。此外，工作频率和驱动电压的dv/dt影响着灯的效率以及放电稳定性。由于气体放电后产生的高能UV辐射，水消毒是DBD灯的一个主要应用。通常，用于消毒应用的DBD灯在220V或100V的电源电压下工作。万一失去电力，则DBD灯需要自动切换到备用电池以保持工作。通常，备用电池的电压很低，例如12V。因此，如何使DBD灯的驱动电路既能在高输入电压下又能在低输入电压下工作并获得高发光效率是需要解决的问题。
技术实现思路
在一个实施例中，本专利技术提出一种用于将DC转换为AC脉冲电压的电路。该电路包括两个可控半导体开关。通过控制可控半导体开关的断开和闭合，该电路能在不同模式下工作，也就是高输入电压模式和低输入电压模式。根据本专利技术的一个实施例，提出一种用于将DC转换为AC脉冲电压的电路，该电路包括转换器电路，检测器单元和控制器单元。所述转换器电路配置为驱动负载并包括第一可控半导体开关、第二可控半导体开关、电容器和变压器，其中，所述第一可控半导体开关与所述变压器的初级侧串联连接，且所述第二可控半导体开关和所述电容器的串联电路与所述变压器的初级侧或所述第一可控半导体开关并联连接。所述检测器单元配置为检测所述转换器电路的输入电压。所述控制器单元配置为，根据所述检测器单元所检测的输入电压的幅值，利用第一预设控制模式或第二预设控制模式控制所述转换器电路的工作模式。根据本专利技术的另一个实施例，提出一种驱动DBD灯的电子驱动电路，其包括上述用于将DC转换为AC脉冲电压的电路。根据本专利技术的另一个实施例，提出一种配置为控制电路的方法，该电路用于将DC转换为AC脉冲电压，其中所述转换器电路配置为驱动负载并包括第一可控半导体开关、第二可控半导体开关、电容器和变压器，所述第一可控半导体开关与所述变压器的初级侧串联连接，且所述第二可控半导体开关和所述电容器的串联电路与所述变压器的初级侧或所述第一可控半导体开关并联连接，该方法包括以下步骤检测所述转换器电路的输入电压， 根据所述检测器单元检测的输入电压的幅值，利用第一预设控制模式或第二预设控制模式控制所述转换器电路的工作。本专利技术中提出的用于将DC转换为AC脉冲电压的电路适于较宽的输入电压范围。 当该电路被用作DBD灯的驱动电路时，在AC电源失效的情况下，通过切换到低压DC电源， DBD灯仍能正常工作，且DBD灯具有较高的发光效率。附图说明通过以下详细说明，结合考虑附图，本专利技术的以上及其他目的、特性和优点将变得更加明显，其中图1为根据本专利技术的一个实施例的用于将DC转换为AC脉冲电压的电路的示意图；图2为图1中的电路的工作过程的流程图；图3(a)为显示图1中的第一和第二可控半导体开关的第一预设控制模式的示意图；图3 (b)和3 (c)为分别对应于在点火模式和正常工作模式下工作的DBD灯的示意图，描绘了当第一和第二可控半导体开关受图3(a)中所示的第一预设控制模式控制时的灯的电压和电流的波形；图4(a)为显示图1中所示的第一和第二可控半导体开关的另一种第一预设控制模式的示意图；图4(b)和4(c)为分别对应于在点火模式和正常工作模式下工作的DBD灯的示意图，描绘了当第一和第二可控半导体开关受图4(a)中所示的第一预设控制模式控制时的 DBD灯的电压和电流的波形；图5为显示图1中的第一和第二可控半导体开关的另一种第一预设控制模式、以及DBD灯在点火模式下工作时相应的电压波形和电流波形的另一示意图；图6为根据本专利技术的另一个实施例的图1中电路的工作过程的另一个流程图；图7为显示图1中的第一和第二可控半导体开关的第二预设控制模式以及DBD灯相应的电压波形和电流波形、以及当DBD灯在第二预设控制模式下工作时第一可控半导体开关的相应电流波形的示意图；图8为当图1中的转换器电路的输入电压低于第二预设阈值时，也就是第二可控半导体开关断开时，图1中的电路的等效电路的示意图；图9为当图1中的负载为DBD灯时由负载和变压器组成的谐振电路的等效电路的示意图；图10为根据本专利技术的另一个实施例的用于将DC转换为AC脉冲电压的电路的示意图；图11为根据本专利技术的一个实施例控制电路的方法的流程图，该电路用于将DC转换为AC脉冲电压，其中在全部附图中，相似的附图标记被用于表示相似的步骤、特性、装置或模块。具体实施例方式下面，将参照附图详细说明本专利技术的实施例。图1为根据本专利技术的一个实施例的用于将DC转换为AC脉冲电压的电路100的示意图。在图1中，电路100包括转换器电路101、检测器单元102、控制器单元103、电源104 以及负载105，其中转换器电路101包括第一可控半导体开关1011、第二可控半导体开关 1012、电容器IOi3以及变压器1014，第一可控半导体开关1011与变压器1014的初级侧串联连接，第二可控半导体开关1012和电容器1013的串联电路与变压器1014的初级侧并联连接。图1显示了变压器1014的等效电路，包括漏电感Lr、磁化电感Lm、寄生电容Cs以及初级到次级匝数比1 n，其中η的值可根据实际电路的要求进行修改。第一和第二可控半导体开关1011和1012可以由诸如双极晶体管、场效应晶体管等的半导体器件构成。图2显示了根据本专利技术的一个实施例的图1中的电路的工作过程的流程图。下面， 参照图2详细描述图1中的电路的工作过程，以负载105是DBD灯为例。首先，在步骤S201中，检测器单元102检测转换器电路的输入电压的幅值 (magnitude)，也就是电源104的输出电压的幅值。本领域技术人员应当理解的是，电源104 可以是DC电源或由AC电源和整流电路构成。接下来，在步骤S202中，控制器单元103根据检测器单元102的检测结果，也就是电路的输入电压的幅值，利用第一预设控制模式或第二预设控制模式控制转换器电路的工作。具体而言，如果检测器单元102检测到转换器电路的输入电压高于第一预设阈值，则控制器单元103利用第一预设控制模式控制第一可控半导体开关1011和第二可控半导体开关1012的断开和闭合。如果检测器单元102检测到输入电压低于第二预设阈值，则控制器单元103利用第二预设控制模式控制第一可控半导体开关1011和第二可控半导体开关1012的断开和闭合。如果输入电压高于第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·刘，A·丁，B·吴，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：