高频电子镇流器，高强度气体放电灯及其控制方法技术

本发明专利技术涉及一种用于高强度气体放电灯的高频电子镇流器，具有滤波整流单元(1)、连接至滤波整流单元(1)的DC/AC转换器(2)，其中，高频电子镇流器还具有控制单元(3)，其一方面连接至滤波整流单元(1)，以采集直流电压和直流电压中的纹波电压，另一方面连接至一频率控制扫动单元(4)，该频率控制扫动单元根据直流电压和纹波电压产生控制信号并传送给控制单元(3)，该控制单元根据控制信号控制DC/AC转换器(2)输出具有一个工作频率的电流，该工作频率是以设定的频率波动范围相对于高强度气体放电灯(5)的设定的中心频率扫动的频率。此外本发明专利技术还涉及一种高强度气体放电灯以及具有上述类型的高频电子镇流器的高强度气体放电灯的控制方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于高强度气体放电灯的高频电子镇流器。此外本专利技术还涉及一 种具有上述类型的高频电子镇流器的高强度气体放电灯及其控制方法。
技术介绍
随着绿色工程的实施，将新的电力电子技术广泛应用到电气照明中去，已备受瞩 目，所以寻求绿色、高效、长寿命、光色好等优点的照明设备已成为必要。在众多的灯光源 中，高强度气体放电灯的光效最高，而且其还具有寿命长、光色好、光穿透性强等优点。然而 与之匹配的电感镇流器却由于功率因数低、光效低、体积大灯缺点，已经不能满足人们对照 明设备的绿色、节能的要求。因此，需要设计一种高功率因数、高光效、体积小、电磁兼容性 优良的电子镇流器与之匹配。在现有技术中，人们采用高频电子镇流器来匹配高强度气体 放电灯(HID)。然而，由于高强度气体放电灯的声振动特性，也就是说高强度气体放电灯在 一定的频率下会发生声共振，这个共振范围基本上覆盖了整个高频区，这造成了应用于高 强度气体放电灯的高频电子镇流器的设计困难。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出了一种用于高强度气体放电灯的高频电子镇流 器，该高频电子镇流器有效地解决了在应用于高强度气体放电灯时的声共振问题。此外，本 专利技术还提出了一种具有上述类型的高频电子镇流器的高强度气体放电灯及其制造方法。本专利技术的第一个目的通过一种用于高强度气体放电灯的高频电子镇流器由此实 现，即该高频电子镇流器具有滤波整流单元、连接至滤波整流单元的DC/AC转换器，其中， 高频电子镇流器还具有控制单元，该控制单元一方面连接至滤波整流单元，以采集直流电 压和所述直流电压中的纹波电压，另一方面连接至一频率控制扫动单元，该频率控制扫动 单元根据直流电压和纹波电压产生控制信号并传送给控制单元，该控制单元根据该控制信 号控制DC/AC转换器输出具有一个工作频率的电流，该工作频率是以设定的频率波动范围 相对于高强度气体放电灯的设定的中心频率扫动的频率。在本专利技术的设计方案中，来自 交流电源的交流电流首先通过滤波整流单元进行滤波、整流，并获得直流电流，然而控制 单元从该直流电流中获取直流电压，并分析出直流电压中残留的纹波电压。在本专利技术的 设计方案中采用的控制单元是已经被广泛使用的、用于进行调光智能控制的控制器，例如 INFINEON公司的ICB2FL01G型智能控制器，当然也可以是其他类型的控制器，对于本专利技术 的设计要点来说，任何型号的智能控制器只要具有采集直流电压和直流电压的纹波电压的 功能，就可以应用在本专利技术的设计方案中。此外，在根据本专利技术的设计方案，设计人员在设计之初可以通过公知的技术手段， 例如通过实验手段获知高强度气体放电灯的中心频率，所谓中心频率是高强度气体放电灯 以该中心频率工作时不会产生声共鸣的频率。然而，因为高强度气体放电灯在各个时间段 的工况是不同的，例如在启动阶段，高强度气体放电灯并不能以该中心频率工作。因此，需要为其设定一个频率范围，也就是工作频率，该高强度气体放电灯在工作频率的范围内工 作不会出现声共鸣的现象。在本专利技术的设计方案中，工作频率是以设定的频率波动范围相 对于高强度气体放电灯的设定的中心频率扫动的频率。而设定的频率波动范围是技术人员 可以通过已知的技术手段来测定的。因此，在应用根据本专利技术的高频电子镇流器时，高强度 气体放电灯在工作时不会产生声共鸣。优选的是，控制单元具有输出直流电压的第一端口和输出纹波电压的第二端口。 控制单元通过这两个端口与频率控制扫动单元进行信号交换。进一步优选的是，频率控制扫动单元具有连接至第一端口、用于获取作为第一输 入信号的直流电压的频率控制电路和连接至第二端口、用于获取纹波电压的频率扫动电 路，该频率控制电路根据纹波电压输出用于频率控制电路的第二输入信号，频率控制电路 根据第一输入信号和第二输入信号输出控制信号。在实际的运行中，该控制信号实际上对 应于输出到高强度气体放电灯电流的实际的工作频率。控制单元可以根据该控制信号控制 DC/AC转换器输出具有该工作频率的电流。优选的是，频率控制电路具有第一电阻，该第一电阻的一端连接至第一端口并且 另一端接地，该第一电阻的阻值根据设定的中心频率确定。由于高强度气体的放电灯在正 常运行时不产生声共鸣的中心频率通过已知的技术手段获知，因此通过该中心频率就可以I” U/7:计算出第一电阻的阻值，其中，计算公式如下其中，fra是设定的，中心频率，Rfkun代表第一电阻的阻值。由此，通过向第一电阻施加来自控制单元的直流电 压，那么就可以获得中心频率。根据本专利技术的一个优选的设计方案提出，频率扫动电路具有连接在第一端口和第 二端口之间的第二电阻和电容，其中频率扫动电路在第二电阻和电容之间接地，其中，电阻 和电容的值由设定的频率波动范围的值确定。由于设定的频率波动范围是技术人员可以通 过已知的技术手段来测定的。因此，技术人员可以通过不断的实验，例如使用不同阻值的电 阻和不同容量的电容进行组合，从而获得该频率波动范围。在实际的运行中，来自控制单元 的纹波电压施加到电容和电阻上，从而产生一个影响第一电阻的电位。由此第一电阻在其 影响下产生一个代表围绕中心频率在设定的频率波动范围内扫动的工作频率的控制信号。在本专利技术的优选的设计方案中，设定的频率波动范围的值是IOOHz至IOOKHz之间 的任意数值。当然根据所应用的高强度气体放电灯的不同，频率波动范围也可以是其他范 围。根据本专利技术提出，滤波整流单元设计成升压型功率因数校正单元，其对整流后的 电流进行控制，有效地避免了电流脉冲的形成，从而实现改善功率因数的目的。本专利技术的另一目的通过一种高强度气体放电灯，该高强度气体放电灯具有上述类 型的高频电子镇流器。根据本专利技术的高强度气体放电灯在应用上述类型的高频电子镇流器 进行工作时，能够可靠地避免声共鸣的产生。本专利技术的最后一个目的通过一种利用上述类型的高频电子镇流器控制高强度气 体放电灯的方法，该方法包括以下步骤a)设定中心频率以及频率波动范围，高强度气体 放电灯以中心频率工作时不产生共鸣山)利用控制单元采集来自滤波整流单元的直流电 压和直流电压中的纹波电压；c)频率控制扫动单元根据直流电压和纹波电压输出控制信号；d)控制单元根据控制信号控制DC/AC转换器具有工作频率的电流，工作频率是以设定 的频率波动范围相对于设定的中心频率扫动的频率。在根据本专利技术的方法运行高强度气体 放电灯时，能够为高强度气体放电灯提供具有工作频率的电流，该工作频率是以设定的频 率波动范围相对于高强度气体放电灯的设定的中心频率扫动的频率。由于在设计之初就已 经确定了不会使高强度气体放电灯发生声共鸣的中心频率以及频率波动范围。因此有效地 避免了高强度气体放电灯在应用高频电子镇流器进行工作时出现了声共鸣。优选的是，在步骤c)中，频率控制扫动单元的频率控制电路连接至第一端口，以 获取作为第一输入信号的所述直流电压，频率控制扫动单元的频率扫动电路连接至第二端 口，以获取纹波电压并根据纹波电压输出用于频率控制电路的第二输入信号，频率控制电 路根据第一输入信号和第二输入信号输出控制信号。通过这种方法为高强度气体放电灯提 供了 一种具有围绕设定的中心频率以设定的频率波动范围扫动的工作频率的电流。附图说明附图构成本说明书的一部分，用于帮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高强度气体放电灯的高频电子镇流器，具有滤波整流单元(1)、连接至所述滤波整流单元(1)的DC/AC转换器(2)，其特征在于，所述高频电子镇流器还具有控制单元(3)，所述控制单元(3)一方面连接至所述滤波整流单元(1)，以采集直流电压和所述直流电压中的纹波电压，另一方面连接至一频率控制扫动单元(4)，所述频率控制扫动单元(4)根据所述直流电压和所述纹波电压产生控制信号并传送给所述控制单元(3)，所述控制单元(3)根据所述控制信号控制所述DC/AC转换器(2)输出具有一个工作频率的电流，所述工作频率是以设定的频率波动范围相对于所述高强度气体放电灯(5)的设定的中心频率扫动的频率。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡永洲，金涛，袁勋，王正宇，
申请(专利权)人：欧司朗股份有限公司，
类型：发明
国别省市：