一种具有嵌入式微处理器的智能金卤灯数字镇流器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种具有嵌入式微处理器的智能金卤灯数字镇流器，包括有源PFC电路、异常检测电路、嵌入式单片机系统、半桥驱动电路、DC-AC逆变电路、谐振启辉电路、输出功率采样电路；所述嵌入式单片机系统可按照预先设定的时间段对输出功率实现智能调光。由于采用了上述结构，与现有技术中的金卤灯数字镇流器相比，本实用新型专利技术实现了单片机系统对半桥驱动电路的同步控制，使输出功率无级变化、谐振启辉电压可控、异常保护功能完善。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电力电子应用技术及节能
，具体涉及一种具有无级调光功能的智能金卤灯数字镇流器。
技术介绍
在以节能为主的现代照明中，金卤灯以优良的照明效果，较高的显色指数在体育场馆、展览中心、大型商场、工业厂房、街道广场、车站、码头等场所得到了越来越广泛的应用，与金卤灯配套使用的电子镇流器也日趋完善。目前，普通电子镇流器缺乏多次启辉功能，当灯管老化，或受气候、温度、环境影响时，仅靠一次启辉有时无法顺利点亮灯管，同时也不具有异常熄灭后再次启辉功能，在一定程度上影响了道路的正常照明。不仅如此，普通电子镇流器无嵌入式单片机系统，保护功能不全，大大缩短了灯管的使用寿命，制约了高压钠灯、金卤灯以及配套的电子镇流器的应用和推广。调查显示，普通电子镇流器随电网电压的波动会出现功率偏差的情况，无法保证光照的均匀和一致性。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对目前市场需求和现有技术的不足，提供一种成本较低的，具有恒功率控制、多次启辉功能的和具有调光优势的智能金卤灯数字镇流器。本技术的技术方案如下:一种具有嵌入式微处理器的智能金卤灯数字镇流器，其特征在于:包括嵌入式单片机系统，与嵌入式单片机系统相连的输出功率采样电路和异常检测电路，与所述嵌入式单片机系统相连接的半桥驱动电路，与所述半桥驱动电路相连接的DC-AC逆变电路，与所述DC-AC逆变电路相连接的有源PFC电路，与所述的有源PFC电路相连接的整流及滤波电路，与所述DC-AC逆变电路相连接的谐振启辉电路；所述嵌入式单片机系统用于控制半桥逆变电路，实现谐振启辉，恒功控制，异常保护；所述输出功率采样电路用于检测输出功率；所述异常检测电路用于检测金卤灯工作的各种异常情况。所述嵌入式单片机系统在系统通电工作后，按照内置指令，控制半桥驱动电路改变DC-AC逆变电路输出频率，实现谐振启辉，恒功控制，按时调光。所述输出功率采样电路包括运算放大模块，嵌入式单片机系统根据输出功率采样电路提供的功率信号，与内置给定功率值比较，经嵌入式单片机系统处理后改变半桥驱动电路频率。所述异常检测电路用于检测金卤灯异常情况，并将检测信号送入嵌入式单片机系统，实现异常快速保护。与普通电子镇流器相比，它可以实现负载开路、短路等异常情况保护，从而更好的保护电子电路。采用上述方案，本技术不仅解决了现有技术存在的问题，而且明显具有以下优势:具有嵌入式单片机系统，能够对半桥驱动电路同步控制，从而实现谐振启辉、无级调光、平滑过渡，具有较高的可靠性、稳定性。调光时段控制方便，可以通过内置程序定时改变输出功率，自动调光控制，节电率高。【附图说明】图1是本技术整体结构示意图；图2是本技术嵌入式单片机系统对驱动电路同步示意图；图3是本技术恒功控制电路示意图。【具体实施方式】以下结合附图和具体实施例，对本技术进行详细说明。如图1所示，本技术，包括嵌入式单片机系统、半桥驱动电路、DC-AC逆变电路、异常检测电路、有源PFC电路、输出功率采样电路、谐振启辉电路、整流及滤波电路。嵌入式单片机系统，用于控制半桥驱动电路，从而控制DC-AC逆变频率，实现谐振启辉和功率调节。嵌入式单片机系统接收来自功率采样电路采集的当前功率信号，与内置的给定功率值比较，得出功率误差，进而调节半桥驱动电路驱动频率，改变DC-AC逆变频率，以此改变输出功率，使输出功率恒定在设定值。并可同时对工作时间计时，实现按时段调光，时段可通过内置程序设定，达到节能和按需调光的目的。整流及滤波电路，将电网输入的交流电经过滤波电路，抑制电路谐波。经桥式整流电路转换成脉动的直流电，脉动的直流电送入功率有源PFC电路进行功率因数校正。滤波电路设置于功率因数校正电路之后，用于对输出母线电压进行滤波，减小母线电压波动。谐振启辉电路，用于产生3KV左右的高压脉冲，点亮金卤灯。电路采用LC串联谐振，在嵌入式单片机系统控制下，改变半桥逆变频率，使逆变频率由高到底逐渐逼近谐振点。当半桥逆变频率达到LC串联电路本振频率时，电路产生谐振，使输出端产生3KV左右的谐振电压，脉冲维持时间可由嵌入式单片机系统控制。半桥驱动电路，用于产生DC-AC逆变电路驱动信号。半桥驱动电路接收来自嵌入式单片机系统的同步信号，产生两路互补PWM信号，从而驱动DC-AC逆变电路实现对直流母线电压逆变。本技术整个工作过程是这样的:市电经整流滤波后转变为脉动的直流电压，通过滤波电路实现平滑输出，再经过有源PFC校正后实现稳定的直流400V母线电压。嵌入式单片机系统产生同步信号送入半桥驱动电路，从而控制DC-AC逆变电路，并将直流400V电压逆变为正弦交流电驱动金卤灯正常工作。在启辉阶段，嵌入式单片机系统产生同步信号，使半桥驱动电路产生较高的逆变频率输出，随着同步频率降低，驱动信号逐渐逼近电路谐振点，当驱动信号达到谐振点时，输出端产生3KV左右的谐振电压，该谐振电压使灯内气体电离击穿。若由于灯管严重老化而不能顺利启动时，嵌入式单片机系统会对灯管再次启动。若重复启动三次还未能使灯管启动则关断输出，镇流器进入异常保护状态。金卤灯点亮后，灯管进入负阻特性区，流过灯的电流逐步增加。输出功率采样电路不断的采集灯电流并送往嵌入式单片机系统。嵌入式单片机系统对灯电流分析后调整同步信号频率改变输出变压器阻抗从而镇定流过金卤灯的电流，控制输出功率。当金卤灯在正常工作状态时发生意外熄灭，嵌入式单片机系统捕捉到异常情况后立即关断输出，等待灯冷却后再次启辉。同时嵌入式单片机系统可以按照预先设定的时间段对输出功率实现无级智能调光。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本技术所附权利要求的保护范围。【主权项】1.一种具有嵌入式微处理器的智能金卤灯数字镇流器，其特征在于:包括嵌入式单片机系统，与嵌入式单片机系统相连的输出功率采样电路和异常检测电路，与所述嵌入式单片机系统相连接的半桥驱动电路，与所述半桥驱动电路相连接的DC-AC逆变电路，与所述DC-AC逆变电路相连接的有源PFC电路，与所述的有源PFC电路相连接的整流及滤波电路，与所述DC-AC逆变电路相连接的谐振启辉电路；所述嵌入式单片机系统用于控制半桥逆变电路，实现谐振启辉，恒功控制，异常保护；所述输出功率采样电路用于检测输出功率；所述异常检测电路用于检测金卤灯工作时的各种异常情况。2.如权利要求1所述的具有嵌入式微处理器的智能金卤灯数字镇流器，其特征在于:所述输出功率采样电路包括运算放大模块，嵌入式单片机系统根据输出功率采样电路提供的功率信号，与内置给定功率值比较，经嵌入式单片机系统处理后改变半桥驱动电路频率。3.如权利要求1所述的具有嵌入式微处理器的智能金卤灯数字镇流器，其特征在于:所述嵌入式单片机系统在系统通电工作后，按照内置指令，控制半桥驱动电路改变DC-AC逆变电路输出频率，实现谐振启辉，恒功控制，按时调光。4.如权利要求1所述的具有嵌入式微处理器的智能金卤灯数字镇流器，其特征在于:所述异常检测电路用于检测金卤灯异常情况，并将检测信号送入嵌入式单片机系统，实现异常快速保护，与普通电子镇流器相比，它可以实现负载开路、短路等异常情况保护，从而更好的保护电子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有嵌入式微处理器的智能金卤灯数字镇流器，其特征在于：包括嵌入式单片机系统，与嵌入式单片机系统相连的输出功率采样电路和异常检测电路，与所述嵌入式单片机系统相连接的半桥驱动电路，与所述半桥驱动电路相连接的DC‑AC逆变电路，与所述DC‑AC逆变电路相连接的有源PFC电路，与所述的有源PFC电路相连接的整流及滤波电路，与所述DC‑AC逆变电路相连接的谐振启辉电路；所述嵌入式单片机系统用于控制半桥逆变电路，实现谐振启辉，恒功控制，异常保护；所述输出功率采样电路用于检测输出功率；所述异常检测电路用于检测金卤灯工作时的各种异常情况。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙江伟，曹丽中，李颂翔，王涛，韩慈，
申请(专利权)人：苏州腾华能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32