一种电子镇流器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电子镇流器，包括滤波整流电路、APFC电路、BUCK电路、全桥逆变电路和点火电路，其中，所述APFC电路的输入端连接滤波整流电路的输出端，用于提高功率因数，输出恒定的直流电；所述BUCK电路连接在APFC电路的输出端和全桥逆变电路的输入端，用于实现HID灯的稳态控制；所述全桥逆变电路进一步包括全桥驱动电路、第一开关S201、第二开关S202、第三开关S203和第四开关S204，用于产生低频方波电压驱动HID灯；点火电路包括DC‑DC电路、定频电路、第五开关S205、第六开关S206、第一电容C201、第二电容C202、第一电感L201、单片机电路、点火电压采样电路、第一电阻R201、第三电容C203、和灯电压采样电路。

【技术实现步骤摘要】
一种电子镇流器
本技术属于电子线路
，具体涉及一种电子镇流器及其控制方法。
技术介绍
高强度气体放电灯(HighintensityDischarge，HID)是常见的电光源，HID灯对电子镇流器具有很高的要求。HID灯一般采用交流供电，使灯管两端电极损耗均匀，延长使用寿命，若采用直流供电会使灯管寿命缩短一半。HID灯工作在某些频率段时会出现声共振现象，使灯电压和电弧不稳定，灯光闪烁，严重时灯电弧扭曲变形，引起灯熄灭甚至灯管炸裂，因此，HID灯需要工作在不产生声共振的频率区间。采用低频方波是消除声共振最有效的方案。HID灯需要足够高的触发启动电压，触发启动电压高达4-5kv。HID灯在采用低频方波驱动时一般采用高压脉冲点火方式启动。如图1所示是一种常见的电子镇流器方案，包含滤波整流电路101、APFC电路102、BUCK电路103、逆变电路、点火电路。该点火电路是一个典型的脉冲点火电路，在灯点亮前，电路处于空载状态，BUCK电路输出电压为APFC电路的输出电压。C101上的电压会慢慢上升，当达到SIDAC(高压触发二极管)的击穿电压后，SIDAC导通，此时，C101上的电压通过点火变压器L101加在灯上，当SIDAC的电流小于维持电流之后就关断，只要灯未点亮，点火电路将持续工作。如果灯被击穿，BUCK电路103的输出电压立即下降，电容C101上的电压将保持在一个很低的值，不足以导通SIDAC，所以在灯启动后，SIDAC会被关断，将不会进一步产生高压点火脉冲。这种传统的电子镇流器方案有如下缺点：(1)脉冲点火方式由于元器件的偏差，同一个镇流器其点火电压可能每次都不一致，点火电压的离散性非常大，主要是SIDAC的每次击穿电压不一致。对于量产的电子镇流器每一台之间这个点火电压的偏差又很大，正常情况下这个偏差值会达到正负1KV，如此大的偏差对于元器件的要求、生产的控制要求都非常高，比如检验检测如何测得这么高的电压，还有各器件耐压的间距、爬电距离、元器件的绝缘距离、元器件的绝缘等级等要求都非常高。(2)功率因数校正APFC电路是每个高标准电子镇流器不可或缺的一部分，常见的APFC电路是BOOST电路，一般电子镇流器的输入电压范围为85～264V，所以APFC电路的输出设置在400-450V之间，因为APFC的输出电压必须要大于输入电压的最大值。而在很多应用场合都会存在电网电压不稳定的状况，如雷击浪涌下的市电、应急供电场合下的柴油发电机提供的电压，在这些情况下电子镇流器的输入电压会波动、频率也会波动，当输入的交流电压最大值超过APFC电路输出电压设定值时，APFC电路输出近似为其输入最大值。此时，对于传统的脉冲点火电路，其点火电压就会增大，这个值可能就超过5KV、6KV或者更高。幅值过高的点火电压对灯及电路会产生巨大的冲击，影响使用寿命。(3)HID灯中包含有汞灯、高压钠灯、金卤灯、氙气灯等等，这些灯的触发电压不一样。不同的光源就需要匹配不同的镇流器，增加了机种的数量，同时增加了生产成本。如果一种电子镇流器能适用各种HID灯，那么既减小了开发管理与生产成本，也减小了路灯维护与维修的成本。
技术实现思路
鉴于以上存在的技术问题，本技术用于提供一种电子镇流器。为解决上述技术问题，本技术采用如下的技术方案：一种电子镇流器，包括滤波整流电路、APFC电路、BUCK电路、全桥逆变电路和点火电路，其中，所述APFC电路的输入端连接滤波整流电路的输出端，用于提高功率因数，输出恒定的直流电；所述BUCK电路连接在APFC电路的输出端和全桥逆变电路的输入端，用于实现HID灯的稳态控制；所述全桥逆变电路进一步包括全桥驱动电路、第一开关S201、第二开关S202、第三开关S203和第四开关S204，用于产生低频方波电压驱动HID灯，全桥驱动电路分别连接到第一开关S201、第二开关S202、第三开关S203、第四开关S204的驱动级；点火电路包括DC-DC电路、定频电路、第五开关S205、第六开关S206、第一电容C201、第二电容C202、第一电感L201、单片机电路、点火电压采样电路、第一电阻R201、第三电容C203、和灯电压采样电路，定频电路控制连接到第五开关S205、第六开关S206的驱动级，当第五开关S205开启时，第六开关S206关闭；当第五开关S205关闭时，第六开关S206开启，在第五开关S205与第六开关S206的连接处产生一个频率一定的方波信号，该信号的最大值为DC-DC电路205的输出电压，该方波信号施加在由第一电容C201、第二电容C202、第一电感L201组成的谐振电路上，在第一电感L201的初级端产生一个谐振电压，再通过第一电感L201的次级端将该谐振电压升高并施加到HID灯的一端，从而实现点灯。优选地，所述DC-DC电路为BUCK电路，开关Q301的一端作为DC-DC电路的输入端，开关Q301另一端与储能电感L301串联，开关Q301与储能电感L301的串联端连接二极管D301的阴极，储能电感L301的另一端并接电容C301的一端、电阻R302和电阻R303串接组成的分压电路的电阻R302的一端、电阻R301的一端，电阻R302和电阻R303的连接端作为误差放大器U302的输入端，误差放大器U302的另一端连接第一基准电压Ref，电容C302与电阻R304串联在误差放大器U302的负输入端和输出端之间，误差放大器U302的输出端作为比较器U301的正输入端，U301的输出端作为PWM控制器的输入端，PWM控制器输出端控制开关Q301的导通和关断，至此BUCK电路的输出电压通过Ref进行控制。优选地，所述DC-DC电路为BOOST电路，电感L401的一端作为DC-DC电路的输入端，电感L401的另一端连接二极管D401的阳极和开关管Q401的一端，二极管D401的阴极连接电容C401的一端、电阻R401和电阻R402串接组成的分压电路的电阻R401的一端、电阻R401和电阻R402的连接端作为误差放大器U402的输入端，误差放大器U402的另一端连接第二基准电压Ref，电容C402与电阻R404串联在误差放大器的负输入端和输出端之间，误差放大器U402的输出端作为比较器U401的正输入端，U401的输出端作为第二PWM控制器的输入端，第二PWM控制器输出端控制开关Q401的导通和关断，BOOST电路的输出电压也是通过第二基准电压Ref进行控制。优选地，所述DC-DC电路为SEPIC电路，输入电压端连接并接电容C501，串接电感L501的一端，电感L501的另一端连接开关管Q501的一端和电容C502的一端，电容C502的另一端连接电感L502的一端和二极管D501的阳极，二极管D501的阴极连接电阻R501和电阻R502串接组成的分压电路的电阻R501的一端和电容C503的一端，电阻R501和电阻R502的连接端作为误差放大器U503的输入端，误差放大器U503的另一端连接第三基准电压Ref，误差放大器U503的输出端作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子镇流器，其特征在于，包括滤波整流电路(201)、APFC电路(202)、BUCK电路(203)、全桥逆变电路和点火电路，其中，/n所述APFC电路(202)的输入端连接滤波整流电路(201)的输出端，用于提高功率因数，输出恒定的直流电；/n所述BUCK电路(203)连接在APFC电路(202)的输出端和全桥逆变电路的输入端，用于实现HID灯的稳态控制；/n所述全桥逆变电路进一步包括全桥驱动电路(210)、第一开关S201、第二开关S202、第三开关S203和第四开关S204，用于产生低频方波电压驱动HID灯，全桥驱动电路(210)分别连接到第一开关S201、第二开关S202、第三开关S203、第四开关S204的驱动级；/n点火电路包括DC-DC电路、定频电路(206)、第五开关S205、第六开关S206、第一电容C201、第二电容C202、第一电感L201、单片机电路(207)、点火电压采样电路(208)、第一电阻R201、第三电容C203、和灯电压采样电路(209)，定频电路控制连接到第五开关S205、第六开关S206的驱动级，当第五开关S205开启时，第六开关S206关闭；当第五开关S205关闭时，第六开关S206开启，在第五开关S205与第六开关S206的连接处产生一个频率一定的方波信号，该信号的最大值为DC-DC电路205的输出电压，该方波信号施加在由第一电容C201、第二电容C202、第一电感L201组成的谐振电路上，在第一电感L201的初级端产生一个谐振电压，再通过第一电感L201的次级端将该谐振电压升高并施加到HID灯的一端，从而实现点灯。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电子镇流器，其特征在于，包括滤波整流电路(201)、APFC电路(202)、BUCK电路(203)、全桥逆变电路和点火电路，其中，
所述APFC电路(202)的输入端连接滤波整流电路(201)的输出端，用于提高功率因数，输出恒定的直流电；
所述BUCK电路(203)连接在APFC电路(202)的输出端和全桥逆变电路的输入端，用于实现HID灯的稳态控制；
所述全桥逆变电路进一步包括全桥驱动电路(210)、第一开关S201、第二开关S202、第三开关S203和第四开关S204，用于产生低频方波电压驱动HID灯，全桥驱动电路(210)分别连接到第一开关S201、第二开关S202、第三开关S203、第四开关S204的驱动级；
点火电路包括DC-DC电路、定频电路(206)、第五开关S205、第六开关S206、第一电容C201、第二电容C202、第一电感L201、单片机电路(207)、点火电压采样电路(208)、第一电阻R201、第三电容C203、和灯电压采样电路(209)，定频电路控制连接到第五开关S205、第六开关S206的驱动级，当第五开关S205开启时，第六开关S206关闭；当第五开关S205关闭时，第六开关S206开启，在第五开关S205与第六开关S206的连接处产生一个频率一定的方波信号，该信号的最大值为DC-DC电路205的输出电压，该方波信号施加在由第一电容C201、第二电容C202、第一电感L201组成的谐振电路上，在第一电感L201的初级端产生一个谐振电压，再通过第一电感L201的次级端将该谐振电压升高并施加到HID灯的一端，从而实现点灯。


2.如权利要求1所述的电子镇流器，其特征在于，所述DC-DC电路为BUCK电路，开关Q301的一端作为DC-DC电路的输入端，开关Q301另一端与储能电感L301串联，开关Q301与储能电感L301的串联端连接二极管D301的阴极，储能电感L301的另一端并接电容C301的一端、电阻R302和电阻R303串接组成的分压电路的电阻R302的一端、电阻R301的一端，电阻R302和电阻R303的连接端作为误差放大器U302的输入端，误差放大器U302的另一端连接第一基准电压Ref，电容C302与电阻R304串联在误差放大器U302的负输入端和输出端之间，误差放大器U302的输出端作为比较器U301的正输入端，U301的输出端作为PWM控制器的输入端，PWM控制器输出端控制开关Q301的导通和关断，至此BUCK电路的输出电压通过Ref进行控制。


3.如权利要求1所述的电子镇流器，其特征在于，所述DC-DC电路为BOOST电路，电感L401的一端作为DC-DC电路的输入端，电感L401的另一端连接二极管D401的阳极和开关管Q401的一端，二极管D401的阴极连接电容C401的一端、电阻R401和电阻R402串接组成的分压电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚波涛，
申请(专利权)人：嘉兴光驰科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33