高压放电灯用驱动电路制造技术

本发明专利技术涉及用于高压放电灯的驱动电路，它可以解决高频脉冲引起的高频干扰（ＥＭＩ）问题并在用于氙灯的高频电路中也可防止老化（ｐｒｅｃｕｒｉｎｇ）现象。本发明专利技术的高压放电灯驱动电路包括：整流及谐振电路（２００）；变流器电路（４００）；正电压以及振荡电路（３００）；高频整流电路（５００）；高频启动电路（６００）；高频成分最小化电路（７００）；其中，变流器电路（４００）具有两对（四个）以上的开关元件，用于全波分配；所述驱动电路进一步包括ＩＧＢＴ全波分配电路（３００ｂ），根据正电压以及振荡电路（３００）的控制信号，向变流器电路（４００）发出开关控制信号（Ｇ１－Ｇ４）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高压放电灯电子式稳压器，具体地说涉及用于高频驱动氙探照灯等高电压高电流的高压放电灯的电子式稳压器。
技术介绍
一般电子式稳压器是含有启动用半导体元件的稳压器，也就是稳压器通过半导体元件的开关作用、或利用电极加热用线圈预热电极后通过半导体开关作用来开启灯，并用在灯工作时通过灯电流或线圈加热电极的电路。电子式稳压器分为通过自身LC谐振电路而振荡例如本专利技术的自励式、以及利用其它振荡器的他励式。一般电子式稳压器与以往的稳压器相比具有很多优点，但是在电压变动及脉动电压时存在缺点，需要必须安装保护电路并在启动时采取特殊对策。另外，一般高压放电灯例如水银灯、高压钠灯、以及金属卤灯等，在工作时具有高电压，在开启灯时灯管内部处于高温等离子状态。为得到这样的高压放电条件，最近主要采用电子式稳压器，例如PCT公开第WO99/51066号公开的高压放电灯自励式电子式稳压器。首先，结合图1说明所述公报的电子式稳压器。如图1所示，以往的一般HID电子式稳压器包括输入电源1、整流器电路2、变流器电路3、输出匹配电路4、缓冲DC电源电路5、动力控制电路6、以及栅极变压器电路7。输入电源1包括保险丝(FUSE)、电阻器ZNR、电容器C301-C303以及变压器TR1，用于稳定交流电源的电压。在输入电源稳定后的交流电压将会加到下一段提到的整流器电路2，通过桥式二极管D301-D304进行整流，通过扼流圈TR2和电容器C304进行平滑处理，并且将已整流的直流(DC)电流加到下一段的变流器电路3。变流器电路3包括第1和第2开关晶体管K1，K2，已整流的DC电压加到上述晶体管；第2电容器C313(当两端交流开关元件导通时，开关晶体管K2也会导通)，它通过已整流的DC电源来充电，充电后电压加到两端交流开关元件上，并使两端交流开关元件D311导通；第1和第2栅极整形集成电路IC1，IC2，通过栅极变压器TR5检测出的谐振信号附加到集成电路上。也就是，在开启灯时，通过向第2电容器C313上充电，使两端交流开关元件D311导通，这时第2开关晶体管K2就会开闭(switching)，自由谐振信号将会传到输出匹配电路4。另外，栅极变压器TR5检测谐振电路的信号并附加到第1和第2栅极整形集成电路IC1，IC2。上述集成电路是为了将栅极保护稳压二极管上的反向电压通过电压源及电流源而附加的信号加到第1开关晶体管K1的栅极，向栅极加正电压信号至反射信号电压增加。当所述电压减少时，随着栅极上的电位高于栅极变压器TR5上的电位，第1晶体管导通，将栅极电位降为负电位，区别于电压源的电位，此时第1和第2开关晶体管与反射信号同步开闭，所以其输出就会产生谐振并连续振荡。电阻R302以及R303与两端交流开关元件D311和电容器C313一起用作初期信号发生器，而电阻R304和二极管D312用于消除初期信号。电容器C311和C312用于抑制开关晶体管K1，K2的电压上升。输出匹配电路4具有确定修正数的谐振线圈TR4和第1至第3谐振电容器C307-C309以及输出变压器TR3，其中所述输出变压器TR3用于将反射功率转换为缓冲DC电源5，反射功率在具有与灯两端电压匹配的匝数比(电压高时匝数比就会高)且输出不处于谐振状态时产生。缓冲DC电源5包括第1和第2二极管D307，D308、第3和第4电容器C305，C306、以及第3和第4二极管D305，D306，其中第1和第2二极管D307，D308用于输入从输出匹配电路4生成的反射功率，第3和第4电容器C305，C306用于充电并减少DC电压的脉动成分，第3和第4二极管D305，D306在DC电压处于低电压状态时通过第1和第2二极管对第3和第4电容器补充充电。功率控制电路6包括第1运算放大器U2、第1电阻器R315、第2运算放大器U1、第2电阻器R307、以及第3电阻器R306。另外，第1运算放大器U2乘上在输出控制集成电路IC3内的第1DC电流检测电阻器R301的检测值和第2和第3DC电压检测电阻器R308，R309的检测值后，以此控制第2电流源A2，所以最终控制栅极变压器TR5的电流。被控制的电流在第1电阻器R315上转换为电压，并利用第2运算放大器U1将此电压运算为标准电压。运算结果输出到第2电阻器R307，输出值在第3电阻器R306上作为设定值设定，输入到第1运算放大器U2。另外，功率控制电路6进一步包括第1比较器U3、第4电阻器R311、第2比较器U4、第5电阻器R314、第1开关SW1、以及第3比较器U5。另外，将温度传感器的检测值输入到第1比较器U3，利用第4电阻器R311设定第1比较器U3的比较值。如果检测温度高于第1比较器U3的设定值时，就会阻断第1运算放大器U2的输出。另外，将光传感器的检测值输入到第2比较器U4，利用第5电阻器R314设定第2比较器U4的比较值。如果检出的外部照射度高于第2比较器U4的设定值时，就会阻断第1运算放大器U2的输出。另外，如果有输入第1开关SW1的信号，第1运算放大器U2的输出阻断就会清除。而且，将第2电流源A2中控制的电流值转换为第1电阻器R315上的电压，通过第3比较器U5将所述电压值与标准电压比较，如果过大电流流过，就会阻断第1运算放大器U2的输出。而且，动力控制电路6进一步还包括计时器、第6电阻器R316、第5电容器C315、以及过低电压阻断器，其中计时器在所要求的灯启动时间内灯不能启动时阻断第1运算放大器的输出，过低电压阻断器在电源电压过低时阻断第1运算放大器的输出。栅极变压器电路7的栅极变压器TR5用于检测输出匹配电路4的谐振信号并向第1和第2栅极整形集成电路IC1，IC2附加检测信号。因此，根据以上的以往技术，最初通过整流器电路3的信号发生器C313，D311，R302，R303开闭开关晶体管K2，输出匹配电路4的谐振电路C307-C309，TR4开始自由谐振，而启动后，初期信号通过初期信号消除电路R304，D312被消除，输出匹配电路以开始的谐振频率继续谐振，并使灯开启。另外，输出匹配电路4的电路不处于谐振状态时生成的反射功率通过缓冲DC电源电路5的第1和第2二极管D307，D308反射到第3和第4电容器C305，C306，并通过第3和第4二极管D305，D306补充充电。另外，通过电阻R315检测输出电流，实施输出电流的优选设定，与输入动力检测器R301，R308，R309(乘法器)的检测信号比较，对栅极变压器TR5进行控制。但是，在HID(High Intensity Discharge高强度放电)灯中，与普通高电压放电灯在低电流下放电相比，用于夜间活动以及景观照明等的长距离照射探照灯或军用及用于海上探照的氙灯在6kV至12kV的高电压下，尤其是灯启动时将会产生瞬间高电流。另外，为了消除老化现象，需要利用高频启动电路生成高频高电压，这时由于脉冲电流以及高频干扰，对其它电子设备产生影响，所以实际上禁止产生指定以上的高频成分、高电压以及超过标准的脉冲电流。其结果，探照灯的也就减少。都市的历史性建筑物或桥梁的灯光装饰、夜间景观照明、庆祝活动或夜间播放等夜间特殊照明，都需要超高压特殊照明。一般来说，为了生成常用电压(220V)以上的高压电，需要使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压放电灯驱动电路，其特征是，所述驱动电路包括：整流以及谐振电路（２００），它用于对输入的交流信号进行整流并提供直流电压；变流器电路（４００），它通过第１至第４开关控制信号（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４）的控制以及第１至第４开关元件（Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４）的开闭来生成高频信号；正电压以及振荡电路（３００），它反馈输出端信号，在输出端测定的功率高于指定值时发出开关控制信号（Ｇ１－Ｇ４），控制第１至第４开关元件的开闭，使输出功率保持恒定，并在最初灯启动时开始实施用于启动开关元件开闭的振荡动作；高频整流电路（５００），它将输入交流电源通过桥式二极管电路（ＢＤ１－ＢＤ４）转换为全波整流的直流，改善逆率以及向灯供给稳定的直流电压；高频启动电路（６００），它利用高频电流对灯进行预热；高频成分最小化电路（７００），它用于抑制高频噪声成分；其中，变流器电路（４００）具有两对（四个）以上的开关元件，用于全波分配；上述驱动电路进一步包括ＩＧＢＴ全波分配电路（３００ｂ），它根据正电压以及振荡电路（３００）的控制信号，向所述变流器电路（４００）发出开关控制信号（Ｇ１－Ｇ４）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金容喆，金容暾，
申请(专利权)人：映像照明株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]