噪声与周期信号复合调频的高强度放电灯镇流器制造技术

本实用新型专利技术涉及高强度气体放电ＨＩＤ灯节能型电光源技术领域，具体是一种噪声与周期信号复合调频的高强度放电灯镇流器。设有抑制电源电磁干扰滤波器ＥＭＩ、主电源整流电路、自振荡脉冲发生器、半桥或全桥驱动器、半桥或全桥开关逆变器、启动电路，其特征还设有有源功率因数预调整电路ＡＰＦＣ及控制电路的直流电源、噪声发生器、周期信号发生器、异常检测保护电路。该高强度放电灯镇流器具有周期变化粗调与噪声扰动细调双重特性围绕中心频率而变化，增强抑制灯放电弧使其无法形成驻波，避免声共振和飘弧效果显著提高，并具有恒功率特性。在灯头接触不良、灯老化失效等情况，可得到相应的异常保护。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及到高强度气体放电HID灯节能型电光源
，具体是一种噪声与周期信号复合调频的高强度放电灯镇流器。
技术介绍
高强度气体放电HID灯，又称高光度放电灯，目前，常见的HID灯有金卤灯、钠灯及汞灯，钠灯分低压钠灯LPS和高压钠灯HPS，金卤灯光效达80～125lm/w，高压钠灯光效更高，成为“绿色照明”，高强度气体放电高压钠灯正常工作对其镇流器的技术要求是高的，尤其是功率较大的高压钠灯对其镇流器技术要求更高，其中，在高频固定频率电源工作时，“声共振”问题是最为烦恼的，困扰着投放市场的时机，在使用过程中灯管电压会突然上升，电弧扭曲闪烁，出现放电电弧不稳定，轻则使灯光抖动，重则电弧不稳定引起熄弧，随电压升高电流急剧上升烧毁灯管。研究其原因是灯管内压力波脉冲从管壁内反射回来，当与灯高频电流谐波成分的同频同相位时会形成驻波，产生声波共呜振荡，其共振频率与电弧灯管何尺寸密切相关，而且频率不是单一的，它包括基波和高次谐波在内的所有频率。现有技术中取单频周期信号调频高频脉冲振荡器，使脉冲振荡按调频信号变化抑制灯电弧管同频驻波的形成，由于调频信号周期性变化大而快，瞬间灯光抖动甚至熄弧还有发生，解决不彻底，而调频信号速率受其限止，提高脉冲振荡频率则增大电路功耗，故抑制声共振技术有待于深入和提高。此外，灯触发启动过程对灯管和镇流器易造成损坏，这是由于放电电流高密度，冲击力大，气体放电电弧不稳定，电源欠缺恒功率特性所致。由于灯工作在高强度放电的技术条件下，可靠运行要求高，对其异常状态检测保护是重要的，需提高和完善。
技术实现思路
本技术的目的是提供增强抑制在高频电源工作下的高强度气体放电灯电弧管形成驻波而发生声共振的一种噪声与周期信号复合调频的高强度灯镇流器。本技术技术解决方案，设有抑制电源电磁干扰滤波器EMI、主电源整流电路、自振荡脉冲发生器IC、半桥或全桥驱动器IC、半桥或全桥逆变器、启动电路，它还设有有源功率因数预调整变换器APFC及其控制电路的直流电源、噪声发生器、周期信号发生器、灯负载异常电流检测电路、逆变器功率管超温保护电路、逆变器异常电压检测电路、单稳态触发定时器，该高强度放电灯镇流器电路的连接是在电网进线串接抑制电源电磁干扰滤波器EMI、主电源整流电路、然后接入有源功率因数预调整变换器APFC、经变换器输出的直流馈接半桥或全桥逆变器，控制电路直流电源是在APFC变换器升压电感器耦合高频电压整流、稳压接到自振荡脉冲发生器IC、半桥或全桥驱动器IC、周期信号发生器、单稳态触发定时器、灯负载异常电流检测电路、逆变器功率管超温保护电路、逆变器异常电压检测电路的电源端，噪声发生器的输出与周期信号发生器的输出叠加后接入自振荡脉冲发生器IC的频率控制RT端，半桥或全桥驱动器IC的输入与自振荡脉冲发生器IC的输出相连接，其输出与半桥或全桥逆变器的输入相接，启动电路接入半桥或全桥逆变器的输出，并接入灯负载异常电流检测电路，单稳态触发定时器的触发端与灯负载异常电流检测电路、逆变器功率管超温保护电路、逆变器异常电压检测电路的输出端相接，单稳态触发定时器的输出接入半桥或全桥驱动器IC的电路开关控制端，有源功率因数预调整变换器APFC输出与半桥或全桥逆变器输出接逆变器异常电压检测电路，半桥或全桥逆变器的输出还接于随机噪声发生器的输入端，逆变器功率管紧密粘贴热敏电阻为超温传感器并接入保护电路；而噪声发生器是由稳压二极管反向接入半桥或全桥逆变器输出信号经检波器的直流电压，其输出的噪声设有频率上限电路；周期信号发生器是由正弦波或非弦波振荡器构成，是在放大器电路引入RC阻容选频和反馈网络，满足自激振荡条件，产生低频正弦波或非正弦波的周期信号系统，正弦波振荡器设有输出稳幅和阻抗变换电路，而非正弦波振荡器设有稳幅和积分电路及波形占空系数可调元器件；有源功率因数预调整变换器APFC13是由固定频率平均电流型升压变换器IC芯片及其该芯片乘法器取样电阻、误差取样电阻、电流取样电阻、升压电感器、功率开关管、高频二极管、输出电容构成，主电源整流电路的输出接于升压变换器IC芯片的乘法器取样电阻，同时，该电源经升压电感器、功率开关管、高频二极管、输出电容接入误差取样电阻，电流取样电阻串接在主电源整流电路输出的负极与功率开关管的源极之间，功率开关管的栅极接变换器IC芯片驱动器输出端；逆变器异常电压检测电路是由APFC输出经电阻分压与半桥或全桥逆变器输出经峰值检波接入阻容延时网络、双向触发二极管、开关电路后再接入单稳态触发定时器触发端；灯负载异常电流检测器是由灯负载电流互感器经检波器、电压比较器输出接入单稳态触发定时器触发端；逆变器功率管超温保护电路是由紧密粘贴在半桥或全桥逆变器中的功率开关管上的热敏电阻电桥经运放电压比较器输出接入单稳态触发定时器触发端，其单稳态触发定时器的输出接入半桥或全桥驱动器IC的电路开关控制端。本技术方案设计是正弦波加噪声复合调频自振荡脉冲发生器IC的输出频率，周期信号变化粗调与随机噪声扰动细调双重特性围绕中心频率而变化，抑制声波共振点，使其无法再次形成声共振，灯光稳定，无闪烁现象，消除声共振的发生显著提高；电源采用APFC有源功率因数预调整电路灯电流波峰比显著降低，极大地提高了灯电压与灯电流的稳定性，使其能恒功率稳定地工作，抑制灯飘弧。此外，设置灯负载电流异常检测保护电路，逆变器功率管超温保护电路、逆变器异常电压检测电路大为提高和完善灯正常工作可靠性，对逆变器功率器件超温可切断电路保护使其不受损坏，灯头接触不良、灯管老化失效等情况，能适量间断性供电重启动，在一定的时间内还不能启动，则自动停止工作，保护灯和镇流器不受损失。附图说明图1是本技术原理框图图2是噪声与周期信号三角波复合调频调制信号发生器电路图3是噪声与周期信号正弦波复合调频调制信号发生器电路图4是噪声与周期信号锯齿波复合调频调制信号发生器电路参照图1，它设有抑制电源电磁干扰滤波器EMI11、主电源整流电路12、自振荡脉冲发生器IC3、半桥或全桥驱动器IC4、半桥或全桥逆变器5、启动电路6，它还设有有源功率因数预调整变换器APFC13及其控制电路的直流电源14、周期信号发生器1、噪声发生器2、灯负载异常电流检测电路9、逆变器功率管超温保护电路10、逆变器异常电压检测电路7、单稳态触发定时器8，该高强度灯镇流器电路的连接是在电网进线串接抑制电源电磁干扰滤波器EMI11、主电源整流电路12、然后接入有源功率因数预调整变换器APFC13、经变换器输出的直流馈接半桥或全桥逆变器5，控制电路直流电源14是在APFC变换器13升压电感器耦合高频电压整流、稳压接到自振荡脉冲发生器IC3、半桥或全桥驱动器IC4、周期信号发生器1、单稳态触发定时器8、灯负载异常电流检测电路9、逆变器功率管超温保护电路10、逆变器异常电压检测电路7的电源端，周期信号发生器1的输出与噪声发生器2的输出叠加后接入自振荡脉冲发生器IC3的频率控制RT端，半桥或全桥驱动器IC4的输入与自振荡脉冲发生器IC3的输出相连接，其输出与半桥或全桥逆变器5的输入相接，启动电路6接入半桥或全桥逆变器5的输出，并接入灯负载异常电流检测电路9，单稳态触发定时器8的触发端与灯负载异常电流检测电路9、逆变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种噪声与周期信号复合调频的高强度放电灯镇流器，设有抑制电源电磁干扰滤波器ＥＭＩ、主电源整流电路、自振荡脉冲发生器ＩＣ、半桥或全桥驱动器ＩＣ、半桥或全桥逆变器、启动电路，其特征在于：它还设有有源功率因数预调整变换器ＡＰＦＣ及其控制电路的直流电源、噪声发生器、周期信号发生器、灯负载异常电流检测电路、逆变器功率管超温保护电路、逆变器异常电压检测电路、单稳态触发定时器，该高强度放电灯镇流器电路的连接是在电网进线串接抑制电源电磁干扰滤波器ＥＭＩ、主电源整流电路、然后接入有源功率因数预调整变换器ＡＰＦＣ、经变换器输出的直流馈接半桥或全桥逆变器，控制电路直流电源是在ＡＰＦＣ变换器升压电感器耦合高频电压整流、稳压接到自振荡脉冲发生器ＩＣ、半桥或全桥驱动器ＩＣ、周期信号发生器、单稳态触发定时器、灯负载异常电流检测电路、逆变器功率管超温保护电路、逆变器异常电压检测电路的电源端，噪声发生器的输出与周期信号发生器的输出叠加后接入自振荡脉冲发生器ＩＣ的频率控制Ｒ↓［Ｔ］端，半桥或全桥驱动器ＩＣ的输入与自振荡脉冲发生器ＩＣ的输出相连接，其输出与半桥或全桥逆变器的输入相接，启动电路接入半桥或全桥逆变器的输出，并接入灯负载异常电流检测电路，单稳态触发定时器的触发端与灯负载异常电流检测电路、逆变器功率管超温保护电路、逆变器异常电压检测电路的输出端相接，单稳态触发定时器的输出接入半桥或全桥驱动器ＩＣ的电路开关控制端，有源功率因数预调整变换器ＡＰＦＣ输出与半桥或全桥逆变器输出接逆变器异常电压检测电路，半桥或全桥逆变器的输出还接于随机噪声发生器的输入端，逆变器功率管紧密粘贴热敏电阻为超温传感器并接入保护电路。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：阮树成，
申请(专利权)人：阮树成，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]