一种用于高气压强度放电灯的电子镇流器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于高气压强度放电灯的电子镇流器，包括整流滤波电路、高压触发器，其特征在于，还包括开关逆变器和控制单元；开关逆变器的输入端与整流滤波电路的输出端电连接，开关逆变器的输出端与负载（Ｒ０）的输入端电连接；控制单元与开关逆变器、高压触发器及负载（Ｒ０）电连接；所述的开关逆变器包括全桥逆变电路或半桥逆变电路；所述的控制单元包括电流处理器、电压处理器和控制电路；电流处理器与控制电路电连接，电压处理器与控制电路电连接。本实用新型专利技术结构简单，实现了软开关的功能，效率高，主要适用于ＨＩＤ灯尤其是ＭＨ灯的控制，也可以应用于纯电阻负载、电感性负载、电容性负载以及输出频率为中、低频的各种应用场合。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电流控制转换装置，尤其涉及一种用于高气压强度放电灯的 电子镇流器。
技术介绍
近来，HID(高气压强度放电)灯在家庭与商业照明领域受到了越来越多的关注， 在各种HID灯中，MH(金属卤化物)灯由于具有色温好、发光效率高、亮度稳定以及寿命长 等优点成为最受欢迎的光源。由于MH灯的增量电阻为负，必须将镇流器与灯相串联，否则 灯的电流将失去控制。传统方法用一个电感，称为电磁型镇流器，驱动MH灯，但是电磁型镇 流器有许多缺点，如效率低、笨重、体积大、功率因数低等。HID灯一般工作在8kHz 100kHz频率范围内，容易发生声共振。为了消除“声共 振”通常采用低频技术，低频技术是指电子镇流器的输出电压和电流的波形均是低频方波 信号，即电子镇流器用低频方波信号驱动HID灯。目前，这种电子镇流器的结构框图如图1 所示，包括全波整流器、DC/DC变换器、DC/AC逆变器和高压触发器。基本工作原理是整流 器对220V、50Hz的交流市电进行全波整流并为DC/DC变换器供电；DC/DC变换器将整流器 的输出电压变换成MH灯所需的、时变的电压和电流，并对其进行实时分段线性控制，使之 与灯的电气特性相匹配。DC-AC逆变器，将直流变换为中、低频方波信号。高压触发器提供 了 HID灯启动时所需的触发高压。这种电子镇流器在照明领域已被广泛认同。但是，这种拓 扑结构的缺点是环节太多，效率低，EMI (Electro Magnetic Interference 电磁干扰)大。
技术实现思路
本技术为了解决现有技术中存在的不足，提供了一种结构简单、效率高的用 于高气压强度放电灯的电子镇流器。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种用于高气压强度放电灯的电子镇流器，包括整流滤波电路、高压触发器，还包 括开关逆变器和控制单元；所述开关逆变器的输入端与整流滤波电路的输出端电连接，所述开关逆变器的输 出端与负载(R0)的输入端电连接；所述控制单元与开关逆变器、高压触发器及负载(R0)电连接；所述的开关逆变器包括全桥逆变电路或半桥逆变电路；所述的控制单元包括电流处理器、电压处理器和控制电路；电流处理器与控制电路电连接，将接收到的负载(R0)的电流信号进行处理后传 给控制电路；电压处理器与控制电路电连接，将接收到的负载(R0)的电压信号进行处理后传 给控制电路；4控制电路，接收电流处理器和电压处理器传来的电信号，并根据接收到的电信号 控制电子镇流器的运行。所述全桥逆变电路包括由第一开关管(Ml)和第二开关管(M2)串联组成的低频 臂，及由第三开关管(M3)和第四开关管(M4)串联组成的高频臂，所述低频臂与高频臂并联 后与整流滤波电路的输出端连接；所述负载(R0)通过低通滤波电路连接于低频臂与高频臂的中间节点之间。所述的低通滤波电路包括与负载(R0)并联的滤波电容(CO)和与负载(R0)串联 的滤波电感(L0)。所述的全桥逆变电路还包括分别与第一开关管(Ml)、第二开关管(M2)、第三开关 管(M3)和第四开关管(M4)并联的第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)和 第四二极管(D4)。所述的第三开关管(M3)和第四开关管(M4)分别并联有第一电容(C1)和第二电 容(C2)。所述的控制电路包括 脉冲宽度调变PWM控制器；T1触发器，与PWM控制器电连接，接收PWM控制器输出的调宽频率的脉冲信号，并 将所述脉冲信号形成两路互为反相的高频信号(V3、V4)；M3驱动器、M4驱动器，输入端与T1触发器电连接，分别接收T1触发器输出的互为 反相的高频信号(V3、V4)；输出端分别与第三开关管(M3)和第四开关管(M4)电连接；分频器，与PWM控制器电连接，接收PWM控制器输出的固定频率的脉冲信号，进行 处理后输出一个中、低频信号；T2触发器，与分频器电连接，接收分频器输出的中、低频信号，并将所述中、低频信 号形成两路互为反相的中、低频信号信号(VI、V2)；Ml驱动器、M2驱动器，输入端与T2触发器电连接，分别用于接收T2触发器输出的 互为反相的中、低频信号(V1、V2)，输出端分别与第一开关管(Ml)和第二开关管(M2)的电 连接；启动控制器，与PWM控制器电连接；恒功率控制器，与PWM控制器电连接；转换开关(S)，与启动控制器、恒功率控制器及PWM控制器电连接；选择状态控制器，与转换开关(S)电连接； 触发控制器，与高压触发器电连接。所述半桥逆变电路包括第五开关管(M5)和第六开关管(M6)串联；第三电容(C3)和第四电容(C4)串联；之后，上述两个串联电路并联后与整流滤波电路的输出端连接；所述负载(R0)通过低通滤波电路连接于上述两个串联电路的中间节点之间。所述的低通滤波电路包括与负载(R0)并联的滤波电容(CO)和与负载(R0)串联 的滤波电感(L0)。所述的半桥逆变电路还包括分别与第五开关管(M5)和第六开关管(M6)并联的第五二极管(D5)和第六二极管(D6)。 本技术所述的电子镇流器，由于包括开关逆变器和控制单元，开关逆变器将 整流滤波电路输出的直流电转换为与负载的电气特性相匹配的电压和电流，并将其变换为 中、低频方波信号，用于驱动负载的运行；开关逆变器包括全桥逆变电路，或者包括半桥逆 变电路，将DC/DC和DC/AC两级变换用一级DC/AC变换完成，使电路变得简单；控制单元采 用PWM控制技术实现了特性匹配和逆变两个功能，并实现了软开关的功能，使得效率非常 高；主要适用于HID灯尤其是MH灯的控制，也可以应用于纯电阻负载、电感性负载、电容性 负载以及输出频率为中、低频的各种应用场合。附图说明图1为现有技术电子镇流器的结构框图；图2为本技术电子镇流器的结构框图；图3为全桥逆变电路的电路原理图；图4为全桥逆变电路的控制波形原理图；图5为全桥逆变电路的调压等效电路原理图；图6为HID灯的电气特性图；图7为控制单元的结构框图；图8起动控制器电路原理图；图9恒功率控制器电路原理图；图10为半桥逆变电路的电路原理图；图11为半桥逆变电路的控制波形原理图；图12为半桥逆变电路的调压等效电路原理图；图13为临界模式时全桥逆变电路主要波形图；图14为临界模式时半桥逆变电路主要波形图；图15为全桥逆变电路Buck-ZVC(软开关降压)等效电路原理图图16为全桥逆变电路中开关管M3、M4开启过程的主要波形图；图17为开关管M3、M4开启过程中的等效拉式变换电路原理图；图18为开关管M3、M4关断过程中的等效拉式变换电路原理图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明。如图2所示，包括整流滤波电路，用于对普通交流电进行整流、滤波；还包括高压 触发器，用于为负载R0提供启动时的高压触发信号，还包括开关逆变器和控制单元，开关逆变器接收整流滤波电路输出的直流电，并将接收到的直流电转换为与负载 R0的电气特性相匹配的电压和电流，之后将直流电变换为中、低频方波信号，用于驱动负载 R0的运行；这里的负载R0主要是针对MH(金属卤化物)灯，也可以是其它纯电阻负载、电 感性负载以及输出频率为工频的各种应用场合下的负载。 控制单元用于控制电子镇流器的运行。通过检测MH灯的端电压和电流控制MH灯 的启动与运本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高气压强度放电灯的电子镇流器，包括整流滤波电路、高压触发器，其特征在于，还包括开关逆变器和控制单元；　　所述开关逆变器的输入端与整流滤波电路的输出端电连接，所述开关逆变器的输出端与负载（Ｒ０）的输入端电连接；　　所述控制单元与开关逆变器、高压触发器及负载（Ｒ０）电连接；　　所述的开关逆变器包括全桥逆变电路或半桥逆变电路；　　所述的控制单元包括：　　电流处理器、电压处理器和控制电路；　　电流处理器与控制电路电连接，将接收到的负载（Ｒ０）的电流信号进行处理后传给控制电路；电压处理器与控制电路电连接，将接收到的负载（Ｒ０）的电压信号进行处理后传给控制电路；　　控制电路，接收电流处理器和电压处理器传来的电信号，并根据接收到的电信号控制电子镇流器的运行。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈熙鹏，
申请(专利权)人：北京莱斯达电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]