直流低压电源四桥振荡金卤灯制造技术

本实用新型专利技术涉及电子技术领域，是一种直流低压电源四桥振荡金卤灯。由调频信号发生器、四个桥式振荡器，三个相加耦合器、灯管电路、过载检测保护电路及直流低压电源组成，四桥振荡器功率合成调频抑制“声共振”灯光闪烁，输出功率接入灯管电路产生高光效，本实用新型专利技术电路独特、高效，广泛用于汽车、火车、船只无交流市电或供电不便的场合大功率金卤灯照明。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子
，具体是一种直流低压电源四桥振荡金卤灯。
技术介绍
汽车、火车、船只直流低电压电源供电的金卤灯HID，光电转换效率高，可产生强光照明，适于车船内外照明，如汽车前灯照明。金卤灯是一种高强度气体放电发光，工作电压在数百伏，点火启动电压通常在3KV以上才能引燃。直流低电压电源供电金卤灯电子核心是一个DC-AC逆变器。灯负载功率在25W左右时，采用大功率三极管或MOS场效应管推挽振荡方式工作，获取较好的效果。但是，金卤灯功率都较大，驱动电流相应大，这时逆变器功率器件功耗急剧增大，由于车船内部空间所限散热器体积不能做大发热升温很高会烧坏元器件，不能正常工作。此外，金卤灯高频电源供电极易产生“声共振”灯光闪烁，灯管内压力波脉冲从管壁反射与高频电流谐波相位相同时形成驻波，导致放电电弧不稳定灯光抖动， 使人眼产生晕眩。
技术实现思路
本技术的目的是提供直流低压电源供电，拖动大功率灯负载的一种直流低压电源四桥振荡金卤灯。本技术技术解决方案为由调频信号发生器、四个全桥振荡器、三个相加耦合器、灯管电路、过载检测保护电路及直流低压电源组成，三个相加耦合器分为第一相加耦合器、第二相加耦合器和第三相加耦合器，四个全桥振荡器分为全桥振荡器5a、全桥振荡器 5b、全桥振荡器5c和全桥振荡器5d，分别由铁氧体磁性变压器T1、T2和Τ3、Τ4初级电感并联电容为谐振回路，谐振回路两端分别并接两个PNP大功率振荡管集电极和两个NPN大功率振荡管集电极，两个PNP大功率振荡管发射极接直流低压电源正极，两个NPN大功率振荡管发射极接地，四个大功率振荡管集电极与发射极之间并联快速恢复二极管，谐振回路两端还并联交叉耦合对管到基极电阻静态偏置和电容正反馈构成全桥振荡器，两个NPN大功率振荡管基极并接控制信号接口管集电极，接口管基极、集电极接电压负反馈偏置电阻，发射极接地，调频信号发生器输出信号经耦合电容、电阻接入桥式振荡器5a接口管，由振荡管极间电容调制振荡频率抑制灯光闪烁，全桥振荡器5a和全桥振荡器5b输出功率分别由铁氧体磁性变压器Tl、T2次级电感反相接入第一相加耦合器初级电感一阶功率合成，全桥振荡器5c和全桥振荡器5d输出功率分别由铁氧体磁性变压器T3、T4次级电感反相接入第二相加耦合器初级电感一阶功率合成，第一相加耦合器和第二相加耦合器次级电感反相接入第三相加耦合器初级电感二阶功率合成，第三相加耦合器次级电感升压接入灯管电路， 过载检测保护电路由灯负载电流经磁环电感感生电压二极管检波，检测电压接入接口管控制振荡管，调频信号发生器电源端接入直流低压电源；其中，调频信号发生器由集成电路与电阻、电容构成低频振荡器，输出信号经达林顿三极管射极跟随接入桥式振荡器5a调频信号接口管，由振荡管极间电容调制振荡频率抑制灯光闪烁；灯管电路由第三相 加耦合器次级电感一端接地，另一端经电容接入脉冲点火线圈初级和次级的连接点，该接点另经电容串联接地电阻，并在电容电阻串联的接点上与双向触发二极管相接，双向触发二极管串联脉冲点火初级线圈，脉冲点火次级线圈与接地的灯管相接。本技术产生有益的积极效果是直流低压电源供电四桥振荡二阶功率合成， 调频抑制灯光闪烁，获取功率灯负载高光效，振荡电路互补串馈供电，电源电压高电流小， 降低功耗增大输出功率。阻容交叉耦合四桥振荡功率合成不仅高效，集电极电流相位相反三阶和高阶奇次谐波为零，偶次谐波相互抵消，输出为纯正弦波，广泛用于没交流电源或供电不便的场合照明。附图说明图1本技术技术方案原理方框图图2全桥振荡器电路图3四桥振荡功率合成及过载检测保护电路图4调频信号发生器电路图5灯管电路具体实施方法参照图1、2及图3(图2以全桥振荡器5a电路为例，其余全桥振荡器电路均相同)， 本技术具体实施方法和实施例由调频信号发生器4、四个全桥振荡器5、三个相加耦合器6、灯管电路3、过载检测保护电路2及直流低压电源1组成，三个相加耦合器6分为第一相加耦合器6a、第二相加耦合器6b和第三相加耦合器6c，四个全桥振荡器5分为全桥振荡器5a、全桥振荡器5b、全桥振荡器5c和全桥振荡器5d，分别由铁氧体磁性变压器Tl、T2 和T3、T4初级电感Ll并联电容C6为谐振回路，谐振回路两端分别并接两个PNP大功率振荡管Ql、Q2集电极和两个NPN大功率振荡管Q3、Q4集电极，两个PNP大功率振荡管Ql、Q2 发射极接直流低压电源1正极，两个NPN大功率振荡管Q3、Q4发射极接地，两种极性振荡管互补串馈供电，四个大功率振荡管Ql、Q2和Q3、Q4集电极与发射极之间并联快速恢复二极管VD1、VD2和VD3、VD4，谐振回路两端还并联交叉耦合到对管到基极电阻Rl、R2和R3、R4 静态偏置和电容Cl、C2和C3、C4正反馈构成全桥振荡器，Q3、Q4基极并接控制信号接口管 Q5、Q6集电极，接口管Q5、Q6基极、集电极接电压负反馈偏置电阻R5、R6，发射极接地，调频信号发生器输出信号经耦合电容C5、电阻R7、R8接入桥式振荡器5a接口管，由振荡管极间电容调制振荡频率抑制闪烁，全桥振荡器5a和全桥振荡器5b输出功率分别由铁氧体磁性变压器Tl、T2次级电感L2反相接入第一相加耦合器6a初级电感一阶功率合成，全桥振荡器5c和全桥振荡器5d输出功率分别由铁氧体磁性变压器T3、T4次级电感L2反相接入第二相加耦合器6b初级电感一阶功率合成，第一相加耦合器6a和第二相加耦合器6b次级电感反相接入第三相加耦合器6c初级电感二阶功率合成，第三相加耦合器6c次级电感升压接入灯管电路3，调频信号发生器4电源端接入直流低压电源1。过载检测保护电路2由灯负载电流经磁环电感L3感生电压二极管VD5检波，检测电压经电容C7电阻Rll滤波，电阻R9、R10限流接入接口管Q5、Q6控制振荡管Q3、Q4及Q1、Q2。当灯管接触不良或灯负载短路产生大电流，过载检测电压使Q5、Q6饱和导通，振荡管Q3、Q4及Q1、Q2截止停振，起保护作用。快速恢复二极管VD1、VD2和VD1、VD2保护振荡管免受高反压击穿。全桥振荡器 由PNP、NPN三极管两个互补对称阻容交叉耦合推挽振荡相互耦合而成，大功率振荡管Q1、Q2和Q3、Q4导通角为90度交替工作，输出电流为半余弦波脉冲，经谐振回路衰减谐波，集电极电流相位相反三阶和高阶奇次谐波为零，偶次谐波相互抵消，使灯负载输出为纯正弦波。不仅高效，振荡电路互补串馈供电，电源电压高电流小，降低功耗增大输出功率。通用大功率三极管构成桥振荡要求更大输出功率，例如匹配250W灯负载时，仅几只器件直接并联运用不能令人满意，采用四个桥振荡功率合成效果明显，输出功率叠加能满足技术要求，通过两个相加耦合器分别将四桥振荡输出功率相互反相激励功率合成，又将两个相加耦合器输出电流变换加倍总和送到第三个相加耦合器功率合成，升压引燃大功率灯管发光。三个平衡电阻R12、R13和R14在功率合成的两个电流相等时无功率损耗。图4，调频信号发生器集成电路ICl采用LM567，经电阻R15对电容C9充电产生 160HZ低频方波，由电阻R16、R17和电容ClO积分为三角波经达林顿三极管Q7射极阻抗变换，在电阻R18输出接入全桥振荡器5a调频信号接口管Q5、Q6，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种直流低压电源四桥振荡金卤灯，其特征在于：调频信号发生器、四个全桥振荡器、三个相加耦合器、灯管电路、过载检测保护电路及直流低压电源组成，三个相加耦合器分为第一相加耦合器、第二相加耦合器和第三相加耦合器，四个全桥振荡器分为全桥振荡器（５ａ）、全桥振荡器（５ｂ）、全桥振荡器（５ｃ）和全桥振荡器（５ｄ），分别由铁氧体磁性变压器（Ｔ１）、（Ｔ２）和（Ｔ３）、（Ｔ４）初级电感并联电容为谐振回路，谐振回路两端分别并接两个ＰＮＰ大功率振荡管集电极和两个ＮＰＮ大功率振荡管集电极，两个ＰＮＰ大功率振荡管发射极接直流低压电源正极，两个ＮＰＮ大功率振荡管发射极接地，四个大功率振荡管集电极与发射极之间并联快速恢复二极管，谐振回路两端还并联交叉耦合对管到基极电阻静态偏置和电容正反馈构成全桥振荡器，两个ＮＰＮ大功率振荡管基极并接控制信号接口管集电极，接口管基极、集电极接电压负反馈偏置电阻，发射极接地，调频信号发生器输出信号经耦合电容、电阻接入桥式振荡器（５ａ）接口管，由振荡管极间电容调制振荡频率抑制灯光闪烁，全桥振荡器（５ａ）和全桥振荡器（５ｂ）输出功率分别由铁氧体磁性变压器（Ｔ１）、（Ｔ２）次级电感反相接入第一相加耦合器初级电感一阶功率合成，全桥振荡器（５ｃ）和全桥振荡器（５ｄ）输出功率分别由铁氧体磁性变压器（Ｔ３）、（Ｔ４）次级电感反相接入第二相加耦合器初级电感一阶功率合成，第一相加耦合器和第二相加耦合器次级电感反相接入第三相加耦合器初级电感二阶功率合成，第三相加耦合器次级电感升压接入灯管电路，过载检测保护电路由灯负载电流经磁环电感感生电压二极管检波，检测电压接入接口管控制振荡管，调频信号发生器电源端接入直流低压电源。...

【技术特征摘要】
1.一种直流低压电源四桥振荡金卤灯，其特征在于调频信号发生器、四个全桥振荡器、三个相加耦合器、灯管电路、过载检测保护电路及直流低压电源组成，三个相加耦合器分为第一相加耦合器、第二相加耦合器和第三相加耦合器，四个全桥振荡器分为全桥振荡器(5a)、全桥振荡器(5b)、全桥振荡器(5c)和全桥振荡器(5d)，分别由铁氧体磁性变压器 (Tl)、(T2)和(T3)、(T4)初级电感并联电容为谐振回路，谐振回路两端分别并接两个PNP 大功率振荡管集电极和两个NPN大功率振荡管集电极，两个PNP大功率振荡管发射极接直流低压电源正极，两个NPN大功率振荡管发射极接地，四个大功率振荡管集电极与发射极之间并联快速恢复二极管，谐振回路两端还并联交叉耦合对管到基极电阻静态偏置和电容正反馈构成全桥振荡器，两个NPN大功率振荡管基极并接控制信号接口管集电极，接口管基极、集电极接电压负反馈偏置电阻，发射极接地，调频信号发生器输出信号经耦合电容、 电阻接入桥式振荡器(5a)接口管，由振荡管极间电容调制振荡频率抑制灯光闪烁，全桥振荡器(5a)和全桥振荡器(5b)输出功率分别由铁氧体磁性变压器(...

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