气体放电灯驱动电路系统及控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种气体放电灯驱动电路系统，其包括：具有至少一个第一开关的电源电路，且通过第一开关的切换运行而将输入电压转换为灯电压，以驱动气体放电灯；灯电流检测电路，用以检测气体放电灯的灯电流；回馈电路，用以依据灯电流的变化产生灯电流回馈信号；定功率控制电路，用以依据气体放电灯的灯状态产生修正的电流参考信号；以及电源控制电路，用以依据灯电流回馈信号与电流参考信号产生第一调变信号，使第一开关导通或截止的切换运行而使气体放电灯的灯功率维持固定。本发明专利技术还提供一种气体放电灯驱动电路系统的控制方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及驱动电路
，尤其涉及一种适用于气体放电灯的驱动电路系统及控制方法。
技术介绍
高强度气体放电灯(High-intensity discharge)简称HID灯(管)为一种利用气体放电原理的新型光源，由于HID灯的亮度高、照射面积广且耗电量低，故HID灯已广泛地应用在需要大量照明场所或汽车照明等用途上。请参阅图1，图I是现有技术的HID驱动电路的运行状态示意图。如图I所示，在HID点亮后，HID驱动电路输出恒定的电流加热灯电极，HID灯两侧的灯功率(lamp power) 与灯电压(lamp voltage)会逐渐地上升。当灯电压持续上升超过恒功率控制切换电压值Vs时，HID驱动电路输出至HID灯两侧的灯功率会停止上升且维持固定值，此时仅有灯电压会逐渐地上升至一稳态值。每次HID点亮后稳态时的灯电压会随着HID的累积使用时间的增加而上升，此稳态时的灯电压上升现象会一直持续至灯使用寿命的终结。一般地，现有技术的HID驱动电路(未标示)直接利用灯电压与灯电流来控制灯功率，然而在一些应用中灯电压与灯电流是很难被直接地检测取得，所以灯功率的控制需要通过间接的方式实现，但也产生了如何精准的控制灯功率的问题。现有技术中HID灯驱动电路是透过提供固定的参考电流值进行控制，其控制原理是利用回馈电路(feedback circuit)产生的回馈信号(feedback signal)与固定的参考电流值比较后产生误差信号(error signal)，再由误差信号的变化使HID灯驱动电路中运行的开关组件的占空比(Duty cycle)或切换频率对应变化，以维持灯功率为固定值。由于，HID灯运行时为负电阻特性，故HID驱动电路运行于固定功率模式(mode)时，HID的灯电压由HID放电时的阻抗值与灯电流值决定，故HID灯驱动电路通过调整灯电流(lampcurrent)来达到固定功率控制(constant power control, CPC)。然而，当HID灯经长时间使用而开始老化后，HID灯两端电极所需的灯电压值将会变动，例如较初始所需的灯电压值为高，如此一来，仍以初始固定值的参考电流值来控制驱动HID灯运行，将会导致灯功率过大，使HID灯的使用寿命变短。因此，如何专利技术一种可改善上述现有技术缺失的气体放电灯驱动电路，实为目前迫切需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的为提供一种，不论气体放电灯是否老化，皆可以使输出至气体放电灯的灯功率维持固定值，避免由于气体放电灯老化而导致灯功率过大从而缩短气体放电灯的使用寿命。为达到所述目的，本专利技术的一较广义实施例提供一种气体放电灯驱动电路系统，其包括具有至少一个第一开关的电源电路，且通过第一开关的切换运行而将输入电压转换为灯电压，以驱动气体放电灯；灯电流检测电路，电性连接于电源电路或气体放电灯，用以检测气体放电灯的灯电流；回馈电路，电性连接于灯电流检测电路，用以依据灯电流的变化产生灯电流回馈信号；定功率控制电路，用以依据气体放电灯的灯状态产生修正的电流参考信号；以及电源控制电路，电性连接于回馈电路、定功率控制电路以及电源电路的第一开关，用以依据灯电流回馈信号与电流参考信号产生第一调变信号，使第一开关导通或截止的切换运行而使气体放电灯的灯功率维持固定。为达上述目的，本专利技术的另一较广义实施例提供一种气体放电灯驱动电路系统，其包括逆变电路，其包括第二开关与第三开关，且通过第二开关与第三开关的切换运行而将直流电压转换为灯电压以驱动气体放电灯；灯电流检测电路，电性连接于所述逆变电路或气体放电灯，用以检测灯电流；回馈电路，电性连接于灯电流检测电路，用以依据灯电流的变化产生灯电流回馈信号；定功率控制电路，用以依据气体放电灯的灯状态产生修正的电流参考信号；开关驱动电路，电性连接于第二开关与第三开关的控制端，以驱动其运行；以及电源控制电路，依据灯电流回馈信号与电流参考信号产生第二调变信号与第三调变信号，使第二开关与第三开关导通或截止而使气体放电灯的灯功率维持固定。 为达上述目的，本专利技术的另一较广义实施例提供一种气体放电灯驱动电路系统的控制方法，其步骤包括1)检测相关于灯电流的信号且产生相关于灯电流的第一电流检测信号；2)依据相关于灯电流的第一电流检测信号产生灯电流回馈信号；3)依据气体放电灯的灯状态产生修正的电流参考信号；以及4)依据灯电流回馈信号与修正的电流参考信号产生第一调变信号，使电源电路的第一开关导通或截止的切换运行，而使气体放电灯的灯功率维持固定。附图说明图I :为现有技术的HID驱动电路的运行状态示意图；图2 :为本专利技术气体放电灯驱动电路系统的模块示意图；图3 :为本专利技术一实施例的灯电压与运行效率的对应关系不意图；图4 :为本专利技术一实施例的气体放电灯驱动电路系统的详细电路不意图；图5 :为本专利技术另一实施例的气体放电灯驱动电路系统的详细电路不意图；图6 :为本专利技术另一实施例的气体放电灯驱动电路系统的详细电路不意图；图7 :为本专利技术另一实施例的气体放电灯驱动电路系统的详细电路不意图；其中恒功率控制切换电压值Vs气体放电灯驱动电路2、2a、2b、2c、2d电源电路21整流电路211功率因数校正电路212逆变电路213直流变换电路214灯电流检测电路22回馈电路23定功率控制电路24、24b灯功率检测电路241功率误差放大器242数字微控制器243第一电压检测电路245第一电流检测电路244占空比检测电路247、24a电源控制电路25、25b 电流误差放大器251调变电路252输入电流检测电路26总线电流检测电路26b点灯电路27开关驱动电路28功率因数校正控制电路29第一 第三电流检测电阻Rcsl Rcs3隔离变压器Tr第一 第四开关Q1 Q4第一 第二电感L1 L2第一电容Cl第一 第三二极管D1 D3第一 第二分压电容Cpl Cp2滤波电容Cr滤波电感Lr第一连接端K1第二连接端K2总线B接地G气体放电灯Lp输入电压Vin输入电流I in灯电压Vo灯电流Io灯电压相关信号Sp灯电流回馈信号Ib电流参考信号Iref电流误差信号Ie第一 第三调变信号Vpwml Vpwm3预设功率Pref灯功率Plamp第一 第三电流检测信号Vsl Vs3整流电压Vr总线电压Vbus总线电流Ibus运行效率η占空比D 第一直流电压Vd第一直流电流Id具体实施例方式体现本专利技术特征与优点的一些典型实施例将在后面的说明书具体实施方式中详细叙述。但应理解的是本专利技术能够在不同的实施例中具有各种的变化，然其皆不脱离本专利技术权利要求的范围，且其中的具体实施方式及附图在本质上是当作说明之用，而并非用以限制本专利技术。请参阅图2，其是本专利技术气体放电灯驱动电路系统的模块示意图。如图2所示，气体放电灯驱动电路系统2包括电源电路21、气体放电灯Lp、灯电流检测电路22、回馈电路23、定功率控制电路24以及电源控制电路25，其中，电源电路21包括至少一个第一开关Ql，且通过第一开关Ql的切换运行而将输入电压Vin转换为灯电压Vo，以驱动气体放电灯Lp。灯电流检测电路22电性连接于电源电路21或气体放电灯Lp，用以检测气体放电灯Lp的灯电流Ιο。回馈电路23电性连接于灯电流检测电路22，用以依据灯电流Io的变化产生灯电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体放电灯驱动电路系统，其特征在于：包括：一电源电路，包括至少一个第一开关，且通过所述第一开关的切换运行而将一输入电压转换为一灯电压，以驱动一气体放电灯；一灯电流检测电路，电性连接于所述电源电路或所述气体放电灯，用以检测所述气体放电灯的一灯电流；一回馈电路，电性连接于所述灯电流检测电路，用以依据所述灯电流的变化产生一灯电流回馈信号；一定功率控制电路，用以依据所述气体放电灯的灯状态产生修正的一电流参考信号；以及一电源控制电路，电性连接于所述回馈电路、所述定功率控制电路以及所述电源电路的所述第一开关，用以依据所述灯电流回馈信号与所述电流参考信号产生一第一调变信号，使所述第一开关导通或截止地切换运行而使该气体放电灯的一灯功率维持固定。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张琪，张伟强，应建平，
申请(专利权)人：台达电子企业管理上海有限公司，
类型：发明
国别省市：