專利名稱：一種金鹵燈電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及金鹵燈電子鎮(zhèn)流器領(lǐng)域，具體是指一種利用APFC電路自鎮(zhèn)流的 低頻金鹵燈電子鎮(zhèn)流器。
背景技術(shù)：
金鹵燈是一種靠高溫使金屬鹵化物的混合蒸氣產(chǎn)生電弧放電發(fā)光的放電燈。金 屬鹵化物燈由于光效高、顯色性能好、壽命長，同時(shí)具有功率高、體積小的優(yōu)點(diǎn)，使其成為21 世紀(jì)人類應(yīng)用最廣泛、最具有前途的照明光源之一?，F(xiàn)有的金鹵燈電子鎮(zhèn)流器普遍采用獨(dú) 立的有源功率因數(shù)校正電路(APFC)和鎮(zhèn)流電路(或稱BUCK調(diào)整器)，而這兩個電路中均要 采用電感元件，電感元件體積大，使得電子鎮(zhèn)流器成品體積無法減少，安裝使用不便；同時(shí) 電感元件發(fā)熱較大，如果散熱不好，很大程度上影響了鎮(zhèn)流器的穩(wěn)定性。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在解決現(xiàn)有金鹵燈電子鎮(zhèn)流器體積大、穩(wěn)定性差的問題進(jìn)而提供一 種利用APFC電路自鎮(zhèn)流的技術(shù)，體積小、性能穩(wěn)定的金鹵燈電子鎮(zhèn)流器。根據(jù)以上需解決的問題本實(shí)用新型采取的方案為提供一種金鹵燈電子鎮(zhèn)流器， 包括與交流市電連接的橋式整流濾波電路、燈電流電壓檢測和運(yùn)算模塊、與金鹵燈負(fù)載連 接的DC-AC逆變模塊，還包括連接于橋式整流濾波電路輸出端的功率因數(shù)校正和PWM控制 模塊，該模塊還與燈電流電壓檢測和運(yùn)算模塊連接，其接收燈電流電壓檢測和運(yùn)算模塊信 號進(jìn)而驅(qū)動模塊內(nèi)開關(guān)管實(shí)現(xiàn)恒功率和最大限流控制即鎮(zhèn)流。所述功率因數(shù)校正和PWM控制模塊采用專用集成芯片電路，所述集成芯片檢測輸 入的正弦波電壓且同時(shí)接收燈電流電壓檢測和運(yùn)算模塊檢測到的燈即時(shí)電流和即時(shí)功率 信號進(jìn)而驅(qū)動場效應(yīng)管Q5實(shí)現(xiàn)恒功率控制和功率因數(shù)調(diào)整。所述燈電流電壓檢測和運(yùn)算模塊采用串聯(lián)于金鹵燈電路的電阻Rl實(shí)現(xiàn)電流檢 測，采用分壓電阻R2、R3實(shí)現(xiàn)電壓檢測。所述DC-AC逆變模塊包括互相電連接的點(diǎn)火控制單元和DC-AC控制單元，DC-AC控 制單元輸出控制場效應(yīng)管Q1-Q4交替導(dǎo)通將直流信號轉(zhuǎn)換成交流信號通過電感L2供給金 鹵燈負(fù)載；點(diǎn)火控制單元與電感L2連接，當(dāng)L2端電壓大于金鹵燈放電管的觸發(fā)電壓則放電 管導(dǎo)通，電流流過L2的起端到抽頭端，L2起互感器作用，其兩端產(chǎn)生的高感應(yīng)電壓使金鹵 燈點(diǎn)火成功。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1)所述鎮(zhèn)流器將APFC有源功率因數(shù)校正電路和BUCK鎮(zhèn)流電路合二為一，電路中 只需一個電感元件，這樣鎮(zhèn)流器體積可減少為原來的一半，安裝、使用方便；2)所述鎮(zhèn)流器中電感元件少，發(fā)熱量小，提高了鎮(zhèn)流器的工作穩(wěn)定性；3)同時(shí)該合成電路設(shè)計(jì)可以降低對后級開關(guān)管和電容的耐壓要求，這樣開關(guān)管發(fā) 熱量也降低，進(jìn)一步提高了穩(wěn)定性。
圖1是本實(shí)用新型電路原理示意圖。
具體實(shí)施方式
為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描 述參照圖1所示，本實(shí)用新型包括與交流市電連接的橋式整流濾波電路1、連接于橋 式整流濾波電路輸出端的功率因數(shù)校正和PWM控制模塊2、與金鹵燈負(fù)載連接的DC-AC逆變 模塊、燈電流電壓檢測和運(yùn)算模塊4，功率因數(shù)校正和PWM控制模塊2還接收燈電流電壓檢 測和運(yùn)算模塊4信號，然后驅(qū)動模塊內(nèi)開關(guān)管Q5實(shí)現(xiàn)鎮(zhèn)流。其中，橋式整流濾波電路1包括二極管D1-D4及電容C2，其將160480V交流電整 流為220-395V直流電輸出；功率因數(shù)校正和PWM控制模塊2包括連接在橋式整流濾波電路 1輸出端的場效應(yīng)管Q5及電感Li，其通過PWM控制場效應(yīng)管Q5將整流輸出的220-395V直 流電壓降壓為不超過180V的電流可控電源。其中電容Cl、電感Ll均起濾波作用。所述DC-AC逆變模塊包括點(diǎn)火控制單元31和DC-AC控制單元32，DC-AC控制單 元32輸出控制場效應(yīng)管Q1-Q4交替導(dǎo)通將前級輸出的不超過180V的直流電壓轉(zhuǎn)換成交流 120HZ電壓，通過電感L2供給金鹵燈負(fù)載使用。點(diǎn)火控制單元31與電感L2連接實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火控 制，點(diǎn)當(dāng)L2端電壓大于金鹵燈放電管的觸發(fā)電壓時(shí)，放電管導(dǎo)通，電流流過L2的起端到抽 頭端，這時(shí)L2相當(dāng)于一個互感器，其起端到末端電壓值等于抽頭端到起端的電壓的30倍， 也就是等于180V的30倍，達(dá)到5000V，使金鹵燈點(diǎn)火成功。L2還具有瞬間限流作用(防止 金鹵燈窒息)。所述燈電流電壓檢測和運(yùn)算模塊4采用內(nèi)帶AD采樣功能的單片機(jī)配合功率放大 電路、加法器電路，電阻Rl串聯(lián)于金鹵燈供電電路中，實(shí)現(xiàn)燈電流采樣，其采樣信號輸入到 單片機(jī)；電阻R2、R3串聯(lián)后連接于金鹵燈供電電路正負(fù)兩端，實(shí)現(xiàn)燈電壓采樣，其采樣信號 也輸入到單片機(jī)，單片機(jī)將信號中和計(jì)算出所需的功率值，當(dāng)功率或電流達(dá)到設(shè)定值時(shí)，該 模塊輸出高電平，其余時(shí)候輸出低電平，傳送到模塊PWM和APFC模塊，由模塊2驅(qū)動模塊內(nèi) 開關(guān)管Q5實(shí)現(xiàn)恒功率和最大限流控制即鎮(zhèn)流。具體實(shí)施時(shí)，功率因數(shù)校正(APFC)和PWM控制模塊2中采用普通的APFC控制集 成電路，只需在其電壓反饋輸入端以與的方式輸入模塊4采樣和計(jì)算出的后級母線的電壓 信號、DC-AC轉(zhuǎn)換前的電流和功率信號，使流過金鹵燈的最大電流得以限制且功率穩(wěn)定。其中，電感L2可采用硅鋼鐵芯，電感量取10_50mH，啟動瞬間由于渦流作用，限制 了流過的電流，防止光源窒息，在點(diǎn)亮后，渦流減少，損耗亦回到正常范圍，等同于其他電子 鎮(zhèn)流器鐵氧體材料啟動電感的損耗。
權(quán)利要求1.一種金鹵燈電子鎮(zhèn)流器，包括與交流市電連接的橋式整流濾波模塊、燈電流電壓檢 測和運(yùn)算模塊、與金鹵燈負(fù)載連接的DC-AC逆變模塊，其特征在于還包括連接于橋式整流 濾波電路輸出端的功率因數(shù)校正和PWM控制模塊，該模塊還與燈電流電壓檢測和運(yùn)算模塊 連接，其接收燈電流電壓檢測和運(yùn)算模塊信號進(jìn)而驅(qū)動模塊內(nèi)開關(guān)管實(shí)現(xiàn)恒功率和最大限 流控制即鎮(zhèn)流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金鹵燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述功率因數(shù)校正和PWM 控制模塊采用專用集成芯片電路，所述集成芯片檢測輸入的正弦波電壓且同時(shí)接收燈電流 電壓檢測和運(yùn)算模塊檢測到的燈即時(shí)電流和即時(shí)功率信號進(jìn)而驅(qū)動場效應(yīng)管Q5實(shí)現(xiàn)恒功 率控制和功率因數(shù)調(diào)整。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金鹵燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述燈電流電壓檢測和運(yùn) 算模塊采用串聯(lián)于金鹵燈電路的電阻Rl實(shí)現(xiàn)電流檢測，采用分壓電阻R2、R3實(shí)現(xiàn)電壓檢 測。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金鹵燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述DC-AC逆變模塊包括 互相電連接的點(diǎn)火控制單元和DC-AC控制單元，DC-AC控制單元輸出控制場效應(yīng)管Q1-Q4交 替導(dǎo)通將直流信號轉(zhuǎn)換成交流信號通過電感L2供給金鹵燈負(fù)載；點(diǎn)火控制單元與電感L2 連接，當(dāng)L2端電壓大于金鹵燈放電管的觸發(fā)電壓則放電管導(dǎo)通，電流流過L2的起端到抽頭 端，L2起互感器作用，其兩端產(chǎn)生的高感應(yīng)電壓使金鹵燈點(diǎn)火成功。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種利用APFC電路自鎮(zhèn)流的低頻金鹵燈電子鎮(zhèn)流器。所述鎮(zhèn)流器包括與交流市電連接的橋式整流濾波模塊、燈電流電壓檢測和運(yùn)算模塊、與金鹵燈負(fù)載連接的DC-AC逆變模塊，還包括連接于橋式整流濾波電路輸出端的功率因數(shù)校正和PWM控制模塊，該模塊還與燈電流電壓檢測和運(yùn)算模塊連接，其接收燈電流電壓檢測和運(yùn)算模塊信號進(jìn)而驅(qū)動模塊內(nèi)開關(guān)管實(shí)現(xiàn)恒功率和最大限流控制即鎮(zhèn)流。所述鎮(zhèn)流器將APFC有源功率因數(shù)校正電路和BUCK鎮(zhèn)流電路合二為一，電路中只需一個電感元件，這樣鎮(zhèn)流器體積可減少為原來的一半，且發(fā)熱量小，提高了鎮(zhèn)流器的工作穩(wěn)定性。
文檔編號H02M1/42GK201854491SQ20092023721
公開日2011年6月1日 申請日期2009年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月12日
發(fā)明者張?jiān)瞥?申請人:張?jiān)瞥? 惠州市日野電子有限公司