本技術屬于電子鎮流器,尤其涉及一種用于高強度氣體燈的電子鎮流器。
背景技術:
1、近年來,發光二極管(led)由于其高節能和長壽命的優點,取得了蓬勃的發展。但是在一些特定照明的場合中,高強度放電(hid)燈因其發光效率高、顯色性好等優異性能,仍然還是被廣泛地使用。如在舞臺燈的應用中,現有的大部分高功率舞臺燈采用高強度氣體燈,高強度氣體燈放電特性復雜,具有負阻效應,在使用過程中需要串接鎮流器保持燈在使用過程中工作狀態穩定,保證照明效果與效率,實現綠色照明。目前,高強度氣體燈串接的鎮流器有電感式鎮流器和電子鎮流器。
2、傳統的電感式鎮流器由電感線圈組成,通過自感起到穩定電路中電流的作用;但傳統的電感式鎮流器仍存在以下缺點:
3、缺少相應的功率因素校正,功率因數低,在使用中會增加電網的負擔且污染嚴重;
4、電感線圈大,在電磁場力的作用下產生較大噪聲;
5、沒有恒功率措施,照明不穩定。
6、電子鎮流器分為采用純模擬電路和模擬加數字電路組成的電子鎮流器,純模擬電路通過模擬元器件與集成芯片搭建,在智能控制方面模擬電路相較于數字控制電路更加復雜,且在長時間使用下,存在元件老化、參數偏離理想值等影響,可能導致鎮流器控制不穩定的情況,不僅成本較高,且結構復雜,適應性相對較差。
技術實現思路
1、本實用新型的目的是克服現有技術中的不足,提供一種用于高強度氣體燈的電子鎮流器。
2、這種用于高強度氣體燈的電子鎮流器,電連接終端,包括:交流電源輸入模塊、濾波整流模塊、apfc功率因素校正模塊、全橋逆變模塊、lc諧振放大電路模塊、氣體燈模塊、電路保護模塊、電流調理模塊、輸出電壓采樣電阻模塊、輔助電源模塊、驅動電路、mcu控制電路和無線傳輸模塊;
3、交流電源輸入模塊的輸入端電連接市電,交流電源輸入模塊的輸出端電連接濾波整流模塊的輸入端,濾波整流模塊的輸出端電連接apfc功率因素校正模塊的輸入端,apfc功率因素校正模塊的輸出端電連接全橋逆變模塊和輔助電源模塊的輸入端;全橋逆變模塊的輸出端電連接lc諧振放大電路模塊的輸入端,lc諧振放大電路模塊的輸出端電連接氣體燈模塊;輔助電源模塊的其中一個輸出端通過驅動電路電連接全橋逆變模塊,另一個輸出端電連接mcu控制電路;電流調理模塊和輸出電壓采樣電阻模塊的輸入端均電連接apfc功率因素校正模塊輸出端,電流調理模塊和輸出電壓采樣電阻模塊的輸出端均電連接mcu控制電路的輸入端;mcu控制電路的輸出端電連接驅動電路,驅動電路電連接全橋逆變模塊,全橋逆變模塊的輸出端還電連接氣體燈模塊;mcu控制電路還電連接無線傳輸模塊,無線傳輸模塊電連接終端;電路保護模塊,包括電壓保護電路和熱保護電路,電路保護模塊的輸入端電連接apfc功率因素校正模塊的輸出端,電路保護模塊的輸出端電連接mcu控制電路;
4、濾波整流模塊,用于將交流電源輸入模塊供來的交流電轉換為直流電,并將直流電輸出至apfc功率因素校正模塊;
5、apfc功率因素校正模塊,用于將接收到的直流電升壓至380v,并輸出至全橋逆變模塊和輔助電源模塊;
6、全橋逆變模塊,用于接收升壓后的直流電,將接收到的升壓后的直流電轉換成交流方波,并輸出至lc諧振放大電路模塊;
7、lc諧振放大電路模塊,用于對接收到的交流方波進行放大和濾波;
8、氣體燈模塊,用于根據lc諧振放大電路放大和濾波后的交流電壓來驅動氣體燈工作;
9、輔助電源模塊,用于將接收到的380v直流電轉換為12v直流電和5v直流電;輔助電源模塊將12v直流電輸出至全橋逆變模塊中的驅動電路,輔助電源模塊將5v直流電輸出至mcu控制電路;
10、電流調理模塊,用于對輸入全橋逆變模塊的平均電流進行采樣并調節大小,并輸出至mcu控制電路;
11、輸出電壓采樣電阻模塊,用于對apfc功率因素校正模塊輸出的電壓進行采樣,并傳送至mcu控制電路;
12、mcu控制電路,用于輸出方波pwm信號的頻率至驅動電路;用于控制全橋逆變模塊,實時監測無線傳輸模塊收到的信號,開啟和關閉電子鎮流器;
13、驅動電路,用于根據接收到的方波pwm信號的頻率對信號進行放大,并輸出至全橋逆變模塊,驅動全橋逆變模塊的開關管,控制氣體燈模塊中放電氣體燈的功率,保證氣體燈工作在穩定的工作狀態下;
14、終端,用于通過無線傳輸模塊向mcu控制電路發送功率值的控制指令,調節對輸出功率的控制,實現燈亮度調節;
15、電壓保護電路,用于對輸出電壓進行檢測,防止apfc功率因素校正模塊工作異常,輸出電壓增大;熱保護電路,用于對電子鎮流器的整個電路進行溫度檢測。
16、作為優選:
17、濾波整流模塊包括emi濾波電路和全橋整流電路,emi濾波電路的輸出端電連接全橋整流電路的輸入端,全橋整流電路的輸出端電連接apfc功率因素校正模塊的輸入端;
18、emi濾波電路,用于過濾市電電網輸入的電磁干擾和后級鎮流器電路參數的電磁干擾;
19、全橋整流電路,用于將輸入的工頻交流電轉換為直流電輸出給apfc功率因素校正模塊。
20、作為優選:濾波整流模塊包括保險絲fuse,電容c1、電容c2、電容c3、電容c4、電阻r1、共模電感l1、整流橋rb1以及電容c5,電容c1的兩端分別與交流電源輸入模塊的兩端電連接,共模電感l1的輸入端分別與電容c1的兩端相連,共模電感l1的輸出端分別與電容c2、電阻r1的兩端相連,電容c2的一端通過電容c3與地端相連,電容c2的另一端通過電容c4與地端相連,電容c2兩端分別與整流橋rb1的輸入端電連接,整流橋rb1的輸出端與電容c5的兩端電連接,電容c5的兩端與apfc功率因素校正模塊的輸入端電連接。
21、作為優選:全橋逆變模塊包括全橋逆變電路,全橋逆變電路用于接收apfc功率因素校正模塊輸出的直流信號,并轉換為交流信號。
22、作為優選:全橋逆變電路由開關管q2、q3、q4和q5,濾波電容c8、c9、c10和c11組成;其中q2和q5為一組,q3和q4為一組,開關管q2的漏級與開關管q3的漏級、apfc功率因素校正模塊的輸出端電連接,開關管q2的源級與開關管q4的漏級電連接,開關管q3的源級與開關管q5的漏級電連接,開關管q4的源級與開關管q5的源級、地電連接。
23、作為優選:市電為220v,50hz的交流電。
24、作為優選:apfc功率因素校正模塊包括輸入采樣電阻r2、r3,升壓電感l2,開關管q1,升壓二極管d1,電感電流感測電阻r4,輸出采樣電阻r5、r6,輸出電容c6,補償電容c7,apfc控制模塊,apfc控制模塊為功率因素控制芯片,升壓電感l2輸入端分別與輸入采樣電阻r2一端、apfc控制模塊的退磁感應輸入端電連接,輸入采樣電阻r2的另一端分別與電阻r3的一端、apfc控制模塊的乘法器輸入端電連接,電阻r3的另一端分別與地、apfc控制模塊的接地端電連接,升壓電感l2的一個輸出端分別與升壓二極管d1的陽極、開關管q1的漏級電連接,升壓電感l2的另一個輸出端與地電連接,升壓二極管d1陰極分別與輸出采樣電阻r5的一端、輸出電容c6的一端電連接,輸出采樣電阻r5的另一端分別與輸出采樣電阻r6的一端、apfc控制模塊的誤差放大器反向輸入端、補償電容c7的一端電連接,輸出采樣電阻r6的另一端分別與輸出電容c6的另一端、地電連接,補償電容c7的另一端與apfc控制模塊的誤差放大器補償端電連接,開關管q1的柵極與apfc控制模塊的柵極驅動電路輸出端電連接,開關管q1的源級與的電感電流感測電阻r4的一端、apfc控制模塊的pwm比較器的電流感測輸入端電連接,電感電流感測電阻r4的另一端與地連接。
25、本實用新型的有益效果是:
26、設有驅動電路來接收mcu控制電路發出的控制信號,mcu控制電路用于根據apfc功率校正因素模塊的輸出電壓和輸出電流,調整全橋逆變模塊的頻率來穩定輸出功率,從而穩定氣體燈的功率;該電子鎮流器采用兩段式結構,相較于三段式結構,減少了零部件的數量,簡化了電路結構;采用mcu控制,相較于使用純模擬芯片控制,控制設計更加靈活,適用性更高;設有保護電路,防止電路在異常狀態下長時間工作;
27、本實用新型設計的電子鎮流器,結構簡單,體積更小,成本更低,適應性更好,保證發光穩定,降低了鎮流器成本,同時便于管理與配置,實現智能化控制;本實用新型設計的電子鎮流器,具備恒定的功率輸出。