專利名稱：一種電子鎮流器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電子鎮流器。
背景技術：
氣體放電燈，如熒光燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等，通常需要電子鎮流器提 供交流驅動電壓以使其正常工作。一般地，電子鎮流器以電網或電池作為供電電源，將 接收到的交流電網電壓或直流電池電壓轉換為一直流輸入電壓，再通過逆變電路將該直 流輸入電壓轉換為所需的交流驅動電壓。氣體放電燈在不同的工作階段需要的驅動電壓不同，其在點火階段需要較高的 驅動電壓(根據燈的特性和應用場合的不同由幾百伏到幾萬伏不等)，而在穩態下的工作 電壓則比較低(例如小于200伏)。常用的點火方法有兩種，一種為諧振式點火方法，通 過諧振電路和掃頻來得到點火電壓；另一種為脈沖式點火方法，通過一開關和耦合電感 器產生一高壓脈沖以點亮燈。通常情況下，若第一次點火失敗，電子鎮流器可能停止工 作，也可能在一段時間后(例如幾秒)再次嘗試點火。圖1為現有的采用脈沖點火方法的電子鎮流器的框圖，包括電壓變換電路101、 逆變電路102、脈沖產生電路103、電感器L、耦合電感器Lrauple和點火開關Sstnke。電壓 變換電路101接收來自于電網或電池的輸入電壓Vin，并將其轉換為直流輸入電壓Vd。。電 壓變換電路101可包含整流橋、直流/直流變換電路、交流/直流變換電路中的一個或者 幾個。逆變電路102電耦接至電壓變換電路101，接收直流輸入電壓Vde并通過電感器L 在燈兩端產生交流驅動電壓V。ut。逆變電路102可采用任何直流/交流變換拓撲結構，例 如全橋、半橋等。耦合電感器L。。upk磁耦合至電感器L，一端接收直流輸入電壓Vd。。點 火開關Sstnke電連接在耦合電感器L。。upk和地之間。脈沖產生電路電耦接至點火開關Sstnke 的控制端，在電子鎮流器啟動時產生點火脈沖，將點火開關Sstnte導通一段時間后關閉， 從而在電感器L兩端感應出一高電壓，該高電壓被疊加至燈兩端，從而點亮燈。圖2為現有的采用諧振點火方法的電子鎮流器的框圖，包括電壓變換電路201、 逆變電路202、掃頻電路204、串聯電容器Cs、電感器L和并聯電容器Cp，其中電壓變換 電路201和逆變電路202的作用如前所述。串聯電容器Cs串聯連接至電感器L，并聯電 容器Cp并聯在燈兩端。串聯電容器Cs、電感器L和并聯電容器Cp構成諧振電路。逆變 電路202包含至少一個開關。掃頻電路204電耦接至逆變電路202，在電子鎮流器啟動時 將逆變電路202中開關的開關頻率從一較高值(大于諧振電路的諧振頻率)向下掃，從而 在燈兩端產生高電壓以將其點亮。在上述兩種點火方法中，點火電壓的大小均直接與直流輸入電壓Vd。相關，直流 輸入電壓vd。越大，點火電壓越大。在電子鎮流器剛啟動時，直流輸入電壓vd。尚未穩 定，可能遠大于或小于預設值，從而導致點火電壓過高或過低。點火電壓過高會對燈及 電子鎮流器造成損壞，而過低則無法及時將燈點亮。實用新型 內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種電子鎮流器，能提供穩定的點火電 壓，以及時可靠地點亮放電燈并保護放電燈和自身免于損壞。為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種電子鎮流器，包括電壓變換 電路，其輸出端提供被調節的直流輸入電壓；逆變電路，其輸入端電耦接至所述電壓變 換電路的輸出端，其輸出端提供交流電壓以驅動氣體放電燈；穩定判斷電路，其輸出端 提供信號以指示所述直流輸入電壓是否穩定；以及可控點火電路，其輸入端電耦接至所 述穩定判斷電路的輸出端，其輸出端耦接至所述氣體放電燈以對其進行點火；其中所述 可控點火電路直至所述直流輸入電壓穩定才啟動。根據本實用新型的實施例，所述穩定判斷電路的輸入端電耦接至所述逆變電路 的輸入端，通過所述直流輸入電壓的電壓值來判斷所述直流輸入電壓是否穩定。根據本實用新型的實施例，所述穩定判斷電路包括電壓采樣電路，其輸入 端電耦接至所述逆變電路的輸入端，其輸出端提供代表所述直流輸入電壓的電壓采樣信 號；以及電壓比較電路，具備第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和輸出端，將所述 電壓采樣信號與第一閾值和第二閾值進行比較，其中第一輸入端電耦接至所述電壓采樣 電路的輸出端，第二輸入端接收第一閾值，第三輸入端接收第二閾值，輸出端為所述穩 定判斷電路的輸出端，其中所述第一閾值小于所述第二閾值；其中若所述電壓采樣信號 大于所述第一閾值并小于所述第二閾值，則啟動所述可控點火電路。根據本實用新型的實施例，所述電壓采樣電路為電阻分壓電路。根據本實用新型的實施例，所述電壓比較電路包括第一比較器，其同相輸入 端電連接至所述電壓采樣電路的輸出端，其反相輸入端接收所述第一閾值；第二比較 器，其反相輸入端電連接至所述電壓采樣電路的輸出端，其同相輸入端接收所述第二閾 值；以及與門，其兩個輸入端分別電連接至所述第一比較器和第二比較器的輸出端，其 輸出端為所述電壓比較電路的輸出端；其中若所述與門輸出高電平，則啟動所述可控點 火電路。根據本實用新型的實施例，所述穩定判斷電路包括計時電路，從所述電子鎮流 器啟動開始計時，若所述計時時間超過一時間閾值，則判斷所述直流輸入電壓穩定。根據本實用新型的實施例，所述計時電路為數字電路。根據本實用新型的實施例，所述計時電路采用電容器充電電路。根據本實用新型的實施例，所述可控點火電路包括電感器，具備第一端與第 二端，其中第一端電耦接至所述逆變電路的輸出端，第二端電耦接至所述氣體放電燈； 耦合電感器，與所述電感器磁耦合，具備第一端與第二端，其中第一端電耦接至所述逆 變電路的輸入端；點火開關，具備第一端、第二端和第三端，其中第一端電耦接至所述 耦合電感器的第二端，第二端接地；以及脈沖產生電路，其輸入端電耦接至所述穩定判 斷電路的輸出端，輸出端電耦接至所述點火開關的第三端；其中所述脈沖產生電路直至 所述直流輸入電壓穩定才產生點火脈沖。根據本實用新型的實施例，所述逆變電路包括至少一個開關，其中每個開關均 具備第一端、第二端和第三端，所述可控點火電路包括諧振電路，電耦接在所述逆變 電路和氣體放電燈之間；以及掃頻電路，電耦接至所述至少一個開關的第三端，直至所述直流輸入電壓穩定才開始改變所述至少一個開關的開關頻率。本實用新型采用上述結構的電路，通過判斷直流輸入電壓是否穩定，并在直流 輸入電壓穩定時才開始點火，避免了不穩定的直流輸入電壓對點火電壓造成的影響，使 得放電燈能被及時可靠地點亮，并有效地保護了自身和放電燈的安全。
下面結合 附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步的說明圖1為現有的采用脈沖點火方法的電子鎮流器的框圖；圖2為現有的采用諧振點火方法的電子鎮流器的框圖；圖3為本實用新型電子鎮流器的第一實施方式的電路圖；圖4為本實用新型電子鎮流器的第二實施方式的電路圖；圖5為本實用新型電子鎮流器的第三實施方式的電路圖；圖6為本實用新型電子鎮流器的第四實施方式的電路圖。
具體實施方式
下面將詳細描述本實用新型的具體實施例，應當注意，這里描述的實施例只用 于舉例說明，并不用于限制本實用新型。本實用新型提供一種電子鎮流器，包括電壓變換電路、逆變電路、穩定判斷電 路以及可控點火電路。電壓變換電路提供被調節的直流輸入電壓Vd。。逆變電路將直流 輸入電壓Vd。轉換為交流電壓以驅動氣體放電燈。穩定判斷電路判斷直流輸入電壓Vd。是 否穩定。可控點火電路電耦接至穩定判斷電路，對氣體放電燈進行點火。其中可控點火 電路受穩定判斷電路控制，直至直流輸入電壓Vdc穩定才啟動。圖3為本實用新型電子鎮流器的第一實施方式的電路圖，其中逆變電路采用全 橋拓撲結構，穩定判斷電路通過直流輸入電壓Vd。的電壓值來判斷其是否穩定，若直流 輸入電壓vd。的電壓值處于預設范圍，即處于正常工作范圍，則判斷直流輸入電壓
定，而可控點火電路則采用脈沖點火方式。穩定判斷電路包括電壓采樣電路305和電壓比較電路306。電壓采樣電路305電 耦接至逆變電路的輸入端，采樣直流輸入電壓vd。，并產生代表直流輸入電壓vd。的電壓 采樣信號叉_。在本實施方式中，電壓采樣電路305為電阻分壓電路，包括電阻Rsl和 Rs2。電壓比較電路306電耦接至電壓采樣電路305，將電壓采樣信號Vsense與閾值Vthl和 閾值Vth2進行比較，其中閾值Vthl小于閾值Vth2。若電壓采樣信號Vs_大于閾值Vthl并 小于閾值Vth2，則判斷直流輸入電壓Vd。穩定，并啟動可控點火電路。在本實施方式中， 電壓比較電路包括比較器COM1、COM2和與門AND。 比較器COMl的同相輸入端電 連接至電壓采樣電路305以接收電壓采樣信號Vse■，反相輸入端接收閾值Vthl。比較器 COM2的反相輸入端電連接至電壓采樣電路305以接收電壓采樣信號Vsrase，同相輸入端 接收閾值Vth2。與門AND的兩個輸入端分別電連接至比較器COMl和比較器COM2的 輸出端，與門AND的輸出端電耦接至可控點火電路。若與門AND輸出高電平，貝IJ啟動 可控點火電路。其中閾值Vthl和閾值Vth2的值取決于電壓采樣的比例和燈的額定點火電 壓。[0030]可控點火電路包括脈沖產生電路303、電感器L、耦合電感器Lemiple和點火開關 Sstnke。電感器L串聯耦接在逆變電路和氣體放電燈之間。耦合電感器L。。upk磁耦合至電 感器L，一端接收直流輸入電壓Vd。。點火開關Sstnte電連接在耦合電感器L。。upk的另一端 和地之間。脈沖產生電路303電耦接至穩定判斷電路和點火開關Sstnke的控制端，控制點 火開關Sstnke的導通與關斷。脈沖產生電路303直至直流輸入電壓Vd。穩定才產生點火脈 沖以點亮燈。圖4為本實用新型電子鎮流器的第二實施方式的電路圖，其中逆變電路和可控 點火電路與圖3所示基本相同，即逆變電路采用全橋拓撲結構，而可控點火電路采用脈 沖點火方式；而穩定判斷電路包括計時電路407，從電子鎮流器啟動開始計時，通過計 時時間來判斷直流輸入電壓Vd。是否穩定。計時電路407接收鎮流器啟動信號，從電子鎮流器啟動時開始計時，并將計時 時間與時間閾值Tth進行比較，若計時時間超過該時間閾值Tth，則判斷直流輸入電壓vd。 穩定并啟動可控點火電路。時間閾值Tth的值取決于直流輸入電壓Vdc達到穩定所需的時 間，例如幾百毫秒。計時電路407可為數字脈沖計時電路，也可通過電容器充電電路實 現。圖5為本實用新型電子鎮流器的第三實施方式的電路圖，其中穩定判斷電路與 圖3所示基本相同，S卩，穩定判斷電路通過直流輸入電壓Vd。的電壓值來判斷其是否穩 定，若直流輸入電壓Vd。的電壓值處于預設范圍，即處于正常工作范圍，則判斷直流輸入 電壓Vd。穩定；而逆變電路采用半橋拓撲結構，可控點火電路采用諧振點火方式。可控點火電路包括由串聯電容器Cs、電感器L和并聯電容器Cp構成的諧振電路 和掃頻電路504。該諧振電路電耦接在逆變電路輸出端和氣體放電燈之間。掃頻電路504 電耦接至所述逆變電路，直至直流輸入電壓Vd。穩定才開始改變逆變電路的開關頻率，將 其從一較高值(通常大于諧振電路的諧振頻率)向下掃，從而在氣體放電燈兩端產生高電 壓以將其點亮。圖6為本實用新型電子鎮流器的第四實施方式的電路圖，其中逆變電路和可控點火電路與圖5所示基本相同，S卩，逆變電路采用半橋拓撲結構，可控點火電路采用諧 振點火方式；而穩定判斷電路則與圖4所示基本相同，即穩定判斷電路包括計時電路 607，從電子鎮流器啟動開始計時，通過計時時間來判斷直流輸入電壓Vd。是否穩定雖然已參照幾個典型實施例描述了本實用新型，但應當理解，所用的術語是說 明和示例性、而非限制性的術語。由于本實用新型能夠以多種形式具體實施而不脫離實 用新型的精神或實質，所以應當理解，上述實施例不限于任何前述的細節，而應在隨附 權利要求所限定的精神和范圍內廣泛地解釋，因此落入權利要求或其等效范圍內的全部 變化和改型都應為隨附權利要求所涵蓋。
權利要求1.一種電子鎮流器，包括電壓變換電路，其輸出端提供被調節的直流輸入電壓；逆變電路，其輸入端電耦接至所述電壓變換電路的輸出端，其輸出端提供交流電壓 以驅動氣體放電燈；穩定判斷電路，其輸出端提供信號以指示所述直流輸入電壓是否穩定；以及 可控點火電路，其輸入端電耦接至所述穩定判斷電路的輸出端，其輸出端耦接至所 述氣體放電燈以對其進行點火；其中所述可控點火電路直至所述直流輸入電壓穩定才啟動。
2.如權利要求1所述的電子鎮流器，其特征在于，所述穩定判斷電路的輸入端電耦接 至所述逆變電路的輸入端，通過所述直流輸入電壓的電壓值來判斷所述直流輸入電壓是否穩定。
3.如權利要求2所述的電子鎮流器，其特征在于，所述穩定判斷電路包括電壓采樣電路，其輸入端電耦接至所述逆變電路的輸入端，其輸出端提供代表所述 直流輸入電壓的電壓采樣信號；以及電壓比較電路，具備第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和輸出端，其中第一 輸入端電耦接至所述電壓采樣電路的輸出端，第二輸入端接收第一閾值，第三輸入端接 收第二閾值，輸出端為所述穩定判斷電路的輸出端，其中所述第一閾值小于所述第二閾 值；其中若所述電壓采樣信號大于所述第一閾值并小于所述第二閾值，則啟動所述可控 點火電路。
4.如權利要求3所述的電子鎮流器，其特征在于，所述電壓采樣電路為電阻分壓電路。
5.如權利要求3所述的電子鎮流器，其特征在于，所述電壓比較電路包括 第一比較器，其同相輸入端電連接至所述電壓采樣電路的輸出端，其反相輸入端接收所述第一閾值；第二比較器，其反相輸入端電連接至所述電壓采樣電路的輸出端，其同相輸入端接 收所述第二閾值；以及與門，其兩個輸入端分別電連接至所述第一比較器和第二比較器的輸出端，其輸出 端為所述電壓比較電路的輸出端；其中若所述與門輸出高電平，則啟動所述可控點火電路。
6.如權利要求1所述的電子鎮流器，其特征在于，所述穩定判斷電路包括計時電路， 從所述電子鎮流器啟動開始計時，若所述計時時間超過一時間閾值，則判斷所述直流輸 入電壓穩定。
7.如權利要求6所述的電子鎮流器，其特征在于，所述計時電路為數字電路。
8.如權利要求6所述的電子鎮流器，其特征在于，所述計時電路采用電容器充電電路。
9.如權利要求1至8中任一項所述的電子鎮流器，其特征在于，所述可控 點火電路包括電感器，具備第一端與第二端，其中第一端電耦接至所述逆變電路的輸出端，第二端電耦接至所述氣體放電燈；耦合電感器，與所述電感器磁耦合，具備第一端與第二端，其中第一端電耦接至所 述逆變電路的輸入端；點火開關，具備第一端、第二端和第三端，其中第一端電耦接至所述耦合電感器的 第二端，第二端接地；以及脈沖產生電路，其輸入端電耦接至所述穩定判斷電路的輸出端，輸出端電耦接至所 述點火開關的第三端；其中所述脈沖產生電路直至所述直流輸入電壓穩定才產生點火脈沖。
10.如權利要求1至8中任一項所述的電子鎮流器，其特征在于，所述逆變電路包 括至少一個開關，其中每個開關均具備第一端、第二端和第三端，所述可控點火電路包 括諧振電路，電耦接在所述逆變電路和氣體放電燈之間；以及 掃頻電路，電耦接至所述至少一個開關的第三端，直至所述直流輸入電壓穩定才開 始改變所述至少一個開關的開關頻率。
專利摘要本實用新型提供了一種電子鎮流器，包括電壓變換電路，其輸出端提供被調節的直流輸入電壓；逆變電路，其輸入端電耦接至所述電壓變換電路的輸出端，其輸出端提供交流電壓以驅動氣體放電燈；穩定判斷電路，其輸出端提供信號以指示所述直流輸入電壓是否穩定；以及可控點火電路，其輸入端電耦接至所述穩定判斷電路的輸出端，其輸出端耦接至所述氣體放電燈以對其進行點火；其中所述可控點火電路直至所述直流輸入電壓穩定才啟動。本實用新型的電子鎮流器能提供穩定的點火電壓以及時可靠地點亮放電燈，并保護放電燈和自身免于損壞。
文檔編號H05B41/285GK201805608SQ20102024911
公開日2011年4月20日 申請日期2010年6月30日 優先權日2010年6月30日
發明者徐清, 胡進, 鄔權松 申請人:杭州大邦科技有限公司