專利名稱：一種金鹵燈電子鎮流器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電源技術領域，具體涉及ー種金鹵燈電子鎮流器。
背景技術：
照明在當今社會已作為衡量ー個國家社會現代化文明的重要標志之一，也是人類社會能持續發展的關鍵所在。近年來，隨著綠色照明的深入推廣及電池技術的飛速發展，由蓄電池供電的照明設施已逐步從單純的景觀照明向主照明普及。目前作為蓄電池供電的照明設施的配套光源主要有普通白熾燈泡、發光二極管(Light Emitting Diode, LED)燈、節能突光燈及高壓氣體放電(High intensity Discharge, HID)燈。但前幾種配套光源在使用上都存在著局限性，如白熾燈泡耗能較大，LED光源的 價格較高，節能熒光燈由于其特定的放電特性，燈管壽命非常有限等，而HID燈中的高壓鈉燈雖然光效很高，顯色較差只適合于路燈照明。作為HID電燈中的一種高效光源，金屬鹵化物燈(Metal Halide Lamp，MHL)，簡稱金鹵燈，由于光效高、顯色好、壽命長、色溫漂移小、節能等特點，成為綠色照明工程的首選產品。從金鹵燈的啟動特性表現為從點火到穩態的時間里，阻抗是ー個動態變化的過程，因此要求鎮流器在金鹵燈啟動的不同階段提供合適的電流和電壓，保證金鹵燈可靠啟動和進入穩態。
發明內容為解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種金鹵燈電子鎮流器，用于為小功率的金鹵燈提供低電壓直流驅動點火，以保證小功率金鹵燈可靠啟動和進入穩態。為實現上述目的，本實用新型的技術方案為一種金鹵燈電子鎮流器，應用于通過低壓直流電源點亮金鹵燈，其特征在于，包括濾波電路、反激變換電路、控制器、輔助供電電路、全橋逆變電路、全橋逆變電路驅動和高壓點火電路，其中所述濾波電路輸入端與低壓直流輸入電源連接，所述濾波電路的輸出端與反激變換電路連接；所述反激變換電路的輸出端與所述輔助供電電路連接和所述全橋逆變電路；所述控制器與所述反激變換電路連接；所述輔助供電電路的輸出與全橋逆變電路連接；所述全橋逆變電路驅動與所述全橋逆變電路連接；所述全橋逆變電路的輸出連接高壓點火電路；所述高壓點火電路與金鹵燈并接，用于點亮所述金鹵燈。進ー步地，所述反激變換電路進一歩包括反激變壓器，與所述反激變壓器的原邊電感串聯的第一開關管，與所述反激變壓器的副邊電感串聯的輸出整流ニ極管，和與所述副邊電感并聯的輸出電容。進ー步地，所述金鹵燈電子鎮流器進ー步包括箝位電路，所述箝位電路包括第一電阻，與所述第一電阻并聯的第一電容，與所述第一電阻和所述第一電容串聯的第一ニ極管，所述箝位電路與所述原邊電感并聯設置。進ー步地，所述全橋逆變電路包括第二開關管、第三開關管、第四開關管和第五開關管，所述第二開關管與所述第三開關管串聯，所述第四開關管與所述第五開關管串聯，所述第二開關管與所述第三開關管的串聯支路與所述第四開關管與所述第五開關管的串聯支路并聯。進ー步地，所述輔助供電電路包括瞬變電壓抑制ニ極管、第二電阻和第二電容，所述瞬變電壓抑制ニ極管與第二電阻一端串接，所述第二電阻另一端與所述第二電容串接。進ー步地，所述高壓點火電路采用高頻諧振點火方式。通過采用以上技術方案，本實用新型的有益效果是(I)通過采用單端反激式變換電路工作在斷續工作模式下，大大降低了傳導EMI噪聲比，通過調節占空比，可以快速實現精密恒功率控制；(2)高壓點火電路通過采用諧振點火方式，大幅提高 了諧振電壓，點火脈沖是高頻持續脈沖，能提供給燈充足的能量，采用這種方式解決了開關頻率與諧振頻率相差較大吋，產生的電壓不足以使燈啟動的問題。
圖I是本實用新型實施例金鹵燈電子鎮流器的結構框圖；圖2是本實用新型實施例金鹵燈電子鎮流器的電路原理圖。
具體實施方式
下面將結合說明書附圖對本實用新型實施方式進行具體說明。參見圖I，本實用新型實施例的金鹵燈電子鎮流器100包括濾波電路101、反激變換電路102、控制器103、輔助供電電路104、全橋逆變電路105、全橋逆變電路驅動106和高壓點火電路107，其中濾波電路101輸入端與低壓直流輸入電源Vs連接，濾波電路101的輸出端與反激變換電路102連接；反激變換電路102的輸出端與輔助供電電路104和全橋逆變電路105連接；控制器103與反激變換電路102連接；輔助供電電路104的輸出與全橋逆變電路105連接；全橋逆變電路驅動106與全橋逆變電路105連接；全橋逆變電路105的輸出連接高壓點火電路107 ;高壓點火電路107與金鹵燈200并接，用于點亮金鹵燈200。通過以上電路連接組成的金鹵燈電子鎮流器，其工作過程如下低壓直流輸入電源Vs經濾波電路101濾波后，通過控制器103控制反激變換電路102進行升壓，升壓后的電壓輸出給輔助供電電路104和全橋逆變電路105提供輸入電壓，通過全橋逆變電路驅動106控制全橋逆變電路105產生脈沖電壓信號，產生的脈沖電壓信號再經高壓點火電路107進行諧振點火，產生瞬時高壓，使得金#燈200點亮，在點火完成后，輔助供電電路104提供瞬時電流以使金鹵燈200完成點亮啟動后的接續，進入正常工作階段。具體的一應用實例中，電路原理圖參見圖2，反激變換電路102進ー步一反激變壓器，與反激變壓器的原邊電感Lp串聯的第一開關管Q，與反激變壓器的副邊電感Ls串聯的輸出整流ニ極管D1，與副邊電感和輸出整理ニ極管Dl組成的串聯支路并聯的輸出電容Cl，當第一開關管Q開通時，變壓器原邊電感Lp電流線性上升，將能量以磁能的形式存儲于變壓器中，副邊整流ニ極管Dl反偏截止，輸出電容Cl給負載供電。當第一開關管Q關斷吋，副邊整流ニ極管Dl導通，變壓器中的能量傳送到副邊，給輸出電容Cl充電并向負載提供能量。反激變換電路102通過控制器103控制第一開關管Q的導通和關斷工作在斷續工作模式，通過工作在斷續工作模式DCM，在DCM模式下，導通期間存儲在初級繞組中的能量，在下ー個周期開始前完全傳遞到次級和負載上，在次級電流回零時刻和下ー個周期的開始之間存在一個死區時間。通過控制第一開關管工作在DCM工作模式，大大降低了傳導EMI噪聲比，通過調節第一開關管占空比，可以快速實現精密恒功率控制。本實施例中控制器103采用電流型脈寬控制芯片UC2843和單片機PIC16F716混合控制，實現金鹵燈的平滑啟動、精密恒功率控制以及電子鎮流器保護功能的控制策略和方法。 進ー步地，所述金鹵燈電子鎮流器進ー步包括箝位電路，所述箝位電路包括第一電阻R，與所述第一電阻R并聯的第一電容C，與所述第一電阻R和所述第一電容C串聯的第一二極管D，所述箝位電路與所述反激變壓器的原邊電感Lp并聯設置。箝位電路用來吸收變壓器漏感的能量，用于當原邊開關管關斷，存儲在變壓器漏感中的能量在第一開關管Ql的漏極D和源極S極兩端產生很高的電壓尖刺，如果不采取措施，容易導致開關管損壞。進ー步地，所述全橋逆變電路包括第二開關管Q2、第三開關管Q3、第四開關管Q4和第五開關管Q5，所述第二開關管Q2與所述第三開關管Q 3串聯，所述第四開關管Q4與所述第五開關管Q5串聯，所述第二開關管Q2與所述第三開關管Q3的串聯支路與所述第四開關管Q4與所述第五開關管Q5的串聯支路并聯。本實施例中采用IR公司推出的IRS2453D作為逆變器電路驅動，其產生驅動脈沖分別控制兩對開關管，其中Q2、Q4同相，Q3、Q5同相。該電路雖然較為復雜，所用功率器件多，驅動復雜，成本較高，但電路工作在低頻狀態，可以有效的避免聲共振現象，并且電磁兼容性好。進ー步地，所述輔助供電電路104包括瞬變電壓抑制ニ極管TVS、第二電阻R5和第二電容C2，所述瞬變電壓抑制ニ極管TVS與第二電阻一端串接R5，所述第二電阻R5另ー端與所述第二電容C2串接。在點火時母線電壓達到380V左右，第二電容C2充電，當燈點亮后，母線電壓降為20V左右，這時第二電容C2對金鹵燈200提供輔助電流，當電容電壓降到TVS管箝位電壓后不再工作。電容只在燈點亮后一瞬間給燈提供電流，可以有效延長第ニ電容的使用壽命。采用輔助供電電路可保證保證燈在啟動時有良好的接替階段、提高點火成功率。高壓點火電路采用諧振點火方式，諧振電路點火方式的主要是基于LC諧振理論，它們的啟動原理是利用LC諧振產生的高壓啟動金鹵燈，井利用金鹵燈啟動前后阻抗特性的變化使諧振電路自然失諧達到穩定的工作狀態。諧振方式產生的高電壓的寬度要遠大于脈沖方式產生的高電壓的寬度，所以諧振電壓并不需要很高就可以提供足夠的能量使燈點燃。一般在熒光燈等低壓氣體放電燈和小功率HID燈中使用較多。根據基本電路結構可以分為串聯諧振電路、并聯諧振電路、串并聯諧振電路。以上對本實用新型所提供的一種金鹵燈電子鎮流器進行了詳細介紹，對于本領域的一般技術人員，依據本實用新型實施例的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
權利要求1.一種金鹵燈電子鎮流器，應用于通過低壓直流電源點亮金鹵燈，其特征在于，包括濾波電路、反激變換電路、控制器、輔助供電電路、全橋逆變電路、全橋逆變電路驅動和高壓點火電路，其中所述濾波電路輸入端與低壓直流輸入電源連接，所述濾波電路的輸出端與反激變換電路連接；所述反激變換電路的輸出端與所述輔助供電電路和所述全橋逆變電路連接；所述控制器與所述反激變換電路連接；所述輔助供電電路的輸出端與全橋逆變電路連接；所述全橋逆變電路驅動與所述全橋逆變電路連接；所述全橋逆變電路的輸出連接高壓點火電路；所述高壓點火電路與金鹵燈并接，用于點亮所述金鹵燈。
2.根據權利要求I所述的金鹵燈電子鎮流器，其特征在于，所述反激變換電路進一步包括反激變壓器，與所述反激變壓器的原邊電感串聯的第一開關管，與所述反激變壓器的副邊電感串聯的輸出整流二極管，和與所述副邊電感并聯的輸出電容。
3.根據權利要求2所述的金鹵燈電子鎮流器，其特征在于，所述金鹵燈電子鎮流器進一步包括箝位電路， 所述箝位電路包括第一電阻，與所述第一電阻并聯的第一電容，與所述第一電阻和所述第一電容串聯的第一二極管，所述箝位電路與所述原邊電感并聯設置。
4.根據權利要求I或3所述的金鹵燈電子鎮流器，其特征在于，所述全橋逆變電路包括第二開關管、第三開關管、第四開關管和第五開關管，所述第二開關管與所述第三開關管串聯，所述第四開關管與所述第五開關管串聯，所述第二開關管與所述第三開關管的串聯支路與所述第四開關管與所述第五開關管的串聯支路并聯。
5.根據權利要求4所述的金鹵燈電子鎮流器，其特征在于，所述輔助供電電路包括瞬變電壓抑制二極管、第二電阻和第二電容，所述瞬變電壓抑制二極管與第二電阻一端串接，所述第二電阻另一端與所述第二電容串接。
6.根據權利要求I所述的金鹵燈電子鎮流器，其特征在于，所述高壓點火電路采用高頻諧振點火方式。
專利摘要本實用新型公開了一種金鹵燈電子鎮流器，包括濾波電路、反激變換電路、控制器、輔助供電電路、全橋逆變電路、全橋逆變電路驅動和高壓點火電路，其中所述濾波電路輸入端與低壓直流輸入電源連接，所述濾波電路的輸出端與反激變換電路連接；所述反激變換電路的輸出端與所述輔助供電電路連接和所述全橋逆變電路；所述控制器與所述反激變換電路連接；所述輔助供電電路的輸出與全橋逆變電路連接；所述全橋逆變電路驅動與所述全橋逆變電路連接；所述全橋逆變電路的輸出連接高壓點火電路；所述高壓點火電路與金鹵燈并接，用于點亮所述金鹵燈。本實用新型的金鹵燈電子鎮流器可用于為小功率的金鹵燈提供低電壓直流驅動點火，保證金鹵燈可靠啟動和進入穩態。
文檔編號H05B41/282GK202444684SQ20122000731
公開日2012年9月19日 申請日期2012年1月5日 優先權日2012年1月5日
發明者吳建鋒 申請人:吳建鋒