[發(fā)明專利]單級式電子安定器電路及其整流及功因修正電路

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610103878.3
• 申請日: 2006-08-04
• 公開（公告）號: CN101119605A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李清然;鐘輝雄
• 申請（專利權(quán)）人: 財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號: H05B41/231
• 分類號: H05B41/231
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 梁揮;徐金國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種單級電子安定器電路，尤其涉及一種可輸出低頻方波電流的高功因單級電子安定器電路，以驅(qū)動高壓氣體放電燈。

背景技術(shù)

高壓氣體放電燈(HID燈)具有超高亮度、省電及低熱的功效，因此已成為一種高質(zhì)量的照明光源，深受世人的愛用，而目前HID燈的電子安定器設(shè)計(jì)方式，可概分為[高頻弦波電流供電]與[低頻方波電流供電]兩種方式。

其中高頻弦波電流供電的電子安定器電路圖如圖1所示，其電路結(jié)構(gòu)較簡單，主要包括第一級功因修正器11及第二級直-交流換流器12，并可搭配一諧振電路13使用，減少開關(guān)元件Q1、Q2的切換損失，所以整體轉(zhuǎn)換效率較高，但音頻共振問題是重大、難解的隱憂，而且額定功率越小的燈管10現(xiàn)象越嚴(yán)重，即使通過繁復(fù)的檢測、控制機(jī)制進(jìn)行回避，也很難完全克服，且高頻供電的HID燈發(fā)光效率較差。

因此目前市售產(chǎn)品幾乎都采用低頻方波電流供電的設(shè)計(jì)，將燈管工作于1kHz以下的低頻區(qū)域，以避免音頻共振的困擾。該低頻方波電流供電具有多級式的電路架構(gòu)，如圖2所示為一三級式HID燈電子安定器電路圖，是在整流器之后，以三級切換電路達(dá)成電源轉(zhuǎn)換功能。

三級切換電路包括：第一級的功因修正器21，由直流-直流轉(zhuǎn)換器(DC-DCconverter)構(gòu)成，一般以升壓式轉(zhuǎn)換器(Boost?converter)和降-升壓式轉(zhuǎn)換器(Buck-Boost?converter)較常被采用，第二級的高頻截波限流器22，一般為降壓式轉(zhuǎn)換器(Buck?converter)，用以調(diào)節(jié)輸出負(fù)載量；以及第三級的低頻換流器23，以全橋式換流電路，將直流電流轉(zhuǎn)成低頻方波電流輸出給燈管10。

一般多級式電子安定器電路具有下列幾項(xiàng)主要缺點(diǎn)：

1.電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且使用較多量的主動切換元件。

2.多級轉(zhuǎn)換將增加電路功率損耗，使整體轉(zhuǎn)換效率降低。

3.因多級電流切換產(chǎn)生切換噪聲，造成彼此的電磁干擾，易造成電路誤動作，降低電路的可靠度。

4.各級電路的控制裝置各別操作，控制電路較繁雜且功能難以統(tǒng)合。

5.各級電路都需自行裝設(shè)保護(hù)電路，需使用較多的檢測及決策裝置。

而解決上述多級式電子安定器電路缺點(diǎn)最直接的方法是簡化電路，目前可輸出低頻方波電流的電子安定器已有兩級式電路，將高頻截波限流器與低頻全橋換流器整合成一級，但仍保留第一級的功因修正器，因此仍有上述的缺點(diǎn)。

因此，本案發(fā)明入即為解決上述現(xiàn)有電子安定器電路所使用高頻弦波電路及低頻方波電路的缺失，提出一種可輸出低頻方波電流的單級式電子安定器電路，用以驅(qū)動HID燈，且整合上述現(xiàn)有電路的優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種單級式電子安定器電路，輸出低頻方波電流驅(qū)動至少一HID燈，可簡化電路復(fù)雜度，減少主動元件的使用，以減少多級電路的轉(zhuǎn)換損失，提高整體效率，同時可防止多級切換造成彼此的電磁干擾，減少因電流切換產(chǎn)生噪聲而造成誤動作，進(jìn)而增加電路的可靠度。

為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明所提供的單級式電子安定器電路，包括一整流與功因修正器、一橋式換流器及一控制電路，該整流與功因修正器可輸入一交流電源，將交流電整流成直流電，并配合橋式換流器中開關(guān)元件的切換動作以修正輸入電流波形使具有高功率因子輸出；該橋式換流器由四開關(guān)元件組成一橋式臂，橋式臂中點(diǎn)連接至該整流與功因修正器的輸出，可將直流電轉(zhuǎn)成低頻方波輸出電流，以驅(qū)動該HID燈；及該控制電路其輸入端分別連接于該橋式換流器的電源端及輸出端，輸出端連接該橋式換流器的該四開關(guān)元件，用以驅(qū)動該四開關(guān)元件進(jìn)行脈波寬度調(diào)變控制與保護(hù)，使該橋式換流器輸出低頻方波電流，同時并使該整流與功因修正器的輸入電流具有高功率因子。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，上述本發(fā)明所提供的單級式電子安定器電路，其中該橋式換流器的輸出端與該HID燈之間，還連接有一輸出濾波器，用以濾除輸出電流中的諧波電流成份。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，上述本發(fā)明所提供的單級式電子安定器電路，其中該整流與功因修正器由至少一組功因修正儲能電感L_PFC連接于一組整流器所組成。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，上述本發(fā)明所提供的單級式電子安定器電路，該整流與功因修正器與該交流電源間還連接一輸入濾波器，用以濾除輸入電流中的諧波電流。