[發(fā)明專利]混合橋式電子鎮(zhèn)流器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710144110.5
• 申請(qǐng)日: 2007-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN101472373A
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林清華;羅愛娣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 林清華
• 主分類號(hào): H05B41/288
• 分類號(hào): H05B41/288;H05B41/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力電子領(lǐng)域。確切地說，本發(fā)明涉及的是一種高強(qiáng)度氣體放電燈用電子鎮(zhèn)流器。

背景技術(shù)

照明是現(xiàn)代社會(huì)文明的一個(gè)重要標(biāo)志。隨著綠色照明工程的發(fā)展，高強(qiáng)度氣體放電燈作為節(jié)能型電光源，已成為照明領(lǐng)域中極具競爭力的電光源。高強(qiáng)度氣體放電燈工作時(shí)，必須采用鎮(zhèn)流器補(bǔ)償其自身的負(fù)阻特性。電子式鎮(zhèn)流器由于具有無頻閃、節(jié)能、體積小、重量輕、功率因數(shù)高、光效高等優(yōu)點(diǎn)將逐步取代傳統(tǒng)的電感式鎮(zhèn)流器。

高強(qiáng)度氣體放電燈在一定頻率運(yùn)行下(一般從幾千赫茲到幾百千赫茲)有可能產(chǎn)生聲諧振現(xiàn)象，聲諧振會(huì)引發(fā)高強(qiáng)度氣體放電燈的電弧不穩(wěn)定、熄弧、光輸出不穩(wěn)定、放電管壁局部過熱破裂爆炸、損壞電子鎮(zhèn)流器等損害，這些缺點(diǎn)嚴(yán)重限制了高頻電子鎮(zhèn)流器的發(fā)展。有多種方法可以避免高強(qiáng)度氣體放電燈發(fā)生聲諧振現(xiàn)象，其中低頻方波點(diǎn)燈法是一種實(shí)際有效的消除聲諧振的方法。其原理是采用低頻方波點(diǎn)燈法時(shí)，輸入燈的瞬時(shí)功率恒定，不存在高頻分量，因此不會(huì)產(chǎn)生聲諧振現(xiàn)象。傳統(tǒng)的低頻方波點(diǎn)燈法采用三級(jí)電路，其第一級(jí)為整流及功率因數(shù)校正級(jí)，第二級(jí)是直流直流變換級(jí)，第三級(jí)是低頻逆變級(jí)，如圖2所示。三級(jí)低頻方波點(diǎn)燈法存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，元器件多，成本高，效率低等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是一種高強(qiáng)度氣體放電燈用的混合橋式電子鎮(zhèn)流器。抱著簡化電路拓?fù)涞哪康模瑢?duì)無橋BOOST變換器和橋式變換器兩者功能詳細(xì)分析，利用互補(bǔ)和共用的思想，對(duì)兩個(gè)電路拓?fù)溥M(jìn)行重組，構(gòu)成了本發(fā)明的混合橋式電子鎮(zhèn)流器。

本發(fā)明的方案為：一種高強(qiáng)度氣體放電燈用的混合橋式電子鎮(zhèn)流器，如圖1所示：包括電磁干擾濾波器1；無橋BOOST變換器和橋式變換器組合而成的電路2；高強(qiáng)度氣體放電燈點(diǎn)火電路3；燈電壓、電流檢測及恒功率控制電路4；無橋BOOST變換器輸出電壓檢測及控制電路5；高頻開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路6。無橋BOOST變換器和橋式變換器組合而成的電路2包括由高頻開關(guān)管S1、S2；快恢復(fù)二極管D5、D6；電感L1、電解電容C1組成的無橋BOOST變換器，用于實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正功能，和穩(wěn)定無橋BOOST變換器的輸出電壓供后級(jí)使用。無橋BOOST變換器和橋式變換器組合而成的電路2還包括由高頻開關(guān)管S1、S2、S3、S4；電感L2；電解電容C1；無極電容C2組成的橋式變換器，用于實(shí)現(xiàn)恒定的低頻方波功率信號(hào)的輸出。

當(dāng)輸入電源AC為右正左負(fù)時(shí)，為了說明的方便，本發(fā)明的混合橋式電子鎮(zhèn)流器簡化如圖4所示。其中二極管D1、D2、D3、D4分為高頻開關(guān)管S1、S2、S3和S4的體內(nèi)二極管。本發(fā)明的混合橋式電子鎮(zhèn)流器工作原理如下所述：

1)高頻開關(guān)管S2導(dǎo)通，電源Vs通過高頻開關(guān)管S2，快恢復(fù)二極管D5對(duì)電感L1充電，電感L1電流線性上升；同時(shí)電感L2電流通過電容C1，高頻開關(guān)管S3的體內(nèi)二極管D3，高頻開關(guān)管S2，對(duì)電容C2放電，當(dāng)電感L2電流下降到零時(shí)，高頻開關(guān)管S3的體內(nèi)二極管D3關(guān)斷；在電容C2兩端電壓的作用下，高頻開關(guān)管S4的體內(nèi)二極管D4導(dǎo)通，為高頻開關(guān)管S4的零電壓導(dǎo)通創(chuàng)造條件，同時(shí)電感L2電流繼續(xù)下降，電流反方向流動(dòng)。

2)高頻開關(guān)管S2關(guān)斷，電感L1、L2通過高頻開關(guān)管S1的體內(nèi)二極管D1續(xù)流，為高頻開關(guān)管S1的零電壓導(dǎo)通創(chuàng)造條件。高頻開關(guān)管S1導(dǎo)通，電感L1電流通過高頻開關(guān)管S1，快恢復(fù)二極管D5，對(duì)電容C1放電，電感L1電流線性下降至零，由于快恢復(fù)二極管D5的反向阻斷，BOOST變換器電路工作在電流斷續(xù)模式；同時(shí)高頻開關(guān)管S4導(dǎo)通，電容C1通過高頻開關(guān)管S1，電容C2，高頻開關(guān)管S4對(duì)電感L2充電，電感L2電流線性上升。

3)高頻開關(guān)管S4導(dǎo)通時(shí)間結(jié)束后關(guān)斷，電感L2電流通過高頻開關(guān)管S1，高頻開關(guān)管S3的體內(nèi)二極管D3，繼續(xù)對(duì)電容C2放電，電感L2電流線性下降。

4)高頻開關(guān)管S1關(guān)斷時(shí)，電感L2電流通過高頻開關(guān)管S2的體內(nèi)二極管D2，高頻開關(guān)管S3的體內(nèi)二極管D3，電容C1，電容C2續(xù)流，為高頻開關(guān)管S2的零電壓導(dǎo)通創(chuàng)造條件。