[發明專利]自動控制氣體放電燈輸出功率的方法及電子鎮流器

有效

• 申請號: 200910040971.8
• 申請日: 2009-07-09
• 公開（公告）號: CN101600287A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 胡軍
• 申請（專利權）人: 胡軍
• 主分類號: H05B41/36
• 分類號: H05B41/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及照明領域，尤其涉及一種自動控制氣體放電燈輸出功率的方法 及電子鎮流器。

背景技術

氣體放電光源是發光輻射光源中應用最多的一種光源，它利用氣體放電發 光的原理，即電流通過氣體媒介放電過程中，由氣體媒介質輻射出可見光的原 理而制成。氣體放電燈燈包含了下列這些種類的電燈：水銀燈、金屬鹵化燈、 高壓鈉燈、低壓鈉燈，以及較少見的短弧氙氣燈。這些氣體放電燈種類的發光 元件是一顆置于耐高溫燈管內的陶瓷電弧放電管，并有超過3W/cm2(19.4 W/in.2)的發光能力。

氣體放電燈的電弧管兩端電極由電子鎮流器產生觸發高壓脈沖使光源啟動 點燃，其伏-安特性曲線為負斜率，即光源電流上升，而光源電壓卻下降。在 恒定電源條件下，為了保證光源穩定地工作，電路中必須串聯一具有正阻特性 的電路元件來平衡這種負阻特性，穩定工作電流，該元件稱為鎮流器或限流器。

圖1示出了現有的帶有電子鎮流器氣體放電燈結構示意圖，其包括：電磁 兼容(EMI)濾波器、全橋整流器、功率因數校正器(APFC)、單片機、半橋逆 變器和故障檢測、氣體放電燈，其中：EMI濾波器用于阻止鎮流器產生的噪聲 傳回電源線，全橋整流器用于將交流電源轉換為直流電源，功率因數校正器 APFC電路控制交流電輸入電流與電壓，產生經過調節的直流母線電壓。單片機 實現頻率調制控制實現氣體放電燈的啟輝、恒功率控制、故障檢測等功能，氣 體放電燈管電極上的電壓是由半橋逆變器和CL諧振電路控制的，更精確地控制 半橋逆變器的脈寬調制信號就能夠更好地控制輸出電壓。因此，更好地控制輸 出電壓也就能實現對輸出功率的控制，單片機中的PWM模塊能夠提供更高或更 精確的分辨率，同時具有更好的線性頻率控制，特別是在30kHz～120kHz范圍 內。這樣就既可以保證在啟動時提供足夠的脈沖電壓點亮氣體放電燈，同時又 可在穩定狀態時提供穩定的工作電流。通過編程軟件控制頻率抖動技術，可實 現更精細的頻率步進幅度，提高頻率分辨率從而實現動態頻率抖動控制更好地 控制數字電子鎮流器的輸出功率達到調光節能的功能。

目前國內外無論是數字控制還是模擬控制調光電子式鎮流器在配套點燃氣 體放電燈時，無論光源是新光源還是光衰老化光源在工作是時都采用恒功率控 制技術，即輸出功率與額定值相符合，由于氣體放電燈的工作特性是在光源開 始老化時燈管電壓升高，電子式鎮流器的恒功率控制原理是當管電壓上升時管 電流就減少，這樣燈的輸出功率就可始終控制在額定范圍內，比如：燈管電壓 100V，燈管電流4A，此時輸出功率為400W，當管電壓上升至120V時，管電 流就下降為3.34A，輸出功率仍為400W，故稱此工作原理為恒功率工作。而此 時氣體放電燈光衰老化之后其支撐的實際發出的光通量已經大大降低，當其通 過額定功率的輸入反而會加快氣體放電燈的老化，與此同時老化光源仍然消耗 同樣的電能造成浪費。

發明內容

鑒于上述現有技術所存在的問題，本發明提供了一種自動控制氣體放電燈 輸出功率的方法及電子鎮流器，通過對氣體放電燈光衰造成的光通量下降進行 功率自動控制實現節能和延長光源壽命。

為了解決上述問題，本發明提出了一種自動控制氣體放電燈輸出功率的方 法，包括：

檢測氣體放電燈光衰變化量；

根據所述檢測到的光衰變化量為所述氣體放電燈匹配所對應的實際功率 值；

根據所述匹配的實際功率值調節所述氣體放電燈上的輸出功率。

相應的，本發明實施例還提供了一種電子鎮流器，包括：

光衰采樣模塊，用于檢測氣體放電燈光衰變化量；

單片機，用于根據所述光衰采樣模塊檢測到的光衰變化量為所述氣體放電 燈匹配所對應的實際功率值；

半橋逆變器，用于根據單片機匹配的實際功率值調節所述氣體放電燈上的 輸出功率。

實施本發明實施例，具有如下有益效果：通過電子式鎮流器能夠自動實現 對氣體放電燈的功率調節，在光衰情況下氣體放電燈無需工作在額定功率下， 從而節約了能源，為實現照明節能智能化管理提供了硬件支持，根據氣體放電 燈自身工作特性及工作環境影響產生的過早光衰及老化，直接導致了光源的提 前報廢，并造成了資源浪費及對環境的污染，在現有技術多節能的基礎上大大 延長了光源的壽命。

附圖說明