[發(fā)明專利]通用高強(qiáng)度氣體放電燈恒功率電子鎮(zhèn)流器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010118265.3
• 申請日: 2010-03-04
• 公開（公告）號: CN101772248A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐禮言;田琳;蒲道杰
• 申請（專利權(quán)）人: 唐禮言
• 主分類號: H05B41/288
• 分類號: H05B41/288
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及HID燈恒功率電子鎮(zhèn)流器，更具體地說是一種適用于驅(qū)動標(biāo)準(zhǔn)高強(qiáng)度氣體放電燈(包括高壓鈉燈、金屬鹵化物燈)的驅(qū)動器，也即鎮(zhèn)流器，屬于照明電子領(lǐng)域。

背景技術(shù)

高強(qiáng)度氣體放電光源HID，如高壓鈉燈HPS、金屬鹵化物燈MH是六十年代研制、八十年代形成規(guī)模生產(chǎn)，較高壓汞燈光效高(1～1.5倍)，顯色性好(Ra＞60)，壽命6000小時以上，廣泛用于道路、場館、大型照明工程等。為使HID燈(特別是MH)向室內(nèi)照明發(fā)展，HID燈正向燈功率大型或小型化、光色穩(wěn)定性(低色溫)好、高顯色性和超長壽命方向發(fā)展。配套電器附件對HID光源的發(fā)展具有舉足輕重的作用，其研究重點是一體式電子鎮(zhèn)流器。包括解決：承受高壓/大電流沖擊、降低溫升、二次熱啟動和高頻聲頻共振、恒功率控制等技術(shù)難題。現(xiàn)有HID電子鎮(zhèn)流器的主功率電路結(jié)構(gòu)基本可分為兩種，即“三級結(jié)構(gòu)”和“兩級結(jié)構(gòu)”。其中，“三級結(jié)構(gòu)”由PFC有源功率因數(shù)校正電路、Buck降壓電路和橋式逆變?nèi)糠蛛娐方M成，該結(jié)構(gòu)的三部分電路各自獨立，互不影響，簡單可靠，但成本稍高；“兩級結(jié)構(gòu)”由PFC電路和雙Buck逆變電路組成，雙Buck逆變電路既要完成降壓，又要完成逆變的功能，其結(jié)構(gòu)相對較復(fù)雜，可靠性較低。目前市場上主要采用“三級結(jié)構(gòu)”。高壓氣體放電燈具有多種類型，如陶瓷金鹵燈、石英金鹵燈、高壓鈉燈等，現(xiàn)有技術(shù)基本上都是根據(jù)不同的燈具，設(shè)計與之匹配的鎮(zhèn)流器，使鎮(zhèn)流器的種類繁多，給生產(chǎn)和使用造成不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供一種通用高強(qiáng)度氣體放電燈恒功率電子鎮(zhèn)流器，以期獲得較好的恒功率特性，延長HID燈具的使用壽命，并能夠與多種HID燈具配合使用，包括陶瓷金鹵燈、石英金鹵燈和高壓鈉燈等。

本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明HID恒功率電子鎮(zhèn)流器的結(jié)構(gòu)特點是：

本發(fā)明通用高強(qiáng)度氣體放電燈恒功率電子鎮(zhèn)流器的結(jié)構(gòu)特點是采用三級結(jié)構(gòu)，由APFC功率因數(shù)校正電路、基于平均輸入電流外環(huán)以及峰值電流內(nèi)環(huán)的Buck降壓變換器和諧振全橋逆變電路組成；220V交流輸入經(jīng)EMI濾波后接入所述APFC功率因數(shù)校正電路轉(zhuǎn)換為直流電，再經(jīng)所述Buck降壓變換器轉(zhuǎn)換成0-150V的可調(diào)直流電壓、再由所述諧振全橋逆變電路轉(zhuǎn)換為頻率可調(diào)的交流方波電壓作為HID燈驅(qū)動信號。

本發(fā)明通用高強(qiáng)度氣體放電燈恒功率電子鎮(zhèn)流器的結(jié)構(gòu)特點也在于：所述APFC功率因數(shù)校正電路包括：

由保險絲F1、電容C2、C3、電感L2組成的EMI濾波器；

由二極管D1、D3、D4、D5組成的全橋整流電路；

溫度開關(guān)S1、PFC電感L1、開關(guān)管Q1、快恢復(fù)二極管D2、電解電容C9、C10以及控制芯片IC1；

由電阻R1、R3和電容C6組成的交流電壓檢測電路；

由電阻R4和電容C8組成的輔助啟動電路；

由電阻R7、R8、R9組成的輸出電壓檢測電路；

由二極管D6、穩(wěn)壓二極管ZD1、電容C7和電阻R11構(gòu)成的輔助電源及電感過零檢測電路；

由電阻R2、R10和電容C4構(gòu)成的PI校正電路。

所述Buck降壓變換器是由電感L3、MOS管Q4、續(xù)流二極管D9、電容C25、取樣電阻R35、一階低通濾波環(huán)節(jié)R41、C19以及運(yùn)放OP1構(gòu)成平均輸入電流外環(huán)；由比較器COMP1構(gòu)成峰值電流內(nèi)環(huán)；

其中，所述取樣電阻R35為串聯(lián)在回路中的MOS管Q4電流取樣電阻，將MOS管Q4里的電流信號轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖電壓信號，其脈沖幅值與鎮(zhèn)流器的輸出電流成正比，作為峰值電流內(nèi)環(huán)的反饋信號；電阻R41和電容C19構(gòu)成的低通濾波環(huán)節(jié)將取樣電阻R35的脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)槠交闹绷餍盘?，所述直流信號與所述Buck電路的平均輸入電流成正比，以所述直流信號作為平均輸入電流外環(huán)的反饋信號。

所述諧振全橋逆變電路是由MOS管Q5、Q6、Q7和Q8構(gòu)成全橋逆變電路，由諧振電感L4和諧振電容C28、C29構(gòu)成諧振啟動電路，所述全橋逆變電路將所述Buck電路輸出的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣鞣讲妷海oHID提供的激勵。

本發(fā)明采用三級結(jié)構(gòu)，由APFC功率因數(shù)校正電路、基于平均輸入電流外環(huán)以及峰值電流內(nèi)環(huán)的Buck降壓變換器和諧振全橋逆變電路組成；220V交流輸入經(jīng)EMI濾波后接入所述APFC功率因數(shù)校正電路轉(zhuǎn)換為直流電，再經(jīng)降壓變換器轉(zhuǎn)換成0-150V的可調(diào)直流電壓、再由諧振全橋逆變電路轉(zhuǎn)換為頻率可調(diào)的交流方波電壓作為HID燈驅(qū)動信號。

與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在：