专利名称：用于驱动高压放电灯的电路装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及高压放电灯的控制装置。
背景技术：
高压放电灯，诸如高压钠灯、金属卤化物灯，是一类常用的高效光源。近年来使用高频电路装置(工作频率大于20KHz)来点燃和控制高压放电灯的工作，已愈来愈受到人们的欢迎，因为高频运作大大减少了电路装置的尺寸和重量。
但高频运作时，高压放电灯容易出现音频共振现象，产生令人讨厌的电弧闪烁和功率不稳。2002年12月25日授权公告的专利号为95192614.4的中国专利，揭示了一种电路装置，该电路装置通过检测有关电路参数来改变其桥式电路的工作频率以避免放电弧光的音频共振，并通过检测灯功率和控制升压变换器来改变供给桥式电路的母线电压来实现功率的稳定。该电路装置的结构复杂，难以实现小型化和低成本化。
发明内容
本发明的目的是要提出一种经过改进的用于驱动高压放电灯的电路装置，简化电路装置的结构，降低成本，提高工作的可靠性。
本发明的用于驱动高压放电灯的电路装置，具有一DC电源；一DC-AC桥式装置，把DC电源输出的能量转换成高频能量；一耦合点火装置，把DC-AC桥式装置输出的高频能量耦合到所述的高压放电灯，并提供初始的点火高压；一用于控制DC-AC桥式装置工作的控制电路，其特征在于，所述的控制电路包括低频振荡器、PWN控制器和驱动电路，其控制电路的输出信号为脉冲宽度和频率都随时间而变化的高频信号，其脉冲宽度的变化由来自灯负载的反馈信号通过PWN控制器进行控制，其频率的变化由低频振荡器所产生的低频信号对PWN控制器内部的振荡器所产生的高频信号进行频率调制而进行控制。
所述的低频振荡器的频率低于10kHz，优选地位于200Hz和1kHz之间。
所述的PWN控制器内部的振荡器的中心频率低于500kHz，优选地位于30kHz和250kHz之间。
所述的频率调制是通过由低频振荡器所产生的低频信号对一个通过接入电容连接于PWN控制器内部的振荡器上的变容二极管的电容量进行控制而实现的。所述的低频振荡器所产生的低频信号是一正弦波信号。
本发明具有如下积极效果1、由于控制DC-AC桥式装置工作的控制电路所输出的信号为脉冲宽度和频率都随时间而变化的高频信号，因此灯负载的功率通过脉冲宽度的不断调整而得到稳定，同时灯负载的弧光闪烁或音频共振通过工作频率的不断变化而得到衰减。
2、由于控制DC-AC桥式装置工作的控制电路，实质上是在一PWN集成控制块的基础上，附加少量电路而成，简化了电路的结构，降低了成本，提高了工作的可靠性。
图1是本发明电路装置的一个实施方案的方框图描述。
图2是本发明的一个实施例的控制电路的频率调制示意图。
具体实施例方式
以下结合实施例及附图加以说明图1示出了本发明电路装置的一个实施方案的方框图描述。DC电源1是一个直流电压源，例如是一个50Hz或60Hz的公用交流电源经过桥式整流获得的直流电压源，或是一个经过输入滤波、桥式整流并经过功率因数变换获得的直流电压源，或是一个把低压直流电源(例如12V直流电源)通过升压变换而成的直流电压源。DC-AC桥式装置2是本领域的技术人员所熟知的桥式变流电路装置，例如是一个主要由四个功率开关元件所构成的全桥变流电路装置，或是一个主要由二个功率开关元件所构成的半桥变流电路装置。耦合点火装置3也是本领域的技术人员所熟知的，例如是由电感和电容构成的回路，能耦合高频能量，并可利用电感和电容的谐振所产生的高压为灯负载提供初始的点火高压；或是由电感、电容、电阻和触发元件所构成的回路，能耦合高频能量，并可利用触发元件的触发工作和电感元件的耦合作用为灯负载提供初始的点火高压。
用于控制DC-AC桥式装置2工作的控制电路5，包括低频振荡器6、PWN控制器7和驱动电路8。低频振荡器6产生一低频振荡信号，其振荡频率低于10kHz，优选地位于200Hz和1kHz之间，其振荡信号的波形优选是正弦波。PWN控制器7是由一PWN集成控制块和外围电路所构成，PWN集成控制块类型很多，这是大家所熟知的，如SG3524、TL494、MC34060等，其PWN集成控制块的内部有一振荡器或时钟电路，人们通常利用PWN集成控制块进行脉冲宽度的调整，这时其内部的振荡器的振荡频率是恒定不变的，而在本装置的使用中，其振荡频率是在某一中心频率附近不断变化。驱动电路8主要对PWN控制器7输出的高频信号进行功率放大以驱动DC-AC桥式装置2的工作。
在控制电路5中，来自灯负载的反馈信号UL、IL，通过PWN控制器7来控制其输出信号的脉冲宽度；低频振荡器6所产生的低频信号对PWN控制器7内部的振荡器所产生的高频信号进行频率调制而控制其输出信号的工作频率。因此PWN控制器7的输出信号是一个脉冲宽度和频率都随时间而变化的高频信号。该输出信号通过驱动电路8驱动或控制DC-AC桥式装置2进行高频工作。从而使高压放电灯4的功率通过脉冲宽度的不断调整而得到稳定，使高压放电灯4可能出现的弧光闪烁或音频共振通过工作频率的不断变化而得到衰减。
图2示是本发明的一个优选实施例的控制电路的频率调制示意图。在图2中OSC是PWN控制器7内部的振荡器，6是低频振荡器，C1是耦合电容，C2是高频旁路电容，D是变容二极管，CT是振荡器OSC的外接电容，RT是振荡器OSC的外接电阻，R1、R2是分压电阻，L是高频扼流圈，C3是接入电容，E是低压电源。如图2所示，变容二极管D通过一接入电容C3连接于PWN控制器7内部的振荡器OSC上，使振荡器OSC的振荡频率不仅与外接电容CT、外接电阻RT有关，还受变容二极管D的电容量不断变化的影响。低压电源E通过分压电阻R1、R2给变容二极管D一个反向偏压，低频振荡器6所产生的低频信号通过耦合电容C1并经过高频扼流圈L施加于变容二极管D上，使变容二极管D的电容量随低频信号的周期变化而变化，这一电容量的周期变化导致PWN控制器7内部的振荡器OSC的输出频率周期变化，即实现频率调制。
按照本发明的精神和说明，本领域的技术人员可以在其范围内设计出不同的实施例。
权利要求
1.用于驱动高压放电灯的电路装置，具有一DC电源(1)；一DC-AC桥式装置(2)，把DC电源(1)输出的能量转换成高频能量；一耦合点火装置(3)，把DC-AC桥式装置(2)输出的高频能量耦合到所述的高压放电灯(4)，并提供初始的点火高压；一用于控制DC-AC桥式装置(2)工作的控制电路(5)，其特征在于，所述的控制电路(5)包括低频振荡器(6)、PWN控制器(7)和驱动电路(8)，其控制电路(5)的输出信号为脉冲宽度和频率都随时间而变化的高频信号，其脉冲宽度的变化由来自灯负载的反馈信号(UL、IL)通过PWN控制器(7)进行控制，其频率的变化由低频振荡器(6)所产生的低频信号对PWN控制器(7)内部的振荡器(OSC)所产生的高频信号进行频率调制而进行控制。
2.如权利要求1所述的电路装置，其特征在于，所述的低频振荡器(6)的频率低于10kHz，优选地位于200Hz和1kHz之间。
3.如权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，所述的PWN控制器(7)内部的振荡器(OSC)的中心频率低于500kHz，优选地位于30kHz和250kHz之间。
4.如上述权利要求之一所述的电路装置，其特征在于，所述的频率调制是通过由低频振荡器(6)所产生的低频信号对一个通过接入电容(C3)连接于PWN控制器(7)内部的振荡器(OSC)上的变容二极管(D)的电容量进行控制而实现的。
5.如上述权利要求之一所述的电路装置，其特征在于，所述的低频振荡器(6)所产生的低频信号是一正弦波信号。
全文摘要
用于驱动高压放电灯的电路装置，含有DC电源(1)、DC－AC桥式装置(2)、耦合点火装置(3)和控制电路(5)，其特征在于，所述的控制电路(5)包括低频振荡器(6)、PWN控制器(7)和驱动电路(8)。由于驱动DC－AC桥式装置(2)工作的驱动信号是脉冲宽度和频率都随时间而变化的高频信号，从而使高压放电灯的功率得到了稳定，避免了弧光闪烁或音频共振。
文档编号H02M7/537GK1933693SQ200510098919
公开日2007年3月21日 申请日期2005年9月14日 优先权日2005年9月14日
发明者任文华 申请人:任文华