一种直流半桥式漏感谐振无极灯激励器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种直流半桥式漏感谐振无极灯激励器，其包括供电电路、半桥电路、谐振网络。供电电路的一端连接外部直流12V电压，另一端经由半桥电路连接谐振网络。谐振网络包括输出变压器T1、漏感L0、电容C9～C12；输出变压器T1包括位于初级侧的初级电感L2与初级电感L4以及位于次级侧的次级电感L3。谐振网络经由漏感L0、初级电感L2、电容C9接地。次级电感L3的一端经由电容C11接地，另一端经由负载RL接地，电容C10、C11分别并联于电容C9。电感L4的一端连接谐振网络，另一端接地。本实用新型优点：组成一套低压直流无极灯照明系统，使得产品的电源转换效率和性价比均得到大幅提升。
【专利说明】一种直流半桥式漏感谐振无极灯激励器
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及激励器，尤其涉及一种直流半桥式漏感谐振无极灯激励器。
【背景技术】
[0002] 无极灯以其高效节能、长寿耐用等优点被大量的应用在太阳能供电的照明系统， 其光源部分包括无极灯激励器和无极灯管。目前太阳能照明系统多采用低压供电方式，即 直流24V供电。传统的低压无极灯激励器，均采用两单元结构的电路方式（简称两级型）。 所谓两级型结构，第一级为：低压直流升压电路。该单元电路将低压直流电压变换成高压直 流电压，向第二级电路供电。第二级为：高压半桥式逆变输出电路。第一级产生的直流高电 压，通过该单元电路产生的高频交流电压去激励无极灯管放电发光。由于传统的两极型直 流24V无极灯激励器，存在着两次电压转换，其电源转换效率低、电路结构复杂、产品可靠 性差、制造成本较高等缺点。
[0003] 也就是说，传统的直流低电压无极灯照明系统的激励器，采取是两级变换方式的 电路结构，即第一级为：低压直流升压电路，将直流24V电压通过高频逆变、升压、整流，变 换成400V直流电压。第二级为：高压半桥式逆变输出电路，将第一级产生的400V直流电压 通过半桥式逆变电路，再产生高频交流电压去激励无极灯管放电发光。两级式变换器存在 以下缺点：1.第一级低压直流升压电路的工作效率较低，一般仅为80%，2.产品整体电路 复杂，可靠性降低。3.产品制作成本较高，性价比较低，市场竞争力下降。 实用新型内容
[0004] 有鉴于此，本实用新型提供一种直流半桥式漏感谐振无极灯激励器，其为一款单 级电路结构的24V/80W半桥式漏感谐振无极灯激励器，配合无极灯管，组成一套低压直流 无极灯照明系统，使得产品的电源转换效率和性价比均得到大幅提升。
[0005] 本实用新型是这样实现的，一种直流半桥式漏感谐振无极灯激励器，其包括供电 电路、半桥电路、谐振网络；其中，所述供电电路的一端连接外部直流12V电压，所述供电电 路的另一端连接所述半桥电路的一端，所述半桥电路的另一端连接所述谐振网络的一端， 所述谐振网络的另一端连接负载RL ;所述谐振网络包括输出变压器T1、漏感L0、电容C9? C12 ;输出变压器T1包括位于初级侧的初级电感L2与初级电感L4以及位于次级侧的次级 电感L3 ;漏感L0的一端连接所述谐振网络，漏感L0的另一端连接初级电感L2的一端，初 级电感L2的另一端经由电容C9接地且还连接次级电感L3的一端，电容C10、电容C11分 别并联于电容C9,次级电感L3的另一端经由负载RL接地，电感L4的一端连接所述谐振网 络，电感L4的另一端接地。
[0006] 作为上述方案的进一步改进，所述半桥电路包括MK1芯片、场效应管VI?V2、电 容C6?C8、电阻R3?R7、稳压管VD1?VD4、二极管VD1 ;其中，MK1芯片的引脚TG、VDD均 连接所述供电电路，MK1芯片的引脚PRT连接二极管D1的阴极，二极管D1的阳极经由电阻 R7、电阻R5、电容C6连接至MK1芯片的引脚SYNC，电容C7的一端连接二极管D1的阴极，电 容C7的另一端接地，电阻R6的一端连接二极管D1的阳极，电阻R6的另一端接地，初级电 感L4的一端连接于电阻R7与电阻R5之间，初级电感L4的另一端接地，MK1芯片的引脚L0 经由电阻R3连接场效应管VI的栅极，场效应管VI的漏极连接所述供电电路且还经由电容 C8连接场效应管V2的源极，场效应管VI的源极连接场效应管V2的漏极，稳压管VD1的阳 极连接场效应管VI的栅极，稳压管VD1的阴极连接稳压管VD2的阴极，稳压管VD2的阳极 连接场效应管VI的源极，MK1芯片的引脚H0经由电阻R4连接场效应管V2的栅极，场效应 管V2的源极接地，稳压管VD3的阳极连接场效应管V2的栅极，稳压管VD3的阴极连接稳压 管VD4的阴极，稳压管VD4的阳极连接场效应管V2的源极，漏感L0的一端连接场效应管VI 的源极，漏感L0的另一端连接初级电感L2的一端，初级电感L2的另一端经由电容C9接地 且还连接次级电感L3的一端，电容CIO、电容C11分别并联于电容C9,次级电感L3的另一 端经由负载RL接地。
[0007] 优选地，电感L3的另一端经由一个电容C12连接负载。
[0008] 优选地，电容C7为电解电容。
[0009] 优选地，场效应管VI、场效应管V2均为N沟道场效应管。
[0010] 优选地，所述供电电路包括电容C1?C2、电容C4?C5、电阻R1?R2、电感L1 ;电 感L1的一端连接外部直流12V电压的正极且还连接电容C2的一端，电感L1的另一端经由 电阻R1连接MK1芯片的引脚TG且还连接电容C4的一端，电容C2的另一端、电容C4的另 一端均接地，电容C1的一端接外部直流12V电压的负极，外部直流12V电压的负极接地，电 容C1的另一端接电源地，电阻R2的一端连接MK1芯片的引脚TG，电阻R2的另一端接地，电 容C5并联电阻R2,电感L1的另一端还连接MK1芯片的引脚VDD和场效应管VI的漏极。 [0011] 本实用新型针对两级型低压无极灯激励电源的上述缺点，研发一款单级型电路结 构的24V/80W无极灯激励器：省去第一级低压直流升压电路，而利用单级低压半桥式逆变 电路中电感线圈的漏感产生谐振，通过漏感谐振技术直接进行升压，再将其产生的高频、交 流电激励无极灯管放电发光。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1为本实用新型较佳实施方式提供的直流半桥式漏感谐振无极灯激励器的电 路不意图。
【具体实施方式】
[0013] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本 实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0014] 请参阅图1，本实用新型较佳实施方式提供的直流半桥式漏感谐振无极灯激励器 包括供电电路、半桥电路、谐振网络。在本实施方式中，直流半桥式漏感谐振无极灯激励器 为直流24V/80W半桥式漏感谐振无极灯激励器。所述供电电路的一端连接外部直流12V电 压，所述供电电路的另一端连接所述半桥电路的一端，所述半桥电路的另一端连接所述谐 振网络的一端，所述谐振网络的另一端连接负载RL。
[0015] 所述半桥电路包括MK1芯片、场效应管VI?V2、电容C6?C8、电阻R3?R7、稳压 管VD1?VD4、二极管VD1。所述谐振网络包括输出变压器T1、漏感L0、电容C9?C12 ;输 出变压器T1包括位于初级侧的初级电感L2与初级电感L4以及位于次级侧的次级电感L3。 所述供电电路包括电容C1?C2、电容C4?C5、电阻R1?R2、电感L1。在本实施方式中， 电容C7为电解电容，场效应管VI、场效应管V2均为N沟道场效应管。
[0016] 电感L1的一端连接外部直流12V电压的正极且还连接电容C2的一端，电感L1的 另一端经由电阻R1连接MK1芯片的引脚TG且还连接电容C4的一端，电容C2的另一端、电 容C4的另一端均接地，电容C1的一端接外部直流12V电压的负极，外部直流12V电压的负 极接地，电容C1的另一端接电源地，电阻R2的一端连接MK1芯片的引脚TG，电阻R2的另一 端接地，电容C5并联电阻R2,电感L1的另一端还连接MK1芯片的引脚VDD和场效应管VI 的漏极。
[0017] MK1芯片的引脚PRT连接二极管D1的阴极，二极管D1的阳极经由电阻R7、电阻 R5、电容C6连接至MK1芯片的引脚SYNC，电容C7的一端连接二极管D1的阴极，电容C7的 另一端接地。电阻R6的一端连接二极管D1的阳极，电阻R6的另一端接地，初级电感L4的 一端连接于电阻R7与电阻R5之间，初级电感L4的另一端接地。MK1芯片的引脚L0经由 电阻R3连接场效应管VI的栅极，场效应管VI的漏极连接所述供电电路且还经由电容C8 连接场效应管V2的源极，场效应管VI的源极连接场效应管V2的漏极，稳压管VD1的阳极 连接场效应管VI的栅极，稳压管VD1的阴极连接稳压管VD2的阴极，稳压管VD2的阳极连 接场效应管VI的源极。MK1芯片的引脚H0经由电阻R4连接场效应管V2的栅极，场效应管 V2的源极接地，稳压管VD3的阳极连接场效应管V2的栅极，稳压管VD3的阴极连接稳压管 VD4的阴极，稳压管VD4的阳极连接场效应管V2的源极。漏感L0的一端连接场效应管VI 的源极，漏感L0的另一端连接初级电感L2的一端，初级电感L2的另一端经由电容C9接地 且还连接次级电感L3的一端，电容C10、电容C11分别并联于电容C9,次级电感L3的另一 端经由负载RL接地。优选地，电感L3的另一端经由一个电容C12连接负载。
[0018] 综上所述，外部直流24V电压通过电感LI、电容C2、电容C4分别加到MK1芯片的 第5脚（即引脚VDD)和场效应管VI的漏极，向MK1芯片和由场效应管VI、V2组成的半桥 电路供电。MK1芯片内部振荡器产生的250KC方波脉冲通过第6、7脚（即引脚L0、H0)分 别输出至电阻R3、电阻R4再分别加到场效应管V1、V2的栅极，在方波脉冲的驱动下场效应 管VI的源极和场效应管V2的漏极轮流向输出变压器T1的初级电感L2、电容C9、电容C10、 电容C11充、放电。输出变压器T1的漏感L0的初级电感L2与电容C9、电容CIO、电容C11 产生谐振网络，在250KC频率上产生谐振，通过变压器耦合在次级电感L3两端产生的高频 交流电压最终通过电容C12输出至负载RL。
[0019] 该发明的核心部分是半桥式漏感谐振电路中的漏感变压器即输出变压器T1。由于 半桥电路是低压直流24V电压供电，输出变压器T1的初级匝数不可能太多，初级电感L2的 电感量也就不会太大，因此单靠初级电感L2的电感量和电容C9、电容C10、电容C11组成的 谐振网络，无法在250KC频率上产生谐振。如果将输出变压器T1设计成漏感变压器，输出 变压器的漏感L0加上初级电感L2,它们的叠加电感量和电容C9、电容C10、电容C11组成 的谐振网络，就可以在250KC频率上产生谐振完成能量耦合。
[0020] 综上所述，采用单级型电路结构制造24V/80W低压半桥式漏感谐振无极灯激励 器，替代传统的两级变换方式的无极灯激励器，会产生以下有益效果：1.简化了电路、提高 了电压转换效率。由于电路结构由两级变成一级，省去了第一级低压直流升压电路，从而使 得电路得到简化，同时也降低了电路损耗，提高了电压转换效率。2.降低了成本。简化电路 以后节省了大量的元器件，从而使得产品制造成本大幅降低。3.提高了可靠性。产品的电 路结构越复杂，其可靠性越低，而采用低压半桥式漏感谐振技术设计的的无极灯激励电源， 由于电路结构极为简单，因而比两极型24V/80W无极灯激励电源的可靠性得到了很大的提 高。采用单级型电路结构的设计方案，和性价比均得到大幅提升。
[0021] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种直流半桥式漏感谐振无极灯激励器，其特征在于：其包括供电电路、半桥电路、 谐振网络；其中，所述供电电路的一端连接外部直流12V电压，所述供电电路的另一端连接 所述半桥电路的一端，所述半桥电路的另一端连接所述谐振网络的一端，所述谐振网络的 另一端连接负载RL ;所述谐振网络包括输出变压器T1、漏感L0、电容C9?C12 ;输出变压器 T1包括位于初级侧的初级电感L2与初级电感L4以及位于次级侧的次级电感L3 ;漏感L0 的一端连接所述谐振网络，漏感L0的另一端连接初级电感L2的一端，初级电感L2的另一 端经由电容C9接地且还连接次级电感L3的一端，电容CIO、电容C11分别并联于电容C9， 次级电感L3的另一端经由负载RL接地，电感L4的一端连接所述谐振网络，电感L4的另一 端接地。
2. 如权利要求1所述的直流半桥式漏感谐振无极灯激励器，其特征在于：所述半桥电 路包括MK1芯片、场效应管VI?V2、电容C6?C8、电阻R3?R7、稳压管VD1?VD4、二极 管VD1 ;其中，MK1芯片的引脚TG、VDD均连接所述供电电路，MK1芯片的引脚PRT连接二极 管D1的阴极，二极管D1的阳极经由电阻R7、电阻R5、电容C6连接至MK1芯片的引脚SYNC， 电容C7的一端连接二极管D1的阴极，电容C7的另一端接地，电阻R6的一端连接二极管D1 的阳极，电阻R6的另一端接地，初级电感L4的一端连接于电阻R7与电阻R5之间，初级电感 L4的另一端接地，MK1芯片的引脚L0经由电阻R3连接场效应管VI的栅极，场效应管VI的 漏极连接所述供电电路且还经由电容C8连接场效应管V2的源极，场效应管VI的源极连接 场效应管V2的漏极，稳压管VD1的阳极连接场效应管VI的栅极，稳压管VD1的阴极连接稳 压管VD2的阴极，稳压管VD2的阳极连接场效应管VI的源极，MK1芯片的引脚H0经由电阻 R4连接场效应管V2的栅极，场效应管V2的源极接地，稳压管VD3的阳极连接场效应管V2 的栅极，稳压管VD3的阴极连接稳压管VD4的阴极，稳压管VD4的阳极连接场效应管V2的 源极，漏感L0的一端连接场效应管VI的源极，漏感L0的另一端连接初级电感L2的一端， 初级电感L2的另一端经由电容C9接地且还连接次级电感L3的一端，电容C10、电容C11分 别并联于电容C9，次级电感L3的另一端经由负载RL接地。
3. 如权利要求2所述的直流半桥式漏感谐振无极灯激励器，其特征在于：电感L3的另 一端经由一个电容C12连接负载。
4. 如权利要求2所述的直流半桥式漏感谐振无极灯激励器，其特征在于：电容C7为电 解电容。
5. 如权利要求2所述的直流半桥式漏感谐振无极灯激励器，其特征在于：场效应管VI、 场效应管V2均为N沟道场效应管。
6. 如权利要求2所述的直流半桥式漏感谐振无极灯激励器，其特征在于：所述供电电 路包括电容C1?C2、电容C4?C5、电阻R1?R2、电感L1 ;电感L1的一端连接外部直流 12V电压的正极且还连接电容C2的一端，电感L1的另一端经由电阻R1连接MK1芯片的引 脚TG且还连接电容C4的一端，电容C2的另一端、电容C4的另一端均接地，电容C1的一端 接外部直流12V电压的负极，外部直流12V电压的负极接地，电容C1的另一端接电源地，电 阻R2的一端连接MK1芯片的引脚TG，电阻R2的另一端接地，电容C5并联电阻R2,电感L1 的另一端还连接MK1芯片的引脚VDD和场效应管VI的漏极。
【文档编号】H02M7/537GK203851056SQ201420262146
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】霍建文, 夏济 申请人:上海常惠照明科技有限公司