专利名称：软启动大功率直流光源的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种软启动大功率直流光源，确切说，涉及一种使用220伏市电的、输出为直流光的软启动大功率直流光源，属大功率直流光源的技术领域。
背景技术：
目前，直接使用市电的光源一般输出交流光，光强随时变化。另一种常见的光源是由电池或小功率直流电源供电的，不能提供持续大功率高亮度的照明。在需要大功率直流光源照明的场合，以上光源都不能满足需要。
发明内容
为克服现有光源不能提供持续大功率直流光照明的不足，本发明的目的是提供一种软启动大功率直流光源。该直流光源有使用220伏市电、软启动、输出大功率直流光的优点。
本发明实现上述目的所采用的技术方案是一种软启动大功率直流光源，由碘钨灯1和电源部分组成，电源部分包含桥式整流器2、π形滤波电路3和5伏低压电源6，π形滤波电路3由第一电容C1、第六电阻R6和第二电容C2组成，桥式整流器2的两个输入端与220V市电网连接，桥式整流器2的正输出端与第一电容C1的正端连接，第六电阻R6跨接在第一电容C1的正端和第二电容C2的正端之间，第一电容C1的负端与第二电容C2的负端连接，碘钨灯1跨接在第二电容C2的正端和负端之间，其特征在于，它还含有限流电阻4和延时短路电路5，限流电阻4跨接在桥式整流器2的负输出端和第一电容C1的负端之间，延时短路电路5的正电源输入端和负电源输入端分别与低压电源6的正输出端和负输出端连接，延时短路电路5的两个输出端跨接在限流电阻4的两端。
由于碘钨灯1工作时需要较大的功率，所以π形滤波电路3需采用电容量很大的滤波电容(第一电容C1和第二电容C2)。如碘钨灯1直接通过π形滤波电路3得到供电，即限流电阻4的阻值为0，那么，这样的大功率直流光源启动，即开机时，滤波电容的充电电流很大，会导致桥式整流器2因过流而烧毁。因此，大功率直流光源启动时必须采用软启动方式。在本发明的软启动大功率直流光源中，π形滤波电路3与两端跨接有延时短路电路5的限流电阻4串联。当该直流光源启动时，延时短路电路5断路，滤波电容通过限流电阻4充电，充电电流被限流电阻4限制在安全范围内；经一段延时后，延时短路电路5闭合，限流电阻4被短路，充了电的滤波电容继续充电，此时充电电流仍在安全范围内；滤波电容充电结束，碘钨灯1在桥式整流器2和π形滤波电路3的供电下，持续输出大功率直流光，与此同时，桥式整流器2不会过流，使桥式整流器2得到保护。
本发明的技术方案的进一步特征在于，延时短路电路5由第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5，继电器RLY，第一二极管D1、第二二极管D2，三极管Q1，MOS管Q，电压比较器U1，和单片机系统MCU组成，继电器RLY是单刀双掷型继电器，第一电阻R1与第二电阻R2串联后跨接在第二电容C2的正端和桥式整流器2的负输出端之间，第一电阻R1与第二电阻R2的连接点与继电器RLY的公共端com连接，栅极g、常开端no与第三电阻R3的一端连接在一起，第三电阻R3的另一端与桥式整流器2的负输出端连接，源极s、限流电阻4的一端与桥式整流器2的负输出端连接在一起，漏极d、限流电阻4的另一端与第一电容C1的负端连接在一起，电压比较器U1的正端VCC和地端GND分别与低压电源6的正端和负端连接，低压电源6的负端接地，第一二极管D1和第二二极管D2顺向串联后跨接在低压电源6的正端和正相输入端A+之间，反相输入端A-与单片机系统MCU的端口P2.2连接，继电器RLY跨接在低压电源6的正端和集电极c之间，发射极e与低压电源6的负端连接，第五电阻R5跨接在低压电源6的正端和输出端Aout之间，第四电阻R4跨接在输出端Aout和基极b之间。
本发明的软启动大功率直流光源启动，即开机后，端口P2.2输出高位信号，正相输入端A+的输入信号的电压低于反相输入端A-的输入信号的电压，输出端Aout输出低位信号，基极b电压低于0.6V，三极管Q1截止，继电器RLY不激磁，公共端com与常闭端nc接通，栅极g-源极s电压为0V，MOS管Q截止，限流电阻4与第一电容C1串联，限制第一电容C1开机充电电流至安全范围。延时几百毫秒后，延时短路电路5动作端口P2.2输出低位信号，正相输入端A+的输入信号的电压高于反相输入端A-的输入信号的电压，输出端Aout输出高位信号，基极b电压高于0.6V，三极管Q1导通，继电器RLY激磁，公共端com与常开端no接通，栅极g-源极s电压为正压，MOS管Q导通，限流电阻4被短路，部分充电的第一电容C1继续充电，直到第一电容C1充电完成，其充电电流一直在安全范围内。碘钨灯1跨接在电源部分的两端，即第二电容C2的两端，碘钨灯1因得到供电而持续输出大功率的直流光。同时，软启动电路把流过桥式整流器2的电流限制在安全范围内，从而使桥式整流器2得到保护。此外，端口P2.2输出的延时信号由单片机系统MCU产生，延时高度精密，确保延时短路电路5能可靠稳定地工作。
与背景技术相比，本发明的有益效果是，本发明的软启动电路减小了启动时第一电容C1的充电电流，流过桥式整流器2的电流随之减小，避免了大充电电流对桥式整流器2的损害；延时短路电路5的延时信号由单片机系统MCU提供，延时高度精密，确保本发明的直流光源工作稳定可靠。
图1是本发明的软启动大功率直流光源的结构框图。
图2是本发明的软启动大功率直流光源的电路图。
图3是没有限流电阻和延时短路电路的大功率直流光源启动时，第一电容C1和第二电容C2的充电电流超过安全范围的示意图。
图4是本发明的软启动大功率直流光源启动时，第一电容C1和第二电容C2的充电电流在安全范围内的示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
图2中，虚线框内是限流电阻4和延时短路电路5。MOS管Q的源极s和漏极d是延时短路电路5的两个输出端，跨接在限流电阻4的两端。其他电路连接，在“发明内容”中已有详细描述，这里就不多赘述。
实施例本实施例的电路如图2所示。现罗列本实施例所采用的元器件型号或参数如下碘钨灯1500瓦碘钨灯桥式整流器2其型号为KBPC3510第一电阻R1150千欧姆，1/4瓦第二电阻R210千欧姆，1/4瓦第三电阻R31兆欧姆，1/4瓦第四电阻R4240欧姆，1/4瓦第五电阻R53千欧姆，1/4瓦第六电阻R610欧姆陶瓷电阻，300瓦限流电阻4 30欧姆陶瓷电阻，20瓦MOS管Q 其型号为MTY30N60E继电器RLY DC5V，单刀双掷型继电器单片机系统MCU 其型号为AT89C51第一电容C1100微法电解电容，耐压400伏第二电容C21000微法电解电容，耐压400伏第一二极管D1其型号为1N4148
第二二极管D2其型号为1N4148电压比较器U1其型号为LM393三极管Q1其型号为9013在本实施例中，开机经过200毫秒的延时再将限流电阻短路，收到减小充电电流的效果。见图4。
权利要求
1.一种软启动大功率直流光源，由碘钨灯(1)和电源部分组成，电源部分包含桥式整流器(2)、π形滤波电路(3)和5伏低压电源(6)，π形滤波电路(3)由第一电容(C1)、第六电阻(R6)和第二电容(C2)组成，桥式整流器(2)的两个输入端与220V市电网连接，桥式整流器(2)的正输出端与第一电容(C1)的正端连接，第六电阻(R6)跨接在第一电容(C1)的正端和第二电容(C2)的正端之间，第一电容(C1)的负端与第二电容(C2)的负端连接，碘钨灯(1)跨接在第二电容(C2)的正端和负端之间，其特征在于，它还含有限流电阻(4)和延时短路电路(5)，限流电阻(4)跨接在桥式整流器(2)的负输出端和第一电容(C1)的负端之间，延时短路电路(5)的正电源输入端和负电源输入端分别与低压电源(6)的正输出端和负输出端连接，延时短路电路(5)的两个输出端跨接在限流电阻(4)的两端。
2.根据权利要求1所述的软启动大功率直流光源，其特征在于，延时短路电路(5)由第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)，继电器(RLY)，第一二极管(D1)、第二二极管(D2)，三极管(Q1)，MOS管(Q)，电压比较器(U1)，和单片机系统(MCU)组成，继电器(RLY)是单刀双掷型继电器，第一电阻(R1)与第二电阻(R2)串联后跨接在第二电容(C2)的正端和桥式整流器(2)的负输出端之间，第一电阻(R1)与第二电阻(R2)的连接点与继电器(RLY)的公共端(com)连接，栅极(g)、常开端(no)与第三电阻(R3)的一端连接在一起，第三电阻(R3)的另一端与桥式整流器(2)的负输出端连接，源极(s)、限流电阻(4)的一端与桥式整流器(2)的负输出端连接在一起，漏极(d)、限流电阻(4)的另一端与第一电容(C1)的负端连接在一起，电压比较器(U1)的正端(VCC)和地端(GND)分别与低压电源(6)的正端和负端连接，低压电源(6)的负端接地，第一二极管(D1)和第二二极管(D2)顺向串联后跨接在低压电源(6)的正端和正相输入端(A+)之间，反相输入端(A-)与单片机系统(MCU)的端口(P2.2)连接，继电器(RLY)跨接在低压电源(6)的正端和集电极(c)之间，发射极(e)与低压电源(6)的负端连接，第五电阻(R5)跨接在低压电源(6)的正端和输出端(Aout)之间，第四电阻(R4)跨接在输出端(Aout)和基极(b)之间。
3.根据权利要求1或2所述的软启动大功率直流光源，其特征在于，其所采用的元器件型号或参数罗列如下碘钨灯1 500瓦碘钨灯桥式整流器2 其型号为KBPC3510第一电阻R1150千欧姆，1/4瓦第二电阻R210千欧姆，1/4瓦第三电阻R31兆欧姆，1/4瓦第四电阻R4240欧姆，1/4瓦第五电阻R53千欧姆，1/4瓦第六电阻R610欧姆陶瓷电阻，300瓦限流电阻430欧姆陶瓷电阻，20瓦MOS管Q 其型号为MTY30N60E继电器RLY DC5V，单刀双掷型继电器单片机系统MCU 其型号为AT89C51第一电容C1100微法电解电容，耐压400伏第二电容C21000微法电解电容，耐压400伏第一二极管D1其型号为1N4148第二二极管D2其型号为1N4148电压比较器U1其型号为LM393三极管Q1其型号为9013。
4.根据权利要求1，2或3所述的软启动大功率直流光源，其特征在于，延时短路电路5的延时时间为200毫秒。
全文摘要
一种软启动大功率直流光源，由碘钨灯(1)和电源部分组成，电源部分包含桥式整流器(2)、π形滤波电路(3)和5伏低压电源(6)，π形滤波电路(3)由第一电容(C
文档编号H05B41/26GK1722928SQ20051002658
公开日2006年1月18日 申请日期2005年6月9日 优先权日2005年6月9日
发明者吴洪, 丁良恩, 丁晶新 申请人:华东师范大学