专利名称：应用于太阳能照明系统的hid灯电子镇流器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及镇流器技术领域，尤其涉及一种应用于太阳能照明系统的HID灯 电子镇流器。
技术背景现在越来越多的HID灯(High intensity Discharge，高压气体放电灯)应用于太 阳能照明系统，如低压钠灯、高压钠灯、陶瓷金卤灯、石英金卤灯。在太阳能照明系统中，一 般都是输出低压直流电为HID灯供电，所以HID灯通常需要配备电子镇流器，由电子镇流器 驱动HID灯。现有的HID灯电子镇流器，除了包括常用的稳压电路、PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)控制芯片、频率调整电路、输出电路、谐振电路以外，还设置有 用于驱动HID灯的驱动电路，其驱动电路大多是采用两级电路来驱动HID灯，第一级是DC/ DC转换电路、第二级是DC/AC转换电路，首先由DC/DC转换电路将低压直流电升压，再由 DC/AC转换电路降压驱动HID灯；还有的HID灯电子镇流器的驱动电路，是通过DC/AC转换 开关电源将低压直流电转换为220V的交流电，再由市电镇流器驱动HID灯，这样驱动电路 的电路级数更多。在镇流器中，电路的级数越多，电源的转换效率就越低、电路结构越复杂、 生产成本越高，因此，上述的HID灯电子镇流器不仅转换效率低，而且，电路结构复杂、生产 成本高
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种电路结构简单、电源的转 换效率高的应用于太阳能照明系统的HID灯电子镇流器。本实用新型的目的通过以下技术措施实现一种应用于太阳能照明系统的HID灯电子镇流器，它包括有稳压电路、PWM控制芯 片U2、频率调整电路、输出电路、谐振电路，用于连接太阳能照明系统的电源正极输入端、电 源负极输入端，用于连接HID灯的第一输出端、第二输出端，还包括用于驱动HID灯的推挽 电路，推挽电路连接在PWM控制芯片U2与输出电路之间；所述推挽电路包括有电阻R7、R8，二极管D4、D5，场效应管Ql、Q2，变压器Tl的初 级Tl_l ；R7的一端与PWM控制芯片U2的第一互补输出端、D4的负极连接，R7另一端与D4 的正极、Q2的第1脚连接，Q2的第2脚与Tl_l的第3脚连接，R8的一端与PWM控制芯片U2 的第二互补输出端、D5的负极连接，R8另一端与D5的正极、Ql的第1脚连接，Ql的第2脚 与Tl_l的第1脚连接，Tl_l的第2脚与电源正极输入端连接，Ql的第3脚、Q2的第3脚均 与电源负极输入端连接。所述PWM控制芯片U2的型号为SG3525。所述稳压电路包括有电容C3、稳压芯片Ul，Ul的输入端与电源正极输入端连接， C3的正极与Ul的输出端、PWM控制芯片U2的第15脚连接，C3的负极与Ul的接地端、电源负极输入端连接；其中，稳压芯片Ul的型号为7815。所述频率调整电路包括有电阻R3、R4，电容C4、C10 ；ClO-端与PWM控制芯片U2的 第5脚连接，R3 一端与PWM控制芯片U2的第6脚连接，R3另一端与R4 —端、C4的正极连 接，C4的负极、R4另一端、ClO另一端均与电源负极输入端连接。所述输出电路包括有电容C7、变压器Tl的次级T1_2，C7 —端与Tl_2的第4脚连 接，C7另一端与谐振电路的输入端连接，Tl_2的第5脚与第二输出端连接。所述谐振电路为LC串联谐振电路，其包括有电容C8、变压器Τ2的初级T2_l，T2_l 的第1脚为谐振电路的输入端，T2_l的第2脚与第一输出端、C8 一端连接，C8另一端与第
二输出端连接。进一步包括欠压保护电路，欠压保护电路包括有电阻Rl、R2，Rl 一端与电源正极 输入端连接，Rl另一端与PWM控制芯片U2的第1脚、R2 —端连接，R2另一端与电源负极输 入端连接。进一步包括开路保护电路，开路保护电路包括有电阻R9，电容C9，二极管Dl、D3， 稳压二极管D2，可控硅Q3，变压器Τ2的次级Τ2_2 ；Q3的第1脚与PWM控制芯片U2的第16 脚连接，Q3的第2脚与PWM控制芯片U2的第10脚、R9 —端连接，Q3的第3脚与D3的负 极连接，D3的正极与D2的正极连接，D2的负极与C9的正极、Dl的负极连接，Dl的正极与 Τ2_2的第3脚连接，Τ2_2的第4脚、R9另一端、C9的负极均与电源负极输入端连接。进一步包括偏置电压电路，偏置电压电路包括有电阻R6，电容C5、C6 ；R6—端与稳 压芯片Ul的输出端连接、C6 —端连接，R6另一端与PWM控制芯片U2的第13脚、C5 —端连 接，C5另一端、C6另一端均与电源负极输入端连接。所述电源正极输入端与推挽电路的变压器Tl的初级Tl_l的第2脚之间设置有保 险丝Fl和滤波电路；滤波电路包括有电容C1、C2，电感Ll ；Fl 一端与电源正极输入端连接， Fl另一端与Cl的正极、Ll 一端连接，Ll另一端与Tl_l的第2脚、C2 —端连接，Cl的负极、 C2另一端均与电源负极输入端连接；其中，推挽电路3的推挽频率大于或等于200ΚΗΖ。本实用新型有益效果在于本实用新型包括有稳压电路、PWM控制芯片U2、频率调整电路、输出电路、谐振电 路，用于连接太阳能照明系统的电源正极输入端、电源负极输入端，用于连接HID灯的第一 输出端、第二输出端，还包括用于驱动HID灯的推挽电路，推挽电路连接在PWM控制芯片U2 与输出电路之间；在工作时，本实用新型可通过推挽电路来驱动HID灯，即本实用新型只采 用了一级电路作为驱动电路，因此，本实用新型的电路结构简单，使得整个电子镇流器的电 源的转换效率高、生产成本低。
图1是本实用新型的电路原理图图1中包括1——稳压电路 2——频率调整电路3——推挽电路 4——滤波电路具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明，如图1所示，本实用新型提供的一 种应用于太阳能照明系统的HID灯电子镇流器包括有稳压电路1、PWM控制芯片U2、频率 调整电路2、输出电路、谐振电路，用于连接太阳能照明系统的电源正极输入端(+IN)、电 源负极输入端(-IN)，例如太阳能照明系统输出为24V的低压直流电，则电源正极输入端 与电源负极输入端之间的电压为24V;用于连接HID灯的第一输出端(0UT1)、第二输出端 (0UT2)，即HID灯连接在第一输出端与第二输出端之间；还包括用于驱动HID灯的推挽电路 3，推挽电路3连接在PWM控制芯片U2与输出电路之间；其中，电源负极输入端(-IN)接地;推挽电路3包括有电阻R7、R8，二极管D4、D5，场效应管Ql、Q2，变压器Tl的初级 Tl_l ；R7的一端与PWM控制芯片U2的第一互补输出端(outputA，即PWM控制芯片U2的第 11脚)、D4的负极连接，R7另一端与D4的正极、Q2的第1脚连接，Q2的第2脚与Tl_l的 第3脚连接，R8的一端与PWM控制芯片U2的第二互补输出端(outputB，即PWM控制芯片 U2的第14脚)、D5的负极连接，R8另一端与D5的正极、Ql的第1脚连接，Ql的第2脚与 Tl_l的第1脚连接，Tl_l的第2脚与电源正极输入端连接，Ql的第3脚、Q2的第3脚均与 电源负极输入端连接，其中，PWM控制芯片U2的型号为SG3525。稳压电路1包括有电容C3、稳压芯片U1，U1的输入端(Vin)与电源正极输入端连 接，C3的正极与Ul的输出端(Vout)、PWM控制芯片U2的第15脚连接，C3的负极与Ul的 接地端(GND)、电源负极输入端连接，其中，稳压芯片Ul的型号为7815。频率调整电路2包括有电阻R3、R4，电容C4、ClO ；ClO 一端与PWM控制芯片U2的 第5脚连接，R3 一端与PWM控制芯片U2的第6脚连接，R3另一端与R4 —端、C4的正极连 接，C4的负极、R4另一端、ClO另一端均与电源负极输入端连接；其中，C4为软启动电容，R5 为死区调整电阻；R5 —端与PWM控制芯片U2的第7脚连接，R5另一端与PWM控制芯片U2 的第5脚、ClO —端连接；在本实施例中，ClO为561的电容，R3为2. 4K的电阻，R4为2. 4K的 电阻，使得本实用新型的工作频率为200KHZ ；其中，电阻单位为欧姆，电容单位为法拉，频率 单位为赫兹，上述的参数值仅供参考，在具体实施本技术方案时，可根据实际环境进行修改。输出电路包括有电容C7、变压器Tl的次级Tl_2，其中，C7为隔直电容，C7—端 与Tl_2的第4脚连接，C7另一端与谐振电路的输入端连接，Tl_2的第5脚与第二输出端 (0UT2)连接。谐振电路为LC串联谐振电路，其包括有电容C8、变压器Τ2的初级T2_l，T2_l的 第1脚为谐振电路的输入端，T2_l的第2脚与第一输出端(OUTl)、C8 —端连接，C8另一端 与第二输出端(0UT2)连接，在本实施例中，谐振电路的谐振频率为230KHz，即LC串联谐振 电路在谐振频率为230KHz处产生谐振高压驱动点亮HID灯。本实用新型进一步包括欠压保护电路，欠压保护电路包括有电阻Rl、R2，Rl 一端 与电源正极输入端连接，Rl另一端与PWM控制芯片U2的第1脚、R2 —端连接，PWM控制芯 片U2的第2脚与PWM控制芯片U2的第16脚连接，R2另一端与电源负极输入端连接；其中， R1、R2组成分压电路，将分压电压输入至U2的第1脚，然后跟与基准电源脚(Vref，即U2的 第16脚)相连的U2的第2脚比较，根据比较结果进行欠压保护动作。本实用新型进一步包括开路保护电路，开路保护电路包括有电阻R9，电容C9，二 极管D1、D3，稳压二极管D2，可控硅Q3，变压器T2的次级T2_2 ；Q3的第1脚与PWM控制芯片U2的第16脚连接，Q3的第2脚与PWM控制芯片U2的第10脚、R9 —端连接，Q3的第3 脚与D3的负极连接，D3的正极与D2的正极连接，D2的负极与C9的正极、Dl的负极连接， Dl的正极与T2_2的第3脚连接，Τ2_2的第4脚、R9另一端、C9的负极均与电源负极输入 端连接；当灯头接触不良或HID灯已损坏不能点亮的情况时，变压器Τ2的初级T2_l产生电 压最高，变压器Τ2的次级Τ2_2电压同时也升高，当高于D2的击穿电压时，就会触发Q3可 控硅，使得PWM控制芯片U2的第10脚输出高电平，且PWM控制芯片U2控制推挽电路3停 止工作，进入保护状态。本实用新型进一步包括偏置电压电路，偏置电压电路包括有电阻R6，电容C5、C6 ； R6 一端与稳压芯片Ul的输出端连接、C6 一端连接，R6另一端与PWM控制芯片U2的第13 脚、C5 —端连接，C5另一端、C6另一端均与电源负极输入端连接。电源正极输入端与推挽电路3的变压器Tl的初级Tl_l的第2脚之间设置有保险 丝Fl和滤波电路4 ；滤波电路4包括有电容Cl、C2，电感Ll ；Fl 一端与电源正极输入端连 接，Fl另一端与Cl的正极、Ll 一端连接，Ll另一端与Tl_l的第2脚、C2 一端连接，Cl的 负极、C2另一端均与电源负极输入端连接；其中，推挽电路的推挽频率大于或等于200ΚΗΖ。本实用新型的工作原理当电源正极输入端和电源负极输入端输入低压直流电时，PWM控制芯片U2通过软 启动电容C4控制推挽电路3的推挽频率由300ΚΗζ扫描到200ΚΗζ，当扫描到230ΚΗζ时，谐 振电路产生谐振高压驱动点亮HID灯，HID灯点亮后，谐振电路的谐振条件破坏，不产生高 压，稳定在200ΚΗζ工作。由于本实用新型只采用了推挽电路3的一级电路作为驱动电路，所以，本实用新 型的电路结构简单，使得整个电子镇流器的电源的转换效率高、生产成本低；由于本实用新 型的工作频率接近LC串联谐振频率，且属于高频，使得输出波形接近正弦波，波峰系数小， 可提高HID灯的光效，也符合HID灯工作时波峰系数要小于1. 72的标准。最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实 用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普 通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本 实用新型技术方案的实质和范围。
权利要求一种应用于太阳能照明系统的HID灯电子镇流器，它包括有稳压电路、PWM控制芯片U2、频率调整电路、输出电路、谐振电路，用于连接太阳能照明系统的电源正极输入端、电源负极输入端，用于连接HID灯的第一输出端、第二输出端，其特征在于还包括用于驱动HID灯的推挽电路，推挽电路连接在PWM控制芯片U2与输出电路之间；所述推挽电路包括有电阻R7、R8，二极管D4、D5，场效应管Q1、Q2，变压器T1的初级T1_1；R7的一端与PWM控制芯片U2的第一互补输出端、D4的负极连接，R7另一端与D4的正极、Q2的第1脚连接，Q2的第2脚与T1_1的第3脚连接，R8的一端与PWM控制芯片U2的第二互补输出端、D5的负极连接，R8另一端与D5的正极、Q1的第1脚连接，Q1的第2脚与T1_1的第1脚连接，T1_1的第2脚与电源正极输入端连接，Q1的第3脚、Q2的第3脚均与电源负极输入端连接。
2.根据权利要求1所述的应用于太阳能照明系统的HID灯电子镇流器，其特征在于 所述PWM控制芯片U2的型号为SG3525。
3.根据权利要求2所述的应用于太阳能照明系统的HID灯电子镇流器，其特征在于 所述稳压电路包括有电容C3、稳压芯片Ul，Ul的输入端与电源正极输入端连接，C3的正极 与Ul的输出端、PWM控制芯片U2的第15脚连接，C3的负极与Ul的接地端、电源负极输入 端连接；其中，稳压芯片Ul的型号为7815。
4.根据权利要求2所述的应用于太阳能照明系统的HID灯电子镇流器，其特征在于 所述频率调整电路包括有电阻R3、R4，电容C4、ClO ；ClO 一端与PWM控制芯片U2的第5脚 连接，R3 一端与PWM控制芯片U2的第6脚连接，R3另一端与R4 —端、C4的正极连接，C4 的负极、R4另一端、ClO另一端均与电源负极输入端连接。
5.根据权利要求2所述的应用于太阳能照明系统的HID灯电子镇流器，其特征在于 所述输出电路包括有电容C7、变压器Tl的次级Tl_2，C7 一端与Tl_2的第4脚连接，C7另 一端与谐振电路的输入端连接，Tl_2的第5脚与第二输出端连接。
6.根据权利要求5所述的应用于太阳能照明系统的HID灯电子镇流器，其特征在于 所述谐振电路为LC串联谐振电路，其包括有电容C8、变压器Τ2的初级Τ2_1，Τ2_1的第1脚 为谐振电路的输入端，T2_l的第2脚与第一输出端、C8 一端连接，C8另一端与第二输出端 连接。
7.根据权利要求2所述的应用于太阳能照明系统的HID灯电子镇流器，其特征在于 进一步包括欠压保护电路，欠压保护电路包括有电阻Rl、R2，Rl 一端与电源正极输入端连 接，Rl另一端与PWM控制芯片U2的第1脚、R2 —端连接，R2另一端与电源负极输入端连接。
8.根据权利要求7所述的应用于太阳能照明系统的HID灯电子镇流器，其特征在于 进一步包括开路保护电路，开路保护电路包括有电阻R9，电容C9，二极管Dl、D3，稳压二极 管D2，可控硅Q3，变压器Τ2的次级Τ2_2 ；Q3的第1脚与PWM控制芯片U2的第16脚连接， Q3的第2脚与PWM控制芯片U2的第10脚、R9 —端连接，Q3的第3脚与D3的负极连接，D3 的正极与D2的正极连接，D2的负极与C9的正极、Dl的负极连接，Dl的正极与Τ2_2的第3 脚连接，Τ2_2的第4脚、R9另一端、C9的负极均与电源负极输入端连接。
9.根据权利要求3所述的应用于太阳能照明系统的HID灯电子镇流器，其特征在于 进一步包括偏置电压电路，偏置电压电路包括有电阻R6，电容C5、C6 ；R6—端与稳压芯片Ul的输出端连接、C6 一端连接，R6另一端与PWM控制芯片U2的第13脚、C5 一端连接，C5另 一端、C6另一端均与电源负极输入端连接。
10.根据权利要求1 9任意一项所述的应用于太阳能照明系统的HID灯电子镇流器， 其特征在于所述电源正极输入端与推挽电路的变压器Tl的初级Tl_l的第2脚之间设置 有保险丝Fl和滤波电路；滤波电路包括有电容Cl、C2，电感Ll ；Fl 一端与电源正极输入端 连接，Fl另一端与Cl的正极、Ll 一端连接，Ll另一端与Tl_l的第2脚、C2 —端连接，Cl的 负极、C2另一端均与电源负极输入端连接；其中，推挽电路的推挽频率大于或等于200ΚΗΖ。专利摘要本实用新型涉及镇流器技术领域，尤其涉及一种应用于太阳能照明系统的HID灯电子镇流器，其包括有稳压电路、PWM控制芯片U2、频率调整电路、输出电路、谐振电路，用于连接太阳能照明系统的电源正极输入端、电源负极输入端，用于连接HID灯的第一输出端、第二输出端，还包括用于驱动HID灯的推挽电路，推挽电路连接在PWM控制芯片U2与输出电路之间；在工作时，本实用新型可通过推挽电路来驱动HID灯，即本实用新型只采用了一级电路作为驱动电路，因此，本实用新型的电路结构简单，使得整个电子镇流器的电源的转换效率高、生产成本低。
文档编号H05B41/28GK201682677SQ20102018754
公开日2010年12月22日 申请日期2010年4月30日 优先权日2010年4月30日
发明者金生 申请人:东莞市里奥电子实业有限公司