专利名称：半桥式逆变电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电路控制领域，更具体地说，涉及一种可降低晶体管承受电压的半桥式逆变电路。
背景技术：
现有应用在电子整流器中的逆变电路，由电容、电感以及灯丝组成LC网络发生串联谐振(如图1所示)，在这种电路结构中，每一个开关晶体管所承受的电压为交流电源电压有效值(如220V)的1.41倍，这样造成晶体管承受电压大，晶体管寿命短，半桥式逆变电路的整体效率低下。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的半桥式逆变电路晶体管承受电压大，晶体管的寿命缩短，半桥式逆变电路的整体效率低下的缺陷，提供一种可降低晶体管承受电压、提高晶体管寿命和半桥式逆变电路的整体效率的半桥式逆变电路。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种半桥式逆变电路，包括用于输入直流驱动电压的输入单元、用于在灯丝两端产生振荡高压脉冲的振荡单元、以及用于启动所述振荡单元的启动单元；所述振荡单元包括第一振荡回路以及第二振荡回路；其中所述第二振荡回路由电容C5的一端、灯丝FL1、电容C3、第一开关装置、电感Tla、 灯丝FL2 —端依次串联构成，所述电容C5的另一端与所述灯丝FL2的另一端连接，所述第一开关装置为开关晶体管VT1，所述开关晶体管VTl的集电极与所述电容C3连接，所述开关晶体管VTl的发射极与所述电感Tla的第一端连接，所述开关晶体管VTl的基极与所述电感Tla的第一端连接。在本实用新型所述的半桥式逆变电路中，所述第一振荡回路由电容C3—端、灯丝 FL1、电容C5、灯丝FL2、电感Tla、第二开关装置依次串联构成，所述电容C3另一端与所述输入单元的正极连接，所述第二开关装置为开关晶体管VT2，所述开关晶体管VT2的集电极与所述电感Tla的第一端连接，所述开关晶体管VT2的发射极与所述输入单元的负极连接，所述开关晶体管VT2的基极与所述启动单元连接。在本实用新型所述的半桥式逆变电路中，所述振荡单元还包括电感Tlb和电感 Tlc，所述电感Tlb设置在所述开关晶体管VTl的基极与所述电感Tla的第一端之间，所述电感Tlb的第二端与所述电感Tla的第一端连接，所述电感Tlb的第一端与所述开关晶体管VTl的基极连接，所述电感Tlc的第二端与所述开关晶体管VT2的基极连接，所述电感 Tlc的第一端与所述输入单元的负极连接；所述电感Tla的第一端、所述电感Tlb的第一端以及所述电感Tlc的第一端为同名端。在本实用新型所述的半桥式逆变电路中，所述启动单元包括电容C2、电阻R1、双向二极管VD2以及二极管VD1，所述电容C2分别与所述输入单元的负极、所述双向二极管 VD2的一端连接，所述双向二极管VD2的另一端与所述开关晶体管VT2的基极直接连接，所述电阻Rl分别与所述输入单元的正极、所述二极管VDl的阳极连接，所述二极管VDl的阴极与所述开关晶体管VT2的集电极连接，同时所述电容C2与所述双向二极管VD2的连接部与所述二极管VDl的阳极连接。在本实用新型所述的半桥式逆变电路中，所述振荡单元还包括电感Li，所述电感 Ll两端分别与所述电感Tla的第二端和所述灯丝FL2连接。在本实用新型所述的半桥式逆变电路中，所述输入单元还包括整流滤波子单元。本实用新型还构造一种半桥式逆变电路，包括用于输入直流驱动电压的输入单元、用于在灯丝两端产生振荡高压脉冲的振荡单元、以及用于启动所述振荡单元的启动单元；所述振荡单元包括第一振荡回路以及第二振荡回路；其中所述第二振荡回路由电容C5 的一端、灯丝FL1、电容C3、第一开关装置、电感Tla、灯丝FL2 —端依次串联构成，所述电容 C5的另一端与所述灯丝FL2的另一端连接，所述第一开关装置为开关晶体管VT1，所述开关晶体管VTl的集电极与所述电容C3连接，所述开关晶体管VTl的发射极与所述电感Tla的第一端连接；所述第一振荡回路由电容C3 —端、灯丝FLl、电容C5、灯丝FL2、电感Tla、第二开关装置依次串联构成，所述电容C3另一端与所述输入单元的正极连接，所述第二开关装置为开关晶体管VT2，所述开关晶体管VT2的集电极与所述电感Tla的第一端连接，所述开关晶体管VT2的发射极与所述输入单元的负极连接；所述振荡单元还包括电感Tlb和电感Tlc，所述电感Tlb的第二端与所述电感Tla 的第一端连接，所述电感Tlb的第一端与所述开关晶体管VTl的基极连接，所述电感Tlc的第二端与所述开关晶体管VT2的基极连接，所述电感Tlc的第一端与所述输入单元的负极连接；所述电感Tla的第一端、所述电感Tlb的第一端以及所述电感Tlc的第一端为同名端；所述启动单元包括电容C2、电阻R1、双向二极管VD2以及二极管VD1，所述电容C2 分别与所述输入单元的负极、所述双向二极管VD2的一端连接，所述双向二极管VD2的另一端与所述开关晶体管VT2的基极直接连接，所述电阻Rl分别与所述输入单元的正极、所述二极管VDl的阳极连接，所述二极管VDl的阴极与所述开关晶体管VT2的集电极连接，同时所述电容C2与所述双向二极管VD2的连接部与所述二极管VDl的阳极连接；所述振荡单元还包括电感Li，所述电感Ll两端分别与所述电感Tla的第二端和所述灯丝FL2连接。实施本实用新型的半桥式逆变电路，具有以下有益效果可降低晶体管承受电压、 提高晶体管寿命和半桥式逆变电路的整体效率，避免现有的半桥式逆变电路晶体管承受电压大，晶体管的寿命缩短，半桥式逆变电路的整体效率低下的缺陷。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中图1是现有技术的半桥式逆变电路的具体电路图；图2是本实用新型的半桥式逆变电路的第一优选实施例的结构示意图；图3是本实用新型的半桥式逆变电路的第二优选实施例的结构示意图；图4是本实用新型的半桥式逆变电路的优选实施例的具体电路图。
具体实施方式
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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。原有的半桥式逆变电路如图1所示，电阻R1、电容C2及双向二极管VD2构成半桥逆变器的启动单元2。开关晶体管VT1、开关晶体管VT2、电容C3、电容C4及互感装置Tl构成振荡电路。同时开关晶体管VT1、开关晶体管VT2兼作功率开关，开关晶体管VTl和开关晶体管VT2为桥路的有源侧，电容C3、电容C4是无源支路，电感Li、电容C5及灯丝FL组成电压谐振网络。工作原理为在给电子镇流器加市电后，整流滤波后，得到约300V的直流电压。电流流经电阻Rl对启动电容C2充电，当电容C2两端电压升高到双向二极管VD2的转折电压值后，双向二极管VD2击穿；电容C2则通过开关晶体管VT2的基极-发射极放电，第一振荡回路导通。在第一振荡回路导通期间半桥上的电流路径为+VDC-电容C3-灯丝FLl-电容C5-灯丝FL2-电感Ll-电感Tla-开关晶体管VT2-地。电流随开关晶体管VT2导通程度的变化而变化，同时，流过电感Tla的电流在互感装置Tl的电感Tlb和电感Tlc两端产生感应电势，电感Tlc上的感应电势使得开关晶体管VT2基极的电位进一步升高，开关晶体管VT2集电极的电流进一步增大，这个正反馈过程，使开关晶体管VT2迅速进入饱和导通状态。开关晶体管VT2导通后，电容C2将通过二极管VDl和开关晶体管VT2放电，电感Tic、 电感Tlb的感应电势逐渐减小至零。开关晶体管VT2基极电位呈下降趋势，开关晶体管VT2 集电极的电流开始减小，开关晶体管VT2基极电位下降，电感Tla中的感应电势将阻止开关晶体管VT2集电极的电流减小，在互感装置Tl的电感Tlb和电感Tlc两端产生感应电势，开关晶体管VTl基极电位升高，使得开关晶体管VT2迅速由饱和变到截止，而开关晶体管VTl 则由截止跃变到导通，第二振荡回路导通。在第二振荡回路导通期间半桥上的电流路径为 +Vdc-开关晶体管VTl-电感Tla-电感Ll-灯丝FL2-电容C5-灯丝FLl-电容C4-地。与开关晶体管VT2情况相同，反馈又使得开关晶体管VTl迅速退出饱和变为截止状态，开关晶体管VT2由截止跃变为饱和导通状态。如此周而复始，开关晶体管VTl和开关晶体管V12轮流导通，流过电容C5的电流方向不断改变。由电容C5、电感Ll及灯丝FL组成的LC网络发生串联谐振。电容C5两端产生高压脉冲，施加到灯管上，使灯点燃。在这种电路结构中，每一个开关晶体管所承受的电压为交流电源电压有效值(如220V)的1.41倍，这样造成晶体管承受电压大，晶体管寿命短，半桥式逆变电路的整体效率低下。在图2、4所示的本实用新型的半桥式逆变电路的优选实施例的示意图中，所述半桥式逆变电路包括输入单元1、振荡单元3以及启动单元2，输入单元1用于输入直流驱动电压，振荡单元3用于在灯丝两端产生振荡高压脉冲，启动单元2用于启动所述振荡单元3， 振荡单元3包括第一振荡回路以及第二振荡回路，所述第一振荡回路由电容C3 —端、灯丝 FL1、电容C5、灯丝FL2、电感Tla、第二开关装置依次串联构成，所述电容C3另一端与所述输入单元1的正极连接，所述第二开关装置为开关晶体管VT2，所述开关晶体管VT2的集电极与所述电感Tla的第一端连接，所述开关晶体管VT2的发射极与所述输入单元1的负极连接，所述开关晶体管VT2的基极与所述启动单元2连接。所述第二振荡回路由电容C5的一端、灯丝FL1、电容C3、第一开关装置、电感Tla、灯丝FL2 —端依次串联构成，所述电容C5 的另一端与所述灯丝FL2的另一端连接，所述第一开关装置为开关晶体管VT1，所述开关晶体管VTl的集电极与所述电容C3连接，所述开关晶体管VTl的发射极与所述电感Tla的第一端连接，所述开关晶体管VTl的基极与所述电感Tla的第一端连接。所述振荡单元3还包括电感Tlb和电感Tlc，所述电感Tlb设置在所述开关晶体管VTl的基极与所述电感Tla 的第一端之间，所述电感Tlb的第二端与所述电感Tla的第一端连接，所述电感Tlb的第一端与所述开关晶体管VTl的基极连接，所述电感Tlc的第二端与所述开关晶体管VT2的基极连接，所述电感Tlc的第一端与所述输入单元1的负极连接；所述电感Tla的第一端、所述电感Tlb的第一端以及所述电感Tlc的第一端为同名端。所述启动单元2包括电容C2、 电阻R1、双向二极管VD2以及二极管VD1，所述电容C2分别与所述输入单元1的负极、所述双向二极管VD2的一端连接，所述双向二极管VD2的另一端与所述开关晶体管VT2的基极直接连接，所述电阻Rl分别与所述输入单元1的正极、所述二极管VDl的阳极连接，所述二极管VDl的阴极与所述开关晶体管VT2的集电极连接，同时所述电容C2与所述双向二极管 VD2的连接部与所述二极管VDl的阳极连接。本实用新型的半桥式逆变电路与现有技术的半桥式逆变电路相比，在桥路的无源侧除去了连接灯丝Fll和地的电容C4，去除该电容C4后，电流流经电阻Rl对启动电容C2 充电，当电容C2两端电压升高到双向二极管VD2的转折电压值后，双向二极管VD2击穿； 电容C2则通过开关晶体管VT2的基极-发射极放电，第一振荡回路导通。在第一振荡回路导通期间半桥上的电流路径为+VDC_电容C3-灯丝FLl-电容C5-灯丝FL2-电感Ll-电感 Tla-开关晶体管VT2-地，这时电流给电容C5充电，由于反馈造成开关晶体管VT2截止而开关二极管VTl导通时，第二振荡回路导通，在第二振荡回路导通期间半桥上的电流路径为 电容C5-灯丝FLl-电容C3-开关晶体管VTl-电感Tla-电感Ll-灯丝FL2-电容C5。该电流流向即为电容C5放电回路。借助于互感装置Tl的电感Tla的正反馈，使开关晶体管 VTl、开关晶体管VT2交替导通，约在0. 3秒内引起电感Li、电容C3和电容C5组成的LC串联电路发生谐振，在C5两端产生一个600V 1.2KV的高压脉冲，将灯点火引燃。由于第一振荡回路时电流给电容C5充电，第二振荡回路时电容C5放电，这时电感Ll和电容C3的电抗不为零，所以开关晶体管VTl和开关晶体管VT2的电压由灯管FL、电感Li、电容C3共同分担，降低了加在开关晶体管上的电压。在本实用新型的这种电路结构中，每一个开关晶体管所承受的电压降低，提高了晶体管寿命和半桥式逆变电路的整体效率。在图3、4所示的本实用新型的半桥式逆变电路的优选实施例的示意图中，振荡单元3还包括电感Li，所述电感Ll两端分别与所述电感Tla的第二端和所述灯丝FL2连接。 所述输入单元1还包括整流滤波子单元11。电感Ll在灯管点亮时可以起到很好的限流作用。整流滤波子单元11将220V的交流市电转换为约300V的直流电。以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.一种半桥式逆变电路，包括 用于输入直流驱动电压的输入单元(1)、用于在灯丝两端产生振荡高压脉冲的振荡单元(3)、以及用于启动所述振荡单元(3)的启动单元(2)； 所述振荡单元(3)包括第一振荡回路以及第二振荡回路； 其特征在于，所述第二振荡回路由电容C5的一端、灯丝FL1、电容C3、第一开关装置、电感Tla、灯丝 FL2 一端依次串联构成，所述电容C5的另一端与所述灯丝FL2的另一端连接，所述第一开关装置为开关晶体管VT1，所述开关晶体管VTl的集电极与所述电容C3连接，所述开关晶体管VTl的发射极与所述电感Tla的第一端连接，所述开关晶体管VTl的基极与所述电感 Tla的第一端连接。
2.根据权利要求1所述的半桥式逆变电路，其特征在于，所述第一振荡回路由电容C3 一端、灯丝FLl、电容C5、灯丝FL2、电感Tla、第二开关装置依次串联构成，所述电容C3另一端与所述输入单元(1)的正极连接，所述第二开关装置为开关晶体管VT2，所述开关晶体管 VT2的集电极与所述电感Tla的第一端连接，所述开关晶体管VT2的发射极与所述输入单元 (1)的负极连接，所述开关晶体管VT2的基极与所述启动单元(2)连接。
3.根据权利要求2所述的半桥式逆变电路，其特征在于，所述振荡单元(3)还包括电感Tlb和电感Tlc，所述电感Tlb设置在所述开关晶体管VTl的基极与所述电感Tla的第一端之间，所述电感Tlb的第二端与所述电感Tla的第一端连接，所述电感Tlb的第一端与所述开关晶体管VTl的基极连接，所述电感Tlc的第二端与所述开关晶体管VT2的基极连接，所述电感Tlc的第一端与所述输入单元(1)的负极连接；所述电感Tla的第一端、所述电感Tlb的第一端以及所述电感Tlc的第一端为同名端。
4.根据权利要求2所述的半桥式逆变电路，其特征在于，所述启动单元(2)包括电容 C2、电阻R1、双向二极管VD2以及二极管VD1，所述电容C2分别与所述输入单元(1)的负极、 所述双向二极管VD2的一端连接，所述双向二极管VD2的另一端与所述开关晶体管VT2的基极直接连接，所述电阻Rl分别与所述输入单元(1)的正极、所述二极管VDl的阳极连接， 所述二极管VDl的阴极与所述开关晶体管VT2的集电极连接，同时所述电容C2与所述双向二极管VD2的连接部与所述二极管VDl的阳极连接。
5.根据权利要求1所述的半桥式逆变电路，其特征在于，所述振荡单元(3)还包括电感 Li，所述电感Ll两端分别与所述电感Tla的第二端和所述灯丝FL2连接。
6.根据权利要求1所述的半桥式逆变电路，其特征在于，所述输入单元(1)还包括整流滤波子单元(11)。
7.一种半桥式逆变电路，包括 用于输入直流驱动电压的输入单元(1)、用于在灯丝两端产生振荡高压脉冲的振荡单元(3)、以及用于启动所述振荡单元(3)的启动单元(2)； 所述振荡单元(3)包括第一振荡回路以及第二振荡回路； 其特征在于，所述第二振荡回路由电容C5的一端、灯丝FL1、电容C3、第一开关装置、电感Tla、灯丝FL2 —端依次串联构成，所述电容C5的另一端与所述灯丝FL2的另一端连接，所述第一开关装置为开关晶体管VT1，所述开关晶体管VTl的集电极与所述电容C3连接，所述开关晶体管 VTl的发射极与所述电感Tla的第一端连接；所述第一振荡回路由电容C3 —端、灯丝FLl、电容C5、灯丝FL2、电感Tla、第二开关装置依次串联构成，所述电容C3另一端与所述输入单元(1)的正极连接，所述第二开关装置为开关晶体管VT2，所述开关晶体管VT2的集电极与所述电感Tla的第一端连接，所述开关晶体管VT2的发射极与所述输入单元(1)的负极连接；所述振荡单元⑶还包括电感Tlb和电感Tlc，所述电感Tlb的第二端与所述电感Tla 的第一端连接，所述电感Tlb的第一端与所述开关晶体管VTl的基极连接，所述电感Tlc的第二端与所述开关晶体管VT2的基极连接，所述电感Tlc的第一端与所述输入单元(1)的负极连接；所述电感Tla的第一端、所述电感Tlb的第一端以及所述电感Tlc的第一端为同名端；所述启动单元(2)包括电容C2、电阻R1、双向二极管VD2以及二极管VD1，所述电容C2 分别与所述输入单元(1)的负极、所述双向二极管VD2的一端连接，所述双向二极管VD2的另一端与所述开关晶体管VT2的基极直接连接，所述电阻Rl分别与所述输入单元(1)的正极、所述二极管VDl的阳极连接，所述二极管VDl的阴极与所述开关晶体管VT2的集电极连接，同时所述电容C2与所述双向二极管VD2的连接部与所述二极管VDl的阳极连接；所述振荡单元(3)还包括电感Li，所述电感Ll两端分别与所述电感Tla的第二端和所述灯丝FL2连接。
专利摘要本实用新型涉及一种半桥式逆变电路，包括输入直流驱动电压的输入单元、在灯丝两端产生振荡高压脉冲的振荡单元以及启动所述振荡单元的启动单元；所述振荡单元包括第一振荡回路以及第二振荡回路；其中所述第二振荡回路由电容C5的一端、灯丝FL1、电容C3、第一开关装置、电感T1a、灯丝FL2一端依次串联构成，所述电容C5的另一端与所述灯丝FL2的另一端连接，所述第一开关装置为开关晶体管VT1，开关晶体管VT1的集电极与所述电容C3连接，开关晶体管VT1的发射极与所述电感T1a的第一端连接，开关晶体管VT1的基极与所述电感T1a的第一端连接。本实用新型可降低晶体管承受电压、提高晶体管寿命和半桥式逆变电路的整体效率。
文档编号H05B41/282GK201947520SQ20112005826
公开日2011年8月24日 申请日期2011年3月8日 优先权日2011年3月8日
发明者周明杰, 谢万源 申请人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司