专利名称：一种金卤灯电子镇流器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电源技术领域，具体涉及ー种金卤灯电子镇流器。
背景技术：
照明在当今社会已作为衡量ー个国家社会现代化文明的重要标志之一，也是人类社会能持续发展的关键所在。近年来，随着绿色照明的深入推广及电池技术的飞速发展，由蓄电池供电的照明设施已逐步从单纯的景观照明向主照明普及。目前作为蓄电池供电的照明设施的配套光源主要有普通白炽灯泡、发光二极管(Light Emitting Diode, LED)灯、节能突光灯及高压气体放电(High intensity Discharge, HID)灯。但前几种配套光源在使用上都存在着局限性，如白炽灯泡耗能较大，LED光源的 价格较高，节能荧光灯由于其特定的放电特性，灯管寿命非常有限等，而HID灯中的高压钠灯虽然光效很高，显色较差只适合于路灯照明。作为HID电灯中的一种高效光源，金属卤化物灯(Metal Halide Lamp，MHL)，简称金卤灯，由于光效高、显色好、寿命长、色温漂移小、节能等特点，成为绿色照明工程的首选产品。从金卤灯的启动特性表现为从点火到稳态的时间里，阻抗是ー个动态变化的过程，因此要求镇流器在金卤灯启动的不同阶段提供合适的电流和电压，保证金卤灯可靠启动和进入稳态。
发明内容为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种金卤灯电子镇流器，用于为小功率的金卤灯提供低电压直流驱动点火，以保证小功率金卤灯可靠启动和进入稳态。为实现上述目的，本实用新型的技术方案为一种金卤灯电子镇流器，应用于通过低压直流电源点亮金卤灯，其特征在于，包括滤波电路、反激变换电路、控制器、辅助供电电路、全桥逆变电路、全桥逆变电路驱动和高压点火电路，其中所述滤波电路输入端与低压直流输入电源连接，所述滤波电路的输出端与反激变换电路连接；所述反激变换电路的输出端与所述辅助供电电路连接和所述全桥逆变电路；所述控制器与所述反激变换电路连接；所述辅助供电电路的输出与全桥逆变电路连接；所述全桥逆变电路驱动与所述全桥逆变电路连接；所述全桥逆变电路的输出连接高压点火电路；所述高压点火电路与金卤灯并接，用于点亮所述金卤灯。进ー步地，所述反激变换电路进一歩包括反激变压器，与所述反激变压器的原边电感串联的第一开关管，与所述反激变压器的副边电感串联的输出整流ニ极管，和与所述副边电感并联的输出电容。进ー步地，所述金卤灯电子镇流器进ー步包括箝位电路，所述箝位电路包括第一电阻，与所述第一电阻并联的第一电容，与所述第一电阻和所述第一电容串联的第一ニ极管，所述箝位电路与所述原边电感并联设置。进ー步地，所述全桥逆变电路包括第二开关管、第三开关管、第四开关管和第五开关管，所述第二开关管与所述第三开关管串联，所述第四开关管与所述第五开关管串联，所述第二开关管与所述第三开关管的串联支路与所述第四开关管与所述第五开关管的串联支路并联。进ー步地，所述辅助供电电路包括瞬变电压抑制ニ极管、第二电阻和第二电容，所述瞬变电压抑制ニ极管与第二电阻一端串接，所述第二电阻另一端与所述第二电容串接。进ー步地，所述高压点火电路采用高频谐振点火方式。通过采用以上技术方案，本实用新型的有益效果是(I)通过采用单端反激式变换电路工作在断续工作模式下，大大降低了传导EMI噪声比，通过调节占空比，可以快速实现精密恒功率控制；(2)高压点火电路通过采用谐振点火方式，大幅提高 了谐振电压，点火脉冲是高频持续脉冲，能提供给灯充足的能量，采用这种方式解决了开关频率与谐振频率相差较大吋，产生的电压不足以使灯启动的问题。
图I是本实用新型实施例金卤灯电子镇流器的结构框图；图2是本实用新型实施例金卤灯电子镇流器的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图对本实用新型实施方式进行具体说明。參见图I，本实用新型实施例的金卤灯电子镇流器100包括滤波电路101、反激变换电路102、控制器103、辅助供电电路104、全桥逆变电路105、全桥逆变电路驱动106和高压点火电路107，其中滤波电路101输入端与低压直流输入电源Vs连接，滤波电路101的输出端与反激变换电路102连接；反激变换电路102的输出端与辅助供电电路104和全桥逆变电路105连接；控制器103与反激变换电路102连接；辅助供电电路104的输出与全桥逆变电路105连接；全桥逆变电路驱动106与全桥逆变电路105连接；全桥逆变电路105的输出连接高压点火电路107 ;高压点火电路107与金卤灯200并接，用于点亮金卤灯200。通过以上电路连接组成的金卤灯电子镇流器，其工作过程如下低压直流输入电源Vs经滤波电路101滤波后，通过控制器103控制反激变换电路102进行升压，升压后的电压输出给辅助供电电路104和全桥逆变电路105提供输入电压，通过全桥逆变电路驱动106控制全桥逆变电路105产生脉冲电压信号，产生的脉冲电压信号再经高压点火电路107进行谐振点火，产生瞬时高压，使得金#灯200点亮，在点火完成后，辅助供电电路104提供瞬时电流以使金卤灯200完成点亮启动后的接续，进入正常工作阶段。具体的一应用实例中，电路原理图參见图2，反激变换电路102进ー步一反激变压器，与反激变压器的原边电感Lp串联的第一开关管Q，与反激变压器的副边电感Ls串联的输出整流ニ极管D1，与副边电感和输出整理ニ极管Dl组成的串联支路并联的输出电容Cl，当第一开关管Q开通时，变压器原边电感Lp电流线性上升，将能量以磁能的形式存储于变压器中，副边整流ニ极管Dl反偏截止，输出电容Cl给负载供电。当第一开关管Q关断吋，副边整流ニ极管Dl导通，变压器中的能量传送到副边，给输出电容Cl充电并向负载提供能量。反激变换电路102通过控制器103控制第一开关管Q的导通和关断工作在断续工作模式，通过工作在断续工作模式DCM，在DCM模式下，导通期间存储在初级绕组中的能量，在下ー个周期开始前完全传递到次级和负载上，在次级电流回零时刻和下ー个周期的开始之间存在一个死区时间。通过控制第一开关管工作在DCM工作模式，大大降低了传导EMI噪声比，通过调节第一开关管占空比，可以快速实现精密恒功率控制。本实施例中控制器103采用电流型脉宽控制芯片UC2843和单片机PIC16F716混合控制，实现金卤灯的平滑启动、精密恒功率控制以及电子镇流器保护功能的控制策略和方法。 进ー步地，所述金卤灯电子镇流器进ー步包括箝位电路，所述箝位电路包括第一电阻R，与所述第一电阻R并联的第一电容C，与所述第一电阻R和所述第一电容C串联的第一二极管D，所述箝位电路与所述反激变压器的原边电感Lp并联设置。箝位电路用来吸收变压器漏感的能量，用于当原边开关管关断，存储在变压器漏感中的能量在第一开关管Ql的漏极D和源极S极两端产生很高的电压尖刺，如果不采取措施，容易导致开关管损坏。进ー步地，所述全桥逆变电路包括第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4和第五开关管Q5，所述第二开关管Q2与所述第三开关管Q 3串联，所述第四开关管Q4与所述第五开关管Q5串联，所述第二开关管Q2与所述第三开关管Q3的串联支路与所述第四开关管Q4与所述第五开关管Q5的串联支路并联。本实施例中采用IR公司推出的IRS2453D作为逆变器电路驱动，其产生驱动脉冲分别控制两对开关管，其中Q2、Q4同相，Q3、Q5同相。该电路虽然较为复杂，所用功率器件多，驱动复杂，成本较高，但电路工作在低频状态，可以有效的避免声共振现象，并且电磁兼容性好。进ー步地，所述辅助供电电路104包括瞬变电压抑制ニ极管TVS、第二电阻R5和第二电容C2，所述瞬变电压抑制ニ极管TVS与第二电阻一端串接R5，所述第二电阻R5另ー端与所述第二电容C2串接。在点火时母线电压达到380V左右，第二电容C2充电，当灯点亮后，母线电压降为20V左右，这时第二电容C2对金卤灯200提供辅助电流，当电容电压降到TVS管箝位电压后不再工作。电容只在灯点亮后一瞬间给灯提供电流，可以有效延长第ニ电容的使用寿命。采用辅助供电电路可保证保证灯在启动时有良好的接替阶段、提高点火成功率。高压点火电路采用谐振点火方式，谐振电路点火方式的主要是基于LC谐振理论，它们的启动原理是利用LC谐振产生的高压启动金卤灯，井利用金卤灯启动前后阻抗特性的变化使谐振电路自然失谐达到稳定的工作状态。谐振方式产生的高电压的宽度要远大于脉冲方式产生的高电压的宽度，所以谐振电压并不需要很高就可以提供足够的能量使灯点燃。一般在荧光灯等低压气体放电灯和小功率HID灯中使用较多。根据基本电路结构可以分为串联谐振电路、并联谐振电路、串并联谐振电路。以上对本实用新型所提供的一种金卤灯电子镇流器进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
权利要求1.一种金卤灯电子镇流器，应用于通过低压直流电源点亮金卤灯，其特征在于，包括滤波电路、反激变换电路、控制器、辅助供电电路、全桥逆变电路、全桥逆变电路驱动和高压点火电路，其中所述滤波电路输入端与低压直流输入电源连接，所述滤波电路的输出端与反激变换电路连接；所述反激变换电路的输出端与所述辅助供电电路和所述全桥逆变电路连接；所述控制器与所述反激变换电路连接；所述辅助供电电路的输出端与全桥逆变电路连接；所述全桥逆变电路驱动与所述全桥逆变电路连接；所述全桥逆变电路的输出连接高压点火电路；所述高压点火电路与金卤灯并接，用于点亮所述金卤灯。
2.根据权利要求I所述的金卤灯电子镇流器，其特征在于，所述反激变换电路进一步包括反激变压器，与所述反激变压器的原边电感串联的第一开关管，与所述反激变压器的副边电感串联的输出整流二极管，和与所述副边电感并联的输出电容。
3.根据权利要求2所述的金卤灯电子镇流器，其特征在于，所述金卤灯电子镇流器进一步包括箝位电路， 所述箝位电路包括第一电阻，与所述第一电阻并联的第一电容，与所述第一电阻和所述第一电容串联的第一二极管，所述箝位电路与所述原边电感并联设置。
4.根据权利要求I或3所述的金卤灯电子镇流器，其特征在于，所述全桥逆变电路包括第二开关管、第三开关管、第四开关管和第五开关管，所述第二开关管与所述第三开关管串联，所述第四开关管与所述第五开关管串联，所述第二开关管与所述第三开关管的串联支路与所述第四开关管与所述第五开关管的串联支路并联。
5.根据权利要求4所述的金卤灯电子镇流器，其特征在于，所述辅助供电电路包括瞬变电压抑制二极管、第二电阻和第二电容，所述瞬变电压抑制二极管与第二电阻一端串接，所述第二电阻另一端与所述第二电容串接。
6.根据权利要求I所述的金卤灯电子镇流器，其特征在于，所述高压点火电路采用高频谐振点火方式。
专利摘要本实用新型公开了一种金卤灯电子镇流器，包括滤波电路、反激变换电路、控制器、辅助供电电路、全桥逆变电路、全桥逆变电路驱动和高压点火电路，其中所述滤波电路输入端与低压直流输入电源连接，所述滤波电路的输出端与反激变换电路连接；所述反激变换电路的输出端与所述辅助供电电路连接和所述全桥逆变电路；所述控制器与所述反激变换电路连接；所述辅助供电电路的输出与全桥逆变电路连接；所述全桥逆变电路驱动与所述全桥逆变电路连接；所述全桥逆变电路的输出连接高压点火电路；所述高压点火电路与金卤灯并接，用于点亮所述金卤灯。本实用新型的金卤灯电子镇流器可用于为小功率的金卤灯提供低电压直流驱动点火，保证金卤灯可靠启动和进入稳态。
文档编号H05B41/282GK202444684SQ20122000731
公开日2012年9月19日 申请日期2012年1月5日 优先权日2012年1月5日
发明者吴建锋 申请人:吴建锋