无极灯镇流器的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种无极灯镇流器，包括：EMI滤波电路，接收交流输入信号；整流器，与EMI滤波电路的输出端相连；PFC电路，与整流器的输出端相连；半桥逆变电路，与PFC电路的输出端相连；输出级电路，与半桥逆变电路的输出端相连；半桥驱动电路，与半桥逆变电路相连；变压器隔离电路，将接收到的调光直流输入信号转化为隔离的调光直流输出信号；单片机控制电路，与变压隔离电路和半桥逆变电路相连，根据所调光直流输出信号产生占空比可变的PWM方波信号，该PWM方波信号用于控制半桥逆变电路和半桥驱动电路工作或关断。本发明能够有效保护人体安全、保护镇流器，而且使得调光过程中无极灯管无噪音频闪。
【专利说明】无极灯镇流器
【技术领域】
[0001]本发明涉及无极灯镇流器技术，尤其涉及一种集正常点灯与调光于一体的无极灯镇流器。
【背景技术】
[0002]无极灯作为一种长寿命、免维护、高光效及高显色性的照明产品，已经被国内及国际市场广泛接受，无极灯产品在工厂车间照明、道路隧道照明及投光泛光照明工程中均有着显著效果。
[0003]无极灯通过高频磁芯发射射频范围的电磁波耦合激发灯管内的放电物质(如汞原子)，进而汞原子发射出的紫外线(例如253.7nm的紫外线)可有效激发三基色或其他光谱组分的光线进行照明。由于无极灯本身没有电极，因而可保证其在长期(例如5年或更长时间)使用情况下，仍然具备稳定、无需替换等特点。
[0004]无极灯通常使用无极灯镇流器来驱动，现有技术中，通常采用PWM方波控制驱动芯片震荡三角波端的方式来对无极灯进行调光，但是该方式存在安全隐患。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种无极灯镇流器，采用单片机控制电路进行调光控制，调光直流输入信号与镇流器控制电路安全隔离，能够有效保护人体安全、保护镇流器。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供了一种无极灯镇流器，包括:
[0007]EMI滤波电路，接收交流输入信号；
[0008]整流器，与所述EMI滤波电路的输出端相连；
[0009]PFC电路，与所述整流器的输出端相连；
[0010]半桥逆变电路，与所述PFC电路的输出端相连；
[0011]输出级电路，与所述半桥逆变电路的输出端相连；
[0012]半桥驱动电路，与所述半桥逆变电路相连；
[0013]变压器隔离电路，将接收到的调光直流输入信号转化为隔离的调光直流输出信号，该调光直流输出信号与调光直流输入信号成正比；
[0014]单片机控制电路，与所述变压隔离电路和半桥逆变电路相连，根据所述调光直流输出信号产生占空比可变的PWM方波信号，该PWM方波信号用于控制所述半桥逆变电路和半桥驱动电路工作或关断。
[0015]根据本发明的一个实施例，所述单片机控制电路包括A/D转换器，用于对所述调光直流输出信号进行采样。
[0016]根据本发明的一个实施例，所述单片机控制电路输出的PWM方波信号具有固定的频率。
[0017]根据本发明的一个实施例，所述PWM方波信号的频率为20KHz。[0018]根据本发明的一个实施例，该无极灯电子镇流器还包括:异常保护采样电路，与所述输出级电路的输出端以及所述半桥驱动电路相连。
[0019]根据本发明的一个实施例，所述单片机控制电路与半桥驱动电路共用同一个电源。
[0020]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0021]本发明实施例的无极灯镇流器采用变压器隔离电路将调光直流输入信号转化为隔离的调光直流输出信号，单片机控制电路根据该调光直流输出信号产生占空比可变的PWM方波信号，从而控制半桥逆变电路和半桥驱动电路的工作和关断，使得调光直流输入信号与镇流器控制电路安全隔离，能够有效保护人体安全，保护镇流器。
[0022]另外，调光直流输入信号与镇流器控制电路安全隔离，使得单片机电路的电源地与半桥驱动电路的电源地可以可靠地连接在一起，单片机控制电路与半桥驱动电路可共同使用一个电源，无需单独给单片机控制电路提供隔离电源。
[0023]此外，本发明实施例的单片机控制电路产生的PWM方波信号采用20KHZ频率，与传统的无极灯调光方式相比，调光过程中灯管无噪音频闪。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本发明实施例的无极灯镇流器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
[0026]参考图1，本实施例的无极灯镇流器包括:EMI滤波电路101、整流器102、PFC电路103、半桥逆变电路104、输出级电路105、异常保护采样电路106、半桥驱动电路107、单片机控制电路108以及变压器隔离电路109。其中，半桥驱动电路107可以是现有技术中各种适当结构的半桥驱动芯片。
[0027]进一步而言，电磁干扰(EMI)滤波电路101用于接收外部的交流输入信号；整流器102与EMI滤波电路101的输出端相连；功率因数校正(PFC)电路103与整流器102的输出端相连；半桥逆变电路104与PFC电路103的输出端相连；输出级电路105与半桥逆变电路104的输出端相连；半桥驱动电路107与半桥逆变电路104相连；变压器隔离电路109将接收到的调光直流输入信号转化为隔离的调光直流输出信号，该调光直流输出信号与调光直流输入信号成正比；单片机控制电路，108与变压隔离电路109和半桥逆变电路104相连，根据该调光直流输出信号产生占空比可变的PWM方波信号，该PWM方波信号用于控制半桥逆变电路104和半桥驱动电路107工作或关断；异常保护采样电路106与输出级电路105的输出端以及半桥驱动电路107相连；输出级电路105的输出端还配置为与无极灯管100相连，用于驱动无极灯管100。
[0028]其中，单片机控制电路108可以包括A/D转换器，用于对变压器隔离调光直流输出信号进行采样，采样得到的信号交由单片机进行处理，以产生PWM方波信号。作为一个非限制性的例子，该PWM方波信号的占空比与调光直流输出信号的幅度成正比。另外，PWM方波信号为高电平时，半桥逆变电路104和半桥驱动电路107工作；PWM方波信号为低电平时，半桥逆变电路104和半桥驱动电路107关断。
[0029]优选地，单片机控制电路108输出的PWM方波信号具有固定的频率。PWM方波信号的频率优选为20KHz，以避免调光过程中的噪音频闪。当然，本领域技术人员应当理解，20KHz仅为优选，还可以采用其他适当的频率。
[0030]另外，单片机控制电路108与半桥驱动电路107可以共用同一个电源，无需额外的电源。
[0031]在一个非限制性的例子，单片机控制电路108还可以输出第二路PWM方波信号，例如频率30KHz、幅度5V、占空比50%的PWM方波信号，该第二路PWM方波信号经过三极管VTl电压放大后(例如大于10V)传输至变压器隔离电路109的次级绕组输出端，该次级绕组输出端经过LC谐振选频电路产生正弦波，正弦波经过整流(例如二极管半波整流)后，产生随变压器隔离电路109的初级绕组接收到的调光直流输入信号(例如为0-10V)成正比线性的调光直流输出信号。其中，三极管VTl供电电压同半桥驱动电路107的供电电压VCC2可以为同一路，只要该供电电压VCC2固定，在0-10V范围内的调光直流输入信号输入时，变压器隔离电路109的输出电压的大小范围固定。
[0032]本实施例的无极灯镇流器的工作原理如下:当交流电源接通时，无极灯镇流器正常点灯；变压器隔离电路109接收调光直流输入信号，通过采样单片机控制电路108输出的第二路方波信号，将调光直流输入信号转化为隔离的调光直流输出信号，隔离的调光直流输出信号与调光直流输入信号的电压大小成正比关系；单片机控制电路108中的A/D转换器(ADC)通过检测变压器隔离电路109输出电压的大小，输出频率固定、占空比可变的PWM方波信号；该占空比可变的PWM方波信号为低电平时，关断半桥驱动电路107，同时关断半桥逆变电路104 ;该PWM方波信号为高电平时，半桥驱动电路107工作、半桥逆变电路104工作；通过有效控制PWM方波信号的占空比大小(即控制单片机控制电路108的ADC采样电压大小)，也即高低电平的长短，可得到想要的调光功率，输出的PWM方波信号占空比越大，功率就越大，反之功率越小。单片机控制电路108可以通过内部电路或者预设的程序控制ADC电压的大小，进而控制调光控制输入电压大小。
[0033]采用本实施例的技术方案，无极灯镇流器的调光范围可以达到30%?100%。
[0034]综上，本实施例的无极灯镇流器与传统的无极灯调光镇流器相比，采用单片机控制电路进行调光控制，并非使用PWM方波控制驱动芯片震荡三角波端，而是采用关断半桥驱动芯片和半桥逆变电路的方式来实现，调光直流输入信号与镇流器控制电路安全隔离，能够有效保护人体安全、保护镇流器；而且调光过程中无极灯管无噪音频闪。
[0035]本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
【权利要求】
1.一种无极灯镇流器，包括: EMI滤波电路，接收交流输入信号； 整流器，与所述EMI滤波电路的输出端相连； PFC电路，与所述整流器的输出端相连； 半桥逆变电路，与所述PFC电路的输出端相连； 输出级电路，与所述半桥逆变电路的输出端相连； 半桥驱动电路，与所述半桥逆变电路相连； 其特征在于，还包括: 变压器隔离电路，将接收到的调光直流输入信号转化为隔离的调光直流输出信号，该调光直流输出信号与调光直流输入信号成正比； 单片机控制电路，与所述变压隔离电路和半桥逆变电路相连，根据所述调光直流输出信号产生占空比可变的PWM方波信号，该PWM方波信号用于控制所述半桥逆变电路和半桥驱动电路工作或关断。
2.根据权利要求1所述的无极灯镇流器，其特征在于，所述单片机控制电路包括A/D转换器，用于对所述调光直流输出信号进行采样。
3.根据权利要求1所述的无极灯镇流器，其特征在于，所述单片机控制电路输出的PWM方波信号具有固定的频率。
4.根据权利要求3所述的无极灯镇流器，其特征在于，所述PWM方波信号的频率为20KHz。
5.根据权利要求1所述的无极灯镇流器，其特征在于，还包括:异常保护采样电路，与所述输出级电路的输出端以及所述半桥驱动电路相连。
6.根据权利要求1所述的无极灯镇流器，其特征在于，所述单片机控制电路与半桥驱动电路共用同一个电源。
【文档编号】H05B41/38GK103561531SQ201310597141
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2013年11月22日
【发明者】陈明刚, 陈艳 申请人:上海宏源照明电器有限公司