一种高压气体放电灯的镇流器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种高压气体放电灯的镇流器，包括双降压逆变电路，双降压逆变电路包括电感元件，两个串联的开关元件，分别与上述开关元件并联的两个二极管，上述电感元件与两个开关元件的连接点连接；过零检测电路，连接上述电感元件；上述过零检测电路包括阻性元件构成的采样电路、比较电路和开关电路，采样电路、比较电路和所述开关电路顺序连接。
【专利说明】—种高压气体放电灯的镇流器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种气体放电灯的镇流器，特别是一种高压气体放电灯的镇流器。【背景技术】
[0002]传统高压气体放电灯的电子镇流器包括三级结构:功率因数校正电路，降压电路和全桥逆变电路，这种电路结构比较复杂，成本昂贵。为了简化电路，降低成本，提出了把降压电路和逆变电路结合在一起的二级结构的镇流器，图1是二级结构的高压气体放电灯的镇流器的示意图，包括功率因数校正电路10和双降压逆变电路20。采用二级结构降低了镇流器的体积和成本，但是因为简化后的降压逆变电路共用一个电感，其零电流检测相对比较困难。
[0003]图2是高压气体放电灯镇流器的双降压逆变电路的示意图，其中L为共用的电感，VBUS为升压后的电压，Jl、J2为开关管。该电路内部含有两个降压电路，为双BUCK半桥逆变电路，电容C1、电容C3、HID、L、J1组成了第一降压电路；电容C2、C3、HID、L、J2组成了第二降压电路，双降压逆变电路由低频方波信号控制工作，即两个降压电路在低频方波信号控制交替工作。图1所示的双降压逆变电路的工作原理如下:
[0004]当输入低频方波信号为高电平时，第一降压电路工作，高频驱动信号分配给J1 ；为低频方波信号为低电平时，第二降压电路工作，高频驱动信号分配给J2。当J1闭合，J2断开时，电流流过J1、L、C3、HID、C1，对电感L进行充电；当J1断开时，J2断开时，电流流过L、C3、HID、C2、二极管D2，电感L放电。
[0005]第二降压电路工作时，当J2闭合，J1断开时，电流流过C2、HID、C3、L、J2，对电感L进行充电；当J2断开时，J1断开时电流流过(:1、!110、03、1^、二极管01，1^放电。
[0006]由于双降压逆变电路共用一个电感，两个降压电路导通和关断时流过电感的电流方向不一样，检测出其过零信号相对困难。
[0007]
【发明内容】
[0008]本实用新型的目的是解决高压气体放电灯镇流器所存在的上述问题，提供一种具有可靠的电感零电流检测电路的镇流器。
[0009]为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案。一种高压气体放电灯的镇流器，包括:双降压逆变电路，包括两个串联的开关元件，分别与所述开关元件并联的两个二极管，电感元件，所述电感元件与开关元件的连接点连接；过零检测电路，连接所述电感元件；所述过零检测电路包括阻性元件构成的采样电路、比较电路以及开关电路，所述采样电路、比较电路和开关电路顺序连接。
[0010]优选地，所述采样电路是多个电阻串联组成的电阻串联电路，所述电阻串联电路连接在所述开关元件的连接点和地之间。
[0011]优选地，上述比较电路包括两个串联的比较器，其中，一个比较器的正向输入端与另一个比较器的反向输入端连接构成比较电路的采样电压输入端。[0012]优选地，上述比较器的采样电压输入端与所述电阻串联电路中电阻的连接点连接。
[0013]优选地，上述开关电路包括两个开关元件，每个开关元件的一端分别与所述每个比较器的输出端连接。
[0014]优选地，上述镇流器电路还包括一个低频方波信号生成电路，用于产生低频方波信号，所述低频方波信号作为所述双降压逆变电路工作的控制信号和所述两个开关元件的选通信号。
[0015]本实用新型的过零检测电路通过电阻串联电路对双降压逆变电路中两个开关管的连接点的电压进行采样，来实现过零检测。不仅容易实现。而且过零检测的可靠性高，有效地减小了镇流器的噪声并降低了镇流器的能耗，使其工作更加稳定可靠。
[0016]根据以下参考附图对本实用新型的描述，本实用新型的其他目标和效用将变得显而易见，并且读者可全面了解本实用新型。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是现有高压气体放电灯镇流器的示意图；
[0018]图2是现有高压气体放电灯镇流器的双降压逆变电路示意图；
[0019]图3是根据本实用新型一个实施例的过零检测电路示意图；
[0020]图4是根据本实用新型一个实施例的过零检测电路示意图；
[0021]图5是根据本实用新型一个实施例的过零检测电路示意图。
[0022]在上述附图中，相同附图标记指示相同、相似或相应的元件或功能。
【具体实施方式】
[0023]下文将参照图式通过实施例来详细描述本实用新型的具体实施例。
[0024]图3详细的描述了本实用新型一个实施例的过零检测电路。参照图3，双降压逆变电路30包括开关元件J1、开关元件J2、电容Cl、C2和C3、二极管D1、二极管D2、电感元件L1。开关元件J1和J2串联，电容C1和C2串联，串联的J1、J2和串联的C1、C2进行并联。直流电压VBUS作为双降压逆变器的输入加在J1和J2的串联电路上。电感L1和HID灯串联，然后连接在开关元件J1和J2串联的连接点A。电容C1、电容C3、HID灯、J1和电感元件L1组成双降压逆变电路中的第一降压电路。电容C2、C3、HID、L1、J2组成了第二降压电路。
[0025]如图3所示，过零检测电路300，用于检测所述电感L1的电流过零点。过零检测电路300和电感L1相连，过零检测电路包括采样电路301、比较电路302和开关电路303，其中，采样电路301连接电感L1于A点，采样电路301、比较电路302和开关电路303顺序连接。采样电路301由两个电阻R3和R4串联组成电阻串联电路，电阻R3和R4的串联电路连接在开关元件J1和J2的连接点A和地之间，与开关元件J2和二极管D2并联。
[0026]比较电路302包括两个比较器U1和U2，其中比较器U1的反向端接参考电平Vrefl,比较器U2的正向端接参考电平Vref2。Ul的正向输入端与U2的反向输入端连接构成比较电路302的采样电压输入端In，该输入端与采样电路301中电阻串联电路中电阻R3和R4的连接点B相连。开关电路303包括开关元件J3和J4，如图3所示开关元件J3、J4分别与比较器Ul和U2的输出端连接。
[0027]参照图3，还包括一个低频方波信号生成电路304用于产生低频方波信号，低频方波信号用来控制双降压逆变电路交替工作，也同时作为开关电路302的控制信号，当低频方波信号为低电平时，J3闭合；当低频方波信号为高电平时，J4闭合。当低频方波驱动信号为高电平时，第一降压电路工作，高频驱动脉冲控制J1闭合和断开。当J1闭合和断开时，A点的电平会改变，所以取样电阻B点的电压VB也会改变。J1断开，电感L1放电，当电感L1的电流减小到零时，A点电压VA会上升，所以B电压VB也会上升，这时检测电压VB，当VB大于Vrefl，比较器Ul输出高电平，过零检测电路输出高电平过零检测信号，使J1在零电流重新导通。
[0028]当低频方波驱动信号为低电平时，第二降压电路工作，高频驱动脉冲控制J2闭合和断开。其原理和J1工作相似，当J2断开时，电感L1放电，当电感L1的电流减小到零时，A点电压VA会下降，所以电压VB小于Vref2时，比较器U2输出高电平，使J2在零电流重新导通。电阻R3和R4的阻值可以根据J1和J2的连接点A点的电压变化进行预先选择，使B点的电压VB，在第一降压电路工作时，当L1放电完成时，B点的电压大于参考电压。在第二降压电路工作时，当L1放电完成时，B点的电压小于参考电压。
[0029]如上所述，过零检测电路通过两个比较器检测采样电路中B点的电平的变化就可以得到过零信号，准确判断双降压逆变电路的电感L1的电流是否放完，即判断电感L1的电流过零点。
[0030]图4本实用新型一个实施例的过零检测电路，参照图4，VCC为芯片供电的直流电压，R3、R4、R5、R6为取样电阻，电阻R3、R4、R5和R6串联构成取样电路，Dl、D2为续流二极管，C3的作用是滤波，Cl、C2作用是将VBUS分压、隔直通交。比较电路和开关电路通过微控制器如单片机U实现，U也可以是其它内部含有比较器的集成芯片，Uc为单片机内部比较器，其中7引脚为比较器的正向输入端，6引脚为比较器的负向输入端，5引脚为比较器的输出端。Q1、Q2为场效应管或其它开关元件。
[0031]当低频方波驱动信号为高电平时，第一降压电路工作，单片机通过程序设置比较器引脚7正向输入端有效，负向端为连接到单片机内部寄存器。内部寄存器的数值为Vrefl，高频驱动脉冲控制上管Q1闭合和断开。当Q1闭合时，对L1进行充电，半桥中点A的电压VA等于VBUS (忽略Q1的导通压降)。R3、R8、R9与R10的比值设定如下，当A点电压VA等于VBUS时，保证电压VB大于Vrefl，比较器输出端5输出高电平。当Q1断开时，L1进行放电，此时A点电位与GND相同(忽略D2的导通压降)，所以电压VB小于Vrefl，比较器输出低电平。当L1放电结束时，VA点电压会上升，当电压VB上升到大于Vrefl时，比较器输出高电平，重新开通开关管Q1。
[0032]当低频方波驱动信号为低电平时，第二降压电路工作，单片机通过程序设置比较器引脚6负向输入端有效，正向端连接到单片机内部寄存器。内部寄存器的数值为Vref2，高频驱动脉冲控制上管Q2闭合和断开。当Q2闭合时，对L1进行充电，半桥中点A的电压VA电位与GND相同(忽略Q1的导通压降)，由于电压VB小于Vref2，比较器输出端5输出高电平；当Q2断开时，L1进行放电，此时A点电位与VBUS相同(忽略D1的导通压降)，由于电压VB大于Vrefl，比较器输出低电平，关断开关管Q2。当L1放电结束时，VA点电压会下降，当电压VB下降到小于Vref2时，比较器输出高电平，重新开通开关管Q2。[0033]图5是本实用新型的过零检测电路的另一实施例，原理和图4的实施例相同，开关电路303由D3、D4、D5、D6、R15、Q3构成，用于选通比较器302的输出。
[0034]上述实施例只是例示性的，并且不希望它们限制本实用新型的技术方法。虽然已参照优选实施例详细描述了本实用新型，但所属领域的技术人员将了解，可在不偏离本实用新型技术方法的精神和范畴的情况下修改或等同替换本实用新型的技术方法，这些修改和等同替换也属于本实用新型权利要求书的保护范畴。
【权利要求】
1.一种高压气体放电灯的镇流器，包括:双降压逆变电路，包括两个串联的开关元件(?11，12)，分别与所述开关元件(11，12)并联的两个二极管(01，02)，电感元件化1)，所述电感元件(L1)与所述开关元件(Jl, J2)的连接点(A)连接；过零检测电路(300)，连接所述电感元件(L1)；其特征在于，所述过零检测电路(300)包括由阻性元件构成的采样电路(301)、比较电路(302)以及开关电路(303)，所述采样电路、所述比较电路和所述开关电路顺序连接。
2.根据权利要求1所述的高压气体放电灯的镇流器，其特征在于，所述采样电路是多个电阻串联组成的电阻串联电路，所述电阻串联电路连接在所述开关元件(J1，J2)的连接点(A)和地之间。
3.根据权利要求2所述的高压气体放电灯的镇流器，其特征在于，所述比较电路(302)包括两个串联的比较器(Ul，U2 )，其中，一个比较器(U1)的正向输入端与另一个比较器(U2)的反向输入端连接构成比较电路(302)的采样电压输入端(In)。
4.根据权利要求3所述的高压气体放电灯的镇流器，其特征在于，所述比较器的采样电压输入端(In)与所述电阻串联电路中电阻的连接点(B)连接。
5.根据权利要求3 所述的高压气体放电灯的镇流器，其特征在于，所述开关电路(303)包括两个开关元件(J3，J4)，每个开关元件的一端分别与所述每个比较器(Ul，U2)的输出端连接。
6.根据权利要求5所述的高压气体放电灯的镇流器，其特征在于:还包括一个低频方波信号生成电路(304)，用于产生低频方波信号，所述低频方波信号作为所述双降压逆变电路工作的控制信号和所述两个开关元件(J3，J4)的选通信号。
【文档编号】H05B41/26GK203504862SQ201320374209
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年6月27日 优先权日:2013年6月27日
【发明者】余世伟, 李志峰 申请人:欧普照明股份有限公司