无源自激荡自谐振可重启防短路点火电路的制作方法

本发明涉及无极灯点火电路领域，详细地讲是一种无源自激荡自谐振可重启防短路点火电路。

背景技术：

众所周知，无极灯由于具有发光强度高、光效高、显色性好、寿命长等优点而被广泛应用。而且无极灯镇流器有高达98%的转换效率以及0.99的pf值而被广泛应用。然而，与低气压放电灯如荧光灯或led灯相比，无极灯由于其自身结构的特点导致点亮比较困难，为了点亮无极灯需要进行高压点火，即需要点火电路连续输出2kvac左右具有一定幅值的点火脉冲或谐振电压。过高的点火电压大大影响了整灯以及镇流器的寿命。

为了控制点火电路输出如上所述的点火脉冲来点燃无极灯，无极灯的镇流器结构非常复杂，需要采用特定的驱动芯片（ic），这导致镇流器的成本增加。而且在恶劣环境条件下，无极灯会出现点火困难，此时镇流器内的元器件就要长时间经受2kv高压，极易造成镇流器损坏。而且由于镇流器一般与灯管为一体，更换镇流器的原材料成本以及人工成本也非常高。图1为常规无极灯镇流器逆变电路的基本结构的框图，是共制共用的；如图1所示，普通工频电压（例如市电220v交流电）经整流、滤波以及功率因数校正处理之后，获得直流电压，该直流电压被输入到半桥逆变电路。然后，在单片机控制芯片或驱动芯片的控制下，逆变电路先提供一个高于灯管工作频率的一个点火频率，l1、c2谐振产生2kv左右的高压，击穿无极灯内部的惰性气体，然后再恢复正常的工作频率。在这个过程中，2kv高压对元器件的电压应力会减少器件的寿命，另一方面，如果长时间高压，由l1、c2、q1、q3组成的谐振腔会进入容性区，则会导致q2、q3共同导通，发生短路，造成元器件损坏。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种无源自激荡自谐振可重启防短路点火电路，避免了原始的半桥电路共同导通短路损坏电路的可能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无源自激荡自谐振可重启防短路点火电路，其特征在于，包括电子延时开关s1、整流桥d1、电阻r1、三极管q1、变压器t1、二极管d3、电阻r2、r3、可控硅q4、电容c1、变压器t2、电阻r6、运放比较器ic1、电阻r7、r8、电容c3以及无极灯镇流器逆变电路，所述整流桥d1第3脚通过电子延时开关s1与市电l端相连，整流桥d1第1脚与市电n端相连，整流桥d1输出正极2脚与三极管q1的发射极相连，整流桥d1输出负极4脚与变压器t1的2脚以及电路的回路地位置连接，变压器t1的抽头3脚与电阻r1串联后连接到三极管q1的基极，变压器t1的1脚与三极管q1集电极连接，变压器t1的副边绕组4脚连接二极管d3的阳极，二极管d3的阴极与电阻r2的一端、可控硅q4阳极以及电容c1相连，电阻r2、r3的串联中点与可控硅q4控制极相连，电阻r3的另外一端与变压器t1的5脚、可控硅q4的阴极、变压器t2的2脚相连，变压器t2的1脚与电容c1的另外一端相连，变压器t2的副边3脚及4脚与无极灯的点火线圈相连，电阻r6的一端与无极灯镇流器逆变电路mos管q3的源极以及运放比较器ic1的2脚相连，电阻r6的另外一端与电路的回路地、运放比较器ic1的4脚、电阻r8的一端、电容c3的一端相连，运放比较器ic1的1脚与电子延时开关s1相连，运放比较器ic1的3脚与电阻r7、r8的串联中点相连，电阻r7的另一端与运放比较器ic1的8脚、电容c3以及无极灯镇流器逆变电路中驱动供电电压vcc相连。

本发明的有益效果是，完美解决了工作电路的元器件承受点火时期的高压应力，工作电路仅承受230khz,400v左右电压即可。外部点火模块为单管lc谐振，避免了传统桥式电路进入容性工作区，两管共通后短路造成元器件的损坏。由于减少了原始电路的点火电路，原始电路即可采用定频工作方式，减少了电路结构，大大增加了电路的稳定性。因为辅助点火电路功率小，可以分别安装，如灯具由于时间过长产生损坏，可以单独更换辅助点火电路，具有更换方便，更换部件少，节省材料成本和人工成本的优势。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是背景技术无极灯镇流器逆变电路的电路原理图。

图2是本发明的电路原理图。

具体实施方式

在图2中，本发明包括电子延时开关s1、整流桥d1、驱动电阻r1、自激振荡三极管q1、反激变压器t1、整流二极管d3、分压电阻r2、r3、谐振可控硅q4、谐振电容c1、谐振升压变压器t2、检测电阻r6、运放比较器ic1、分压电阻r7、r8、去耦电容c3以及无极灯镇流器逆变电路，无极灯镇流器逆变电路是公知公用的电路结构。所述整流桥d1第3脚通过电子延时开关s1与市电l端相连，整流桥d1第1脚与市电n端相连，整流桥d1输出正极2脚与三极管q1的发射极相连，整流桥d1输出负极4脚与变压器t1的2脚以及电路的回路地位置连接，变压器t1的抽头3脚与电阻r1串联后连接到三极管q1的基极，变压器t1的1脚与三极管q1集电极连接，变压器t1的副边绕组4脚连接二极管d3的阳极，二极管d3的阴极与电阻r2的一端、可控硅q4阳极以及电容c1相连，电阻r2、r3的串联中点与可控硅q4控制极相连，电阻r3的另外一端与变压器t1的5脚、可控硅q4的阴极、变压器t2的2脚相连，变压器t2的1脚与电容c1的另外一端相连，变压器t2的副边3脚及4脚与无极灯的点火线圈相连，电阻r6的一端与无极灯镇流器逆变电路mos管q3的源极以及运放比较器ic1的2脚相连，电阻r6的另外一端与电路的回路地、运放比较器ic1的4脚、电阻r8的一端、电容c3的一端相连，运放比较器ic1的1脚与电子延时开关s1相连，运放比较器ic1的3脚与电阻r7、r8的串联中点相连，电阻r7的另一端与运放比较器ic1的8脚、电容c3以及无极灯镇流器逆变电路中驱动供电电压vcc相连。运放比较器芯片ic1为ap4310，自激荡三极管q1为3ax31，整流二极管d3为1n4007，反激变压器t1、谐振升压变压器t2为ee16型变压器。

本发明当接上电的一瞬间，由于原镇流器逆变电路是定频电路，其工作频率小于l1、c2所构成的谐振网络，其两端电压维持在固定的工作电压范围内。因此无法激活无极灯内汞离子，所以灯阻值很大，流过r6检测电阻电流很小，电子延时开关s1闭合导通状态，点火电路开始工作。电子延时开关s1同电灯开关同时导通，默认30秒延迟后或得到ic反馈信号后断开。

电子延时开关s1接通后，因自激荡三极管q1为pnp三极管，初始状态导通，因此变压器t1的原边绕组通过三极管q1有电流通过，三极管q1的基极通过驱动电阻r1激活，三极管q1截止，变压器t1原边电流同时截止。如此反复，完成自激荡启动。

变压器t1为反激变压器，副边耦合电压通过原边产生的自激荡方波后，耦合出相应电压，电压通过整流二极管d3后为谐振电容c1充电，当电压达到一定值后，通过所述分压电阻r2、r3，为谐振可控硅q4的控制极供开启电压，当可控硅q4导通后，电容c2通过可控硅q4与所述谐振升压变压器t2的原边绕组构成了回路；电容c2持续放电，电阻r2、r3两端电压降低，当电压低于可控硅q4控制端的启动电压后，可控硅q4截止，电容c2继续通过变压器t1、二极管d3充电。当可控硅q4的开关频率达到电容c2与谐振升压变压器t2的谐振频率以后，谐振升压变压器t2两端就会产生极高的电压。

谐振升压变压器t2副边绕组经原边绕组耦合电压到无极灯两端，由于无极灯内部电阻很大，谐振升压变压器t2两端电压就会一直上升，直到击穿无极灯内部汞离子以及惰性气体，当灯管内部存在汞离子后，管内电阻变小。

无极灯管内电阻变小以后，电感l1与电容c2就会通过mos管q2、q3构成回路，有电流经过环路，流过检测电阻r6的电流增大，电阻r6两端电压升高，通过运放比较器ic1通知电子延时开关s1关断，此时点火电路停止工作，直到下次给出点灯信号为止。

无极灯由于气温过低无法启动时，点火电路会在30秒的时间内不断重启，直至无极灯点亮。

无极灯损坏或其它原因无法启动时，电子延时开关会在30秒后自动复位，点火电路停止工作。

综上所述，本发明通过一个无源自激荡自谐振可重启防短路点火电路，通过一个运放比较器检测无极灯是否工作，来辅助电路点火，从而避免了高压电路对原无极灯镇流器元器件的损伤，降低原无极灯镇流器的成本，同时避免了原桥式镇流器在灯具无法点亮时频繁重启，谐振mos管q2、q3共通的危险。同时具备成本低廉、更换简单的优点。