一种通用气体灯LC振荡高压直驱电路的制作方法

文档序号:14320481阅读:367来源:国知局

本实用新型涉及启动电路领域,尤其涉及通用气体灯LC振荡高压直驱电路。



背景技术:

在很多强光、高能量应用场合,如UV固化、UV干燥和消毒等大量使用气体灯。根据填充的气体类型、电极距离以及电极形状等差异,气体灯的特性也存在差别,导致启动特性各异,相对的驱动电路也就不同。目前市场上没有通用的能兼容各种气体灯的驱动电路。

目前气体灯驱动时,需要配高压激发器,产生几千伏的高压将填充的气体电离,从而实现驱动气体灯点亮。

现有技术主要存在以下几种问题:

1、现有气体灯驱动电路适用范围窄;

2、现有气体灯驱动电路通用性差;

3、存在重复设计,资源浪费;

4、所配高压激发电路成本高,性能不可靠。



技术实现要素:

本实用新型的目的通过调整LC振荡电路的参数,从而调整激发电压和维持电压,以适应不同型号的气体灯,实现通用功能。

本实用新型的技术方案如下:

一种通用气体灯LC振荡高压直驱电路,具有气体灯,包括

防雷器,连接外部供电380V三相电源,保护其他电路不受损坏;

整流电路,连接防雷器,将AC电压转为DC电压;

逆变全桥电路,连接整流电路,将DC电压转为AC电压;

LC振荡电路,连接逆变全桥电路,用以产生振荡高压脉冲,并将振荡高压脉冲接到负载气体灯上;

MCU控制系统,连接逆变全桥电路,所述MCU控制系统输出PWM信号,控制逆变全桥电路IGBT的通断。

上述防雷器分别连接三相电源的输入端R、S、T以及接地端E。

上述整流电路包括第一至第六二极管(D1、D2、D3、D4、D5、D6),所述第一二极管(D1)的阳极和第四二极管(D4)的阴极接三相电源的输入端R,所述第二二极管(D2)阳极和第五二极管(D5)阴极接三相电源的输入端S,所述第三二极管(D3)阳极和第六二极管(D6)阴极接三相电源的输入端T。

上述逆变全桥电路包括第一至第四IGBT(VT1、VT2、VT3、VT4),所述第一IGBT(VT1)的漏极接第一二极管(D1)、第二二极管(D2)和第三二极管(D3)的阴极,所述第二IGBT(VT2)的漏极接第一二极管(D1)、第二二极管(D2)和第三二极管(D3)的阴极,所述第三IGBT(VT3)的漏极接第四二极管(D4)、第五二极管(D5)和第六二极管(D6)的阳极,所述第四IGBT(VT4)的漏极接第四二极管(D4)、第五二极管(D5)和第六二极管(D6)的阳极,所述第一IGBT(VT1)的源极和第三IGBT(VT3)漏极接LC振荡电路,所述第二IGBT(VT2)的源极和第四IGBT(VT4)漏极接LC振荡电路。

上述LC振荡电路包括第一电感(L1)、第二电感(L2)和第一电容(C1),所述第一电感(L1)一端分别接第一IGBT(VT1)的源极和第三IGBT(VT3)漏极,所述第一电感(L1)另一端分别接气体灯正极和第一电容(C1)一端,所述第二电感(L2)一端分别接第二IGBT(VT2)的源极和第四IGBT(VT4)漏极,所述第二电感(L2)另一端分别接气体灯正极和第一电容(C1)另一端。

本实用新型的有益效果:本实用新型采用归一化设计,对不同的气体灯只需修改相关参数,不需改动电路结构,就可以满足通用气体灯的启动要求,使得气体灯的启动电路设计变得简单,缩短开发周期和降低开发成本;从而实现了电路结构简单,稳定可靠和通用性强的优点。

附图说明

图1为本实用新型通用气体灯LC振荡高压直驱电路图。

具体实施方式

为了更好的说明本实用新型,现结合实施例及附图作进一步的说明。

如图1所示,一种通用气体灯LC振荡高压直驱电路,具有气体灯,包括防雷器,连接外部供电380V三相电源,保护其他电路不受损坏;整流电路,连接防雷器,将AC电压转为DC电压;逆变全桥电路,连接整流电路,将DC电压转为AC电压;LC振荡电路,连接逆变全桥电路,用以产生振荡高压脉冲,并将振荡高压脉冲接到负载气体灯上;MCU控制系统,连接逆变全桥电路,所述MCU控制系统输出PWM信号,控制逆变全桥电路IGBT的通断。

参看图1示出的较佳实施例,防雷器分别连接三相电源的输入端R、S、T以及接地端E。

参看图1示出的较佳实施例,整流电路包括第一至第六二极管(D1、D2、D3、D4、D5、D6),所述第一二极管(D1)的阳极和第四二极管(D4)的阴极接三相电源的输入端R,所述第二二极管(D2)阳极和第五二极管(D5)阴极接三相电源的输入端S,所述第三二极管(D3)阳极和第六二极管(D6)阴极接三相电源的输入端T。

参看图1示出的较佳实施例,逆变全桥电路包括第一至第四IGBT(VT1、VT2、VT3、VT4),所述第一IGBT(VT1)的漏极接第一二极管(D1)、第二二极管(D2)和第三二极管(D3)的阴极,所述第二IGBT(VT2)的漏极接第一二极管(D1)、第二二极管(D2)和第三二极管(D3)的阴极,所述第三IGBT(VT3)的漏极接第四二极管(D4)、第五二极管(D5)和第六二极管(D6)的阳极,所述第四IGBT(VT4)的漏极接第四二极管(D4)、第五二极管(D5)和第六二极管(D6)的阳极,所述第一IGBT(VT1)的源极和第三IGBT(VT3)漏极接LC振荡电路,所述第二IGBT(VT2)的源极和第四IGBT(VT4)漏极接LC振荡电路。

参看图1示出的较佳实施例,LC振荡电路包括第一电感(L1)、第二电感(L2)和第一电容(C1),所述第一电感(L1)一端分别接第一IGBT(VT1)的源极和第三IGBT(VT3)漏极,所述第一电感(L1)另一端分别接气体灯正极和第一电容(C1)一端,所述第二电感(L2)一端分别接第二IGBT(VT2)的源极和第四IGBT(VT4)漏极,所述第二电感(L2)另一端分别接气体灯正极和第一电容(C1)另一端。

本实用新型的通用气体灯LC振荡高压直驱电路的实施方法如下:

第一步:外部供电380V三相电源连接防雷电路,当有浪涌电压进入时,防雷电路动作,保护其他电路不受损坏;

第二步:外部供电连接整流电路,整流电路将380V电压变成540V的直流电压,从而实现AC电压转DC电压的功能;

第三步:MCU控制系统输出频率为f的PWM信号,控制逆变全桥电路IGBT的通断,输出交变的频率为f的脉冲电压,实现DC电压转AC电压的功能;

第四步:按频率f交变的脉冲电压接到LC振荡电路,经过第一电感(L1)和第二电感(L2),接到第一电容(C1)的两端,实现LC串联振荡,在第一电容(C1)两端产生高压Uac,谐振电路的特点就是容抗和感抗相等,可以算出振荡频率:

第五步:振荡高压Uac接到负载气体灯上,当IGBT的开关频率f和振荡频率f0相等时,Uac脉冲电压达到最高,将气体灯内部的气体电离开,气体灯被点亮,实现点灯功能;

第六步:当气体灯已点亮,MCU控制系统将IGBT的开关频率f降低到几百Hz,使振荡电路不再产生高压脉冲,只输出气体灯可接受的预燃电压和维持电压,来维持气体灯的持续发光;

第七步:不同的气体灯,需要的激发电压和维持电压可能不相同,通过调整上述LC振荡电路的参数,调整激发电压和维持电压,以适应不同型号的气体灯,从而实现通用功能。

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