有源箝位正、反激推挽集成灯控制器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种有源箝位正、反激推挽集成灯控制器，该控制器包括电源Vin，所述电源Vin正极到负极依次串联的变压器T1、变压器T2、电容CC和主开关管V2；带并联触发的高压气体放电灯的谐振回路，包括串联的自耦合变压器T3、灯和电容CS，所述灯并联有电容CP；非隔离式推挽电路，包括与所述电容CC和主开关管并联的辅助开关管V1，自耦合变压器与电源Vin负极之间连接有电容Cd，变压器T1通过二极管VD3与电容Cd串联，变压器T2通过二极管VD4与电容Cd串联。本发明实现电路的功率因数校正、电力变换及高压触发等多种功能，通过一只小功率MOS及缓冲电容器实现变压器的磁通复位和开关器件的零电压开通，提高了系统的转换效率。
【专利说明】有源箝位正、反激推挽集成灯控制器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及灯控制装置，具体地指一种有源箝位正、反激推挽集成灯控制器。
【背景技术】
[0002] 高压气体放电照明灯及其它照明灯具是中小功率耗电设备，它要求其驱动器输入 功率因数高、转换效率高、触发可靠。为了实现功率因数校正及恒流（压）变换，常采用二级 或三级级联方式。但是，采用多级变换器级联，应用的开关器件多、控制、驱动电路复杂、转 换效率不高。此外，为了实现高压触发，传统的触发电路多为串联电感并采取专门的触发装 置实现高压触发，也有通过滑频控制方式通过串（并）联谐振槽路产生串联高压触发灯具， 这些方式触发电感都串联在灯回路中，电路复杂有严格的时序要求，触发的可靠性不高；如 果采取滑频谐振触发，开关器件参与高压大电流触发过程，易损坏开关器件。
【发明内容】
[0003] 本发明目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种有源箝位正、反激推挽集成 灯控制器，该控制器通过电力电子集成变换实现高功率因数、高转换效率、高可靠性的照明 驱动。
[0004] 实现本发明目的采用的技术方案是：一种有源箝位正、反激推挽集成灯控制器，该 控制器包括：
[0005] 正、反激有源箝位变换器，包括电源Vin，所述电源Vin正极到负极依次串联的变 压器、变压器T2、电容Cc和主开关管V2;
[0006] 带并联触发的高压气体放电灯的谐振回路，包括串联的自耦合变压器t3、灯和电 容cs，所述灯并联有电容CP;
[0007] 非隔尚式推挽电路，包括与所述电容Cc和主开关管并联的辅助开关管Vi，所述辅 助开关管％与所述自耦合变压器T3之间连接有二极管VD1，自耦合变压器与电源Vin负极 之间连接有电容Cd，变压器通过二极管VD3与电容Cd串联，变压器T2通过二极管VD4与电 容Cd串联，电容Cs与电源Vin负极之间连接有二极管VD2。
[0008] 在上述技术方案中，二极管VD3的阳极和阴极分别与变压器T:的同名端和电容Cd 连接；二极管VD4的阳极和阴极分别与变压器T2的非同名端和电容Cd连接。
[0009] 在上述技术方案中，所述二极管VD2的阴极连接在所述自耦合变压器与电容C3之 间，所述二极管VD2的阳极与电源Vin的负极连接。
[0010] 在上述技术方案中，所述二极管vD1的阳极与自耦合变压器连接，阴极与辅助开关 管连接。
[0011] 本发明通过一只主开关管、四只二极管、两个高频变压器、一个高频自耦变压器及 LC谐振回路实现电路的功率因数校正、电力变换及高压触发等多种功能，通过一只小功率 MOS及缓冲电容器实现变压器的磁通复位和开关器件的零电压开通，提高了系统的转换效 率。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1为本发明有源箝位正、反激推挽集成灯控制器的电路原理图。
[0013] 图2为主开关管VI和辅助开关管V2的驱动波形图。
[0014] 图3为稳压过程的等效电路图。
[0015] 图4为启动过程的等效电路图。
[0016] 图5为稳态过程波形示意图。
[0017] 图6为启动过程波形示意图
【具体实施方式】
[0018] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0019] 如图1所示，本发明有源箝位正、反激推挽集成灯控制器，该控制器包括：实现功 率因数校正和能量传输的正一反激变换器、非隔离式推挽电路和带并联触发的高压气体放 电灯的谐振回路，
[0020] 正、反激有源箝位变换器包括电源Vin、电源Vin正极到负极依次串联的变压器 、变压器T2、电容Cc和主开关管V2。
[0021] 带并联触发的高压气体放电灯的谐振回路包括串联的自耦合变压器t3、灯和电容 Cs，灯并联有电容cP。
[0022] 非隔尚式推挽电路包括与电容C。和主开关管V2并联的辅助开关管Vi、辅助开关管 %与自耦合变压器T2之间连接有二极管VD1，具体地，二极管VD1的阳极与自耦合变压器连 接，阴极与辅助开关管 '连接。
[0023] 自耦合变压器与电源Vin负极之间连接有电容Cd，变压器T1通过二极管VD3与电 容cd串联，具体地，二极管VD3的阳极和阴极分别与变压器T1的同名端和电容Cd连接；变压 器T2通过二极管VD4与电容Cd串联，具体地，二极管VD4的阳极和阴极分别与变压器T2的 非同名端和电容Cd连接；电容Cs与电源Vin负极之间连接有二极管VD2，具体地，二极管VD2 的阴极连接在自耦合变压器T3与电容Cs之间，二极管VD2的阳极与电源Vin的负极连接。
[0024] 图1中，'是主开关管，c为实现有源箝位的辅助开关管，L。2是LC串联谐振电感， 它由自耦合变压器T3耦合集成得到。由变压器Ti、T2&V^^等元件组成的正、反激有源箝 位变换器的工作原理许多文献中都有介绍，说明书中不作具体分析。该发明主要是将该电 路用在整个系统中，通过单级电路实现功率因数校正与能量变换，属系统集成发明。
[0025] 将磁集成自耦变压器作为推挽电路能量传输部分，实现谐振槽路的能源变换与传 输，也是一种集成技术，本说明书不介绍磁路集成过程的推导及变压器绕制的安排。
[0026] 如图2所示，Vlg、V2g分别是主开关管Vi和辅助开关管Vi的驱动动波形，下面分别 说明本发明系统的稳压和启动过程。
[0027] 1.稳压过程分析 [0028]假设：
[0029] (1)所有元器件均为理想元件；
[0030] ⑵Cd足够大，工作期间Vd不变；
【权利要求】
1. 一种有源箝位正、反激推挽集成灯控制器，其特征在于，包括： 正、反激有源箝位变换器，包括电源Vin，所述电源Vin正极到负极依次串联的变压器 、变压器T2、电容Cc和主开关管V 2; 带并联触发的高压气体放电灯的谐振回路，包括串联的自耦合变压器T3、灯和电容Cs， 所述灯并联有电容CP; 非隔离式推挽电路，包括与所述电容C。和主开关管并联的辅助开关管Vi，所述辅助开 关管％与所述自耦合变压器T 3之间连接有二极管V D1，自耦合变压器与电源Vin负极之间 连接有电容Cd，变压器通过二极管V D3与电容C d串联，变压器T 2通过二极管V D4与电容C d串联，电容Cs与电源Vin负极之间连接有二极管VD2。
2. 根据权利要求1所述有源箝位正、反激推挽集成灯控制器，其特征在于：二极管VD3的阳极和阴极分别与变压器1\的同名端和电容C d连接；二极管V D4的阳极和阴极分别与变 压器T2的非同名端和电容C d连接。
3. 根据权利要求1所述有源箝位正、反激推挽集成灯控制器，其特征在于：所述二极管 VD2的阴极连接在所述自耦合变压器与电容C s之间，所述二极管V D2的阳极与电源Vin的负 极连接。
4. 根据权利要求1所述有源箝位正、反激推挽集成灯控制器，其特征在于：所述二极管 VD1的阳极与自耦合变压器连接，阴极与辅助开关管连接。
【文档编号】H05B37/02GK104507198SQ201410634521
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月12日 优先权日:2014年11月12日
【发明者】朱忠尼, 宋庆国, 王荣 申请人:天一宏业武汉科技发展有限公司