專利名稱：可調(diào)光高強(qiáng)度氣體放電燈電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力電子領(lǐng)域，涉及一種用于高強(qiáng)度氣體放電燈的電子鎮(zhèn)流器。
背景技術(shù)：
高強(qiáng)度氣體放電燈(HID)，其中包括高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、氙燈、氪燈等，由于其光效高、顯色性好、發(fā)光集中和壽命長等特點(diǎn)，以成為繼白熾燈、熒光燈后的第三代光源，并作為綠色照明工程的主要光源。具有工作電壓范圍寬、體積小、重量輕、無頻閃、無噪聲、效率高、光效高、照明效果好、壽命長、可以很方便的實(shí)現(xiàn)調(diào)光和智能控制、高功率因數(shù)等優(yōu)點(diǎn)的電子鎮(zhèn)流器必將逐步取代電感式鎮(zhèn)流器。
氣體放電燈在高頻工作時(shí)存在聲諧振現(xiàn)象，它會(huì)造成光輸出不穩(wěn)定、閃爍、滾動(dòng)，嚴(yán)重影響照明效果，甚至可能會(huì)引起熄弧或者損壞電子鎮(zhèn)流器，因此聲諧振是電子鎮(zhèn)流器必須解決的一個(gè)問題。目前比較成熟的方案是低頻方波點(diǎn)燈，低頻方波運(yùn)行提供給HID燈的能量無周期性變化，其工作頻率小于聲諧振下限頻率，不會(huì)產(chǎn)生聲諧振現(xiàn)象。通常采用的三級(jí)電路，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、體積大、可靠性低，且容易產(chǎn)生低頻噪聲。而改進(jìn)的兩級(jí)和單級(jí)電路，開關(guān)管和電容的應(yīng)力增大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，效率低，可靠性下降。
超高頻工作時(shí)，開關(guān)管的電流變化率很大，會(huì)產(chǎn)生很大電磁干擾(EMI)，因此使開關(guān)管工作在軟開關(guān)狀態(tài)可以減小在工作頻率處的EMI。
對(duì)于有調(diào)光要求的電子鎮(zhèn)流器，為了保證在整個(gè)調(diào)光范圍內(nèi)的高效率，必須在整個(gè)調(diào)光工作區(qū)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)開關(guān)管的工作在軟開關(guān)狀態(tài)。通常使用的串聯(lián)和并聯(lián)逆變電路，要實(shí)現(xiàn)深度調(diào)光頻率范圍變化大，使開關(guān)管在很寬的頻率范圍內(nèi)都實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)狀態(tài)是很困難的，用T型濾波器的三階低通濾波的特性能實(shí)現(xiàn)窄頻率的調(diào)光。使用T型濾波器實(shí)現(xiàn)深度調(diào)光時(shí)頻率范圍窄，因此，開關(guān)管在整個(gè)工作頻率范圍內(nèi)的軟開關(guān)狀態(tài)易于實(shí)現(xiàn)。
傳統(tǒng)的T型濾波器可以使電子鎮(zhèn)流器的逆變級(jí)實(shí)現(xiàn)三階低通濾波器的特性，滿足深度調(diào)光的要求，但是電容和電感上的電壓應(yīng)力大，通過的電流大，使得在電容和電感上的損耗大，成本高。工作點(diǎn)設(shè)在短路的工作頻率附近，使得傳統(tǒng)的T型濾波器更適合于高壓鈉燈，應(yīng)用于金鹵燈時(shí)，啟動(dòng)時(shí)的近似短路工作條件使得啟動(dòng)瞬間會(huì)損壞逆變電路中的開關(guān)管。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種用T型濾波諧振器限制逆變電路的電流和提高啟動(dòng)電壓的可調(diào)光高強(qiáng)度氣體放電燈電子鎮(zhèn)流器。
本發(fā)明的目的是通過下述方案實(shí)現(xiàn)的主要由低通濾波整流電路、功率因數(shù)校正電路、橋式逆變電路、濾波諧振電路組成的主回路，和由隔離驅(qū)動(dòng)電路、啟動(dòng)電路、頻率調(diào)光電路、啟動(dòng)控制電路、調(diào)光信號(hào)控制電路組成的控制回路構(gòu)成，在所述濾波諧振電路的電感器輸出端設(shè)置限制高強(qiáng)度氣體放電燈啟動(dòng)時(shí)通過橋式逆變電路開關(guān)管電流的電容器。
本發(fā)明由于在濾波諧振電路中設(shè)置了電容器，它在提高啟動(dòng)電壓的同時(shí)，有效地限制了高強(qiáng)度氣體放電燈啟動(dòng)時(shí)通過逆變電路中開關(guān)管的電流，使得通過高強(qiáng)度氣體放電燈的啟動(dòng)電流足夠大，使它能順利啟動(dòng)，而通過逆變電路中開關(guān)管的電流很小，不會(huì)損壞開關(guān)管。在濾波諧振電路中設(shè)置電容器使得電容和電感兩端的電壓應(yīng)力小，體積小，成本低，損耗小，而且可以很好的滿足逆變級(jí)的三階低通濾波特性，滿足深度調(diào)光的要求。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，逆變級(jí)工作頻率在聲諧振的上限頻率之上，無聲諧振發(fā)生；逆變級(jí)工作頻率高，濾波諧振電路的電感器、電容器體積小、成本低；改進(jìn)了傳統(tǒng)的T型濾波器的結(jié)構(gòu)，電感器、電容器損耗小，電子鎮(zhèn)流器效率高。


圖1為本發(fā)明的原理結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的半橋式逆變電路結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明的T型濾波諧振電路的結(jié)構(gòu)圖具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1，本發(fā)明主要由低通濾波整流電路2、功率因數(shù)校正電路3、橋式逆變電路4、T型濾波諧振電路5、隔離驅(qū)動(dòng)電路7、啟動(dòng)電路8、頻率調(diào)節(jié)電路9、啟動(dòng)控制電路10和調(diào)光信號(hào)控制電路11所組成。其中低通濾波整流電路2、功率因數(shù)校正電路3、橋式逆變電路4和T型濾波諧振電路5依次連接組成該電子鎮(zhèn)流器的主回路，隔離驅(qū)動(dòng)電路7、啟動(dòng)電路8、頻率調(diào)節(jié)電路9、啟動(dòng)控制電路10和調(diào)光信號(hào)控制電路11組成該電子鎮(zhèn)流器的控制回路，完成啟動(dòng)控制和調(diào)頻調(diào)光的控制功能。1為市電。
與功率因數(shù)校正電路3和橋式逆變電路4之間連接的啟動(dòng)電路8和啟動(dòng)控制電路10連接后分別與金屬鹵化物燈6連接，啟動(dòng)控制電路10通過檢測金屬鹵化物燈6的工作狀態(tài)，來控制啟動(dòng)電路8產(chǎn)生高壓脈沖使金屬鹵化物燈6完成啟動(dòng)。依次相連接的隔離驅(qū)動(dòng)電路7、頻率調(diào)節(jié)電路9和調(diào)光信號(hào)控制電路11由隔離驅(qū)動(dòng)電路7與橋式逆變電路4連接，功率因數(shù)校正電路3與頻率調(diào)節(jié)電路9連接。頻率調(diào)節(jié)電路9受調(diào)光信號(hào)控制電路11和金屬鹵化物燈6工作狀態(tài)的控制，產(chǎn)生不同的頻率，通過頻率的變化實(shí)現(xiàn)調(diào)光及恒功率的功能。隔離驅(qū)動(dòng)電路7產(chǎn)生超高頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使橋式逆變電路正常工作。
橋式逆變電路4是半橋逆變電路，它是由開關(guān)管Q1、Q2和隔直電容器Cd組成，開關(guān)管Q1、Q2串聯(lián)，其連接點(diǎn)與隔直電容器Cd連接，如圖2所示。
T型濾波諧振電路5由電感器L1、L2、電容器C1、C2組成，電容器C1一端連接電感器L1和L2的串聯(lián)中點(diǎn)，另一端連接輸入端，電容器C2的一端連接電感器L2，另一端作為輸出端，如圖3所示。
權(quán)利要求
1.一種可調(diào)光高強(qiáng)度氣體放電燈電子鎮(zhèn)流器，主要由低通濾波整流電路(2)、功率因數(shù)校正電路(3)、橋式逆變電路(4)、濾波諧振電路(5)組成的主回路，和由隔離驅(qū)動(dòng)電路(7)、啟動(dòng)電路(8)、頻率調(diào)光電路(9)、啟動(dòng)控制電路(10)、調(diào)光信號(hào)控制電路(11)組成的控制回路構(gòu)成，其特征在于在所述濾波諧振電路(5)的電感器(L2)輸出端設(shè)置限制高強(qiáng)度氣體放電燈(6)啟動(dòng)時(shí)通過橋式逆變電路(4)開關(guān)管(Q1、Q2)電流的電容器(C2)。
全文摘要
一種可調(diào)光高強(qiáng)度氣體放電燈電子鎮(zhèn)流器，主要由低通濾波整流電路、功率因數(shù)校正電路、橋式逆變電路、濾波諧振電路組成的主路，和由隔離驅(qū)動(dòng)電路、啟動(dòng)電路、頻率調(diào)節(jié)電路、啟動(dòng)控制電路、調(diào)光信號(hào)控制電路組成的控制回路構(gòu)成，在所述濾波諧振電路的電感器的輸出端設(shè)置電容器，限制高強(qiáng)度氣體放電燈啟動(dòng)時(shí)通過橋式逆變電路中開關(guān)管的電流。本發(fā)明逆變級(jí)工作頻率高，無聲諧振發(fā)生，諧振電路的電感器、電容器的體積小、成本低、損耗小、效率高。
文檔編號(hào)H05B41/14GK1874638SQ20061005085
公開日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2006年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月23日
發(fā)明者梁偉霞, 陳敏, 姜軼蜂, 錢照明 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)