CN101431850B - 一种用于陶瓷金卤灯电子镇流器的简易Buck电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于陶瓷金卤灯电子镇流器的简易Buck电路，包括：由电感线圈和MOS管开关组成自激振荡电路，以产生脉冲方波；以及差动放大器控制电路，由自激振荡电路的输出信号采集灯电压及灯电流信号作为其输入，通过差分晶体管组成加法器，完成灯电压、灯电流的加法功能，并输出控制信号至MOS管开关。电路还包括一辅助电源，由所述的自激振荡电路输出的灯电压支路信号采集，以对差动放大器控制电路供电。本发明不采用IC；由电感线圈和MOS管组成自激振荡电路产生脉冲方波，再加上其他电子元件组成，具有限压、限流、限功率功能；灯电压、灯电流实现加法控制等功能；元器件成本低、可靠性高，基本能满足一般中小功率HID灯电子镇流器的需要。

Description

一种用于陶瓷金卤灯电子镇流器的简易Buck电路
技术领域
本发明涉及灯具的电子镇流器的相关领域，具体地说是一种用于陶瓷金卤灯电子镇流器的简易Buck电路。
背景技术
常见的Buck电路常用IC(如SG3525、UC3524、TL494)加上高压驱动模块(如IR2111)和大功率MOS管组成，存在价格高、使用元件多、且不甚可靠。
发明内容
本发明的目的是要提供一种用于陶瓷金卤灯电子镇流器的简易Buck电路，克服了传统的采用高压集成电路的Buck电路，成本高、使用元件多、且不甚可靠的问题。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
本发明公开了一种用于陶瓷金卤灯电子镇流器的简易Buck电路，包括：由电感线圈和MOS管开关组成自激振荡电路，以产生脉冲方波；以及差动放大器控制电路，由自激振荡电路的输出信号采集灯电压及灯电流信号作为其输入，通过差分晶体管组成加法器，完成灯电压、灯电流的加法功能，并输出控制信号至MOS管开关。
电路还包括一辅助电源，由所述的自激振荡电路输出的灯电压支路信号采集，以对差动放大器控制电路供电。
电路的灯电压、电流输出端还分别设有一输出电压限制电路以及一输出电流限制电路。
本发明的Buck电路不用一款IC；由电感线圈和MOS管组成自激振荡电路产生脉冲方波，再加上其他电子元件组成，具有限压、限流、限功率功能；灯电压、灯电流实现加法控制等功能；元器件成本低、可靠性高，基本能满足一般中小功率HID灯电子镇流器的需要。
附图说明
图1是本发明的电路模块示意图。
图2是本发明的电路结构图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
一种用于陶瓷金卤灯电子镇流器的简易Buck电路，如图1所示，包括：由电感线圈和MOS管开关组成自激振荡电路，以产生脉冲方波；以及差动放大器控制电路，由自激振荡电路的输出信号采集灯电压及灯电流信号作为其输入，通过差分晶体管组成加法器，完成灯电压、灯电流的加法功能，并输出控制信号至MOS管开关。电路还包括一辅助电源，由所述的自激振荡电路输出的灯电压支路信号采集，以对差动放大器控制电路供电。
具体电路结构如图2所示：
主要电路由MOS管Q1和电感线圈L1的主绕组和副绕组组成振荡电路。线圈同名端分别连接MOS管Q1的Gat极和South极，保证正反馈的准确性。Q2、Q3为两个小功率晶体管组成，差动放大器Q2基极输入的是R3上取样的灯电流信号。Q3基极输入为Buck输出电压减去灯电压，而获得的电压信号。这两种信号经过差动放大器进行减法，保证灯电流最大时灯电压最小。灯电流最小时，灯电压最大，符合陶瓷金卤灯灯的负阻特性。D5为续流二极管，在Q1关掉后，为L1提供续流电流通道，将L1积聚的能量释放掉。
L2、D4、L3、R9、C11、Z1组成辅助电源电路，确保差动放大器正常工作。R1为启动电阻，上电后首先为Q1提供工作电压。
电路工作原理：
上电后，220V经整流后为310V直流，经APFC输出400V加到本电路。400V经R1向Q1栅极充电，并对C1积分，使Q1导通。400V电经Q1、L1向负载充电，L1的作用是使I缓慢上升，I流过R3，在R3上产生VR3，当VR3＞(VT+VR5)(这里VT指Q2的b极的开启电压，一般为0.7V左右)时，Q2导通，使Q1上VGS＝0，Q1关掉，脉冲电流就这样产生。在脉冲电流流过L1时，L2上O端产生一个正对中心的正向电压，此正向电压经过R2、C1、D1加到Q1的栅极，使Q1快速导通。在Q2导通时，Q1的栅极电压下降，流过L1(2～3端)的IL1下降。此时，L2上O的中心端变成负向电压，此负向电压加到Q1的栅极，加速Q1的快速截止。在Q3基极加的是L1上电压经L1～L2变压后的电压。若定义 L 1 L 2 = N , Q3基极电压量为
Figure G2008102043415D00022
可视为K-α(灯电压)，而Q3基极电压为R3(灯电流)，这两种电压经差分放大管Q2、Q3后，可视为对Q1的基极电压为R3(灯电流)+K-α(灯电压)＝β(灯电流)-α(灯电压)-K，经系数变换可视为r(灯电流-灯电压)-K。实现灯电流和灯电压加法控制功能。L2、D2、D3、C10构成灯电压，取样电路L2、D4、L3、C11、R9、Z1构成低压直流辅助电源，使差分电路正常工作。
本电路的灯电压输出端还设有一输出电压限制电路。由R11、R12、R13、R14、U1、D6、R15、R16组成。R11、R12、R13、R14组成输出电压分压电路，将输出电压分压到2.5V加入D6。若输出电压分压后＞2.5V时，D6导通，使U1导通，电流经R16加到Q2的b极，使Q2导通Q1截止，从而组成限压电路。
本电路的灯电流输出端还设有一输出电流限制电路。由R3、R4、C2、Q2等组成，Q1导通后由L1作用，IQ1缓慢上升。在R3上产生一个VR3，当VR3＞(VT+VR5)(这里VT指Q2的b极的开启电压，一般为0.7V左右)时，Q2导通使Q1截止，阻止IQ1上升，起到限流作用。

Claims (3)

1.一种用于陶瓷金卤灯电子镇流器的简易Buck电路，其特征在于包括：
由电感线圈和MOS管开关组成自激振荡电路，以产生脉冲方波；
差动放大器控制电路，通过由两个小功率晶体管组成加法器，两个所述功率晶体管的基极分别输入的是灯电流信号以及Buck输出电压减去灯电压而获得的电压信号，由自激振荡电路的输出信号采集所述灯电压及所述灯电流信号，所述灯电流信号和所述电压信号经过所述加法器进行减法，并输出控制信号至MOS管开关，保证灯电流最大时灯电压最小，灯电流最小时灯电压最大，符合陶瓷金卤灯的负阻特性；
辅助电源，由所述的自激振荡电路输出的灯电压支路信号采集而获得低压直流辅助电源，以对差动放大器控制电路供电。
2.按权利要求1所述的一种用于陶瓷金卤灯电子镇流器的简易Buck电路，其特征在于：其灯电压输出端还设有一输出电压限制电路。
3.按权利要求1所述的一种用于陶瓷金卤灯电子镇流器的简易Buck电路，其特征在于：其灯电流输出端还设有一输出电流限制电路。
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