CN101610629A - 用于灯的电子镇流器 - Google Patents
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Abstract
一种用于灯的电子镇流器，包括与电源连接的直流升压电路、逆变电路、包含升压单元组的升压点火电路、与负载相连接的电压采样电路和电流采样电路、与电压采样电路和电流采样电路连接的控制驱动电路。所述直流升压电路、逆变电路、升压点火电路依次级联连接，升压点火电路和逆变电路的输出端与负载相连接。所述逆变电路包含级联的推挽电路和串联谐振电路；所述控制驱动电路与直流升压电路和逆变电路相连接，控制直流升压电路的功率输出，控制逆变电路的工作状态。具有上述结构的镇流器，提高了电能变换效率，降低了电磁干扰以及制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子镇流器，尤其涉及一种用于灯的电子镇流器。特别适用于汽车用的氙气灯。
背景技术
汽车头的灯光源，是汽车中一个比较重要的部件，关系到汽车夜间驾驶的安全性。为此需要有良好的前照灯视觉。目前世界各国开始用小功率金属卤化物灯代替常规的卤钨灯作为汽车前照灯的光源。通过在灯中充入几个大气压的高压氙气以满足汽车前照灯发光的要求。
现在，高压氙气灯的电子镇流器还存在体积大，成本高，设计复杂等问题。现有的电子镇流器中，通常采用两级结构：前级Flyback(反激)升压电路，后级DC/AC全桥逆变电路。前级Flyback升压电路中因为包含一Flyback变压器，因此电能变换效率比较低，而且容易产生较大的EMI(电磁)干扰，影响汽车内部其它的电子设备的正常工作，一定程度上降低了驾驶安全性。后级DC/AC采用全桥逆变电路，缺点在于使用过多的半导体开关管，一是降低了整套系统的电能变换效率，浪费了有限的车载电源；二是增加了系统的复杂性，提高了镇流器的成本。并且，在先技术中，镇流器中的DC/AC逆变电路的输入端直接与DC/DC变换器(变压器)输出电容的输出端相连接，这样DC/AC逆变电路上的电压和电流完全来自于DC/DC变换器，即灯的启动电压和工作电压完全通过DC/DC变换器提供，尤其在灯启动时的电压几乎高于工作电压的2倍，这对于DC/DC变换器的寿命和效率都有很大的影响，同时增加了镇流器的耗电。
所以，开发高效率、低成本的汽车头灯的电子镇流器具有巨大的研究意义和实际使用价值，有着相当好的应用前景。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有全新电路拓扑结构的电子镇流器，能够提高镇流器能量转换效率，降低EMI干扰和制造成本。
本发明为达到上述的目的，所采取的技术方案是：
提供一种用于灯的电子镇流器，它包括：与电源连接的直流升压电路，逆变电路，连接于负载上的电压采样电路和电流采样电路，与电压采样电路和电流采样电路输出端相连接的控制驱动电路以及升压点火电路。
所述直流升压电路、逆变电路、升压点火电路依次级联连接；
所述升压点火电路包含升压单元组，它的输出端连接于负载；
所述逆变电路包括一将直流输入转换成方波输出的推挽电路以及一将方波选频输出正弦波的串联谐振电路，所述推挽电路与串联谐振电路依次级联，该逆变电路的输出端连接于负载；
所述控制驱动电路同时与直流升压电路和逆变电路连接，控制直流升压电路和逆变电路的工作状态。
本发明的电子镇流器具有显著的效益。
●如上述本发明电子镇流器的结构，所述具有全新电路的拓扑结构包括依次(串行)级联连接的直流升压电路、逆变电路和升压点火电路。即所述拓扑结构的具体含义就是从电源(如蓄电池)算作拓扑结构的输入端，负载(如HID灯泡)算作拓扑结构的输出端，则从电源(蓄电池)到负载(HID灯泡)中间的这部分就称为新型电子镇流器的拓扑结构。所述直流升压电路、逆变电路和升压点火电路是电子镇流器中的关键部件。本发明正是对于这关键部件分别进行了改进。尤其对于逆变电路，采用了依次级联连接的推挽电路与串联谐振电路，它构成了一种全新结构的推挽式逆变电路来代替现有镇流器中普遍采用的效率较低的全桥逆变电路。所述串联谐振电路的输出端连接于负载，为负载提供稳态工作电流；同时串联谐振电路的输出端与升压点火电路连接为该升压点火电路提供输入电压；所述的升压点火电路包含升压单元组，产生的高压点火信号(通过变压器)被耦合进入负载，在负载启动的时候，为负载启动提供高电压，而在负载稳态工作的时候，升压点火电路停止工作；所述的电压采样电路、电流采样电路同时与负载以及控制驱动电路相连接，控制驱动电路又与直流升压电路以及推挽电路相连接。控制驱动电路根据电压采样电路获得的负载的电压采样以及根据电流采样电路获得的负载的电流采样，控制直流升压电路和逆变电路的工作状态：具体地说，是控制直流升压电路的(可控开关器件)开通和关断，用来控制从电源向直流升压电路的输入功率保持恒定，从而最终使末端的负载工作在恒功率状态；同时，直流升压电路的输入端与电源相连接，电源的电能被部分地储备在直流升压电路的输出端(电容中)，能减少从电源直接输出的电流。因为本发明将推挽电路和谐振电路结合在一起为全新的逆变电路结构，代替现有的电子镇流器中的DC/AC全桥逆变线路的结构，实现了(该逆变电路中可控半导体开关管)软开通和软关断。明显提高了电能变换效率，降低了EMI(电磁)干扰，从而提高了驾驶的安全系数，大大降低了成本。现在业界常规的汽车头灯使用的电子镇流器的电能变换效率为80％。本发明的电子镇流器的转换效率，在额定工作点可达到88％，在全工作范围内可达到85％以上。
●如上述本发明的结构，为了克服现有镇流器中逆变电路的低效率、高辐射的缺点，本发明为镇流器构造了一种具有全新结构的逆变电路。如上述，它包括“推挽电路”和“串联谐振电路”两者级联而成。这种级联形成的推挽式逆变电路，是本发明的一个重要技术特征。前级推挽电路将直流变换成方波，同时兼有升压的作用，后级串联谐振电路将方波选频得到正弦波，两级之间通过电磁耦合方式传递电信号；其推挽电路能在“0”电位时开通，即推挽电路具有零电压开关的特性，实现了软开关功能。本发明的推挽式逆变电路应用广泛，它并不局限于镇流器的使用，也可以用于其他种类的电气装置中的逆变电路。
●如上述本发明的结构，所述直流升压电路由控制驱动电路根据反馈的电压、电流信号控制其开通和关断：可有效的控制直流升压电路向后级电路输出恒定功率，其输入端与电源相连接，明显地减小了从电源(蓄电池)直接输出的电流，起到了保护电源(蓄电池)的作用，延长了车载蓄电池的使用寿命。
●如上述本发明的结构，所述升压点火电路包括升压单元组，即它是多级升压的结构。因此它降低了当负载启动时需要相关电路(在先技术中)处于高电压的暂态工作，如要求相关器件的耐压值等。从而降低了成本，提高了整个电子镇流器的可靠性。
附图说明
图1为现有电子镇流器技术中的反激+逆变全桥式电子镇流器结构示意图；
图2为本发明电子镇流器的结构示意图；
图3为本发明的电子镇流器由电源至负载之间拓扑结构一实施例的结构示意图；
图4为高压点火电路中升压单元组一实施例的结构示意图；
图5为高压点火电路中升压单元组另一实施例的结构示意图；
图6为本发明电子镇流器中推挽电路一实施例的工作模式1的等效电路图；
图7为本发明电子镇流器中推挽电路一实施例的工作模式2的等效电路图；
图8为本发明电子镇流器中推挽电路一实施例的工作模式3的等效电路图；
图9为本发明电子镇流器中推挽电路一实施例的工作模式4的等效电路图；
图10为本发明电子镇流器中推挽电路一实施例的工作模式5的等效电路图；
图11为本发明电子镇流器中推挽电路一实施例的工作模式6的等效电路图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的结构特征。
如图2所示，本发明的电子镇流器包括：与电源1连接的直流升压电路21，逆变电路22，连接于负载3上的电压采样电路4和电流采样电路5，与电压采样电路4和电流采样电路5输出端相连接的控制驱动电路6以及连接于逆变电路22和负载3之间的升压点火电路。
所述直流升压电路21、逆变电路22、升压点火电路23依次级联连接；
所述升压点火电路23包含升压单元组231(如图3、4、5所示)；
所述逆变电路22包括一将直流输入转换成方波输出的推挽电路221以及一将方波选频输出正弦波的串联谐振电路222，所述推挽电路221与串联谐振电路222依次级联构成了推挽式逆变电路。该逆变电路22的输出端也连接于负载3；
所述控制驱动电路6同时与直流升压电路21和逆变电路22连接，控制直流升压电路21和逆变电路22的工作状态。
如图2所示，电压采样电路4、电流采样电路5与负载3(氙气灯)以及控制驱动电路6相连接。电压采样电路4和电流采样电路5将负载3(氙气灯)的电流信号和电压信号反馈给控制驱动电路6。控制驱动电路6根据获得的电压信号和电流信号控制直流升压电路21和逆变电路22的工作状态。
在本实施例中，所述电源1为汽车上使用的12V(蓄)电池，所述负载3为汽车上使用的氙气灯。
在本实施例中，所述控制驱动电路6包括控制电路和驱动电路。其中控制电路是采用美国德州仪器公司提供的DSP中TMS320LF240×系列芯片；驱动电路是采用美国安森美半导体公司提供的UC3842芯片；所述电压采样电路采用多个电阻串联分压电路；所述电流采样电路采用回路中串联0.5欧姆、2瓦的功率电路。
如图2、3所示，从电源1的输出端至负载3的输入端之间为拓扑结构2。拓扑结构2包括依次级联的直流升压电路21、逆变电路22和升压点火电路23。
如图2、3所示，在本实施例中，输入电源1为12V汽车电池，经过直流升压电路21升压到40V，再经过推挽电路221升压，其(变压器二次侧)输出电压为正负220V的交流方波，以作为串联谐振电路222的电压源。当灯管3(氙气灯)未点亮之前，利用高压点火电路23将灯管击穿，等灯管正常工作后，高压点火电路23就不再起作用，逆变电路22提供稳态时所需要的功率。在本实施例中，稳态时灯管电压为85±15V，灯管电流为0.38～0.53A。
如图3所示，在本实施例中，所述直流升压电路21包括电感L1、二极管D3、电容C1和一可控开关器件。在本实施例中，可控开关器件包括场效应管T1和与其并联的续流(体)二极管D1。其中电感L1、二极管D3、电容C1依次串联，电感L1一端作为直流升压电路1的输入端，另一端与二极管D3的阳极相连，二极管D3阴极连接到电容C1的正极，电容C1负极接地，同时连接蓄电池阴极；电容C1两端作为的直流升压电路1的输出端；所述控制驱动电路6根据获得的电压信号和电流信号控制直流升压电路21的工作状态，具体地说，是控制直流升压电路21中场效应管T1的开通和关断，以此来控制从电源1(蓄电池)向直流升压电路21的输入功率保持恒定。
所述可控开关器件中场效应管T1的门极受控于控制驱动电路6的输出信号。控制驱动电路6根据负载3的电压、电流的反馈信号，决定施加在场效应管T1门极上的控制信号，从而控制直流升压电路21对下级电路的功率输出(恒定)，从而最终使末端的负载3(氙气灯)工作在恒功率状态下；同时，直流升压电路1的输入端与电源1(蓄电池正极)相连接，电源1(蓄电池)的电能被部分地储备在直流升压电路21中的输出端的电容C1中，稳态工作时，该电容C1与电源1(蓄电池)并联给下级电路馈电，减少了从电源1(蓄电池)直接输出可能造成的电流不稳定。在本实施例中，所述可控开关器件和二极管D3与电感L1串联，在这里电感L1代替了现有技术中的变压器(如图1中的T)，减少了因变压器变换的能量损耗。
如图2、3所示，所述逆变电路22包括依次级联的推挽电路221和串联谐振电路222。
如图3所示，所述推挽电路221包括两个场效应管T2、T3，分别与两个场效应管T2、T3反并联的两个续流(或称体)二极管D2、D3以及变压器Tr1；两个场效应管T2、T3的源极相连接作为所述推挽电路221的一个输入端；变压器Tr1的初级线圈的两端分别连接两个场效应管T2、T3的漏极，变压器Tr1的初级线圈的中间抽头或者变压器Tr1的两个呈加极性连接的初级线圈的公共端，作为所述推挽电路221的另一个输入端。具体的连接如图3所示，其中场效应管T2的源极和场效应管T3的源极相连接，作为推挽电路221的一个输入端与直流升压电路2中输出电容C1的负极相连接；变压器Tr1的初级线圈的同名端连接场效应管T2的漏极，另一端连接场效应管T3的漏极，变压器Tr1初级线圈的中间抽头作为推挽电路221的另一个输入端，与直流升压电路2中输出电容C1的正极相连接。控制该推挽电路的场效应管T2、T3的切换频率，以此来实现氙气灯从暂态到稳态的过渡。在本实施例中，稳态工作频率设定为30kHz。由于氙气灯会随着使用时间的增加，氙气灯内的气体、金属卤化物和电极等结构将会有所变化，因而会改变氙气灯的电气特性。控制其直流升压电路21中开关管T1的工作占空比D来控制输出到氙气灯的功率大小，以使氙气灯能够稳定地工作在额定功率35W，达到氙气灯恒功率地工作。T1工作频率设定为30kHz，稳态开关占空比D＝0.7，当氙气灯电压的反馈值与氙气灯电流反馈值计算得出的氙气灯功率大于额定功率35W时，T1的占空比D变小，当氙气灯功率小于额定功率35W时，T1的占空比D变大。
如图3所示，所述串联谐振电路222包括串联的电感L2、电容C2、电解电容C3。稳态工作时，电解电容C3可忽略不计，串联谐振电路222主要由电感L2和电容C2谐振完成。
如图3、4、5所示，所述升压点火电路23包括升压单元组231、单向导通器件、保护放电器件以及变压器。在本实施例中，所述单向导通器件为二极管D8，所述保护放电器件为气体放电管S.G。所述升压单元组231与单向导通器件、保护放电器件以及变压器的初级线圈依次串联，变压器的次级线圈与负载3(氙气灯)串联。具体的连接如图3所示，升压单元组、二极管D8，气体放电管S.G、变压器Tr2的初级线圈依次串联。气体放电管S.G的输出端连接变压器Tr2初级线圈的同名端，变压器Tr2初级线圈的另一端接地，同时连接负载3(氙气灯)，变压器Tr2次级线圈的同名端连接氙气灯的另一端，变压器Tr2次级线圈的非同名端连接到串联谐振电路222的输出电解电容C3的正极，其电解电容C3的负极接地；而升压点火电路23的输入端，即电解电容C4的负极和二极管D4的阳极分别连接于串联谐振电路的输出电解电容C3的正极和负极。升压点火电路23的输出端连接氙气灯，在氙气灯启动的时候，通过气体放电管S.G击穿而使升压点火电路形成通路，最终为氙气灯的启动提供高电压。
如图3所示，在本实施例中，输入电源1为12V蓄电池(汽车上用的)，经过直流升压电路21升压到40V，再经过推挽电路221的逆变、升压，变压器Tr1次级线圈输出电压为正负220V的交流方波，以作为串联谐振电路222的电压源；串联谐振电路222将推挽电路221输出的方波，通过谐振选频得到正弦波。当氙气灯未点亮之前，利用高压点火电路23将氙气灯击穿，等氙气灯正常工作后，由于氙气灯的阻值迅速降低，使得电容C3两侧的电压大大降低，经过数级升压之后，也无法击穿气体放电管S.G，因此高压点火电路23就不再起作用，逆变电路22提供稳态时所需要的功率，稳态时氙气灯电压为85±15V，氙气灯电流为0.38～0.53A。
如图3、4、5所示，所述升压点火电路23中所包括的升压单元组231包括至少一个升压单元。所述升压点火电路23主要以电容和二极管串联升压而构成。
如图3、4所示，当升压点火电路23输入端电压为交流时，第一个负半周期中，二极管D4导通，电容C4会被充电至Vpk，之后的正半个周期过程中，二极管D5导通，电容C5会被充电至Vpk+Vc1，即2Vpk。当下一个负半周期时，二极管D4再次导通，电容C4会被再充电至Vpk，而电容C5会通过二极管D6将其能量传送电容C6，下一个正半周期时，二极管D5再次导通，电容C5会被再充电至2Vpk，而电容C6也会通过二极管D7将其能量传送给电容C7，使得电容C7被充电至2Vpk，以此类推，经过多级升压输出电压可达到所要求的点火电压(至少4Vpk)。所以，本发明的所述升压点火电路23为多级升压点火电路。
如图3、4所示，所述升压单元组231包括1～n个升压单元。
如图5所示，在升压单元组231内只包括一个升压单元，当输入电压为交流电时，则可在升压点火点电路的输出端得到4倍输入电压峰值的直流电压。若是综合考虑气体放电管S.G的耐压、升压单元中电容和二极管的耐压、串联谐振电路输出的电压值、高压变压器Tr2的匝比等因素，可以利用多个升压单元来实现高压点火电路，见图3、5。
如图3、4所示，所述升压单元组231包括1～n个升压单元，其中每一个升压单元都可以把电压抬高4Vpk。此时对于构成升压电路中的每个元件所需承受的耐压减少了，每个电容所需承受的耐压仅为2Vpk。
如图3、4所示，点火过程是在氙气灯未点亮之前，其阻抗无限大如同开路，电容C3两端的电压经过串联谐振电路222后可得到一个正弦波，经过升压单元组升压后，可在升压单元组的输出端得到4n倍，n为升压单元组的级数(即为所包括升压单元的个数)。输入电压峰值的直流电压可将气体放电管S.G击穿。当气体放电管被击穿后，经过1∶20的高压变压器Tr2升压后，即可产生击穿氙气灯所需的高压：15kV～23kV。氙气灯一旦被击穿后，氙气灯阻抗立即下降，此时电解电容C3两端的谐振电压也迅速降低，即便这个低压经过多级升压电路组升压后，峰值也不会达到气体放电管S.G的击穿电压值，故无法将气体放电管S.G击穿。所以，升压点火电路23不再动作，高压变压器Tr2形同一个感值很小的电感和氙气灯串联。如果第一次点火时，未能将氙气灯击穿，则氙气灯阻抗仍无限大，形同开路，高压点火电路持续动作，直到氙气灯被击穿为止。
如上述结构的本发明电子镇流器的工作方式从工程角度上，可以做如下三个近似和等效：
(1)电容C1很大可视为一个电压源；
(2)稳态工作时，电解电容C3可忽略不计，串联谐振电路222主要由电感L2和电容C2谐振完成；
(3)稳态工作时，氙气灯阻抗可以等效为一个电阻。
所述逆变电路22中推挽电路221的工作过程可分为6种工作模式：
工作模式1(t0～t1)：如图6所示，推挽电路221中场效应管T2的门极电压VG2＝0，场效应管T3的门极电压VG3＞0，场效应管T2截止，场效应管T3导通，其中二极管D2，D3以及场效应管T2处于截止状态，如图6中用虚线所标识的(以下图7～11中虚线所标识的均为处于截止状态)。此时变压器Tr1一次侧电流ip流经场效应管T3，电容C1释放能量ip＞0。当时间为t0时，电感L2释放能量结束，电容C1的能量由变压器Tr1传递到次级线圈，电容C2也处于释放能量状态，两者同时对电感L2储能及提供能量给氙气灯的等效电阻Rlamp。直到t0时，电容C2释放能量结束而开始进入储能状态，此时次级线圈能量完全由电容C1提供。由于场效应管T3导通，Up2＝UC1，Us＝NUp2＝NUC1＞0，iL2流出变压器Tr1次级线圈的同名端，且iL2＞0。
工作模式2(t1～t2)：如图7所示，推挽电路221中场效应管T2的门极电压VG2＝0，场效应管T3的门极电压VG3＝0，场效应管T3截止，由于ip＜0，因此场效应管T2的体二极管D2导通。此工作模式为场效应管T2和场效应管T3同时截止的死区时间。所以，实际上此工作模式时间非常短暂。当时间为t1时刻，电容C1释放能量结束，电感L1储能也结束而转为开始释放能量，对电容C2储能及提供能量给氙气灯，且由变压器Tr1反馈能量给一次侧电容C1。电流ip经过场效应管T2的体二极管D2对电容C1储能，ip＜0。由于二极管D2导通，Up1＝-UC1＜0，Us＝NUp1＝-NUC1＞0，iL2流出变压器Tr1同名端，且iL2＞0。
工作模式3(t2～t3)：如图8所示，推挽电路221中场效应管T2的门极电压VG2＞0，场效应管T3的门极电压VG3＝0，T3截止，由于ip＜0，因此场效应管T2的体二极管D2导通。谐振电感L1开始释放能量，对电容C2储能及提供能量给氙气灯，且由变压器Tr1反馈能量给一次侧电容C1。电流ip仍经过场效应管T2的体二极管D2对电容C1储能，ip＜0。由于体二极管D2导通，Up1＝-UC1＜0，Us＝NUp1＝-NUC1＜0，iL2流出变压器同名端，且iL2＞0。当时间为t3时，ip＝0，iL2＝0，此时|UC2|最大，电容C2上储存的能量达到最大值。
工作模式4(t3～t4)：如图9所示，推挽电路221中场效应管T2的门极电压VG2＞0，场效应管T3的门极电压VG3＝0，场效应管T2导通，场效应管T3截止，变压器Tr1一次侧电流ip仍经过场效应管T2，电容C1释放能量，ip＞0。当时间为t3时，电感L2释放能量结束，电容C1的能量经过变压器Tr1传输到次级线圈，电容C2也处于释放能量的状态，两者同时对电感L2储能及提供能量给氙气灯。直到当时间为t3时，电容C2释放能量结束而开始转为储能状态，此时次级线圈能量完全由电容C1提供。由于场效应管T2导通，Up1＝-UC1＜0，Us＝NUp1＝-NUC1＜0，iL2流入变压器同名端，且iL2＜0。
工作模式5(t4～t5)：如图10所示，推挽电路221中场效应管T2的门极电压VG2＝0，场效应管T3的门极电压VG3＝0，T2截止，由于ip＜0，因此场效应管T3的体二极管D3导通。此工作模式为场效应管T2和场效应管T3同时截止时的死区阶段，所以，实际上此工作模式时间非常短暂。当时间为t4时电容C1释放能量结束，电感L2储能也结束而开始释放能量，对电容C2储能及提供能量给氙气灯，且通过变压器Tr1传输能量给一次侧电容C1。电流ip仍经过场效应管T3的体二极管D3，对电容C1储能，ip＜0。由于体二极管D3导通，Up2＝UC1＞0，Us＝NUp2＝NUC1＞0，iL2流入变压器同名端，且iL2＜0。
工作模式6(t5～t6)：如图11所示，推挽电路221中场效应管T2的门极电压VG2＝0，场效应管T3的门极电压VG3＞0，场效应管T2截止，由于ip＜0，因此场效应管T3的体二极管D3导通。谐振电感L2释放能量对电容C2储能及提供能量给氙气灯，且通过变压器Tr1传输能量给一次侧电容C1。电流ip仍经过场效应管T3的体二极管D3，对电容C1储能，ip＜0。由于体二极管D3导通，Up2＝UC1＞0，Us＝NUp2＝NUC1＞0，iL2流入变压器Tr1同名端，且iL2＜0。当时间为t6时刻，ip＝0，iL2＝0，此时|UC2|最大，电容C2上储存的能量达到最大值。
由上面所述可知，本发明电子镇流器稳态工作时，串联谐振电路222的输入电压为 主要是由谐振电感L2、(谐振)电容C2之间的串联谐振以及电容C1提供能量给负载。当然电容C1的能量也是来源于12V蓄电池。本实施例中将谐振等效阻抗设为工作在感性负载模式下，即稳态工作时开关切换频率大于LC谐振频率，这种工作方式可以使得在开关管T2和T3关断之前，其内部反并联二极管先实现导通，保证了开关管T2和T3关断时刻，其两端的电压为零，因此就使得开关管T2和T3在切换时具有零电压开关的特性，实现了软开关功能。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域普通技术人员可以在所述权利要求和说明书的范围内做出各种变形或修改。
Claims (6)
1.一种用于灯的电子镇流器，它包括：与电源连接的直流升压电路，逆变电路，连接于负载上的电压采样电路和电流采样电路，与电压采样电路和电流采样电路输出端相连接的控制驱动电路，其特征在于：还包括升压点火电路，所述升压点火电路包含升压单元组，所述直流升压电路、逆变电路、升压点火电路，依次级联连接，升压点火电路和逆变电路的输出端均与负载连接，所述控制驱动电路同时与直流升压电路和逆变电路连接，控制直流升压电路和逆变电路的工作状态；
所述逆变电路包括一将直流输入转换成方波输出的推挽电路，以及一将方波选频输出正弦波的串联谐振电路，所述推挽电路与串联谐振电路依次级联连接。
2.根据权利要求1所述的用于灯的电子镇流器，其特征在于：所述升压点火电路还包含单向导通器件、保护放电器件以及变压器，所述升压单元组与单向导通器件、保护放电器件以及变压器的初级线圈依次串联，变压器的次级线圈与负载串联。
3.根据权利要求1或2所述的用于灯的电子镇流器，其特征在于：所述升压单元组包括至少一个升压单元。
4.根据权利要求1所述的用于灯的电子镇流器，其特征在于所述直流升压电路包括电感、二极管、电容和一可控开关器件，其中电感、二极管、电容依次串联，电感的输入端为所述直流升压电路的输入端，电容的两端为所述直流升压电路的输出端；所述可控开关器件与串联的二极管和电容并联。
5.根据权利要求1所述的用于灯的电子镇流器，其特征在于：所述推挽电路，包括两个场效应管，分别与两个场效应管反并联的两个续流二极管以及变压器；两个场效应管的源极相连接，作为所述推挽电路的一个输入端；变压器的初级线圈的两端分别连接两个场效应管的漏极，变压器的初级线圈的中间抽头或者变压器的两个呈加极性连接的初级线圈的公共端，作为所述推挽电路的另一个输入端。
6.根据权利要求1所述的用于灯的电子镇流器，其特征在于：所述逆变电路中的串联谐振电路包括串联的电感、电容、电解电容。
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102299633A (zh) * | 2010-06-24 | 2011-12-28 | 英飞特电子（杭州）有限公司 | 一种dc-dc变换电路 |
| CN102421234A (zh) * | 2011-12-16 | 2012-04-18 | 庄景阳 | 双蓄能电容提高hid安定器点火装置 |
| CN102683157A (zh) * | 2011-03-18 | 2012-09-19 | 中电联大(大连)照明有限公司 | 一种氙气灯 |
| CN103313494A (zh) * | 2012-03-12 | 2013-09-18 | 深圳市拓邦汽车电子技术有限公司 | 低频半桥hid安定器、高压气体放电灯及驱动方法 |
| CN103841737A (zh) * | 2014-03-10 | 2014-06-04 | 湖南星联顶晟电子科技有限公司 | 一种hid灯电子镇流器的混合点火方法 |
| CN104507198A (zh) * | 2014-11-12 | 2015-04-08 | 天一宏业武汉科技发展有限公司 | 有源箝位正、反激推挽集成灯控制器 |
| CN108566699A (zh) * | 2018-01-17 | 2018-09-21 | 深圳市和拓创新科技有限公司 | 一种车用宽范围电压输入的led驱动电路装置 |
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Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102299633A (zh) * | 2010-06-24 | 2011-12-28 | 英飞特电子（杭州）有限公司 | 一种dc-dc变换电路 |
| CN102683157A (zh) * | 2011-03-18 | 2012-09-19 | 中电联大(大连)照明有限公司 | 一种氙气灯 |
| CN102421234A (zh) * | 2011-12-16 | 2012-04-18 | 庄景阳 | 双蓄能电容提高hid安定器点火装置 |
| CN102421234B (zh) * | 2011-12-16 | 2013-08-07 | 庄景阳 | 双蓄能电容提高hid安定器点火装置 |
| CN103313494B (zh) * | 2012-03-12 | 2016-01-06 | 深圳拓邦新能源技术有限公司 | 低频半桥hid安定器、高压气体放电灯及驱动方法 |
| CN103313494A (zh) * | 2012-03-12 | 2013-09-18 | 深圳市拓邦汽车电子技术有限公司 | 低频半桥hid安定器、高压气体放电灯及驱动方法 |
| CN103841737A (zh) * | 2014-03-10 | 2014-06-04 | 湖南星联顶晟电子科技有限公司 | 一种hid灯电子镇流器的混合点火方法 |
| CN104507198A (zh) * | 2014-11-12 | 2015-04-08 | 天一宏业武汉科技发展有限公司 | 有源箝位正、反激推挽集成灯控制器 |
| CN108566699A (zh) * | 2018-01-17 | 2018-09-21 | 深圳市和拓创新科技有限公司 | 一种车用宽范围电压输入的led驱动电路装置 |
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