CN103391676A

CN103391676A - 热起动金卤灯电子镇流器

Info

Publication number: CN103391676A
Application number: CN2013102734293A
Authority: CN
Inventors: 林华木
Original assignee: NEW VIEW ELECTRICAL & LIGHTING Co Ltd
Current assignee: NEW VIEW ELECTRICAL & LIGHTING Co Ltd
Priority date: 2013-07-01
Filing date: 2013-07-01
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2033-07-01
Also published as: CN103391676B

Abstract

本发明提出了一种热起动金卤灯电子镇流器，包括金卤灯泡以及依次连接的滤波整流电路、功率因数校正电路、降压式变换电路和逆变输出电路；还包括倍压整流电路、限流电阻、点火充电电容、真空开关管、高压包以及逻辑控制模块；外部电源通过滤波整流电路与功率因数校正电路连接；逆变输出电路依次通过倍压整流电路、限流电阻、点火充电电容、真空开关管、高压包与金卤灯泡连接；金卤灯泡还通过逻辑控制模块与逆变输出电路连接；所述逻辑控制模块用于控制逆变输出电路。本发明能产生20kV以上的点火电压，使金卤灯在热灯状态下仍能点亮，满足实际使用需要，同时还能保证金卤灯泡的使用寿命，有效实现使用过程中的恒功率工作及电路保护功能。

Description

热起动金卤灯电子镇流器

技术领域

本发明涉及金卤灯的电子镇流器，具体涉及一种能热起动的电子镇流器。

背景技术

金卤灯，是金属卤化物灯的简称，金卤灯是交流电源工作的，在汞和稀有金属的卤化物混合蒸气中产生电弧放电发光的放电灯，金属卤化物灯是在高压汞灯基础上添加各种金属卤化物制成的第三代光源，广泛应用于体育场馆、展览中心、大型商场、工业厂房、街道广场、车站、码头等场所的照明。尽管金卤灯约2万小时的使用寿命比不上LED的5万小时，但其成本远低于LED，而且LED灯具的实际使用中，因为外部电路的寿命远低于LED的实际使用寿命，使得LED灯具整体的使用寿命较短，甚至连1万小时也没有；因而金卤灯具有发光效率高、显色指数高、造价成本低、使用寿命长等优点，是大规模照明的理想光源。

作为一种高强度气体放电灯，金卤灯的稳定工作需要借助于镇流器来实现，镇流器有两方面的作用：一是产生高压脉冲将灯内的气体击穿，使灯点亮起动；二是在灯启动后，稳定灯工作，实现恒功率控制灯。然而，现有镇流器的点火电路是采用谐振电路加变压器的结构模式，使点火电压最多只能达到5000伏。金卤灯在熄灭后灯泡内气压极高，5000伏无法击穿点灯，必须等3-5分钟让灯泡冷却下来，气压降低，才能再次点灯；极大限制了这些产品的适用范围和使用便利性，例如在大型商场突然断电后，即使备用电源马上接通，但仍然无法马上把金卤灯重新起动，非常不方便。

此外，镇流器与灯泡之间必须保持在15米以内，才能保证镇流器正常使用，极大地限制了灯具布线的灵活性，不便于安装与维护。

发明内容

针对上述现有技术不足，本发明要解决的技术问题是提供一种可以使金卤灯热启动的镇流器电路，扩大金卤灯的适用范围和使用便利性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为，热起动金卤灯电子镇流器，包括金卤灯泡以及依次连接的滤波整流电路、功率因数校正电路、降压式变换电路和逆变输出电路；还包括倍压整流电路、限流电阻、点火充电电容、真空开关管、高压包以及逻辑控制模块；外部电源通过滤波整流电路与功率因数校正电路连接；逆变输出电路依次通过倍压整流电路、限流电阻、点火充电电容、真空开关管、高压包与金卤灯泡连接；金卤灯泡还通过逻辑控制模块与逆变输出电路连接；所述逻辑控制模块用于控制逆变输出电路的输出功率和输出频率。这样的结构能在金卤灯泡产生20kV以上的电压，使得即使金卤灯泡在非冷却状态、灯泡内气压高的情况下仍能点亮灯泡，满足实际使用需要。

进一步的技术方案为，所述倍压整流电路的倍压电容值为900pF-1200pF；所述高压包的次级回路等效电感值为350μH-450μH；逻辑控制模块还用于在点火时控制逆变输出电路产生80kHz-120kHz输出频率并在点火后的正常工作状态产生130Hz-170Hz输出频率。这样的结构能在点火时对金卤灯泡限流，避免金卤灯泡的电极消耗，保证金卤灯泡的使用寿命。

再进一步的技术方案为，所述逻辑控制模块还用于在点火前检测金卤灯泡的电压，当金卤灯泡的电压大于60V时判断为热灯状态且当金卤灯泡的电压小于等于60V时判断为冷灯状态。这样的结构使得本发明的镇流器能根据灯泡的状态，实现更多智能化功能。

更进一步的技术方案为，所述逻辑控制模块还用于根据热灯状态或冷灯状态改变逆变输出电路的输出功率。使得逻辑控制模块可以针对不同的灯泡状态输出不同的功率，进一步提高点灯效率，缩短点灯时间。

优选地，所述逻辑控制模块还用于在点火后的正常工作状态检测金卤灯泡的电压和电流，并根据金卤灯泡的电压和电流控制逆变输出电路的输出功率使金卤灯泡的工作功率恒定。

更优地，所述逻辑控制模块还用于欠压过压保护、短路开路保护以及自动重启。

优选的技术方案还为，还包括镇流器安装组件和灯具安装组件；所述滤波整流电路、功率因数校正电路、降压式变换电路、逆变输出电路以及逻辑控制模块设在镇流器安装组件上；所述倍压整流电路、限流电阻、点火充电电容、真空开关管、高压包以及金卤灯泡设在灯具安装组件上。

本发明的热起动金卤灯电子镇流器能产生20kV以上的点火电压，使金卤灯在热灯状态下仍能点亮，满足实际使用需要，同时还能保证金卤灯泡的使用寿命，有效实现使用过程中的恒功率工作及电路保护功能。此外，本发明的热起动金卤灯电子镇流器，可以让镇流器与灯泡之间的距离达到50米以上，极大方便了灯具布线的灵活性，方便安装与维护。

附图说明

图1是本发明热起动金卤灯电子镇流器的结构示意图。

其中，1、滤波整流电路；2、功率因数校正电路；3、降压式变换电路；4、逆变输出电路；5、逻辑控制模块；6、倍压整流电路；61、限流电阻；62、点火充电电容；63、真空开关管；7、高压包；8、金卤灯泡；91、镇流器安装组件；92、灯具安装组件。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本发明的热起动金卤灯电子镇流器，包括金卤灯泡8以及依次连接的滤波整流电路1、功率因数校正电路2、降压式变换电路3和逆变输出电路4；还包括倍压整流电路6、限流电阻61、点火充电电容62、真空开关管63、高压包7以及逻辑控制模块5；外部电源（例如市电）通过滤波整流电路1与功率因数校正电路2连接；逆变输出电路4依次通过倍压整流电路6、限流电阻61、点火充电电容62、真空开关管63、高压包7与金卤灯泡连接；金卤灯泡8还通过逻辑控制模块5与逆变输出电路4连接；所述逻辑控制模块5用于控制逆变输出电路4的输出功率和输出频率。倍压整流电路6把逆变输出电路4输出的400V电压翻倍，通过限流电阻61向点火充电电容62充电，当点火充电电容62的电压达到真空开关管63的导通电压时，真空开关管63导通，使得点火充电电容62向高压包7的初级回路放电，从而在高压包7的次级回路产生20kV以上的电压，使金卤灯泡8即使在热灯状态下仍能被击穿点亮。其中，限流电阻61并不一定指单个电阻，也可以是多个电阻组成的电阻网络；同样地，点火充电电容62也不一定指单个电容器，可以是多个电容器或容阻网络等效为点火充电电容62，只需连接在倍压整流电路6的两个输出端之间，作充电用即可。

所述倍压整流电路6的倍压电容值为900pF-1200pF；所述高压包7的次级回路等效电感值为350μH-450μH；逻辑控制模块5还用于在点火时控制逆变输出电路产生80kHz-120kHz输出频率并在点火后的正常工作状态产生130Hz-170Hz输出频率。金卤灯的寿命跟金卤灯泡的电极相关，当电流较大时，电极消耗快，会极大地缩短使用寿命。本实施例中，点火时由于电流的频率为80kHz-120kHz，倍压整流电路6的等效电容较小，使得电流可以通过，满足点火充电电容62充电需要，不阻碍对高压包7的放电；另一方面高压包7的次级回路在此高频频率下感抗很大，限制了通过金卤灯泡8电极的电流，避免了电极在点灯时的消融；在点灯结束后频率为130Hz-170Hz的电流下，倍压整流电路6的容抗很高，使得点火回路处于被隔离状态，高压包7的次级回路感抗很小，不产生限流。

所述逻辑控制模块5还用于在点火前检测金卤灯泡8的电压，当金卤灯泡8的电压大于60V时判断为热灯状态且当金卤灯泡8的电压小于等于60V时判断为冷灯状态，并根据热灯状态或冷灯状态改变逆变输出电路4的输出功率。使得逻辑控制模块5可以针对不同的灯泡状态输出不同的功率，进一步提高点灯效率，缩短点灯时间。也有利于根据金卤灯泡8的冷灯状态或热灯状态实现更多功能。

所述逻辑控制模块5还用于在点火后的正常工作状态检测金卤灯泡8的电压和电流，并根据金卤灯泡8的电压和电流控制逆变输出电路4的输出功率使金卤灯泡8的工作功率恒定。并用于欠压过压保护、短路开路保护以及自动重启。

具体地，所述逻辑控制模块5可以采用单片机实现，上述各种功能通过单片机内部的程序实现。需要注意的是，对本领域技术人员而言，程序中逻辑判断等功能，同样可以由实体硬件电路实现，对于根据本发明的思想把程序实现的功能改为通过实体电路实现的，也应当包含在本发明之内。

此外，本发明还包括镇流器安装组件91和灯具安装组件92；所述滤波整流电路1、功率因数校正电路2、降压式变换电路3、逆变输出电路4以及逻辑控制模块5设在镇流器安装组件91上；所述倍压整流电路6、限流电阻61、点火充电电容62、真空开关管63、高压包7、以及金卤灯泡8设在灯具安装组件92上。使得镇流器的电路分离成两部分，点火部分直接安装到灯具处，直接在灯具处向金卤灯泡8产生高压点火电压，使镇流器即使在较远距离也能满足金卤灯点火需要，方便灯具灵活布线。其中，镇流器安装组件91和灯具安装组件92可以是电路基板、带有固定结构的壳体或其他可安装电路元件并实现功能的机械结构，具体的机械结构不是本发明的考虑范围。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.热起动金卤灯电子镇流器，包括金卤灯泡以及依次连接的滤波整流电路、功率因数校正电路、降压式变换电路和逆变输出电路；其特征在于：还包括倍压整流电路、限流电阻、点火充电电容、真空开关管、高压包以及逻辑控制模块；外部电源通过滤波整流电路与功率因数校正电路连接；逆变输出电路依次通过倍压整流电路、限流电阻、点火充电电容、真空开关管、高压包与金卤灯泡连接；金卤灯泡还通过逻辑控制模块与逆变输出电路连接；所述逻辑控制模块用于控制逆变输出电路的输出功率和输出频率。

2.根据权利要求1所述的热起动金卤灯电子镇流器，其特征在于：所述倍压整流电路的倍压电容值为900pF-1200pF；所述高压包的次级回路等效电感值为350μH-450μH；逻辑控制模块还用于在点火时控制逆变输出电路产生80kHz-120kHz输出频率并在点火后的正常工作状态产生130Hz-170Hz输出频率。

3.根据权利要求1或2所述的热起动金卤灯电子镇流器，其特征在于：所述逻辑控制模块还用于在点火前检测金卤灯泡的电压，当金卤灯泡的电压大于60V时判断为热灯状态且当金卤灯泡的电压小于等于60V时判断为冷灯状态。

4.根据权利要求3所述的热起动金卤灯电子镇流器，其特征在于：所述逻辑控制模块还用于根据热灯状态或冷灯状态改变逆变输出电路的输出功率。

5.根据权利要求1所述的热起动金卤灯电子镇流器，其特征在于：所述逻辑控制模块还用于在点火后的正常工作状态检测金卤灯泡的电压和电流，并根据金卤灯泡的电压和电流控制逆变输出电路的输出功率使金卤灯泡的工作功率恒定。

6.根据权利要求1所述的热起动金卤灯电子镇流器，其特征在于：所述逻辑控制模块还用于欠压过压保护、短路开路保护以及自动重启。

7.根据权利要求1所述的热起动金卤灯电子镇流器，其特征在于：还包括镇流器安装组件和灯具安装组件；所述滤波整流电路、功率因数校正电路、降压式变换电路、逆变输出电路以及逻辑控制模块设在镇流器安装组件上；所述倍压整流电路、限流电阻、点火充电电容、真空开关管、高压包以及金卤灯泡设在灯具安装组件上。