CN1047277C

CN1047277C - 高压气体放电灯电子镇流器

Info

Publication number: CN1047277C
Application number: CN96119658A
Authority: CN
Inventors: 刘双喜
Original assignee: LINGTIAN SCIENCE AND TECHNOLOGY DEV Co Ltd WUHAN
Priority date: 1996-10-18
Filing date: 1996-10-18
Publication date: 1999-12-08
Anticipated expiration: 2016-10-18
Also published as: CN1156947A

Abstract

本发明涉及了一种高压气体放电灯电子镇流器，包括一个电流跟踪器接到电网电源经滤波整流后的电源上，而输出提供高、低压电源分别供放电灯回路及控制部分电源，一个振荡器通过倒相电平转移电路控制放电灯回路，通过一个触发启动模块负责放电灯的高压启动。

Description

高压气体放电灯电子镇流器

本发明涉及驱动气体放电灯的电路，具体地说是一种高压气体放电灯电子镇流器。

大功率气体放电灯镇流器，目前均采用低频扼流圈，体积大、功率因素低、谐波含量大，而现在既使是最新型的电子镇流器如中国专利局已公开的专利申请(94190816.x和94191122.5)中，也只能在有灯丝的低压汞灯(日光灯)中使用，由于工作和启动方式不同，从理论上讲，日光灯电子镇流器是不允许用在无灯丝的高压气体放电灯上的，否则对电网造成极大的破坏。

本发明的目的是提供一种恒功率调整、高功率因数、低谐波含量、启动电流低、可允许灯两端长期开路、短路状态带电的高压气体放电灯电子镇流器，以克服上述的不足。

为了实现上述目的，本发明其特点为包括一个与AC电源相连的抗干扰无源滤波器M1；一个桥式整流源接到该滤波器M1的输出端；一个电流跟踪器M2建到该整流源的输出端，并通过二极管D1、D2，电容器C1、C2分别提供低、高压直流电源VA、VB；一个高频振荡模块M3通过振荡器启动电路与该跟踪器M2连接，并通过变压器T2与触发启动模块M5相接；一个倒相电平转移电路M4与放电灯G的工作电路相连，该转移电路M4的信号取自上述振荡模块M3。

上述振荡器启动电路包括电阻器R1、R2，电容器C3、C4，稳压管D3，可控硅S1；上述倒相电平转移电路M4包括电阻器R、光电管Q、二极管D、电容器C；上述放电灯G工作电路包括功率场效应管(MOSFET)Q1、Q2、二极管D4-D7、高频扼流圈L、电容器C5、C6及放电灯G；上述触发启动模块M5包括变压器T3、二极管DM5、电容器CM5、电阻器RM5及可控硅SM5；上述电流跟踪器M2由采样跟随电路、积分电路、比较电路、电流检测放大电路、双触发单稳电路、能量开关及储能电感组成，其中：采样跟随电路包括电阻器RM201、RM202、比较器IC1；积分电路包括电阻器RM203、电容器CM201、比较器IC2及三极管GM201；比较电路包括电阻器RM204-RM207及比较器IC3；电流检测放大电路包括电阻器RM208、RM209及运算放大器IC4；双触发单稳电路包括电阻器RM210、RM211、电容器CM202及QR触发器；能量开关包括三极管GM202、电阻器RM212及二极管DM2；储能电感包括电阻器RM213、RM214及电感器T1。

由于本发明采用电流跟踪，脉冲宽度控制，功率检测控制，使本发明具有优良的电性能、恒功率调整、高功率因数、低谐波含量、启动电流低，可允许灯两端长期开路、短路状态带电，本发明体积小、重量轻、功率密度高、安装简单、可与放电灯成为紧凑型产品。

图1为本发明的原理方框图。

图2为本发明电流跟踪器M4方框图。

图3为本发明的原理图。

图4为本发明振荡模块M3脉冲输出波形图。

下面结合附图及实施例详细描述本发明。

从图中可知，电网电压AC电源经桥式整流后到电流跟踪器M2，电流跟踪器M2由电阻器RM201、RM202分压，对脉动的直流电压的相位和幅度采样跟比较器IC1跟随以降低内阻，该电源信号经积分电路，积分的上下限经比较器ⅠC2由三极管GM201控制，比较器IC3正输入端接积分输出，其负输入端通过分压电阻RM206、RM207接高压直流采样端VB，当积分电压Vb≤VB×[RM207/(RM206+RM207)]时，比较器IC3输出低电平，运算放大器IC4的采样直接从电感器T1中获取，当电感器初端电流为零时，运算放大器IC4输出预置在QR触发器TR+和R端为高电平时，QR触发器的Q端输出高电平使三极管GM202导通，从电网吸收功率及能量储存在电感器T1的初端中，当三极管GM202截止时，整流后的电网电压与电感器T1初端中储存的能量对电容器C1充电并对负载供电，调整电阻器R206、R207的比值可控制三极管GM202的开关频率从而改变高压电源VB的值，低压电源VA从电感器T1的感应端取得，它是本发明的控制工作电源，上述单稳电路中的RM211×CM202≤0.25T≤5ms，使得前端出现问题时，在0.25T内关闭三极管GM202。这种电流跟踪器除具有低谐波＜10％、高功率因数＞0.99外，还具有恒功率特性，当负载功率一定时，对电网在一定范围内呈负阻特性，使电网电压和电网电流的乘积基本上为一常数。

电流跟踪器M2经二极管D1给振荡器M3直流工作低压，其中电阻器R2、电容器C4提供振荡时间系数，二极管D2是高压高频隔离二极管，在电容器C1两端产生平衡的直流高压，供功率输出，振荡器M3工作时，输出两路30KH同值、等幅、等矩形、宽度不同的两路控制脉冲V01、V02，其中宽脉冲V02经倒相电平转移电路M4控制功率场效应管Q2，窄脉冲V01控制功率场效应管Q1，使之交替导通，导通间隙由两脉冲宽度的差值决定，使两管在过渡间不会发生同时导通，在倒电平转移电路M4中，二极管D是隔离二极管，电容器C是自举电容，功率场效应管Q1导通时，二极管D导通，低压源VA对电容器C充电，此时功率场效应管Q2截止，当光电管Q导通时，电容器C上的电压加在功率场效应管Q2的栅源极，使功率场效应管Q2可靠导通。

功率输出由高频扼流圈L和放电灯G构成，在放电灯G电路中，高频扼流圈L起镇流、储能作用，二极管D6、D7是续流二极管，当两功率场效应管Q1、Q2断开时，对放电灯G电流提供回路，电容器C5、C6是高频回路电容。由于气体放电灯G启动电压高达数千伏至数十千伏，所以采用隔离变压器T2与振荡电路M3隔离，当振荡器工作时，经变压器T2给触发启动模块M5启动信号，使启动模块中可控硅SM5导通，从而通过变压器T3的次级给放电灯G提供高压的启动电压，使放电灯G工作。

本发明的一些未详细描述的部分对于本领域技术人员毫无疑问是很明显的，所以无需描述。

Claims

1、一种高压气体放电灯电子镇流器，其特征在于，包括：

一个与AC电源相连的抗干扰无源滤波器(M1)；

一个桥式整流源接到该滤波器(M1)的输出端；

一个电流跟踪器(M2)连到该整流源的输出端，并通过二极管(D1)、(D2)，电容器(C1)、(C2)提供低、高压直流电源VA、VB；

一个高频振荡模块(M3)通过振荡器启动电路与该跟踪器(M2)连接，并通过变压器(T2)与触发启动模块(M5)相接；

一个倒相电平转移电路(M4)与放电灯(G)的工作电路相连，该转移电路(M4)的信号取自上述振荡模块(M3)。

2、根据权利要求1所述的镇流器，其特征在于：上述振荡器启动电路包括电阻器(R1)、(R2)，电容器(C3)、(C4)，稳压管(D3)，可控硅(S1)。

3、根据权利要求1所述的镇流器，其特征在于：上述倒相电平转移电路(M4)由电阻器(R)、光电管(Q)、二极管(D)、电容器(C)组成。

4、根据权利要求1所述的镇流器，其特征在于：上述放电灯(G)工作电路由功率场效应管(Q1)、(Q2)、二极管(D4)-(D7)、高频扼流圈(L)、电容器(C5)、(C6)及放电灯(G)组成。

5、根据权利要求1所述的镇流器，其特征在于：上述触发启动模块(M5)由变压器(T3)、二极管(DM5)、电容器(CM5)、电阻器(RM5)及可控硅(SM5)组成。

6、根据权利要求1所述的镇流器，其特征在于；上述电流跟踪器(M2)由采样跟随电路、积分电路、比较电路、电流检测放大电路、双触发单稳电路、能量开关及储能电感组成，其中：

a、采样跟随电路由电阻器(RM201)、(RM202)、比较器(IC1)组成；

b、积分电路由电阻器(RM203)、电容器(CM201)、比较器(IC2)及三极管(GM201)组成；

c、比较电路由电阻器(RM204)-(RM207)及比较器(IC3)组成；

d、电流检测放大电路由电阻器(RM208)、(RM209)及运算放大器(IC4)组成；

e、双触发单稳电路由电阻器(RM210)、(RM211)、电容器(CM202)及QR触发器组成；

f、能量开关由三极管(GM202)、电阻器(RM212)及二极管(DM2)组成；

g、储能电感由电感器(T1)及电阻器(RM213)、(RM214)组成。