CN110446321A - 金卤灯调光电路和金卤灯调光方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种金卤灯调光电路和金卤灯调光方法，所述电路的一个实施方式包括：金卤灯、金卤灯触发模块、为金卤灯触发模块供电的交流电源以及变压器；其中，变压器初级线圈的电压可调节；变压器次级线圈与金卤灯触发模块串联，用于产生与交流电源输出电压相位相反的电压，从而调节金卤灯触发模块两端的电压。该实施方式能够在保证系统可靠性的前提下实现金卤灯的连续调光。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种金卤灯调光电路和金卤灯调光方法。
背景技术
作为一种高强度气体放电光源，金卤灯具有光效高、显色性好等特点，在工程实践中得到广泛应用。现有的金卤灯调光方法有两种：第一种采用电子镇流器进行调光，但电子镇流器由于包含的开关、元器件较多，导致金卤灯功率越大可靠性越低，同时电子镇流器体积较大且成本较高。第二种方法利用切换开关实现电感镇流器以及补偿电容器的全部或部分接入，从而实现金卤灯的全功率运行或减功率运行，但是此方法调光范围较小且不连续，难以满足金卤灯连续调光的需求。
因此，针对以上不足，需要提供一种不依赖电子镇流器(即确保可靠性)的金卤灯连续调光装置或者方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：如何在不使用电子镇流器的情况下实现金卤灯的连续调光。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种金卤灯调光电路。
本发明实施例的金卤灯调光电路可包括：金卤灯、金卤灯触发模块、为金卤灯触发模块供电的交流电源以及变压器；其中，变压器初级线圈的电压可调节；变压器次级线圈与金卤灯触发模块串联，用于产生与交流电源输出电压相位相反的电压，从而调节金卤灯触发模块两端的电压。
优选地，所述交流电源的电压值配置为：预设的金卤灯电压变化范围的上限值。
优选地，所述金卤灯电压变化范围的上限值为金卤灯的额定电压。
优选地，变压器次级线圈电压的变化范围配置为：从零到所述金卤灯电压变化范围上限值与下限值的差值。
优选地，变压器初级线圈电压的变化范围配置为：从零到所述金卤灯电压变化范围的上限值。
优选地，变压器的匝数比等于：所述金卤灯电压变化范围的上限值、与上限值和下限值差值的比值。
优选地，所述电路进一步包括：与金卤灯触发模块串联的电感器。
优选地，所述电路进一步包括：处在金卤灯触发模块并联位置的滤波电容器。
本发明进一步提供一种金卤灯调光方法。
本发明实施例的金卤灯调光方法包括：在金卤灯供电电路中接入变压器；其中，金卤灯供电电路包括金卤灯、金卤灯触发模块以及交流电源；所述变压器的初级线圈的电压可调节；所述变压器的次级线圈与金卤灯触发模块串联，用于产生与交流电源输出电压相位相反的电压，从而调节金卤灯触发模块两端的电压；调节所述变压器初级线圈的电压以实现金卤灯调光。
优选地，所述交流电源的电压值配置为：预设的金卤灯电压变化范围的上限值；所述变压器初级线圈电压的变化范围配置为：从零到所述金卤灯电压变化范围的上限值；所述变压器的匝数比等于：所述金卤灯电压变化范围的上限值、与上限值和下限值差值的比值。
本发明的上述技术方案具有如下优点：在本发明实施例的技术方案中，将变压器接入金卤灯供电电路形成金卤灯调光电路，变压器的初级线圈电压可调节，次级线圈与金卤灯触发模块串联，可产生与交流电源输出电压相位相反的电压从而调节金卤灯触发模块两端的电压以实现金卤灯连续调光，同时合理配置交流电源电压值和变压器初级线圈的电压变化范围，并选取合理匝数比的变压器，可使金卤灯两端电压在预设的金卤灯电压变化范围内连续变化，从而在满足调光需求的同时确保金卤灯不会突然熄灭导致试验失败，解决了现有的金卤灯调光技术中无法兼顾可靠性和连续性的问题。
附图说明
图1是本发明实施例的金卤灯调光电路原理示意图；
图2是本发明实施例的金卤灯调光方法的主要步骤示意图。
附图标记说明：
1：交流电源；2：滤波电容器；3：电感器；4：金卤灯触发模块；5：金卤灯；6：变压器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1是本发明实施例的金卤灯调光电路原理示意图，如图1所示，本发明实施例的金卤灯调光电路包括：金卤灯5、金卤灯触发模块4、交流电源1和变压器6。
具体地，金卤灯触发模块4用于触发金卤灯5发光，交流电源1用于为金卤灯触发模块4以及金卤灯5供电。为了对金卤灯5进行调光，需要预设金卤灯电压变化范围，即使金卤灯5正常发光(即不会熄灭)的电压数值范围。一般地，在上述金卤灯电压变化范围中，上限值为金卤灯5的额定电压，下限值为使金卤灯5正常发光的最小电压值或者金卤灯5发光与熄灭之间的临界电压值。可以理解，本文中的电压值均指交流电压的有效值。以额定电压为380V、额定功率2000W的金卤灯为例，在电压降低为280V时熄灭，因此可将其电压变化范围预设为(280V，380V]。可以看到，在该金卤灯电压变化范围中，下限值280V为金卤灯发光与熄灭之间的临界电压值，上限值380V为金卤灯的额定电压。在本发明实施例的金卤灯调光电路中，交流电源1的电压值可配置为金卤灯电压变化范围的上限值。优选地，交流电源1的电压值可配置为金卤灯5的额定电压。
在本发明实施例的金卤灯调光电路中，变压器初级线圈的电压可以通过各种方式调节(例如采用滑动变阻器)，其电压的变化范围可配置为从零到上述金卤灯电压变化范围的上限值。通过上述设置，可使变压器6输入电压最大值与交流电源电压值相同，从而可采用一个电源模组为金卤灯调光电路供电，从而避免引入多个电压造成的电路复杂。
为了使金卤灯调光电路中的金卤灯触发模块4两端的电压在上述金卤灯电压变化范围内变化，还需计算所需变压器6的匝数比(即初级线圈与次级线圈的匝数比值)。具体地，可在初始状态将变压器初级线圈的电压值保持为零，此时金卤灯触发模块4两端的电压值为上述金卤灯电压变化范围的上限值。当金卤灯触发模块4两端的电压值为上述金卤灯电压变化范围的下限值，变压器次级线圈两端的电压值为上述金卤灯电压变化范围上限值与下限值的差值，此时变压器初级线圈两端的电压值应为上述金卤灯电压变化范围的上限值，因此，变压器6的匝数比应为：上述金卤灯电压变化范围的上限值与上限值和下限值差值的比值。采用具有上述匝数比的变压器后，变压器次级线圈电压的变化范围为：从零到上述金卤灯电压变化范围上限值与下限值的差值。
再次以额定电压为380V、额定功率2000W的金卤灯为例，为其预设的金卤灯电压变化范围预设是(280V，380V]，在其调光电路中，交流电源的电压值为380V，变压器初级线圈的电压变化范围是[0V，380V]，变压器匝数比为380/(380-280)，变压器次级线圈的电压变化范围是[0V，100V]。
需要说明的是，以上关于交流电源1和变压器6的配置方式仅对应于某些应用场景，并不对本发明的使用范围和本发明在另一些场景的具体应用形成任何限制。
在使用本发明电路进行调光时，首先将变压器初级线圈电压值调节为零，不影响金卤灯5在额定功率触发点亮，然后增加变压器初级电压值，在变压器次级线圈内产生与交流电源1电压相位相反的电压，此时金卤灯5两端的电压值为额定电压与变压器次级线圈电压的差值。当变压器初级线圈电压值调节到金卤灯5额定电压时，变压器次级线圈电压值为金卤灯5额定电压与上述金卤灯电压变化范围下限值的差值，此时金卤灯5两端电压为上述金卤灯电压变化范围的下限值。这样，即可使金卤灯两端电压从380V连续降至280V从而实现连续调光。
可以理解，电路或设备的可靠性在很大程度上取决于元器件的可靠性，当元器件串联时，电路或设备的可靠性等于各元器件可靠性的乘积。传统的调光电子镇流器功率越大可靠性越差，而本发明实施例的金卤灯调光电路中元器件较少，电路可靠性约等于变压器的可靠性，变压器作为一个成熟产品可靠性较高。
可以看到，在本发明实施例中，通过调节变压器输入电压来刺激电路电流，实现金卤灯调光电路中连续的电压变化，以此改变金卤灯两端的电压值，从而实现大功率金卤灯的连续调光。由于变压器体积小可靠性高，金卤灯调光电路原理简单易于实现，因此本发明在金卤灯调光方面具有很高的实用性和推广前景。
作为一个优选方案，金卤灯调光电路进一步包括与金卤灯触发模块串联的电感器(即电感镇流器)以及处在金卤灯触发模块并联位置的滤波电容器(即滤波电容器与金卤灯触发模块处在两条并联支路)来实现滤波和镇流功能。
图2是本发明实施例的金卤灯调光方法的主要步骤示意图，如图2所示，本发明实施例的金卤灯调光方法可执行以下步骤：
步骤S101：在金卤灯供电电路中接入变压器。
具体地，金卤灯供电电路包括金卤灯、金卤灯触发模块以及交流电源；所述变压器的初级线圈的电压可调节；所述变压器的次级线圈与金卤灯触发模块串联，用于产生与交流电源输出电压相位相反的电压，从而调节金卤灯触发模块两端的电压。
步骤S102：调节所述变压器初级线圈的电压以实现金卤灯调光。
较佳地，在本发明实施例中，可将所述交流电源的电压值配置为预设的金卤灯电压变化范围的上限值，将所述变压器初级线圈电压的变化范围配置为从零到所述金卤灯电压变化范围的上限值，选取的变压器的匝数比等于：所述金卤灯电压变化范围的上限值、与上限值和下限值差值的比值。
综上所述，在本发明实施例的技术方案中，将变压器接入金卤灯供电电路形成金卤灯调光电路，变压器的初级线圈电压可调节，次级线圈与金卤灯触发模块串联，可产生与交流电源输出电压相位相反的电压从而调节金卤灯触发模块两端的电压以实现金卤灯连续调光，同时合理配置交流电源电压值和变压器初级线圈的电压变化范围，并选取合理匝数比的变压器，可使金卤灯两端电压在预设的金卤灯电压变化范围内连续变化，从而在满足调光需求的同时确保金卤灯不会突然熄灭导致试验失败，解决了现有的金卤灯调光技术中无法兼顾可靠性和连续性的问题。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种金卤灯调光电路，其特征在于，包括：金卤灯、金卤灯触发模块、为金卤灯触发模块供电的交流电源以及变压器；其中，
变压器初级线圈的电压可调节；
变压器次级线圈与金卤灯触发模块串联，用于产生与交流电源输出电压相位相反的电压，从而调节金卤灯触发模块两端的电压。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述交流电源的电压值配置为：预设的金卤灯电压变化范围的上限值。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述金卤灯电压变化范围的上限值为金卤灯的额定电压。
4.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，变压器次级线圈电压的变化范围配置为：从零到所述金卤灯电压变化范围上限值与下限值的差值。
5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，变压器初级线圈电压的变化范围配置为：从零到所述金卤灯电压变化范围的上限值。
6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，变压器的匝数比等于：所述金卤灯电压变化范围的上限值、与上限值和下限值差值的比值。
7.根据权利要求1-6任一所述的电路，其特征在于，所述电路进一步包括：与金卤灯触发模块串联的电感器。
8.根据权利要求1-6任一所述的电路，其特征在于，所述电路进一步包括：处在金卤灯触发模块并联位置的滤波电容器。
9.一种金卤灯调光方法，其特征在于，包括：
在金卤灯供电电路中接入变压器；其中，
金卤灯供电电路包括金卤灯、金卤灯触发模块以及交流电源；所述变压器的初级线圈的电压可调节；所述变压器的次级线圈与金卤灯触发模块串联，用于产生与交流电源输出电压相位相反的电压，从而调节金卤灯触发模块两端的电压；
调节所述变压器初级线圈的电压以实现金卤灯调光。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，
所述交流电源的电压值配置为：预设的金卤灯电压变化范围的上限值；
所述变压器初级线圈电压的变化范围配置为：从零到所述金卤灯电压变化范围的上限值；
所述变压器的匝数比等于：所述金卤灯电压变化范围的上限值、与上限值和下限值差值的比值。
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