CN1262153C - 一种调光型高强度气体放电灯电子镇流器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的调光型高强度气体放电灯电子镇流器用于占空比调光，它包括主电路、控制电路和点火电路，主电路包括功率因数校正器或整流电路、逆变器及具有变压器T1和高强度气体放电灯组成的谐振电路、控制电路包括调光信号电路和驱动脉冲发生电路，本发明能在保持恒定工作频率、恒定母线电压的前提下实现很宽的调光范围，同时在调光工作过程中，灯电流波峰因数一直被控制在较低的范围，有利于延长灯的寿命。本发明可光泛应用于各种不同功率等级的有调光和无调光要求的高强度气体放电灯电子镇流器中。适用于高压钠灯、金属卤化物灯等各种大小功率等级高强度气体放电灯。

Description

一种调光型高强度气体放电灯电子镇流器
                          技术领域
本发明涉及高强度气体放电灯电子镇流器。
                          背景技术
电子镇流器可以方便调光是它相对于电感式镇流器的一大优点。现有的调光电子镇流器包括主电路、控制电路和点火电路，主电路包括功率因数校正器或整流电路、由二个开关管构成的半桥逆变器及具有变压器和高强度气体放电灯组成的谐振电路，控制电路包括调光信号电路和驱动脉冲发生电路。市电经功率因数校正器或整流电路、半桥逆变器输入谐振电路和点火电路，给灯提供交流电和经变压器给灯提供启动高压，调光信号电路输出的调光信号经驱动脉冲发生电路控制逆变器的开关管工作。这种调光电子镇流器在用于调占空比调光时，不论是逆变器的二个开关管对称工作还是互补工作，其灯电流波峰因数都很高。高的灯电流波峰因数有损灯的寿命，因此这种调光电子镇流器不适合用于调占空比调光。而用于调频调光需要很宽的调频范围以取得所需要的调光范围，这样对抗干扰以及效率等方面都有不良影响。调压调光则由于功率因数校正器的输出电压范围的限制，调光范围不是很宽。
                          发明内容
本发明的目的是提供一种用占空比调光，能获得宽调光范围、并保持较低灯电流波峰因数的调光型高强度气体放电灯电子镇流器。
本发明的技术解决方案有两种：
方案1
调光型高强度气体放电灯电子镇流器包括主电路、控制电路和点火电路，主电路包括功率因数校正器或整流电路、逆变器及具有变压器T1和高强度气体放电灯组成的谐振电路、控制电路包括调光信号电路和驱动脉冲发生电路，其特征是所说的逆变器包括电容C1、C2和四个开关管S1、S2、S3、S4，开关管S1、S2组成的半桥电路与电容C1、C2的串联电路相并联后接于功率因数校正电路的输出端，开关管S3与开关管S4反向串联接于电容C1、C2的接奌与开关管S1、S2的接奌间。
方案2
调光型高强度气体放电灯电子镇流器包括主电路、控制电路和点火电路5，主电路包括功率因数校正器或整流电路、逆变器及具有变压器T1和高强度气体放电灯组成的谐振电路、控制电路包括调光信号电路和驱动脉冲发生电路，其特征是所说的逆变器包括电容C1、C2、开关管S1、S2、S3和四个二极管D5、D6、D7、D8，开关管S1、S2组成的半桥电路与电容C1、C2的串联电路相并联后接于功率因数校正电路的输出端，二极管D5、D6的阴极接到一起后与开关管S3的漏极相连，二极管D7、D8的阳极接到一起后与开关管S3的源极相连，二极管D5的阳极和二极管D7的阴极与电容C1和C2的接点相连，二极管D6的阳极和二极管D8的阴极与开关管S1和S2的接点相连。
上述方案1中的开关管可以采用MOS管；
上述方案2中的开关管可以采用MOS管或IGBT
本发明能在保持恒定工作频率、恒定母线电压的前提下实现很宽的调光范围，同时在调光工作过程中，灯电流波峰因数一直被控制在较低的范围，有利于延长灯的寿命。本发明可光泛应用于各种不同功率等级的有调光和无调光要求的高强度气体放电灯电子镇流器中。适用于高压钠灯、金属卤化物灯等各种大小功率等级高强度气体放电灯。
                         附图说明
图1是本发明构成的一种电路实例；
图2是四个开关管的驱动信号示意图；
图3是本发明构成的另一种电路实例。
                        具体实施方式
参照图1，本发明的调光型高强度气体放电灯电子镇流器包括主电路、控制电路和点火电路5，主电路包括功率因数校正器或整流电路1、逆变器2及具有变压器T1和高强度气体放电灯L组成的谐振电路3、控制电路包括调光信号电路4和驱动脉冲发生电路6，市电经功率因数校正器或整流电路、逆变器输入谐振电路和点火电路，给灯提供交流电和经变压器给灯提供启动高压，调光信号电路输出的调光信号经驱动脉冲发生电路控制逆变器的开关管工作。其中主电路的逆变器2包括电容C1、C2和开关管S1、S2、S3、S4，开关管S1、S2组成的半桥电路与电容C1、C2的串联电路相并联后接于功率因数校正电路的输出端，开关管S3与开关管S4反向串联接于电容C1、C2的接奌与开关管S1、S2的接奌间，开关管S1、S2的接奌与谐振电路的隔直电容C3相连。上述开关管S1的漏极与直流母线相连，源极与开关管S2的漏极相连，S2的源极接地。开关管S3的源极与开关管S4的源极相连，两个管子的两个漏极分别与C1、C2的接点和S1、S2的接点相连，或者开关管S3的漏极与开关管S4的漏极相连，两个管子的两个源极分别与C1、C2的接点和S1、S2的接点相连。
谐振电路3中的变压器T1是用于在点火时提供高压的，在灯点亮以后，变压器副边开路，相当于一个电感L1。
工作时，以IC1即TL494及外围电路组成的调光信号电路经过驱动脉冲发生电路产生驱动信号，分别驱动四个开关管S1、S2、S3、S4。其驱动信号如图2所示，开关管S1和S2对称工作，在两者都关断的死区内开关管S3和S4导通。在开关管S1导通时，电流流过开关管S1、电容C3、L1和灯，A点的电压为功率因数校正电路输出电压；在开关管S2导通时，电流流过开关管S2、电容C3、L1和灯，A点电压被拉到零电位；开关管S3和S4导通时，电流从电容C1、C2的中点流过开关管S3、S4、电容C3、L1和灯，A点电压为电容C1和C2的中点的电压。A点的电压经过隔直电容C3除去直流成分后加到电感和灯组成的回路上。我们定义电路的占空比D为开关管S1导通的时间与开关周期的时间比，从图2可见，改变占空比D就可以在A点得到不同的电压波形，进而改变灯电压有效值进行调光。通过改变IC1的4脚的输入电压可以调节占空比，进行调光。
本发明的目的也可以用图3所示电路实现，它与图1所示电路具有完全相同的功能。图3所示的调光型高强度气体放电灯电子镇流器包括主电路和控制电路，主电路包括功率因数校正器或整流电路1、逆变器2及具有变压器T1和高强度气体放电灯组成的谐振电路3、控制电路包括调光信号电路4、点火电路5和驱动脉冲发生电路6，其特征是所说的逆变器2包括电容C1、C2、开关管S1、S2、S3和四个二极管D5、D6、D7、D8，二极管D5、D6的阴极接到一起后与开关管S3的漏极相连，二极管D7、D8的阳极接到一起后与开关管S3的源极相连，二极管D5的阳极和二极管D7的阴极与电容C1和C2的接点相连，二极管D6的阳极和二极管D8的阴极与开关管S1和S2的接点相连。

Claims (4)

1.调光型高强度气体放电灯电子镇流器，包括主电路，控制电路和点火电路(5)，主电路包括功率因数校正器或整流电路(1)、逆变器(2)及具有变压器(T1)和高强度气体放电灯(L)组成的谐振电路(3)、控制电路包括调光信号电路(4)和驱动脉冲发生电路(6)，其特征是所说的逆变器(2)包括第一电容(C1)、第二电容(C2)和第一至第四开关管(S1、S2、S3、S4)，第一开关管(S1)、第二开关管(S2)组成的半桥电路与第一电容(C1)、第二电容(C2)的串联电路相并联后接于功率因数校正器或整流电路的输出端，第三开关管(S3)与第四开关管(S4)反向串联接于第一电容(C1)、第二电容(C2)的接奌与第一开关管(S1)、第二开关管(S2)的接奌间。
2.根据权利要求1所述的调光型高强度气体放电灯电子镇流器，其特征在于所说的第一至第四开关管(S1、S2、S3、S4)是MOS管。
3.调光型高强度气体放电灯电子镇流器，包括主电路、控制电路和点火电路(5)，主电路包括功率因数校正器或整流电路(1)、逆变器(2)及具有变压器(T1)和高强度气体放电灯(L)组成的谐振电路(3)、控制电路包括调光信号电路(4)和驱动脉冲发生电路(6)，其特征是所说的逆变器(2)包括第一电容(C1)、第二电容(C2)、第一至第三开关管(S1、S2、S3)和第一至第四二极管(D5、D6、D7、D8)，第一开关管(S1)、第二开关管(S2)组成的半桥电路与第一电容(C1)、第二电容(C2)的串联电路相并联后接于功率因数校正器或整流电路的输出端，第一二极管(D5)和第二二极管(D6)的阴极接到一起后与第三开关管(S3)的漏极相连，第三二极管(D7)和第四二极管(D8)的阳极接到一起后与第三开关管(S3)的源极相连，第一二极管(D5)的阳极和第三二极管(D7)的阴极与第一电容(C1)和第二电容(C2)的接点相连，第二二极管(D6)的阳极和第四二极管(D8)的阴极与第一开关管(S1)和第二开关管(S2)的接点相连。
4.根据权利要求3所述的调光型高强度气体放电灯电子镇流器，其特征在于所说的第三开关管(S3)是MOS管或者IGBT管。
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