CN1305337A - 高频驱动气体放电灯电源 - Google Patents

高频驱动气体放电灯电源 Download PDF

Info

Publication number
CN1305337A
CN1305337A CN01106493A CN01106493A CN1305337A CN 1305337 A CN1305337 A CN 1305337A CN 01106493 A CN01106493 A CN 01106493A CN 01106493 A CN01106493 A CN 01106493A CN 1305337 A CN1305337 A CN 1305337A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power supply
discharge lamp
frequency
capacitor
transformer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN01106493A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1127886C (zh
Inventor
刘双喜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Huayuan Photoelectric Technology Co Ltd
Original Assignee
刘双喜
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 刘双喜 filed Critical 刘双喜
Priority to CN01106493A priority Critical patent/CN1127886C/zh
Publication of CN1305337A publication Critical patent/CN1305337A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1127886C publication Critical patent/CN1127886C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

本发明涉及一种高频驱动气体放电灯电源,本发明的特点为由一个经功率因数校正的直流电源提供能量,由电感器和电容器串联并接于直流电源上,产生主频为f=1/(2∏L1C1)、特征阻抗为、在电容器两端产生峰值为2Ec的正弦交流电压;两个电子开关并联在电容器两端;高频电感镇流器与气体放电灯串联后并联在电子开关两端。本发明具有低电流波峰比(对灯无冲击)、灯电流连续、无频闪、无声谐振的优点。

Description

高频驱动气体放电灯电源
本发明涉及驱动气体放电灯的电源,具体的说是一种高频驱动气体放电灯电源。
高强度、大功率气体放电灯需高达数千伏电压触发击穿气体,并且呈负阻特性,启动时间长、电流大,在工频(50-60赫芝)中,有工作电流死间,每秒钟重复上百次,产生较大的电流波峰比,严重地影响了灯管的使用寿命,在三相供电系统中,零线所产生大谐波电流,对电网会引起供电系统的损坏和火灾隐患。目前为了解决上述问题,常采取使用电子镇流器启动高压气体放电灯,如中国专利局已公开的专利96119658.0中就提供了一种恒功率调整、高功率因数、低谐波含量、启动电流低、可允许高压灯两端长期开路、短路状态带电的高压气体放电灯电子镇流器,上述发明专利虽然解决上述的一些问题,但仍然存在采用硬开关技术、电路复杂、有高频谐波、调整繁琐的缺陷。
本发明的目的是提供一种既具有上述发明的特点,又是一种高频正弦、低电流波峰比(对灯无冲击)、灯电流连续、无频闪、无声谐振的高频驱动气体放电灯电源,以克服上述的不足。
为了实现上述目的,本发明的特点为由一个经功率因数校正的直流电源Ec提供能量,由电感器L1和电容器C1串联并接于直流电源Ec上,产生主频为 f = 1 / ( 2 Π L 1 C 1 ) )、特征阻抗为 L 1 / C 1 、在电容器C1两端产生峰值为2Ec的正弦交流电压;
两个电子开关K1、K2串联后并联在电容器C1两端;
电子开关K1、K2上分别并联有续流二极管D1、D2;
有一高频电感镇流器L2与气体放电灯G串联后并联在电子开关K2两端。
上述电感器L1是由变压器B1构成,上述电子开关K1、K2由开关管Q1、Q2构成,上述高频电感镇流器L2由高频变压器B2构成,有一控制模块M控制开关管Q1、Q2的通断,有一个串联的负温度系数电阻NTC和隔直电容C3串联在气体放电灯G和直流电源Ec负极之间之间,还有一补偿电容C2一端接两个开关管Q1、Q2之间,其另一端连接于气体放电灯G和负温度系数电阻NTC之间。
上述控制模块M的输入端接有变压器B1的次级n12和检测电容器C1的电流互感器B3的输出信号n32,其输出有开关管Q1、Q2通断控制信号和气体放电灯G的启动信号a、b,该启动信号a、b接入高频变压器B2的次级n22,在控制模块M与电容器C1正级之间还连接有限流电阻R。
上述控制模块M由整流滤波直流电源、信号放大电路、比较鉴相电路、鉴频锁相电路、电平移动电路、电流跟随电路、双稳态电路及启动电路构成。
本发明由于采用隔离启动、分源维持的原则,使得本发明具有低电流波峰比(对灯无冲击)、灯电流连续、无频闪、无声谐振的优点。本发明电路简单、体积小。
图1为本发明的电路拓扑图。
图2为本发明实施例电路原理图。
图3为本发明控制模块电路原理方框图。
下面结合附图及实施例进一步说明本发明。
在电力电网中经功率因数调整并稳压后的直流电源Ec供一个电感器L1、电容器C1串联后的谐振网络,(如图1)在电容器C1两端产生频率f=1/L1C1、峰值为2Ec的正弦高频电压,经电子开关K1、K2和高频电感镇流器L2镇流后供给气体放电灯G的能量。
在实施例中变压器B1的初级n11和电容器C1组成主频谐振网络,开关管Q1、Q2是受控开关,M是信号检测、处理和开关管Q1、Q2的控制模块,高频变压器B2中的n21是高频镇流电感,气体放电灯G是负载,负温度系数电阻NTC是减少灯启动时浪涌电流的保护电阻,电容器C2是气体放电灯G启动通路和运行时的校正补偿电容,电阻器R是控制模块M工作初始能量提供时的限流电阻。
上述电路中,当电源Ec有电时,电源Ec对电容器C1充电,电容器C1电充满后,当控制模块M检测电容器C1的充电电流为零时,同时变压器B1的次级n12无信号(即变压器B1初级n11为零时),控制模块M从启动电路a、b端发出灯启动脉冲信号,该脉冲信号通过高频变压器B2在其初级n21产生高压,由初级n21、气体放电灯G和补偿电容C2形成回路,使气体放电灯G点亮,同时控制模块M给开关管Q1信号使其导通,此时电容器C1放电,用以维持气体放电灯G发亮,此时高频变压器B2的次级n22反馈气体放电灯G的维持电流信号;当电容器C1放电完毕时,开关管Q1截止,二极管D2续流时,控制模块M给开关管Q2信号使其导通,由高频镇流电感n21的储能继续维持气体放电灯G发亮,直至开关管Q2截止时,控制模块M给开关管Q1信号使其导通(此时电容器C1已冲完电),完成一个周期。
当气体放电灯G开路时,高频变压器B2的次级n22无反馈电流,控制模块M无法控制开关管Q2导通,并且变压器B1次级n12无能量储存,整个电路处于休眠状态;当气体放电灯G短路时,变压器B1次级n12反馈量大,此时控制模块M停止了开关管Q1、Q2的工作,电路也是休眠态,几乎不耗电(<1W)。高频变压器B2的次级n23是作变压器时的输出绕组,可作其他用途。
控制模块M是一个独立的综合模块,它把变压器B1次级n12将电源提供电流的大小给运放A1放大整形,运放A2将电容器C1的电流大小和相位放大整形,在电容器C1两端产上述两路信号经比较器,并鉴相后在电容器C1充电完毕时控制电子开关K1导通;由于变压器B2和有源器件(开关管等)的分布的无源参数(分布电容、线路感抗等)影响了主频,所以运放A2的信号与由高频变压器B2中的初级n21检测的负载电流信号经运放A3放大整形,经鉴相锁相后,由跟随器发出电子开关K2控制信号,经鉴相锁相信号控制比较鉴相器,因为高频变压器B2既是高频镇流电抗器,又是储能器,当储能供灯到一定量时,才能使电子开关K1导通(即电子开关K2必须可靠截止);双稳电路控制给晶闸管发出高压灯触发启动脉冲,同时给电子开关K1发出优先导通信号,如果灯正常接入电路,变压器B1就有电流通过,该信号经运放A3放大整形后,封锁双稳态电路,使其无高压控制信号产生即晶闸管无触发信号,启动电路就不会产生高压接入高频变压器B2,从而保证器件的安全运行;控制模块的工作电源经变压器B1的次级n12取出,经稳压后供给;电平移动电路可经外接变压器和光电耦合。
本发明的开关管Q1、Q2可采用功率MOS管、IGB功率管、快速晶闸管等。
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 (4)

1、一种高频驱动气体放电灯电源,其特征在于:由一个经功率因数校正的直流电源Ec提供能量,由电感器L1和电容器C1串联并接于直流电源Ec上,产生主频为 f = 1 / ( 2 Π L 1 C 1 ) )、特征阻抗为 L 1 / C 1 . 生峰值为2Ec的正弦交流电压;
两个电子开关K1、K2串联后并联在电容器C1两端;
电子开关K1、K2上分别并联有续流二极管D1、D2;
有一高频电感镇流器L2与气体放电灯G串联后并联在电子开关K2两端。
2、依据权利要求1所述的高频驱动气体放电灯电源,其特征在于:电感器L1是由变压器B1构成,电子开关K1、K2由开关管Q1、Q2构成,高频电感镇流器L2由高频变压器B2构成,有一控制模块M控制开关管Q1、Q2的通断,有一个串联的负温度系数电阻NTC和隔直电容C3串联在气体放电灯G和直流电源Ec负极之间之间,还有一补偿电容C2一端接两个开关管Q1、Q2之间,其另一端连接于气体放电灯G和负温度系数电阻NTC之间。
3、依据权利要求1或2所述的高频驱动气体放电灯电源,其特征在于:控制模块M的输入端接有变压器B1的次级n12和检测电容器C1的电流互感器B3的输出信号n32,其输出有开关管Q1、Q2通断控制信号和气体放电灯G的启动信号a、b,该启动信号a、b接入高频变压器B2的次级n22,在控制模块M与电容器C1正级之间还连接有限流电阻R。
4、依据权利要求1或2或3所述的高频驱动气体放电灯电源,其特征在于:控制模块M由整流滤波直流电源、信号放大电路、比较鉴相电路、鉴频锁相电路、电平移动电路、电流跟随电路及双稳态电路构成。
CN01106493A 2001-02-21 2001-02-21 高频驱动气体放电灯电源 Expired - Fee Related CN1127886C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN01106493A CN1127886C (zh) 2001-02-21 2001-02-21 高频驱动气体放电灯电源

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN01106493A CN1127886C (zh) 2001-02-21 2001-02-21 高频驱动气体放电灯电源

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1305337A true CN1305337A (zh) 2001-07-25
CN1127886C CN1127886C (zh) 2003-11-12

Family

ID=4655496

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN01106493A Expired - Fee Related CN1127886C (zh) 2001-02-21 2001-02-21 高频驱动气体放电灯电源

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1127886C (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1857038B (zh) * 2003-07-23 2010-10-20 电灯专利信托有限公司 用于高压放电灯的镇流器及驱动方法与照明系统
CN103887787A (zh) * 2014-01-29 2014-06-25 北方工业大学 一种本质安全电感电路的灭弧方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1857038B (zh) * 2003-07-23 2010-10-20 电灯专利信托有限公司 用于高压放电灯的镇流器及驱动方法与照明系统
CN103887787A (zh) * 2014-01-29 2014-06-25 北方工业大学 一种本质安全电感电路的灭弧方法
CN103887787B (zh) * 2014-01-29 2016-08-17 北方工业大学 一种本质安全电感电路的灭弧方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1127886C (zh) 2003-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103595262A (zh) 一种无线充电系统频率调节电路
CN107257209A (zh) 一种应用于氢闸流管的高压纳秒脉冲触发器
CN101494423B (zh) 一种主动软开关半桥方法
CN2469655Y (zh) 高频驱动气体放电灯电源
CN1127886C (zh) 高频驱动气体放电灯电源
CN2333138Y (zh) 高强度气体放电灯电子镇流器
CN1045515C (zh) 一种气体放电灯的电子镇流器
CN2657277Y (zh) 等离子体避雷器高频电源
CN1284422C (zh) 一种低谐波紧凑型节能灯电子镇流器
CN201758480U (zh) 一种具有过压钳位保护功能的电子镇流器
CN201789672U (zh) 电子镇流器
CN2912188Y (zh) 高压钠灯电子镇流器
CN2612205Y (zh) 荧光灯/气体放电灯两用电子镇流器
CN2195179Y (zh) 混合谐振式电子镇流器
CN1046616C (zh) 用于荧光灯电子镇流器的预热启动电路
CN2438295Y (zh) 大功率高强度气体放电灯用低成本电子镇流器
CN201655752U (zh) 一种高频无极灯
CN2258335Y (zh) 高强度气体放电灯用电子镇流器
CN2393301Y (zh) 管形荧光灯用电子镇流器
CN2255694Y (zh) 一种变换镇流装置
CN2702579Y (zh) 电子镇流器
CN2303428Y (zh) 带有无源校正电路的荧光灯电子镇流器
CN2346140Y (zh) 高效节能电子镇流器
CN2271089Y (zh) 低谐波电子镇流器
CN2549685Y (zh) 功率因数无源校正电路、包含该电路的模块和电子镇流器

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: SHANGHAI EDUNBURGH ELEVATOR CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: LIU SHUANGXI

Effective date: 20100402

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 430016 ROOM 305, NO.1753, JIEFANG AVENUE, WUHAN CITY, HUBEI PROVINCE TO: 201114 NO.1601, PUXING HIGHWAY, MINHANG DISTRICT, SHANGHAI CITY

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20100402

Address after: 201114 Minhang District Pu Xing Road, No. 1601, Shanghai

Patentee after: Shanghai Edunburgh Elevator Co., Ltd.

Address before: 305, room 1753, 430016 Jiefang Avenue, Hubei, Wuhan

Patentee before: Liu Shuangxi

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: LIU SHUANGXI

Free format text: FORMER OWNER: SHANGHAI EDUNBURGH ELEVATOR CO., LTD.

Effective date: 20110602

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 201114 NO. 1601, PUXING HIGHWAY, MINHANG DISTRICT, SHANGHAI TO: 430016 ROOM 305, NO. 1753, JIEFANG AVENUE, WUHAN CITY, HUBEI PROVINCE

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20110602

Address after: 305, room 1753, 430016 Jiefang Avenue, Hubei, Wuhan

Patentee after: Liu Shuangxi

Address before: 201114 Minhang District Pu Xing Road, No. 1601, Shanghai

Patentee before: Shanghai Edunburgh Elevator Co., Ltd.

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: WUHAN HUAYUAN LVHUAN OPTOELECTRONIC TECHNOLOGY CO.

Free format text: FORMER OWNER: LIU SHUANGXI

Effective date: 20141201

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 430016 WUHAN, HUBEI PROVINCE TO: 430023 WUHAN, HUBEI PROVINCE

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20141201

Address after: Jiang Xing Lu 430023 Hubei city of Wuhan province Jianghan Economic Development Zone No. 6 business center 2 floor

Patentee after: Wuhan Huayuan Photoelectric Technology Co Ltd

Address before: 305, room 1753, 430016 Jiefang Avenue, Hubei, Wuhan

Patentee before: Liu Shuangxi

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20031112

Termination date: 20200221