CN201657463U

CN201657463U - 数字型金卤灯、氙气灯电子镇流器电路

Info

Publication number: CN201657463U
Application number: CN2009201876544U
Authority: CN
Inventors: 许申生; 方利国; 许俊杰
Original assignee: HUANGSHAN GAOLIYA LIGHTING ELECTRICAL APPLIANCE CO Ltd
Current assignee: HUANGSHAN GAOLIYA LIGHTING ELECTRICAL APPLIANCE CO Ltd
Priority date: 2009-09-18
Filing date: 2009-09-18
Publication date: 2010-11-24
Anticipated expiration: 2019-09-18

Abstract

本实用新型数字型金卤灯、氙气灯电子镇流器电路，其特征在于：它主要由SOC控制部分、整流电路部分、串联稳压部分、逆变部分、起辉电路部分及辅助电源部分组成，各部分之间采用导线电连接。它采用一片高度集成，含有数字控制系统程序的SOC芯片全程状态监控，从输入电源的检测、功率控制、功率因素校正到内部各电路的监控都由SOC完成，实现照明灯具高稳定、高安全性和数字智能化管理。本实用新型适用普通市电供电使用，适用范围广，环保、节能、高安全、高稳定，具有良好的推广价值。

Description

数字型金卤灯、氙气灯电子镇流器电路

技术领域

本实用新型涉及照明灯具电路领域，尤其是数字型金卤灯、氙气灯电子镇流器电路。

背景技术

金卤灯是一种高强度气体放电灯，它是在高压汞灯基础上发展起来的以高纯无水金属卤化物为发光材料的新一代优质电光源。它是将金属卤化物以及氙气、氩气等稀有气体充入电弧管内，利用金属原子电离激发发光的电光源。由于光效高、显色性能好、寿命长，同时具有功率高、体积小、光色质量稳定，并具白炽灯与荧光灯的双重优点而为世人瞩目。它被专家认定为21世纪人类应用最广泛、最具有前途的照明光源之一。近年来金卤灯得到了飞速发展，应用范围日益扩大。氙气灯主要是利用高压放电的原理将电压瞬间提高至23KV以上，在灯管内产生电弧并激发氙气而发光。在能源拮据的今日，金卤灯、氙气灯的应用，被视为经济环保的理想产品。目前市场上的金卤灯、氙气灯电子镇流器存在自身耗能与散热、声频共振和电磁兼容、欠稳定等诸多难题，要想将金卤灯、氙气灯广泛推广应用于市电上，必须在各种矛盾中找到平衡，在各种方案中进行合理的取舍，设计出数字智能化、高稳定、高安全性、环保、节能的电子镇流器电路。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种数字型金卤灯、氙气灯电子镇流器电路，以解决金卤灯、氙气灯电子镇流器存在的自身耗能与散热、声频共振和电磁兼容、欠稳定等诸多难题，以实现照明灯具数字智能化、高稳定、高安全性、环保、节能的目的。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种数字型金卤灯、氙气灯电子镇流器电路，其特征在于：采用一片高度集成，含有数字控制系统程序的SOC即System On Chip芯片全程状态监控，从输入电源的检测、电流检测、功率控制、功率因素校正到内部各电路的监控都由SOC完成，实现高稳定、高安全性和数字智能化管理；电路包括有SOC控制部分、整流电路部分、串联稳压部分、逆变部分、起辉电路部分、辅助电源部分。

所述的数字型金卤灯、氙气灯电子镇流器电路，其特征在于：所述SOC控制部分，采用一片高度集成，含有数字控制系统程序的SOC芯片对市电的稳压，金卤灯、氙气灯100～500Hz交流逆变、起辉以及异常状态保护等工作实现数字智能化管理。采用SOC中的通信端口，通过网络通信实现对灯的实时工作状态的智能化管理；采用SOC专用芯片U1中的比较器进行功率因素计算，实现功率因素校正。

所述的数字型金卤灯、氙气灯电子镇流器电路，其特征在于：所述整流电路部分，金卤灯、氙气灯电源采用将市电直接整流、降压、稳压后提供。

所述的数字型金卤灯、氙气灯电子镇流器电路，其特征在于：所述串联稳压部分，市电降压稳压的PWM开关电路采用了相应的驱动和独立电源电路。

所述的数字型金卤灯、氙气灯电子镇流器电路，其特征在于：所述逆变部分，该电子镇流器电路为逆变电桥的供电设计了自举电源；由Q2、Q3、Q4、Q5以及相应的驱动电路组成一个桥路，将稳压后的直流逆变成100～500Hz的交变电流，经过L1、L2滤波电路后为金卤灯、氙气灯工作提供电能。

所述的数字型金卤灯、氙气灯电子镇流器电路，其特征在于：所述起辉电路部分，采用晶体管Q6和辅助电源的起辉方式和相应电路。

所述的数字型金卤灯、氙气灯电子镇流器电路，其特征在于：所述辅助电源部分，采用了具有多路次级电源输出的辅助电源电路。由市售的单片开关电源芯片U2和变压器T2组成一个开关电源作为辅助工作电源，该辅助电源同时有多路次级电源输出。

SOC芯片以微处理器MPU为核心，集成有如下功能模块：

●由AD构造的两路电压检测电路，其中一路检测市电电压，一路检测串联稳压以后的电压；

●由比较器构造的电压波动检测电路，将检测到的电压直接反馈到输出PWM电路，保证输出电压的平稳；

●由放大器构造的电流放大电路和由AD构造的电流检测电路；

●由比较器构造的电流浪涌检测电路，该电路可以在电流突变时发出信号，直接关断PWM输出，从而关断串联稳压电源输出，以防止电路受到损害；

●由比较器构造的电流与电压相位检测电路；

●通信电路；

●逆变输出电路和稳压PWM输出电路。

所述整流电路部分，金卤灯、氙气灯电源采用将市电直接整流、降压、稳压后提供。市电AC经过整流桥B整流成直流提供后面电路使用。

所述串联稳压部分，市电降压稳压的PWM开关电路采用了相应的驱动和独立电源电路。Q1、L0、D0组成开关型串联稳压电路，将约为100～270V的交流市电整流得到约为150～400V的直流电源稳压到100V左右的电压供逆变电路使用。稳压管Q1由SOC输出的PWM脉宽调制信号控制，该脉宽信号驱动稳压管Q1时，需要经过驱动电路进行电压、电流放大和适配。为了保证稳压管Q1工作在完全开关状态，驱动电路需要一个相对于稳压管Q1源级为15～25V的电压，这个电压有辅助开关电源的次级电源A通过D1提供。驱动稳压管的PWM脉宽值由SOC根据输出指令要求和实际电流、电压检测值通过运算后得到。

所述逆变部分，该电子镇流器电路为逆变电桥的供电设计了自举电源。由Q2、Q3、Q4、Q5以及相应的驱动电路组成一个桥路，将稳压后的直流逆变成100～500Hz的交变电流，经过L1、L2滤波电路后为金卤灯、氙气灯工作提供电能。SOC芯片逆变驱动模块一和逆变驱动模块二交替输出驱动信号，当逆变驱动模块一输出开通信号时逆变驱动模块二则输出关断信号。当逆变驱动模块一输出开通信号时，电流从电源正极经过Q2、L1、L4、Xelamp(金卤灯、氙气灯)、L2、Q5到电源负极，当逆变驱动模块二输出开通信号时，电流从电源正极经过Q4、L2、Xelamp(金卤灯、氙气灯)、L4、L1、Q3到电源负极。

所述起辉电路部分，采用晶体管Q6和辅助电源的起辉方式和相应电路。金卤灯、氙气灯起辉需要5KV以上的高压，电路中L3、L4构成高压变压器，辅助开关电源的次级电源C提供500V直流电压加在电容器C3的两端，在SOC发出起辉信号时，晶体管Q6导通，电容器C3储存的电能瞬间通过Q6、高压变压器原边L3释放，高压变压器次级L4通过瞬间感应产生5KV以上高压，经过电容器C2回路激发金卤灯、氙气灯起辉。

所述辅助电源部分，采用了具有多路次级电源输出的辅助电源电路。由市售的单片开关电源芯片U2和变压器T2组成一个开关电源作为辅助工作电源，该辅助电源同时有多路次级电源输出，其中：次级电源A为18V，专门提供降压稳压电路使用；次级电源B为18V提供逆变电桥使用；次级电源C为300V经倍压后提供金卤灯、氙气灯起辉电路用；次级电源D为5V，提供SOC芯片使用。

本实用新型采用一片高度集成，含有数字控制系统程序的SOC芯片全程状态监控，从输入电源的检测、功率控制、功率因素控制到内部各电路的监控都由SOC完成，实现高稳定、高安全性和数字智能化管理。采用SOC中的通信端口，通过网络通信实现对灯的实时工作状态的智能化管理；采用SOC中的比较器进行功率因素计算，实现功率因素校正。电源采用将市电直接整流、降压、稳压后提供；市电降压稳压的PWM开关电路采用了相应的驱动和独立电源电路；且为逆变电桥的供电设计了自举电源；为金卤灯、氙气灯起辉采用了专门一组高压电源；采用了具有多路次级电源输出的辅助电源电路。这一系列技术创新，有效解决了金卤灯、氙气灯电子镇流器存在的自身耗能与散热、声频共振和电磁兼容、欠稳定等诸多难题，实现了照明灯具数字智能化、高稳定、高安全性、环保、节能的目的。

附图说明

图1为本实用新型电路原理图。

图2为本实用新型电路图。

图3为本实用新型电路的控制流程图。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示。数字型金卤灯、氙气灯电子镇流器电路，包括有SOC控制部分、整流电路部分、串联稳压部分、逆变部分、起辉电路部分及辅助电源部分，所述各部分彼此通过导线电连接；

SOC控制部分包括SOC芯片U1，通过导线连接有变压器T2、串联稳压部分、逆变部分、辅助电源部分、整流桥电路、串联稳压部分。整流电路部分包括四个二极管D4、D5、D6、D7构成的整流桥电路，分别有导线引出与外部市电电源、SOC控制部分、辅助电源部分、串联稳压部分连接。串联稳压部分由Q1、L0、D0组成，将约为100～270V的交流市电整流得到约为150～400V的直流电源稳压到100V左右的电压供逆变电路使用。逆变部分由Q2、Q3、Q4、Q5以及相应的驱动电路组成，将稳压后的直流逆变成100～500Hz的交变电流，经过L1、L2滤波电路后为金卤灯、氙气灯工作提供电能。SOC芯片U1逆变驱动模块一和逆变驱动模块二交替输出驱动信号，当逆变驱动模块一输出开通信号时逆变驱动模块二则输出关断信号。当逆变驱动模块一输出开通信号时，电流从电源正极经过Q2、L1、L4、Xelamp(金卤灯、氙气灯)、L2、Q5到电源负极，当逆变驱动模块二输出开通信号时，电流从电源正极经过Q4、L2、Xelamp(金卤灯、氙气灯)、L4、L1、Q3到电源负极。辅助电源部分包括相互电连接的单片开关电源芯片U2和变压器T2，组成一个开关电源作为辅助工作电源，该辅助电源同时有多路次级电源输出，其中：次级电源A为18V，专门提供降压稳压电路使用；次级电源B为18V提供逆变电桥使用；次级电源C为300V经倍压后提供金卤灯、氙气灯起辉电路用；次级电源D为5V，提供SOC芯片使用。起辉电路部分包括高压变压器T1，通过导线与Xelamp(金卤灯、氙气灯)、逆变部分、SOC控制部分连接。电子镇流器核心部件采用SOC专用芯片全程状态监控，从输入电源的检测到内部各电路的监控都由SOC完成，能非常快速的完成保护过程，不管是输入电压异常、内部电路故障、输出短路或开路都能做出快速保护，实现高稳定、高安全性和数字智能化管理。

使用时，先在电子镇流器的输出端接上金卤灯、氙气灯，再将电子镇流器的输入端接普通的民用交流市电，便可正常点亮发光，可随心所欲的做开关操作，同时可以通过网络通信适当改变金卤灯、氙气灯的工作功率和亮度。

以上所显示的仅为本实用新型的较佳实施例而已，不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims

1.一种数字型金卤灯、氙气灯电子镇流器电路，其特征在于：包括一片集成有数字控制系统程序的SOC控制芯片，以及与所述SOC控制芯片电连接的整流电路部分、串联稳压部分、逆变部分、起辉电路部分、辅助电源部分。

2.根据权利要求1所述的数字型金卤灯、氙气灯电子镇流器电路，其特征在于：所述SOC控制芯片中有比较器，SOC控制芯片的通信端口与外部网络通信。

3.根据权利要求1所述的数字型金卤灯、氙气灯电子镇流器电路，其特征在于：所述整流电路部分，金卤灯、氙气灯电源采用将市电直接整流、降压、稳压后提供。

4.根据权利要求1所述的数字型金卤灯、氙气灯电子镇流器电路，其特征在于：所述串联稳压部分，市电降压稳压的PWM开关电路采用了相应的驱动和独立电源电路。

5.根据权利要求1所述的数字型金卤灯、氙气灯电子镇流器电路，其特征在于：所述逆变部分，该电子镇流器电路为逆变电桥的供电设计了自举电源。由Q2、Q3、Q4、Q5以及相应的驱动电路组成一个桥路，将稳压后的直流逆变成100～500Hz的交变电流，经过L1、L2滤波电路后为金卤灯、氙气灯工作提供电能。

6.根据权利要求1所述的数字型金卤灯、氙气灯电子镇流器电路，其特征在于：所述起辉电路部分，采用晶体管Q6和辅助电源的起辉方式和相应电路。

7.根据权利要求1所述的数字型金卤灯、氙气灯电子镇流器电路，其特征在于：所述辅助电源部分，采用了具有多路次级电源输出的辅助电源电路。由市售的单片开关电源芯片U2和变压器T2组成一个开关电源作为辅助工作电源，该辅助电源同时有多路次级电源输出。