CN202206635U - 恒低波峰比控制金卤灯电子镇流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型恒低波峰比控制 金卤灯电子镇流器属于照明装置领域，恒低波峰比控制 金卤灯电子镇流器包括功率因素校正电路、DC/DC变换电路、高压点火电路、恒功率控制电路、恒波峰比控制电路、点火定时电路、全桥逆变控制电路、DC/AC变换电路组成，功率因素校正电路输出连接到DC/DC变换电路，DC/DC变换电路输出连接DC/AC变换电路，DC/AC变换电路连接金卤灯，全桥逆变控电路连接DC/AC 变换电路, 恒功率控制电路连接DC/DC 变换电路,恒波峰比控制电路连接恒功率控制电路,DC/DC 变换电路的输出连接点火定时电路，点火定时电路连接恒功率控制电路,DC/DC 变换电路的输出连接高压点火电路,高压点火电路连接控制金卤灯进行高压点火。本实用新型自身能耗小，保证灯在热启动状态下，可延长电子镇流器自身使用寿命及延常灯的使用寿命。

Description

恒低波峰比控制金卤灯电子镇流器

技术领域

本实用新型恒低波峰比控制金卤灯电子镇流器属于照明装置领域，特别是涉及到一种照明灯具使用的恒低波峰比控制金卤灯电子镇流器。

背景技术

为保护环境、节约能源，金卤灯镇流器也由当初电感式镇流器逐步发展成简单的半桥式高频电子镇流器。目前，金卤灯电子镇流器向高效节能、功能齐全、性能卓越的方向发展已经成了必然的趋势。金卤灯生产技术及工艺比较复杂，价格仍然比较高，可以通过控制金卤灯电流波峰比在一定范围内,来延长其使用寿命。一般金卤灯电子镇流器只对金卤灯进入稳定状态后才对灯电流进行波峰比控制，而没有在启动过程中对灯电流进行波峰比控制。

目前，普通高频HID电子镇流器工作时存在有声共振的问题，会导致弧光的不稳定、色温的变化、甚至息弧；且以往普遍采用恒流控制方法，导致随着灯泡的老化而灯电压升高，引起灯功率上升的问题；在工作中本身温度高、能耗大、对来自电网及其他设备的电磁骚扰抵抗能力低，且本身也对其他电器产生电磁骚扰导致其他电器性能不稳定。

发明内容

本实用新型的目的在于避免现有技术的不足之处，提供一种对金卤灯启动过程和进入稳定状态后进行灯电流恒低波峰比控制，实现灯恒功率控制，延长灯使用寿命，节能、环保、降耗的恒低波峰比控制金卤灯电子镇流器。

本实用新型的目的是通过以下措施来达到的，恒低波峰比控制金卤灯电子镇流器包括功率因素校正电路、DC/DC变换电路、高压点火电路、恒功率控制电路、恒波峰比控制电路、点火定时电路、全桥逆变控制电路、DC/AC变换电路组成，输入电压为交流220V电压,经过滤波、桥式镇流后连接功率因素校正电路，功率因素校正电路输出连接到DC/DC变换电路，DC/DC变换电路输出连接DC/AC变换电路，DC/AC变换电路连接金卤灯，全桥逆变控电路连接DC/AC变换电路, 对DC/AC变换电路进行控制，恒功率控制电路连接DC/DC变换电路,恒功率控制电路连接负载的电流对 DC/DC变换电路进行恒功率输出控制，恒波峰比控制电路连接恒功率控制电路, DC/DC变换电路的输出连接点火定时电路，点火定时电路连接恒功率控制电路,DC/DC变换电路的输出连接高压点火电路,高压点火电路连接控制金卤灯进行高压点火。

输入电压为交流220V电压经过电感和电容滤波后连接桥式镇流电路，滤波和桥式镇流电路包括电感、电容、二极管组成。

功率因素校正电路包括集成块U5，场效应管Q6，电感L3，二极管，电容，电阻组成,来自桥式镇流电路的信号经过电阻、电容连接集成块U5, 集成块U5经过电阻连接场效应管Q6，集成块U5连接电感L3, 场效应管Q6连接二极管连接DC/DC变换电路,集成块U5连接恒功率控制电路。

DC/DC变换电路包括场效应管Q7，二极管，电感T3，电容，电阻组成, 场效应管Q7连接功率因素校正电路的场效应管Q6, 场效应管Q7通过电感T3连接DC/AC变换电路的场效应管Q2。

恒功率控制电路包括集成块U6、集成块U7，二极管，电感T3, 电容，电阻组成, 集成块U7连接功率因素校正电路，集成块U7连接集成块U6，集成块U6连接功率因素校正电路，集成块U6经过电阻连接场效应管Q7，场效应管Q7连接电感T3，电容连接二极管，二极管连接集成块U6，集成块U6连接电感T3。

恒波峰比控制电路包括三极管Q8，稳压二极管，二极管组成，恒功率控制电路的电感T3连接三极管Q8，稳压二极管VR2连接三极管Q8，二极管连接在三极管Q8的输出端。

DC/AC变换电路包括场效应管Q1、场效应管Q2、场效应管Q4、场效应管Q5、变压器T2组成，场效应管Q1连接场效应管Q4，场效应管Q2连接场效应管Q5，变压器T2连接场效应管Q1和场效应管Q4，变压器T2连接场效应管Q2和场效应管Q5。

全桥逆变控制电路包括集成块U2、集成块U3，二极管，电容，电阻组成，集成块U2连接DC/AC变换电路的场效应管Q2，集成块U2连接DC/AC变换电路的场效应管Q1，集成块U3连接DC/AC变换电路的场效应管Q5，集成块U3连接DC/AC变换电路的场效应管Q4，二极管连接集成块U2，二极管连接集成块U3。 

高压点火电路包括变压器T2，触发管，电容，二极管组成，变压器T2连接在金卤灯的两端。

点火定时电路包括集成块U4，场效应管Q3，稳压二极管，电容，电阻组成，集成块U4连接场效应管Q3，集成块U4连接恒功率控制电路，集成块U4连接功率因素校正电路。

本实用新型恒低波峰比控制金卤灯电子镇流器的工作电源是由电感L3的（7-8）绕组，电容，电阻，稳压二极管，二极管，双二极管产生直流15V向功率因素校正电路的集成块U5供电；由电感T3的（9-10）绕组，电阻，电容，稳压二极管，二极管，电容产生直流15V向恒功率控制电路的集成块U6供电；由电阻，电容，稳压二极管产生直流5.1V向恒功率控制电路的集成块U7供电；由电感T3的（6-17）绕组，电容，电阻，稳压二极管，二极管产生直流15V向全桥逆变控制电路的集成块U2、集成块U3供电。

本实用新型采用多片集成电路芯片复合控制，实现定时高压点火起动，灯电流恒低波峰比控制，灯电压、电流时时侦测，灯功率恒定控制，定时高压点火起动是为了确保灯在热启动状态下，能在一定的时间内重复启动，若在该时间内灯无法启动，则说明该HID灯已经损坏，电子镇流器自动进入保护状态，停止高压点火，从而可延长电子镇流器自身使用寿命；对金卤灯在启动过程及进入稳定状态均进行恒低波峰比控制，将延长灯的使用寿命；进行电流时时侦测进行恒功率控制即电子镇流器在工作过程中，时时侦测HID灯的工作电压及工作电流，来自适应的调整输送给灯的功率，从而达到恒功率控制的目的。

本实用新型自身能耗小，保证灯在热启动状态下，能在一定的时间内重复启动，可延长电子镇流器自身使用寿命及延常灯的使用寿命。

附图说明

附图1是本实用新型的电路原理示意图。

附图2是本实用新型的电路原理图。

附图3是本实用新型的电路原理图的放大图

附图4是本实用新型的电路原理图的放大图

附图5是本实用新型的电路原理图的放大图。

具体实施方式

    下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如附图1所示，本实用新型恒低波峰比控制金卤灯电子镇流器包括功率因素校正电路（PFC）、DC/DC变换电路、高压点火电路、恒功率控制电路、恒波峰比控制电路、点火定时电路、全桥逆变控制电路、DC/AC变换电路组成，输入电压为交流220V电压,经过EMI滤波、桥式镇流后连接功率因素校正电路，功率因素校正电路输出连接到DC/DC变换电路，DC/DC变换电路输出连接DC/AC变换电路，DC/AC变换电路连接金卤灯，全桥逆变控电路连接DC/AC变换电路, 对DC/AC变换电路进行控制，恒功率控制电路连接DC/DC变换电路,恒功率控制电路连接负载的电流对 DC/DC变换电路进行恒功率输出控制，恒波峰比控制电路连接恒功率控制电路, DC/DC变换电路的输出连接点火定时电路，点火定时电路连接恒功率控制电路,DC/DC变换电路的输出连接高压点火电路,高压点火电路连接控制金卤灯进行高压点火。全桥逆变控电路对DC/AC变换进行控制，恒功率控制电路通过对等效的负载电流的采样来对 DC/DC变换电路进行恒功率输出控制，同时恒波峰比控制电路通过控制恒功率控制电路来实现恒波峰比的要求，用DC/DC变换电路的输出的电压值来启动点火定时电路，高压点火对金卤灯进行高压点火。HID光源的启动一般需要3-4kV且宽度大于1μs的脉冲高压,用于激发光源内气体产生放电，且开路电压的脉冲幅值>3kV（光源两端电压）以保证有足够的电流，迫使放电从辉光进入弧光放电。HID光源电阻的升温一般为几分钟时间，在这段时间过程中，光源电阻（以70W金卤光源为例）从14（电压22V，电流1.6A）逐渐上升到100（电压85V，电流0.82A），在此过 程中，电子镇流器应保证提供给光源的电流不大于2倍的稳定工作电流。或以恒定的电流提供 给光源，保证光源获得足够的功率，完成光源升温过程。HID光源进入稳定工作后，电子镇流器给光源提供恒定的输出功率，以保证光源功率不随电压的变化而变化，从而可延长电子镇流器自身使用寿命及延常灯的使用寿命。本方案采用约140 Hz方 波 电 压，故可以完全避免“声共振”现象。

如附图2、如附图3、如附图4、如附图5所示，本实用新型功率因素校正电路包括集成块U5(L6562)，场效应管Q6，电感L3，二极管D6、二极管D14，电容C18、电容C4、电容C22、电容C26、电容C35，电阻R26、电阻R25、电阻R23、电阻R27、电阻R33、电阻R38、电阻R34、电阻R37、电阻R36、电阻R35、电阻R24组成,来自桥式镇流电路的信号经过电阻R23、电容C26连接集成块U5(L6562)的第3脚, 集成块U5(L6562)的第7脚经过电阻R38连接场效应管Q6，集成块U5(L6562)的第5脚连接电感L3, 场效应管Q6连接二极管D14连接DC/DC变换电路,集成块U5(L6562) 的第6脚连接恒功率控制电路。电感L1、电感L2，电容C3、电容C15、电容C17，二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5组成的滤波、桥式镇流电路, 输入电压为交流220V电压经过电感L1、电感L2和电容C3、电容C15滤波后连接二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5的桥式镇流电路。

DC/DC变换电路包括场效应管Q7，二极管D26，电感T3的绕组，电容C19，电阻R55组成, 场效应管Q7连接功率因素校正电路的场效应管Q6, 场效应管Q7通过电感T3连接DC/AC变换电路的场效应管Q2。

恒功率控制电路包括集成块U6(L6562)、集成块U7(LM341)，二极管D25，电感T3, 电容C13、电容C34、电容C8、电容C37、电容C10，电阻R47、电阻R46、电阻R45、电阻R44、电阻R30、电阻R29、电阻R40、电阻R8组成, 集成块U7(LM341)的第3脚连接功率因素校正电路，集成块U7(LM341)的第4脚连接集成块U6(L6562) 的第1脚，集成块U6(L6562) 的第3脚连接功率因素校正电路，集成块U6(L6562)的第7脚经过电阻R40连接场效应管Q7，场效应管Q7连接电感T3，电容C8连接二极管D25连接集成块U6(L6562) 的第3脚，集成块U6(L6562) 的第5脚连接电容C8，集成块U6(L6562)的第5脚连接电感T3。

恒波峰比控制电路包括三极管Q8，稳压二极管VR2，二极管D20，电容C9、电容C38，电阻R51、电阻R28、电阻R49、电阻R11、电阻R9、电阻R12、电阻R10组成，恒功率控制电路的电感T3连接三极管Q8，稳压二极管VR2连接三极管Q8，二极管D20连接在三极管Q8的输出端。

DC/AC变换电路包括场效应管Q1、场效应管Q2、场效应管Q4、场效应管Q5，变压器T2，电容C29、电容C24、电容C25组成，场效应管Q1连接场效应管Q4，场效应管Q2连接场效应管Q5，变压器T2连接场效应管Q1和场效应管Q4，变压器T2连接场效应管Q2和场效应管Q5。

全桥逆变控制电路包括集成块U2（L6571A）、集成块U3（L6571A），二极管D8、二极管D9，电容C2、电容C14、电容C21、电容C23、电容C16、电容C7，电阻R18、电阻R17、电阻R21、电阻R20、电阻R43、电阻R7组成，集成块U2（L6571A）的第7脚连接DC/AC变换电路的场效应管Q2，集成块U2（L6571A）的第5脚连接DC/AC变换电路的场效应管Q1，集成块U3（L6571A）的第7脚连接DC/AC变换电路的场效应管Q5，集成块U3（L6571A）的第5脚连接DC/AC变换电路的场效应管Q4，二极管D8连接集成块U2（L6571A）的第8脚和第1脚，二极管D9连接集成块U3（L6571A）的第8脚和第1脚。 

高压点火电路包括变压器T2，触发管D10、触发管D11、触发管D12，电容C12，二极管D7，电阻R22组成，变压器T2连接在金卤灯的两端。

点火定时电路包括集成块U4（CD4151BC），场效应管Q3，稳压二极管D13、稳压二极管D23、稳压二极管D24，电容C20、电容C27、电容C31，电阻R15、电阻R14、电阻R4、电阻R19、电阻R6组成，集成块U4（CD4151BC）的第8脚连接场效应管Q3，集成块U4（CD4151BC）的第5脚、第6脚、第7脚连接恒功率控制电路，集成块U4（CD4151BC）的第14脚连接功率因素校正电路。 

本实用新型恒低波峰比控制金卤灯电子镇流器的工作电源是由电感L3的（7-8）绕组，电容，电阻，稳压二极管，二极管，双二极管产生直流15V向功率因素校正电路的集成块U5供电；由电感T3的（9-10）绕组，电阻，电容，稳压二极管，二极管，电容产生直流15V向恒功率控制电路的集成块U6供电；由电阻，电容，稳压二极管产生直流5.1V向恒功率控制电路的集成块U7供电；由电感T3的（6-17）绕组，电容，电阻，稳压二极管，二极管产生直流15V向全桥逆变控制电路的集成块U2、集成块U3供电。输入电压为交流220V电压经过电感和电容滤波后连接桥式镇流电路，滤波和桥式镇流电路包括电感、电容、二极管组成。

本实用新型能在一定的时间内重复启动，且对金卤灯在启动过程及进入稳定状态均进行恒低波峰比控制，输入电压为交流220V,经过EMI滤波器、桥式镇流器后，为了获得较高的功率因素，加入功率因素校正电路（PFC）将220交流电转换为400V直流，再通过DC/DC变换将直流转换为140Hz方波电压,由于金卤灯需要3～ 4 kV的点火高压,所以加了一个高压点火电路,用来产生高压脉冲。恒功率控制采用了Buck变换（DC/DC变换）的输出电压和电流来控制Buck变换的PWM驱动信号，另恒低波峰比控制电路通过对灯波峰电流采样控制Buck变换（DC/DC变换），使灯波峰比被控制一定范围内。为了确保灯在热启动状态下，能在一定的时间内重复启动，增加可一个点火定时电路。

Claims (10)

1.一种恒低波峰比控制金卤灯电子镇流器，包括功率因素校正电路、DC/DC变换电路、高压点火电路、恒功率控制电路、恒波峰比控制电路、点火定时电路、全桥逆变控制电路、DC/AC变换电路组成，输入电压为交流220V电压,经过滤波、桥式镇流后连接功率因素校正电路，其特征是功率因素校正电路输出连接到DC/DC变换电路，DC/DC变换电路输出连接DC/AC变换电路，DC/AC变换电路连接金卤灯，全桥逆变控电路连接DC/AC变换电路, 对DC/AC变换电路进行控制，恒功率控制电路连接DC/DC变换电路, 恒功率控制电路连接负载的电流对 DC/DC变换电路进行恒功率输出控制，恒波峰比控制电路连接恒功率控制电路, DC/DC变换电路的输出连接点火定时电路，点火定时电路连接恒功率控制电路, DC/DC变换电路的输出连接高压点火电路, 高压点火电路连接控制金卤灯进行高压点火。

2.根据权利要求1所述的恒低波峰比控制金卤灯电子镇流器，其特征是功率因素校正电路包括集成块U5，场效应管Q6，电感L3，二极管，电容，电阻组成,来自桥式镇流电路的信号经过电阻、电容连接集成块U5, 集成块U5经过电阻连接场效应管Q6，集成块U5连接电感L3, 场效应管Q6连接二极管连接DC/DC变换电路,集成块U5连接恒功率控制电路。

3.根据权利要求1所述的恒低波峰比控制金卤灯电子镇流器，其特征是DC/DC变换电路包括场效应管Q7，二极管，电感T3，电容，电阻组成, 场效应管Q7连接功率因素校正电路的场效应管Q6, 场效应管Q7通过电感T3连接DC/AC变换电路的场效应管Q2。

4.根据权利要求1所述的恒低波峰比控制金卤灯电子镇流器，其特征是恒功率控制电路包括集成块U6、集成块U7，二极管，电感T3, 电容，电阻组成, 集成块U7连接功率因素校正电路，集成块U7连接集成块U6，集成块U6连接功率因素校正电路，集成块U6经过电阻连接场效应管Q7，场效应管Q7连接电感T3，电容连接二极管，二极管连接集成块U6，集成块U6连接电感T3。

5.根据权利要求1所述的恒低波峰比控制金卤灯电子镇流器，其特征是恒波峰比控制电路包括三极管Q8，稳压二极管，二极管组成，恒功率控制电路的电感T3连接三极管Q8，稳压二极管VR2连接三极管Q8，二极管连接在三极管Q8的输出端。

6.根据权利要求1所述的恒低波峰比控制金卤灯电子镇流器，其特征是DC/AC变换电路包括场效应管Q1、场效应管Q2、场效应管Q4、场效应管Q5、变压器T2组成，场效应管Q1连接场效应管Q4，场效应管Q2连接场效应管Q5，变压器T2连接场效应管Q1和场效应管Q4，变压器T2连接场效应管Q2和场效应管Q5。

7.根据权利要求1所述的恒低波峰比控制金卤灯电子镇流器，其特征是全桥逆变控制电路包括集成块U2、集成块U3，二极管，电容，电阻组成，集成块U2连接DC/AC变换电路的场效应管Q2，集成块U2连接DC/AC变换电路的场效应管Q1，集成块U3连接DC/AC变换电路的场效应管Q5，集成块U3连接DC/AC变换电路的场效应管Q4，二极管连接集成块U2，二极管连接集成块U3。

8.根据权利要求1所述的恒低波峰比控制金卤灯电子镇流器，其特征是高压点火电路包括变压器T2，触发管，电容，二极管组成，变压器T2连接在金卤灯的两端。

9.根据权利要求1所述的恒低波峰比控制金卤灯电子镇流器，其特征是点火定时电路包括集成块U4，场效应管Q3，稳压二极管，电容，电阻组成，集成块U4连接场效应管Q3，集成块U4连接恒功率控制电路，集成块U4连接功率因素校正电路。

10.根据权利要求1所述的恒低波峰比控制金卤灯电子镇流器，其特征是功率因素校正电路包括集成块U5，场效应管Q6，电感L3，二极管，电容，电阻组成,来自桥式镇流电路的信号经过电阻、电容连接集成块U5的第3脚, 集成块U5的第7脚经过电阻连接场效应管Q6，集成块U5的第5脚连接电感L3, 场效应管Q6连接二极管连接DC/DC变换电路,集成块U5的第6脚连接恒功率控制电路，DC/DC变换电路由场效应管Q7，二极管，电感T3，电容，电阻组成, 场效应管Q7连接功率因素校正电路的场效应管Q6, 场效应管Q7通过电感T3连接DC/AC变换电路由场效应管Q2，恒功率控制电路由集成块U6、集成块U7，二极管，电感T3, 电容，电阻组成, 集成块U7的第3脚连接功率因素校正电路，集成块U7的第4脚连接集成块U6的第1脚，集成块U6 的第3脚连接功率因素校正电路，集成块U6的第7脚经过电阻连接场效应管Q7，场效应管Q7连接电感T3，电容连接二极管连接集成块U6的第3脚，集成块U6的第5脚连接电容，集成块U6的第5脚连接电感T3，恒波峰比控制电路由三极管Q8，稳压二极管，二极管，电容，电阻组成，恒功率控制电路的电感T3连接三极管Q8，稳压二极管VR2连接三极管Q8，二极管连接在三极管Q8的输出端，DC/AC变换电路由场效应管Q1、场效应管Q2、场效应管Q4、场效应管Q5，变压器T2，电容组成，场效应管Q1连接场效应管Q4，场效应管Q2连接场效应管Q5，变压器T2连接场效应管Q1和场效应管Q4，变压器T2连接场效应管Q2和场效应管Q5，全桥逆变控制电路由集成块U2、集成块U3，二极管，电容，电阻组成，集成块U2的第7脚连接DC/AC变换电路的场效应管Q2，集成块U2的第5脚连接DC/AC变换电路的场效应管Q1，集成块U3的第7脚连接DC/AC变换电路的场效应管Q5，集成块U3的第5脚连接DC/AC变换电路的场效应管Q4，二极管连接集成块U2的第8脚和第1脚，二极管连接集成块U3的第8脚和第1脚，高压点火电路由变压器T2，触发管，电容，二极管，电阻组成，变压器T2连接在金卤灯的两端，点火定时电路由集成块U4，场效应管Q3，稳压二极管，电容，电阻组成，集成块U4的第8脚连接场效应管Q3，集成块U4的第5脚、第6脚、第7脚连接恒功率控制电路，集成块U4的第14脚连接功率因素校正电路。

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