CN202663634U - 一种无极灯电子镇流器中的半桥逆变电路 - Google Patents

一种无极灯电子镇流器中的半桥逆变电路 Download PDF

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Abstract

本实用新型主要公开了一种无极灯电子镇流器中的半桥逆变电路,包括两个场效应管、LC谐振;两个场效应管串联,LC谐振连接在其中一个场效应管两端,LC谐振输出连接到无极灯上。本实用新型结构简单,驱动效果佳。

Description

一种无极灯电子镇流器中的半桥逆变电路
技术领域
本实用新型涉及无极灯技术领域,特别与一种无极灯电子镇流器中的半桥逆变电路有关。
背景技术
无极灯在结构上由三部分组成,即高频发生器(高频电源)、功率耦合器和涂有稀土荧光粉的玻璃泡壳。
在无极灯尚未点亮之前,灯管内气体等同于绝缘介质,而励磁变压器线圈次级断开,所以变压器此时等同一个纯电感。当电感流过高频电流时,电感磁芯中将建立起高频磁场。根据麦克斯韦电磁场理论,在交变的磁通周围将感生出涡旋的电场,该涡旋电场会驱动灯管内的少量自由电荷。当涡旋电场的强度足够大时,被加速的自由电荷会使得灯管内的汞原子电离,导致灯管内的自由电荷越来越多。最后,引起雪崩效应,灯管内等离子体电流可以自持,而在汞离子电离过程中,会产生紫外辐射,这样就激发灯管壁上的荧光物质,发出可见光,灯将被点亮。
当无极灯被点亮后,无极灯管内气体的导电性增大,励磁变压器通过初级给灯管次级传递能量。励磁变压器中的高频交变磁场在放电管内感应的交变涡旋电场继续驱动灯管内的电荷,灯管等离子体电流越来越大,电离的汞离子也越来越多,最后被电子镇流器中的谐振电感限定在一定的范围内。镇流器中的电能通过励磁变压器源源不断的被传递到无极灯灯管内,无极灯发出持续的可见光。
由此可见,电子整流器在无极灯工作过程中启到很大作用,一般包括整流单元、有源功率因数校正电路、半桥逆变电路。现有的半桥逆变电路效果稳定,容易影响最终启动无极灯的工作,本发明人针对无极灯整流技术做了一番研究,设计出一种无极灯电子镇流器的半桥逆变电路,本案由此产生。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供一种无极灯电子镇流器中的半桥逆变电路,结构简单,驱动效果佳。
为了达到上述目的,本实用新型通过以下技术方案来实现:
一种无极灯电子镇流器中的半桥逆变电路,包括两个场效应管、LC谐振;两个场效应管串联,LC谐振连接在其中一个场效应管两端,LC谐振输出连接到无极灯上。
采用上述方案后,驱动器产生的高频电磁能量通过功率耦合线圈耦合进入放电的等离子体中,功率耦合线圈和放电腔体可视为一个变压器的初级和次级。本实用新型结构简单,成本低。
附图说明
图1为本实用新型较佳实施例的半桥逆变电路示意图;
图2为本实用新型较佳实施例的恒功率控制原理示意图。
具体实施方式
结合附图,对本实用新型较佳实施例做进一步详细说明。
一种无极灯电子镇流器中的半桥逆变电路,如图1所示,包括两个场效应管S1、S2,以及LC谐振;两个场效应管串联S1、S2,LC谐振连接在其中场效应管S2两端,LC谐振输出连接到无极灯上,而在本电路中,无极灯由Req和Leq并联表示。
本实用新型采用高压谐振器L6598,它是世界首款将谐振变换和600V的高压半桥驱动器集成到同一芯片上的控制IC。可用于带谐振拓朴的AC/DC适配器、DC/DC模块和CTV以及监视器等系统的高效电源,能取代以往由两个芯片组成的半桥谐振器,而且价格非常便宜。
驱动器产生的高频电磁能量通过功率耦合线圈耦合进入放电的等离子体中,功率耦合线圈和放电腔体可视为一个变压器的初级和次级,无极灯的简化模型如图1所示。
根据图可得:                                               
Figure 2012203424844100002DEST_PATH_IMAGE002
Figure 79102DEST_PATH_IMAGE004
。其中,
Figure 602488DEST_PATH_IMAGE006
为灯管等效电阻;
Figure 970015DEST_PATH_IMAGE008
为一个耦合线圈的电感量(
Figure 211640DEST_PATH_IMAGE010
),
Figure 673715DEST_PATH_IMAGE012
为耦合线圈数(
Figure 317186DEST_PATH_IMAGE012
=8T)。
1、串联谐振参数设计
据图1可求得,无极灯两端电压为:
Figure 652352DEST_PATH_IMAGE014
又知灯的功率表达式为:
Figure 318957DEST_PATH_IMAGE016
无极灯工作电压为200~210V,功率为200W,工作频率为250kHz, 
Figure 397771DEST_PATH_IMAGE018
=385V,取
Figure 895749DEST_PATH_IMAGE020
Figure 352881DEST_PATH_IMAGE008
Figure 303520DEST_PATH_IMAGE022
Figure 123708DEST_PATH_IMAGE024
Figure 476192DEST_PATH_IMAGE026
为隔直电容,取
Figure 418740DEST_PATH_IMAGE028
2、点火设计与实现
刚开机时,L6598以最大频率工作,其频率减小过程中,此时灯管未点亮时,
Figure 43626DEST_PATH_IMAGE030
∞,输出电压趋向于无穷大,从而将灯管点亮。
恒功率控制的实现
流过灯管的电流为:
Figure 464243DEST_PATH_IMAGE032
则流过电源的平均电流为:
Figure 936812DEST_PATH_IMAGE034
     流过电阻R1的平均电压为:
Figure 987945DEST_PATH_IMAGE036
如果忽略MOS管、电感及电容损耗,稳压源 提供的功率即为灯上的功率,则:
Figure 913176DEST_PATH_IMAGE038
电阻R 上的电压正比于灯功率,取7脚接基准电压
Figure 137484DEST_PATH_IMAGE040
 ,通过内部运放5、6、7等引脚,L6598可以实现闭环控制,其方框图如图2所示。6脚检测灯流过的电流,当6脚电压高于
Figure 887396DEST_PATH_IMAGE042
时,5脚输出为低电平,二极管D导通,流出4脚
Figure 171747DEST_PATH_IMAGE044
的电流加大,L6598的3脚
Figure 521957DEST_PATH_IMAGE046
充电速度加快,即半桥驱动电路的频率上升;反之当6脚电压低于时,7脚输出高电平,D1截止,流出4脚
Figure 731538DEST_PATH_IMAGE044
的电流减小,图1中3脚
Figure 108162DEST_PATH_IMAGE046
,充电速度减慢,频率下降,从而方便地对逆变频率进行调制。所以频率升高,输出电压降低,反之亦然,故可有效实现恒功率控制。
上述实施例仅用于解释说明本实用新型的发明构思,而非对本实用新型权利保护的限定,凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动,均应落入本实用新型的保护范围。

Claims (1)

1.一种无极灯电子镇流器中的半桥逆变电路,其特征在于:包括两个场效应管、LC谐振;两个场效应管串联,LC谐振连接在其中一个场效应管两端,LC谐振输出连接到无极灯上。
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