CN203104927U

CN203104927U - 一种镇流电路

Info

Publication number: CN203104927U
Application number: CN201220732855XU
Authority: CN
Inventors: 黎国权; 王耀海
Original assignee: Opple Lighting Co Ltd
Current assignee: Opple Lighting Co Ltd
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2022-12-27

Abstract

本实用新型公开了一种镇流电路，包括功率因数校正电路、双降压式变换逆变电路、采样电阻以及高强度气体放电灯，功率因数校正电路具有一开关元件，双降压式变换逆变电路包括分别连接到高强度气体放电灯的两个降压式变换逆变电路，每一降压式变换逆变电路都包括两滤波电容，降压式变换逆变电路的滤波电容同时也是所述功率因数校正电路的一部分，采样电阻位于双降压式变换逆变电路中靠近接地端的滤波电容与所述功率因数校正电路的开关元件之间。

Description

一种镇流电路

【技术领域】

本实用新型是涉及一种电路，尤其指一种用于镇流器的电路。

【背景技术】

高强度气体放电灯（HID）是一种高效节能电光源，具有光效高、寿命长等显著优点。传统的与之配套的电感镇流器由于需要耗用大量铜、铁等金属材料而且工作效率较低，有较明显的闪烁，己不能满足绿色照明的用电要求。随着对照明要求越来越高，高强度气体放电灯普遍采用电子镇流器与之配套。高强度气体放电灯电子镇流器一般采用三级电路实现，即功率因数校正电路、降压式变换电路（BUCK电路）、以及全桥逆变电路。但是采用这种电路的高强度气体放电灯电子镇流器成本较高，效率相对较低。为了节约成本和提高效率，可采用二级电路，即功率因数校正电路和双降压式变换逆变电路（双BUCK逆变电路）实现。

参照图1所示，通常镇流电路的功率因数校正电路包括整流滤波电路、电容C4、电感L2、开关元件Q3、二极管D3以及滤波电容C1、C2。一般采用双降压式变换逆变电路的高强度气体放电灯电子镇流器的电路，包括开关元件Q1、二极管D2、扼流电感L1、电容C3、高强度气体放电灯HID、电容C1、电容C2组成第一个降压式变换电路，开关元件Q2、二极管D1、扼流电感L1、电容C3、高强度气体放电灯HID、电容C1、电容C2组成第二个降压式变换电路，两个降压式变换电路轮换工作，使镇流器输出低频方波。电容C1、C2既属于功率因数效正电路的元件，又属于双降压式变换逆变电路的元件。采样电阻在电容C2和开关元件Q2之间，第一个降压式变换电路的开关元件Q1开通电流的信号无法采样，只能采样第二个降压式变换电路的开关元件Q2开通电流的信号。因此第二个降压式变换电路能进行实时恒功率控制，而第一个降压式变换电路只能根据第二个降压式变换电路电流的信号进行恒功率控制，但不是实时的。由于电路参数的差异，电路结构不同，高强度气体放电灯HID灯管压的差异，就可能造成镇流器输出的低频方波不对称或需要复杂的电路对采样的电流信号进行处理、补尝使输出低频方波对称。

因此，为了克服上述缺陷，有必要提供一种改进的镇流器的电路。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供能够采样实时功率变化以保持双降压式变换逆变电路恒功率工作的镇流电路。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种镇流电路包括功率因数校正电路、双降压式变换逆变电路、采样电阻以及高强度气体放电灯，功率因数校正电路具有一开关元件，双降压式变换逆变电路包括分别连接到高强度气体放电灯的两个降压式变换逆变电路，每一降压式变换逆变电路都包括一滤波电容，降压式变换逆变电路的滤波电容同时也是所述功率因数校正电路的一部分，采样电阻位于双降压式变换逆变电路中靠近接地端的滤波电容与所述功率因数校正电路的开关元件之间。

相较于现有技术，本实用新型镇流电路有以下优点：能够实施监控功率变化，有效保持双降压式变换逆变电路恒功率工作。

【附图说明】

图1为现有技术中双降压式变换逆变电路的镇流电路的电路图。

图2为本实用新型镇流电路的电路图。

图3为本实用新型镇流电路的应用实例图。

【具体实施方式】

参照图2所示，本实用新型镇流电路100包括功率因数校正电路200、双降压式变换逆变电路300、采样电阻R11以及采样电路（未图示）和控制电路（未图示）。功率因数校正电路200具有一开关元件Q13。双降压式变换逆变电路300包括分别连接到高强度气体放电灯HID1的两个降压式变换逆变电路301、302。每一降压式变换逆变电路都包括滤波电容C11、C12，降压式变换逆变电路301、302的滤波电容C11、C12同时也是功率因数校正电路200的一部分。采样电阻R11位于双降压式变换逆变电路300中靠近接地端的滤波电容C12与功率因数校正电路200的开关元件Q13之间。

采样电阻R11并联一电容C15，电容C15也位于开关元件Q13和滤波电容C12之间。电容C15主要用于吸收浪涌电流及滤波。

具体的，第一降压式变换逆变电路301还包括开关元件Q11以及连接开关元件Q11的二极管D12。滤波电容C11的第一端（未标号）和滤波电容C12的第一端（未标号）连接，开关元件Q11的第一端（未标号）和二极管D11的第一端（未标号）连接。滤波电容C11的第二端（未标号）与开关元件Q11的第二端（未标号）连接，滤波电容C12的第二端（未标号）与二极管D11的第二端（未标号）连接。高强度气体放电灯HID1串联一电感L11后组成一电灯电路（未标号）。该电灯电路一端连接于两滤波电容C11、C12之间，另一端连接二极管D12与开关元件Q11之间。高强度气体放电灯HID1具有一电容C13并联于高强度气体放电灯HID1两端。第二降压式变换逆变电路302也包括开关元件Q12、连接开关元件Q12的二极管D11。滤波电容C11的第一端（未标号）和滤波电容C12的第一端（未标号）连接，开关元件Q12的第一端（未标号）和二极管D12的第一端（未标号）连接。滤波电容C11的第二端（未标号）与二极管D12的第二端（未标号）连接，滤波电容C12的第二端（未标号）与开关元件Q12的第二端（未标号）连接。高强度气体放电灯HID1和电感L11连接后组成的电灯电路一端连接于两滤波电容C11、C12之间，另一端连接开关元件Q12与二极管D11、开关元件Q12之间。

功率因数校正电路200还包括与开关元件Q13并联的电容C14、连接于电容C14和开关元件Q13的远离接地端的一端之间的电感L12。开关元件Q13与双降压式变换逆变电路300远离接地端的滤波电容C11之间具有一二极管D13。

本实用新型中采样电阻R11和电容C15在开关元件Q13和滤波电容C12之间，采样电阻R11采样功率因数效正电路200输出电流的信号。电容C15主要用于吸收浪涌电流及滤波。镇流器启动时，由于滤波电容C11、C12容量较大，电压要从0V充到输入电压，此时有非常大的浪涌电流流过滤波电容C11、C12，如果没有C15，采样电阻R11会产生瞬间高压将采样电路及控制电路损坏，采样电阻R11也有可能损坏或损伤。此外C15还可以将采样的信号滤波。

根据欧姆定律：P=UI（P是功率因数校正电路的输出功率，U是功率因数校正电路的输出电压，I是功率因数校正电路的输出电流），只要精确控制功率因数校正电路输出电压、电流，就能精确控制功率因数校正电路的功率。因为功率因数校正电路200输出电压是非常精确，所以只需要精确控制其输出电流即可使其输出功率恒定。因此采样功率因数效正电路200输出电流的信号控制降压式变换逆变电路301、302的开关元件Q11、Q12开通的时间，使功率因数校正输出电流恒定，即降压式变换逆变电路301、302输入功率恒定。但在实际中，由于灯管电压有误差（一般在标准管的±15V范围内），为了使灯管功率（即镇流器输出功率）恒定，就必须增大或减小镇流电路100输出电流。而镇流电路100输出电流越大，降压式变换逆变电路301、302的损耗就越大；镇流电路100输出电流越小，降压式变换逆变电路301、302的损耗就越小。这样就会造成灯管电压偏小，灯管功率偏小；灯管电压偏大，灯管功率偏大。在灯管电压范围内，降压式变换逆变电路301、302损耗偏差越小（减小降压式变换逆变电路的损耗，其损耗偏差也就减小了），镇流电路100输出的功率偏差就越小。

参照图3所示，采样电阻R11经采样网络输入运算放大器反相输入端的电压是Vi，运算放大器输出的电压是Vo，用电压Vo控制开关元件Q11、Q12的开通时间。电压Vo越大，开关元件Q11、Q12开通的时间就越长；电压Vo越小，开关元件Q21、Q22开通的时间就越短。根据欧姆定律P=UI，如果镇流电路100输出电压减小，为了恒定输出功率，其输出电流就要增大；如果镇流电路100输出电压增大，为了恒定输出功率，其输出电流就要减小。如果降压式逆变电路301、302输出电流要增大，其开关元件Q11、Q12开通的时间就要增大；如果半桥逆变电路输出电流要减小，其开关元件Q1、Q2开通的时间就要减小。REF2经R3与（R2+R1+采样电阻）分压是Vi，C6起滤波作用，使输入电压Vi更稳定。采样电阻R11有电流流过，采样电阻R11的电压就会增大，电压Vi也增大。当电压Vi小于或等于REF1时，运算放大器输出的电压是等于REF2；当电压Vi大于电压REF1时，运算放大器输出的电压是小于REF2，其电压值取决于镇流器输出的电压。例如：当镇流器管压减小，开关元件Q1、Q2开通的时间不变，镇流器输出电流不变，则镇流器输出功率减小，此时流过采样电阻R11的电流减小，电压Vi端的电压减小，电压Vo增大，开关元件Q1、Q2的开通时间应会增大，则镇流电路100输出电流增大，镇流电路100输出功不变。当镇流电路100电压增大，电压Q1、Q2开通的时间不变，镇流电路100输出电流不变，则镇流电路100输出功率增大，此时流过采样电阻R11的电流增大，电压Vi端的电压增大，电压Vo减小，开关元件Q1、Q2的开通时间应会减小，则镇流电路100输出电流减小，镇流电路100输出功不变。

Claims

1. 一种镇流电路包括功率因数校正电路、双降压式变换逆变电路、采样电阻以及高强度气体放电灯，所述功率因数校正电路具有一开关元件，所述双降压式变换逆变电路包括分别连接到高强度气体放电灯的两个降压式变换逆变电路，所述每一降压式变换逆变电路都包括滤波电容，所述降压式变换逆变电路的滤波电容同时也是所述功率因数校正电路的一部分，其特征在于：所述采样电阻位于双降压式变换逆变电路中靠近接地端的滤波电容与所述功率因数校正电路的开关元件之间。

2. 如权利要求1所述的镇流电路，其特征在于：所述采样电阻并联一电容，所述电容也位于开关元件和滤波电容之间。

3. 如权利要求1所述的镇流电路，其特征在于：所述每一降压式变换逆变电路还包括开关元件以及连接开关元件的二极管，所述两滤波电容与所述开关元件和二极管并联。

4. 如权利要求3所述的镇流电路，其特征在于：所述镇流电路还包括一电感，所述高强度气体放电灯串联所述电感后组成一电灯电路，所述电灯电路一端连接于所述两滤波电容之间，另一端连接所述二极管与开关元件之间。

5. 如权利要求4所述的镇流电路，其特征在于：所述高强度气体放电灯具有一电容并联于高强度气体放电灯两端。

6. 如权利要求1所述的镇流电路，其特征在于：所述功率因数校正电路还包括与开关元件并联的电容、连接于所述电容和开关元件的远离接地端的一端之间的电感。

7. 如权利要求1所述的镇流电路，其特征在于：所述开关元件与双降压式变换逆变电路远离接地端的滤波电容之间具有一二极管。