CN205005326U - 一种电力载波控制的电子镇流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电力载波控制的电子镇流器，包括依次连接的PFC及DC/AC逆变模块和镇流输出模块以及对所述的PFC及DC/AC逆变模块进行控制的控制电路，还包括载波信号分析电路，所述的载波信号分析电路分离，识别附加在交流输入的载波信号，生成控制电子镇流器的运行状态的控制信号与控制电路相连。本实用新型通过分离，识别附加在交流输入的载波信号，达到控制，改变电子镇流器运行状态的目的。无需额外的通讯设备，仅使用交流输入线即可完成人机交流，让使用者根据需要灵活改变电子镇流器的运行状态。

Description

一种电力载波控制的电子镇流器

技术领域

本实用新型涉及一种电力载波控制的电子镇流器。

背景技术

镇流器是指为了克服气体放电型电光源的负阻特性，使之能够正常工作而加入的配套使用的电器设备。电子镇流器(Electricalballast)，是指采用电子技术驱动电光源，使之产生所需照明的电子设备。

中国专利公开号CN102769986A就公开了一种电子镇流器，包括顺次连接的滤波电路、整流电路、功率因数校正电路以及电荷泵供电电路，还包括：输出级电路，接于所述电荷泵供电电路与荧光灯管之间，且获取功率因数校正电路输出的直流电，为所述电荷泵供电电路提供电能；镇流器控制电路，所述镇流器控制电路的电源输入端连接所述电荷泵供电电路的输出端，所述镇流器控制电路的控制输入端用于接收并根据镇流器控制信号、通过所述输出级电路对荧光灯管进行发光控制，所述镇流器控制电路的输出端连接所述输出级电路；调光接口电路，连接所述镇流器控制电路的控制输入端，将所述镇流器控制信号发送给所述镇流器控制电路；镇流器接口，连接所述调光接口电路；以及调光控制电路，用于与所述镇流器接口插接，并进行调光控制。其中，镇流器控制电路的控制输入端包括频率脚OPIN+、第一脚EN1以及第二脚EN2。频率脚OPIN+连接调光控制电路的输出端，根据脉冲信号，由镇流器控制电路的输出端控制半桥逆变电路输出的电压频率，从而控制荧光灯管的发光亮度。镇流器控制电路的输出端包括LVG脚和HVG脚。第一脚EN1连接关灯控制电路的输出端和异常保护电路的第一输出端，在接收到关闭脉冲或保护信号时停止镇流器控制电路的输出。第二脚连接灯管启动端口TO-EN2。镇流器控制电路的电源输入端是电源脚VS，通过电阻R43连接电荷泵供电电路60的VDC端。

目前这种电子镇流器的控制电路都是通过检测到镇流器内部的工作状态，然后根据事先的程序对镇流器的工作进行控制的，它们都是独立工作，装配后无法更改电子镇流器的运行状态，除非对镇流器的控制电路的参数进行重新装配，如果安装在高处的电子镇流器则更加困难。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电力载波控制的电子镇流器。通过电力线载波携带控制信息对电子镇流器的控制电路的参数进行装配。

本实用新型的技术方案是：一种电力载波控制的电子镇流器，包括依次连接的PFC及DC/AC逆变模块和镇流输出模块以及对所述的PFC及DC/AC逆变模块进行控制的控制电路，还包括载波信号分析电路，所述的载波信号分析电路分离，识别附加在交流输入的载波信号，生成控制电子镇流器的运行状态的控制信号与控制电路相连。

本实用新型通过分离，识别附加在交流输入的载波信号，达到控制，改变电子镇流器运行状态的目的。无需额外的通讯设备，仅使用交流输入线即可完成人机交流，让使用者根据需要灵活改变电子镇流器的运行状态。

本实用新型还具有如下优选方式：

所述的PFC及DC/AC逆变模块包括功率因数校正电路和整流电路、DC/DC电路、逆变电路；所述的整流电路将交流输入整流成直流；所述的DC/DC电路将整流电路的输出提升至400VDC；所述的逆变电路将DC/DC电路输出的400VDC逆变为输出所需要的高频交流方波。

所述的载波信号分析电路包括型号为12F683的单片机U2、第一分压电路、三极管VT2、AC/DC电路、第二分压电路；交流电输入的L相通过所述的第一分压电路分压后输入到所述的三极管VT2的基极，所述的三极管VT2的发射极接地，所述的三极管VT2的的集电极接所述的单片机U2第四引脚；在所述的三极管VT2的基极与集电极之间设置有旁路电容C1，在在所述的三极管VT2的基极与发射极之间设置有旁路电容C2；交流电输入通过所述的AC/DC电路产生直流电压，直流电压经过所述的第二分压电路分压后进入到所述的单片机U2的第三脚；

所述的单片机U2处理后从第二脚，第五脚给出对应的控制指令。

以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例1结构方框图。

图2是图1中载波信号分析电路原理图。

具体实施方式

实施例1，本实施例是一款电力载波控制的电子镇流器。可从交流输入中分离，识别有效的载波控制信号，并给出对应的控制指令，控制电子镇流器的工作状态。

本实施例中，电力载波控制的电子镇流器如图1所示包括载波信号分析电路，控制电路，PFC及DC/AC逆变模块，镇流输出模块，四个部分。

其中：

载波信号分析电路：所描述的载波信号分析电路可从交流输入中分离，识别出附加在交流波形上的控制信号。根据以基准波形的比较，及波形周期时间的长短，识别为不同的控制指令，并给出与这些指令相对应的指令到控制电路，进而控制电子镇流器的运行状态。

控制电路，所描述的控制电路接收载波信号分析电路给出的控制指令，可以调节输出驱动频率，改变电子镇流器的运行功率，关闭电子镇流器输出，或者启动电子镇流器。未接收到控制指令时，可独立工作，判断电子镇流器的运行状态，保护电子镇流器的安全运行。

PFC及DC/AC逆变模块，图1中称为PFC及DC/AC逆变部分：所描述的PFC及DC/AC逆变部分可对交流输入进行功率因数校正，提高电网利用率，降低对电网的污染，并生成一个高频交流方波输出至镇流输出部分，改变此高频方波频率大小则改变电子镇流镇流器输出功率。

镇流输出模块也称镇流输出部分：该模块所描述的镇流输出部分在启动时可提供一个很高的点火电压，将负载电光源点亮，在点亮后维持电光源的稳定运行。

本实用新型的技术方案中，载波信号分析电路分离、对比识别出交流输入波形上附加的控制信号，给出相对应的控制指令至控制电路中。分离、对比识别由两个判断条件组成。

如图2所示，由R31、R32、R2、R23及R10串联为第一分压电路，对输入的市电信号的L相进行分压，R10小于R31、R32、R2、R23串联的值，分压后进入到三极管VT2的基极，在三极管VT2的基极与集电极之间和基极与发射极之间分别是旁路电容C1和旁路电容C2。

当交流输入L1处为正常供电时，VT2可随交流输入频率导通，关闭。此时U2第四脚的波形为一个50HZ的方波。当L1上有载波控制指令时，VT2关闭，U2第四脚呈现高电平状态。

这将产生第一个判断条件：U2第四脚为方波时，交流输入正常供电，U2第四脚为高电平时，L2上附加了控制的载波信号。

整流电路由桥堆UD3型号D1UBA80的一个800V桥堆以及电阻R33、R34、R29、R30、R9、R24、R25组成的第二分压电路,得到一个可由U2检测到的电压。

此电压经过二极管VD1整流，电容C3、电容C5平滑，得到两个一组的倾斜向上的三角波，此三角波为交流输入L1和N两半交流正弦波分压平滑后得到。当正常供电无通信时，两个三角波大小相等。当通信时，L1对应的三角波幅值将比N对应的幅值小。

这就生成第二个判断条件：U2第三脚检测到L1、N所对应的波形不同时，则认为有载波信号，幅值不同的信号的周期时间长短，则应对不同的控制信号。

上述当且仅当U2第四脚检测到高电平，且U2第三脚检测到幅值不同的三角波信号时，依据第三脚波检测形的时间长短来判断不同的控制信号。并由U2处理，经第二脚，第五脚给出对应的控制指令。

由R3、D1、R5、光耦OPT2型号PC357、U2第三脚信号MB1，组成关断/启动信号。当U2接收到交流输入的关断/启动信号时，由U2第三脚信号MB1经过光耦OPT2，传递并给出控制信号OFF。此OFF信号可以控制电子镇流器的启动和关断。

光耦OPT1型号PS8101、C11、C12、C13、C14、R7、R26、R27、R28产生基准信号。由U2第5脚发出调节输出功率控制信号，经光耦OPT1传递至控制端。R26、R27、C14、C12、C11组成积分电路，将光耦传递过来的信号平滑成一个直流电平Pref,作为整机的功率基准电压，调节此电压大小，即可调节整机的输出频率大小。当光耦未传递任何信号，即电子镇流器独立工作时，Pref与Vref大小相同，电子镇流器运行于额定状态。

电力载波控制的电子镇流器中，PFC及DC/AC逆变部分对交流输入做功率因数校正并经过DC/AC逆变为所需要的高频方波，镇流输出部分将高频方波处理为与负载相匹配的输出波形，维持负载的稳定运行。载波信号分析电路从交流输入获取有效的控制信号，发送至控制电路，由控制电路控制DC/AC所产生的高频方波，调节输出功率，启动及关闭电子镇流器。这就达到了仅通过交流输入线作为通信载体，由载波信号分析电路获取控制指令，让使用者根据需求灵活控制电子镇流器的运行状态，在已装配的电子镇流器中优势尤为明显，且无需额外通信装置即可完成通信控制。

Claims (9)

1.一种电力载波控制的电子镇流器，包括依次连接的PFC及DC/AC逆变模块和镇流输出模块以及对所述的PFC及DC/AC逆变模块进行控制的控制电路，其特征在于：还包括载波信号分析电路，所述的载波信号分析电路分离，识别附加在交流输入的载波信号，生成控制电子镇流器的运行状态的控制信号与控制电路相连。

2.根据权利要求1所述的电力载波控制的电子镇流器，其特征在于：所述的PFC及DC/AC逆变模块包括功率因数校正电路和整流电路、DC/DC电路、逆变电路；

所述的整流电路将交流输入整流成直流；

所述的DC/DC电路将整流电路的输出提升至400VDC；

所述的逆变电路将DC/DC电路输出的400VDC逆变为输出所需要的高频交流方波。

3.根据权利要求1或2所述的电力载波控制的电子镇流器，其特征在于：所述的载波信号分析电路包括型号为12F683的单片机U2、第一分压电路、三极管VT2、AC/DC电路、第二分压电路；

交流电输入的L相通过所述的第一分压电路分压后输入到所述的三极管VT2的基极，所述的三极管VT2的发射极接地，所述的三极管VT2的集电极接所述的单片机U2第四引脚；在所述的三极管VT2的基极与集电极之间设置有旁路电容C1，在在所述的三极管VT2的基极与发射极之间设置有旁路电容C2；

交流电输入通过所述的AC/DC电路产生直流电压，直流电压经过所述的第二分压电路分压后进入到所述的单片机U2的第三脚；

所述的单片机U2处理后从第二脚，第五脚给出对应的控制指令。

4.根据权利要求3所述的电力载波控制的电子镇流器，其特征在于：所述的单片机U2述的第三脚信号MB1与电阻R3、光耦OPT2、二极管D1产生输出到所述的控制电路的OFF信号，所述的OFF信号控制电子镇流器的启动和关断；

在所述的光耦OPT2的源端的光电二极管的两端分别接所述的单片机U2述的第三脚信号MB1和信号地SGND；+15V的电压通过电阻R3接在所述的光耦OPT2的目标端后接二极管D1的阳极，二极管D1的阴极即为所述的OFF信号。

5.根据权利要求4所述的电力载波控制的电子镇流器，其特征在于：所述的光耦OPT2的型号为PC357。

6.根据权利要求4所述的电力载波控制的电子镇流器，其特征在于：在所述的单片机U2述的第三脚信号MB1接入所述的光耦OPT2的源端的光电二极管的阳极之间还串连有限流电阻R5。

7.根据权利要求3所述的电力载波控制的电子镇流器，其特征在于：所述的单片机U2述的第5脚与光耦OPT1、积分电路产生基准信号；所述的单片机U2述的第5脚发出调节输出功率控制信号，经所述的光耦OPT1传递至控制端，然后经所述的积分电路平滑成一个直流电平Pref,作为整机的功率基准电压。

8.根据权利要求7所述的电力载波控制的电子镇流器，其特征在于：所述的光耦OPT1的型号为PS8101。

9.根据权利要求8所述的电力载波控制的电子镇流器，其特征在于：所述的积分电路包括电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电阻R26、电阻R27、电阻R28；

电阻R28连接在所述的光耦OPT1的第5和第4引脚之间，在所述的光耦OPT1的第5和第3引脚之间连接的是电容C13，在所述的光耦OPT1的第4和第3引脚之间连接的是电容C14；

所述的光耦OPT1的第3引脚接地；

所述的光耦OPT1的第4引脚接串联电阻R27、电阻R26输出所述的号；电阻R26两端分别通过电容C11和电容C12接地。