CN207692115U - 一种带保护电路的紫外线灯驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带保护电路的紫外线灯驱动电路，其包括紫外线灯、电源电路、有源功率因数校正电路、半桥逆变驱动控制电路以及高频变换电路，高频变换电路包括相互耦合的初级绕组、次级绕组和辅助绕组；还包括耦合电感、整流二极管、第一分压电路、双向触发管以及可控硅；耦合电感与辅助绕组相耦合，耦合电感的一端接地，另一端连接至整流二极管的正极，整流二极管的负极依次通过第一分压电路和双向触发管连接至可控硅的控制极，可控硅的输入端和输出端分别连接至有源功率因数校正电路的电源端和地线。本实用新型通过耦合于高频变换电路的过流保护电路对电子镇流器过功率进行检测，从而对紫外线灯和电子镇流器进行保护。

Description

一种带保护电路的紫外线灯驱动电路

技术领域

本实用新型涉及紫外线灯驱动电路，具体涉及一种带保护电路的紫外线灯驱动电路。

背景技术

由于普通照明从放电灯时代迅速过渡到LED固体照明时代，导致整个的产业链全部倾向于LED产业链。但是在某些特殊领域，如UV紫外线灯的领域，依然需要传统电子镇流器为其配套点灯，但是由于整体产业链倾向于LED产业链的变化，导致UV灯电子镇流器的上游专用芯片几乎全部处于停产状态，使得该电子镇流器处于无专用芯片可用的状态。当紫外线灯出现异常会导致电子镇流器出现过功率，导致电子镇流器甚至紫外线灯的损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种带保护电路的紫外线灯驱动电路，其通过耦合于高频变换电路的过流保护电路对电子镇流器过功率进行检测，当电子镇流器出现过功率时，过流保护电路控制有源功率因数校正电路掉电，从而对紫外线灯和电子镇流器进行保护。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种带保护电路的紫外线灯驱动电路，其包括紫外线灯、电源电路、有源功率因数校正电路、半桥逆变驱动控制电路以及高频变换电路，所述电源电路依次通过有源功率因数校正电路、半桥逆变驱动控制电路以及高频变换电路连接至紫外线灯的两端，所述高频变换电路为变压器T1，所述变压器T1包括相互耦合的初级绕组、次级绕组和辅助绕组L3，所述初级绕组连接至半桥逆变驱动控制电路的输出端，所述次级绕组的一端通过辅助绕组L3连接至紫外线灯的一端，所述次级绕组的另一端通过电容C6连接至紫外线灯的另一端；所述紫外线灯驱动电路还包括过流保护电路，所述过流保护电路包括耦合电感、整流二极管D2、第一分压电路、双向触发管DB1以及可控硅Q1；所述耦合电感与辅助绕组L3相耦合，所述耦合电感的一端接地，另一端连接至整流二极管D2的正极，所述整流二极管D2的负极依次通过第一分压电路和双向触发管DB1连接至可控硅Q1的控制极，所述可控硅Q1的输入端和输出端分别连接至有源功率因数校正电路的电源端和地线。

优选地，所述可控硅Q1为双向可控硅，所述双向可控硅的两个主电极分别连接至有源功率因数校正电路的电源端和地线。

优选地，所述第一分压电路包括电阻R11、电阻R12和电阻R13，所述电阻R11和电阻R12串联后连接至整流二极管D2的负极和双向触发管DB1之间，所述电阻R13的一端接地，另一端连接至电阻R11和电阻R12之间。

优选地，所述过流保护电路还包括滤波电容C1或/和滤波电容C2，所述滤波电容C1的一端接地，另一端连接至电阻R11和电阻R12之间；所述滤波电容C2的一端接地，另一端连接至可控硅Q1的控制极和双向触发管DB1之间。

优选地，所述紫外线灯驱动电路还包括空载控制电路，所述空载控制电路包括第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的第一端连接至电源电路的输出端，所述第一电阻的第二端通过所述紫外线灯任意一端的灯丝连接至第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端连接至有源功率因数校正电路的电源端；所述第一电阻包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4，所述电阻R1和电阻R3串联后的两端构成所述第一电阻的两端，所述电阻R2并接于电阻R1上，所述电阻R4并接于电阻R3上；所述第二电阻包括电阻R5、电阻R6和电阻R7，所述电阻R5和电阻R7串联后的两端构成所述第二电阻的两端，所述电阻R6并接于电阻R5上。

优选地，所述过流保护电路还包括二极管D3，所述二极管D3的正极连接于第二电阻的第二端和有源功率因数校正电路的电源端之间，所述二极管D3的负极连接于可控硅Q1的输入端。

优选地，所述紫外线灯驱动电路还包括指示灯驱动电路，所述指示灯驱动电路包括电阻R10、整流二极管D4、电阻R14、稳压管D5和指示灯LED1，所述整流二极管D4的正极通过电阻R10连接至整流二极管D2的正极和耦合电感之间，所述整流二极管D4的负极通过电阻R14连接至指示灯LED1，所述稳压管D5的正极接地，稳压管D5的负极连接至电阻R14和指示灯LED1之间。

优选地，所述指示灯驱动电路还包括滤波电容C3或/和滤波电容C4，所述滤波电容C3的一端接地，另一端连接至整流二极管D4的负极和电阻R14之间；所述滤波电容C4的一端接地，另一端连接至电阻R14和指示灯LED1之间。

优选地，所述紫外线灯驱动电路还包括过压保护电路，所述过压保护电路包括第二分压电路、整流二极管D8、稳压二极管D9，所述第二分压电路的一端连接至紫外线灯的一端，所述第二分压电路的另一端连接至整流二极管D8的正极，所述整流二极管D8的负极连接至稳压二极管D9的负极，所述稳压二极管D9的正极连接至可控硅Q1的控制极。

优选地，所述第二分压电路包括电阻R21、电阻R22和电阻R23，所述电阻R21和电阻R22串联后一端连接紫外线灯的一端，另一端连接至整流二极管D8的正极，所述电阻R23的一端接地，电阻R23的另一端连接至整流二极管D8的正极；所述过压保护电路还包括滤波电容C7，所述滤波电容C7的负极接地，滤波电容C7的正极连接至整流二极管D8的负极；所述整流二极管D8的负极和稳压二极管D9的负极之间还串接一电阻R24。

本实用新型提供的一种带保护电路的紫外线灯驱动电路，当紫外线灯出现异常时，会导致电子镇流器出现过功率，过功率的时刻高频变换电路的绕组会出现过流信号，通过监测高频变换电路辅助绕组上的电压，在过电压时会击穿双向触发管DB1，使得可控硅Q1导通，可控硅Q1导通后将有源功率因数校正电路的供电端电压锁定在0V，直接重新启动整个紫外线灯驱动电路才能解锁，有效地保护了紫外线灯以及电子镇流器。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种带保护电路的紫外线灯驱动电路的电路原理图。

具体实施方式

实施例

请参照图1所示，一种带保护电路的紫外线灯驱动电路，其包括紫外线灯20、电源电路、有源功率因数校正电路30、半桥逆变驱动控制电路40以及高频变换电路，所述电源电路依次通过有源功率因数校正电路30、半桥逆变驱动控制电路40以及高频变换电路连接至紫外线灯的两端。

所述高频变换电路为变压器T1，所述变压器T1包括相互耦合的初级绕组、次级绕组和辅助绕组L3，所述初级绕组连接至半桥逆变驱动控制电路的输出端，所述次级绕组的一端通过辅助绕组L3连接至紫外线灯的一端，所述次级绕组的另一端通过电容C6连接至紫外线灯的另一端。

在紫外线灯出现异常时，变压器T1的任意绕组都会出现过电流的情况，因此，对其中某一绕组的电流进行监测，即可对紫外线灯和电子镇流器进行保护，在本实用新型较佳的实施例中，通过过流保护电路对辅助绕组L3的电流进行监测。所述过流保护电路包括耦合电感、整流二极管D2、第一分压电路、双向触发管DB1以及可控硅Q1；所述耦合电感与辅助绕组L3相耦合，所述耦合电感的一端接地，另一端连接至整流二极管D2的正极，所述整流二极管D2的负极依次通过第一分压电路和双向触发管DB1连接至可控硅Q1的控制极，所述可控硅Q1的输入端(阳极)和输出端(阴极)分别连接至有源功率因数校正电路的电源端和地线。

过流保护电路还包括二极管D3，所述二极管D3的正极连接至有源功率因数校正电路的电源端，所述二极管D3的负极连接于可控硅Q1的输入端。

当辅助绕组L3出现过电流时，耦合绕组上产生的电压通过整流二极管D2整流后击穿双向触发管DB1，从而触发可控硅Q1导通，可控硅Q1导通使得其两端的电压都为0V(严格而言，因为PN结的存在，两端之间有微小电压差，但此电压也不足以驱动有源功率因数校正电路30工作)，即有源功率因数校正电路30掉电，紫外线灯驱动电路不工作，直至重新启动紫外线灯驱动电路。

作为一种优选方案，所述可控硅Q1为双向可控硅，所述双向可控硅的两个主电极分别连接至有源功率因数校正电路的电源端和地线。

所述第一分压电路包括电阻R11、电阻R12和电阻R13，所述电阻R11和电阻R12串联后连接至整流二极管D2的负极和双向触发管DB1之间，所述电阻R13的一端接地，另一端连接至电阻R11和电阻R12之间。

所述过流保护电路还包括滤波电容C1或/和滤波电容C2，所述滤波电容C1的一端接地，另一端连接至电阻R11和电阻R12之间；所述滤波电容C2的一端接地，另一端连接至可控硅Q1的控制极和双向触发管DB1之间。

所述紫外线灯驱动电路还包括过压保护电路，所述过压保护电路包括第二分压电路、整流二极管D8、稳压二极管D9、滤波电容C7和电阻R24，所述第二分压电路包括电阻R21、电阻R22和电阻R23，所述电阻R21和电阻R22串联后一端连接紫外线灯的一端，另一端连接至整流二极管D8的正极，所述电阻R23的一端接地，电阻R23的另一端连接至整流二极管D8的正极，所述整流二极管D8的负极连接至稳压二极管D9的负极，所述稳压二极管D9的正极连接至可控硅Q1的控制极，所述滤波电容C7的负极接地，滤波电容C7的正极连接至整流二极管D8的负极；所述电阻R24串接于整流二极管D8的负极和稳压二极管D9的负极之间。

过压保护电路的工作原理与过流保护电路大致相同，过压保护电路的输入端采集紫外线灯的一端的电压，当紫外线灯的电压超过一定值时，该电压经由第二分压电路分压、整流二极管D8整流、滤波电容C7滤波后击穿稳压二极管D9，从而触发可控硅Q1导通，可控硅Q1导通使得其两端的电压都为0V(严格而言，因为PN结的存在，两端之间有微小电压差，但此电压也不足以驱动有源功率因数校正电路30工作)，即有源功率因数校正电路30掉电，紫外线灯驱动电路不工作，直至重新启动紫外线灯驱动电路。

采用过压保护电路和过流保护电路的双重保护电路，可以很好的保证紫外线灯的正常工作，延长紫外线灯的使用寿命。

所述紫外线灯驱动电路还包括空载控制电路，所述空载控制电路包括第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的第一端连接至电源电路的输出端，所述第一电阻的第二端通过所述紫外线灯任意一端的灯丝连接至第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端连接至有源功率因数校正电路的电源端和二极管D3的正极之间。

所述第一电阻包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4，所述电阻R1和电阻R3串联后的两端构成所述第一电阻的两端，所述电阻R2并接于电阻R1上，所述电阻R4并接于电阻R3上；所述第二电阻包括电阻R5、电阻R6和电阻R7，所述电阻R5和电阻R7串联后的两端构成所述第二电阻的两端，所述电阻R6并接于电阻R5上。

之所以将第一电阻和第二电阻均设置有多个，其主要目的在于，一是通过多个电阻的串并联方式可以使得整个电路的发热较小，二是通过标准的贴片电阻串并联组成相应阻值的第一电阻和第二电阻，节约成本，三是方便配置相应需要的阻值。

之所以要配置相应的阻值，在紫外线灯无异样的过程中，要保证第二电阻的第二端的电压值要足以使得有源功率因数校正电路的启动。另外，其还可以配合过流保护电路，在电子镇流器出现过电流情况下使得有源功率因数校正电路不能启动。

为了降低成本，可以从辅助绕组L3取样，通过指示灯驱动电路来为指示灯供电。所述指示灯驱动电路包括电阻R10、整流二极管D4、电阻R14、稳压管D5和指示灯LED1，所述整流二极管D4的正极通过电阻R10连接至整流二极管D2的正极和耦合电感之间，所述整流二极管D4的负极通过电阻R14连接至指示灯LED1，所述稳压管D5的正极接地，稳压管D5的负极连接至电阻R14和指示灯LED1之间。从辅助绕组L3取样的电压，由电阻R10分压、整流二极管D4整流、电阻R14分压、稳压管D5稳压后为指示灯LED1供电。另外，指示灯驱动电路还包括滤波电容C3或/和滤波电容C4，所述滤波电容C3的一端接地，另一端连接至整流二极管D4的负极和电阻R14之间；所述滤波电容C4的一端接地，另一端连接至电阻R14和指示灯LED1之间。

所述紫外线灯每端的灯丝两端均并接一个二极管(分别为二极管D6和二极管D7)，次级绕组的一端通过辅助绕组L3连接至二极管D6的负极；次级绕组的另一端通过电容C6连接至二极管D7的负极。当然，次级绕组也可以是两个，两个次级绕组分别与紫外线灯的两端连接。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种带保护电路的紫外线灯驱动电路，其包括紫外线灯、电源电路、有源功率因数校正电路、半桥逆变驱动控制电路以及高频变换电路，所述电源电路依次通过有源功率因数校正电路、半桥逆变驱动控制电路以及高频变换电路连接至紫外线灯的两端，其特征在于，所述高频变换电路为变压器T1，所述变压器T1包括相互耦合的初级绕组、次级绕组和辅助绕组L3，所述初级绕组连接至半桥逆变驱动控制电路的输出端，所述次级绕组的一端通过辅助绕组L3连接至紫外线灯的一端，所述次级绕组的另一端通过电容C6连接至紫外线灯的另一端；所述紫外线灯驱动电路还包括过流保护电路，所述过流保护电路包括耦合电感、整流二极管D2、第一分压电路、双向触发管DB1以及可控硅Q1；所述耦合电感与辅助绕组L3相耦合，所述耦合电感的一端接地，另一端连接至整流二极管D2的正极，所述整流二极管D2的负极依次通过第一分压电路和双向触发管DB1连接至可控硅Q1的控制极，所述可控硅Q1的输入端和输出端分别连接至有源功率因数校正电路的电源端和地线。

2.根据权利要求1所述的带保护电路的紫外线灯驱动电路，其特征在于，所述可控硅Q1为双向可控硅，所述双向可控硅的两个主电极分别连接至有源功率因数校正电路的电源端和地线。

3.根据权利要求1所述的带保护电路的紫外线灯驱动电路，其特征在于，所述第一分压电路包括电阻R11、电阻R12和电阻R13，所述电阻R11和电阻R12串联后连接至整流二极管D2的负极和双向触发管DB1之间，所述电阻R13的一端接地，另一端连接至电阻R11和电阻R12之间。

4.根据权利要求1所述的带保护电路的紫外线灯驱动电路，其特征在于，所述过流保护电路还包括滤波电容C1或/和滤波电容C2，所述滤波电容C1的一端接地，另一端连接至电阻R11和电阻R12之间；所述滤波电容C2的一端接地，另一端连接至可控硅Q1的控制极和双向触发管DB1之间。

5.根据权利要求1-4任一项所述的带保护电路的紫外线灯驱动电路，其特征在于，所述紫外线灯驱动电路还包括空载控制电路，所述空载控制电路包括第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的第一端连接至电源电路的输出端，所述第一电阻的第二端通过所述紫外线灯任意一端的灯丝连接至第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端连接至有源功率因数校正电路的电源端；所述第一电阻包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4，所述电阻R1和电阻R3串联后的两端构成所述第一电阻的两端，所述电阻R2并接于电阻R1上，所述电阻R4并接于电阻R3上；所述第二电阻包括电阻R5、电阻R6和电阻R7，所述电阻R5和电阻R7串联后的两端构成所述第二电阻的两端，所述电阻R6并接于电阻R5上。

6.根据权利要求5所述的带保护电路的紫外线灯驱动电路，其特征在于，所述过流保护电路还包括二极管D3，所述二极管D3的正极连接于第二电阻的第二端和有源功率因数校正电路的电源端之间，所述二极管D3的负极连接于可控硅Q1的输入端。

7.根据权利要求1-4任一项所述的带保护电路的紫外线灯驱动电路，其特征在于，所述紫外线灯驱动电路还包括指示灯驱动电路，所述指示灯驱动电路包括电阻R10、整流二极管D4、电阻R14、稳压管D5和指示灯LED1，所述整流二极管D4的正极通过电阻R10连接至整流二极管D2的正极和耦合电感之间，所述整流二极管D4的负极通过电阻R14连接至指示灯LED1，所述稳压管D5的正极接地，稳压管D5的负极连接至电阻R14和指示灯LED1之间。

8.根据权利要求7所述的带保护电路的紫外线灯驱动电路，其特征在于，所述指示灯驱动电路还包括滤波电容C3或/和滤波电容C4，所述滤波电容C3的一端接地，另一端连接至整流二极管D4的负极和电阻R14之间；所述滤波电容C4的一端接地，另一端连接至电阻R14和指示灯LED1之间。

9.根据权利要求1-4任一项所述的带保护电路的紫外线灯驱动电路，其特征在于，所述紫外线灯驱动电路还包括过压保护电路，所述过压保护电路包括第二分压电路、整流二极管D8、稳压二极管D9，所述第二分压电路的一端连接至紫外线灯的一端，所述第二分压电路的另一端连接至整流二极管D8的正极，所述整流二极管D8的负极连接至稳压二极管D9的负极，所述稳压二极管D9的正极连接至可控硅Q1的控制极。

10.根据权利要求9所述的带保护电路的紫外线灯驱动电路，其特征在于，所述第二分压电路包括电阻R21、电阻R22和电阻R23，所述电阻R21和电阻R22串联后一端连接紫外线灯的一端，另一端连接至整流二极管D8的正极，所述电阻R23的一端接地，电阻R23的另一端连接至整流二极管D8的正极；所述过压保护电路还包括滤波电容C7，所述滤波电容C7的负极接地，滤波电容C7的正极连接至整流二极管D8的负极；所述整流二极管D8的负极和稳压二极管D9的负极之间还串接一电阻R24。