CN211240163U - 一种舞台灯光电子镇流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种舞台灯光电子镇流器，包括用于对交流输入进行滤波的EMI滤波整流电路，用于对滤波后交流电的功率因数进行校正并产生稳定直流电的PFC功率因数校正电路，用于进行降压、恒流控制和恒功率控制的BUCK驱动电路，用于控制所述BUCK驱动电路的BUCK控制电路，用于将所述BUCK驱动电路输出的直流电转换为交流电的全桥驱动电路以及CPU控制电路，所述BUCK驱动电路包括两个MOS管及两个续流二极管；所述BUCK控制电路用于通过交错控制，在一个周期输出两个控制BUCK驱动电路的信号。本实用新型能够满足了镇流器小型化且成本低。

Description

一种舞台灯光电子镇流器

技术领域

本实用新型涉及镇流器技术领域，具体涉及一种舞台灯光电子镇流器。

背景技术

目前大功率舞台灯HID(大于1000W)的灯光是通过灯光控台控制镇流器来进行调光，因为镇流器具有良好的稳压性能，在电源、电压偏差很大时，仍能保持光源恒定功率，稳定光照度，利于节能消除了频闪。现有大功率舞台灯 HID的镇流器有电感式镇流器和电子镇流器。

对于采用电感式镇流器存在以下缺点：

1、重量大，体积大造成灯具体积大重量重，这对于灯具小型化，轻量化发展趋势矛盾。

2、功率因数小于0.85，损耗大效率低；对市网污染严重。

3、低电压难以启动，启动时间长；本身没有稳压功能随市电电压波动，亮度不稳定。

4、由于功率大线圈和铁芯耦合产生噪声。

5、当灯具闭关时，需使输出一半功率，以降低灯具温度，电感式镇流器全功率、半功率控制电路复杂，不稳定。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了提供一种小型化、成本低的舞台灯光电子镇流器。

为达成上述目的，本实用新型提供一种舞台灯光电子镇流器，包括用于对交流输入进行滤波的EMI滤波整流电路，用于对滤波后交流电的功率因数进行校正并产生稳定直流电的PFC功率因数校正电路，用于进行降压、恒流控制和恒功率控制的BUCK驱动电路，用于控制所述BUCK驱动电路的BUCK控制电路，用于将所述BUCK驱动电路输出的直流电转换为交流电的全桥驱动电路以及CPU 控制电路，所述BUCK驱动电路包括两个MOS管及两个续流二极管；所述BUCK 控制电路用于通过交错控制，在一个周期输出两个控制BUCK驱动电路的信号。

进一步地，所述CPU控制电路用于实时监测灯具主控制板发出的信号，启动镇流器；同时监测舞台灯发出的功率控制信号，CPU通过判断功率控制信号的占空比来控制镇流器的输出功率。

进一步地，所述CPU控制电路还用于采集BUCK驱动电路输出的电流信号和电压信号，并根据该电流信号和电压信号向BUCK控制电路发出控制信号。

进一步地，还包括用于为舞台灯控制电路系统供电的DC-DC电源电路，所述DC-DC电源电路电连接在所述PFC功率因数校正电路的输出端。

进一步地，所述DC-DC电源电路为LLC电路。

进一步地，所述PFC功率因数校正电路为交错临界导电模式PFC。

进一步地，所述PFC功率因数校正电路设有防浪涌控制电路。

进一步地，还包括防过冲电路，用于降低镇流器启动时大电流。

进一步地，所述防过冲电路采用NCT热敏电阻，所述NCT热敏电阻串联在负载端。

进一步地，所述BUCK控制电路还用于根据外部不同占空比控制信号，调整输出功率。

与现有技术相比，本实用新型的效果如下：本实用新型的BUCK驱动电路包括两个MOS管及两个续流二极管，相对于现有若干个MOS管及续流二极管，减少了零部件的数量，简化了电路结构；所述BUCK控制电路用于通过交错控制，在一个周期输出两个控制BUCK驱动电路的信号，输出纹波小，减小了BUCK电感线圈；因此本是实用新型减小了镇流器的体积，实现了镇流器小型化，同时降低了镇流器的成本。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的原理方框图；

图2是本实用新型的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1和图2所示，为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供一种舞台灯光电子镇流器，包括用于对交流输入进行滤波的EMI滤波整流电路，用于对滤波后交流电的功率因数进行校正并产生稳定直流电的PFC功率因数校正电路，用于进行降压、恒流控制和恒功率控制的BUCK驱动电路，用于控制所述 BUCK驱动电路的BUCK控制电路，用于将所述BUCK驱动电路输出的直流电转换为交流电的全桥驱动电路以及CPU控制电路。该EMI滤波整流电路与市电输入端230V电连接，EMI滤波整流电路的输出端与PFC功率因数校正电路电连接，PFC功率因数校正电路的输出端分别与BUCK驱动电路和CPU控制电路电连接，该BUCK驱动电路的输出端分别与全桥驱动电路和CPU控制电路电连接，CPU控制电路的输入端与舞台灯具主板控制器电连接，CPU控制电路的输出端分别与全桥驱动电路和BUCK控制电路电连接，BUCK控制电路与CPU控制电路之间还设有光耦合器U2，全桥驱动电路与电子触发器电连接，全桥驱动电路由四个 IGBT驱动电路构成，通过电子触发器触发舞台大功率灯HID。

本具体实施例中，参见图2所示，该BUCK驱动电路包括两个MOS管Q7、 Q8，两个续流二极管D10、D11，四个电阻R8、R9、R10、R14，两个铁芯电感 L1A、L1B；两个铁芯电感分别并联有一个续流二极管，各铁芯电感分别经一个 MOS管与BUCK控制电路电连接。所述BUCK控制电路用于通过交错控制，在一个周期输出两个控制BUCK驱动电路的信号。该交错控制方法输出纹波小，可以减小BUCK电感线圈，从而减小了镇流器的体积，实现镇流器的小型化，同时也降低了镇流器的成本。

进一步地，所述BUCK控制电路还用于根据外部不同占空比控制信号，调整输出功率。

本具体实施例中，该镇流器还包括用于为舞台灯控制电路系统供电的DC- DC电源电路，所述DC-DC电源电路电连接在所述PFC功率因数校正电路的输出端。可能地，所述DC-DC电源电路为LLC电路。该DC-DC电源电路为LLC电路，DC-DC电源电路的控制电路通过光耦U3与反馈电路电连接，DC-DC电源电路经反馈电路与舞台灯控制电路系统连接。该DC-DC电源为灯具控制系统安全供电电源，不仅能够提高开关电源效率，而且可以使电源小型化。

本具体实施例中，该CPU控制电路用于实时监测灯具主控制板发出的信号，当检测到主控制板发出的信号时，启动镇流器；同时监测舞台灯发出的功率控制信号，当检测某个功率信号时，CPU通过判断功率控制信号的占空比来控制镇流器的输出功率。本实用新型的镇流器通电后，CPU控制电路就不停检测外部灯具主控制板发出的控制信号，当检测外部是能信号时，开始启动镇流器工作；同时CPU控制电路也不停检测功率控制信号，当检测某个功率信号时，CPU控制电路通过计算向BUCK控制电路发出控制指令。

可能地，所述CPU控制电路还用于采集BUCK驱动电路输出的电流信号和电压信号，并根据该电流信号和电压信号通过计算向BUCK控制电路发出控制信号，控制镇流器输出恒定功率，从而保障了镇流器有一个恒定功率输出。

本具体实施例中，所述PFC功率因数校正电路为交错临界导电模式PFC。把整流过的直流电通过PFC电流输出稳定400V直流电压；为后级DC-DC及 BUCK驱动电路提供稳定电源，采用交错临界导电模式PFC，两个180度异相控制驱动系统，可以实现最小体积最高输出功率，由于采用有源功率调整电路，不仅具有高功率因数可达98％，而且为BUCK驱动电路及DC-DC电源转换提供稳定的电压；且临界导电模式为开关二极管提供固定的零电流导通，降低损耗提高效率；交错PFC输出纹波小，需要BULK电容容量小及EMI容易处理，从而减少了电源体积。

可能地，所述PFC功率因数校正电路设有防浪涌控制电路。该防浪涌控制电路包括控制电路、继电器K1及热敏电阻RT1，通过该防浪涌控制电路提高了电源效率。

进一步地，本实用新型镇流器还包括防过冲电路，用于降低镇流器启动时大电流。一般镇流器启动时，触发器触发过后，镇流器输出低电压大电流，当工作稳定后电压和电流趋于稳定。为了降低启动开始大电流，此镇流器增加防过冲电路。可能地，所述防过冲电路采用NCT热敏电阻，所述NCT热敏电阻串联在负载端。当镇流器启动时，一个NCT热敏电阻串在负载端，不仅可以减少过冲电流；当启动一段时间后继电器闭合NCT热敏电阻两端，这样还可以提高镇流器稳定输出的效率。

进一步地：还包括辅助电源，该辅助电源的辅助电源控制电路分别与BUCK 控制电路和CPU控制电路电连接，该辅助电源为CPU控制电路提供18V工作电源(相对BUCK输出)及为BUCK控制电路提供18V电源(相对PFC输出地)。

本实用新型的工作原理，参见图2所示：

1.市电通过电磁滤波回路进入EMI滤波整流电路及PFC功率因数校正电路使交流电变输出400V稳定直流电；其电路采用交错临界导电模式PFC，功率密度高，较少EMI滤波，使滤波整流及使用的电感及输出滤波电容体积小型化。通过防浪涌电路及减小上电过冲电流。400V电压为DC-DC电源及镇流器提供电源。

2.DC-DC电源：采用LLC拓扑电路，为灯具控制电路系统提供电源，灯具省去一个开关电源，即节约成本又节约灯具底座空间。

3.镇流器电路：工作原理如下图，400V经过全桥驱动电路为BUCK控制电路提供250Hz交流电源，BUCK控制电路采用交错控制电路，BUCK驱动电路输出 300V电压。通过辅佐电源使BUCK驱动电路输出相对镇流器输出为低电平，因此镇流器输出电压为100V。由于全桥驱动电路工作频率250Hz，而BUCK驱动电路电路工作频率52Kz，当全桥驱动电路工作一个周期时，BUCK驱动电路电路已经工作200多周期；全桥驱动电路为BUCK驱动电路相对提供一个稳定的直流电。通过CPU控制电路通过电阻R15及通过电阻R8对电流、400V电压进行采样，CPU控制电路通过接收灯具主板发出的功率控制信号，通过控制光耦U2控制BUCK控制电路，从而控制镇流器BUCK驱动电路的输出功率。镇流器输出经过电子触发器后，电子触发器工作瞬间为HID灯提供约4.5KV高压，使HID击穿灯内氙气，使灯达到工作稳定状态。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种舞台灯光电子镇流器，包括用于对交流输入进行滤波的EMI滤波整流电路，用于对滤波后交流电的功率因数进行校正并产生稳定直流电的PFC功率因数校正电路，用于进行降压、恒流控制和恒功率控制的BUCK驱动电路，用于控制所述BUCK驱动电路的BUCK控制电路，用于将所述BUCK驱动电路输出的直流电转换为交流电的全桥驱动电路以及CPU控制电路，其特征在于：所述BUCK驱动电路包括两个MOS管及两个续流二极管；所述BUCK控制电路用于通过交错控制，在一个周期输出两个控制BUCK驱动电路的信号。

2.如权利要求1所述的舞台灯光电子镇流器，其特征在于：所述CPU控制电路用于实时监测灯具主控制板发出的信号，启动镇流器；同时监测舞台灯发出的功率控制信号，CPU通过判断功率控制信号的占空比来控制镇流器的输出功率。

3.如权利要求1或2所述的舞台灯光电子镇流器，其特征在于：所述CPU控制电路还用于采集BUCK驱动电路输出的电流信号和电压信号，并根据该电流信号和电压信号向BUCK控制电路发出控制信号。

4.如权利要求1所述的舞台灯光电子镇流器，其特征在于：还包括用于为舞台灯控制电路系统供电的DC-DC电源电路，所述DC-DC电源电路电连接在所述PFC功率因数校正电路的输出端。

5.如权利要求4所述的舞台灯光电子镇流器，其特征在于：所述DC-DC电源电路为LLC电路。

6.如权利要求1所述的舞台灯光电子镇流器，其特征在于：所述PFC功率因数校正电路为交错临界导电模式PFC。

7.如权利要求1或6所述的舞台灯光电子镇流器，其特征在于：所述PFC功率因数校正电路还设有防浪涌控制电路。

8.如权利要求1所述的舞台灯光电子镇流器，其特征在于：还包括防过冲电路，用于降低镇流器启动时大电流。

9.如权利要求8所述的舞台灯光电子镇流器，其特征在于：所述防过冲电路采用NCT热敏电阻，所述NCT热敏电阻串联在负载端。

10.如权利要求1所述的舞台灯光电子镇流器，其特征在于：所述BUCK控制电路还用于根据外部不同占空比控制信号调整输出功率。

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