CN211321548U - 一种电子镇流器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电子镇流器,包括滤波整流电路、APFC电路、BUCK电路、全桥逆变电路和点火电路,其中,所述APFC电路的输入端连接滤波整流电路的输出端,用于提高功率因数,输出恒定的直流电;所述BUCK电路连接在APFC电路的输出端和全桥逆变电路的输入端,用于实现HID灯的稳态控制;所述全桥逆变电路进一步包括全桥驱动电路、第一开关S201、第二开关S202、第三开关S203和第四开关S204,用于产生低频方波电压驱动HID灯;点火电路包括DC‑DC电路、定频电路、第五开关S205、第六开关S206、第一电容C201、第二电容C202、第一电感L201、单片机电路、点火电压采样电路、第一电阻R201、第三电容C203、和灯电压采样电路。
Description
技术领域
本实用新型属于电子线路技术领域,具体涉及一种电子镇流器及其控制方法。
背景技术
高强度气体放电灯(High intensity Discharge,HID)是常见的电光源,HID 灯对电子镇流器具有很高的要求。HID灯一般采用交流供电,使灯管两端电极损耗均匀,延长使用寿命,若采用直流供电会使灯管寿命缩短一半。
HID灯工作在某些频率段时会出现声共振现象,使灯电压和电弧不稳定,灯光闪烁,严重时灯电弧扭曲变形,引起灯熄灭甚至灯管炸裂,因此,HID灯需要工作在不产生声共振的频率区间。采用低频方波是消除声共振最有效的方案。HID灯需要足够高的触发启动电压,触发启动电压高达4-5kv。HID灯在采用低频方波驱动时一般采用高压脉冲点火方式启动。
如图1所示是一种常见的电子镇流器方案,包含滤波整流电路101、APFC 电路102、BUCK电路103、逆变电路、点火电路。该点火电路是一个典型的脉冲点火电路,在灯点亮前,电路处于空载状态,BUCK电路输出电压为APFC 电路的输出电压。C101上的电压会慢慢上升,当达到SIDAC(高压触发二极管)的击穿电压后,SIDAC导通,此时,C101上的电压通过点火变压器L101 加在灯上,当SIDAC的电流小于维持电流之后就关断,只要灯未点亮,点火电路将持续工作。如果灯被击穿,BUCK电路103的输出电压立即下降,电容C101 上的电压将保持在一个很低的值,不足以导通SIDAC,所以在灯启动后,SIDAC 会被关断,将不会进一步产生高压点火脉冲。
这种传统的电子镇流器方案有如下缺点:(1)脉冲点火方式由于元器件的偏差,同一个镇流器其点火电压可能每次都不一致,点火电压的离散性非常大,主要是SIDAC的每次击穿电压不一致。对于量产的电子镇流器每一台之间这个点火电压的偏差又很大,正常情况下这个偏差值会达到正负1KV,如此大的偏差对于元器件的要求、生产的控制要求都非常高,比如检验检测如何测得这么高的电压,还有各器件耐压的间距、爬电距离、元器件的绝缘距离、元器件的绝缘等级等要求都非常高。(2)功率因数校正APFC电路是每个高标准电子镇流器不可或缺的一部分,常见的APFC电路是BOOST电路,一般电子镇流器的输入电压范围为85~264V,所以APFC电路的输出设置在400-450V之间,因为APFC的输出电压必须要大于输入电压的最大值。而在很多应用场合都会存在电网电压不稳定的状况,如雷击浪涌下的市电、应急供电场合下的柴油发电机提供的电压,在这些情况下电子镇流器的输入电压会波动、频率也会波动,当输入的交流电压最大值超过APFC电路输出电压设定值时,APFC电路输出近似为其输入最大值。此时,对于传统的脉冲点火电路,其点火电压就会增大,这个值可能就超过5KV、6KV或者更高。幅值过高的点火电压对灯及电路会产生巨大的冲击,影响使用寿命。(3)HID灯中包含有汞灯、高压钠灯、金卤灯、氙气灯等等,这些灯的触发电压不一样。不同的光源就需要匹配不同的镇流器,增加了机种的数量,同时增加了生产成本。如果一种电子镇流器能适用各种HID 灯,那么既减小了开发管理与生产成本,也减小了路灯维护与维修的成本。
实用新型内容
鉴于以上存在的技术问题,本实用新型用于提供一种电子镇流器。
为解决上述技术问题,本实用新型采用如下的技术方案:
一种电子镇流器,包括滤波整流电路、APFC电路、BUCK电路、全桥逆变电路和点火电路,其中,
所述APFC电路的输入端连接滤波整流电路的输出端,用于提高功率因数,输出恒定的直流电;
所述BUCK电路连接在APFC电路的输出端和全桥逆变电路的输入端,用于实现HID灯的稳态控制;
所述全桥逆变电路进一步包括全桥驱动电路、第一开关S201、第二开关 S202、第三开关S203和第四开关S204,用于产生低频方波电压驱动HID灯,全桥驱动电路分别连接到第一开关S201、第二开关S202、第三开关S203、第四开关S204的驱动级;
点火电路包括DC-DC电路、定频电路、第五开关S205、第六开关S206、第一电容C201、第二电容C202、第一电感L201、单片机电路、点火电压采样电路、第一电阻R201、第三电容C203、和灯电压采样电路,定频电路控制连接到第五开关S205、第六开关S206的驱动级,当第五开关S205开启时,第六开关S206关闭;当第五开关S205关闭时,第六开关S206开启,在第五开关 S205与第六开关S206的连接处产生一个频率一定的方波信号,该信号的最大值为DC-DC电路205的输出电压,该方波信号施加在由第一电容C201、第二电容C202、第一电感L201组成的谐振电路上,在第一电感L201的初级端产生一个谐振电压,再通过第一电感L201的次级端将该谐振电压升高并施加到 HID灯的一端,从而实现点灯。
优选地,所述DC-DC电路为BUCK电路,开关Q301的一端作为DC-DC 电路的输入端,开关Q301另一端与储能电感L301串联,开关Q301与储能电感L301的串联端连接二极管D301的阴极,储能电感L301的另一端并接电容 C301的一端、电阻R302和电阻R303串接组成的分压电路的电阻R302的一端、电阻R301的一端,电阻R302和电阻R303的连接端作为误差放大器U302的输入端,误差放大器U302的另一端连接第一基准电压Ref,电容C302与电阻 R304串联在误差放大器U302的负输入端和输出端之间,误差放大器U302的输出端作为比较器U301的正输入端,U301的输出端作为PWM控制器的输入端,PWM控制器输出端控制开关Q301的导通和关断,至此BUCK电路的输出电压通过Ref进行控制。
优选地,所述DC-DC电路为BOOST电路,电感L401的一端作为DC-DC 电路的输入端,电感L401的另一端连接二极管D401的阳极和开关管Q401的一端,二极管D401的阴极连接电容C401的一端、电阻R401和电阻R402串接组成的分压电路的电阻R401的一端、电阻R401和电阻R402的连接端作为误差放大器U402的输入端,误差放大器U402的另一端连接第二基准电压Ref,电容C402与电阻R404串联在误差放大器的负输入端和输出端之间,误差放大器U402的输出端作为比较器U401的正输入端,U401的输出端作为第二PWM 控制器的输入端,第二PWM控制器输出端控制开关Q401的导通和关断, BOOST电路的输出电压也是通过第二基准电压Ref进行控制。
优选地,所述DC-DC电路为SEPIC电路,输入电压端连接并接电容C501,串接电感L501的一端,电感L501的另一端连接开关管Q501的一端和电容C502 的一端,电容C502的另一端连接电感L502的一端和二极管D501的阳极,二极管D501的阴极连接电阻R501和电阻R502串接组成的分压电路的电阻R501 的一端和电容C503的一端,电阻R501和电阻R502的连接端作为误差放大器 U503的输入端,误差放大器U503的另一端连接第三基准电压Ref,误差放大器U503的输出端作为误差放大器U502的正输入端,U502的输出端作为比较器U501的正输入端,比较器U501的输出端作为第三PWM控制器的输入端,第三PWM控制器输出端控制开关Q501的导通和关断。
优选地,所述DC-DC电路为flyback电路,输入电压连接变压器T601,变压器T601的初级端并接串联的电阻R601和二极管D601,电阻R601的两端并接电容C601,变压器T601的次级端连接二极管D602的阳极,二极管D602 的阴极端并接电容C602,并联电阻R607的一端,并联电阻R605的一端,电阻R605的另一端与光电耦合器发射端的正端连接,电阻R607与电阻R608连接的一端与误差放大器U604的负输入端连接,电阻R606与电容C604串联连接在误差放大器U604的负输入端和输出端之间,误差放大器U604的正输入端第四基准电压,误差放大器U604的输出端连接在光电耦合器U603发射端的负端,光电耦合器的接收端的C极连接电阻R604的一端,电阻R604的另一端与电压vcc相连,光电耦合器的接收端的E极与电阻R603和误差放大器U602的负输入端连接,电阻R602与电容C603串联连接在误差放大器U602的负输入端和输出端之间,误差放大器U602的正输入端连接参考电压2.5V,误差放大器U602的输出端连接比较器U601的正输入端。
优选地,点火电压采样电路进一步包括二极管D701、二极管D702、电容 C701、电阻R701、电阻R702、电阻R703和电阻R704,其中D701和D702 组成整流电路,R701、R702、R703、R704组成分压电路,C701是滤波电容。
一种电子镇流器控制方法,用于控制如上所述的电子镇流器,点火电路的输入连接在DC-DC电路的输出端,该电路的谐振频率是固定不变的,由定频电路来控制,点火电压采样电路检测到L201初级线圈的电压传送到单片机电路,然后由单片机电路来判断点火电压值是否等于目标值,如果点火电压值不在目标值范围,那么就由单片机来改变Ref,使得DC-DC电路的输出电压增大或减小,当DC-DC电路的输出电压增大或减小时,点火电路的输入电压也就增大或减小了,最终点火电路变压器L201初级线圈上的电压就增大或减小了,进而使得HID灯两端的触发电压,即L201次级线圈的电压增大或减小。
采用本实用新型具有如下的有益效果:点火电路具有反馈电路,对点火电压进行采样,并判断是否符合要求值。如果不满足则要求,则对点火电压进行增大或减小,点火电压是数字可调的,当点火电压达到目标值并持续一段时间直至HID灯被点亮。
附图说明
图1为现有技术中传统的HID电子镇流器原理框图;
图2为本实用新型实施例的电子镇流器的原理框图;
图3为本实用新型实施例的电子镇流器中APFC电路的输入和输出波形@ 输入220VAC;
图4为本实用新型实施例的电子镇流器中APFC电路的输入和输出波形@ 输入347VAC;
图5为本实用新型实施例的电子镇流器中APFC电路的输入和输出波形@ 输入480VAC;
图6为本实用新型实施例的电子镇流器中DC-DC电路的第一种电路图;
图7为图6中Ref为1.5V时输出电压波形;
图8为图6中Ref为2.5V时输出电压波形;
图9为本实用新型实施例的电子镇流器中DC-DC电路的第二种电路图;
图10为本实用新型实施例的电子镇流器中DC-DC电路的第三种电路图;
图11为本实用新型实施的电子镇流器中DC-DC电路的第四种电路图;
图12为本实用新型实施例的电子镇流器的点火电路控制流程;
图13为本实用新型实施例的电子镇流器的逆变电路输出的电压波形;
图14为本实用新型实施例的电子镇流器的点火变压器初级电压和次级电压波形图@DC-DC输出400V;
图15为本实用新型实施例的电子镇流器的点火变压器初级电压和次级电压波形图@DC-DC输出100V
图16为本实用新型实施例的电子镇流器的启动阶段灯两端的电压波形一;
图17为本实用新型实施例的电子镇流器的启动阶段灯两端的电压波形二;
图18为本实用新型实施例的电子镇流器的启动阶段灯两端的电压波形三;
图19为本实用新型实施例的电子镇流器的点火电压采样电路图;
图20为本实用新型实施例的电子镇流器的点火电压采样波形图一;
图21为本实用新型实施例的电子镇流器的点火电压采样波形图二;
图22为本实用新型实施的电子镇流器的各阶段工作波形。
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2,所示为本实用新型实施例的电子镇流器的原理框图,其包括滤波整流电路201、APFC电路202、BUCK电路203、全桥逆变电路和点火电路,其中,APFC电路202的输入端连接滤波整流电路201的输出端,用于提高功率因数,输出恒定的直流电;BUCK电路203连接在APFC电路202的输出端和全桥逆变电路的输入端,用于实现HID灯的稳态控制;全桥逆变电路进一步包括全桥驱动电路210、第一开关S201、第二开关S202、第三开关S203和第四开关S204,全桥驱动电路210分别连接到第一开关S201、第二开关S202、第三开关S203、第四开关S204的驱动级,全桥驱动电路210在控制第一开关 S201、第三开关S203同时开启时,控制第二开关S202、第四开关S204同时关闭。全桥驱动电路210在控制第一开关S201、第三开关S203同时关闭时,控制第二开关S202、第四开关S204同时开启。用于产生低频方波电压驱动HID 灯;点火电路包括DC-DC电路、定频电路206、第五开关S205、第六开关S206、第一电容C201、第二电容C202、第一电感L201、单片机电路207、点火电压采样电路208、第一电阻R201、第三电容C203、和灯电压采样电路209。定频电路控制连接到第五开关S205、第六开关S206的驱动级,当第五开关S205开启时,第六开关S206关闭。当第五开关S205关闭时,第六开关S206开启。由此,会在第五开关S205与第六开关S206的连接处产生一个频率一定的方波信号,该信号的最大值为DC-DC电路205的输出电压。该方波信号施加在由第一电容C201、第二电容C202、第一电感L201组成的谐振电路上。由此,会在第一电感L201的初级端产生一个谐振电压,再通过第一电感L201的次级端将该谐振电压升高并施加到HID灯的一端。从而实现点灯。
具体应用实例中,APFC电路202通常采用BOOSTAPFC电路。一般APFC 输出电压设定为400-450V之间。当输入电压大于输出设定电压值时,APFC电路的输出电压跟随输入电压变化,输出电压近似等于输入电压的最大值,此时 APFC电路不工作。图3所示,是在输入交流220Vac时的输入电压波形输入电流波形和PFC电路的输出波形,可见此时的PF值为0.989,输出为400V。图 4所示,是输入346Vac时的波形图,PFC的输出电压为484V左右。图5所示,是输入480Vac时的波形图,PFC的输出电压为670V左右。其中,图4与图5 是当输入异常情况下的APFC输出波形图,可见此时的APFC电路已经不工作,输出电压随输入电压变化。
具体应用实例中,BUCK电路203实现HID灯的稳态控制,即恒功率控制,保证HID灯的正常工作时,保持其输出功率不变,从而实现良好的照明效果。在灯击穿前,BUCK电路的输出会维持某个固定电压值,这个电压值为BUCK 电路的输入电压。
具体应用实例中,DC-DC电路205的输出端连接在点火电路的输入端,该电路的输出电压受Ref值的控制。DC-DC电路可以是BUCK电路、BOOST电路、SEPIC电路、flyback电路中的一种。
第一种具体应用实例中,当DC-DC电路为BUCK电路时,电路原理图如图6所示,BUCK电路的输出电压通过Ref进行控制。开关Q301的一端作为 DC-DC电路的输入端,开关Q301另一端与储能电感L301串联,开关Q301与储能电感L301的串联端连接二极管D301的阴极,储能电感L301的另一端并接电容C301的一端、电阻R302和电阻R303串接组成的分压电路的电阻R302 的一端、电阻R301的一端,电阻R302和电阻R303的连接端作为误差放大器 U302的输入端,误差放大器U302的另一端连接第一基准电压Ref,电容C302 与电阻R304串联在误差放大器U302的负输入端和输出端之间。误差放大器 U302的输出端作为比较器U301的正输入端,U301的输出端作为PWM控制器的输入端,PWM控制器输出端控制开关Q301的导通和关断,至此BUCK电路的输出电压通过Ref进行控制。图7是此BUCK电路输入为420V,Ref为1.5V时的输出电压,此时输出电压为150V。图8是此BUCK电路输入420V, Ref为2.5V时的输出电压,此时输出电压为250V。由此可见通过提供不同的 Ref值可以控制BUCK电路的输出电压。当Ref增大时BUCK输出增大,当 Ref减小时BUCK输出减小,该电路的输入电压始终大于输出电压。
第二种具体应用实例中,当DC-DC电路为BOOST电路时,电路原理图如图9所示,BOOST电路的输出电压也是通过Ref进行控制。电感L401的一端作为DC-DC电路的输入端,电感L401的另一端连接二极管D401的阳极和开关管Q401的一端,二极管D401的阴极连接电容C401的一端、电阻R401和电阻R402串接组成的分压电路的电阻R401的一端、电阻R401和电阻R402 的连接端作为误差放大器U402的输入端,误差放大器U402的另一端连接第二基准电压Ref,电容C402与电阻R404串联在误差放大器的负输入端和输出端之间,误差放大器U402的输出端作为比较器U401的正输入端,U401的输出端作为第二PWM控制器的输入端,第二PWM控制器输出端控制开关Q401 的导通和关断,BOOST电路的输出电压也是通过第二基准电压Ref进行控制。当输入电压为85V或110V等环境下,如果APFC电路继续输出400-450V的高压电时,电路的功耗会增大。而如果将APFC的输出电压设置为较低的一个值,使得输入与输出的压差不是很大,那么电路的效率就会提升很多。而此时的 DC-DC电路采用BOOST电路,使得点火电路的输入电压做进一步提升并稳定。在低压电网环境下使用这种电路在保证点火电压正常的前提下会使得产品的效率提高很多。
第三种具体应用实例中,当DC-DC电路为SEPIC电路时,电路原理图见图10所示,通过Ref控制该电路的输出电压。输入电压端连接并接电容C501,串接电感L501的一端,电感L501的另一端连接开关管Q501的一端和电容C502 的一端,电容C502的另一端连接电感L502的一端和二极管D501的阳极,二极管D501的阴极连接电阻R501和电阻R502串接组成的分压电路的电阻R501 的一端和电容C503的一端,电阻R501和电阻R502的连接端作为误差放大器 U503的输入端,误差放大器U503的另一端连接第三基准电压Ref,误差放大器U503的输出端作为误差放大器U502的正输入端,误差放大器U502的输出端作为比较器U501的正输入端,比较器U501的输出端作为第三PWM控制器的输入端,第三PWM控制器输出端控制开关Q501的导通和关断。此SEPIC 电路是一种允许输出电压大于、小于或者等于输入电压的DC-DC变换器。
第四种具体应用实例中,当DC-DC电路为flyback电路时,电路原理图见图11所示,通过Ref进行控制该电路的输出电压。输入电压连接变压器T601,变压器T601的初级端并接串联的电阻R601和二极管D601,电阻R601的两端并接电容C601,变压器T601的次级端连接二极管D602的阳极,二极管D602 的阴极端并接电容C602,并联电阻R607的一端,并联电阻R605的一端,电阻R605的另一端与光电耦合器发射端的正端连接,电阻R607与电阻R608连接的一端与误差放大器U604的负输入端连接,电阻R606与电容C604串联连接在误差放大器U604的负输入端和输出端之间,误差放大器U604的正输入端第四基准电压Ref,误差放大器U604的输出端连接在光电耦合器U603发射端的负端,光电耦合器的接收端的C极连接电阻R604的一端,电阻R604的另一端与电压vcc相连,光电耦合器的接收端的E极与电阻R603和误差放大器U602 的负输入端连接,电阻R602与电容C603串联连接在误差放大器U602的负输入端和输出端之间,误差放大器U602的正输入端连接参考电压2.5V,误差放大器U602的输出端连接比较器U601的正输入端。
具体应用实例中,参见图2,全桥逆变电路包括全桥驱动电路210、S201、 S202、S203、S204,用于产生低频方波电压驱动HID灯。波形图见图13所示,此波形是点火电路不工作时,灯两端的电压波形。由于灯未启动前,BUCK电路的输出电压为APFC的输出电压。点火电路,由定频电路206、S205、S206、 C201、C202、L201构成LCC半桥谐振点火电路。与传统的LCC相比,这种电路因为有升压变压器L201,优点在于降低了原边的增益,从而C201、C202可以选的比较小,使得电路比较好设计。如果原边的增益设计的特别大,这里的用的L201不是隔离变压器而是电感,就需要将DC-DC电路设计成隔离的方案如采用flyback电路。
以上电子镇流器对应的电子镇流器的控制方法,点火电路的输入连接在 DC-DC电路205的输出端,该电路的谐振频率是固定不变的,由定频电路206 来控制,由于频率是固定的,所以L201上产生的谐振电压也是固定的。点火电压采样电路208检测到L201初级线圈的电压传送到单片机电路207,然后由单片机电路207来判断点火电压值是否等于目标值,如果点火电压值不在目标值范围,那么就由单片机207来改变Ref,使得DC-DC电路的输出电压增大或减小。当DC-DC电路的输出电压增大或减小时,点火电路的输入电压也就增大或减小了,最终点火电路变压器L201初级线圈上的电压就增大或减小了,进而使得HID灯两端的触发电压,即L201次级线圈的电压增大或减小,控制流程如图12所示。
图14是DC-DC输出电压为400V时的点火变压器初次级的电压波形,此时点火变压器L201初级电压大约1KV左右,次级的电压为3.7KV左右。图15 是在母线电压为100V时的点火变压器初次级的电压波形图,此时,点火变压器L201初级电压为400V左右,次级的电压为1.9KV左右,可见在谐振频率一定的情况下,点火电压随着DC-DC电路的输出电压增大而增大,随着DC-DC 电路的输出电压减小而减小。
图16至图18为启动阶段灯两端的波形图,是在400V的方波上叠加了一个高频脉冲电压,高频脉冲的持续时间就是点火电路工作的时长。其中,图16 是在逆变器工作后,某个特定的时间段启动点火电路。图17是在逆变器工作后,持续开启点火电路。图18是展开后的波形图。可见点火电压是以逆变电路的电压为中心轴进行振荡的。
参见图2,单片机电路207,输出PWM信号经过R201和C203滤波后输出到Ref来控制Ref的大小最终控制DC-DC电路205的输出电压。单片机电路控制定频电路206的工作频率与关闭。同样,单片机电路也处理灯电压采样电路209的信号。
图19为本实用新型的点火电压采样电路,该电路包括D701、D702、C701、 R701、R702、R703和R704,D701和D702组成整流电路,R701、R702、R703、 R704组成分压电路,C701是滤波电容。由于点火变压器上产生的是交流电,所以该电压采样电路用分压整流的方式采样点火变压器初级线圈上的电压值。
点火电压采样电路的输出波形如图20、图21所示。其中,图20中的第一个波形是采样电路的输出波形,电压为3V左右。第二个波形是点火变压器初级的电压波形,最大值为1KV左右,最小值为-1.2KV左右。图21是展开后的波形图,可见该电路将点火变压器初级的交流电压转换为了低压直流电,提供给单片机。
图22是电子镇流器各阶段波形图,分为三个阶段,点火阶段、预热阶段、稳定阶段。点火阶段,逆变电路输出的是一个方波。在方波上叠加的高压脉冲是点火电压。点火电压值由点火电路产生,并受单片机电路控制。此时的方波电压的最大值是BUCK电路输出的电压值也等于BUCK电路的输入电压值。预热阶段,此时的灯已被点亮。灯电压采样电路将灯电压输入到单片机电路,单片机电路根据灯电压判断灯已被点亮,关闭点火电路。此时的灯电压比较低,随时间逐渐增大。稳定阶段,灯电压已经稳定。保持一个恒定的值。
应当理解,本文所述的示例性实施例是说明性的而非限制性的。尽管结合附图描述了本实用新型的一个或多个实施例,本领域普通技术人员应当理解,在不脱离通过所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围的情况下,可以做出各种形式和细节的改变。
Claims (6)
1.一种电子镇流器,其特征在于,包括滤波整流电路(201)、APFC电路(202)、BUCK电路(203)、全桥逆变电路和点火电路,其中,
所述APFC电路(202)的输入端连接滤波整流电路(201)的输出端,用于提高功率因数,输出恒定的直流电;
所述BUCK电路(203)连接在APFC电路(202)的输出端和全桥逆变电路的输入端,用于实现HID灯的稳态控制;
所述全桥逆变电路进一步包括全桥驱动电路(210)、第一开关S201、第二开关S202、第三开关S203和第四开关S204,用于产生低频方波电压驱动HID灯,全桥驱动电路(210)分别连接到第一开关S201、第二开关S202、第三开关S203、第四开关S204的驱动级;
点火电路包括DC-DC电路、定频电路(206)、第五开关S205、第六开关S206、第一电容C201、第二电容C202、第一电感L201、单片机电路(207)、点火电压采样电路(208)、第一电阻R201、第三电容C203、和灯电压采样电路(209),定频电路控制连接到第五开关S205、第六开关S206的驱动级,当第五开关S205开启时,第六开关S206关闭;当第五开关S205关闭时,第六开关S206开启,在第五开关S205与第六开关S206的连接处产生一个频率一定的方波信号,该信号的最大值为DC-DC电路205的输出电压,该方波信号施加在由第一电容C201、第二电容C202、第一电感L201组成的谐振电路上,在第一电感L201的初级端产生一个谐振电压,再通过第一电感L201的次级端将该谐振电压升高并施加到HID灯的一端,从而实现点灯。
2.如权利要求1所述的电子镇流器,其特征在于,所述DC-DC电路为BUCK电路,开关Q301的一端作为DC-DC电路的输入端,开关Q301另一端与储能电感L301串联,开关Q301与储能电感L301的串联端连接二极管D301的阴极,储能电感L301的另一端并接电容C301的一端、电阻R302和电阻R303串接组成的分压电路的电阻R302的一端、电阻R301的一端,电阻R302和电阻R303的连接端作为误差放大器U302的输入端,误差放大器U302的另一端连接第一基准电压Ref,电容C302与电阻R304串联在误差放大器U302的负输入端和输出端之间,误差放大器U302的输出端作为比较器U301的正输入端,U301的输出端作为PWM控制器的输入端,PWM控制器输出端控制开关Q301的导通和关断,至此BUCK电路的输出电压通过Ref进行控制。
3.如权利要求1所述的电子镇流器,其特征在于,所述DC-DC电路为BOOST电路,电感L401的一端作为DC-DC电路的输入端,电感L401的另一端连接二极管D401的阳极和开关管Q401的一端,二极管D401的阴极连接电容C401的一端、电阻R401和电阻R402串接组成的分压电路的电阻R401的一端、电阻R401和电阻R402的连接端作为误差放大器U402的输入端,误差放大器U402的另一端连接第二基准电压Ref,电容C402与电阻R404串联在误差放大器的负输入端和输出端之间,误差放大器U402的输出端作为比较器U401的正输入端,U401的输出端作为第二PWM控制器的输入端,第二PWM控制器输出端控制开关Q401的导通和关断,BOOST电路的输出电压也是通过第二基准电压Ref进行控制。
4.如权利要求1所述的电子镇流器,其特征在于,所述DC-DC电路为SEPIC电路,输入电压端连接并接电容C501,串接电感L501的一端,电感L501的另一端连接开关管Q501的一端和电容C502的一端,电容C502的另一端连接电感L502的一端和二极管D501的阳极,二极管D501的阴极连接电阻R501和电阻R502串接组成的分压电路的电阻R501的一端和电容C503的一端,电阻R501和电阻R502的连接端作为误差放大器U503的输入端,误差放大器U503的另一端连接第三基准电压Ref,误差放大器U503的输出端作为误差放大器U502的正输入端,U502的输出端作为比较器U501的正输入端,比较器U501的输出端作为第三PWM控制器的输入端,第三PWM控制器输出端控制开关Q501的导通和关断。
5.如权利要求1所述的电子镇流器,其特征在于,所述DC-DC电路为flyback电路,输入电压连接变压器T601,变压器T601的初级端并接串联的电阻R601和二极管D601,电阻R601的两端并接电容C601,变压器T601的次级端连接二极管D602的阳极,二极管D602的阴极端并接电容C602,并联电阻R607的一端,并联电阻R605的一端,电阻R605的另一端与光电耦合器发射端的正端连接,电阻R607与电阻R608连接的一端与误差放大器U604的负输入端连接,电阻R606与电容C604串联连接在误差放大器U604的负输入端和输出端之间,误差放大器U604的正输入端第四基准电压,误差放大器U604的输出端连接在光电耦合器U603发射端的负端,光电耦合器的接收端的C极连接电阻R604的一端,电阻R604的另一端与电压vcc相连,光电耦合器的接收端的E极与电阻R603和误差放大器U602的负输入端连接,电阻R602与电容C603串联连接在误差放大器U602的负输入端和输出端之间,误差放大器U602的正输入端连接参考电压2.5V,误差放大器U602的输出端连接比较器U601的正输入端。
6.如权利要求1至5任一所述的电子镇流器,其特征在于,点火电压采样电路进一步包括二极管D701、二极管D702、电容C701、电阻R701、电阻R702、电阻R703和电阻R704,其中D701和D702组成整流电路,R701、R702、R703、R704组成分压电路,C701是滤波电容。
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