CN2529485Y

CN2529485Y - 一种高强度气体放电灯电子镇流器

Info

Publication number: CN2529485Y
Application number: CN 01273270
Authority: CN
Inventors: 沈淼森; 钱照明
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2001-12-30
Filing date: 2001-12-30
Publication date: 2003-01-01
Anticipated expiration: 2011-12-30

Abstract

本实用新型的高强度气体放电灯电子镇流器，包括功率因数校正器，低频方波逆变电路、灯，还包括电流检测电路和含有驱动脉冲电路、低频方波信号发生器及逻辑运算电路的控制电路，从低频方波逆变电路引出的检流信号经电流检测电路放大、滤波后输入驱动脉冲电路，由驱动脉冲电路将输入信号变成驱动脉冲信号，该驱动脉冲信号和低频方波信号发生器发出的低频方波信号均输入逻辑运算电路，经逻辑运算后输出开关驱动信号，用于控制低频方波逆变电路的开关管。本实用新型的电子镇流器采用低频方波供电，运行时无声谐振产生，由于它比已有的低频方波电子镇流器少了一级电路，故结构简单，成本降低，电路总体效率高。

Description

一种高强度气体放电灯电子镇流器

技术领域

本实用新型涉及一种高强度气体放电灯的电子镇流器，具体说是关于钠灯。金属卤化物灯等各种大小功率高强度气体放电灯的电子镇流器。

背景技术

电子镇流器由于其体积小，重量轻，效率高等优点而广受人们重视。它一般运行在高频状态，可以大大减小与灯串联的电感，但由于其高频运行，出现了一个电感式镇流器所不存在的一个问题：声谐振，即灯在某一运行频率范围内(一般为几kHz-几百kHz)运行时会出现灯电弧闪烁，熄弧甚至爆炸。为了解决这个问题，也采取了各种各样的措施，如超高频点灯：运行频率高于声谐振的最高频率；频率调制：使灯工作频率在某一范围内不停变动，以防止声谐振发生；高频方波点灯：一般认为声谐振产生是由于输入灯中的周期性的能量在灯内产生驻波，发生谐振，而方波点灯则排除了能量的波动，可防止声谐振；低频方波点灯：让灯工作于一低频状态，用方波电流供电。

普通低频方波点灯电路是由功率因数校正电路、直流变换电路和低频方波逆变电路三级组成，市电经功率因数校正直流变换后输入低频方波逆变电路，通过该电路内的四个低频开关二二交替工作，给灯提供交流电和经变压器给灯提供启动高压。这种低频方波点灯方式虽然能有效地防止声谐振产生，但是由于它由三级组成，电路复杂，成本高，效率低。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种无声谐振的高强度气体放电灯电子镇流器，它简化了电路，降低了成本，总体效率高。

本实用新型的高强度气体放电灯电子镇流器，包括功率因数校正器，低频方波逆变电路、灯，还包括电流检测电路和含有驱动脉冲电路、低频方波信号发生器及逻辑运算电路的控制电路，从低频方波逆变电路引出的检流信号经电流检测电路放大、滤波后输入驱动脉冲电路，由驱动脉冲电路将输入信号变成驱动脉冲信号，该驱动脉冲信号和低频方波信号发生器发出的低频方波信号均输入逻辑运算电路，经逻辑运算后输出开关驱动信号，用于控制低频方波逆变电路的开关管。

本实用新型的电子镇流器采用低频方波供电，运行时无声谐振产生，由于它比已有的低频方波电子镇流器少了一级电路，故结构简单，成本降低，电路总体效率高。

附图说明

图1是本实用新型构成电路方框图；

图2是低频方波逆变电路的一种具体电路实例；

图3是电流检测电路的一种具体电路实例；

图4是控制电路原理图；

图5是开关管驱动时序附图；

图6是低频方波逆变电路的另一种具体电路实例；

图7是在母线引出检流信号的电路图；

图8是电流检测电路的另一种具体电路实例。

具体实施方式

参照图1，本实用新型的高强度气体放电灯电子镇流器包括功率因数校正电路1，接于功率因数校正电路输出端、给灯L供电的低频方波逆变电路2，还包括电流检测电路3和含有驱动脉冲电路4、低频方波信号发生器5及逻辑运算电路6的控制电路7，从低频方波逆变电路2引出的检流信号经电流检测电路3放大、滤波后输入驱动脉冲电路4，由驱动脉冲电路4将输入信号变成驱动脉冲信号，该驱动脉冲信号和低频方波信号发生器5发出的低频方波信号均输入逻辑运算电路7，经逻辑运算后输出开关驱动信号，用于控制低频方波逆变电路的开关管。

图2所示的低频方波逆变电路具有由二个高频管S1、S2，二个低频管S3、S4构成的逆变桥，低频管S4与二极管D2并联的一端接高频管S1，另一端接检流电阻R1组成一个桥臂，低频管S3与二极管D1并联的一端接高频管S2，另一端接检流电阻R2组成的另一个桥臂，在二个桥臂的中点间接入灯L与变压器T原边绕组连接后并联电容C1再串联电感L1的电路。这里，变压器T1用于给灯提供启动高压。在检流电阻R1与低频管S4的接点A和检流电阻R2与低频管S3的接点B分别引出用于实现恒流控制的检流信号，输给电流检测电路。此例，检流信号从接于桥臂的电阻R1、R2引出，或者也可从接于母线的电阻引出(后述)。

实现恒流控制的电流检测电路如图3所示，它是由运放A1、A2和相应的阻容元件，二极管构成的放大、滤波电路。运放A1、A2的正端分别输入检流信号，负端和输出端间分别跨接电阻R13、R14，运放的输出端分别经电阻与二极管D12、D11的阳极相连，两个二极管的阴极与电阻R19和电容C13的并联电路的一端相连，为电流检测信号输出端，在电阻R19和电容C13并联电路的另一端与两个二极管的阳极之间分别接入电阻和电容相并联的电路。

控制电路如图4所示，它包括由运放比较器A3、A4及阻容元件构成的驱动脉冲电路和芯片NE555的低频方波信号发生器及由非门B1、与门B2、B3构成的逻辑运算电路。

运放A3的正端接一恒定的直流信号作为参考，电流检测电路输出的电流检测信号输入运放A3的负端，经过运放A3和跨接在运放A3负端与输出端间的电容CAP、电阻Rb组成的积分调节器后输出一直流信号，该信号与输入比较器A4正端的一三角波经过比较器A4比较后产生驱动脉冲信号输入非门、与门，由非门、与门对输入的驱动脉冲信号和低频方波信号进行逻辑运算后输出开关驱动信号O1、O2、O3、O4分别控制开关管S1、S2、S3、S4。上述的控制电路或者也可用一般的PWM芯片如TL494来代替。

本实用新型的工作过程对照开关管驱动时序图(图5)，该电路有两种工作模式：

1、低频管S3合上，S2和S4打开，S1处于高频开关状态，这种工作状态即图5中的t2-t3时刻。当开关S1合上时，电流流过S1、电感L1、灯、变压器T1、电容C1和低频开关S3；当开关S1打开时，电流流过二极管D2、电感L1、灯、变压器T1、电容C1和低频开关S3。因此这段时间中电路就是一个普通的降压直流变换电路。

2、低频管S4合上，S1和S3打开，S2处于高频开关状态，这种工作状态即图5中的t1-t2时刻。当开关S2合上时，电流流过S2、变压器T1、灯、电容C1、电感L1和低频开关S4；当开关S2打开时，电流流过二极管D1、变压器T1、灯、电容C1、电感L1和低频开关S4。因此这段时间中电路也是一个普通的降压直流变换电路，综上可见，由于灯工作于低频方波供电条件，因此不会产生声谐振。

本实用新型中的低频方波逆变电路也可如图6所示，具有由四个高频管S1、S2、S3、S4分别并联二极管D3、D4、D1、D2组成的逆变桥。这时开关管S1和S3采用相同的驱动信号，用与、非门逻辑运算后O1端的输出信号驱动，S2和S4也采用相同的驱动信号，用与、非门逻辑运算后O2端的输出信号驱动，两者互补，也可产生低频方波电流供给灯。这里高频管并联二极管连接也可用场效应管MOSFET代替，即逆变桥可用四个场效应管组成。

图7所示，检流信号从接于母线的电阻R3引出，这时电流检测电路如图8所示，是由运放A5和相应的阻容元件构成。

Claims

1.一种高强度气体放电灯电子镇流器，包括功率因数校正器[1]，低频方波逆变电路[2]、灯[L]，其特征是还包括电流检测电路[3]和含有驱动脉冲电路[4]、低频方波信号发生器[5]及逻辑运算电路[6]的控制电路[7]，从低频方波逆变电路[2]引出的检流信号经电流检测电路[3]放大、滤波后输入驱动脉冲电路[4]，由驱动脉冲电路[4]将输入信号变成驱动脉冲信号，该驱动脉冲信号和低频方波信号发生器[5]发出的低频方波信号均输入逻辑运算电路[7]，经逻辑运算后输出开关驱动信号，用于控制低频方波逆变电路的开关管。

2.按权利要求1所述的一种高强度气体放电灯电子镇流器，其特征是低频方波逆变电路[2]具有由二个高频管[S1]、[S2]，二个低频管[S3]、[S4]构成的逆变桥，低频管[S4]与二极管[D2]并联的一端接高频管[S1]，另一端接检流电阻[R1]组成一个桥臂，低频管[S3]与二极管[D1]并联的一端接高频管[S2]，另一端接检流电阻[R2]组成的另一个桥臂，低频管[S3]与二极管[D1]并联的一端接高频管[S2]，另一端接检流电阻[R2]组成另一个桥臂，在二个桥臂的中点间接入灯[L]与变压器[T]原边绕组连接后并联电容[C1]再串联电感[L1]的电路。

3.按权利要求1所述的一种高强度气体放电灯电子镇流器，其特征是具有由四个高频管[S1]、[S2]、[S3]、[S4]分别并联二极管[D3]、[D4]、[D1]、[D2]组成的逆变桥。

4.按权利要求3所述的一种高强度气体放电灯电子镇流器，其特征是所说的高频管并联二极管的连接用场效应管代替。

5.按权利要求1所述的一种高强度气体放电灯电子镇流器，其特征是电流检测电路[3]是由运放[A1]、[A2]和相应的阻容元件，二极管构成的放大、滤波电路。

6.按权利要求1所述的一种高强度气体放电灯电子镇流器，其特征是控制电路[7]包括由运放比较器[A3]、[A4]及阻容元件构成的驱动脉冲电路和芯片NE555的低频方波信号发生器及由非门[B1]、与门[B2]、[B3]构成的逻辑运算电路。

7.按权利要求1所述的一种高强度气体放电灯电子镇流器，其特征是控制电路[7]是PWM芯片。