CN2552286Y - 防止气体放电灯声共振和桥式逆变器保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及气体放电灯电子镇流器防止声共振和桥式逆变器保护装置。由保护电路和防声共振电路组成，安装在桥式逆变器的晶体管BG3与电源和桥式逆变器的输入输之间；所述保护电路由稳压管DW，微调电阻RV，电阻R1－R3和晶体管BG1－BG2组成，其中稳压管DW接在晶体管BG3和正电源之间。所述防声共振电路由反馈变压器T1，电容C3和变压器T2初级尧组T2a组成，其中反馈变压器初级尧组T1a中间抽头接高强度放电灯HID。本实用新型具有结构简单、成本低、体积小、防声共振和保护功能，应用广泛。

Description

防止气体放电灯声共振和桥式逆变器保护装置

在现有技术中，市场上经销的带有桥式逆变器的电子产品很多，如电子镇流器、电子电焊机、开关变压器、电磁炉、超声波驱动电源、逆变器电源等，大多都存在致命的不足；就是桥式逆变器本身的寿命短，由于元件和设计上的缺陷，大多数在使用过程的短时间内，两个大功率管因受外界或内部的干扰，在偶然情况下会同时导通而过电流损坏。由于气体放电灯本身的负阻效应，在使用简单的桥式逆器的电子镇流器时，极易发生声共振现象，轻者灯光抖动，重者烧毁灯泡或电子镇流器。因此生产厂商常使用成本高而复杂的电路来克服这一现象，由于售价昂贵、寿命相对较短，在国内实际使用几乎还是空白。

为了克服上述不足，本实用新型提供一种结构简单、成本低，体积小，带防止气体放电灯声共振功能的桥式逆变器保护装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案使：包括晶体管、电容、电阻、变压器、电感，其特征在于：由保护电路和防声共振电路组成，安装在作为输出的桥式逆变器的上桥回路与正电源和其输出与输入回路之间；

所述保护电路由稳压管DW、微调电阻RV、电阻R1～R3和晶体管BG1、BG2组成：所述稳压管DW负极接正电原，其正极接上桥回路晶体管BG3的源极，所述微调电阻RV并联于稳压管DW两端，其滑键经电阻R1接晶体管BG1的基极，所述晶体管BG1的发射极与稳压管DW的负极及正电源C端相连，其集电极经电阻R2接晶体管BG2的基极，所述晶体管BG2基极经电阻R3接其发射极及负电源D端，其集电极接下桥回路晶体管BG4的控制极；

所述防止声共振电路由反馈变压器T1，电容C4、电感L1、气体放电灯HID、变压器T2的初级尧组T2a和交流通路电容C6～C7组成，其中反馈变压器T1的初级尧组T1a的一端接桥式逆变器的输出端F点，其中间抽头接气体放电灯HID一端，其另一端接电容器C4的一端，所述电容器C4的另一端接电感L1的一端，所述电感L1的另一端和所述气体放电灯HID的另一端与由电容器C6、C7所组成的交流通路G点相连。

所述桥式逆变器为自激、它激式的半桥或全桥逆变器；所述以桥式逆变器作为输出的电子产品为电子镇流器和荧光灯、开关变压器、电子电焊机、超声波驱动电源、逆变器电源或电磁炉等；所述保护电路和防声共振电路可为分立元件，也可为集成电路。

本实用新型具有如下优点：

本实用新型在最基本的桥式逆变器电路中增加了十几个电子元件，能有效地克服两大功率管偶然共同导通现象，能数倍地延长桥式逆变器的使用寿命，用在气体放电灯的电子镇流器上并具有防声共振功能。可应用在电子镇流器、开关变压器、电子电焊、超声波驱动电源、电磁炉和变频器电源等电子产品上，具有广泛的社会效益。

附图说明：

附图1为本实用新型电原理图。

下面结合附图对本实用新型的结构及工作原理作进一步详细说明：如图1所示，为本实用新型应用在气体放电灯电子镇流器上的一个实施例；电源接在A、B两端，经二极管D1～D4组成的桥式整流器整流后，在由电容C1～C2和二极管D5～D7组成的功率因数校正滤波器滤波，于C、D两点输出直流脉动电源，供触发电路的电阻R7-R8、电容C5、双向触发二极管DT和桥式逆变器使用。所述桥式逆变器为自激式半桥逆变器，由晶体管BG3-BG4、基极限流电阻R4、R5、反馈变压器T1、电容C4、电感线圈L、交流通路电容器C5～C6组成；

所述保护电路安装在的桥式逆变器的上桥回路晶体管BG3源极与正电源和下桥回路晶体管BG4控制极之间；

所述保护电路由稳压管DW、微调电阻RV、电阻R1～R3和晶体管BG1、BG2组成，所述稳压管DW的负极接正电源C端，其正极接晶体管BG3的源极E点，所述微调电阻RV并联于稳压管DW两端，其滑键经电阻R1接晶体管BG1的基极，所述晶体管BG1的发射与稳压管DW的负极及正电源C端相连接，其集电极经电阻R2接晶体管BG2的基极，所述晶体管BG2基极经电阻R3接其发射极及负电源D端相连接，其集电极接晶体管BG4的控制极；

所述防止气体放电灯声共振电路由反馈变压器T1、电容器C4、电感器L、变压器T2初级尧组T2a组成，其中反馈变压器T1的初级尧组T1a的一端接逆变器的输出端F点，其中间抽头接气体放电灯HID，气体放电灯HID的另一端接变压T2初级尧组T2a的一端，所述反馈变压器T1的初级尧组T1a的另一端经电容器C4接电感器L1，所述电感器L1的另一端与所述变压器T2的初级尧组T2a的另一端，共同接由电容器C6、C7的连接点G端。

本实用新型工作原理如下：

保护电路：

当晶体管BG3导通时就有电流通过稳压管DW两端，。在其两端产生1伏左右的直流电压，C点为正，E点为负，这个电压作为晶体管BG1基极的取样电压，适当调整微调电阻RV的滑键的位置，使晶体管BG3导通时，刚好使晶体管BG1也导通(注：若微调电阻RV的滑键向E端调整过大时，会使晶体管BG4导通时间相对变短、会使逆变器输出功率减小，微调电阻RV调整过小时，会使晶体管BG1不能导通，使保护电路不起保护作用)，晶体管BG1导通时，C点的正电压经BG1的集电极，经电阻R2加在晶体管BG2的基极上、使晶体管BG2导通，从而使晶体管BG4的集电极和发射极的电压接近于0伏，确保BG4更可靠地截止。本保护电路最大的特点是：当BG4导通时的任何时候，如果BG3导通，都能通过稳压管DW、微调电阻RV、电阻R1、晶体管BG1、电阻R2、晶体管BG2迫使晶体管BG4立即进入截止状态，特别有效地防止晶体管BG3、BG4偶然同时导通短路而损坏。由于本实用新型所使用的稳压管二极管DW的伏安特性曲线并非十分陡峭，在晶体管BG3的源极电流增加时，稳压管DW两端的电压也会有少许的增加，这样就会使BG1产生导通时间提前、关闭滞时间后现象，相反就会通过电阻R2，晶体管BG2使晶体管BG4产生导通时间滞后、关闭时间提前现象，致使晶体管BG4的导通时间相对缩短，而使整个逆变器输出功率减小。本保护电路在实际应用过程中不但对晶体管BG3、BG4起到极好的保护作用，而且对逆变器的输出功率也具有很好的稳定作用。与下面所述防声共振电路结合使用，对气体放电灯HID所产生的声共振现象具有良好的抑制作用。

防声共振电路：

当电子镇流器刚接通电源时晶体管BG3、BG4截止，正电源C经电阻R6给电容器C3、C4充电使F点电位接近正电源电压。同时正电源C通过电阻R7、R8向电容器C5充电，使H点电位逐渐生高到180伏以上时，双向触发二极管DT瞬时间击穿，电容器C5所充的电量迅速通过双向触发二极管DT，向变压器T2的次级T2b放电，同时经T2的初级T2a两端产生3～5千伏的脉冲高压电压。这个电压经经电容器C7、C3，经反馈变压器T1初级尧组T1a的抽头加在气体放电灯HID两端，使气体放电灯内的气体产生电离而导通。同时由于反馈变压器T1的两个次级尧组T1b，T1c的正反馈作用，使晶体管BG3，BG4组成的自激逆变器立即起振，并经反馈变压器T1的初级T1a的抽头向气体放电灯HID供电，使气体放电灯HID点燃发光。由于气体放电灯的导电特性相当于两个背靠背串联的稳压二极管，当其两端的电压低于一定值时，气体放电灯HID就会截止，使反馈变压器T1的初级尧组T1a无电流通过，会使晶体管BG3、BG4所组成的逆变器停振，但是由于反馈变压器T1初级T1a的另一端经电容器C4接电感线圈L一端，其另一端接交流通路C6、C7的联接点G端，由于电感线圈L的电感作用，会在气体放电灯HID的电流截止时，继续维持反馈变压器T1的初级尧组T1a有电流通过，使晶体管BG3，BG4所组成的逆变器振荡继续进行。适当选择反馈变压器T1和电感线圈L的参数，会使逆变器稳定地工作在某一频率上。当气体放电灯HID产生声共振时，会使流过反馈变压器T1初级T1a的电流一会增大，一会减小；当电流增大时反馈变压器T1的反馈参数就会改变，会使逆变器的输出频率升高。在逆变器的输出频率升高时，与气体放电灯HID串联的压变压器T2的初级尧组T2a的电感的作用下，会使流过气体放电灯HID的电流相对减小。相反；当电流减小时反馈变压器T1的反馈参数也会改变，会使逆变器的输出频率下降，当逆变器的输出频率下降时，在与气体放电灯HID串联的变压器T2的初级T2a的电感的作用下，会使流过气体放电灯HID的电流相对上升。在上述电路的负反馈的作用下，有效地抑制了气体放电灯HID产生的声共振现象。

本实用新型所述逆变器可为自激式半桥或全桥逆变器，也可为它激式半桥或全桥逆变器。

本实用新型的保护电路部分还可以应用在开关变压器、电子电焊机、超声波驱动电源、逆变器电源或电磁炉等带有桥式逆变器的电子产品上。

本实用新型所述保护电路和防声共振电路可为分离元件，也可为集成电路。

Claims (4)

1，一种防止气体放电灯声共振和桥式逆变器保护装置，包括晶体管、电容、电阻、变压器，其特征在于：由保护电路和防止声共振电路共同组成，安装在作为输出的桥式逆变器上桥回路与电源之间和输出与输入反馈回路之间；

所述保护电路由稳压管DW，微调电阻RV，电阻R1-R3和晶体管BG1-BG2组成，所述稳压管DW负极接正电源，其正极接桥式逆变器的晶体管BG3的源极，所述微调电阻RV并联于稳压管DW两端，其滑键经电阻R1接晶体管BG1的基极，所述晶体管BG1的发射极与稳压管DW的负极及正电源C相连，其集电极经电阻R2接晶体管BG2的基极，所述晶体管BG2基极经电阻R3接其发射极及负电源D，其集电极接晶体管BG3的基极；

所述防止声共振电路由反馈变压器T1，电容器C4，变压器T2的初级尧组T2a组成，其中反馈变压器初级尧组T1a的一端接桥式逆变器的输出端F，中间有一抽头接气体放电灯HID，其另一端接电容器C4，所述电容器C4的另一端接变压器T2的初级尧组T2a的一端，所述变压器T2的初级尧组T2a的另一端与所述气体放电灯HID的另一端，共同接由电容器C6、C7的连接点G端。

2.按照权利要求1所述桥式逆变器保护装置，其特征在于：所述桥式逆变器为自激、它激式的半桥或全桥逆变器。

3.按照权利要求1所述桥式逆变器保护装置，其特征在于：所述桥式逆变器作为输出的电子产品为电子镇流器、开关变压器、电子电焊机、超声波驱动电源、逆变器电源或电磁炉。

4.按照权利要求1所述桥式逆变器保护装置，其特征在于：所述保护电路可为分立元件，也可为集成电路。