CN2896786Y

CN2896786Y - 一种用于hid灯的电子镇流器

Info

Publication number: CN2896786Y
Application number: CNU2006200695459U
Authority: CN
Inventors: 苏晓燕; 黄文大; 钱怡
Original assignee: SUZHOU PHOSPHOR TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SUZHOU PHOSPHOR TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2006-02-21
Filing date: 2006-02-21
Publication date: 2007-05-02
Anticipated expiration: 2016-02-21

Abstract

一种用于HID灯的电子镇流器，它包括RFI滤波器、全波整流器、DC滤波器、DC/AC逆变器、输出网络、高压点火电路，还包括功率因数校正(PFC)电路，与全波整流器和DC滤波器连接；输出功率恒定调节电路，与高压点火电路和DC/AC逆变器连接；多功能保护电路，与输出网络和DC/AC逆变器连接。优点：功率因数校正(PFC)电路能实现功率因数校正，使功率因素值达到0.99以上；输出功率恒定调节电路能体现出当电源电压升高时，振荡频率变高，电抗变大，HID灯工作电流变低，反之亦然，因此使输出功率不变；多功能保护电路具有开路、短路、智能延时保护、脉冲式高压点火诸多功能，元器件少，电路结构简单。

Description

一种用于HID灯的电子镇流器

技术领域

本实用新型涉及一种电子镇流器，具体地说是涉及一种用于HID灯(高强度气体放电灯)的电子镇流器。

背景技术

HID灯是目前使用的新一代高效照明设备，它需要优良性能的镇流器与之配套。而传统的电感式镇流器由于体积大，重量重，能耗大，功率因数低，铜材、钢材消耗大等缺点，逐渐被新一代电子镇流器所替代。现有电子镇流器虽然存在一些优点，但由于大多数产品存在电路复杂、成本高、稳定性和可靠性差等缺点，一直很难大批量推广使用。而且现有电子镇流器一般没有输出功率恒定调节功能，这就导致当电网电压很低时，产生的光通量很低，影响了正常的照明；当电压很高时，电路的输出功率很大，降低了HID灯使用寿命，同时对镇流器性能、寿命、稳定性产生很大影响。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种电路简单、成本低、功率因数高、输出功率恒定调节且带有多功能保护的HID灯的电子镇流器。

本实用新型的目的是这样来达到的，一种用于HID灯的电子镇流器，它包括用于将输入的交流电进行滤波的RFI滤波器1、全波整流器2、DC滤波器4、DC/AC逆变器5、输出网络6、高压点火电路10，特点是还包括有一功率因数校正(PFC)电路3，与全波整流器2和DC滤波器4连接；输出功率恒定调节电路9，与高压点火电路10和DC/AC逆变器5连接；多功能保护电路8，与输出网络6和DC/AC逆变器5连接。

本实用新型所述的功率因数校正(PFC)电路3由二极管D31～D36、电容C31～C33、C35组成，其中，逐流二极管D33～D36和电解电容C32、C33组成逐流PFC电路，电解电容C35和逐流二极管D33～D36组成电荷泵充放电电路，完成一级功率因数的补偿；二极管D31、D32、电容C31，完成二级功率因数的补偿。

本实用新型的输出功率恒定调节电路9由二极管D91～D93、稳压二极管DZ91、电阻R91～R94、电容C91、C92和IC组成，其中IC为电子镇流器专用集成电路IR2155。

本实用新型的多功能保护电路8由二极管D81～D84、D105、触发二极管DB101、单向可控硅SCR101、三极管BG81、BG82、电阻R81～R85、R87、R106、R109、电容C81～C83、C104、C106、点火变压器T101组成，其中，由二极管D105、触发二极管DB101、单向可控硅SCR101、电阻R106、R109、电容C104、C106、点火变压器T101完成脉冲式高压点火启动功能；由电阻R81、电容C81、二极管D82、变压器T81完成开路保护功能；由电阻R81、R83、R87、三极管BG81完成短路保护功能；由二极管D81、D83、D84、电阻R82、R84、R85、电容C82、C83、三极管BG82完成智能延时功能。

本实用新型的优点，功率因数校正(PFC)电路3通过采用六只二极管和五只电容，从而得以实现功率因数校正，成本较低，尤其是通过二极管D31、D32和电容C31完成二级PFC补偿功能，使功率因素(λ)值轻易地达到0.99以上；输出功率恒定调节电路9能体现出当电源电压升高时，振荡频率变高，电抗变大，HID灯工作电流变低，反之，当电源电压降低时，振荡频率变低，电抗变小，HID灯工作电流变高，因此使输出功率不变；多功能保护电路8不仅具有开路保护、短路保护、智能延时保护、脉冲式高压点火的诸多功能，而且元器件少，电路结构简单。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

图2为本实用新型的输出功率恒定调节电路。

图3为本实用新型的功率因数校正(PFC)电路。

图4为本实用新型的多功能保护电路。

具体实施方式

在图1中，工频(50Hz/60Hz)交流电首先经过RFI(射频干扰)滤波器1滤波，用来阻止镇流器产生的谐波反馈到输入交流电网，以抑制对电网的污染和对电子设备的干扰，同时可以防止来自电网的干扰侵入到电子镇流器；滤波后的交流电经过全波整流器2变成脉动的半波直流(DC)电流；然后在进入DC滤波器4滤波之前先经过二级无源功率因数校正(PFC)电路3，其作用就是获得较低的电流谐波畸变，提高功率因数达0.99；DC/AC逆变器5的功能是将DC滤波器4滤波后的直流(DC)电流变换成33kHz的高频交流(AC)电流输出；经过输出网络6，由高压点火电路10产生高压脉冲(约为3kV～5kV)，将HID灯7引燃；在灯启动之后，由点火变压器次级产生的电感对灯起限流作用，由于电网电压的波动和各种HID灯性能的差异，电路设计采用了输出功率恒定调节电路9；为使电子镇流器安全可靠工作还设置多功能保护电路8，该电路仅用几只电阻、二极管、电容和三极管等普通的元件，就完成延时保护、开路保护、短路保护。

在图2中，输出功率恒定调节电路9由二极管D91～D93、稳压二极管DZ91、电阻R91～R94、电容C91、C92和IC组成，其中IC为电子镇流器专用集成电路IR2155。当HID灯7功率增加时，流过点火变压器T101的初级线圈电流增大，T101次级线圈感应电流经过高频整流二极管D91，滤波电容C91后使B点电压上升，再经过负载电阻R91，取样电阻R92，稳压二极管DZ91后使得A点电压也上升，从而使由振荡电阻R94和振荡电容C92构成的振荡网络的振荡频率上升，经过DC/AC逆变器5输出，使得点火变压器T101初级电感电抗增大，则HID灯7电流下降；反之，当HID灯7功率减小时，经过反馈使HID灯7电流上升，达到了恒定功率输出的目的；另外，当电源电压升高时，振荡频率变高，电抗变大，HID灯7工作电流变低；而当电源电压降低时，振荡频率变低，电抗变小，HID灯7工作电流变高，使输出功率不变，也达到了恒定功率输出的目的。本图中，R93为反馈电阻，D92、D93为隔离二极管。本电路和一般电路相比，使用元器件少、成本低、可靠性高。

在图3中，功率因数校正(PFC)电路3由二极管D31～D36、电容C31～C33、C35组成。全波整流器2输出脉动的半波直流电流，经过二极管D31、D32隔离后对电解电容C32、C33充电，由逐流二极管D33～D36和电解电容C32、C33组成逐流PFC电路，同时电解电容C35和逐流二极管D33～D36组成电荷泵充放电电路，高频电流经过电解电容C35耦合到两只电解电容C32、C33，使导通角变大，降低了电流的畸变，提高了电路的功率因数值，完成一级功率因数的补偿，使功率因数(λ)值达0.85以上；另外，HID灯7的工作电流一部分流入电容C61、电阻R61组成的交流通路，而脉动的半波直流电流经过二极管D31，电容C31，HID灯7，DC/AC逆变器5构成的回路对电容C31充电，当A点变高电平时，电容C31通过二极管D32对后面的电容C32、C33放电，极大地增大了导通角，进一步提高了电路的功率因数值，完成二级功率因数的补偿，使功率因数(λ)值达0.99以上。本电路和一般电路相比，仅采用了六只二极管和五只电容，实现功率因数校正，成本低，尤其是使用两只二极管D31、D32和一只电容C31完成二级PFC补偿功能，使功率因数(λ)值轻易达到0.99以上。

在图4中，多功能保护电路8由二极管D81～D84、三极管BG81、BG82、电阻R81～R85、R87、电容C81～C83组成，为了叙述方便，图中还给出了由二极管D105、触发二极管DB101、单向可控硅SCR101、电阻R106、R109、电容C104、C106、点火变压器T101组成的高压点火电路10。申请人依据该图分别对脉冲式高压点火启动、开路保护、短路保护、智能延时保护加以说明。

脉冲式高压点火启动：由二极管D105、触发二极管DB101、单向可控硅SCR101、电阻R106、R109、电容C104、C106、点火变压器T101组成。直流电源VCC经过电阻R81对电容C81充电，当C点电压VDD上升到12V时，DC/AC逆变器5工作，A点输出高频脉冲方波，经过R106、二极管D105对电容C104充电，当D点充电电压达到触发二极管DB101触发电压(约为35V)时，DB101导通触发单向可控硅SCR101，电容C106放电，使点火变压器T101发出高压脉冲，B点高压使HID灯7辉光放电，完成点火过程，当HID灯7点亮后，电流通过变压器T81的次级感应出电压，经过二极管D82整流、电容C81充电提供DC/AC逆变器5工作电压，完成电路启动过程。

开路保护：由电阻R81、电容C81、二极管D82、变压器T81组成。当HID灯7开路时，由于电流无法通过变压器T81，使工作电压无法产生，电路一直处于间隙的启动状态，保护了DC/AC逆变器5；

短路保护：由电阻R81、R83、R87、三极管BG81组成。当HID灯7短路时，由于电阻R61的存在使A点电压上升，经过R87使三极管BG1导通，由于R81远远大于R83，故C点电压远远小于12V，无法使DC/AC逆变器5工作，保护了DC/AC逆变器5；

智能延时保护：由于二极管D81、D83、D84、电阻R82、R84、R85、电容C82、C83、三极管BG82组成。HID灯7在热态时不能点火启动，需要冷却，当HID灯7点亮后，突然断电后又正常来电，需要保护电路来完成HID灯的延时启动，以往的电子镇流器只要一通电就延时，当电源接通时，不是立刻点亮HID灯7，很不自然，而本电路具有智能化判断功能，只要一通电，HID灯7立刻点亮，而当工作一段时间后，由于某种情况断电后又立即来电时，才有延时功能，此时灯是热态的，也就是说冷态的灯是不需要延时的。这种智能化判断功能是这样实现的，当HID灯7刚开始点亮时，由于电阻R82很大(1.5MΩ)，电解电容器C82两端电压不会一下子上升到可以使三极管BG82导通的电压值，只有工作一段时间(约为35秒)才会上升到足够的电压，此时，当突然断电后再来电，电解电容器C82正端电压经过R84、R85放电，使三极管BG82导通，D点电压低于触发二极管DB101的触发电压，高压点火电路不工作。需要说明的是，延时时间和工作时间有一定的长短关系，工作时间长，延时也长，工作时间短，延时也短，具有一定的智能化。

Claims

1、一种用于HID灯的电子镇流器，它包括用于将输入的交流电进行滤波的RFI滤波器(1)、全波整流器(2)、DC滤波器(4)、DC/AC逆变器(5)、输出网络(6)、高压点火电路(10)，其特征在于还包括有一功率因数校正(PFC)电路(3)，与全波整流器(2)和DC滤波器(4)连接；输出功率恒定调节电路(9)，与高压点火电路(10)和DC/AC逆变器(5)连接；多功能保护电路(8)，与输出网络(6)和DC/AC逆变器(5)连接。

2、根据权利要求1所述的一种用于HID灯的电子镇流器，其特征在于所述的功率因数校正(PFC)电路(3)由二极管D31～D36、电容C31～C33、C35组成，其中，逐流二极管D33～D36和电解电容C32、C33组成逐流PFC电路，电解电容C35和逐流二极管D33～D36组成电荷泵充放电电路，完成一级功率因数的补偿；二极管D31、D32、电容C31，完成二级功率因数的补偿。

3、根据权利要求1所述的一种用于HID灯的电子镇流器，其特征在于所述的输出功率恒定调节电路(9)由二极管D91～D93、稳压二极管DZ91、电阻R91～R94、电容C91、C92和IC组成，其中IC为电子镇流器专用集成电路IR2155。

4、根据权利要求1所述的一种用于HID灯的电子镇流器，其特征在于所述的多功能保护电路(8)由二极管D81～D84、D105、触发二极管DB101、单向可控硅SCR101、三极管BG81、BG82、电阻R81～R85、R87、R106、R109、电容C81～C83、C104、C106、点火变压器T101组成，其中，由二极管D105、触发二极管DB101、单向可控硅SCR101、电阻R106、R109、电容C104、C106、点火变压器T101完成脉冲式高压点火启动功能；由电阻R81、电容C81、二极管D82、变压器T81完成开路保护功能；由电阻R81、R83、R87、三极管BG81完成短路保护功能；由二极管D81、D83、D84、电阻R82、R84、R85、电容C82、C83、三极管BG82完成智能延时功能。