專利名稱：一種金鹵燈電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種鎮(zhèn)流器，特別涉及的是ー種金鹵燈電子鎮(zhèn)流器。
背景技術(shù)：
金鹵燈(全稱金屬鹵化物燈)是ー種強(qiáng)弧光放電燈是在高壓汞燈中充入金屬鹵化物發(fā)展而來的，金鹵燈在恒定電源條件下，為了保證燈泡穩(wěn)定地工作，電路中必須連接有一鎮(zhèn)流器來穩(wěn)定工作電流，節(jié)約能源的緊迫感促使許多公司致カ于研究節(jié)能光源以及與之配 套的電子器的開發(fā)提供了條件，傳統(tǒng)的與之配套的電感鎮(zhèn)流器由于需要耗用大量銅、鐵等金屬材料而且工作效率較低，已不能滿足綠色照明的用電要求，高強(qiáng)度放電燈用電子鎮(zhèn)流器技術(shù)的研究已逐漸成為人們所關(guān)注的熱點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供ー種70W高壓鈉燈用的金鹵燈電子鎮(zhèn)流器。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種金鹵燈電子鎮(zhèn)流器，包括依次連接的市電輸入、EMI濾波及整流電路、功率因數(shù)校正電路、功率控制電路、低頻逆變電路、金鹵燈，所述低頻逆變電路的輸出端連接到點(diǎn)火電路的輸入端，點(diǎn)火電路的輸出端連接到金鹵燈，所述金鹵燈的輸出端還連接由一保護(hù)及控制電路，該保護(hù)及控制電路的輸出端連接至功率因數(shù)校正電路和功率控制電路。所述市電輸入中設(shè)有保險(xiǎn)絲過流保護(hù)電路及壓敏電阻過壓保護(hù)電路，所述壓敏電阻過壓保護(hù)電路采用氧化鋅壓敏電阻。所述EMI濾波及整流電路由LC濾波器及AC\DC轉(zhuǎn)換器構(gòu)成。所述功率因數(shù)校正電路采用L6561有源功率因數(shù)校正控制器集成電路來實(shí)現(xiàn)。所述功率因數(shù)校正電路采用UC3844集成電流控制型脈寬調(diào)制器來實(shí)現(xiàn)PWM式DC-DC的功率因數(shù)校正。所述低頻逆變電路采用BA2032全橋驅(qū)動(dòng)控制器。所述點(diǎn)火電路為串聯(lián)型脈沖點(diǎn)火電路。所述保護(hù)及控制電路包括基于溫度開關(guān)ST-22-100C構(gòu)成的溫度保護(hù)電路及基于P1C12C508單片機(jī)構(gòu)成的過壓過流保護(hù)電路。通過采用上述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型為70W高壓鈉燈專用電子鎮(zhèn)流器，該電子鎮(zhèn)流器的線路功率因數(shù)近似為1，總電流畸變小于10%，而且當(dāng)輸入市電電壓在110-250V范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)，能獲得穩(wěn)定的直流電流，功率維持恒定，對(duì)比電感鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器的測(cè)試結(jié)果，電子鎮(zhèn)流器裝置具有很高的使用效益。

圖I為本實(shí)用新型的方框結(jié)構(gòu)圖；圖2為點(diǎn)火電路電路原理圖；[0015]圖3為基于溫度開關(guān)ST-22-100C構(gòu)成的溫度保護(hù)電路原理圖；圖4基于P1C12C508單片機(jī)構(gòu)成的過壓過流保護(hù)電路原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，本實(shí)用新型的一種金鹵燈電子鎮(zhèn)流器，包括依次連接的市電輸入、ENI濾波及整流電路、功率因數(shù)校正電路、功率控制電路、低頻逆變電路、金鹵燈，所述低頻逆變電路的輸出端連接到點(diǎn)火電路的輸入端，點(diǎn)火電路的輸出端連接到金鹵燈，所述金鹵燈的輸出端還連接有一保護(hù)及控制電路，該保護(hù)及控制電路的輸出端連接至功率因數(shù)校正電路和功率控制電路。所述市電輸入中設(shè)有保險(xiǎn)絲過流保護(hù)電路及壓敏電阻過壓保護(hù)電路，保險(xiǎn)絲在電子鎮(zhèn)流器中起著舉足輕重的作用，它是ー種故意設(shè)置在電路中對(duì)電流敏感的薄弱環(huán)節(jié)元件。當(dāng)電路正常工作時(shí)，它對(duì)所保護(hù)的電路沒有影響，并有抑制電流諧波失真的作用。當(dāng)電路出現(xiàn)異常導(dǎo)致電流過大或電源被短路時(shí)，保險(xiǎn)絲可以將電路同電源迅速斷開，避免引起其他元件或者整個(gè)鎮(zhèn)流器燃燒造成火災(zāi)，保護(hù)使用者的生命財(cái)產(chǎn)安全。所述壓敏電阻過壓保護(hù)電路采用氧化鋅壓敏電阻，它的主體材料有ニ價(jià)元素(Zn)和六價(jià)元素氧(O)所構(gòu)成。它的最大特點(diǎn)是當(dāng)加在它上面的電壓低于它的閥值” UN”時(shí)，流過它的電流極小，相當(dāng)于ー只關(guān)死的閥門，當(dāng)電壓超過UN時(shí)，流過它的電流激増，相當(dāng)于閥門打開。利用這一功能，可以抑制電路中經(jīng)常出現(xiàn)的異常過電壓，保護(hù)電路免受過電壓的損害。所述EMI濾波及整流電路由LC濾波器及AC\DC轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，LC濾波器為ー種低通濾波器。在濾波器阻抗與干擾源阻抗失配的情況下，能迫使干擾源產(chǎn)生的干擾信號(hào)沿干擾源進(jìn)入的方向反射回去。從而有效地抑制干擾信號(hào)的影響.EMI濾波器既抑制了來自電網(wǎng)的電磁干擾又同時(shí)對(duì)電子鎮(zhèn)流器自身產(chǎn)生的電磁干擾也起到了衰減的作用，以保證電網(wǎng)不受污染；AC\DC轉(zhuǎn)換器的基本功能是將エ頻市電電源轉(zhuǎn)化成波紋較小的平滑直流電壓，為電子整流器中的DC-DC穩(wěn)壓模塊及DC-AC全橋逆變模塊供電。所述功率因數(shù)校正電路采用L6561有源功率因數(shù)校正控制器集成電路來實(shí)現(xiàn)，L6561是ー種采用峰值電流控制原理來實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正的集成電路，利用它可以設(shè)計(jì)出最優(yōu)化的低功耗、高功率密度的電子鎮(zhèn)流器，且占用線路板的空間很小，因而是ー種簡(jiǎn)単、高效的低功耗PFC控制器。由于L6561內(nèi)含R/C濾波器，因此，用它設(shè)計(jì)電子鎮(zhèn)流器不需要外部R/C濾波器。器件中誤差放大器和乘法器的內(nèi)部門限可在電路出現(xiàn)過載時(shí)打開輸出以進(jìn)行限流操作，同時(shí)也可以防止負(fù)載斷開。由于這種輸出驅(qū)動(dòng)限制電路限制了功率MOSFET門驅(qū)動(dòng)電路在電源電壓中點(diǎn)處的過載，因而極大地提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。所述功率因數(shù)校正電路采用UC 3844集成電流控制型脈寬調(diào)制器來實(shí)現(xiàn)PWM式DC-DC的功率因數(shù)校正，它的工作原理是將反饋電壓和2. 5V基準(zhǔn)電壓之差經(jīng)誤差放大器放大后作為門限電壓，與反饋電流經(jīng)采樣后的電壓，一起送到電流感應(yīng)比較器。當(dāng)電流取樣電壓超過門限電壓后，比較器輸出高電平觸發(fā)RS觸發(fā)器，然后經(jīng)或非門輸出低電平，關(guān)斷功率管，并保持這種狀態(tài)直至振蕩器輸出脈沖到觸發(fā)器和或非門為止。這段時(shí)間的長(zhǎng)短由振蕩器輸出脈沖寬度決定。PWM信號(hào)的上升沿由振蕩器決定，下降沿由功率開關(guān)管電流和輸出電壓共同決定。反轉(zhuǎn)觸發(fā)器限制PWM的占空比調(diào)節(jié)范圍在0-50%之內(nèi)。所述低頻逆變電路采用BA2032全橋驅(qū)動(dòng)控制器，UBA2032片內(nèi)集成了自舉ニ極管、振蕩器、高壓和低壓電平移相器、高端(左、右)和低端(左、右)驅(qū)動(dòng)器及控制邏輯、電壓穩(wěn)壓器、輸入信號(hào)延遲和橋路禁止電路等単元電路，該全橋驅(qū)動(dòng)電路在400HZ左右的頻率下工作，為金鹵燈提供一個(gè)低頻方波電流，可有效避免金鹵燈在高頻電源驅(qū)動(dòng)下工作時(shí)常出現(xiàn)的聲共振現(xiàn)象。如圖2所示，所述點(diǎn)火電路為串聯(lián)型脈沖點(diǎn)火電路，，變壓器T為脈沖變壓器，線圈Lp和Ls分別是變壓器的原邊和副邊，其匝數(shù)比為I : 50，D1、D2是額定穩(wěn)壓值均為75V的穩(wěn)壓ニ極管IN4761A，它們的作用是限制原邊輸入電壓的最高幅度，防止副邊上出現(xiàn)過高點(diǎn)火電壓，引起金鹵燈陰極濺射影響燈的壽命。電感L的作用是消減由脈沖變壓器產(chǎn)生的電流尖鋒，并起到隔離點(diǎn)火電路和逆變器的作用。啟動(dòng)瞬間，由于金鹵燈未正常工作，因此電路工作電流比較小，DC-DC電路中的PWM控制器UC3844的電流檢測(cè)端不起作用，此時(shí)的PWM控制完全取決于UC3844的電壓檢測(cè)端，所以啟動(dòng)瞬間輸出電壓為158V，這個(gè)輸出電壓完全足夠擊穿額定擊穿值為140V的雙向開關(guān)管，這樣原邊Lp上產(chǎn)生脈沖電壓，通過變壓器傳到副邊Ls上，產(chǎn)生約為3. 5KV的啟動(dòng)電壓使燈啟動(dòng)，同時(shí)由于電容C2逐漸充電飽和，使通過 雙向開關(guān)管Sidac的電流逐漸減少，直到關(guān)斷。如果此時(shí)燈還沒有被擊穿，則在全橋逆變器輸出周期方波電平的下半個(gè)周期，也就是電平換向時(shí)第二次給C2反向充電再次擊穿雙向開關(guān)管，在燈的兩端產(chǎn)生高壓，直到燈被擊穿為止。電容Cl可以隔離高壓脈沖和逆變電路，使得開關(guān)器件不會(huì)損壞。當(dāng)燈啟動(dòng)后，電路開始進(jìn)入正常工作狀態(tài)，電流増大到正常值，此時(shí)DC-DC電路中PWM控制器UC3844的電流檢測(cè)端開始起作用，使輸出電壓降低到正常工作時(shí)的額定值，這樣一來就不會(huì)再產(chǎn)生高壓，不能擊穿雙向開關(guān)管，點(diǎn)火電路失去作用，電路進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài)。所述保護(hù)及控制電路包括基于溫度開關(guān)ST-22-100C構(gòu)成的溫度保護(hù)電路及基于P1C12C508單片機(jī)構(gòu)成的過壓過流保護(hù)電路，在圖3中，溫度開關(guān)ST-22-100C在常溫下是閉合的，當(dāng)環(huán)境溫度超過100攝氏度吋，它將自動(dòng)斷開，實(shí)驗(yàn)中性能非?？煽?。將其緊靠安裝在工作溫度最高的電感L2旁邊，當(dāng)L2工作溫度正常吋，它提供通路為APFC控制器L6561供電；當(dāng)し2溫度超過100攝氏度時(shí)，溫度開關(guān)ST-22-100C斷開，切斷L6561的供電電源，使APFC電路停止工作。由于電子鎮(zhèn)流器中所有后級(jí)電路都是由APFC電路供電，因此當(dāng)APFC電路停止工作吋，整個(gè)電子鎮(zhèn)流器也就停止工作，這樣可以防止整個(gè)電路工作溫度過高引起燃燒。在圖4中，PO腳作為輸入口，對(duì)DC-DC級(jí)的輸出電壓進(jìn)行采樣，Pl腳、P5腳、P6腳作為輸出端ロ，Pl腳接L6561的電壓反饋端，P6腳接UC3844的電壓反饋端，P5腳接UC3844的電流反饋端，如果PO腳監(jiān)測(cè)到DC-DC級(jí)的輸出電壓連續(xù)3秒超過J下常工作電壓(比如金鹵燈老化不能正常點(diǎn)燃，則DC-DC級(jí)的輸出電壓將一直保持在158V的點(diǎn)火電壓，不能降至正常工作電壓)或低于閾值電壓(比如橋路輸出短路，將輸出電壓拉到低點(diǎn))，則Pl腳、P5腳輸出高電平，P6腳輸出低電平，分別將L6561的電壓反饋端及UC3844的電流反饋端拉高，將UC3844的電壓反饋端拉低，這樣就可以有效地關(guān)閉APFC級(jí)和DC-DC級(jí)，避免長(zhǎng)時(shí)間點(diǎn)火出現(xiàn)電火花或輸出級(jí)短路造成的電流過大引起燃燒的現(xiàn)象。以上所述的僅為本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例而已，不能限定本實(shí)用實(shí)施的范圍，凡是依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍所作的均等變化與裝飾，皆應(yīng)仍屬于本實(shí)用新型涵蓋的范 圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種金鹵燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于包括依次連接的市電輸入、ENI濾波及整流電路、功率因數(shù)校正電路、功率控制電路、低頻逆變電路、金鹵燈，所述低頻逆變電路的輸出端連接到點(diǎn)火電路的輸入端，點(diǎn)火電路的輸出端連接到金鹵燈，所述金鹵燈的輸出端還連接有一保護(hù)及控制電路，該保護(hù)及控制電路的輸出端連接至功率因數(shù)校正電路和功率控制電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金鹵燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述市電輸入中設(shè)有保險(xiǎn)絲過流保護(hù)電路及壓敏電阻過壓保護(hù)電路，所述壓敏電阻過壓保護(hù)電路采用氧化鋅壓敏電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的金鹵燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述EMI濾波及整流電路由LC濾波器及AC\DC轉(zhuǎn)換器構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金鹵燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述功率因數(shù)校正電路采用L6561有源功率因數(shù)校正控制器集成電路來實(shí)現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金鹵燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述功率因數(shù)校正電路采用UC3844集成電流控制型脈寬調(diào)制器來實(shí)現(xiàn)PWM式DC-DC的功率因數(shù)校正。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金鹵燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述低頻逆變電路采用BA2032全橋驅(qū)動(dòng)控制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金鹵燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述點(diǎn)火電路為串聯(lián)型脈沖點(diǎn)火電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金鹵燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述保護(hù)及控制電路包括基于溫度開關(guān)ST-22-100C構(gòu)成的溫度保護(hù)電路及基于P1C12C508單片機(jī)構(gòu)成的過壓過流保護(hù)電路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種70W高壓鈉燈專用的金鹵燈電子鎮(zhèn)流器，包括依次連接的市電輸入、EMI濾波及整流電路、功率因數(shù)校正電路、功率控制電路、低頻逆變電路、金鹵燈，所述低頻逆變電路的輸出端連接到點(diǎn)火電路的輸入端，點(diǎn)火電路的輸出端連接到金鹵燈，所述金鹵燈的輸出端還連接有一保護(hù)及控制電路，該保護(hù)及控制電路的輸出端連接至功率因數(shù)校正電路和功率控制電路，該電子鎮(zhèn)流器的線路功率因數(shù)近似為1，總電流畸變小于10％，而且當(dāng)輸入市電電壓在110-250V范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)，能獲得穩(wěn)定的直流電流，功率維持恒定，對(duì)比電感鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器的測(cè)試結(jié)果，電子鎮(zhèn)流器裝置具有很高的使用效益。
文檔編號(hào)H05B41/14GK202396068SQ2011205531
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者劉平, 康清海, 謝國(guó)鋒 申請(qǐng)人:泉州市本電照明電器有限公司