專利名稱：節(jié)能電子變壓器及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種節(jié)能電子變壓器，特別涉及一種用于大功率PCB曝光燈的節(jié)能電子變壓器及其操作方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)使用的PCB曝光燈電源均是采用漏磁變壓器供電。漏磁變壓器屬于漏磁升壓干式變壓器的范疇，用于負(fù)載急劇變化而又要求逐步趨于穩(wěn)定狀態(tài)的電子設(shè)備中，如曝光燈電源等設(shè)備。這一類負(fù)載表現(xiàn)為開(kāi)始工作時(shí)阻抗較大，需要較高的瞬間電壓；而當(dāng)穩(wěn)定工作時(shí)，負(fù)載阻抗較小，需將負(fù)載電流限制在允許值內(nèi)，以使其能正常工作。但是這種漏磁變壓器由于響應(yīng)速度慢、精度不夠高，并且工作中受電源波動(dòng)和負(fù)載設(shè)備電氣特性的影響較大，會(huì)造成不必要的能耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種采用脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)的大功率PCB曝光燈節(jié)能電子變壓器。與漏磁變壓器相比，該節(jié)能電子變壓器可以精確地控制占空比，調(diào)節(jié)輸出的電壓，提高穩(wěn)壓精度，大幅度降低驅(qū)動(dòng)曝光燈所需的能耗。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案該節(jié)能電子變壓器包括電源模塊，外接市電，并將市電轉(zhuǎn)換為變壓器所需的直流驅(qū)動(dòng)電信號(hào)和交流控制電信號(hào)輸出；變壓模塊，將所述電源模塊輸出的直流驅(qū)動(dòng)電信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)曝光燈所需的大功率高頻方波交流電信號(hào)；以及控制模塊，包括脈寬調(diào)制(PWM)控制單元，按照脈寬調(diào)制技術(shù)原理控制所述變壓模塊進(jìn)行變壓動(dòng)作，并對(duì)所述變壓模塊進(jìn)行過(guò)流保護(hù)和過(guò)熱保護(hù)。進(jìn)一步地，所述電源模塊包括濾波器、輔助電源、整流單元和濾波單元，其中所述濾波器包括三個(gè)星形連接的濾波電容，該濾波器外接380V交流工頻市電并進(jìn)行濾波；所述輔助電源為一個(gè)變壓器，其原邊連接在所述濾波器的兩根相線上，其副邊向所述控制模塊提供控制電信號(hào)；所述整流單元為橋式整流電路，將所述濾波器輸出的三相交流電信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電信號(hào)；所述濾波單元為RC濾波電路，對(duì)所述整流單元輸出的直流電信號(hào)進(jìn)行濾波。進(jìn)一步地，所述濾波單元包括串接在所述整流單元的兩個(gè)輸出端之間的第一電容和第二電容，該兩個(gè)電容的公共端接地；一個(gè)串聯(lián)在所述整流單元的兩個(gè)輸出端之間的第三電容；一個(gè)與上述第三電容并聯(lián)的第一電阻；以及，串聯(lián)在所述整流單元的兩個(gè)輸出端之間的第四電容和第五電容。進(jìn)一步地，所述變壓模塊包括逆變單元、升壓?jiǎn)卧玩?zhèn)流濾波單元；其中，所述逆變單元接收所述電源模塊輸出的直流驅(qū)動(dòng)電信號(hào)，并在所述PWM控制單元的控制下將該直流驅(qū)動(dòng)電信號(hào)轉(zhuǎn)換為交流方波電壓信號(hào)；所述升壓?jiǎn)卧且粋€(gè)高頻變壓器，將所述逆變單元輸出的交流方波電壓信號(hào)進(jìn)行升壓；所述鎮(zhèn)流濾波單元對(duì)所述升壓?jiǎn)卧敵龅碾娦盘?hào)進(jìn)行鎮(zhèn)流濾波處理，并將處理后的電信號(hào)輸出給用電負(fù)載。進(jìn)一步地，所述逆變單元是半橋式逆變電路，其中一個(gè)橋臂由第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管串聯(lián)組成，所述第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)均是功率不小于5KW的絕緣柵雙極型晶體管 (IGBT)模塊，所述第一開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極與所述第二開(kāi)關(guān)管的集電極串聯(lián)；另一個(gè)橋臂由第四電阻、第六電容、第五電阻和第七電容依次串聯(lián)形成，第四電阻的另一端和所述第一開(kāi)關(guān)管的集電極連接，第七電容的另一端和所述第二開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極連接；并且，所述第一開(kāi)關(guān)的柵極串聯(lián)有第二電阻，該第二電阻的另一端和所述第一開(kāi)關(guān)的發(fā)射極分別連接在所述 PWM控制單元上；所述第二開(kāi)關(guān)的柵極串聯(lián)有第三電阻，該第三電阻的另一端和所述第二開(kāi)關(guān)的發(fā)射極分別連接在所述PWM控制單元上。進(jìn)一步地，所述高頻變壓器的原邊的一端既接在第五電阻和第六電容的公共端， 又連接在第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管的公共端，而所述高頻變壓器的原邊的另一端則連接在第四電容和第五電容的公共端。進(jìn)一步地，所述鎮(zhèn)流濾波單元包括分別對(duì)所述升壓?jiǎn)卧膬陕份敵鲞M(jìn)行濾波的兩個(gè)電容和一個(gè)對(duì)所述升壓?jiǎn)卧妮敵龌芈愤M(jìn)行鎮(zhèn)流的第一電感。進(jìn)一步地，所述控制模塊還包括一個(gè)檢測(cè)單元，檢測(cè)所述變壓模塊的輸出回路中的電流大小，并輸出對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)給所述PWM控制單元；一個(gè)過(guò)熱檢測(cè)單元，檢測(cè)所述變壓模塊的輸入回路中的電流大小，并輸出對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)給所述PWM控制單元；并且，所述 PWM控制單元在所述檢測(cè)單元的檢測(cè)信號(hào)超過(guò)一定閾值時(shí)，調(diào)整所述變壓模塊減小脈沖寬度占空比；所述PWM控制單元在所述過(guò)熱檢測(cè)單元的檢測(cè)信號(hào)超過(guò)一定閾值時(shí)，切斷所述變壓模塊的電壓輸出。進(jìn)一步地，所述PWM控制單元的控制核心是SG3525芯片，該脈寬調(diào)制控制單元上連接有全功/半功轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、點(diǎn)燈開(kāi)關(guān)、電源指示燈、故障指示燈、電壓表和電流表；其中， 所述全功/半功轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制所述SG3525芯片對(duì)所述變壓模塊占空比的輸出信號(hào)；所述點(diǎn)燈開(kāi)關(guān)控制所述SG3525芯片打開(kāi)/關(guān)斷所述變壓模塊輸出驅(qū)動(dòng)電壓的輸出信號(hào)；所述電源指示燈在所述PWM控制單元處于通電狀態(tài)時(shí)點(diǎn)亮；所述故障指示燈在所述PWM控制單元處于故障狀態(tài)時(shí)點(diǎn)亮；所述電壓表指示工作狀態(tài)的輸出電壓值；所述電流表指示工作狀態(tài)的輸出電流值。一種操作所述節(jié)能電子變壓器的操作方法，包括如下步驟1)打開(kāi)變壓器的電源開(kāi)關(guān)；2)調(diào)整變壓器的輸出功率為額定值的一半；3)打開(kāi)曝光燈的開(kāi)關(guān)；4)待變壓器的輸出電流上升至額定電流后，將變壓器的輸出功率調(diào)整到額定值的滿額。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果1、采用了具有脈寬調(diào)制(PWM)功能的SG3525芯片作為控制單元的核心，可以根據(jù)檢測(cè)到的反饋信號(hào)迅速準(zhǔn)確地調(diào)整變壓器的輸出電壓，其穩(wěn)壓精度高，10%的電源電壓變動(dòng)對(duì)于用電負(fù)載的供電不會(huì)產(chǎn)生任何影響；2、選用大功率IGBT，即功率為5KW以上的IGBT，作為半橋式逆變電路的開(kāi)關(guān)管，具有驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單、驅(qū)動(dòng)功率小、開(kāi)關(guān)速度快及安全工作區(qū)大等優(yōu)點(diǎn)；
3、半橋式逆變電路中的兩個(gè)IGBT開(kāi)關(guān)管在斷態(tài)時(shí)承受的峰值電壓均為輸入電壓，由于電容的隔直作用，半橋式逆變電路對(duì)由于兩個(gè)開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間不對(duì)稱而造成的變壓器原邊電壓的直流分量具有自動(dòng)平衡作用，不易發(fā)生變壓器偏磁和直流磁飽和的問(wèn)題，無(wú)須另加隔直電容，能夠簡(jiǎn)化電路；4、高頻變壓器的原邊并聯(lián)的電阻和電容組成RC吸收電路，可以吸收高頻尖峰；5、與曝光燈管串聯(lián)的電感器可以把燈管產(chǎn)生的駐波濾掉；6、因?yàn)檫x用了體積小、功能強(qiáng)、精度高的SG3525芯片、IGBT開(kāi)關(guān)管等元件，并針對(duì)這些元件優(yōu)化了電路，所以該節(jié)能電子變壓器的整體體積和重量均小于同規(guī)格的漏磁變壓器，而其節(jié)能效果提高約40%，受該變壓器驅(qū)動(dòng)的曝光燈的光波強(qiáng)度則提高約5%、壽命提高至少20% ；7、用高頻變壓器的輸出電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)負(fù)載，可以在加載的瞬間提供較高的瞬間電壓，起到和傳統(tǒng)的漏磁變壓器相近似的輸出效果，非常適用于驅(qū)動(dòng)曝光燈一類的設(shè)備。


圖1是實(shí)施例一節(jié)能電子變壓器的原理框圖；圖2是實(shí)施例一節(jié)能電子變壓器的電路圖；圖3是實(shí)施例一節(jié)能電子變壓器的機(jī)殼正面視圖；圖4是實(shí)施例一節(jié)能電子變壓器的機(jī)殼背面視圖；圖5是實(shí)施例一節(jié)能電子變壓器的操作方法流程圖。圖2中的各方框標(biāo)記定義如下1-濾波器，2-輔助電源，3-整流單元，4-濾波單元，5-逆變單元，6_升壓?jiǎn)卧?-鎮(zhèn)流濾波單元，8-檢測(cè)單元，9-PWM控制單元，10-過(guò)熱檢測(cè)單元。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受具體實(shí)施方式
的限制。實(shí)施例一—種節(jié)能電子變壓器，包括電源模塊，用于外接市電，并將市電轉(zhuǎn)換為變壓器所需的直流驅(qū)動(dòng)電信號(hào)和交流控制電信號(hào)輸出；變壓模塊，將所述電源模塊輸出的直流驅(qū)動(dòng)電信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)曝光燈所需的大功率高頻方波交流電信號(hào)；以及控制模塊，包括控制核心是SG3525芯片的脈寬調(diào)制控制單元，按照脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)原理控制所述變壓模塊進(jìn)行變壓動(dòng)作，并對(duì)所述變壓模塊進(jìn)行過(guò)流保護(hù)和過(guò)熱保護(hù)。具體地，如圖1和2所示，所述脈寬調(diào)制控制單元是PWM控制單元9，所述電源模塊包括濾波器1、輔助電源2、整流單元3和濾波單元4，其中所述濾波器1包括三個(gè)星形連接的濾波電容和三根相線A、B、C，該濾波器1外接380V交流工頻市電并進(jìn)行濾波；所述輔助電源2為一個(gè)變壓器BTl，其原邊連接在所述濾波器1的B、C兩根相線上，其副邊向所述PWM控制單元9提供控制電信號(hào)；所述整流單元3為橋式整流電路，將所述濾波器1輸出的三相交流電信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電信號(hào)；所述濾波單元4為RC濾波電路，對(duì)所述整流單元3輸出的直流電信號(hào)進(jìn)行濾波。所述濾波單元4包括串接在所述整流單元3的兩個(gè)輸出端之間的第一電容Cl和第二電容C2，Cl和C2的公共端接地；一個(gè)串聯(lián)在所述整流單元3的兩個(gè)輸出端之間的第三電容C3 ；—個(gè)與C3并聯(lián)的第一電阻Rl ；以及，串聯(lián)在所述整流單元3的兩個(gè)輸出端之間的第四電容C4和第五電容C5。該RC濾波電路可以吸收電路中的高頻尖峰，增強(qiáng)電路的穩(wěn)定性。所述變壓模塊包括逆變單元5、升壓?jiǎn)卧?和鎮(zhèn)流濾波單元7 ；其中，所述逆變單元5接收從所述濾波單元4輸出的直流驅(qū)動(dòng)電信號(hào)，并在所述PWM控制單元9的控制下將該直流驅(qū)動(dòng)電信號(hào)轉(zhuǎn)換為交流方波電壓信號(hào)；所述升壓?jiǎn)卧?是一個(gè)高頻變壓器Tl，將所述逆變單元5輸出的交流方波電壓信號(hào)進(jìn)行升壓；所述鎮(zhèn)流濾波單元7對(duì)Tl輸出的電信號(hào)進(jìn)行鎮(zhèn)流濾波處理，并將處理后的電信號(hào)輸出給曝光燈管或其他用電負(fù)載。所述逆變單元5是半橋式逆變電路，其中一個(gè)橋臂由第一開(kāi)關(guān)管Ql和第二開(kāi)關(guān)管Q2串聯(lián)組成，Ql和Q2均是功率不小于5KW的IGBT模塊，Ql的發(fā)射極與Q2的集電極串聯(lián)；另一個(gè)橋臂由第四電阻R4、第六電容C6、第五電阻R5和第七電容C7依次串聯(lián)形成，R4的另一端和Ql的集電極連接，C7的另一端和Q2的發(fā)射極連接；并且，Ql的柵極串聯(lián)有第二電阻R2，R2的另一端和Ql的發(fā)射極分別連接在所述SG3525芯片上；Q2的柵極串聯(lián)有第三電阻R3，R3的另一端和Q2的發(fā)射極分別連接在SG3525芯片上。Tl的原邊的一端既接在R5和C6的公共端上，又連接在Ql和Q2的公共端上，而Tl的原邊的另一端則連接在C4和C5的公共端。Ql和Q2中點(diǎn)的電壓等于整流單元3整流后輸出的直流電壓的一半，Q1、Q2交替導(dǎo)通就在Tl的副邊形成幅值為Tl原邊輸入電壓一半的交流方波電壓。通過(guò)SG3525芯片控制Ql和Q2各自的導(dǎo)通和關(guān)斷的時(shí)間比，即占空比，就可以方便地改變Tl的副邊輸出的平均電壓。本例中，Ql和Q2在SG3525芯片的控制下可以輸出頻率為20KHz的高頻方波交流電。如果Ql和Q2不產(chǎn)生導(dǎo)通/關(guān)斷的交互動(dòng)作，則Tl的原邊一側(cè)不會(huì)產(chǎn)生交流電壓，從而在Tl的副邊一側(cè)不會(huì)產(chǎn)生電壓輸出。Ql和Q2在斷態(tài)時(shí)承受的峰值電壓均為Tl的原邊輸入電壓，由于電容的隔直作用，半橋式逆變電路對(duì)由于Ql和Q2導(dǎo)通時(shí)間不對(duì)稱而造成的變壓器原邊電壓的直流分量具有自動(dòng)平衡作用，不易發(fā)生變壓器偏磁和直流磁飽和的問(wèn)題，無(wú)須另加隔直電容，能夠簡(jiǎn)化電路。所述鎮(zhèn)流濾波單元7包括分別對(duì)Tl的兩路輸出進(jìn)行濾波的兩個(gè)電容C8、C9和一個(gè)對(duì)Tl的輸出回路進(jìn)行鎮(zhèn)流的第一電感Ll ；C8的一端接在Tl的一個(gè)輸出端上，另一端與C9相接，C8和C9的公共端接地，C9的另一端接在Tl的另一個(gè)輸出端上。工作時(shí)，Ll與曝光燈管形成串聯(lián)電路，從而可以濾掉燈管產(chǎn)生的駐波，避免駐波引起燈管中電弧的不穩(wěn)、閃爍或熄滅，從而保護(hù)燈泡和鎮(zhèn)流電路不至于過(guò)熱。經(jīng)過(guò)鎮(zhèn)流濾波后，上述兩路輸出端之間可以得到穩(wěn)定的輸出電壓。通過(guò)選擇Tl和IGBT模塊Ql、Q2的規(guī)格，在PWM控制單元的調(diào)整下，能夠?qū)⒃撦敵鲭妷赫{(diào)整到需要的數(shù)值，例如常用于曝光燈管的^0V。如果負(fù)載設(shè)備對(duì)電壓的高低有其他要求，既可以通過(guò)調(diào)節(jié)PWM控制單元9對(duì)Ql和Q2的控制信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的調(diào)整，也可以通過(guò)選用合適規(guī)格的Tl來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的調(diào)整，還可以將這兩種手段結(jié)合使用來(lái)調(diào)整輸出電壓。所述控制模塊還包括一個(gè)檢測(cè)單元8，檢測(cè)Tl的輸出回路中的電流大小，并輸出對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)給所述PWM控制單元9 ；一個(gè)過(guò)熱檢測(cè)單元10，檢測(cè)Tl的輸入回路中的電流大小，并輸出對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)給所述PWM控制單元9 ；并且，所述PWM控制單元9在所述檢測(cè)單元8的檢測(cè)信號(hào)超過(guò)對(duì)應(yīng)于電路中電流過(guò)流的閾值時(shí)，調(diào)整Ql和Q2的動(dòng)作，以減小Tl輸入電壓中的脈沖寬度占空比，從而使Tl的平均輸出電壓降低，達(dá)到對(duì)輸出電信號(hào)過(guò)流保護(hù)的目的。該閾值的設(shè)定可以根據(jù)負(fù)載設(shè)備的運(yùn)行要求，在SG3525芯片的檢測(cè)回路中設(shè)計(jì)一個(gè)具有匹配阻值的電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)，阻值越高，該閾值越高，則過(guò)流保護(hù)動(dòng)作的起始電流值越高；所述PWM控制單元9在所述過(guò)熱檢測(cè)單元10的檢測(cè)信號(hào)超過(guò)對(duì)應(yīng)于電路中達(dá)到過(guò)熱狀態(tài)電流的閾值時(shí)，切斷SG3525芯片的PWM信號(hào)輸出，使Ql和Q2處于關(guān)斷狀態(tài)，則Tl的電壓輸出為0，達(dá)到過(guò)熱保護(hù)的目的。具體地，檢測(cè)單元8是一個(gè)串接在Tl的輸出回路中的電感L2，過(guò)熱檢測(cè)單元10是一個(gè)串接在Tl的輸入電路中的小磁環(huán)L3，L2和L3輸出的檢測(cè)信號(hào)均為感應(yīng)電流。所述PWM控制單元9上連接有全功/半功轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、點(diǎn)燈開(kāi)關(guān)、電源指示燈、故障指示燈、電壓表和電流表；其中，所述全功/半功轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制所述SG3525芯片調(diào)整Ql和 Q2占空比的輸出信號(hào)；所述點(diǎn)燈開(kāi)關(guān)控制所述SG3525芯片打開(kāi)/關(guān)斷Ql和Q2，從而控制 Tl輸出/切斷驅(qū)動(dòng)電壓；所述電源指示燈在所述PWM控制單元(9)處于通電狀態(tài)時(shí)點(diǎn)亮； 所述故障指示燈在所述PWM控制單元(9)處于故障狀態(tài)時(shí)點(diǎn)亮；所述電壓表指示工作狀態(tài)下節(jié)能電子變壓器的輸出電壓值；所述電流表指示工作狀態(tài)下節(jié)能電子變壓器的輸出電流值。上述節(jié)能電子變壓器的外殼如圖3和4所示，在外殼正面設(shè)置了 “電源”指示燈、 “報(bào)警”指示燈(即所述故障指示燈)、電流表“A”和電壓表“V”、“電流”調(diào)節(jié)旋鈕、“遙控” 開(kāi)關(guān)、“遙控/本機(jī)”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、“全功/半功”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和“點(diǎn)燈/關(guān)燈”開(kāi)關(guān)，在外殼背面設(shè)置了三相的“輸入”接線端子和兩相的“輸出”接線端子。一種操作上述節(jié)能電子變壓器的手動(dòng)操作方法，如圖5所示，包括如下步驟1)打開(kāi)變壓器的電源開(kāi)關(guān)，即合閘電源開(kāi)關(guān)后打開(kāi)本機(jī)開(kāi)關(guān)；2)調(diào)整變壓器的輸出功率為額定值的一半，即將全功/半功切換開(kāi)關(guān)切到半功位置；3)打開(kāi)曝光燈的開(kāi)關(guān)，即按下點(diǎn)燈開(kāi)關(guān)；4)待變壓器的輸出電流上升至額定電流后，將變壓器的輸出功率調(diào)整到額定值的滿額，即當(dāng)電流表上升至到額定電流后將全功/半功切換開(kāi)關(guān)切到全功位置。上述步驟3中，按下點(diǎn)燈開(kāi)關(guān)后，由于曝光燈的驅(qū)動(dòng)電壓來(lái)自Tl，其啟動(dòng)瞬間的電壓很高，隨后則變得穩(wěn)定，可以適應(yīng)曝光燈設(shè)備的負(fù)載特性。以上公開(kāi)的僅為本發(fā)明的較優(yōu)具體實(shí)施例，但是，本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種節(jié)能電子變壓器，其特征在于，包括電源模塊，外接市電，并將市電轉(zhuǎn)換為變壓器所需的直流驅(qū)動(dòng)電信號(hào)和交流控制電信號(hào)輸出；變壓模塊，將所述電源模塊輸出的直流驅(qū)動(dòng)電信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)曝光燈所需的大功率高頻方波交流電信號(hào)；以及控制模塊，包括脈寬調(diào)制控制單元(9)，控制所述變壓模塊進(jìn)行變壓動(dòng)作，并對(duì)所述變壓模塊進(jìn)行過(guò)流保護(hù)和過(guò)熱保護(hù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能電子變壓器，其特征在于所述電源模塊包括濾波器 (1)、輔助電源(2)、整流單元(3)和濾波單元(4)，其中所述濾波器(1)包括三個(gè)星形連接的濾波電容，該濾波器(1)外接380V交流工頻市電并進(jìn)行濾波；所述輔助電源(2)為一個(gè)變壓器(BTl)，其原邊連接在所述濾波器(1)的兩根相線上， 其副邊向所述控制模塊提供控制電信號(hào)；所述整流單元C3)為橋式整流電路，將所述濾波器(1)輸出的三相交流電信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電信號(hào)；所述濾波單元(4)為RC濾波電路，對(duì)所述整流單元C3)輸出的直流電信號(hào)進(jìn)行濾波。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的節(jié)能電子變壓器，其特征在于所述濾波單元(4)包括 串接在所述整流單元C3)的兩個(gè)輸出端之間的第一電容(Cl)和第二電容(C2)，該兩個(gè)電容(C1、C2)的公共端接地；一個(gè)串聯(lián)在所述整流單元(3)的兩個(gè)輸出端之間的第三電容(C3)；一個(gè)與上述第三電容(C 3)并聯(lián)的第一電阻(Rl)；以及，串聯(lián)在所述整流單元(3)的兩個(gè)輸出端之間的第四電容(C4)和第五電容(C5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能電子變壓器，其特征在于所述變壓模塊包括逆變單元 (5)、升壓?jiǎn)卧?6)和鎮(zhèn)流濾波單元(7)；其中，所述逆變單元( 接收所述電源模塊輸出的直流驅(qū)動(dòng)電信號(hào)，并在所述脈寬調(diào)制控制單元(9)的控制下將該直流驅(qū)動(dòng)電信號(hào)轉(zhuǎn)換為交流方波電壓信號(hào)；所述升壓?jiǎn)卧?6)是一個(gè)高頻變壓器(Tl)，將所述逆變單元( 輸出的交流方波電壓信號(hào)進(jìn)行升壓；所述鎮(zhèn)流濾波單元(7)對(duì)所述升壓?jiǎn)卧?6)輸出的電信號(hào)進(jìn)行鎮(zhèn)流濾波處理，并將處理后的電信號(hào)輸出給用電負(fù)載。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)能電子變壓器，其特征在于所述逆變單元( 是半橋式逆變電路，其中一個(gè)橋臂由第一開(kāi)關(guān)管Oil)和第二開(kāi)關(guān)管0^2)串聯(lián)組成，所述第一開(kāi)關(guān) (Ql)和第二開(kāi)關(guān)0^2)均是功率不小于5KW的絕緣柵雙極型晶體管模塊，所述第一開(kāi)關(guān)管 (Ql)的發(fā)射極與所述第二開(kāi)關(guān)管0^2)的集電極串聯(lián)；另一個(gè)橋臂由第四電阻(R4)、第六電容(C6)、第五電阻(R5)和第七電容(C7)依次串聯(lián)形成，第四電阻(R4)的另一端和所述第一開(kāi)關(guān)管Oil)的集電極連接，第七電容(C7)的另一端和所述第二開(kāi)關(guān)管0^2)的發(fā)射極連接；并且，所述第一開(kāi)關(guān)Oil)的柵極串聯(lián)有第二電阻(R2)，該第二電阻(R2)的另一端和所述第一開(kāi)關(guān)Oil)的發(fā)射極分別連接在所述脈寬調(diào)制控制單元(9)上；所述第二開(kāi)關(guān)0^2)的柵極串聯(lián)有第三電阻(R3)，該第三電阻(R3)的另一端和所述第二開(kāi)關(guān)的發(fā)射極分別連接在所述脈寬調(diào)制控制單元(9)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的節(jié)能電子變壓器，其特征在于所述高頻變壓器(Tl)的原邊的一端既連接第五電阻(R5)和第六電容(C6)的公共端，又連接第一開(kāi)關(guān)管Oil)和第二開(kāi)關(guān)管0^2)的公共端，而所述高頻變壓器(Tl)的原邊的另一端則連接在第四電容(C4)和第五電容(C5)的公共端。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的節(jié)能電子變壓器，其特征在于所述鎮(zhèn)流濾波單元(7)包括分別對(duì)所述升壓?jiǎn)卧?6)的兩路輸出進(jìn)行濾波的兩個(gè)電容(C8、C9)和一個(gè)對(duì)所述升壓?jiǎn)卧?6)的輸出回路進(jìn)行鎮(zhèn)流的第一電感(Li)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能電子變壓器，其特征在于所述控制模塊還包括一個(gè)檢測(cè)單元(8)，檢測(cè)所述變壓模塊的輸出回路中的電流大小，并輸出對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)給所述脈寬調(diào)制控制單元(9)；一個(gè)過(guò)熱檢測(cè)單元(10)，檢測(cè)所述變壓模塊的輸入回路中的電流大小，并輸出對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)給所述脈寬調(diào)制控制單元(9)；并且，所述脈寬調(diào)制控制單元(9)在所述檢測(cè)單元(8)的檢測(cè)信號(hào)超過(guò)一定閾值時(shí)，調(diào)整所述變壓模塊減小脈沖寬度占空比；所述脈寬調(diào)制控制單元(9)在所述過(guò)熱檢測(cè)單元(10)的檢測(cè)信號(hào)超過(guò)一定閾值時(shí)，切斷所述變壓模塊的電壓輸出。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述節(jié)能電子變壓器，其特征在于所述脈寬調(diào)制控制單元(9)的控制核心是SG3525芯片，該脈寬調(diào)制控制單元(9)上連接有全功/半功轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、點(diǎn)燈開(kāi)關(guān)、電源指示燈、故障指示燈、電壓表和電流表；其中，所述全功/半功轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制所述SG3525芯片對(duì)所述變壓模塊占空比的輸出信號(hào)；所述點(diǎn)燈開(kāi)關(guān)控制所述SG3525芯片打開(kāi)/關(guān)斷所述變壓模塊輸出驅(qū)動(dòng)電壓的輸出信號(hào)；所述電源指示燈在所述脈寬調(diào)制控制單元(9)處于通電狀態(tài)時(shí)點(diǎn)亮；所述故障指示燈在所述脈寬調(diào)制控制單元(9)處于故障狀態(tài)時(shí)點(diǎn)亮；所述電壓表指示工作狀態(tài)的輸出電壓值；所述電流表指示工作狀態(tài)的輸出電流值。
10.一種操作如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的節(jié)能電子變壓器的操作方法，其特征在于，包括如下步驟1)打開(kāi)變壓器的電源開(kāi)關(guān)；2)調(diào)整變壓器的輸出功率為額定值的一半；3)打開(kāi)曝光燈的開(kāi)關(guān)；4)待變壓器的輸出電流上升至額定電流后，將變壓器的輸出功率調(diào)整到額定值的滿額。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種節(jié)能電子變壓器及其操作方法。該節(jié)能電子變壓器包括電源模塊，外接市電，并將市電轉(zhuǎn)換為變壓器所需的直流驅(qū)動(dòng)電信號(hào)和交流控制電信號(hào)輸出；變壓模塊，將所述電源模塊輸出的直流驅(qū)動(dòng)電信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)曝光燈所需的大功率高頻方波交流電信號(hào)；以及控制模塊，包括脈寬調(diào)制控制單元，控制所述變壓模塊進(jìn)行變壓動(dòng)作，并對(duì)所述變壓模塊進(jìn)行過(guò)流保護(hù)和過(guò)熱保護(hù)。與漏磁變壓器相比，該節(jié)能電子變壓器可以精確地控制占空比，調(diào)節(jié)輸出的電壓，提高穩(wěn)壓精度，大幅度降低驅(qū)動(dòng)曝光燈所需的能耗。
文檔編號(hào)H02M5/458GK102386784SQ201110202530
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月18日
發(fā)明者李肇康, 銀超 申請(qǐng)人:李肇康, 銀超