專利名稱：大功率紫外燈管數(shù)字智能電子鎮(zhèn)流器的制作方法
大功率紫外燈管數(shù)字智能電子鎮(zhèn)流器技術(shù)領(lǐng)域本實用新型涉及一種電子鎮(zhèn)流器，具體地說，涉及一種紫外線燈管的大功率電子鎮(zhèn)流器。
技術(shù)背景240W以上電子鎮(zhèn)流器主要應(yīng)用在環(huán)保中的紫外線殺菌領(lǐng)域，與240W以上紫外線燈配套使 用，240W以上紫外線燈管主要有美國light sources公司、美國first light公司、德國 heraeus公司生產(chǎn)?，F(xiàn)有的鎮(zhèn)流器技術(shù)，采用功率因數(shù)校正電路、半橋驅(qū)動控制電路、鎮(zhèn)流 電路和保護電路，采取的模擬電子技術(shù),針對240W以上電子鎮(zhèn)流器，國內(nèi)外均有現(xiàn)成產(chǎn)品，但 是這些產(chǎn)品難以滿足配240W以上紫外線燈管電子鎮(zhèn)流器所具有更高的技術(shù)要求，特別是對電 磁干擾和射頻干擾的抑制、工作穩(wěn)定性、可靠性的控制、軟啟動、可尋址、可調(diào)光、智能保 護和網(wǎng)絡(luò)功能等方面。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是設(shè)計一種工作穩(wěn)定可靠的大功率紫外燈管數(shù)字智能電子鎮(zhèn)流器。本發(fā)明所設(shè)計的大功率紫外燈管數(shù)字智能電子鎮(zhèn)流器，包括整流電路、有源功率因數(shù)校 正電路、半橋逆變驅(qū)動控制電路和鎮(zhèn)流電路，整流電路向有源功率因數(shù)校正電路提供電電壓， 有源功率因數(shù)校正電路將經(jīng)過功率因數(shù)校正的電流輸入半橋逆變驅(qū)動控制電路，產(chǎn)生方波控 制脈沖，輸入鎮(zhèn)流電路，通過LC振蕩，產(chǎn)生點亮紫外線燈管的高電壓，其特征在于所述的整 流電路之前設(shè)有一個抗干擾濾波電路，輸入電源經(jīng)抗干擾濾波電路與整流電路連接，所述的 有源功率因數(shù)校正電路采用以IC芯片ST6561作為控制器的有源PFC升壓變換器，所述的半 橋逆變驅(qū)動控制電路采用IC芯片IR2106作為方波脈沖輸出控制器，還具有一個對鎮(zhèn)流器異 常工作狀態(tài)的保護電路和一個微處理器控制電路，所述的保護電路與半橋逆變驅(qū)動控制電路 和鎮(zhèn)流電路相連接，所述的微處理器控制電路分別通過+400V取樣電路和燈管電流取樣電路 與有源功率因數(shù)校正電路和鎮(zhèn)流電路連接，向半橋逆變驅(qū)動控制電路輸入數(shù)字PWM控制信 號，并具有連接到上位機的485通信接口；由一個從抗干擾濾波電路接出的第二整流電路向 所述的有源功率因數(shù)校正電路、半橋逆變驅(qū)動控制電路、保護電路和微處理器控制電路提供 直流工作電壓VCC。本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果1、 本產(chǎn)品與傳統(tǒng)的配240W以上紫外線燈管的電子鎮(zhèn)流器技術(shù)不同之處是采用了微處理 器和數(shù)字PWM技術(shù)，使本產(chǎn)品數(shù)字化、智能化，具有高可靠性、高穩(wěn)定性特點，具有抗電 磁干擾和射頻干擾(EM1-RFI)、 485通信總線、可尋址、可調(diào)光、可軟啟動、高功率因素、 過壓過流保護、故障報警、網(wǎng)絡(luò)化等功能；可用于配不同廠家、多種240W以上紫外線燈管;2、 本產(chǎn)品有二種工作模式，單機工作模式和聯(lián)機工作模式，單機工作模式功能包括軟啟動(5秒后，全功率運行)、+40(^電壓檢測、燈管電流檢測、過流過壓保護、故障報警等；聯(lián)機工作模式功能包括485通信接口 (可與上位計算機和PLC聯(lián)機)、設(shè)置單機地址、設(shè)置軟啟動工作頻率、設(shè)置軟啟動時間、設(shè)置全功率運行工作頻率、設(shè)置燈管電流正常工作范圍、設(shè)置調(diào)光工作范圍、+400V電壓檢測、燈管電流檢測、過流過壓保護、網(wǎng)絡(luò)化、故障報警等；3、 通過三級抗干擾濾波電路，可有效限制輸入電流市電的諧波失真，并抑制射頻干擾(RFI)，避免電子鎮(zhèn)流器功率變換電路產(chǎn)生的射頻干擾再串入到市電供電電網(wǎng)中；同時抑制輸入交流浪涌電流，避免電子鎮(zhèn)流器受到交流市電供電浪涌電壓的影響；4、 其有源功率因數(shù)校正電路以高性能的APFC芯片IC ST6561作為控制器的有源PFC升壓變換器，其功率因數(shù)達(dá)到0.98以上，能良好的降低對電網(wǎng)的諧波污染和提高電網(wǎng)利用效 率；5、 微處理器控制電路產(chǎn)生數(shù)字PWM信號，輸入半橋逆變驅(qū)動控制電路，經(jīng)半橋逆變驅(qū) 動控制電路轉(zhuǎn)換驅(qū)動電平，所形成的方波控制脈沖，輸入鎮(zhèn)流電路，通過LC振蕩，產(chǎn)生點 亮紫外線燈管的高電壓；6、 設(shè)計了強電(300V)和弱電(12V) 二組供電方式，即一組為主回路供電，另一組為 對保護電路、IC L6561、 IC IR2106、微處理器AT90PWM2的供電，這種方式，提高了電源 質(zhì)量，增加了電子鎮(zhèn)流器的穩(wěn)定性、更可靠性。


圖1是本發(fā)明的配320W以上紫外線燈管的數(shù)字化智能型電子鎮(zhèn)流器電路框圖； 圖2是本發(fā)明的配320W以上紫外線燈管的數(shù)字化智能型電子鎮(zhèn)流器主實施電路圖； 圖3是本發(fā)明的配320W以上紫外線燈管的數(shù)字化智能型電子鎮(zhèn)流器的微處理器控制電 路實施電路圖；圖4是本發(fā)明的配320W以上紫外線燈管的數(shù)字化智能型電子鎮(zhèn)流器的+400V取樣電路 實施電路圖；圖5是本發(fā)明的配320W以上紫外線燈管的數(shù)字化智能型電子鎮(zhèn)流器的燈管電流取樣具 體實施電路圖；圖6是本發(fā)明的微處理器控制電路主程序框圖；圖7是圖6的比較器0中斷服務(wù)程序框圖；圖8是圖6的比較器2中斷服務(wù)程序框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)作進一步的詳細(xì)說明如圖1所示，本配320W紫外線燈管的智能型電子鎮(zhèn)流器由抗干擾濾波電路1、整流電路2、第二整流電路3、有源功率因數(shù)校正電路4、半橋逆變驅(qū)動控制電路5、鎮(zhèn)流電路6、 保護電路7、燈管電流取樣電路8、 +40(^取樣電路9和微處理器控制電路10構(gòu)成。以下分 別說明各分電路的具體電路構(gòu)成(如圖2、 3、 4、 5所示)一、 抗干擾濾波電路1交流22V輸入電源經(jīng)熔斷器FUSE、壓敏電阻RT1、壓敏電容CT1組成的過流過壓保護電 路輸入抗干擾濾波電路l，該抗干擾濾波電路由Lll、 L12、 L13、 L14、 L15、 L16及CA3、 CA4、 CA5、 CA6組成三級主回路的抗干擾濾波器，由L17、 L18、 CA1、 CA2組成有源功率因數(shù)校正 電路、半橋逆變驅(qū)動控制電路、保護電路和微處理器控制電路的直流供電回路抗干擾濾波器。二、 整流電路2整流電路2為BRIGE1橋式整流電路，其電源輸入端為抗干擾濾波電路1中的L15和L16 兩端(之間連接電容CA7)，其輸出端并接的電容C35，用作高頻噪聲濾波，該整流器向包括 有源功率因數(shù)校正電路4、半橋逆變驅(qū)動控制電路5、鎮(zhèn)流電路6的主回路提供約300V的整 流脈沖工作電壓。三、 第二整流電路3第二整流電路3為BRIGE2橋式整流電路，其電源輸入由連接在抗干擾濾波電路1中的濾 波電容CA2兩端的變壓器T1提供，其輸出端并接的電容C33，也是用作高頻噪聲濾波，該 輸出端輸出12V直流電壓VCC作為保護電路7和芯片IC L6561、 IC L6569以及微處理器控制 電路的工作電壓。四、 有源功率因數(shù)校正電路4主要包括作為控制器的芯片ICST6561、由R1和R2構(gòu)成的電阻串聯(lián)分壓器、升壓電感繞 組T2、場效應(yīng)開關(guān)管VT1和升壓二極管D1，由整流電路2輸入的全波整流脈動電壓,通過R1 和R2構(gòu)成的電阻串聯(lián)分壓器采樣，輸入ICST6561的3腳，輸入的全波整流脈動電壓經(jīng)升壓 電感繞組T2與升壓二極管Dl的正極連接，升壓電感繞組T2的副繞組通過電阻R3連接到IC ST6561的5腳，IC ST6561的7腳通過電阻R4連接到場效應(yīng)開關(guān)管VT1的柵極，場效應(yīng)開關(guān) 管VT1的漏極連接到升壓二極管Dl的正極，場效應(yīng)開關(guān)管VT1的源極分兩路， 一路經(jīng)電阻 R31接地端， 一路經(jīng)R5和旁路電容C10連接到IC ST6561的4腳，在升壓二極管Dl的負(fù)極與 接地端產(chǎn)生的有源PFC升壓變換器的直流輸出電壓經(jīng)由電阻R6和R7組成的電阻分壓器采樣， 輸入IC ST6561的1腳。此外，IC ST6561的3腳和4腳分別連接有旁路電容C9、 CIO， 1腳 和2腳之間接有電容C11， 8腳通過電阻R8連接到VCC，該腳還連接有接地旁路電容C12，在 升壓二極管D1的負(fù)極與接地端之間連接有電容CBX3。五、 半橋逆變驅(qū)動控制電路5主要包括作為控制器的芯片IC IR2106、場效應(yīng)開關(guān)管VT2和VT3、自舉二極管D2和自 舉電容C24， IR2106的7腳通過電阻R10連接到場效應(yīng)開關(guān)管VT2的柵極，IR2106的5腳通過電阻R12連接到場效應(yīng)開關(guān)管VT3的柵極，場效應(yīng)開關(guān)管VT2的源極與場效應(yīng)開關(guān)管VT3 的漏極連接，并通過電阻Rl 1連接到IR2106的6腳，同時該腳通過自舉電容C24連接到IR2106 的8腳，再經(jīng)自舉二極管D2連接到IR2106的1腳和VCC (通過保護電路中的三極管Ql)， 從而在VT2輸出占空比為50%的方波脈沖。此外在場效應(yīng)開關(guān)管VT2的源極和漏極之間并接 有保護二極管D3和電容C25，場效應(yīng)開關(guān)管VT3的源極和漏極之間并接有保護二極管D4和 電容C17。六、 鎮(zhèn)流電路6鎮(zhèn)流電路6為由振蕩線圈L和電容C18、 C19、 C20、 C21組成的LC振蕩電路，提供點 亮紫外線燈管的高電壓。七、 保護電路7所述的保護電路7包括第一取樣電路和第二取樣電路，第一取樣電路從鎮(zhèn)流電路中的紫 外線燈的燈絲電極上取樣，獲得B點基準(zhǔn)電壓，該基準(zhǔn)B點通過二極管D13連接到三極管Q2 的基極，Q2的發(fā)射極接地，集電極通過穩(wěn)壓二極管D9、 二極管D10、再經(jīng)由電阻R14與R17 構(gòu)成的分壓器連接到可控硅SCR的控制極，可控硅SCR的陽極通過二極管D6連接到三極管 Ql的基極，Ql的集電極連接VCC，發(fā)射極連接到半橋逆變驅(qū)動控制電路中的IC L6569的 l腳，并通過電容C13接地；第二取樣電路從鎮(zhèn)流電路中的輸出電感L的副繞組T3上取樣， 獲得A點基準(zhǔn)電壓，所述基準(zhǔn)A點通過二極管D7、穩(wěn)壓二極管D8，再經(jīng)電阻R14與R17分 壓后連接到可控硅SCR的控制極，基準(zhǔn)A點與接地端之間還連接繼電器J的控制線圈以及由 電阻R16和綠燈發(fā)光二極管GREED串聯(lián)構(gòu)成的鎮(zhèn)流器工作指示電路，電阻15和紅燈發(fā)光二 極管RED與繼電器J的常閉觸點串接后連接在VCC與接地端之間構(gòu)成鎮(zhèn)流器非正常工作指 示電路。在本保護電路中，基準(zhǔn)B點通過電容C23、電阻R21、 R22連接到鎮(zhèn)流電路中的紫 外線燈的燈絲電極端，二極管D12的正極接在B點，負(fù)極接在三極管Q2的基極，二極管D12 的正極與接地端之間并聯(lián)有電容C24和保護二極管D14， 二極管D12的負(fù)極與接地端之間并 聯(lián)有電阻R20和電容C25， VCG通過電阻19 (在電阻R19兩端并聯(lián)有二極管D11)和電容C26 連接到三極管Q2的基極，通過電阻R18連接到三極管Q2的集電極，通過R13連接到三極管 Q1的基極，Q1的基極還通過并聯(lián)的電容C6和二極管D5接地，上述的基準(zhǔn)A點是通過二極 管D12、電阻RX和電感LX連接到鎮(zhèn)流電路中的輸出電感L的副繞組T3上，本電路中的電 容G6、 C38和C29均為濾波旁路電容。本保護電路的工作過程如下當(dāng)接上燈管后，燈管正常啟動，圖2中A點電壓正常值為14V，工作顯示燈綠燈GREED 亮，繼電器J帶電，其中一對常閉接點斷開，與這對常閉觸點相聯(lián)的紅燈RED不亮。Q2處導(dǎo) 通狀態(tài)。當(dāng)接上燈管后，鎮(zhèn)流器或負(fù)載異常，保護電路開始工作1) 未接燈管負(fù)載回路開路，B點直流電位電原來0.7V降為接近0V， Q2截止，這時K點為9V，將穩(wěn) 壓二極管D9擊穿，可控硅SCR導(dǎo)通，Ql截止，(正常工作狀態(tài)Q1為導(dǎo)通)，切斷IC IR2106 的工作電源，IC IR2106停止工作，A點電壓下降至2V以下，繼電器燈失電，繼電器J與紅 燈RED連接的常閉接點聯(lián)通，紅燈RED亮。與綠燈GREED連接的常開接點斷開，綠燈GREED 滅。2) 燈管性能變壞，內(nèi)阻變小(功率變大)當(dāng)燈管性能變壞，內(nèi)阻變小，導(dǎo)致輸出功率加大，當(dāng)功率加大到使A點電壓高于24V時， D8擊穿，可控硅SCR導(dǎo)通，Ql截止，(鎮(zhèn)流器正常工作時，Q1導(dǎo)通給IC IR2106供電)，切 斷IC IR2106的工作電源，使IC IR2106停止工作，A點電壓下降至2 V以下，繼電器燈失 電，與紅燈RED聯(lián)接的常閉接點聯(lián)通，紅點RED亮，與綠燈GREED聯(lián)接的常開接點斷開，綠 燈GREED滅。3) 燈管性能變壞，內(nèi)阻變大(功率變小)當(dāng)燈管性能變壞，內(nèi)阻變大，導(dǎo)致輸出功率變小，當(dāng)功率變小到使B點接近OV時，Q2 截止，這時K點為9V，將穩(wěn)壓二極管D9擊穿，以下情況與l)相同。4) 啟動電容短路，引起負(fù)載短路當(dāng)電容短路，引起負(fù)載短路，功率變大，A點電壓上升，上升高至24V時，D8擊穿，短 路，以下情況與2)相同。八、 燈管電流取樣電路8該電路如圖4所示，圖4中G+、 W分別連接到的圖2鎮(zhèn)流器電路中的G、 H，取得G、 H 之間的燈管電流信號，該信號經(jīng)CT產(chǎn)生交變信號經(jīng)電阻RD3、電容CD3和整流電路CBridge選 頻、整流，再經(jīng)電阻RD1、 RD2分壓，三極管QD1的電流調(diào)節(jié)，CD1、 CD2濾波，輸出直流電 平接到圖3中的J1-5 (接口 Jl的第5腳)，輸入微處理器控制電路10處理；九、 +40(^取樣電路9該電路如圖5所示，圖2中的C點與圖5中的9的O點(+400V)檢測相連，經(jīng)RD4、 DC1、 DC2和DC3 (5. 1V的穩(wěn)壓管)，CD4產(chǎn)生取樣電壓由微處理器檢測，輸出端與圖3中的J1-6 (接口 Jl的第6腳)相連；十、微處理器控制電路io本電路采用存儲有軟件控制程序的AT90PWM2微處理器，其電路構(gòu)成如圖3所示，由電路接口 Ml、半橋驅(qū)動輸出電路M2、微處理器的工作電源電路M3、復(fù)位電路M4、晶振電路M5、單機工作模式選擇電路M6、連機工作模式選擇電路M7、 485通訊接口電路M8、 A/D轉(zhuǎn)換比較參考點M9、模擬電路工作電源濾波電路MIO、比較器參考值電路Mll、 +400￥檢測電路M12、燈管電流檢測電路M13、微處理器AT90PWM2電路連接圖M14構(gòu)成； 以下分別說明上述各分電路的具體電路構(gòu)成 1、電路接口 Ml Jl-1 接地；Jl-2 (+12V)連接到圖2中的第二整流電路3的VCC輸出，即與圖2的半橋逆變驅(qū)動 控制電路5中的IR2106的1腳相連；Jl-3 PCS21與圖2的半橋逆變驅(qū)動控制電路5中的IR2106的2腳相連；Jl-4 PCS20與圖2的半橋逆變驅(qū)動控制電路中的IR2106的3腳相連；微處理器數(shù)字PWM產(chǎn)生軟啟動工作頻率和波形、全功率運行工作頻率和波形，及調(diào)光工 作頻率和波形；由PCS20、 PCS21輸入控制IR2106路的2、 3腳；Jl-5 DETECT-A經(jīng)Ml中的Jl-5和圖4的燈管電流取樣電路8的輸出端相連；Jl-6 DETECT-B與圖5中+400V取樣電路9的輸出端相連；Jl-7 485-A與上位機相連；Jl-8 485-B與上位機相連；2、 半橋驅(qū)動輸出電路M2由電阻RM14、 RM6構(gòu)成LOUT，由電阻RM15、 RM5構(gòu)成HOUT，分別輸出至圖2中 IR2106中的2、 3腳；3、 微處理器的工作電源電路M3由圖2中的第二整流電路3的VCC輸出經(jīng)二極管DM4、電容CM5、 CM7、 CM8、 CM9、 CM10和電阻RM13組成的濾波電路及7805穩(wěn)壓器Ul產(chǎn)生5V工作電源，供微處理器工作；4、 復(fù)位電路M4由電阻RM4、 二極管DM1和電容CMll構(gòu)成，與微處理器M14中的RESET相聯(lián)；5、 晶振電路M5由電容CM13、 CM14及晶振X1構(gòu)成，與微處理器M14中的10、 11腳相連，產(chǎn)生微處 理器8M工作頻率；6、 單機工作模式選擇電路M6采用接插件J3，其1腳接VCC(+5V工作電源)，2腳與M14中的AT卯PWM2-23ACTIVE 連接，3腳接地；當(dāng)接插件J3的1、 2腳連接時，單機工作模式使能， 當(dāng)接插件J3的2、 3腳連接時，單機工作模式取消；7、 連機工作模式選擇電路M7采用接插件J4，其1腳接VCC (+5V工作電源)，2腳與M14中的AT90PWM2-22LEVEL連接，3腳接地；當(dāng)接插件J4的1、 2腳連接時，連機工作模式使能，當(dāng)接插件J4的2、 3腳連接時，連機工作模式取消；8、 485通訊接口電路M8采用IC芯片ST485, ST485的RO與AT90PWM2-12RXD相連，ST485的RE與 AT90PWM2-21 RE相連，ST485的DE與AT90PWM2-20 DE相連，ST485的DC與 AT90PWM2-5TXD相連，ST485的VCC為+5V工作電源，ST485的485-B與Jl-8相連， ST485的485-A與Jl-7相連，485-A與485-B之間連接有電阻RM12*， ST485的END為接地端；9、 A/D轉(zhuǎn)換比較參考點M9由電容CM1、 CM2和電阻RM1、 RM7^勾成， 一端與M14的AT90PWM2-19AREF相連， 另一端與VCC (+5V電源相連)；10、 模擬電路工作電源濾波電路MIO由電容CM4、 CM12構(gòu)成， 一端與VCC (+5V電源相連)相連，另一端與GND相連；11、 比較器參考值電路Mll由電阻RM2、RM3及電容CM3構(gòu)成，電阻RM2的一端接M14中的AT90PWM2-14CMPM 相連，另一端接VCC (+5V工作電源)；12、 +400￥檢測電路1^12由電阻RM16、 RM17、 RM9*、 RM10*、電容CM5+及二極管DM3構(gòu)成，電阻R16—端 接M14的AT90PWM2-15COMP0，電阻RM17 —端接AT90PWM2-13COMP2， DETECT-A端 接Ml中的Jl-5，由此引至+400V取樣電路9;13、 燈管電流檢測電路M13由電阻RM8*、 RM18、 RM11及二極管DM2構(gòu)成，RM18 —端與M14中的 AT90PWM2-16ADC5連接，另一端DECECT-B端接Ml中的Jl-6，由此引至燈管電流取樣電 路8;14、 微處理器AT90PWM2電路連接圖M14AT90PWM2連接點l腳2腳RESETM4 RESET3腳空4腳空5腳TXDM8 TXD6腳VCCM3 VCC7腳GND8腳LOUTM2 LOUT9腳HOUTM2腳T10腳 XI M5 XI11腳 X2 M5 X2M8 RXD12腳 RXDM12C0MP213腳 C0MP214腳 CMPM M11CMPM 15腳 C0MP0 M12C0MP0 16腳 ADC5 Ml 3 ADC517腳 VCC M10 VCC18腳 GND M10地19腳 AREF M9 AREF20腳 DE M8 DE21腳 AREF M8 AREFM7 LEVEL22腳 LEVEL23腳 ACTIVE M6ACTIVE 24腳空十一、軟件系統(tǒng)控制方法電子鎮(zhèn)流器上電后，微處理器AT90PWM2開始工作，對系統(tǒng)初始化后，由微處理器 AT90PWM2產(chǎn)生軟啟動功率(60KHz)，鎮(zhèn)流器在這個頻率運行，這時，對紫外線燈管燈絲 開始預(yù)熱，5秒后工作頻率由60KHz降至為全功率運行的工作頻率40KHz，這時檢査燈管電 流其值是否低于下限，若低于下限，則認(rèn)為啟動失敗，重啟；微處理器AT90PWM2在由60KHz 工作反復(fù)上述3次，若燈管電流再低于下限，則鎮(zhèn)流器啟動失敗，鎮(zhèn)流器處保護狀態(tài)，即由 微處理器切斷PSC， PWM停止工作，啟動保護功能，鎮(zhèn)流器紅燈亮。若檢測到燈管電流在 正常范圍內(nèi)，則電子鎮(zhèn)流器啟動正常，并在全功率運行之中，綠燈亮。初始化狀態(tài)使能事件捕獲觸發(fā)，觸發(fā)源為COMP2 (比較器2)的輸出(上升沿或高電 平觸發(fā))，觸發(fā)模式為MODE6;工作模式正常工作情況下，PSC2根據(jù)OCR2SA 、 OCR2SB 、 OCR2RA、 OCR2RB四 個寄存器的值計算并輸出控制信號；當(dāng)觸發(fā)信號產(chǎn)生時，即比較器2輸出高電平時，PSC2按 模式6方式關(guān)閉PSC輸出。本軟件包括有4個中斷服務(wù)程序1、通訊接收服務(wù)程序接收上位機送來的設(shè)置單機地址、設(shè)置軟啟動工作頻率、設(shè)置軟啟動時間、設(shè)置全功率運 行工作頻率、設(shè)置燈管電流正常工作范圍、設(shè)置調(diào)光工作范圍等 信息。2、 通訊發(fā)送服務(wù)程序發(fā)送本機地址、軟啟動工作頻率、軟啟動時間、全功率運行工作頻率、燈管電流、+400V 工作狀態(tài)、調(diào)光工作狀態(tài)及鎮(zhèn)流器工作狀態(tài)。3、 比較器0中斷服務(wù)程序初始化狀態(tài)ACMP2引腳上升沿產(chǎn)生中斷，ACMPM引腳作反相輸入，上升沿或高電平 觸發(fā)中斷；工作模式ACMPM引腳上兩電阻分壓決定反相電平，當(dāng)ACMP2引腳上的電平高于 ACMPM引腳上的電平時，COMP2輸出高電平關(guān)閉PSC2的輸出，并觸發(fā)COMP2中斷，中 斷服務(wù)程序中重置相關(guān)寄存器并跳出運行循環(huán)直至觸發(fā)信號解除，觸發(fā)信號解除后按相關(guān)設(shè) 置重新運t于；4、 比較器2中斷服務(wù)程序初始化狀態(tài)ACMP2引腳上升沿產(chǎn)生中斷，ACMPM引腳作反相輸入，上升沿或高電平 觸發(fā)中斷；工作模式ACMPM引腳上兩電阻分壓決定反相電平，當(dāng)ACMP2引腳上的電平高于 ACMPM引腳上的電平時，COMP2輸出高電平關(guān)閉PSC2的輸出，并觸發(fā)COMP2中斷，中 斷服務(wù)程序中重置相關(guān)寄存器并跳出運行循環(huán)直至觸發(fā)信號解除，觸發(fā)信號解除后按相關(guān)設(shè) 置重新運行。
權(quán)利要求
1.一種大功率紫外燈管數(shù)字智能電子鎮(zhèn)流器，包括整流電路、有源功率因數(shù)校正電路、半橋逆變驅(qū)動控制電路和鎮(zhèn)流電路，整流電路向有源功率因數(shù)校正電路提供電電壓，有源功率因數(shù)校正電路將經(jīng)過功率因數(shù)校正的電流輸入半橋逆變驅(qū)動控制電路，產(chǎn)生方波控制脈沖，輸入鎮(zhèn)流電路，通過LC振蕩，產(chǎn)生點亮紫外線燈管的高電壓，其特征在于所述的整流電路之前設(shè)有一個抗干擾濾波電路，輸入電源經(jīng)抗干擾濾波電路與整流電路連接，所述的有源功率因數(shù)校正電路采用以IC芯片ST6561作為控制器的有源PFC升壓變換器，所述的半橋逆變驅(qū)動控制電路采用IC芯片IR2106作為方波脈沖輸出控制器，還具有一個對鎮(zhèn)流器異常工作狀態(tài)的保護電路和一個微處理器控制電路，所述的保護電路與半橋逆變驅(qū)動控制電路和鎮(zhèn)流電路相連接，所述的微處理器控制電路分別通過+400V取樣電路和燈管電流取樣電路與有源功率因數(shù)校正電路和鎮(zhèn)流電路連接，向半橋逆變驅(qū)動控制電路輸入數(shù)字PWM控制信號，并具有連接到上位機的485通信接口；由一個從抗干擾濾波電路接出的第二整流電路向所述的有源功率因數(shù)校正電路、半橋逆變驅(qū)動控制電路、保護電路和微處理器控制電路提供直流工作電壓VCC。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的大功率紫外燈管數(shù)字智能電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述的抗干 擾濾波電路由Lll、 L12、 L13、 L14、 L15、 L16及CA3、 CA4、 CA5、 CA6組成三級主回路的抗 干擾濾波器，由L17、 L18、 CA1、 CA2組成有源功率因數(shù)校正電路、半橋逆變驅(qū)動控制電路、 保護電路和微處理器控制電路的直流VCC供電回路抗干擾濾波器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率紫外燈管數(shù)字智能電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述的有源 功率因數(shù)校正電路，主要包括作為控制器的IC芯片ST6561、由R1和R2構(gòu)成的電阻串聯(lián)分 壓器、升壓電感繞組T2、場效應(yīng)開關(guān)管VT1和升壓二極管D1，由整流電路輸入的全波整流脈 動電壓,通過R1和R2構(gòu)成的電阻串聯(lián)分壓器采樣，輸入ST6561的3腳，輸入的全波整流脈 動電壓經(jīng)升壓電感繞組T2與升壓二極管Dl的正極連接，升壓電感繞組T2的副繞組通過電阻 R3連接到ST6561的5腳，ST6561的7腳通過電阻R4連接到場效應(yīng)開關(guān)管VT1的柵極，場效 應(yīng)開關(guān)管VT1的漏極連接到升壓二極管Dl的正極，場效應(yīng)開關(guān)管VT1的源極分兩路， 一路經(jīng) 電阻R31接地端， 一路經(jīng)R5和旁路電容C10連接到ST6561的4腳，升壓二極管Dl的負(fù)極的 輸出電壓經(jīng)電阻R6和R7分壓后，輸入ST6561的1腳。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率紫外燈管數(shù)字智能電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述的半橋 逆變驅(qū)動控制電路，主要包括作為控制器的IC芯片IR2106、場效應(yīng)開關(guān)管VT2和VT3、自舉 二極管D2和自舉電容C24， IR2106的7腳通過電阻R10連接到場效應(yīng)開關(guān)管VT2的柵極， IR2106的5腳通過電阻R12連接到場效應(yīng)開關(guān)管VT3的柵極，場效應(yīng)開關(guān)管VT2的源極與場 效應(yīng)開關(guān)管VT3的漏極連接，并通過電阻R11連接到IR2106的6腳，同時該腳通過自舉電容 C24連接到IR2106的8腳，再經(jīng)自舉二極管D2連接到IR2106的1腳和VCC，從而在VT2輸 出占空比為50%的方波脈沖。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的大功率紫外燈管數(shù)字智能電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述的保護 電路包括第一取樣電路和第二取樣電路，第一取樣電路的三極管Q2的基極從鎮(zhèn)流電路中的紫 外線燈的燈絲電極上取樣，Q2的發(fā)射極接地，集電極通過穩(wěn)壓二極管D9、 D10、電阻R14連 接到可控硅SCR的控制極，可控硅SCR的陽極通過二極管D6連接到三極管Q1的基極，Ql 的集電極連接VCC，發(fā)射極連接到半橋逆變驅(qū)動控制電路中的L6569的1腳；第二取樣電路 從鎮(zhèn)流電路中的輸出電感L的副繞組T3上取樣，獲得A點基準(zhǔn)電壓，該A點基準(zhǔn)電壓通過 二極管D7、穩(wěn)壓二極管D8和電阻R14連接到可控硅SCR的控制極。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的大功率紫外燈管數(shù)字智能電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述的微處 理器控制電路采用存儲有軟件控制程序的AT90PWM2微處理器。
全文摘要
一種大功率紫外燈管數(shù)字智能電子鎮(zhèn)流器，包括抗干擾濾波電路、整流電路、第二整流電路、有源功率因數(shù)校正電路、半橋逆變驅(qū)動控制電路、鎮(zhèn)流電路、保護電路和微處理器控制電路，本發(fā)明除通過保護電路對鎮(zhèn)流器異常工作狀態(tài)進行保護外，還有微處理器控制電路分別通過+400V取樣電路和燈管電流取樣電路與有源功率因數(shù)校正電路和鎮(zhèn)流電路連接，向半橋逆變驅(qū)動控制電路輸入數(shù)字PWM控制信號，并具有485通信接口與上位機連接。本電子鎮(zhèn)流器與240W以上紫外線燈配套，用于環(huán)保中的紫外線殺菌領(lǐng)域，在對電磁干擾和射頻干擾的抑制、工作穩(wěn)定性、可靠性的控制、軟啟動、可尋址、可調(diào)光、智能保護和網(wǎng)絡(luò)功能等方面具有良好性能。
文檔編號H05B41/298GK101257762SQ20081002733
公開日2008年9月3日 申請日期2008年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月10日
發(fā)明者楊素芬, 童長祚 申請人:楊素芬