專利名稱：一種電子鎮(zhèn)流器及其控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電氣照明及鎮(zhèn)流器技術領域，特別涉及一種電子鎮(zhèn)流器及其控制方法。
背景技術：
照明領域中電子鎮(zhèn)流器是一個將工頻交流電源轉(zhuǎn)換成高頻交流電源的變換器，其 過程是工頻電源經(jīng)過射頻干擾(RFI)濾波器、全波整流和無源(或有源)功率因數(shù)校正器 后，變?yōu)橹绷麟娫?。通過DC/AC變換器，輸出30KHZ-400KHZ的高頻交流電源，連接到與燈 管連接的LC串聯(lián)諧振電路中，同時在電容器上產(chǎn)生諧振高壓，加在燈管兩端，但使燈管“放 電”變成“導通”狀態(tài)，再進入發(fā)光狀態(tài)。在我國的3C認證體制中，電子鎮(zhèn)流器產(chǎn)品除了要進行安全認證外，還包括電磁兼 容(EMC)認證。電磁兼容就是研究在有限的空間、時間及頻譜條件下，各種電氣設備可以共 存而不至于引起降級和相互影響的一門科學。它包含兩個方面的含義一方面要求產(chǎn)品防 止或減少產(chǎn)生電磁干擾，以免造成其它電氣設備性能下降或損壞；二是要求產(chǎn)品對外界的 電氣設備所產(chǎn)生的電磁干擾有一定的抵抗能力，以免自身性能下降或損壞。目前，通常燈用電子鎮(zhèn)流器采用的電磁兼容性處理電路普遍都是前置于整流電路 前面，如圖5所示，該電子鎮(zhèn)流器包括濾波電路1、整流電路2、功率因數(shù)校正電路3、半橋電 路4和鎮(zhèn)流電路5，鎮(zhèn)流電路5的輸出端連接有負載6。這種電子鎮(zhèn)流器電路，都是考慮加 強濾波電路，而未考慮如何有效分散頻譜，減低主頻的輻射與傳導。因而，采用現(xiàn)有的電磁 兼容改善的電路結(jié)構造成燈用電子鎮(zhèn)流器特別是對無極燈、金鹵燈等新型光源的鎮(zhèn)流器的 電磁兼容改善效果不佳，難以滿足越來越嚴格的電磁兼容標準。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種有效減少電子鎮(zhèn) 流器傳導和輻射干擾，并通過減少濾波電路級數(shù)活濾波器的體積而有效降低成本的電子鎮(zhèn) 流器及其控制方法。為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是一種電子鎮(zhèn)流器，包括濾波電路、整 流電路、功率因數(shù)校正電路、半橋電路和鎮(zhèn)流電路，所述的鎮(zhèn)流電路的輸出端連接有負載， 所述的半橋電路的輸入端連接有開關驅(qū)動控制電路。所述的開關驅(qū)動控制電路由單片機及其外圍電路構成，所述的單片機型號為 AT90PWM216。所述的開關驅(qū)動控制電路為集成電路構成的芯片，其型號為IR2156。所述的負載包括熒光燈、無極燈、高壓鈉燈和金鹵燈。所述的開關驅(qū)動控制電路，用于給半橋電路提供一個擺動的驅(qū)動頻率，其控制步 驟為a)系統(tǒng)設定中心頻率；
3
b)設定頻率的最低值到最高值的范圍；c)輸出對稱的P麗方波；d)頻率增加一個步長，并判斷其是否高于設定頻率的最高值；e)頻率減少一個步長，并判斷其是否低于設定頻率的最低值。所述的開關驅(qū)動控制電路，用于給半橋電路提供跳動的多個點頻率或者連續(xù)的頻率。所述的開關驅(qū)動控制電路，用于給半橋電路提供單向的頻率變動或者雙向的頻率 變動。本發(fā)明采用上述結(jié)構和方法，具有以下優(yōu)點1、開關驅(qū)動控制電路將原來固定的 驅(qū)動頻率改變?yōu)橐粋€擺動的驅(qū)動頻率后，可以將半橋電路工作主頻頻譜分散，減低主頻的 輻射與傳導干擾，還可以通過減少濾波電路級數(shù)活濾波器的體積而有效降低成本，使整個 電子鎮(zhèn)流器的穩(wěn)定性得到提高；2、同時有效地提高了電磁兼容性能(包括傳導干擾和輻射 干擾)，并配合使用前置整流電路的濾波電路(一級或二極)，特別是輻射干擾的主頻部分 得到充分抑制，抑制幅度在10 40dB之間。傳導干擾抑制幅度也在3 20dB之間。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明；圖1為本發(fā)明的邏輯結(jié)構框圖；圖2為本發(fā)明的電子鎮(zhèn)流器控制方法的流程圖；圖3為本發(fā)明中具體實施方式
二中開關驅(qū)動控制電路的電路結(jié)構圖；圖4為本發(fā)明中背景技術的邏輯結(jié)構框圖；在圖1和圖5中，1、濾波電路；2、整流電路；3、功率因數(shù)校正電路；4、半橋電路；5、 鎮(zhèn)流電路；6、負載；7、開關驅(qū)動控制電路。
具體實施例方式如圖1所示一種電子鎮(zhèn)流器，包括濾波電路1、整流電路2、功率因數(shù)校正電路3、半 橋電路4和鎮(zhèn)流電路5，鎮(zhèn)流電路5的輸出端連接有負載6，負載6包括熒光燈、無極燈、高 壓鈉燈和金鹵燈。半橋電路4的輸入端連接有開關驅(qū)動控制電路7。濾波電路1為一級濾 波電路或二級濾波電路。
具體實施方式
一，如圖3所示，開關驅(qū)動控制電路7由單片機及其外圍電路構成， 單片機型號為AT90PWM216，或者AT90PWM316等單片機。該單片機為芯片U1，芯片U1的8 腳與9腳分別接入半橋驅(qū)動器U2的輸入端，半橋驅(qū)動器U2的型號為IXD611。半橋驅(qū)動器 U2的輸出端分別接入場效應管Q1和Q2的柵極，場效應管Q1的漏極接入電源，場效應管Q1 的源極與電感L1的一端相連接，電感L1的另一端與電容C1連接，場效應管Q2的漏極與Q1 的源極相連接，場效應管Q2的源極與電容C2的一端相連接，電容C2的另一端與電容C1相 連接。芯片U1的10腳與晶體振蕩器XI的一端連接，晶體振蕩器XI的另一端與電容C3連 接，芯片U1的10腳與電容C4的一端連接，電容C4的另一端與電容C3連接，芯片U1的11 腳接入晶體振蕩器XI與電容C3之間。
具體實施方式
二，如圖4所示，開關驅(qū)動控制電路7為集成電路構成的芯片，其型 號為IR2156，或者IR2166，F(xiàn)M2822等類似芯片，也可以是分立元件組成。芯片U3的2腳接 入二極管D1的正極，二極管D1的負極接入芯片U3的14腳，二極管D1的負極接入電容C5 后與芯片U3的12腳相連接，芯片U3的2腳與電容C6的一端連接，電容C6的另一端接地。 芯片U3的2腳依次接入電阻R1、電容C7后接地，芯片U3的3腳接入電阻R1與電容C7之 間。芯片U3的4腳與電阻R2的一端連接，電阻R2的另一端與電阻R3 —端連接，電阻R3 的另一端接入芯片U3的5腳，芯片U3的4腳作為控制輸出端。芯片U3的6腳接入電阻R8 后接地，U3的6腳與電阻R3連接，芯片U3的7腳接入電阻R9后接地。芯片U3的13腳與 11腳分別接入場效應管Q3和Q4的柵極，場效應管Q3的漏極接入電源，場效應管Q3的源極 與電感L2的一端相連接，電感L2的另一端與電容C10連接，場效應管Q4的漏極與Q3的源 極相連接，場效應管Q4的源極與電容C11的一端相連接，電容C11的另一端與電容C10相 連接，并在第六腳CT端輸入三角波來控制頻率的擺動。在開關驅(qū)動控制電路7部分實現(xiàn)展頻的辦法減低電磁干擾，該方法是，開關驅(qū)動 控制電路7，用于給半橋電路4提供一個擺動的驅(qū)動頻率，其控制步驟為a)系統(tǒng)設定中心頻率；b)設定頻率的最低值到最高值的范圍；c)輸出對稱的PWM方波；d)頻率增加一個步長，并判斷其是否高于設定頻率的最高值；e)頻率減少一個步長，并判斷其是否低于設定頻率的最低值。開關驅(qū)動控制電路7，用于給半橋電路4提供跳動的多個點頻率或者連續(xù)的頻率。 開關驅(qū)動控制電路7，用于給半橋電路4提供單向的頻率變動或者雙向的頻率變動。擺動的 驅(qū)動頻率可以是單片機編程實現(xiàn)，也可以用硬件電路實現(xiàn)或外部同步信號實現(xiàn)。擺動的驅(qū) 動頻率范圍在低頻無極燈應用時在100kHz 400kHz中的一端，擺動的驅(qū)動頻率范圍在熒 光燈電子鎮(zhèn)流器、高壓鈉燈電子鎮(zhèn)流器以及金鹵燈電子鎮(zhèn)流器應用時在30kHz 100kHz中 的一段。開關驅(qū)動控制電路將原來固定的驅(qū)動頻率改變?yōu)橐粋€擺動的驅(qū)動頻率后，可以將 半橋電路工作主頻頻譜分散，減低主頻的輻射與傳導干擾，還可以通過減少濾波電路級數(shù) 活濾波器的體積而有效降低成本，使整個電子鎮(zhèn)流器的穩(wěn)定性得到提高。同時有效的提高 了電磁兼容性能(包括傳導干擾和輻射干擾)，并配合使用前置整流電路的濾波電路(一級 或二極)，特別是輻射干擾的主頻部分得到充分抑制，抑制幅度在10 40dB之間。傳導干 擾抑制幅度也在3 20dB之間。如圖2所示為電子鎮(zhèn)流器控制方法的流程圖，流程大致包括以下幾個步驟；在步驟100，流程開始；在步驟101，系統(tǒng)設定中心頻率，流程進入步驟102 ；在步驟102，設定頻率的最低值到最高值范圍，流程進入步驟103 ；在步驟103，輸出對稱PWM方波，流程進入步驟104 ；在步驟104，頻率增加一個步長，并判斷其是否高于設定頻率的最高值，若判斷結(jié) 果為是，流程返回步驟103，若判斷結(jié)果為否，流程進入步驟105 ；在步驟105，輸出對稱PWM方波，流程進入步驟106 ；在步驟106，頻率減少一個步長，并判斷其是否低于設定頻率的最低值，若判斷結(jié)果為是，流程返回步驟105，若判斷結(jié)果為否，流程返回步驟103。 上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式 的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構思和技術方案進行的各種非實質(zhì)性的改進，或未經(jīng)改 進將本發(fā)明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
一種電子鎮(zhèn)流器，包括濾波電路(1)、整流電路(2)、功率因數(shù)校正電路(3)、半橋電路(4)和鎮(zhèn)流電路(5)，所述的鎮(zhèn)流電路(5)的輸出端連接有負載(6)，其特征在于所述的半橋電路(4)的輸入端連接有開關驅(qū)動控制電路(7)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述的開關驅(qū)動控制電路(7) 由單片機及其外圍電路構成，所述的單片機型號為AT90PWM216。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述的開關驅(qū)動控制電路(7) 為集成電路構成的芯片，其型號為IR2156。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述的負載(6)包括熒光燈、 無極燈、高壓鈉燈和金鹵燈。
5.一種根據(jù)權利要求1所述的電子鎮(zhèn)流器的控制方法，其特征在于所述的開關驅(qū)動 控制電路(7)，用于給半橋電路(4)提供一個擺動的驅(qū)動頻率，其控制步驟為a)系統(tǒng)設定中心頻率；b)設定頻率的最低值到最高值的范圍；c)輸出對稱的PWM方波；d)頻率增加一個步長，并判斷其是否高于設定頻率的最高值；e)頻率減少一個步長，并判斷其是否低于設定頻率的最低值。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種電子鎮(zhèn)流器的控制方法，其特征在于所述的開關驅(qū)動 控制電路(7)，用于給半橋電路(4)提供跳動的多個點頻率或者連續(xù)的頻率。
7.根據(jù)權利要求5所述的一種電子鎮(zhèn)流器的控制方法，其特征在于所述的開關驅(qū)動 控制電路(7)，用于給半橋電路(4)提供單向的頻率變動或者雙向的頻率變動。全文摘要
本發(fā)明公開了一種電子鎮(zhèn)流器及其控制方法，電子鎮(zhèn)流器包括濾波電路、整流電路、功率因數(shù)校正電路、半橋電路和鎮(zhèn)流電路，鎮(zhèn)流電路的輸出端連接有負載，半橋電路的輸入端連接有開關驅(qū)動控制電路；其控制步驟依次為系統(tǒng)設定中心頻率、設定頻率的最低值到最高值的范圍、輸出對稱的PWM方波、判斷是否高于或低于設定頻率的最高值或最低值。本發(fā)明具有以下優(yōu)點1、可以將半橋電路工作主頻頻譜分散，減低主頻的輻射與傳導干擾，還可以通過減少濾波電路級數(shù)活濾波器的體積而有效降低成本，使整個電子鎮(zhèn)流器的穩(wěn)定性得到提高；2、同時有效地提高了電磁兼容性能，并配合使用前置整流電路的濾波電路，特別是輻射干擾的主頻部分得到充分抑制。
文檔編號H05B41/36GK101977477SQ20101022765
公開日2011年2月16日 申請日期2010年7月12日 優(yōu)先權日2010年7月12日
發(fā)明者吳延飛 申請人:蕪湖風云能源科技有限公司