專利名稱：一種鎮(zhèn)流電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種鎮(zhèn)流電路技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是涉及一種電路，尤其指一種用于鎮(zhèn)流器的電路。背景技術(shù)：
高強(qiáng)度氣體放電燈(HID)是一種高效節(jié)能電光源，具有光效高、壽命長等顯著優(yōu)點(diǎn)。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，有較明顯的閃爍，己不能滿足綠色照明的用電要求。隨著對照明要求越來越高，高強(qiáng)度氣體放電燈普遍采用電子鎮(zhèn)流器與之配套。高強(qiáng)度氣體放電燈電子鎮(zhèn)流器一般采用三級電路實(shí)現(xiàn)，即功率因數(shù)校正電路、降壓式變換電路(BUCK電路)、以及全橋逆變電路。但是采用這種電路的高強(qiáng)度氣體放電燈電子鎮(zhèn)流器成本較高，效率相對較低。為了節(jié)約成本和提高效率，可采用二級電路，即功率因數(shù)校正電路和雙降壓式變換逆變電路(雙BUCK逆變電路)實(shí)現(xiàn)。參照圖1所示，通常鎮(zhèn)流電路的功率因數(shù)校正電路包括整流濾波電路、電容C4、電感L2、開關(guān)元件Q3、二極管D3以及濾波電容Cl、C2。一般采用雙降壓式變換逆變電路的高強(qiáng)度氣體放電燈電子鎮(zhèn)流器的電路，包括開關(guān)元件Q1、二極管D2、扼流電感L1、電容C3、高強(qiáng)度氣體放電燈HID、電容Cl、電容C2組成第一個降壓式變換電路，開關(guān)元件Q2、二極管Dl、扼流電感L1、電容C3、高強(qiáng)度氣體放電燈HID、電容Cl、電容C2組成第二個降壓式變換電路，兩個降壓式變換電路輪換工作，使鎮(zhèn)流器輸出低頻方波。電容C1、C2既屬于功率因數(shù)效正電路的元件，又屬于雙降壓式變換逆變電路的元件。采樣電阻在電容C2和開關(guān)元件Q2之間，第一個降壓式變換電路的開關(guān)元件Ql開通電流的信號無法采樣，只能采樣第二個降壓式變換電路的開關(guān)元件Q2開通電流的信號。因此第二個降壓式變換電路能進(jìn)行實(shí)時恒功率控制，而第一個降壓式變換電路只能根據(jù)第二個降壓式變換電路電流的信號進(jìn)行恒功率控制，但不是實(shí)時的。由于電路參數(shù)的差異，電路結(jié)構(gòu)不同，高強(qiáng)度氣體放電燈HID燈管壓的差異，就可能造成鎮(zhèn)流器輸出 的低頻方波不對稱或需要復(fù)雜的電路對采樣的電流信號進(jìn)行處理、補(bǔ)嘗使輸出低頻方波對稱。因此，為了克服上述缺陷，有必要提供一種改進(jìn)的鎮(zhèn)流器的電路。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供能夠采樣實(shí)時功率變化以保持雙降壓式變換逆變電路恒功率工作的鎮(zhèn)流電路。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種鎮(zhèn)流電路包括功率因數(shù)校正電路、雙降壓式變換逆變電路、采樣電阻以及高強(qiáng)度氣體放電燈，功率因數(shù)校正電路具有一開關(guān)元件，雙降壓式變換逆變電路包括分別連接到高強(qiáng)度氣體放電燈的兩個降壓式變換逆變電路，每一降壓式變換逆變電路都包括一濾波電容，降壓式變換逆變電路的濾波電容同時也是所述功率因數(shù)校正電路的一部分，采樣電阻位于雙降壓式變換逆變電路中靠近接地端的濾波電容與所述功率因數(shù)校正電路的開關(guān)元件之間。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型鎮(zhèn)流電路有以下優(yōu)點(diǎn):能夠?qū)嵤┍O(jiān)控功率變化，有效保持雙降壓式變換逆變電路恒功率工作。
[0012]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中雙降壓式變換逆變電路的鎮(zhèn)流電路的電路圖。圖2為本實(shí)用新型鎮(zhèn)流電路的電路圖。圖3為本實(shí)用新型鎮(zhèn)流電路的應(yīng)用實(shí)例圖。
具體實(shí)施方式
參照圖2所示，本實(shí)用新型鎮(zhèn)流電路100包括功率因數(shù)校正電路200、雙降壓式變換逆變電路300、采樣電阻Rll以及采樣電路(未圖示)和控制電路(未圖示)。功率因數(shù)校正電路200具有一開關(guān)元件Q13。雙降壓式變換逆變電路300包括分別連接到高強(qiáng)度氣體放電燈HIDl的兩個降壓式變換逆變電路301、302。每一降壓式變換逆變電路都包括濾波電容C11、C12，降壓式變換逆變電路301、302的濾波電容Cll、C12同時也是功率因數(shù)校正電路200的一部分。采樣電阻Rll位于雙降壓式變換逆變電路300中靠近接地端的濾波電容C12與功率因數(shù)校正電路200的開關(guān)元件Q13之間。采樣電阻Rll并聯(lián)一電容C15，電容C15也位于開關(guān)元件Q13和濾波電容C12之間。電容C15主要用于吸收浪涌電流及濾波。具體的，第一降壓式變換逆變電路301還包括開關(guān)元件Ql I以及連接開關(guān)元件Ql I的二極管D12。濾波電容Cll的第一端(未標(biāo)號)和濾波電容C12的第一端(未標(biāo)號)連接，開關(guān)兀件Qll的第一端(未標(biāo)號)和二極管Dll的第一端(未標(biāo)號)連接。濾波電容Cll的第二端(未標(biāo)號)與開關(guān)兀件Qll的第二端(未標(biāo)號)連接,濾波電容C12的第二端(未標(biāo)號)與二極管Dll的第二端(未標(biāo)號)連接。高強(qiáng)度氣體放電燈HIDl串聯(lián)一電感Lll后組成一電燈電路(未標(biāo)號)。該電燈電路一端連接于兩濾波電容CU、C12之間，另一端連接二極管D12與開關(guān)元件Qll之間。高強(qiáng)度氣體放電燈HIDl具有一電容C13并聯(lián)于高強(qiáng)度氣體放電燈HIDl兩端。第二降壓 式變換逆變電路302也包括開關(guān)元件Q12、連接開關(guān)元件Q12的二極管DlI。濾波電容Cll的 第一端(未標(biāo)號)和濾波電容C12的第一端(未標(biāo)號)連接,開關(guān)兀件Q12的第一端(未標(biāo)號)和二極管D12的第一端(未標(biāo)號)連接。濾波電容Cll的第二端(未標(biāo)號)與二極管D12的第二端(未標(biāo)號)連接,濾波電容C12的第二端(未標(biāo)號)與開關(guān)元件Q12的第二端(未標(biāo)號)連接。高強(qiáng)度氣體放電燈HIDl和電感Lll連接后組成的電燈電路一端連接于兩濾波電容C11、C12之間，另一端連接開關(guān)元件Q12與二極管D11、開關(guān)元件Q12之間。功率因數(shù)校正電路200還包括與開關(guān)元件Q13并聯(lián)的電容C14、連接于電容C14和開關(guān)元件Q13的遠(yuǎn)離接地端的一端之間的電感L12。開關(guān)元件Q13與雙降壓式變換逆變電路300遠(yuǎn)離接地端的濾波電容Cll之間具有一二極管D13。本實(shí)用新型中采樣電阻Rll和電容C15在開關(guān)元件Q13和濾波電容C12之間，采樣電阻Rll采樣功率因數(shù)效正電路200輸出電流的信號。電容C15主要用于吸收浪涌電流及濾波。鎮(zhèn)流器啟動時，由于濾波電容C11、C12容量較大，電壓要從OV充到輸入電壓，此時有非常大的浪涌電流流過濾波電容CU、C12，如果沒有C15，采樣電阻Rll會產(chǎn)生瞬間高壓將采樣電路及控制電路損壞，采樣電阻Rll也有可能損壞或損傷。此外C15還可以將采樣的信號濾波。根據(jù)歐姆定律:P=UI (P是功率因數(shù)校正電路的輸出功率，U是功率因數(shù)校正電路的輸出電壓，I是功率因數(shù)校正電路的輸出電流)，只要精確控制功率因數(shù)校正電路輸出電壓、電流，就能精確控制功率因數(shù)校正電路的功率。因?yàn)楣β室驍?shù)校正電路200輸出電壓是非常精確，所以只需要精確控制其輸出電流即可使其輸出功率恒定。因此采樣功率因數(shù)效正電路200輸出電流的信號控制降壓式變換逆變電路301、302的開關(guān)元件Ql1、Ql2開通的時間，使功率因數(shù)校正輸出電流恒定，即降壓式變換逆變電路301、302輸入功率恒定。但在實(shí)際中，由于燈管電壓有誤差(一般在標(biāo)準(zhǔn)管的±15V范圍內(nèi))，為了使燈管功率(即鎮(zhèn)流器輸出功率)恒定，就必須增大或減小鎮(zhèn)流電路100輸出電流。而鎮(zhèn)流電路100輸出電流越大，降壓式變換逆變電路301、302的損耗就越大；鎮(zhèn)流電路100輸出電流越小，降壓式變換逆變電路301、302的損耗就越小。這樣就會造成燈管電壓偏小，燈管功率偏?。粺艄茈妷浩?，燈管功率偏大。在燈管電壓范圍內(nèi)，降壓式變換逆變電路301、302損耗偏差越小(減小降壓式變換逆變電路的損耗，其損耗偏差也就減小了)，鎮(zhèn)流電路100輸出的功率偏差就越小。參照圖3所示，采樣電阻Rl I經(jīng)采樣網(wǎng)絡(luò)輸入運(yùn)算放大器反相輸入端的電壓是Vi，運(yùn)算放大器輸出的電壓是Vo，用電壓No控制開關(guān)元件Ql1、Q12的開通時間。電壓No越大，開關(guān)元件Qll、Q12開通的時間就越長；電壓Vo越小，開關(guān)元件Q21、Q22開通的時間就越短。根據(jù)歐姆定律P=UI，如果鎮(zhèn)流電路100輸出電壓減小，為了恒定輸出功率，其輸出電流就要增大；如果鎮(zhèn)流電路100輸出電壓增大,為了恒定輸出功率,其輸出電流就要減小。如果降壓式逆變電路301、302輸出電流要增大，其開關(guān)元件Q11、Q12開通的時間就要增大；如果半橋逆變電路輸出電流要減小，其開關(guān)元件Ql、Q2開通的時間就要減小。REF2經(jīng)R3與(R2+R1+采樣電阻)分壓是Vi，C6起濾波作用，使輸入電壓Vi更穩(wěn)定。采樣電阻Rll有電流流過，采樣電阻Rll的電壓就會增大，電壓Vi也增大。當(dāng)電壓Vi小于或等于REFl時，運(yùn)算放大器輸出的電壓是等于REF2 ;當(dāng)電壓Vi大于電壓REFl時，運(yùn)算放大器輸出的電壓是小于REF2，其電壓值取決于鎮(zhèn)流器輸出的電壓。例如:當(dāng)鎮(zhèn)流器管壓減小，開關(guān)元件Q1、Q2開通的時間不變，鎮(zhèn)流器輸出電流不變，則鎮(zhèn)流器輸出功率減小，此時流過采樣電阻Rll的電流減小，電壓Vi端的電壓減小，電壓Vo增大，開關(guān)元件Q1、Q2的開通時間應(yīng)會增大，則鎮(zhèn)流電路100輸出電流增大，鎮(zhèn)流電路100輸出功不變。當(dāng)鎮(zhèn)流電路100電壓增大，電壓Q1、Q2開通的時間不變，鎮(zhèn)流電路100輸出電流不變，則鎮(zhèn)流電路100輸出功率增大，此時流過采樣電阻Rll的電流增大，電壓Vi端的電壓增大，電壓No減小，開關(guān)元件Ql、Q2的開通時間應(yīng)會減小，則鎮(zhèn)流 電路100輸出電流減小，鎮(zhèn)流電路100輸出功不變。
權(quán)利要求1.一種鎮(zhèn)流電路包括功率因數(shù)校正電路、雙降壓式變換逆變電路、采樣電阻以及高強(qiáng)度氣體放電燈，所述功率因數(shù)校正電路具有一開關(guān)元件，所述雙降壓式變換逆變電路包括分別連接到高強(qiáng)度氣體放電燈的兩個降壓式變換逆變電路，所述每一降壓式變換逆變電路都包括濾波電容，所述降壓式變換逆變電路的濾波電容同時也是所述功率因數(shù)校正電路的一部分，其特征在于:所述采樣電阻位于雙降壓式變換逆變電路中靠近接地端的濾波電容與所述功率因數(shù)校正電路的開關(guān)元件之間。
2.如權(quán)利要求1所述的鎮(zhèn)流電路，其特征在于:所述采樣電阻并聯(lián)一電容，所述電容也位于開關(guān)元件和濾波電容之間。
3.如權(quán)利要求1所述的鎮(zhèn)流電路，其特征在于:所述每一降壓式變換逆變電路還包括開關(guān)元件以及連接開關(guān)元件的二極管，所述兩濾波電容與所述開關(guān)元件和二極管并聯(lián)。
4.如權(quán)利要求3所述的鎮(zhèn)流電路，其特征在于:所述鎮(zhèn)流電路還包括一電感，所述高強(qiáng)度氣體放電燈串聯(lián)所述電感后組成一電燈電路，所述電燈電路一端連接于所述兩濾波電容之間，另一端連接所述二極管與開關(guān)元件之間。
5.如權(quán)利要求4所述的鎮(zhèn)流電路，其特征在于:所述高強(qiáng)度氣體放電燈具有一電容并聯(lián)于高強(qiáng)度氣體放電燈兩端。
6.如權(quán)利要求1所述的鎮(zhèn)流電路，其特征在于:所述功率因數(shù)校正電路還包括與開關(guān)元件并聯(lián)的電容、連接于所述電容和開關(guān)元件的遠(yuǎn)離接地端的一端之間的電感。
7.如權(quán)利要求1所述的鎮(zhèn)流電路，其特征在于:所述開關(guān)元件與雙降壓式變換逆變電路遠(yuǎn)離接地端的濾波電容之 間具有一二極管。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鎮(zhèn)流電路，包括功率因數(shù)校正電路、雙降壓式變換逆變電路、采樣電阻以及高強(qiáng)度氣體放電燈，功率因數(shù)校正電路具有一開關(guān)元件，雙降壓式變換逆變電路包括分別連接到高強(qiáng)度氣體放電燈的兩個降壓式變換逆變電路，每一降壓式變換逆變電路都包括兩濾波電容，降壓式變換逆變電路的濾波電容同時也是所述功率因數(shù)校正電路的一部分，采樣電阻位于雙降壓式變換逆變電路中靠近接地端的濾波電容與所述功率因數(shù)校正電路的開關(guān)元件之間。
文檔編號H05B41/288GK203104927SQ20122073285
公開日2013年7月31日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者黎國權(quán), 王耀海 申請人:歐普照明股份有限公司