一種具有嵌入式微處理器的智能金鹵燈數(shù)字鎮(zhèn)流器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電力電子應(yīng)用技術(shù)及節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有無級調(diào)光功能的智能金鹵燈數(shù)字鎮(zhèn)流器。
【背景技術(shù)】
[0002]在以節(jié)能為主的現(xiàn)代照明中，金鹵燈以優(yōu)良的照明效果，較高的顯色指數(shù)在體育場館、展覽中心、大型商場、工業(yè)廠房、街道廣場、車站、碼頭等場所得到了越來越廣泛的應(yīng)用，與金鹵燈配套使用的電子鎮(zhèn)流器也日趨完善。
[0003]目前，普通電子鎮(zhèn)流器缺乏多次啟輝功能，當燈管老化，或受氣候、溫度、環(huán)境影響時，僅靠一次啟輝有時無法順利點亮燈管，同時也不具有異常熄滅后再次啟輝功能，在一定程度上影響了道路的正常照明。不僅如此，普通電子鎮(zhèn)流器無嵌入式單片機系統(tǒng)，保護功能不全，大大縮短了燈管的使用壽命，制約了高壓鈉燈、金鹵燈以及配套的電子鎮(zhèn)流器的應(yīng)用和推廣。調(diào)查顯示，普通電子鎮(zhèn)流器隨電網(wǎng)電壓的波動會出現(xiàn)功率偏差的情況，無法保證光照的均勻和一致性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對目前市場需求和現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種成本較低的，具有恒功率控制、多次啟輝功能的和具有調(diào)光優(yōu)勢的智能金鹵燈數(shù)字鎮(zhèn)流器。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]一種具有嵌入式微處理器的智能金鹵燈數(shù)字鎮(zhèn)流器，其特征在于:包括嵌入式單片機系統(tǒng)，與嵌入式單片機系統(tǒng)相連的輸出功率采樣電路和異常檢測電路，與所述嵌入式單片機系統(tǒng)相連接的半橋驅(qū)動電路，與所述半橋驅(qū)動電路相連接的DC-AC逆變電路，與所述DC-AC逆變電路相連接的有源PFC電路，與所述的有源PFC電路相連接的整流及濾波電路，與所述DC-AC逆變電路相連接的諧振啟輝電路；所述嵌入式單片機系統(tǒng)用于控制半橋逆變電路，實現(xiàn)諧振啟輝，恒功控制，異常保護；所述輸出功率采樣電路用于檢測輸出功率；所述異常檢測電路用于檢測金鹵燈工作的各種異常情況。
[0007]所述嵌入式單片機系統(tǒng)在系統(tǒng)通電工作后，按照內(nèi)置指令，控制半橋驅(qū)動電路改變DC-AC逆變電路輸出頻率，實現(xiàn)諧振啟輝，恒功控制，按時調(diào)光。
[0008]所述輸出功率采樣電路包括運算放大模塊，嵌入式單片機系統(tǒng)根據(jù)輸出功率采樣電路提供的功率信號，與內(nèi)置給定功率值比較，經(jīng)嵌入式單片機系統(tǒng)處理后改變半橋驅(qū)動電路頻率。
[0009]所述異常檢測電路用于檢測金鹵燈異常情況，并將檢測信號送入嵌入式單片機系統(tǒng)，實現(xiàn)異?？焖俦Ｗo。與普通電子鎮(zhèn)流器相比，它可以實現(xiàn)負載開路、短路等異常情況保護，從而更好的保護電子電路。
[0010]采用上述方案，本實用新型不僅解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，而且明顯具有以下優(yōu)勢:具有嵌入式單片機系統(tǒng)，能夠?qū)Π霕蝌?qū)動電路同步控制，從而實現(xiàn)諧振啟輝、無級調(diào)光、平滑過渡，具有較高的可靠性、穩(wěn)定性。調(diào)光時段控制方便，可以通過內(nèi)置程序定時改變輸出功率，自動調(diào)光控制，節(jié)電率高。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本實用新型嵌入式單片機系統(tǒng)對驅(qū)動電路同步示意圖；
[0013]圖3是本實用新型恒功控制電路示意圖。
【具體實施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖和具體實施例，對本實用新型進行詳細說明。
[0015]如圖1所示，本實用新型，包括嵌入式單片機系統(tǒng)、半橋驅(qū)動電路、DC-AC逆變電路、異常檢測電路、有源PFC電路、輸出功率采樣電路、諧振啟輝電路、整流及濾波電路。
[0016]嵌入式單片機系統(tǒng)，用于控制半橋驅(qū)動電路，從而控制DC-AC逆變頻率，實現(xiàn)諧振啟輝和功率調(diào)節(jié)。嵌入式單片機系統(tǒng)接收來自功率采樣電路采集的當前功率信號，與內(nèi)置的給定功率值比較，得出功率誤差，進而調(diào)節(jié)半橋驅(qū)動電路驅(qū)動頻率，改變DC-AC逆變頻率，以此改變輸出功率，使輸出功率恒定在設(shè)定值。并可同時對工作時間計時，實現(xiàn)按時段調(diào)光，時段可通過內(nèi)置程序設(shè)定，達到節(jié)能和按需調(diào)光的目的。
[0017]整流及濾波電路，將電網(wǎng)輸入的交流電經(jīng)過濾波電路，抑制電路諧波。經(jīng)橋式整流電路轉(zhuǎn)換成脈動的直流電，脈動的直流電送入功率有源PFC電路進行功率因數(shù)校正。濾波電路設(shè)置于功率因數(shù)校正電路之后，用于對輸出母線電壓進行濾波，減小母線電壓波動。
[0018]諧振啟輝電路，用于產(chǎn)生3KV左右的高壓脈沖，點亮金鹵燈。電路采用LC串聯(lián)諧振，在嵌入式單片機系統(tǒng)控制下，改變半橋逆變頻率，使逆變頻率由高到底逐漸逼近諧振點。當半橋逆變頻率達到LC串聯(lián)電路本振頻率時，電路產(chǎn)生諧振，使輸出端產(chǎn)生3KV左右的諧振電壓，脈沖維持時間可由嵌入式單片機系統(tǒng)控制。
[0019]半橋驅(qū)動電路，用于產(chǎn)生DC-AC逆變電路驅(qū)動信號。半橋驅(qū)動電路接收來自嵌入式單片機系統(tǒng)的同步信號，產(chǎn)生兩路互補PWM信號，從而驅(qū)動DC-AC逆變電路實現(xiàn)對直流母線電壓逆變。
[0020]本實用新型整個工作過程是這樣的:市電經(jīng)整流濾波后轉(zhuǎn)變?yōu)槊}動的直流電壓，通過濾波電路實現(xiàn)平滑輸出，再經(jīng)過有源PFC校正后實現(xiàn)穩(wěn)定的直流400V母線電壓。嵌入式單片機系統(tǒng)產(chǎn)生同步信號送入半橋驅(qū)動電路，從而控制DC-AC逆變電路，并將直流400V電壓逆變?yōu)檎医涣麟婒?qū)動金鹵燈正常工作。在啟輝階段，嵌入式單片機系統(tǒng)產(chǎn)生同步信號，使半橋驅(qū)動電路產(chǎn)生較高的逆變頻率輸出，隨著同步頻率降低，驅(qū)動信號逐漸逼近電路諧振點，當驅(qū)動信號達到諧振點時，輸出端產(chǎn)生3KV左右的諧振電壓，該諧振電壓使燈內(nèi)氣體電離擊穿。若由于燈管嚴重老化而不能順利啟動時，嵌入式單片機系統(tǒng)會對燈管再次啟動。若重復啟動三次還未能使燈管啟動則關(guān)斷輸出，鎮(zhèn)流器進入異常保護狀態(tài)。金鹵燈點亮后，燈管進入負阻特性區(qū)，流過燈的電流逐步增加。輸出功率采樣電路不斷的采集燈電流并送往嵌入式單片機系統(tǒng)。嵌入式單片機系統(tǒng)對燈電流分析后調(diào)整同步信號頻率改變輸出變壓器阻抗從而鎮(zhèn)定流過金鹵燈的電流，控制輸出功率。當金鹵燈在正常工作狀態(tài)時發(fā)生意外熄滅，嵌入式單片機系統(tǒng)捕捉到異常情況后立即關(guān)斷輸出，等待燈冷卻后再次啟輝。同時嵌入式單片機系統(tǒng)可以按照預先設(shè)定的時間段對輸出功率實現(xiàn)無級智能調(diào)光。
[0021]應(yīng)當理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本實用新型所附權(quán)利要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種具有嵌入式微處理器的智能金鹵燈數(shù)字鎮(zhèn)流器，其特征在于:包括嵌入式單片機系統(tǒng)，與嵌入式單片機系統(tǒng)相連的輸出功率采樣電路和異常檢測電路，與所述嵌入式單片機系統(tǒng)相連接的半橋驅(qū)動電路，與所述半橋驅(qū)動電路相連接的DC-AC逆變電路，與所述DC-AC逆變電路相連接的有源PFC電路，與所述的有源PFC電路相連接的整流及濾波電路，與所述DC-AC逆變電路相連接的諧振啟輝電路；所述嵌入式單片機系統(tǒng)用于控制半橋逆變電路，實現(xiàn)諧振啟輝，恒功控制，異常保護；所述輸出功率采樣電路用于檢測輸出功率；所述異常檢測電路用于檢測金鹵燈工作時的各種異常情況。2.如權(quán)利要求1所述的具有嵌入式微處理器的智能金鹵燈數(shù)字鎮(zhèn)流器，其特征在于:所述輸出功率采樣電路包括運算放大模塊，嵌入式單片機系統(tǒng)根據(jù)輸出功率采樣電路提供的功率信號，與內(nèi)置給定功率值比較，經(jīng)嵌入式單片機系統(tǒng)處理后改變半橋驅(qū)動電路頻率。3.如權(quán)利要求1所述的具有嵌入式微處理器的智能金鹵燈數(shù)字鎮(zhèn)流器，其特征在于:所述嵌入式單片機系統(tǒng)在系統(tǒng)通電工作后，按照內(nèi)置指令，控制半橋驅(qū)動電路改變DC-AC逆變電路輸出頻率，實現(xiàn)諧振啟輝，恒功控制，按時調(diào)光。4.如權(quán)利要求1所述的具有嵌入式微處理器的智能金鹵燈數(shù)字鎮(zhèn)流器，其特征在于:所述異常檢測電路用于檢測金鹵燈異常情況，并將檢測信號送入嵌入式單片機系統(tǒng)，實現(xiàn)異?？焖俦Ｗo，與普通電子鎮(zhèn)流器相比，它可以實現(xiàn)負載開路、短路等異常情況保護，從而更好的保護電子電路。
【專利摘要】本實用新型提供了一種具有嵌入式微處理器的智能金鹵燈數(shù)字鎮(zhèn)流器，包括有源PFC電路、異常檢測電路、嵌入式單片機系統(tǒng)、半橋驅(qū)動電路、DC-AC逆變電路、諧振啟輝電路、輸出功率采樣電路；所述嵌入式單片機系統(tǒng)可按照預先設(shè)定的時間段對輸出功率實現(xiàn)智能調(diào)光。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)中的金鹵燈數(shù)字鎮(zhèn)流器相比，本實用新型實現(xiàn)了單片機系統(tǒng)對半橋驅(qū)動電路的同步控制，使輸出功率無級變化、諧振啟輝電壓可控、異常保護功能完善。
【IPC分類】H05B41/36, H05B41/288
【公開號】CN205105444
【申請?zhí)枴緾N201520837377
【發(fā)明人】孫江偉, 曹麗中, 李頌翔, 王濤, 韓慈
【申請人】蘇州騰華能源科技有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年10月26日