專利名稱：一種用于hid燈的電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電子鎮(zhèn)流器，具體地說是涉及一種用于HID燈(高強度氣體放電燈)的電子鎮(zhèn)流器。
背景技術：
HID燈是目前使用的新一代高效照明設備，它需要優(yōu)良性能的鎮(zhèn)流器與之配套。而傳統(tǒng)的電感式鎮(zhèn)流器由于體積大，重量重，能耗大，功率因數(shù)低，銅材、鋼材消耗大等缺點，逐漸被新一代電子鎮(zhèn)流器所替代?，F(xiàn)有電子鎮(zhèn)流器雖然存在一些優(yōu)點，但由于大多數(shù)產品存在電路復雜、成本高、穩(wěn)定性和可靠性差等缺點，一直很難大批量推廣使用。而且現(xiàn)有電子鎮(zhèn)流器一般沒有輸出功率恒定調節(jié)功能，這就導致當電網(wǎng)電壓很低時，產生的光通量很低，影響了正常的照明；當電壓很高時，電路的輸出功率很大，降低了HID燈使用壽命，同時對鎮(zhèn)流器性能、壽命、穩(wěn)定性產生很大影響。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是提供一種電路簡單、成本低、功率因數(shù)高、輸出功率恒定調節(jié)且?guī)в卸喙δ鼙Ｗo的HID燈的電子鎮(zhèn)流器。
本實用新型的目的是這樣來達到的，一種用于HID燈的電子鎮(zhèn)流器，它包括用于將輸入的交流電進行濾波的RFI濾波器1、全波整流器2、DC濾波器4、DC/AC逆變器5、輸出網(wǎng)絡6、高壓點火電路10，特點是還包括有一功率因數(shù)校正(PFC)電路3，與全波整流器2和DC濾波器4連接；輸出功率恒定調節(jié)電路9，與高壓點火電路10和DC/AC逆變器5連接；多功能保護電路8，與輸出網(wǎng)絡6和DC/AC逆變器5連接。
本實用新型所述的功率因數(shù)校正(PFC)電路3由二極管D31～D36、電容C31～C33、C35組成，其中，逐流二極管D33～D36和電解電容C32、C33組成逐流PFC電路，電解電容C35和逐流二極管D33～D36組成電荷泵充放電電路，完成一級功率因數(shù)的補償；二極管D31、D32、電容C31，完成二級功率因數(shù)的補償。
本實用新型的輸出功率恒定調節(jié)電路9由二極管D91～D93、穩(wěn)壓二極管DZ91、電阻R91～R94、電容C91、C92和IC組成，其中IC為電子鎮(zhèn)流器專用集成電路IR2155。
本實用新型的多功能保護電路8由二極管D81～D84、D105、觸發(fā)二極管DB101、單向可控硅SCR101、三極管BG81、BG82、電阻R81～R85、R87、R106、R109、電容C81～C83、C104、C106、點火變壓器T101組成，其中，由二極管D105、觸發(fā)二極管DB101、單向可控硅SCR101、電阻R106、R109、電容C104、C106、點火變壓器T101完成脈沖式高壓點火啟動功能；由電阻R81、電容C81、二極管D82、變壓器T81完成開路保護功能；由電阻R81、R83、R87、三極管BG81完成短路保護功能；由二極管D81、D83、D84、電阻R82、R84、R85、電容C82、C83、三極管BG82完成智能延時功能。
本實用新型的優(yōu)點，功率因數(shù)校正(PFC)電路3通過采用六只二極管和五只電容，從而得以實現(xiàn)功率因數(shù)校正，成本較低，尤其是通過二極管D31、D32和電容C31完成二級PFC補償功能，使功率因素(λ)值輕易地達到0.99以上；輸出功率恒定調節(jié)電路9能體現(xiàn)出當電源電壓升高時，振蕩頻率變高，電抗變大，HID燈工作電流變低，反之，當電源電壓降低時，振蕩頻率變低，電抗變小，HID燈工作電流變高，因此使輸出功率不變；多功能保護電路8不僅具有開路保護、短路保護、智能延時保護、脈沖式高壓點火的諸多功能，而且元器件少，電路結構簡單。


圖1為本實用新型的原理框圖。
圖2為本實用新型的輸出功率恒定調節(jié)電路。
圖3為本實用新型的功率因數(shù)校正(PFC)電路。
圖4為本實用新型的多功能保護電路。
具體實施方式
在圖1中，工頻(50Hz/60Hz)交流電首先經過RFI(射頻干擾)濾波器1濾波，用來阻止鎮(zhèn)流器產生的諧波反饋到輸入交流電網(wǎng)，以抑制對電網(wǎng)的污染和對電子設備的干擾，同時可以防止來自電網(wǎng)的干擾侵入到電子鎮(zhèn)流器；濾波后的交流電經過全波整流器2變成脈動的半波直流(DC)電流；然后在進入DC濾波器4濾波之前先經過二級無源功率因數(shù)校正(PFC)電路3，其作用就是獲得較低的電流諧波畸變，提高功率因數(shù)達0.99；DC/AC逆變器5的功能是將DC濾波器4濾波后的直流(DC)電流變換成33kHz的高頻交流(AC)電流輸出；經過輸出網(wǎng)絡6，由高壓點火電路10產生高壓脈沖(約為3kV～5kV)，將HID燈7引燃；在燈啟動之后，由點火變壓器次級產生的電感對燈起限流作用，由于電網(wǎng)電壓的波動和各種HID燈性能的差異，電路設計采用了輸出功率恒定調節(jié)電路9；為使電子鎮(zhèn)流器安全可靠工作還設置多功能保護電路8，該電路僅用幾只電阻、二極管、電容和三極管等普通的元件，就完成延時保護、開路保護、短路保護。
在圖2中，輸出功率恒定調節(jié)電路9由二極管D91～D93、穩(wěn)壓二極管DZ91、電阻R91～R94、電容C91、C92和IC組成，其中IC為電子鎮(zhèn)流器專用集成電路IR2155。當HID燈7功率增加時，流過點火變壓器T101的初級線圈電流增大，T101次級線圈感應電流經過高頻整流二極管D91，濾波電容C91后使B點電壓上升，再經過負載電阻R91，取樣電阻R92，穩(wěn)壓二極管DZ91后使得A點電壓也上升，從而使由振蕩電阻R94和振蕩電容C92構成的振蕩網(wǎng)絡的振蕩頻率上升，經過DC/AC逆變器5輸出，使得點火變壓器T101初級電感電抗增大，則HID燈7電流下降；反之，當HID燈7功率減小時，經過反饋使HID燈7電流上升，達到了恒定功率輸出的目的；另外，當電源電壓升高時，振蕩頻率變高，電抗變大，HID燈7工作電流變低；而當電源電壓降低時，振蕩頻率變低，電抗變小，HID燈7工作電流變高，使輸出功率不變，也達到了恒定功率輸出的目的。本圖中，R93為反饋電阻，D92、D93為隔離二極管。本電路和一般電路相比，使用元器件少、成本低、可靠性高。
在圖3中，功率因數(shù)校正(PFC)電路3由二極管D31～D36、電容C31～C33、C35組成。全波整流器2輸出脈動的半波直流電流，經過二極管D31、D32隔離后對電解電容C32、C33充電，由逐流二極管D33～D36和電解電容C32、C33組成逐流PFC電路，同時電解電容C35和逐流二極管D33～D36組成電荷泵充放電電路，高頻電流經過電解電容C35耦合到兩只電解電容C32、C33，使導通角變大，降低了電流的畸變，提高了電路的功率因數(shù)值，完成一級功率因數(shù)的補償，使功率因數(shù)(λ)值達0.85以上；另外，HID燈7的工作電流一部分流入電容C61、電阻R61組成的交流通路，而脈動的半波直流電流經過二極管D31，電容C31，HID燈7，DC/AC逆變器5構成的回路對電容C31充電，當A點變高電平時，電容C31通過二極管D32對后面的電容C32、C33放電，極大地增大了導通角，進一步提高了電路的功率因數(shù)值，完成二級功率因數(shù)的補償，使功率因數(shù)(λ)值達0.99以上。本電路和一般電路相比，僅采用了六只二極管和五只電容，實現(xiàn)功率因數(shù)校正，成本低，尤其是使用兩只二極管D31、D32和一只電容C31完成二級PFC補償功能，使功率因數(shù)(λ)值輕易達到0.99以上。
在圖4中，多功能保護電路8由二極管D81～D84、三極管BG81、BG82、電阻R81～R85、R87、電容C81～C83組成，為了敘述方便，圖中還給出了由二極管D105、觸發(fā)二極管DB101、單向可控硅SCR101、電阻R106、R109、電容C104、C106、點火變壓器T101組成的高壓點火電路10。申請人依據(jù)該圖分別對脈沖式高壓點火啟動、開路保護、短路保護、智能延時保護加以說明。
脈沖式高壓點火啟動由二極管D105、觸發(fā)二極管DB101、單向可控硅SCR101、電阻R106、R109、電容C104、C106、點火變壓器T101組成。直流電源VCC經過電阻R81對電容C81充電，當C點電壓VDD上升到12V時，DC/AC逆變器5工作，A點輸出高頻脈沖方波，經過R106、二極管D105對電容C104充電，當D點充電電壓達到觸發(fā)二極管DB101觸發(fā)電壓(約為35V)時，DB101導通觸發(fā)單向可控硅SCR101，電容C106放電，使點火變壓器T101發(fā)出高壓脈沖，B點高壓使HID燈7輝光放電，完成點火過程，當HID燈7點亮后，電流通過變壓器T81的次級感應出電壓，經過二極管D82整流、電容C81充電提供DC/AC逆變器5工作電壓，完成電路啟動過程。
開路保護由電阻R81、電容C81、二極管D82、變壓器T81組成。當HID燈7開路時，由于電流無法通過變壓器T81，使工作電壓無法產生，電路一直處于間隙的啟動狀態(tài)，保護了DC/AC逆變器5；短路保護由電阻R81、R83、R87、三極管BG81組成。當HID燈7短路時，由于電阻R61的存在使A點電壓上升，經過R87使三極管BG1導通，由于R81遠遠大于R83，故C點電壓遠遠小于12V，無法使DC/AC逆變器5工作，保護了DC/AC逆變器5；智能延時保護由于二極管D81、D83、D84、電阻R82、R84、R85、電容C82、C83、三極管BG82組成。HID燈7在熱態(tài)時不能點火啟動，需要冷卻，當HID燈7點亮后，突然斷電后又正常來電，需要保護電路來完成HID燈的延時啟動，以往的電子鎮(zhèn)流器只要一通電就延時，當電源接通時，不是立刻點亮HID燈7，很不自然，而本電路具有智能化判斷功能，只要一通電，HID燈7立刻點亮，而當工作一段時間后，由于某種情況斷電后又立即來電時，才有延時功能，此時燈是熱態(tài)的，也就是說冷態(tài)的燈是不需要延時的。這種智能化判斷功能是這樣實現(xiàn)的，當HID燈7剛開始點亮時，由于電阻R82很大(1.5MΩ)，電解電容器C82兩端電壓不會一下子上升到可以使三極管BG82導通的電壓值，只有工作一段時間(約為35秒)才會上升到足夠的電壓，此時，當突然斷電后再來電，電解電容器C82正端電壓經過R84、R85放電，使三極管BG82導通，D點電壓低于觸發(fā)二極管DB101的觸發(fā)電壓，高壓點火電路不工作。需要說明的是，延時時間和工作時間有一定的長短關系，工作時間長，延時也長，工作時間短，延時也短，具有一定的智能化。
權利要求1.一種用于HID燈的電子鎮(zhèn)流器，它包括用于將輸入的交流電進行濾波的RFI濾波器(1)、全波整流器(2)、DC濾波器(4)、DC/AC逆變器(5)、輸出網(wǎng)絡(6)、高壓點火電路(10)，其特征在于還包括有一功率因數(shù)校正(PFC)電路(3)，與全波整流器(2)和DC濾波器(4)連接；輸出功率恒定調節(jié)電路(9)，與高壓點火電路(10)和DC/AC逆變器(5)連接；多功能保護電路(8)，與輸出網(wǎng)絡(6)和DC/AC逆變器(5)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于HID燈的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述的功率因數(shù)校正(PFC)電路(3)由二極管D31～D36、電容C31～C33、C35組成，其中，逐流二極管D33～D36和電解電容C32、C33組成逐流PFC電路，電解電容C35和逐流二極管D33～D36組成電荷泵充放電電路，完成一級功率因數(shù)的補償；二極管D31、D32、電容C31，完成二級功率因數(shù)的補償。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種用于HID燈的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述的輸出功率恒定調節(jié)電路(9)由二極管D91～D93、穩(wěn)壓二極管DZ91、電阻R91～R94、電容C91、C92和IC組成，其中IC為電子鎮(zhèn)流器專用集成電路IR2155。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種用于HID燈的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述的多功能保護電路(8)由二極管D81～D84、D105、觸發(fā)二極管DB101、單向可控硅SCR101、三極管BG81、BG82、電阻R81～R85、R87、R106、R109、電容C81～C83、C104、C106、點火變壓器T101組成，其中，由二極管D105、觸發(fā)二極管DB101、單向可控硅SCR101、電阻R106、R109、電容C104、C106、點火變壓器T101完成脈沖式高壓點火啟動功能；由電阻R81、電容C81、二極管D82、變壓器T81完成開路保護功能；由電阻R81、R83、R87、三極管BG81完成短路保護功能；由二極管D81、D83、D84、電阻R82、R84、R85、電容C82、C83、三極管BG82完成智能延時功能。
專利摘要一種用于HID燈的電子鎮(zhèn)流器，它包括RFI濾波器、全波整流器、DC濾波器、DC/AC逆變器、輸出網(wǎng)絡、高壓點火電路，還包括功率因數(shù)校正(PFC)電路，與全波整流器和DC濾波器連接；輸出功率恒定調節(jié)電路，與高壓點火電路和DC/AC逆變器連接；多功能保護電路，與輸出網(wǎng)絡和DC/AC逆變器連接。優(yōu)點功率因數(shù)校正(PFC)電路能實現(xiàn)功率因數(shù)校正，使功率因素值達到0.99以上；輸出功率恒定調節(jié)電路能體現(xiàn)出當電源電壓升高時，振蕩頻率變高，電抗變大，HID燈工作電流變低，反之亦然，因此使輸出功率不變；多功能保護電路具有開路、短路、智能延時保護、脈沖式高壓點火諸多功能，元器件少，電路結構簡單。
文檔編號H05B41/282GK2896786SQ20062006954
公開日2007年5月2日 申請日期2006年2月21日 優(yōu)先權日2006年2月21日
發(fā)明者蘇曉燕, 黃文大, 錢怡 申請人:蘇州啟明星科技有限公司