專利名稱：高頻電子鎮(zhèn)流器觸發(fā)電路與檢測(cè)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種氣體放電燈電子鎮(zhèn)流器，尤指一種適用于HID燈高頻電子鎮(zhèn)流器。
背景技術(shù)：
一般而言，在常態(tài)下，高強(qiáng)度氣體放電燈(HID)的兩端電極之間是不導(dǎo)電的，而要將 HID點(diǎn)亮的前提是需耍一個(gè)高壓?jiǎn)?dòng)脈沖。要使燈込到穩(wěn)定擊穿的話，必需在燈兩端加2 0 一2 5千伏的脈沖電壓，而鎮(zhèn)流器除了提供點(diǎn)火脈沖之外，仍必須提供2 0 0 — 3 0 O伏特 的輸出電壓以便于形成穩(wěn)定的電弧，在產(chǎn)生電弧后的升溫過(guò)程中，燈膽內(nèi)高壓氣體和由金屬 鹵化物，水銀蒸發(fā)形成的高壓混合氣體就可以發(fā)出近似于太陽(yáng)光光譜(5800K)的有用光。 電弧一曰.形成，鎮(zhèn)流器就必須限制屯流人小，否則屯弧會(huì)引發(fā)人ik流，使鎮(zhèn)流器和燈管損壞。
目前的一種觸發(fā)方式(公用技術(shù))是利用電感上增加一組線圈，而在這組線閣上串聯(lián)可控 硅或其它可產(chǎn)生突然通斷元件，使電感產(chǎn)生高壓，從而使燈擊穿。這種方式主要缺點(diǎn)是啟輝 不是很可靠，特別是燈管性能變壞的情況下，很難啟輝。第二種觸發(fā)方式方式是利用振蕩回 路產(chǎn)生高壓，從而使燈擊穿，這種觸發(fā)方式方式主要缺點(diǎn)是由于啟輝時(shí)電壓比較高，使電路 中的元件比較容易損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種簡(jiǎn)單可靠高頻觸發(fā)的電子鎮(zhèn)流器。
本發(fā)明的實(shí)施，除了可以簡(jiǎn)化線路設(shè)計(jì)，提供可靠的啟輝電壓，同時(shí)可以使開(kāi)關(guān)管實(shí)現(xiàn)在 接近零電壓條件下關(guān)斷，從而減小電能的損耗并提高電子鎮(zhèn)流器的可靠性。
具體的設(shè)計(jì)思想是當(dāng)燈未點(diǎn)亮?xí)r，利ffl電感、電容產(chǎn)生振蕩并通過(guò)電感耦合在燈兩端產(chǎn)生 高壓，從而實(shí)現(xiàn)燈的起輝。當(dāng)燈電亮后，利用屯感、屯容來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管的零關(guān)斷和開(kāi)關(guān)管關(guān) 斷后電感電流的繼流。


圖1是本發(fā)明第一種構(gòu)形的觸發(fā)電路。
圖2是本發(fā)明第一種構(gòu)形的觸發(fā)電路另一種接法。
圖3是本發(fā)明第二種構(gòu)形的觸發(fā)屯路。
圖4是本發(fā)明第二種構(gòu)形的觸發(fā)電路另一種接法。
圖5是用本發(fā)明第一種構(gòu)形的觸發(fā)電路設(shè)計(jì)出的第一種電子鎮(zhèn)流器具體可選方案。 圖6是用本發(fā)明第一種構(gòu)形的觸發(fā)電路設(shè)計(jì)出的第二種電子鎮(zhèn)流器具體可選方案。 圖7是用本發(fā)明第一種構(gòu)形的觸發(fā)電路設(shè)計(jì)出的第三種電子鎮(zhèn)流器具體可選方案。 圖8是用本發(fā)明第一種構(gòu)形的觸發(fā)電路設(shè)計(jì)出的第三種電子鎮(zhèn)流器具體實(shí)施方案。 圖9是用本發(fā)明第二種構(gòu)形的觸發(fā)電路設(shè)計(jì)出的第一種電子鎮(zhèn)流器具體可選方案。 圖10是用本發(fā)明第二種構(gòu)形的觸發(fā)電路設(shè)計(jì)出的第二種電子鎮(zhèn)流器具體可選方案。 圖11是用本發(fā)明第二種構(gòu)形的觸發(fā)電路設(shè)計(jì)出的第三種電子鎮(zhèn)流器具體可選方案。 圖12是用本發(fā)明第一種構(gòu)形的觸發(fā)電路設(shè)計(jì)出的第三種電子鎮(zhèn)流器具體實(shí)施方案。 圖13是本發(fā)明的電壓檢測(cè)電路的第一種可選方案。 圖14是本發(fā)明的電壓檢測(cè)電路的第二種可選方案。 第一種構(gòu)形觸發(fā)電路的詳細(xì)描述-
現(xiàn)在參照?qǐng)D1，開(kāi)關(guān)管Qll的漏極接電源的正極，源極接開(kāi)關(guān)管Q12的漏極、電感Lll 的一端；電感L11的另一端接電感主線圈L12的一端和電容C11的一端；開(kāi)關(guān)管Q12的源 極接電源的負(fù)極；電感L12的另一端接燈的一端，燈的另一端接屯容C12;電容C11的另 一端接電源的負(fù)極(也可以接電源的正極如圖2)。電感Lll和電感L12同繞在同一個(gè)磁芯 上，電感Lll和L12的同名端相接，電感L11和L12的異名端也可以相接。上述電路電容C12與電感主L12線圈互換，即電感Lll的另一端接電容C12—端，電容 C12的另一端接燈一端，燈的另一端接電感L12 —端。 圖7是本發(fā)明鎮(zhèn)流器一種實(shí)現(xiàn)方式。其接法如下
開(kāi)關(guān)管Q71的漏極接電源的正極，源極接開(kāi)關(guān)管Q72的漏極、電感L71的一端；電感L71 的另一端接電感主線圈L72的一端和電容C71的一端；開(kāi)關(guān)管Q72的源極接電源的負(fù)極； 電感L72的另一端接燈的一端，燈的另一端接電容C72—端；電容C71的另一端接電源的 負(fù)極；電容C72的另一端接電源的負(fù)極(也可以接屯源的正極如圖6，還可以接在兩個(gè)串聯(lián) 電容的連接處，這兩個(gè)串聯(lián)電容是并接在電源的正負(fù)極之間如圖5)。
本發(fā)明的第一種構(gòu)形觸發(fā)電路發(fā)電路工作原理如下(圖7):
當(dāng)燈未啟輝時(shí)，開(kāi)關(guān)管Q7J導(dǎo)通、Q7 2截止時(shí)，電流通過(guò)開(kāi)關(guān)管Q71、電感L71向C71 充電；當(dāng)開(kāi)關(guān)管Q71截止、Q7 2導(dǎo)通時(shí)，屯容C71上的電能通過(guò)電感L71、開(kāi)關(guān)管Ql 2放 電。由于屯感L71與主電感L72的線圈匝數(shù)比比較小，從而在主電感L72上產(chǎn)生感應(yīng)高壓。 在燈啟輝后，當(dāng)Q71導(dǎo)通、Q7 2截止時(shí)，電源經(jīng)過(guò)電感L71 (線圈匝數(shù)少)直接向電容C71 充電，由于電容C71的電容值比較小，因此、很快充滿了；同時(shí)電流通過(guò)電感L71、 L72和 燈DS71向電容C72充電；當(dāng)Q71關(guān)斷瞬時(shí)，由于電容C71上電壓不能突變，因此、加在 開(kāi)關(guān)管Q7]兩端的電壓接近于零，從而實(shí)現(xiàn)Q71的電壓零關(guān)斷，這時(shí)電流是通過(guò)電容C71、 電感L72、燈DS71、電容C72實(shí)現(xiàn)續(xù)流；當(dāng)Q72導(dǎo)通、Q71截止時(shí)，電容C71直接通過(guò)屯 感L71、 Q72放電，很快就放完，同時(shí)將電容C71的電能轉(zhuǎn)換成電感L72、 L71的共同磁能； 與此同時(shí)，電容C72上的電能通過(guò)燈DS71、電感L71、 L72、開(kāi)關(guān)管Q72放電；當(dāng)Q7 2關(guān) 斷瞬時(shí)，由于電容C71上電壓不能突變，因此、加在開(kāi)關(guān)管Q72兩端的電壓接近于零，從 而實(shí)現(xiàn)Q72的屯壓零關(guān)斷，這時(shí)電流是通過(guò)屯容C71、電感L72燈、DS71、電容C7'2實(shí)現(xiàn) 續(xù)流。
第二種構(gòu)形觸發(fā)電路的詳細(xì)描述
現(xiàn)在參照?qǐng)D4,開(kāi)關(guān)管Q41的漏極接屯源的正極，源極接開(kāi)關(guān)管Q42的漏極、電感i線 圈L42的一端和電感次級(jí)線圈Wl的一端；開(kāi)關(guān)管Q42的源極接電源的負(fù)極；電感L42的 另一端接燈DS41的一端，燈DS41的另一端接電容C42。電感L41的另一端接電容C41, 電容C4]的另一端接電源的負(fù)極(也可以接電源的正極如圖3)。
上述電路電容C42與電感主線圈L42互換，即開(kāi)關(guān)管Q41的漏極接電容C42 —端，屯容 C42的另一端接燈DS41 —端，燈DS41的另一端接電感L42 -端。
圖11是本發(fā)明鎮(zhèn)流器一種實(shí)現(xiàn)方式。其接法如下
開(kāi)關(guān)管Qlll的漏極接電源的正極，源極接開(kāi)關(guān)管Q112的漏極、電感Llll的一端、電感 L112的一端；開(kāi)關(guān)管Q112的源極接電源的負(fù)極；電感Lll]的另一端接電容Clll，電容 Clll的另一端接電源的負(fù)極；電感L112的另一端接燈DS111的一端，燈DS111的另一端 接電容C112，電容'C112的另一端接電源的負(fù)極(也可以接電源的正極如圖10，還可以接 在兩個(gè)串聯(lián)電容的連接處，這兩個(gè)串聯(lián)電容并接在電源的正負(fù)極如圖9)。 本發(fā)明第二種構(gòu)形觸發(fā)電路的工作原理如下(圖ll):
當(dāng)燈未啟輝時(shí)，開(kāi)關(guān)管Qlll導(dǎo)通、Q112截止時(shí)，電流通過(guò)開(kāi)關(guān)管Qlll,電感次級(jí)線圈 Llll向Clll充電；當(dāng)開(kāi)關(guān)管Qlll截止、Qll 2導(dǎo)通時(shí)，電容Clll上的電能通過(guò)電感Llll 線圈、開(kāi)關(guān)管Q112放電。由于電感次級(jí)線圈L111與主線圈L112的匝數(shù)比比較小，從而在 電感主線圈L112上產(chǎn)生感應(yīng)高壓。在燈啟輝后，當(dāng)Q111導(dǎo)通、Q112截—ih時(shí)，電源經(jīng)過(guò)電 感次級(jí)線圈Llll (次級(jí)線圈匝數(shù)少)直接向電容C111充電，由于電容Clll的電容值比較 小因此很快充滿了，同時(shí)，電流通過(guò)開(kāi)關(guān)管Qlll、電感L112和燈DS111向電容C112充電； 當(dāng)Q111關(guān)斷瞬時(shí)，由于電容C111上電壓不能突變，因此、加在開(kāi)關(guān)管Q111兩端的電壓接 近于零，從而實(shí)現(xiàn)Qlll的電壓零關(guān)斷，這時(shí)電流是通過(guò)電容Clll、電感L112燈、DSlll、
5電容C112實(shí)現(xiàn)續(xù)流；當(dāng)Q112導(dǎo)通、Qlll截止時(shí)，電容Cll直接通過(guò)次級(jí)線圈Llll、 Q112 放電，很快就放完，同時(shí)將電容C111上的電能轉(zhuǎn)換成電感L112、 Llll的共同磁能；同時(shí)， 電容C112的電能通過(guò)電感L112、 Llll、開(kāi)關(guān)管Q112放屯；當(dāng)Q112關(guān)斷瞬時(shí)，由于電容 Clll上電壓不能突變，因此、加在開(kāi)關(guān)管Q112兩端的電壓接近零，從而實(shí)現(xiàn)Q112的電壓 零關(guān)斷，這時(shí)電流是通過(guò)電容Clll、電感L112燈、DSlll、電容Cil2實(shí)現(xiàn)續(xù)流。 電壓檢測(cè)電路實(shí)施方案的詳細(xì)描述
圖13為一種屯壓檢測(cè)線路，由電阻R41、 二極管D42、電容C46、穩(wěn)壓管D44組成，其 接法為電阻R41的一端接燈和負(fù)載電容的連接處，電阻R41的另一端接二極管D42陽(yáng)極， 二極管D43的陰極分別接電容C46—端、穩(wěn)壓管陰極；電容C46的另一端、穩(wěn)壓管的陽(yáng)極 接整流橋輸出的負(fù)極。
圖14為另一種電壓檢測(cè)線路，由二極管D43、屯容C47、阻R42、電阻R43組成，其接 法為二極管D43的陽(yáng)極接燈和負(fù)載電容的連接處，二極管的陰極分別接屯容C47、電阻R42 的一端，電阻R42的另一端接電阻R43 —端，電容C47的另一端和電阻R43的另一端一起 接到整流橋輸出的負(fù)極。 其工作原理如下(圖8、圖12):
當(dāng)電源接通后，兩秒鐘后開(kāi)始檢測(cè)在檢測(cè)電路中電容(圖13中電容C46上的電壓，或圖 14中電容C47)上的電壓，當(dāng)出現(xiàn)電壓小于某特定值立即停止開(kāi)關(guān)管控制電路的工作程序。
當(dāng)檢測(cè)電路應(yīng)用圖14線路時(shí)，在鎮(zhèn)流器正常工作情況下，當(dāng)電容C47上的電壓在設(shè)定的 工作范圍內(nèi)，還通過(guò)不同的電壓來(lái)調(diào)節(jié)控制電路開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間和截止時(shí)間或調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)管 工作頻率以保證燈的穩(wěn)定輸出。
權(quán)利要求
1.一種高壓氣體放電燈高頻電子鎮(zhèn)流器，包括整流橋、功率因數(shù)校正電路、開(kāi)關(guān)電路、點(diǎn)燃電路、控制電路、電壓檢測(cè)電路、負(fù)載電路；其中開(kāi)關(guān)電路由兩個(gè)開(kāi)關(guān)管主成Q1，Q2；點(diǎn)燃電路由點(diǎn)火電感L1，主電感L2，點(diǎn)火電容C1組成；負(fù)載電路由電感L2、燈DS，電容C2組成；其接法如下整流橋輸入接交流電，輸出接功率因數(shù)校正電路的輸入端；功率因數(shù)校正電路輸出端的正極接開(kāi)關(guān)管Q1的漏極，Q1的源極接開(kāi)關(guān)管Q2的漏極、電感L1的一端；開(kāi)關(guān)管Q2的源極接功率因數(shù)校正電路輸出端的負(fù)極；電感L1的另一端接電感L2的一端(此端為與其相連接電感L1那一端的同名端，或此端為與其相連接電感L1那一端的異名端)、電容C1一端；電容C1的另一端接功率因數(shù)校正電路輸出端的負(fù)極，或接功率因數(shù)校正電路輸出端的正極；電感L2的另一端接燈的一端，燈的另一端接電容C2一端；電容C2的另一端接功率因數(shù)校正電路輸出端的正極，或接功率因數(shù)校正電路輸出端的負(fù)極，或接兩個(gè)串接電容的連接處，此兩串接電容是并接功率因數(shù)校正電路輸出端。
2. —種高壓氣體放電燈高頻電子鎮(zhèn)流器，包括整流橋、功率因數(shù)校正電路、開(kāi)關(guān)電路、點(diǎn)燃電路、控制電路、電壓檢測(cè)電路、負(fù)載電路； 其中開(kāi)關(guān)電路由兩個(gè)開(kāi)關(guān)管主成Qll， Q12;點(diǎn)燃電路由點(diǎn)火電感Lll，主電感L12，點(diǎn)火電容C]1組成；負(fù)載電路由電感Lll、燈DS1，電容C12組成；其接法如下整流橋輸 入接交流電，輸出接功率因數(shù)校正電路的輸入端功率因數(shù)校正電路輸出端的正極接開(kāi)關(guān)管Qll的漏極，Qll的源極接開(kāi)關(guān)管Q12的漏極、電感Lll的一端、電感L12的一端；Qll 的源極接功率閃數(shù)校正電路輸出端的負(fù)極；電感Lil的另一端接電容Cll 一端；電容Cll 的另一端接功率閃數(shù)校正屯路輸出端的負(fù)極，或接功率閃數(shù)校正電路輸出端的正極；電感 L12的另 一端接燈DS11的一端，燈DS11的另一端接屯容C12 —端；屯容C12的另一端接 功率閃數(shù)校正電路輸出端的止極，或接兩個(gè)串接電容的連接處，此兩串接電容是并接功率因 數(shù)校正屯路輸出端。
3. 根據(jù)權(quán)利耍求1、根據(jù)權(quán)利耍求2所述高頻電子鎮(zhèn)流器，其點(diǎn)燃電路特征在于點(diǎn)火電感 串接點(diǎn)火屯容，將此線路并接到電子鎮(zhèn)流器兩個(gè)開(kāi)關(guān)管中的一個(gè)。用丁-保證HID燈的可靠 起輝和在起輝后，開(kāi)關(guān)管關(guān)斷瞬間，使加開(kāi)關(guān)管兩端的電壓為零。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、根據(jù)權(quán)利耍求2所述高頻電子鎮(zhèn)流器，其點(diǎn)燃電路其特征在于點(diǎn)火電 感與鎮(zhèn)流器負(fù)載電路的主電感是繞在同一個(gè)磁心上。用于使點(diǎn)火電容的電能轉(zhuǎn)換點(diǎn)火電感、 主電感的共同磁能。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l、根據(jù)權(quán)利要求2所述高頻電子鎮(zhèn)流器，其負(fù)載電路中主電感、電容和 燈串接時(shí)，任何一種順序都是可行的。
6. 根據(jù)權(quán)利耍求l,權(quán)利要求2所述高頻電子鎮(zhèn)流器，其電壓檢測(cè)線路特征是電阻R41的 一端接高頻電子鎮(zhèn)流器負(fù)載電路中燈與負(fù)載電容連接處，電阻R41的另一端接二極管D43 陽(yáng)極，二極管D43的陰極分別接電容C46 —端、穩(wěn)壓管C44的陰極；電容C46的另一端、 穩(wěn)壓管的陽(yáng)極接功率因數(shù)校正電路輸出端的負(fù)極。電容C46與二極管D43的陰極連接處為 檢測(cè)電壓的輸出。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1，權(quán)利要求5所述高頻電子鎮(zhèn)流器，其電壓檢測(cè)線路特征是二極管D42 的陽(yáng)極接燈高頻電子鎮(zhèn)流器負(fù)載電路中燈與負(fù)載電容連接處，二極管的陰極分別接電容 C47、電阻R42的一端，電容R42的另一端接電阻R43—端，電容C47的另一端和電阻R43 的另一端一起接到功率因數(shù)校正電路輸出端的負(fù)極。電阻R42，電阻R43的連接處為檢測(cè) 電壓的輸出。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l，權(quán)利耍求2所述高頻電子鎮(zhèn)流器，其鎮(zhèn)流器的控制方式特征在T當(dāng)接 通電源2秒后，電壓檢測(cè)電路(電容C46，或電容C47)開(kāi)始工作，當(dāng)檢測(cè)到輸出電壓小于 特定值時(shí)，開(kāi)關(guān)管控制程序自動(dòng)關(guān)斷。當(dāng)檢測(cè)到電容C47上的電壓在設(shè)定的工作范圍內(nèi)在工作范圍，開(kāi)關(guān)管控制程序自動(dòng)調(diào)整開(kāi)關(guān)頻率或開(kāi)關(guān)脈沖寬度。
全文摘要
一氣體放電燈電子鎮(zhèn)流器的點(diǎn)燃電路由電感、電容組成，電感電容串接并將其并聯(lián)在兩個(gè)開(kāi)關(guān)管之間和功率因數(shù)校正電路正極(或負(fù)極)之間。當(dāng)燈未點(diǎn)亮?xí)r，利用點(diǎn)燃電路的電感、電容產(chǎn)生振蕩并通過(guò)電感耦合在燈兩端產(chǎn)生高壓，從而實(shí)現(xiàn)燈的起輝。當(dāng)燈點(diǎn)亮后，利用點(diǎn)燃電路電感、電容實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管的零關(guān)斷和開(kāi)關(guān)管關(guān)斷后主電感上電流的繼流。
文檔編號(hào)H05B41/288GK101516153SQ20081008101
公開(kāi)日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2008年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月20日
發(fā)明者林福泳 申請(qǐng)人:林福泳;林福祥