專利名稱：電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于高壓氣體放電燈的電子鎮(zhèn)流器。
背景技術(shù)：
高壓氣體放電燈電子鎮(zhèn)流器包括高壓點(diǎn)火電路與穩(wěn)態(tài)電源供應(yīng)電路，點(diǎn)火電路與
穩(wěn)態(tài)電源供應(yīng)電路一般可以采用串聯(lián)與并聯(lián)方式。穩(wěn)態(tài)電源供應(yīng)電路包括直流升壓電路和
全橋逆變電路。點(diǎn)火電路的高壓發(fā)生電路一般有單級升壓電路、雙級升壓電路。
串聯(lián)的單級升壓電路，如圖l所示，此電路一般要求匝比很高，因高壓線圈流過燈
電流，所用導(dǎo)線不能太細(xì)，這樣會使高壓變壓器體積做的很大。 并聯(lián)的單級升壓電路，如圖2所示，可將高壓側(cè)線圈導(dǎo)線做的很細(xì)，但燈需要串聯(lián) 另外的鎮(zhèn)流電感，這樣電子鎮(zhèn)流器系統(tǒng)的體積也會很大。 雙級升壓電路，如圖3所示，在產(chǎn)生高壓的同時(shí)，高壓側(cè)繞組起到電子鎮(zhèn)流器電感 的作用，可降低系統(tǒng)的體積和重量。采用在前級反激變壓器的副邊加輔助繞組的辦法，但增 加了反激變壓器的體積和制作難度。 為了能減小變壓器體積，又能產(chǎn)生高壓，現(xiàn)有點(diǎn)火電路采用倍壓串聯(lián)點(diǎn)火電路結(jié) 構(gòu)，如圖4所示。采用倍壓串聯(lián)點(diǎn)火電路的電子鎮(zhèn)流器包括輸入濾波器、反激變換器、續(xù)弧 電路、全橋逆變電路、倍壓電路、串聯(lián)結(jié)構(gòu)點(diǎn)火電路，利用反激變換器輸出級倍壓整流電路， 只使用了一級升壓變壓器，可降低變壓器的匝比，不會增加變壓器的體積。但在對高壓氣體 放電燈每次進(jìn)行高壓點(diǎn)火時(shí)和啟動(dòng)過程中，都會使得燈管兩個(gè)電極中的一個(gè)電極固定為陽 極，另一個(gè)電極固定為陰極，這樣的高壓點(diǎn)火電路結(jié)構(gòu)和啟動(dòng)過程，會使得高壓氣體放電燈 的使用壽命大大降低，而且點(diǎn)火電路效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決現(xiàn)有電子鎮(zhèn)流器的倍壓串聯(lián)式點(diǎn)火電路存在效率低的問題，提供了
一種效率高、結(jié)構(gòu)簡湊的電子鎮(zhèn)流器。 本發(fā)明的技術(shù)方案 電子鎮(zhèn)流器，包括依次級聯(lián)連接的用于隔斷蓄電池與本裝置之間的高頻干擾的輸 入濾波器、用于把輸入為蓄電池等級的直流電壓升高的DC-DC反激變換器、用于把高壓直 流電變換為高壓方波電壓的DC-AC全橋逆變電路，所述輸入濾波器的前端連接有蓄電池， 其特征在于所述DC-AC全橋逆變電路上并聯(lián)連接有當(dāng)高壓氣體放電燈的兩個(gè)電極被擊穿 時(shí)，短暫地為高壓氣體放電燈提供能量的續(xù)弧電路及倍壓并聯(lián)結(jié)構(gòu)點(diǎn)火電路；所述倍壓并 聯(lián)結(jié)構(gòu)點(diǎn)火電路包括倍壓電路、升壓電路、阻隔高壓二極管、繼電器，所述倍壓電路的輸出 端連接有續(xù)弧電路及升壓電路，所述升壓電路與阻隔高壓二極管及高壓氣體放電燈并聯(lián)， 所述高壓氣體放電燈與繼電器并聯(lián)； 所述倍壓并聯(lián)結(jié)構(gòu)點(diǎn)火電路，用于產(chǎn)生擊穿高壓氣體放電燈兩個(gè)電極的高壓，所 述阻隔高壓二極管用于防止點(diǎn)火時(shí)刻高的電壓把續(xù)弧電路、倍壓電路、DC-AC全橋逆變電路
3的元件燒壞，所述繼電器用于維持高壓放電燈的正常發(fā)光。 進(jìn)一步，所述倍壓電路包括第三電容，所述第三電容的第一端與DC-DC反激變換 器的輸出端及第一二極管的陽極相連，所述第一二極管的陰極與箝位電容的第一端、第 二二極管的陽極及第四電容的第二端相連，所述第二二極管的陰極與第三電容的第二端及 第三二極管的陽極相連，所述第三二極管的陰極與第四電容的第一端、升壓電路及續(xù)弧電 路相連。 進(jìn)一步，所述續(xù)弧電路包括并聯(lián)的第一電阻和第四二極管，第四二極管的陰極和 第一電阻的并聯(lián)端與存儲能量的第六電容第一端相連，所述第六電容第二端與第二電阻第 一端相連，所述第二電阻第二端連接在倍壓電路的輸出端。 進(jìn)一步，所述升壓電路包括限流電阻，所述限流電阻第一端與倍壓電路的輸出端 相連，所述限流電阻的第二端與點(diǎn)火電容第一端及氣體放電管第一端相連，所述點(diǎn)火電容 第二端接地，所述氣體放電管的第二端與點(diǎn)火變壓器的低壓側(cè)第一端相連，所述點(diǎn)火變壓 器的高壓側(cè)第一端與阻隔低頻電容的第一端相連，所述阻隔低頻電容的第二端與高壓氣體 放電燈的第一端及繼電器的一端相連，所述高壓氣體放電燈的第二端與點(diǎn)火變壓器的高壓 側(cè)第二端及DC-AC全橋逆變電路的第三電感相連，所述繼電器的另一端與DC-AC全橋逆變 電路的第二電感相連。 高壓氣體放電燈的啟動(dòng)過程從暫態(tài)至穩(wěn)態(tài)共分為電壓擊穿、輝光放電、輝光轉(zhuǎn)弧 光放電、弧光放電(穩(wěn)態(tài)工作)等四個(gè)階段，如圖5所示具體狀態(tài)過渡過程。暫態(tài)時(shí)間的長 短與輝光轉(zhuǎn)弧光階段供給燈管的功率大小有關(guān)，若于輝光轉(zhuǎn)弧光期間加一較大的功率給燈 管，將使得燈管溫度上升的速度加快，而縮短了高壓氣體放電燈的暫態(tài)時(shí)間，使燈管能較快 的進(jìn)入穩(wěn)態(tài)工作。 啟動(dòng)期間，電子鎮(zhèn)流器要經(jīng)歷高壓擊穿、電流接續(xù)、預(yù)熱維弧3個(gè)階段。高壓啟 動(dòng)電路是高壓氣體放電燈能否瞬間點(diǎn)亮的基礎(chǔ)。但輝光放電后慣性和濾波電路的延遲 使直流變換器和檢測回路很難有較快的響應(yīng)速度，所以電子鎮(zhèn)流器里面要包含電流接續(xù) (take-over)電路，它將電容預(yù)先儲存的能量為燈提供一較大的瞬間電流，保證輝光到弧光 的可靠過渡。 本發(fā)明工作過程描述如下在啟動(dòng)階段，控制程序?qū)θ珮蚰孀冸娐返哪妇€電容的 端電壓進(jìn)行恒壓閉環(huán)。倍壓電路的輸出端通過限流電阻給升壓電路的點(diǎn)火電容器充電，當(dāng) 點(diǎn)火電容器兩端的電壓值到達(dá)氣體放電管的擊穿電壓后，點(diǎn)火電容器通過點(diǎn)火變壓器的低 壓側(cè)放電，同時(shí)把能量傳遞到高壓側(cè)。由點(diǎn)火變壓器高壓繞組、阻隔低頻電容器、高壓氣體 放電燈組成閉環(huán)回路，高壓氣體放電燈的上端電極承受正的高壓，使得高壓氣體放電燈擊 穿。 續(xù)流階段，續(xù)弧電路、阻隔高壓二極管、高壓氣體放電燈組成的回路來使得高壓氣 體放電燈達(dá)到維弧的功能。 當(dāng)高壓氣體放電燈進(jìn)入輝光轉(zhuǎn)弧光以及弧光放電階段后，通過程序控制把繼電器 閉合，這樣就可以在燈管兩端得到400Hz的交流電，維持高壓氣體放電燈的正常發(fā)光。
本發(fā)明的有益效果減小了點(diǎn)火電壓器的體積，提高了高壓氣體放電燈電子鎮(zhèn)流 器的整體效率；提高了續(xù)弧電路中儲能電容的電壓值，更加有效地完成維弧的功能，提高了 高壓氣體放電燈的一次點(diǎn)火成功率；降低了整體的成本。


圖1為高壓氣體放電燈與點(diǎn)火線圈高壓側(cè)相串聯(lián)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為高壓氣體放電燈與點(diǎn)火線圈高壓側(cè)相并聯(lián)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為高壓氣體放電燈的兩級升壓點(diǎn)火電路的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為現(xiàn)有倍壓串聯(lián)式點(diǎn)火電路原理圖。 圖5為高壓氣體放電燈從電極被擊穿到恒功率穩(wěn)態(tài)工作的暫態(tài)過渡過程示意圖。 圖6為本發(fā)明的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
參照圖6，電子鎮(zhèn)流器，包括依次級聯(lián)連接的用于隔斷蓄電池1與本裝置之間的高 頻干擾的輸入濾波器2、用于把輸入為蓄電池1等級的直流電壓升高的DC-DC反激變換器 4、用于把高壓直流電變換為高壓方波電壓的DC-AC全橋逆變電路6，所述輸入濾波器2的前 端連接有蓄電池1 ，所述DC-AC全橋逆變電路6上并聯(lián)連接有當(dāng)高壓氣體放電燈的兩個(gè)電極 被擊穿時(shí)短暫地為高壓氣體放電燈提供能量的續(xù)弧電路5及倍壓并聯(lián)結(jié)構(gòu)點(diǎn)火電路3 ;所 述倍壓并聯(lián)結(jié)構(gòu)點(diǎn)火電路3包括倍壓電路、升壓電路、阻隔高壓二極管D5、繼電器，所述倍 壓電路的輸出端連接有續(xù)弧電路5及升壓電路，所述升壓電路與阻隔高壓二極管D5及高壓 氣體放電燈并聯(lián)，所述高壓氣體放電燈與繼電器并聯(lián)； 所述倍壓并聯(lián)結(jié)構(gòu)點(diǎn)火電路3，用于產(chǎn)生擊穿高壓氣體放電燈兩個(gè)電極的高壓，所 述阻隔高壓二極管D5用于防止點(diǎn)火時(shí)刻高的電壓把續(xù)弧電路5、倍壓電路、DC-AC全橋逆變 電路6的元件燒壞，所述繼電器用于維持高壓放電燈的正常發(fā)光。 所述倍壓電路包括第三電容C3，所述第三電容C3的第一端與DC-DC反激變換器 4的輸出端及第一二極管D1的陽極相連，所述第一二極管D1的陰極與箝位電容Co的第一 端、第二二極管D2的陽極及第四電容C4的第二端相連，所述第二二極管D2的陰極與第三 電容C3的第二端及第三二極管D3的陽極相連，所述第三二極管D3的陰極與第四電容C4 的第一端、升壓電路及續(xù)弧電路5相連。 所述續(xù)弧電路5包括并聯(lián)的第一電阻Rl和第四二極管D4，第四二極管D4的陰極 和第一電阻Rl的并聯(lián)端與存儲能量的第六電容C6第一端相連，所述第六電容C6第二端與 第二電阻R2第一端相連，所述第二電阻R2第二端連接在倍壓電路的輸出端。
所述升壓電路包括限流電阻R3，所述限流電阻R3第一端與倍壓電路的輸出端相 連，所述限流電阻R3的第二端與點(diǎn)火電容C5第一端及氣體放電管S. G第一端相連，所述點(diǎn) 火電容C5第二端接地，所述氣體放電管S. G的第二端與點(diǎn)火變壓器T2的低壓側(cè)第一端相 連，所述點(diǎn)火變壓器T2的高壓側(cè)第一端與阻隔低頻電容C7的第一端相連，所述阻隔低頻電 容C7的第二端與高壓氣體放電燈的第一端及繼電器的一端相連，所述高壓氣體放電燈的 第二端與點(diǎn)火變壓器T2的高壓側(cè)第二端及DC-AC全橋逆變電路6的第三電感L3相連，所 述繼電器的另一端與DC-AC全橋逆變電路6的第二電感L2相連。 本發(fā)明工作過程描述如下在啟動(dòng)階段，控制程序?qū)θ珮蚰孀冸娐?的母線電容 的端電壓進(jìn)行恒壓閉環(huán)。倍壓電路的輸出端通過限流電阻R3給升壓電路的點(diǎn)火電容器C5 充電，當(dāng)點(diǎn)火電容器C5兩端的電壓值到達(dá)氣體放電管S. G的擊穿電壓后，點(diǎn)火電容器C5通過點(diǎn)火變壓器T2的低壓側(cè)放電，同時(shí)把能量傳遞到高壓側(cè)。由點(diǎn)火變壓器T2高壓繞組、阻 隔低頻電容C7、高壓氣體放電燈組成閉環(huán)回路，高壓氣體放電燈的上端電極承受正的高壓， 使得高壓氣體放電燈擊穿。 續(xù)流階段，續(xù)弧電路5中的存儲能量的第六電容C6通過由第四二極管D4、第二電 阻R2、阻隔高壓二極管D5、高壓氣體放電燈、第三電感L3以及S4組成的回路來使得高壓氣 體放電燈達(dá)到維弧的功能。 當(dāng)高壓氣體放電燈進(jìn)入輝光轉(zhuǎn)弧光以及弧光放電階段后，通過程序控制把繼電器 閉合，這樣就可以在燈管兩端得到400Hz的交流電，維持高壓氣體放電燈的正常發(fā)光。
本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù) 范圍的不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技 術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求
電子鎮(zhèn)流器，包括依次級聯(lián)連接的用于隔斷蓄電池與本裝置之間的高頻干擾的輸入濾波器、用于把輸入為蓄電池等級的直流電壓升高的DC-DC反激變換器、用于把高壓直流電變換為高壓方波電壓的DC-AC全橋逆變電路，所述輸入濾波器的前端連接有蓄電池，其特征在于所述DC-AC全橋逆變電路上并聯(lián)連接有當(dāng)高壓氣體放電燈的兩個(gè)電極被擊穿時(shí)，短暫地為高壓氣體放電燈提供能量的續(xù)弧電路及倍壓并聯(lián)結(jié)構(gòu)點(diǎn)火電路；所述倍壓并聯(lián)結(jié)構(gòu)點(diǎn)火電路包括倍壓電路、升壓電路、阻隔高壓二極管、繼電器，所述倍壓電路的輸出端連接有續(xù)弧電路及升壓電路，所述升壓電路與阻隔高壓二極管及高壓氣體放電燈并聯(lián)，所述高壓氣體放電燈與繼電器并聯(lián)；所述倍壓并聯(lián)結(jié)構(gòu)點(diǎn)火電路，用于產(chǎn)生擊穿高壓氣體放電燈兩個(gè)電極的高壓，所述阻隔高壓二極管用于防止點(diǎn)火時(shí)刻高的電壓把續(xù)弧電路、倍壓電路、DC-AC全橋逆變電路的元件燒壞，所述繼電器用于維持高壓放電燈的正常發(fā)光。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述倍壓電路包括第三電容，所述 第三電容的第一端與DC-DC反激變換器的輸出端及第一二極管的陽極相連，所述第一二極 管的陰極與箝位電容的第一端、第二二極管的陽極及第四電容的第二端相連，所述第二二 極管的陰極與第三電容的第二端及第三二極管的陽極相連，所述第三二極管的陰極與第四 電容的第一端、升壓電路及續(xù)弧電路相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述續(xù)弧電路包括并聯(lián)的第 一電阻和第四二極管，第四二極管的陰極和第一電阻的并聯(lián)端與存儲能量的第六電容第一 端相連，所述第六電容第二端與第二電阻第一端相連，所述第二電阻第二端連接在倍壓電 路的輸出端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述升壓電路包括限流電阻，所述 限流電阻第一端與倍壓電路的輸出端相連，所述限流電阻的第二端與點(diǎn)火電容第一端及氣 體放電管第一端相連，所述點(diǎn)火電容第二端接地，所述氣體放電管的第二端與點(diǎn)火變壓器 的低壓側(cè)第一端相連，所述點(diǎn)火變壓器的高壓側(cè)第一端與阻隔低頻電容的第一端相連，所 述阻隔低頻電容的第二端與高壓氣體放電燈的第一端及繼電器的一端相連，所述高壓氣體 放電燈的第二端與點(diǎn)火變壓器的高壓側(cè)第二端及DC-AC全橋逆變電路的第三電感相連，所 述繼電器的另一端與DC-AC全橋逆變電路的第二電感相連。
全文摘要
電子鎮(zhèn)流器，包括依次級聯(lián)連接的輸入濾波器、DC-DC反激變換器、DC-AC全橋逆變電路，所述輸入濾波器的前端連接有蓄電池，所述DC-AC全橋逆變電路上并聯(lián)連接有續(xù)弧電路及倍壓并聯(lián)結(jié)構(gòu)點(diǎn)火電路；所述倍壓并聯(lián)結(jié)構(gòu)點(diǎn)火電路包括倍壓電路、升壓電路、阻隔高壓二極管、繼電器，所述倍壓電路的輸出端連接有續(xù)弧電路及升壓電路，所述升壓電路與阻隔高壓二極管及高壓氣體放電燈并聯(lián)，所述高壓氣體放電燈與繼電器并聯(lián)。本發(fā)明的有益效果減小了點(diǎn)火電壓器的體積，提高了高壓氣體放電燈電子鎮(zhèn)流器的整體效率；提高了續(xù)弧電路中儲能電容的電壓值，更加有效地完成維弧的功能，提高了高壓氣體放電燈的一次點(diǎn)火成功率；降低了整體的成本。
文檔編號H05B41/288GK101742795SQ20101010637
公開日2010年6月16日 申請日期2010年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月28日
發(fā)明者戚軍 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)