專利名稱：輸出頻率連續(xù)可變的自激振蕩逆變電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輸出頻率連續(xù)可變的自激振蕩逆變電源，尤指一種具有調(diào)光功能的氣體放電燈自激振蕩電子鎮(zhèn)流器逆變電源。
背景技術(shù)：
將直流轉(zhuǎn)變成交流的自激振蕩逆變電源應(yīng)用廣泛，特別常見于低成本的氣體放電燈自激振蕩電子鎮(zhèn)流器中。但是自激振蕩逆變電路要實現(xiàn)振蕩頻率可調(diào)或輸出功率可調(diào)， 則比較困難。美國專利US5596247提出了一種比較簡單的自激振蕩電子鎮(zhèn)流器調(diào)光方案，但該方案將造成半橋上下管的開通時間不同，使上下管工作在不對稱狀態(tài)，對電路可靠性帶來影響。另一美國專利US6696803披露了一種能可靠工作的可改變工作頻率的自激振蕩電源方案，但該方案中輔助電源電壓的波動將影響其振蕩頻率和輸出功率，因此對輔助電源的設(shè)計提出了較高的要求，成本相對較高。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述不足之處，本發(fā)明的主要目的旨在提供一種能可靠工作且成本較低的輸出頻率或輸出功率連續(xù)可變的自激振蕩電源。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何使自激振蕩逆變電路能在一個連續(xù)的頻率范圍內(nèi)正常工作，并且能按要求改變工作頻率；當負載匹配電路形成非純阻性的等效負載時，若電路能改變工作頻率，就能改變輸出功率。通常的自激振蕩逆變電路的工作原理，是利用一個磁環(huán)作為電流互感器，將逆變輸出電流耦合到磁環(huán)副邊用于驅(qū)動逆變開關(guān)管，
形成自激振蕩。當電路其他部分的參數(shù)確定時，逆變輸出電流到磁環(huán)副邊耦合關(guān)系的不同將產(chǎn)生不同的自激振蕩頻率，例如磁環(huán)的飽和深度不同會導(dǎo)致自激振蕩頻率不同?；谝陨显恚景l(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的
該電源設(shè)置有逆變開關(guān)電路、至少兩個磁性電流互感器、負載電路和控制電路，構(gòu)成自激振蕩逆變電源電路，每個磁性電流互感器有原邊繞組、副邊繞組，原邊繞組串聯(lián)后與逆變開關(guān)電路輸出和負載電路連接，副邊繞組分別串聯(lián)后連接至逆變開關(guān)電路，控制電路的 輸出與任一磁性電流互感器的一個繞組并接，改變控制電路的輸出阻抗，達到改變自激振蕩頻率目的。所述控制電路的輸出與任一磁性電流互感器的原邊繞組并接，改變控制電路的輸出阻抗，達到改變自激振蕩頻率目的。所述控制電路的輸出與任一磁性電流互感器的任一副邊繞組并接，改變控制電路的輸出阻抗，達到改變自激振蕩頻率目的。所述的任一磁性電流互感器繞有一個控制繞組，控制電路的輸出與該控制繞組并接，改變控制電路的輸出阻抗，達到改變自激振蕩頻率目的。所述控制電路由外部指令控制其輸出阻抗能夠連續(xù)改變，達到連續(xù)改變逆變電源頻率目的。自激振蕩逆變電源電路在上電啟動或收到外來啟動命令時，由控制指令控制可變阻抗置于某個確定的阻抗值，以達到一個確定頻率。上述方案應(yīng)用到氣體放電燈電子鎮(zhèn)流器中后，振蕩頻率的受控改變即能導(dǎo)致輸出功率的受控改變，達到調(diào)光效果。自激振蕩電源的輸入為直流輸入。逆變開關(guān)電路獲得直流輸入后，由逆變開關(guān)電路內(nèi)部起振線路產(chǎn)生或外部電路產(chǎn)生起振觸發(fā)脈沖，使逆變開關(guān)電路開始工作，將直流輸入轉(zhuǎn)變成交流輸出至磁性電流互感器和負載電路構(gòu)成的串聯(lián)回路，兩個磁性電流互感器自逆變開關(guān)電路輸出的交流電流產(chǎn)生耦合輸出，串聯(lián)疊加后連接至逆變開關(guān)電路，用于驅(qū)動逆變開關(guān)電路，產(chǎn)生自激振蕩。當外部控制命令使控制電路的等效輸出阻抗的阻值改變時， 與控制電路輸出并聯(lián)的磁性電流互感器的飽和深度發(fā)生改變，隨之副邊輸出發(fā)生改變，而另一個電流互感器耦合關(guān)系未變保證電路可靠工作，共同導(dǎo)致電路自激振蕩頻率改變，逆變開關(guān)電路輸出至負載電路的電流振蕩頻率即發(fā)生改變；當負載電路等效阻抗為非純阻性時，振蕩頻率的改變導(dǎo)致輸至負載電路的功率改變。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明提供了一種能可靠工作的輸出頻率或輸出功率可變的自激振蕩電源，或具有調(diào)光功能的氣體放電燈自激振蕩電子鎮(zhèn)流器，而且成本相對較低。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。附圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)方框圖； 附圖2 是本發(fā)明的一實施例示意附圖中標號說明
101—逆變開關(guān)電路；
102—磁性電流互感器；
102a_磁性電流互感器原邊；102b—磁性電流互感器驅(qū)動副邊1 ； 102c—磁性電流互感器驅(qū)動副邊2 ； 102d—磁性電流互感器控制繞組；
103—負載電路；104—控制電路；
105—控制電路的等效輸出阻抗；
106—磁性電流互感器； 106a_磁性電流互感器原邊；
106b—磁性電流互感器副邊；106c_磁性電流互感器副邊；
D201—雙向觸發(fā)二極管；D202—二極管；C201—電容；
R201—充電電阻；R202—上管驅(qū)動電阻；
R203—下管驅(qū)動電阻；R204—可變電阻；
Q201—上管；Q202—下管；T201—可控磁環(huán)電流互感器；
T201a—可控磁環(huán)電流互感器原邊；T201b—可控磁環(huán)電流互感器上管驅(qū)動副邊；T201c—可控磁環(huán)電流互感器下管驅(qū)動副邊；T201d—可控磁環(huán)電流互感器控制繞組； T202a—固定磁電流互感器環(huán)原邊；T202b—固定磁環(huán)電流互感器上管驅(qū)動副邊； T202c—固定磁環(huán)電流互感器下管驅(qū)動副邊；L201—負載電路。
具體實施例方式請參閱附圖1所示，本發(fā)明的輸出頻率或輸出功率連續(xù)可變的自激振蕩電源由逆變開關(guān)電路(101)、磁性電流互感器(102)、磁性電流互感器(106)、負載電路(103)和控制電路(104)構(gòu)成，逆變開關(guān)電路(101)的輸出連接至磁性電流互感器原邊(102a)、磁性電流互感器原邊(106a)和負載電路(103)構(gòu)成的串聯(lián)回路，磁性電流互感器驅(qū)動副邊1 (102b) 和磁性電流互感器副邊(106b)串聯(lián)，磁性電流互感器驅(qū)動副邊2 (102c)和磁性電流互感器副邊(106c)串聯(lián)，然后分別輸 出至逆變開關(guān)電路(101)作為逆變開關(guān)電路(101)的驅(qū)動。 其中磁性電流互感器(102 )或設(shè)置有磁性電流互感器控制繞組(102d)?？刂齐娐?104 )的輸出或與磁性電流互感器原邊(102a)相并接，或與磁性電流互感器驅(qū)動副邊1 (102b)相并接，或與磁性電流互感器驅(qū)動副邊2 (102c)相并接，或與磁性電流互感器控制繞組(102d) 相并接，與所述繞組并聯(lián)連接的控制電路的等效輸出阻抗(105)可按外來控制命令的要求改變其阻抗值。某些負載在上電啟動時對輸至負載的頻率或功率有特定要求，只有符合要求的頻率或功率才能保證負載正常啟動，在連接這類負載時，附圖1所示的輸出頻率連續(xù)可變的自激振蕩電源，在初始上電時，控制電路可置其等效輸出阻抗(105 )于一特定阻值使初始上電時的輸出頻率為一特定頻率，該頻率符合負載的啟動特性的要求。上述方案所述自激振蕩電源的輸入為直流輸入。逆變開關(guān)電路(101)獲得直流輸入后，由逆變開關(guān)電路(101)內(nèi)部起振線路產(chǎn)生或外部電路產(chǎn)生起振觸發(fā)脈沖，使逆變開關(guān)電路(101)開始工作，將直流輸入轉(zhuǎn)變成交流輸出至磁性電流互感器(102)、磁性電流互感器(106)和負載電路(103)構(gòu)成的串聯(lián)回路，兩個磁性電流互感器自逆變開關(guān)電路 (101)輸出的交流電流產(chǎn)生耦合，疊加后連接至逆變開關(guān)電路(101)，用于驅(qū)動逆變開關(guān)電路(101)，產(chǎn)生自激振蕩。當外部控制命令使控制電路的等效輸出阻抗(105)改變阻值時， 磁性電流互感器(102)的飽和深度發(fā)生改變，隨之副邊輸出發(fā)生改變，而磁性電流互感器 (106)耦合關(guān)系未變使電路能可靠工作，兩個互感器輸出疊加導(dǎo)致電路自激振蕩頻率改變， 逆變開關(guān)電路(101)輸出至負載電路(103)的電流振蕩頻率即發(fā)生改變；當負載電路(103) 的等效阻抗為非純阻性時，振蕩頻率的改變導(dǎo)致輸至負載電路(103)的功率改變。附圖2是本發(fā)明的一實施例示意圖。上管(Q201)和下管(Q202)組成逆變半橋， 輸出連接至由可控磁環(huán)電流互感器(T201)、固定磁環(huán)原邊(T202a)和負載電路(L201)構(gòu)成的串聯(lián)回路；充電電阻(R201)、電容(C201)和雙向觸發(fā)二極管(D201)組成起振線路， 二極管(D202)在電路起振后將電容(C201)篏在低電平避免重復(fù)觸發(fā)；電路中設(shè)置有兩個磁環(huán)，固定磁環(huán)電流互感器原邊(T202a)、固定磁環(huán)電流互感器上管驅(qū)動副邊(T202b)和固定磁環(huán)電流互感器下管驅(qū)動副邊(T202c)為同一磁環(huán)的不同繞組，可控磁環(huán)電流互感器原邊(T201a)、可控磁環(huán)電流互感器電流互感器上管驅(qū)動副邊(T201b)、可控磁環(huán)電流互感器下管驅(qū)動副邊(T201c)和可控磁環(huán)電流互感器控制繞組(T201d)為可控磁環(huán)電流互感器 (T201)的不同繞組；固定磁環(huán)電流互感器上管驅(qū)動副邊(T202b)、可控磁環(huán)電流互感器上管驅(qū)動副邊(T201b)和上管驅(qū)動電阻(R202)串聯(lián)后連接至上管(Q201)的基極和發(fā)射極； 固定磁環(huán)電流互感器下管驅(qū)動副邊(T202c)、可控磁環(huán)電流互感器下管驅(qū)動副邊(T201c) 和下管驅(qū)動電阻(R203)串聯(lián)后連接至下管(Q202)的基極和發(fā)射極；可控磁環(huán)電流互感器控制繞組(T201 d )的兩端連接可變電阻(R204 )。直流 電壓施加到直流輸入端后，經(jīng)充電電阻(R201)向電容(C201)充電，直至雙向觸發(fā)二極管(D201)擊穿，產(chǎn)生起振觸發(fā)脈沖使下管(Q202)導(dǎo)通，電路起振。當可變電阻 (R204)固定于一阻值時，可控磁環(huán)電流互感器上管驅(qū)動副邊(T201b)、可控磁環(huán)電流互感器下管驅(qū)動副邊(T201c)與可控磁環(huán)電流互感器原邊(T201a)形成一固定的耦合關(guān)系，可控磁環(huán)電流互感器(T201)與另一磁環(huán)電流互感器共同決定一固定的振蕩頻率。若本電源的負載具有特定的啟動特性，要求初始上電時振蕩頻率為一特定值，則在初始上電的時刻應(yīng)將可變電阻(R204)置于一特定阻值，該阻值對應(yīng)自激振蕩頻率為所要求的特定啟動頻率。當需要調(diào)頻時，改變可變電阻(R204)的阻值至另一值，可控磁環(huán)電流互感器上管驅(qū)動副邊(T201b)、可控磁環(huán)電流互感器下管驅(qū)動副邊(T201c)與可控磁環(huán)電流互感器原邊(T201a)之間的耦合關(guān)系受控制繞組負載變化的影響被改變，可控磁環(huán)上管驅(qū)動副邊 (T201b)和可控磁環(huán)電流互感器下管驅(qū)動副邊(T201c)的輸出發(fā)生改變，可控磁環(huán)電流互感器(T201)與另一磁環(huán)電流互感器共同產(chǎn)生另一振蕩頻率，連續(xù)改變可變電阻(R204)的阻值，即實現(xiàn)輸出頻率的受控連續(xù)改變；若負載電路(L201)為非純阻性負載，則振蕩頻率的受控改變導(dǎo)致輸出至負載電路(L201)的功率的受控改變，達到發(fā)明目的。
權(quán)利要求
1.一種輸出頻率連續(xù)可變的自激振蕩逆變電源，其特征在于，該電源設(shè)置有逆變開關(guān)電路、至少兩個磁性電流互感器、負載電路和控制電路，構(gòu)成自激振蕩逆變電源電路，每個磁性電流互感器有原邊繞組、副邊繞組，原邊繞組串聯(lián)后與逆變開關(guān)電路輸出和負載電路連接，副邊繞組分別串聯(lián)后連接至逆變開關(guān)電路，控制電路的輸出與任一磁性電流互感器的一個繞組并接，改變控制電路的輸出阻抗，達到改變自激振蕩頻率目的。
2.按權(quán)利要求1所述的輸出頻率連續(xù)可變的自激振蕩逆變電源，其特征在于，所述控制電路的輸出與任一磁性電流互感器的原邊繞組并接，改變控制電路的輸出阻抗，達到改變自激振蕩頻率目的。
3.按權(quán)利要求1所述的輸出頻率連續(xù)可變的自激振蕩逆變電源，其特征在于，所述控制電路的輸出與任一磁性電流互感器的任一副邊繞組并接，改變控制電路的輸出阻抗，達到改變自激振蕩頻率目的。
4.按權(quán)利要求1所述的輸出頻率連續(xù)可變的自激振蕩逆變電源，其特征在于，所述的任一磁性電流互感器繞有一個控制繞組，控制電路的輸出與該控制繞組并接，改變控制電路的輸出阻抗，達到改變自激振蕩頻率目的。
5.按權(quán)利要求1或2或3所述的輸出頻率連續(xù)可變的自激振蕩逆變電源，其特征在于，所述控制電路由外部指令控制其輸出阻抗能夠連續(xù)改變，達到連續(xù)改變逆變電源頻率目的。
6.按權(quán)利要求1或2或3所述的輸出頻率連續(xù)可變的自激振蕩逆變電源，其特征在于， 自激振蕩逆變電源電路在上電啟動或收到外來啟動命令時，由控制指令控制可變阻抗置于某個確定的阻抗值，以達到一個確定頻率。
全文摘要
本發(fā)明提供一種輸出頻率或輸出功率能連續(xù)可變的自激振蕩逆變電源。在自激振蕩電路中設(shè)置有逆變開關(guān)電路、至少兩個磁性電流互感器、負載電路和控制電路，每個磁性電流互感器有原邊繞組、副邊繞組、或控制繞組，原邊繞組分別與功率管的輸出和負載連接，副邊繞組與逆變開關(guān)電路連接驅(qū)動其功率管，控制電路的輸出與任一磁性電流互感器的一繞組并接，改變控制電路的輸出阻抗，達到改變自激振蕩頻率目的。如果連續(xù)改變控制電路的輸出阻抗，便可連續(xù)改變自激振蕩頻率。優(yōu)點是提供一種能可靠工作的輸出頻率或輸出功率可變的自激振蕩電源，應(yīng)用于氣體放電燈自激振蕩電子鎮(zhèn)流器，具有調(diào)光功能而且成本相對較低。
文檔編號H05B41/38GK102316657SQ20111019991
公開日2012年1月11日 申請日期2011年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月18日
發(fā)明者葉小娟, 徐一珺 申請人:晴飛照明電器(上海)有限公司