高壓氣體放電燈電子鎮流器的自適應滑頻觸發點火方法

2023-09-17 03:34:25

專利名稱：高壓氣體放電燈電子鎮流器的自適應滑頻觸發點火方法
技術領域：
本發明特指一種高壓氣體放電燈電子鎮流器的自適應滑頻觸發點火方法。
背景技術：
高壓氣體放電燈(後面簡稱HID燈)大多需要一個2500V以上的高壓觸發點火脈衝使 燈管電離擊穿進入弧光放電。用半橋或全橋作為DC/AC變換功率驅動、工作頻率在幾十KHz 至幾百KHz、 HID燈是通過LC匹配網絡與逆變橋連接的HID燈電子鎮流器，目前基本上都 是用成本較低的LC串聯諧振方法產生觸發點火高壓。參看圖1,傳統的方案是逆變橋先輸 出一個頻率在設計或生產時就確定了的起始驅動方波，然後以一定的速率或步長降低頻率， 向同樣是設計及生產時就確定了的終止頻率滑動，期望在滑動過程中使Lr、 Cr/ZCw迴路的 串聯諧振逐步加強，電容Cr〃Cw上的諧振電壓逐漸升高最終觸發點亮HID燈。由於在生產、 使用電子鎮器的過程中，逆變橋的等效負載的自由振蕩頻率值並不是固定的，而是一個會隨 電感元件、,電容元件的誤差及溫度係數、連接燈管的輸出連線的類型及長度所構成的等效電 容以及元器件老化引起的參數變化等而在動態改變的。負載迴路自由振蕩頻率主要由Lr、 Cr、輸出引線等效電容Cw決定。由於材料、工藝、溫度變化、元器件老化以及輸出引線的 類型、長度不同等各種原因，使得自由振蕩頻率在不同的材料批次、不同的使用環境和條件 以及在壽命期的不同階段會發生倀大的變化。因而使這種電子鎮流器在實際工作中的滑頻參 數與輸出迴路自由振蕩頻率不匹配，逆變橋功率開關管在滑頻點火過程中會經歷電流、電壓 都非常大的硬開關狀態，造成逆變橋功率開關管的燒毀，這正是目前這類HID燈電子鎮器 在觸發點火階段容易損壞，進而導致至今未能推廣使用的重要原因。
那麼，怎樣才能克服上述HID燈電子鎮流器在點火階段存在的問題呢？下面從以下幾 個方面進行分析
滑頻觸發點火過程逆變橋可能經歷的開關模態分析
全橋和半橋驅動的原理是一樣的，這裡只對半橋驅動的情況作分析，參看圖1。開關 管Ql和Q2為180'互補導通，但Ql和Q2之間有死區時間，以防直通。fr代表等效負載 迴路的自由振蕩頻率，fr主要由扼流電感Lr、串諧電容Cr、輸出連線電容等效Cw決定。無源橋臂電容Cbl=Cb2，且遠遠大於Cr和Cw的並聯值。HID燈在被觸發點亮前呈現高阻抗 對fr影響極小，緩衝電容C1、 C2以及Q1、 Q2的內部輸出電容只是在死區時間對迴路的電 壓、電流變化有影響。fs代表半橋開關頻率，由振蕩驅動電路決定。 開關模態l: fs>fr。
此時逆變橋的負載呈感性，Ql、 Q2是零電壓開通，開通損耗很小。Ql、 Q2關斷時 電流不為零，是硬關斷，有一定的關斷損耗。但如果開關頻率滿足1.2fr>fs>fr， Ql、 Q2關 斷時的電流可減小到迴路諧振電流最大值的一半以下，加上緩衝電容C1、 C2的作用，關斷 損耗可大幅度降低。
開關模態2: 0.5fr<fs<fr。
此時逆變橋的負載呈容性，Ql、 Q2是零電壓關斷，關斷損耗很小。Ql、 Q2是在漏 一源電壓接近或等於逆變橋的供電電壓Vbus的條件下硬開通，開通時須承受諧振迴路的電 流，再加上續流二極體Dl或D2的反向恢復電流以及Cl或C2的放電電流，開通損耗很大。 特別是當fs-0.67fr時，Ql、 Q2是在迴路諧振電流剛好是最大值的時候開通，開通損耗非常 大，這正是造成逆變橋功率管燒毀的重要原因。
因此，為防止Q1、 Q2在滑頻觸發點火過程的開關損耗過大導致損壞，它們的開關頻 率fs必須適應負載迴路的自由振蕩頻率fr,要保證Q1、 Q2始終工作在負載呈現感性的開關 模態l。
理論上除了 fs>fr的條件外，滿足fr/2IOfs〉fr/(2K+l)(這裡K=l,2， 3，......)條件下，逆變
橋的負載也是呈感性，開關情況與開關模態1相似。
除了 0.5fr<fs<fr條件夕卜，滿足[fr/(2K+2)]《s〈fr/(2K+l)(這裡K=l， 2, 3，……)條件下，逆 變橋的負載呈容性，開關情況與當開關模態2相似。
負載迴路諧振特性分析z
驅動電路的控制使逆變橋的Ql， Q2的開通時間相同，死區時間很小的情況下，當 fH(2K-l)fs(這裡K4， 2， 3,......),負載迴路呈現諧振特性。從頻域分析法可知，K4時，
是驅動脈衝的基波與負載迴路產生諧振；K-2時，是驅動脈衝的三次諧波與負載迴路產生諧 振；....。負載迴路的電容Cr在這些諧振點有一個電壓峰值。滑頻點火就是利用這一諧振特
性產生點火高壓點亮HID燈。但實際上當B04後，由於Q1、 Q2的開關損耗、導通損耗及. 負載迴路自身的損耗使迴路電流衰減比較快，諧振特徵逐漸減弱，不足以產生觸發點火所須的高壓， 一般不會採用。
選擇滑頻觸發點火起始頻率fl和終止頻率G的原則
綜上所述，既要避免在滑頻觸發點火的過程中因Q1、 Q2的開關損耗太大而燒毀，又要 產生足夠高的觸發點火高壓，應保證滑頻的全過程負載迴路都呈現感性，並使Q1、 Q2關斷
時的電流減小到迴路諧振電流最大值的一半以下，由此fl、 f2須滿足下麵條件
1. 若利用驅動脈衝的基波與負載迴路發生諧振時產生觸發點火高壓，須1.2&>卩8>&:
2. 若利用驅動脈衝的三次諧波與負載迴路發生諧振時產生觸發點火高壓，須 fr/2,8>fs>fr/3;
3. 若利用驅動脈衝的五次諧波與負載迴路發生諧振時產生觸發點火高壓，須 fr/4.8>fs>fr/5。
4. 為避免輸出電壓過高，滑頻過程應使諧振逐步加強，觸發點火電壓逐漸加大，所以 同時須11>￡2。
5. f2越接近fr或fr/3、 fr/5，滑頻觸發點火能夠產生的電壓越高，可根據逆變輸出級的 供電直流電壓Vbus、觸發HID燈所須的高壓脈衝值及迴路的損耗大小，合理選擇f2。從上面的分析可知，要完成安全可靠的滑頻觸發點火過程的前提條件，是在滑頻觸發點 火前，必須精確確認當前的鎮流器負載迴路自由振蕩頻率的準確值。這一點在傳統的模擬或 僅僅是由時序邏輯數字電路組成的控制電路是不可能做到的。而最近幾年由於價格低，運算 速度超過10MIPS的單片機的出現，提供了實現了本發明的物質條件。

發明內容
本發明的目的在於克服現有高壓氣體放電燈電子鎮流器點火時的不足，提供一種可安全 可靠地完成滑頻觸發點火過程，從而提高電子鎮流器的質量、壽命等系列參數的高壓氣體放 電燈電子鎮流器的自適應滑頻觸發點火方法。
為實現上述目的，本發明提供的技術方案為高壓氣體放電燈電子鎮流器的自適應滑頻 觸發點火方法，該方法為，在滑頻觸發點火前，利用單片機測量出鎮流器負載迴路自由振蕩 頻率的準確值，據此準確值計算出滑頻觸發點火的起始頻率和終止頻率後實施安全可靠的滑
頻觸發點火。
若鎮流器的電路拓撲為半橋電路，參看圖2，測量自由振蕩頻率的方法為應先關斷Q2，.
稍延時後開通Q1，使負載迴路進入幅度是VAB-0.5Vbus脈衝作用下的階躍過渡過程，負載迴路開始衰減自由振蕩，在電感Lr的取樣繞組上感應出頻率與振蕩主迴路完全相同的脈衝， 快速啟動單片機中央控制電路的捕捉功能，檢測、取樣存儲脈衝的變化，然後關Ql，經單 片機的數據處理，準確得到負載迴路的自由振蕩頻率值。為了測到的自由振蕩頻率值更準確、可靠，可在實施上述測量自由振蕩頻率方法前先 關斷Ql，稍延時後開通Q2，保持這個狀態的時間足夠長，使電容Crw上的電壓VCB=— 0.5Vbm和電感Lr的電流基本為零後才開始測量，這樣同條件下每次執行這一操作負載迴路 的衰減自由振蕩的重複性非常好，測出的自由振蕩頻率值更準確、可靠。若鎮流器的電路拓撲為半橋電路，測量自由振蕩頻率的方法為還可以為先關斷Ql, 稍延時後開通Q2，使負載迴路進入幅度是VAB=—0.5Vbus脈衝作用下的階躍過渡過程，負 載迴路開始衰減自由振蕩，在電感Lr的取樣繞組上感應出頻率與振蕩主迴路完全相同的脈 衝，快速啟動單片機中央控制電路的捕捉功能，檢測、取樣存儲脈沖的變化，然後關Q2， 經單片機的數據處理，準確得到負載迴路自由振蕩頻率值。為了測到的自由振蕩頻率值更準確、可靠，可在實施上述測量自由振蕩頻率方法前先 關斷Q2，稍延時後開通Ql，保持這個狀態的時間足夠長，使電容Crw上的電壓VCB=0.5Vbus 和電感Lr ^J電流基本為零後才開始實施，這樣同條件下每次執行這一操作負載迴路的衰減 自由振蕩的重複性非常好，測出的自由振蕩頻率值更準確、可靠。若鎮流器的電路拓撲為全橋電路，參看圖3，測量自由振蕩頻率的方法為先關斷Q2、 Q3，稍延時後開通Q1， Q4，使負載迴路進入VAB-Vbus的過渡過程，負載迴路開始衰減自 由振蕩，在電感Lr的取樣繞組上感應出頻率與自振蕩主迴路完全相同的脈衝，快速啟動單 片機中央控制電路的捕捉功能，檢測、取樣存儲脈衝的變化，然後關Q1， Q4,經單片機的 數據處理，準確得到負載迴路自由振蕩頻率值。為了測到的自由振蕩頻率值更準確、可靠，可在實施上述測量自由振蕩頻率方法前可 先關斷Q1、 Q4，稍延時後開通Q2， Q3，保持這個狀態的時間足夠長，使電容Crw上的電 壓VCB-—Vbus和電感Lr的電流基本為零後才開始實施，這樣同條件下每次執行這一操作 負載迴路的衰減自由振蕩的重複性非常好，測出的自由振蕩頻率值更準確、可靠。.若鎮流器的電路拓撲為全橋電路，測量自由振蕩頻率的方法也可為先關斷Q1，Q4，稍 延時後開通Q2、 Q3，使負載迴路進入VAB-—Vbus的過渡過程，輸出迴路開始衰減自由振 蕩，在電感Lr的取樣繞組上感應出頻率與自振蕩主迴路完全相同的脈衝，快速啟動單片機中央控制電路的捕捉功能，檢測、取樣存儲脈衝的變化，然後關Q2、 Q3，經單片機的數據處理，準確得到負載迴路自由振蕩頻率值。為了測到的自由振蕩頻率值更準確、可靠，可在實施上述測量自由振蕩頻率方法前先關斷Q2， Q3,稍延時後開通Q1、 Q4，保持這個狀態的時間足夠長，使電容Crw上的電壓 VCB-Vbus和電感Lr的電流基本為零後才開始實施，這樣同條件下每次執行這一操作負載 迴路的衰減自由振蕩的重複性非常好，測出的自由振蕩頻率值更準確、可靠。.所述的振蕩主迴路的自由振蕩信號的硬體取樣方式，除了在電感Lr上的取樣繞組外， 還可以在逆變功率輸出電路、負載電路的適當位置接入電流互感器、串聯取樣電阻實現。本發明採用上述技術方案對採用半橋或全橋為DC/AC變換功率驅動，用諧振方法產生 觸發點火高壓的HID燈電子鎮流器，在滑頻觸發點火前，先實時、精確測量出等效負載回 路的自由振蕩頻率，據此算出滑頻觸發點火的起始、終止頻率及確定滑頻速率或步長，從而 非常安全、可靠地完成滑頻觸發點火過程，使HID燈電子鎮流器的質量、壽命參數等有了 本質上的提高，使其可廣泛應用在商業照明領域。


-圖h gID燈電子鎮流器原理簡圖，圖中Lr是扼流電感，Cr是諧振電容，Cw表示連接 HID燈輸出引線的等效電容。圖2:採用半橋DC/AC為功率輸出，包含各基本功能模塊的HID燈電子鎮流器原理圖， Cbl=Cb2， Crw=Cw〃Cr, Cbl遠大於Crw。圖3:採用全橋DC/AC為功率輸出，包含各基本功能模塊的HID燈電子鎮流器原理圖。 Crw=Cw〃Cr， Cb遠大於Crw。
具體實施例方式本發明的電路組成為包含各基本功能模塊的HID燈電子鎮流器，採用半橋或全橋 DC/AC為功率輸出。其中包括有如下功能模塊整流電路1:輸入交流電整流後輸出脈動直流電壓Vdc到功率因數校正電路2; 功率因數校正電路2:使輸入功率因數接近l，向逆變功率輸出電路4提供直流工作電 壓Vt)US;驅動電路3:接受單片機中央控制電路6的控制信號，向逆變功率輸出電路4發出開 關控制信號；逆變功率輸出電路4:對於半橋DC/AC為功率輸出，包含的元件有逆變開關管Q1、 Q2， 續流二極體D1、 D2，緩衝電容C1、 C2，接受驅動電路3輸出的開關控制信號，向負載電 路5輸出方波驅動信號；對於全橋DC/AC為功率輸出，包含的元件有逆變開關管Q1、 Q2、 Q3、 Q4、 續流二極體D1、 D2、 D3、 D4，緩衝電容C1、 C2、 C3、 C4，接受驅動電路3輸 出的開關控制信號，向負載電路5輸出方波驅動信號；負載電路5:對於半橋DC/AC為功率輸出，包含的元件有帶取樣繞組的扼流電感Lr， 串聯諧振電容Cr，無源橋臂電容Cbl、 Cb2，燈電流取樣電流互感器Tl,還有輸出引線等效 電容Cw和HID燈，其中Cbl=Cb2, Cbl遠遠大於Cr和Cw的並聯值Crw;對於全橋DC/AC 為功率輸出.包含的元件有帶取樣繞組的扼流電感Lr，串聯諧振電容Cr，隔直電容Cb,燈 電流取樣電流互感器Tl，還有輸出引線等效電容Cw和HID燈，其中Cb遠遠大於Cr和Cw 的並聯值Crw;單片機中央控制電路6:核心是運算速度達IOMIPS的單片機，通過驅動電路3控制 逆變功率輸出電路4的DA/AC變換，檢測負載電路5的自由振蕩頻率，監測交流輸入電壓、 監測功率因數校正電路2的輸出電壓、HID燈的電流和電壓、鎮流器溫度和執行其它狀態控 制； ，諧振迴路取樣電路7:連接到負載電路5的扼流電感Lr上的一個繞組Lrl上，取樣信 號送到單片機中央控制電路6;燈電壓取樣電路8:取樣HID燈兩端的電壓送到單片機中央控制電路6;低壓供電電路9:產生+5V、 +15V直流電壓，提供給功率因數校正電路2、單片機中 央控制電路6及驅動電路3。具體點火步驟為以圖2所示的半橋電路為例說明，全橋電路原理相同。步驟l:單片機的基本初始化。單片機先設置自身的內部控制器、寄存器及輸入輸出埠，然後初始化單片機中央控制電路6的其它功能電路，設置驅動電路3的初始狀態並關斷Q1， Q2，檢測確認整流電路 1的脈動直流電壓Vdc、功率因數校正電路2的輸出直流電壓Vbus及低壓供電 9方案l:電容Crw負電壓初始化。開通Q2，保持這個狀態的時間須遠遠大於允許範圍 內的負載迴路的自由振蕩周期，目的是初始化結束時電容Crw上的電壓VCB=—0.5Vbus和 電感Lr的電流基本為零。方案2:電容Crw正電壓初始化。開通Q1，保持這個狀態的時間須遠遠大於允許範圍 內的負載迴路的自由振蕩周期。目的是初始化結束時電容Cm上的電壓VCB=0.5Vbus和電 感Lr的電流基本為零。方案3:不執行特別的負載迴路初始化操作，直接執行步驟3。 步驟3:測量自由振蕩頻率。與負載迴路初始化的方案1相對應有方案A;與初始化的方案2相對應有方案B;與初始化的方案3相對應有方案C、 D共4個方案可以選擇方案A:關Q2，稍延時後開通Q1，負載迴路就進入一個電容Crw上的初始電壓VCB-一0.5Vbus和電感Lr的初始電流為零，在幅度是VAB=0.5 Vbus的階躍脈衝作用下的階躍響 應過程。由於HID燈還沒有被觸發而呈現高阻，Ql、 Q2沒有進一步的開關動作，迴路的Q 值是比較高的，負載迴路開始衰減自由振蕩，這個自由振蕩的頻率就是包含了各種變化因素 的負載迴路的自由諧振頻率。在電感Lr的取樣繞組上感應出頻率與自由振蕩完全相同的脈 衝。快速啟動單片機中央控制電路6的捕捉功能，檢測、取樣存儲脈衝的變化，然後關Q1。 經單片機的數據處理，就能準確得到負載迴路自由振蕩的頻率值。如果沒有捕獲到自由 振蕩的脈衝樣值或數據處理結果頻率值超出合理範圍，就可能是負載迴路出現異常，轉異常 處理。這個方案的特點是自由振萆電流是由VAB-0.5 Vbus的負載電路零狀態響應和VCB= 一0.5Vbus的負載電路零輸入響應兩個過渡過程疊加而成，這兩個分量頻率、相位基本相同， 迴路電流振蕩幅度大，同條件下的多次測量的自由振蕩電流重複性非常好，便於捕獲到有效 的取樣脈衝。方案B:關Q1，稍延時後開通Q2，此時負載迴路進入一個電容Crw上的初始電壓 VCB=0.5Vbus，電感Lr的電流的初始值為零，在幅度是VAB=—0.5 Vbus的階躍脈衝作用 下的階躍響應過程。負載迴路開始衰減自由振蕩的情況與方案A基本一樣，用方案A相同 的方法完成負載迴路自由振蕩頻率的測量。這個方案的特點是自由振蕩電流是由VAB-—0.5 Vbus的負載電路零狀態響應和VCB=0.5Vbus的負載電路零輸入響應兩個過渡過程疊加而 成，這兩個分量頻率、相位基本相同，迴路電流振蕩幅度大，同條件下的多次測量的自由振蕩電流重複性非常好，便於捕獲到有效的取樣脈衝。方案C:開通Ql,負載迴路就進入一個電容Crw上的初始電壓VCB和電感Lr的初始 電流都不確定，在幅度是VAB=0.5 Vbus的階躍脈衝作用下的階躍響應過程。用方案A相同 的方法完成負載迴路自由振蕩頻率的測量。這個方案的特點是過程簡單，但由於電容Crw上 的初始電壓VCB和電感Lr的初始電流都不確定，造成同條件下多次測量的自由振蕩電流幅 度有所不同，加大了捕獲到有效的取樣脈衝的難度。方案D:開通Q2，負載迴路就進入一個電容Crw上的初始電壓VCB和電感Lr的初始 電流都不確定，在幅度是VAB-—(L5Vbus的階躍脈衝作用下的階躍響應過程。測量方法和 特點與方案C相同。步驟4:由單片機計算滑頻觸發點火的起始頻率fl和終止頻率f2。步驟5:滑頻觸發點火。單片機中央控制電路6通過驅動電路3使逆變功率輸出電路4以fl頻率向負載電路輸 出起始驅動脈衝，按一定的速率及步長，逐漸降低驅動頻率滑向G進行滑頻觸發點火。過 程中單片機中央控制電路6監控HID燈的電流、電壓，燈被觸發點亮後停止滑頻觸發點火， 轉入燈亮後^]狀態控制。若驅動頻率到了 f2後HID燈還沒有被點亮，或過程中HID燈電流、 端電壓超出正常值，停止滑頻觸發點火。這可能是HID燈處在熱燈狀態、燈管失效、輸出 連線或燈頭不良、輸出引線短路等原因引起的，可延時後從第二步"負載迴路初始化"重新 執行觸發點火歩驟。經若干次還是沒有觸發成功，單片機轉入故障處理。步驟6:運行控制。燈點亮後，單片機中央控制電路6進入燈功率控制、消除聲共振 控制和監控輸入電壓、鎮流器溫度等運行狀態控制。綜上所述，本發明是針對目前採用諧振觸發點火技術的高壓氣體放電燈電子鎮流器在 觸發點火階段一直存在的致命缺陷，從原理上分析了產生問題的原因，找到了解決的途徑。 在具體實施方案中，充分利用了單片機可靠、靈活的硬體控制及高速、強大的數據處理能力， 在目前廣泛應用的標準的硬體拓撲結構基礎上，通過簡單、巧妙的驅動控制和捕獲處理，就 能安全、可靠、精確、極為方便地測量出在當前的環境和條件下電子鎮流器負載迴路真實的 自由振蕩頻率，並以此為基礎實現了可靠、精準的滑頻觸發點火過程，解決了以往使用諧振 觸發點火技術的高壓氣體放電燈電子鎮流器一直存在的致命缺陷導致的可靠性問題，並且在 成本上幾乎只是增加了一片價格並不高的單片機而已，對推廣在節能、環保方面比電感鎮流器有明顯優勢的高壓氣體放電燈電子鎮流器的廣泛使用具有深遠意義。
權利要求
1. 高壓氣體放電燈電子鎮流器的自適應滑頻觸發點火方法，其特徵在於該方法為，在滑頻觸發點火前，利用單片機測量出鎮流器負載迴路自由振蕩頻率的準確值，據此準確值計算出滑頻觸發點火的起始頻率和終止頻率後實施安全可靠的滑頻觸發點火。
2、 根據權利要求1所述的高壓氣體放電燈電子鎮流器的自適應滑頻觸發點火方法，其 特徵在於若鎮流器的電路拓撲為半橋電路，測量自由振蕩頻率的方法為應先關斷Q2，稍延時後開通Q1，使負載迴路進入幅度是VAB-0.5Vbus脈衝作用下的階躍過渡過程，負載 迴路開始衰減自由振蕩，在電感Lr的取樣繞組上感應出頻率與振蕩主迴路完全相同的脈衝， 快速啟動單片機中央控制電路的捕捉功能，檢測、取樣存儲脈衝的變化，然後關Ql，經單 片機的數據處理，準確得到負載迴路的自由振蕩頻率值。
3、 根據權利要求2所述的高壓氣體放電燈電子鎮流器的自適應滑頻觸發點火方法，其 特徵在於在實施測量自由振蕩頻率前可先關斷Ql,稍延時後開通Q2，保持這個狀態的時 間足夠長，使電容Crw上的電壓VCB=—0.5Vbus和電感Lr的電流基本為零後才開始測量。
4、 根據權利要求1所述的高壓氣體放電燈電子鎮流器的自適應滑頻觸發點火方法，其 特徵在於若鎮流器的電路拓撲為半橋電路，測量自由振蕩頻率的方法為先關斷Ql，稍 延時後開通Q2，使負載迴路進入幅度是VAB-—0.5Vbus脈衝作用下的階躍過渡過程，負載 迴路開始衰減自由振蕩，在電感Lr的取樣繞組上感應出頻率與振蕩主迴路完全相同的脈衝， 快速啟動單片機中央控制電路的捕捉功能，檢測、取樣存儲脈衝的變化，然後關Q2，經單 片機的數據處理，準確得到負載迴路自由振蕩頻率值。
5、 根據權利要求4所述的高壓氣體放電燈電子鎮流器的自適應滑頻觸發點火方法，其 特徵在於在實施測量自由振蕩頻率前先關斷Q2，稍延時後開通Q1，保持這個狀態的時間 足夠長，使電容Crw上的電壓VCB=0.5Vbus和電感Lr的電流基本為零後才開始實施。
6、 根據權利要求1所述的高壓氣體放電燈電子鎮流器的自適應滑頻觸發點火方法，其 特徵在於若鎮流器的電路拓撲為全橋電路，測量自由振蕩頻率的方法為先關斷Q2、 Q3， 稍延時後開通Q1， Q4，使負載迴路進入VAB-Vbus的過渡過程，輸出迴路開始衰減自由振 蕩，在電感Lr的取樣繞組上感應出頻率與自振蕩主迴路完全相同的脈衝，快速啟動單片機 中央控制電路的捕捉功能，檢測、取樣存儲脈衝的變化，然後關Q1， Q4，經單片機的數據處理，準確得到負載迴路自由振蕩頻率值。
7、 根據權利要求6所述的高壓氣體放電燈電子鎮流器的自適應滑頻觸發點火方法，其 特徵在於在實施測量自由振蕩頻率前可先關斷Q1、 Q4，稍延時後開通Q2， Q3,保持這個 狀態的時間足夠長,使電容Crw上的電壓VC B =—Vbus和電感Lr的電流基本為零後才開始 實施。
8、 根據權利要求1所述的高壓氣體放電燈電子鎮流器的自適應滑頻觸發點火方法，其 特徵在於若鎮流器的負載電路為全橋電路，測量自由振蕩頻率的方法為先關斷Q1， Q4， 稍延時後開通Q2、 Q3,使負載迴路進入VAB=—Vbus的過渡過程，輸出迴路開始衰減自由 振蕩，在電感Lr的取樣繞組上感應出頻率與自振蕩主迴路完全相同的脈衝，快速啟動單片 機中央控制電路的捕捉功能，檢測、取樣存儲脈衝的變化，然後關Q2、 Q3，經單片機的數 據處理，準確得到負載迴路自由振蕩頻率值。
9、 根據權利要求8所述的高壓氣體放電燈電子鎮流器的自適應滑頻觸發點火方法，其 特徵在於在實施測量自由振蕩頻率前可先關斷Q2， Q3，稍延時後開通Q1、 Q4,保持這個 狀態的時間足夠長，使電容Crw上的電壓VCB=Vbus和電感Lr的電流基本為零後才開始實 施。 ，
10、 根據權禾IJ要求2或3或4或5或6或7或8或9所述的高壓氣體放電燈電子鎮流器 的自適應滑頻觸發點火方法，其特徵在于振蕩主迴路的自由振蕩信號的硬體取樣方式，除 了在電感Lr上的取樣繞組外，還可以在逆變功率輸出電路、負載電路的適當位置接入電流 互感器、串聯取樣電阻實現。
全文摘要
本發明提供一種可安全可靠地完成滑頻觸發點火過程，從而提高電子鎮流器的質量、壽命等系列參數的高壓氣體放電燈電子鎮流器的自適應滑頻觸發點火方法。該方法為，在滑頻觸發點火前，利用單片機測量出鎮流器負載迴路自由振蕩頻率的準確值，據此準確值計算出滑頻觸發點火的起始頻率和終止頻率後實施安全可靠的滑頻觸發點火。本發明採用上述技術方案後可非常安全、可靠地完成滑頻觸發點火過程，使HID燈電子鎮流器的質量、壽命參數等有了本質上的提高，使其可廣泛應用在商業照明領域。
文檔編號H05B41/24GK101262730SQ20081002770
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月28日 優先權日2008年4月28日
發明者正 何 申請人:佛山市美博照明有限公司