直流低壓電源雙推挽振蕩金滷燈的製作方法

2023-06-28 20:03:11 4

專利名稱：直流低壓電源雙推挽振蕩金滷燈的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子技術領域，具體是一種直流低壓電源雙推挽振蕩金滷燈。
背景技術：
汽車、火車、船隻直流低電壓電源供電的金滷燈HID，光電轉換效率高，可產生強光照明，適於車船內外照明，如汽車前燈照明。金滷燈是一種高強度氣體放電發光，工作電壓在數百伏，點火啟動電壓通常在3KV以上才能引燃。直流低電壓電源供電金滷燈電子核心是一個DC-AC逆變器。燈負載功率在25W左右時，採用大功率三極體或MOS場效應管推挽振蕩方式工作，獲取較好的效果。但是，金滷燈功率都較大，驅動電流相應較大，這時逆變器功率器件功耗急劇增大，由於車船內部空間所限散熱器體積不能做大發熱升溫很高會燒壞元器件，不能正常工作。此外，金滷燈高頻電源供電極易產生「聲共振」燈光閃爍，燈管內壓力波脈衝從管壁反射與高頻電流諧波相位相同時形成駐波，導致放電電弧不穩定燈光閃爍，對人眼產生暈眩。
發明內容本實用新型的目的是提供直流低壓電源供電，拖動大功率燈負載的一種直流低壓電源雙推挽振蕩金滷燈。本實用新型技術解決方案為由調頻信號發生器、推挽振蕩器6a、推挽振蕩器6b、 相加耦合器、燈管電路、過載檢測保護電路及直流低壓電源組成，推挽振蕩器6a和推挽振蕩器6b分別由鐵氧體磁性變壓器T1、T2初級電感並聯電容為諧振迴路，其電感中心抽頭經高頻扼流電感和旁路電容接入直流低壓電源，同時，調頻信號發生器電源端接入直流低壓電源，諧振迴路兩端分別並接兩個大功率振蕩管集電極，發射極串聯電阻接地，諧振迴路兩端還並聯交叉耦合對管基極電阻靜態偏置和電容正反饋構成推挽振蕩器，兩個大功率振蕩管基極並接控制信號接口管集電極，接口管基極、集電極接電壓負反饋偏置電阻，發射極接地，調頻信號發生器輸出信號接入推挽振蕩器6a和推挽振蕩器6b接口管，由振蕩管極間電容調製振蕩頻率抑制燈光閃爍，推挽振蕩器6a與推挽振蕩器6b輸出功率分別由鐵氧體磁性變壓器Tl和T2次級電感反相接入相加耦合器初級電感功率合成，相加耦合器次級電感功率合成、升壓接入燈管電路，過載檢測保護電路由燈負載電流經磁環電感感生電壓二極體檢波，檢測電壓接入接口管控制振蕩管；其中，調頻信號發生器由集成電路LM567與電阻、電容構成低頻振蕩器，輸出方波信號經電阻、電容RC單T積分三角波由達林頓三極體射極跟隨接入推挽振蕩器6a和推挽振蕩器6b接口管，由振蕩管極間電容調製振蕩頻率抑制燈光閃爍；燈管電路在相加耦合器次級電感一端接地，另一端經電容接入脈衝點火線圈初級和次級的連接點，該接點另經電容串聯接地電阻，並在電容電阻串聯的接點上與雙向觸發二極體相接，雙向觸發二極體串聯脈衝點火初級線圈，脈衝點火次級線圈與接地的金滷燈管相接。[0007]本實用新型產生積極效果直流低壓電源供電雙推挽振蕩功率合成，避免溫升振蕩頻率變化電壓幅度失衡燈光下降，調頻抑制燈光閃爍，獲取穩定的大功率燈負載高光效， 阻容交叉耦合雙推挽振蕩不僅高效，振蕩十分強烈，偶次諧波相互抵消，降低逆變功率器件功耗，廣泛用於沒交流電源或供電不便的場合照明。

圖1本實用新型技術方案原理方框圖圖2雙推振蕩功率合成和過載檢測保護電路圖3調頻信號發生器圖4燈管電路具體實施方法參照圖1、2(圖2以推挽振蕩器6a電路為例，推挽振蕩器6b電路相同)，本實用新型具體實施方法和實施例由調頻信號發生器2、雙推挽振蕩器6、相加耦合器5、燈管電路4、過載檢測保護電路3及直流低壓電源1組成，雙推挽振蕩器6分為推挽振蕩器6a和推挽振蕩器6b，分別由鐵氧體磁性變壓器Tl、T2初級電感LO並聯電容C4為諧振迴路，其電感中心抽頭經高頻扼流電感L2和旁路電容C6接入直流低壓電源1，同時，調頻信號發生器 2電源端接入直流低壓電源1，推挽振蕩器6a與推挽振蕩器6b諧振迴路兩端分別並接兩個大功率振蕩管Ql、Q2集電極，發射極串聯電阻R3、R6接地，諧振迴路兩端還並聯交叉耦合到對管基極電阻Rl、R2靜態偏置和電容Cl、C2正反饋構成推挽振蕩器，兩個大功率振蕩管 Q1、Q2基極並接控制信號接口管Q3、Q4集電極，接口管Q3、Q4基極、集電極接電壓負反饋偏置電阻R4、R5，發射極接地，調頻信號發生器2輸出信號接入推挽振蕩器6a和推挽振蕩器 6b接口管Q3、Q4，由振蕩管Ql、Q2極間電容調製振蕩頻率抑制燈光閃爍，推挽振蕩器6a與推挽振蕩器6b輸出功率分別由鐵氧體磁性變壓器Tl和T2次級電感反相接入相加耦合器 5初級電感功率合成，相加耦合器5次級電感功率合成、升壓接入燈管電路4。過載檢測保護電路3由燈負載電流經磁環電感Ll感生電壓二極體VD3檢波，檢測電壓經電容C3濾波，電阻R8、R9接入接口管Q3、Q4控制振蕩管Ql、Q2，當燈管接觸不良或燈負載短路產生大電流，檢測電壓使Q3、Q4飽和導通，振蕩管Ql、Q2截止停振，起保護作用。 二極體VD1、VD2保護振蕩管免受高反壓擊穿。阻容交叉耦合推挽振蕩器實際是輸出直接連到輸入的LC選頻兩級放大器，兩個大功率振蕩管Ql、Q2輪流處於飽和與截止，以零靜態電流半個周期導通，振蕩十分強烈，集電極電流相位相反三階和高階奇次諧波為零，不僅高效，並具有偶次諧波相互抵消，降低逆變功率器件功耗，更低抑制在諧振電感中心抽頭饋接電源串入高頻扼流電感和旁路電容， 使燈負載輸出為純正弦波。通用大功率三極體構成推挽振蕩輸出功率匹配25W左右燈管，要求更大功率輸出匹配例如50W燈負載時，僅幾隻器件直接並聯運用不能令人滿意，雙推挽振蕩功率合成疊加輸出功率效果顯著，通過相加耦合器將雙推振蕩輸出功率相互反相激勵，兩個輸出電流變換加倍總和送到燈負載，當兩個電流相等時平衡電阻Rll無功率損耗。圖3，調頻信號發生器集成電路ICl採用LM567，由電阻R12對電容C8充電產生 180HZ低頻方波，由電阻R13、R14和電容C9積分為三角波經達林頓三極體Q5射極阻抗變換，在電阻R15連接推挽振蕩器6a和推挽振蕩器6b接口管Q3、Q4，經振蕩管Q1、Q2極間電容調製振蕩頻率，使低頻信號圍繞基準信號鎖定的中心頻率不斷變化，燈電弧無法形成駐波共振點，避免金滷燈「聲共振」光閃。電容C7接地起旁路作用。圖4，燈管電路4在啟動開燈瞬間相加耦合器5功率合成高壓經電容CIO、C11、電阻R16、R17使雙向觸發二極體VD4導通，電流經過脈衝點火線圈初級L3，感應次級線圈L4 升壓產生高壓脈衝，點火觸發金滷燈G氣體擊穿導通，燈管啟動引燃發光。實施例直流低壓電壓30V，雙推挽振蕩器47KHZ，調頻信號160HZ，調頻偏移範圍 2. 5KHZ抑制燈光閃爍，輸出匹配功率50W金滷燈管，雙推振蕩管散熱器溫升限制在30°C以下，逆變效率85 %，燈光穩定不閃。
權利要求1.一種直流低壓電源雙推挽振蕩金滷燈，其特徵在於由調頻信號發生器、推挽振蕩器(6a)、推挽振蕩器(6b)、相加耦合器、燈管電路、過載檢測保護電路及直流低壓電源組成，推挽振蕩器(6a)與推挽振蕩器(6b)分別由鐵氧體磁性變壓器(Tl)、(T2)初級電感並聯電容為諧振迴路，其電感中心抽頭經高頻扼流電感和旁路電容接入直流低壓電源，同時， 調頻信號發生器電源端接入直流低壓電源，諧振迴路兩端分別並接兩個大功率振蕩管集電極，發射極串聯電阻接地，諧振迴路兩端還並聯交叉耦合對管基極電阻靜態偏置和電容正反饋構成推挽振蕩器，兩個大功率振蕩管基極並接控制信號接口管集電極，接口管基極、集電極接電壓負反饋偏置電阻，發射極接地，調頻信號發生器輸出接入推挽振蕩器(6a)和推挽振蕩器(6b)接口管，由振蕩管極間電容調製振蕩頻率抑制燈光閃爍，推挽振蕩器(6a)與推挽振蕩器(6b)輸出功率分別由鐵氧體磁性變壓器(Tl)和(T2)次級電感反相接入相加耦合器初級電感功率合成，相加耦合器次級電感功率合成、升壓接入燈管電路，過載檢測保護電路由燈負載電流經磁環電感感生電壓二極體檢波，檢測電壓接入接口管控制振蕩管。
2.根據權利要求1所述的直流低壓電源雙推挽振蕩金滷燈，其特徵在於調頻信號發生器由集成電路LM567與電阻、電容構成低頻振蕩器，輸出方波信號經電阻、電容RC單T積分成三角波由達林頓三極體射極跟隨接入推挽振蕩器(6a)和推挽振蕩器(6b)接口管，由振蕩管極間電容調製振蕩頻率抑制燈光閃爍。
3.根據權利要求1所述的直流低壓電源雙推挽振蕩金滷燈，其特徵在於燈管電路在相加耦合器次級電感一端接地，另一端經電容接入脈衝點火線圈初級和次級的連接點，該接點另經電容串聯接地電阻，並在電容電阻串聯的接點上與雙向觸發二極體相接，雙向觸發二極體串聯脈衝點火初級線圈，脈衝點火次級線圈與接地的金滷燈管相接。
專利摘要本實用新型涉及電子技術領域，是一種直流低壓電源雙推挽振蕩金滷燈。由調頻信號發生器、兩個推挽振蕩器、相加耦合器、燈管電路、過載檢測保護電路及直流低壓電源組成，雙推振蕩器功率合成調頻抑制「聲共振」燈光閃爍，輸出功率接入燈管電路產生穩定的高光效。本實用新型電路獨特、高效，廣泛用於汽車、火車、船隻無交流市電或供電不便的場合金滷燈照明。
文檔編號H05B41/36GK201957323SQ20112011035
公開日2011年8月31日 申請日期2011年4月3日 優先權日2011年4月3日
發明者梅玉剛, 阮樹成 申請人:梅玉剛