臨界交錯反激有源箝位推挽集成燈控制器的製造方法
2023-05-03 19:33:51
臨界交錯反激有源箝位推挽集成燈控制器的製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種臨界交錯反激有源箝位推挽集成燈控制器，該控制器包括：電源Vin和帶並聯的高壓氣體放電燈迴路，所述帶並聯的高壓氣體放電燈迴路包括串聯的自耦合變壓器T3、燈和電容CS，所述燈的兩端並聯有電容CP；電源Vin正極到負極依次串聯有變壓器T1、電容C1和開關管V11；電源Vin正極到負極還依次串聯有變壓器T2、電容C2和主開關管V22；電容C1和開關管V11的兩端並聯有開關管V1，電容C2和開關管V22的兩端並聯有開關管V2；本發明通過兩隻小功率MOS及緩衝電容器實現變壓器的磁通復位和開關器件的零電壓開通，提高了系統的轉換效率。
【專利說明】臨界交錯反激有源箝位推挽集成燈控制器
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種燈控制器，具體地指一種臨界交錯反激有源箝位推挽集成燈控制 器。
【背景技術】
[0002] 高壓氣體放電照明燈及其它照明燈具是中小功率耗電設備，它要求其驅動器輸入 功率因數高、轉換效率高、觸發可靠。為了實現功率因數校正及恆流（壓）變換，通常採用 二級或三級級聯方式，但是採用多級變換器級聯，應用的開關器件多、控制、驅動電路複雜、 轉換效率不高。
[0003] 目前，採用單路單管實現單相較大功率的功率因數校正比較困難，採用多路交錯 實現大功率的功率因數校正是目前常用的有效方法之一。為了實現高壓觸發，傳統的觸 發電路多為串聯電感並採取專門的觸發裝置實現高壓觸發，也有通過滑頻控制方式通過串 (並）聯諧振槽路產生串聯高壓觸發燈具。這些方式觸發電感都串聯在燈迴路中，電路複雜 有嚴格的時序要求，觸發的可靠性不高；如果採取滑頻諧振觸發，開關器件參與高壓大電流 觸發過程，易損壞開關器件。
【發明內容】
[0004] 本發明目的在於克服上述現有技術的不足而提供一種臨界交錯反激有源箝位推 挽集成燈控制器，該控制器採取兩路交錯集成技術既實現了功率因數校正又實現了後級功 率變換。
[0005] 實現本發明目的採用的技術方案是：一種臨界交錯反激有源箝位推挽集成燈控制 器，該控制器包括：電源Vin和帶並聯的高壓氣體放電燈迴路，所述帶並聯的高壓氣體放電 燈迴路包括串聯的自耦合變壓器T3、燈和電容Cs，所述燈的兩端並聯有電容CP;
[0006] 電源Vin正極到負極依次串聯有變壓器、電容C#開關管V11;電源Vin正極到 負極還依次串聯有變壓器T2、電容C2和主開關管V22;
[0007] 自耦合變壓器與電源Vin負極之間連接有電容Cd，變壓器通過二極體D3與電容 Cd串聯，變壓器1~2通過二極體D4與電容Cd串聯；
[0008] 電容CdP開關管Vn的兩端並聯有開關管Vi，電容(：2和開關管V22的兩端並聯有 開關管v2;
[0009] 變壓器與燈之間連接有二極體Di，變壓器T2與電容Cs之間連接有二極體D2;電 源Vin的負極與燈之間連接有二極體D3，電源Vin的負極與電容Cs之間連接有二極體D4。
[0010] 在上述技術方案中，所述二極體〇:的陽極與燈連接，陰極與變壓器!\連接；二極體 D2的陽極與電容Cs連接，陰極與變壓器T2連接；二極體D3的陽極與電源Vin的負極連接， 陰極與燈連接；二極體D4的陽極與電源Vin的負極連接，陰極與電容Cs連接。
[0011] 本發明通過高度電力電子變換器集成技術由兩隻主開關管、六隻二極體、兩個高 頻變壓器、一個高頻自耦變壓器及LC諧振迴路實現電路的功率因數校正、電力變換及高壓 觸發等多種功能，通過兩隻小功率MOS及緩衝電容器實現變壓器的磁通復位和開關器件的 零電壓開通，提高了系統的轉換效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1為本發明臨界交錯反激有源箝位推挽集成燈控制器的電路圖。
[0013] 圖2為開關管％，V2的驅動波形示意圖。
[0014] 圖3為穩壓工作過程的等效電路圖。
[0015] 圖4為心?12期間的等效電路圖。
[0016] 圖5為燈未啟動時的負載迴路電路圖。
[0017] 圖6為啟輝瞬間發生在％導通階段的等效電路。
[0018] 圖7為啟輝瞬間發生在心卞期間的等效電路。
[0019] 圖8為穩態過程的仿真波形。
[0020] 圖9為啟動過程的仿真波形。
【具體實施方式】
[0021] 下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。
[0022] 如圖1所示，本發明臨界交錯反激有源箝位推挽集成燈控制器包括電源Vin和帶 並聯的高壓氣體放電燈迴路，帶並聯的高壓氣體放電燈迴路包括串聯的自耦合變壓器T3、 燈和電容Cs，燈的兩端並聯有電容CP。
[0023] 電源Vin正極到負極依次串聯有變壓器、電容CdP開關管V11;電源Vin正極到 負極還依次串聯有變壓器T2、電容C2和主開關管V22。
[0024] 自耦合變壓器與電源Vin負極之間連接有電容Cd，變壓器通過二極體D3與電容 Cd串聯，變壓器T2通過二極體D4與電容Cd串聯。
[0025] 電容C#開關管Vn的兩端並聯有開關管Vi，電容(：2和開關管V22的兩端並聯有 開關管V2。
[0026] 變壓器與燈之間連接有二極體0:，具體地，二極體0:的陽極與燈連接，陰極連接 在變壓器與電容Ci之間；變壓器T2與電容Cs之間連接有二極體D2，具體地，二極體％的 陽極連接在電容Cs與變壓器T3之間，陰極與連接在變壓器T2與電容C2之間；電源Vin的 負極與燈之間連接有二極體D3，具體地，二極體D3的陽極與電源Vin的負極連接，陰極與燈 連接；電源Vin的負極與電容Cs之間連接有二極體D4，具體地，二極體D4的陽極與電源Vin 的負極連接，陰極連接在電容Cs與變壓器T3之間。
[0027] 圖2是開關管％，V2的驅動波形。Vi，V2的相位相差180°，實現兩管的交錯驅動。 V12，V22是有源箝位開關管，它的工作原理與現有常用相同，本專利發明不作介紹。圖中L。2 是LC串聯迴路的諧振電感，它由自耦變壓器1~3耦合集成得到。
[0028] 在分析系統工作過程之前，作兩點說明：
[0029] (1)由％，V2,V12, ％2及TpT2等元器件組成的有源反激變換器電路的工作原理許多 文獻中都有介紹，說明書中不作具體分析。本技術的發明是將該電路用於整個系統中，通過 單級變換實現屬系統集成發明。
[0030] (2)將U2集成在自耦變壓器中，作為諧振耦合的一部分，實現能量的變換，也是 一種集成技術，本說明書不介紹磁路集成過程的推導及變壓器繞制的安排。
[0031] 發明臨界交錯反激有源箝位推挽集成燈控制器的工作原理分為穩壓和啟動兩個 部分。
[0032] 1、穩壓工作過程分析
[0033] 假設：
[0034] (1)所有元器件均為理想元件；
[0035] (2) Cd足夠大，工作期間V d不變；
【權利要求】
1. 一種臨界交錯反激有源箝位推挽集成燈控制器，其特徵在於，包括：電源Vin和帶 並聯的高壓氣體放電燈迴路，所述帶並聯的高壓氣體放電燈迴路包括串聯的自耦合變壓器 T3、燈和電容Cs，所述燈的兩端並聯有電容CP; 電源Vin正極到負極依次串聯有變壓器、電容CdP開關管V 11;電源Vin正極到負極 還依次串聯有變壓器T2、電容C2和主開關管V 22; 自耦合變壓器與電源Vin負極之間連接有電容Cd，變壓器通過二極體D 3與電容C d串聯，變壓器T2通過二極體D 4與電容C d串聯； 電容CJP開關管V n的兩端並聯有開關管V i，電容(：2和開關管V 22的兩端並聯有開關 管v2; 變壓器與燈之間連接有二極體D i，變壓器T2與電容C s之間連接有二極體D 2;電源 Vin的負極與燈之間連接有二極體D3，電源Vin的負極與電容Cs之間連接有二極體D 4。
2. 根據權利要求1所述臨界交錯反激有源箝位推挽集成燈控制器，其特徵在於：二極 管〇:的陽極與燈連接，陰極與變壓器T i連接；二極體D 2的陽極與電容C s連接，陰極與變壓 器T2連接；二極體D 3的陽極與電源Vin的負極連接，陰極與燈連接；二極體D 4的陽極與電 源Vin的負極連接，陰極與電容Cs連接。
【文檔編號】H05B41/36GK104507245SQ201410637153
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月12日 優先權日:2014年11月12日
【發明者】朱忠尼, 宋慶國, 王榮 申請人:天一宏業武漢科技發展有限公司