一種金屬滷化物燈低頻電子整流器的製作方法
2023-11-07 18:39:17 1
專利名稱：一種金屬滷化物燈低頻電子整流器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種使用在金屬滷化物燈低頻電子整流器中的電路。
技術背景金屬滷化物燈低頻電子整流器需要將直流電壓(DC)變換成低頻交流電壓(AC)。 目前，常用的做法如圖l所示，包括直流源ll、功率轉換電路12、脈衝寬度調製及 驅動電路13、電流取樣電路14、電壓取樣電路15和信號處理及反饋電路16，其中 直流源11為功率轉換電路12提供直流電，兩個取樣電路14和15從功率轉換電路 12中取出電流和電壓採樣值，提供給信號處理及反饋電路17，信號處理及反饋電路 17將反饋信號送入脈衝調製及驅動電路13，脈衝寬度調製及驅動電路13再將驅動脈 衝送入功率轉換電路12,控制開關器件Q1和Q2的開關。圖2示意了圖1中的局部電 路圖，其中功率轉換電路12包括兩個濾波電容C1、 C2,負載濾波電感L1、降壓電感 L2以及兩個開關器件Ql和Q2組成，第二電容C2與負載濾波電感Ll串接後與第一 電容C1並聯，第二電容C2的兩端接負載電阻Rlamp即金屬滷化物燈，兩個開關器件 串接並分別受驅動電路13控制，降壓電感L2的一端連接第一電容與第一電感的連接 端，另一端連接開關Q1和Q2的連接端。兩個串接的開關Q1、 Q2以低頻的方式交替 工作，而在各自的低頻工作周期，開關元件Q1或Q2是以高頻0N-OFF的方式進行工 作。在這種工作模式中，由於濾波電容C1的存在，因此在低頻換向時(如從開關元 件Ql高頻ON-OFF工作，開關元件Q2關斷狀態轉向開關元件Q2高頻ON-OFF工作， 開關元件Q1關斷狀態轉向)，將在降壓電感L2中產生很大的瞬時電流I。同時，當 輸出端A1、 Bl短路或開路時，如不進行實時控制，同樣會在降壓電感L2中產生很大 的瞬時電流I。過大的瞬時電流對器件形成了較大的應力，導致損耗增加或器件失效。發明內容針對上述問題，本實用新型對上述電路進行了改進，加入了一脈衝寬度調製電路,
並通過對電壓信號的採樣，實現對降壓電感中的瞬時電流進行STEP-BY-STEP方式的 實時控制，有效地克服了上述缺點，降低了器件的應力，增加了電路運行的可靠性。 為了實現上述目的，本實用新型公開了一種金屬滷化物燈低頻電子整流器，包 括直流源、電流取樣電路、電壓取樣電路、功率轉換電路和驅動電路，所述功率轉 換電路包括一降壓電感，其特徵在於，所述整流器進一步包括 一脈衝調製電路，其輸入端分別連接所述功率轉換電路的輸出端和信號處理及反饋電路的輸出端，其輸出 端連接所述驅動電路的輸入端，所述脈衝調製電路從所述功率轉換電路的降壓電感上 取出電壓信號，所述電壓信號反應了所述功率轉換電路的瞬時電流，並根據所述反饋 電路提供的反饋信號，向所述驅動電路提供所述瞬時電流控制脈衝寬度的驅動信號。比較好的是，所述脈衝調製電路進一步包括 一整流電路， 一充電時間控制電 路和一最大脈衝寬度限制電路，所述整流電路的輸出端和所述最大脈衝寬度限制電路 的輸出端連接所述充電時間控制電路的輸入端。比較好的是，所述充電時間控制電路進一步包括一帶使能端的比較器、基準電 源、電容和第一、第二電阻，所述基準電源的輸出端與所述比較器的正相端相連，所 述第一電阻和第二電阻的連接點與所述比較器的負相端相連，所述電容一端接地，另 一端連接所述連接點。比較好的是，所述最大脈衝寬度限制電路由串接的二極體和直流電壓源組成。比較好的是，所述整流電路為橋式整流電路。比較好的是，所述整流電路為全波整流電路。本實用新型實現了對降壓電感中的瞬時電流進行STEP-BY-STEP的實時控制，提 高了電路運行的可靠性。
下面，參照附圖，對於熟悉本技術領域的人員而言，從對本實用新型的詳細描述 中，本實用新型的上述和其他目的、特徵和優點將顯而易見。 圖1是傳統電子整流器的結構框圖； 圖2是圖1的局部電路構成示意圖； 圖3是本實用新型的電子整流器的結構框圖； 圖4是圖3的電路示意圖；圖5是圖3中脈衝寬度調製電路的結構框圖； 圖6是圖5的電路一種組成圖。
具體實施方式
請參見附圖3所示，本實用新型的電子整流器包括直流源21，功率轉換電路22 和驅動電路23，直流源21的輸出端連接一功率轉換電路22，將直流電提供給功率轉 換電路22，該功率轉換電路22的輸出端連接電流取樣電路24，電壓取樣電路25和 脈衝寬度調製電路26，此外，還包括一信號處理及反饋電路27，驅動電路23。該信 號處理及反饋電路27的輸入端連接電壓取樣電路25和電流取樣電路24，輸出端連 接脈衝寬度調製電路26，該脈衝寬度調製電路26根據功率轉換電路22輸出的電壓 信號和信號處理及反饋電路27提供的反饋信號，向驅動電路23提供瞬時電流控制脈 衝寬度的驅動信號，此驅動電路23連接至功率轉換電路22實現DC-AC的變換。從圖4中可以了解到，本實用新型是在傳統的功率轉換電路22的降壓電感L2 上，取出一電壓信號至脈衝寬度調製電路26，該電壓信號反應了降壓電感L2上的電 流I的大小。圖5進一步給出了脈衝寬度調製電路26的電路結構。該調製器26包括整流電 路31、最大脈衝寬度限制電路32和充電時間控制電路33，其中整流電路31和最大 脈衝寬度限制電路32的輸出端都連接到充電時間控制電路33的輸入端最大脈衝寬度 限制電路。圖6在圖5的基礎上，提供了一個脈衝寬度調製電路26的具體電路圖。其中，整 流電路31由四個二極體D1-D4組成橋式結構，由電壓源Vsource (此電壓源可以是 脈動的直流電壓源或與驅動信號同相位的脈衝源)和二極體D5組成最大脈衝寬度限 制電路32，充電時間控制電路33包括一比較器comp，該比較器為一帶使能端ENABLE 的比較器，其正相端連接一直流參考電壓Vref，其負相端與兩個電阻R1和R2的連 接點相連， 一端接地的電容C另一端也連接在該連接點，該連接點的電壓為Vt。比 較器的輸出端的電壓為Vpulse。其中，整流電路31上示意的A、 B兩點是來自圖4 中降壓電感L2的線圈N2的兩端，當比較器的輸出Vpulse為高時，從線圈N2上取得 的電壓經四個二極體D1 D4進行整流後，產生一直流脈動電壓Vs,最大脈衝寬度限 制電路32中的電壓源Vsource通過二極體D5與直流脈動電壓Vs —起經充電時間控 制電路33的電阻R1給電容C充電，產生電壓Vt。當Vsource小於直流脈動電壓Vs 時，Vt隨時間的變化由直流脈動電壓Vs的大小決定。當Vt〉Vr時，比較器co即輸
出為低，即比較器輸出的電壓Vpulse為零。由於，圖4中，降壓電感L2上電流I的 大小與降壓電感L2上電壓的大小及持續時間成正比，因此，用降壓電感L2上的電壓 決定輸出脈衝電壓Vpulse的寬度，可對降壓電感L2上電流I實現實時控制。所以， 通過該結構，用Vpulse作為Ql或Q2的驅動脈衝，則功率轉換電路中，降壓電感L2 上的電流I得到了 STEP-BY-STEP的控制。_當進行換向或某些異常工作狀態時，從降壓電感L2上取出電壓的線圈N2的電壓 會在瞬間出零，此時，圖6中電壓源Vsource通過二極體D5經電阻Rl給電容C充電， 以限制輸出的脈衝電壓Vpulse的最大寬度，避免降壓電感L2上電流I失控。當脈衝電壓Vpulse為低時，選取電阻Rl》電阻R2，或電阻R2=0，則流經電阻Rl 的充電電流通過電阻R2和二極體D6流入比較器comp輸出端，以確保Vt〈Vr,等待 下一個工作周期開始的使能信號，使比較器comp輸出為高，重複上述充電過程。前面提供了對較佳實施例的描述，以使本領域內的任何技術人員可使用或利用本 實用新型。對這些實施例的各種修改對本領域內的技術人員是顯而易見的，可把這裡 所述的總的原理應用到其他實施例而不使用創造性。因而，本實用新型將不限於這裡 所示的實施例，而應依據符合這裡所揭示的原理和新特徵的最寬範圍。
權利要求1、一種金屬滷化物燈低頻電子整流器，包括直流源、電流取樣電路、電壓取樣電路、功率轉換電路和驅動電路，所述功率轉換電路包括一降壓電感，其特徵在於，所述整流器進一步包括一脈衝調製電路，其輸入端分別連接所述功率轉換電路的輸出端和信號處理及反饋電路的輸出端，其輸出端連接所述驅動電路的輸入端，所述脈衝調製電路從所述功率轉換電路的降壓電感上取出電壓信號，所述電壓信號反應了所述功率轉換電路的瞬時電流，並根據所述反饋電路提供的反饋信號，向所述驅動電路提供所述瞬時電流控制的脈衝寬度驅動信號。
2、 根據權利要求l所述的電子金屬滷化物燈低頻電子整流器，其特徵在於，所 述脈衝調製電路進一步包括一整流電路， 一充電時間控制電路和一最大脈衝寬度限制電路，所述整流電路 的輸出端和所述最大脈衝寬度限制電路的輸出端連接所述充電時間控制電路的輸入端。
3、 根據權利要求1或2所述的電子金屬滷化物燈低頻電子整流器，其特徵在於， 所述充電時間控制電路進一步包括一帶使能端的比較器、基準電源、電容和第一、第二電阻，所述基準電源的輸出端與所述比較器的正相端相連，所述第一電阻和 第二電阻的連接點與所述比較器的負相端相連，所述電容一端接地，另一端連接所述 連接點。
4、 根據權利要求3所述的電子金屬滷化物燈低頻電子整流器，其特徵在於， 所述最大脈衝寬度限制電路由串接的二極體和直流電壓源組成。
5、 根據權利要求4所述的電子金屬滷化物燈低頻電子整流器，其特徵在於， 所述整流電路為橋式整流電路。
6、根據權利要求4所述的電子金屬滷化物燈低頻電子整流器，其特徵在於， 所述整流電路為全波整流電路。
專利摘要本實用新型公開了一種金屬滷化物燈低頻電子整流器，包括直流源、電流取樣電路、電壓取樣電路、功率轉換電路和驅動電路，所述功率轉換電路包括一降壓電感，其特徵在於，所述整流器進一步包括一脈衝調製電路，其輸入端分別連接所述功率轉換電路的輸出端和信號處理及反饋電路的輸出端，其輸出端連接所述驅動電路的輸入端，所述脈衝調製電路從所述功率轉換電路的降壓電感上取出電壓信號，所述電壓信號反應了所述功率轉換電路的瞬時電流，並根據所述反饋電路提供的反饋信號，向所述驅動電路提供所述瞬時電流控制的脈衝寬度驅動信號。本實用新型實現了對降壓電感中的瞬時電流進行STEP-BY-STEP的實時控制，提高了電路運行的可靠性。
文檔編號H05B41/292GK201054854SQ20072006995
公開日2008年4月30日 申請日期2007年5月18日 優先權日2007年5月18日
發明者餘世偉, 劉東帆, 穗 郭, 溱 高 申請人:環球邁特照明電子有限公司