一種uv燈數字多級驅動電源的製作方法
2023-07-12 06:02:21 2
專利名稱：一種uv燈數字多級驅動電源的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力電子技術及開關電源領域，尤其涉及一種UV燈數字多級驅動電源。
背景技術：
目前，傳統的UV燈電源是用工頻變壓器串接大電容來調節UV燈的能量輸出。但眾所周知，傳統的工頻變壓器本身不僅損耗大，效率低，而且將電能轉換成有效紫外線光能的比例也比較低，並產生較多有害的紅外光熱能，直接影響被固化件的產品質量。其二，傳統的UV燈電源最多存在三檔功率調節，因而很難根據實際情況來調節合適的輸出功率。第三，當外界的供電電壓發生變化時，傳統的UV燈電源的輸出功率亦發生變化，導致UV燈輸出能量不穩定，影響使用效果。其四，傳統的UV燈電源在啟動時電流很大，對UV燈造成衝 擊而影響UV燈的使用壽命。由此可知，傳統的UV燈電源已不能滿足現代加工行業的需求。 發明內容本實用新型所要解決的問題在於提供一種UV燈數字多級驅動電源，即可實現自由調節輸出功率、降低能耗，亦可提高轉換效率，穩定輸出功率。為解決以上問題，本實用新型採用以下技術方案一種UV燈數字多級驅動電源，包括倍壓整流電路、功率變換電路、高壓點燈電路、抗幹擾電路、電源電路、測控電路及可復位的電壓數字多級控制器電路；所述倍壓整流電路的輸出端連接功率變換電路輸入端，所述功率變換電路的輸出端連接測控電路的輸入端，所述測控電路的輸出端連接可復位的電壓數字多級控制器電路；所述電源電路連接倍壓整流電路。所述的倍壓整流電路包括整流模塊、濾波電容(C1、C2、C3、C4)及均壓電阻(R1、R2、R3、R4)、防衝擊電路；所述的防衝擊電路包括繼電器控制電路、繼電器的常開觸點(K)、緩衝電阻(R);所述整流模塊連接濾波電容，所述濾波電容(C1、C2、C3、C4)的兩端各自並聯一個均壓電阻(R1、R2、R3、R4);所述防衝擊電路連接電源電路。所述功率變換電路包括電流互感器(CT)、IGBT管(Ml、M2)、二極體模塊(D)、輸出濾波電感(L)、霍爾電壓傳感器(HV)、霍爾電流傳感器(HL)及負載(RL)；所述的倍壓整流電路的輸出正端經過電流互感器(CT)接功率變換電路的輸入正端，倍壓整流電路的輸出負端接功率變換電路的輸入負端，倍壓整流電路的輸出中點端接功率變換電路中二極體模塊(D)的中點端。所述的高壓點燈電路包括點燈電路及高壓隔離變壓器(TV);所述點燈電路連接高壓隔離變壓器(TV);其中高壓隔離變壓器(TV)的次級串聯接入功率變換電路中的輸出負載(RU的一端，在啟動時，通過點燈電路產生高電壓脈衝經高壓隔離變壓器(TV)耦合來點亮負載(RU。所述的測控電路包括驅動電路、內部控制電路；所述驅動電路連接內部控制電路；驅動電路使用交錯控制輸出，在啟動點燈時，驅動電路輸出一路驅動，當負載(RU電壓超過某一設定值電壓後，另一路驅動接通，驅動輸出變成雙路驅動，是負載(RU電壓更快的達到穩定狀態。所述的抗幹擾電路包括抗幹擾電路TD1、抗幹擾電路TD2、抗幹擾TD3 ;其中抗幹擾電路TDI、抗幹擾電路TD2串聯接入驅動電路輸出到IGBT管的門極電路中，而抗幹擾電路TD3串聯接入電源電路到驅動電路的導線中。所述的可復位的電壓數字多級控制器包括按鍵電路、數字電位器電路、開關電路、電源電路、五芯電纜；其中電源電路連接開關電路，按鍵電路與開關電路連接數字電位器電路，電源電路通過開關電路為數字電位器電路供電，並控制數字電位器電路的復位，按鍵電路使控制器電壓輸出向上增加或者向下減小。所述的可復位的電壓數字多級控制器通過五芯電纜與測控電路相連接，其中二芯為控制線，二芯分別為電壓、電流顯示線，一芯為公共端線。本實用新型的有益效果是通過可復位的電壓數字多級控制器，可自由調節負載電流，進而調整輸出功率，控制UV燈的亮度，調節幅度從10% 100%。通過調節較小的電流來啟動UV燈，避免啟動時大電流對UV燈的衝擊，從而防止啟動時損壞UV燈，延長UV燈的使用壽命。通過使用非晶納米晶材料製作的輸出濾波電感，大大減小電源損耗及體積重量。當輸入電壓出現波動時，功率變換電路能夠實現電壓波動的自動補償，保持負載電壓及電流的恆定，從而使UV燈輸出功率保持恆定，並且待機功率可以很小，既節能降耗，又提聞被固化廣品的品質。本實用新型適用於UV噴塗、印刷、家具裝潢、地板磚表面固化等需要UV燈產生高能量紫外線的應用領域。
圖I是本實用新型實施例的電路方框原理圖；圖2是本實用新型實施例的電路原理圖；圖3是本實用新型實施例中可復位的電壓數字多級制器的電路方框原理圖。圖中1、倍壓整流電路；2、功率變換電路；3、可復位的電壓數字多級控制器電路；
4、測控電路；5、高壓點燈電路；6、抗幹擾電路；7、按鍵電路；8、電源電路；9、數字電位器電路；10、五芯電纜；11、開關電路；101、整流模塊；201、點燈電路；401、驅動電路；402、內部控制電路；501、電源電路；502、繼電器控制電路。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。參照圖I所示，一種UV燈數字多級驅動電源，包括倍壓整流電路I、功率變換電路2、高壓點燈電路5、抗幹擾電路6、電源電路8、測控電路4及可復位的電壓數字多級控制器電路3 ;所述倍壓整流電路I的輸出端連接功率變換電路2輸入端，所述功率變換電路2的輸出端連接測控電路4的輸入端，所述測控電路4的輸出端連接可復位的電壓數字多級控制器電路3 ;所述電源電路連接倍壓整流電路I。[0025]參照圖2所示，所述倍壓整流電路I包括整流模塊101、濾波電容(Cl、C2、C3、C4)、均壓電阻(R1、R2、R3、R4)及防衝擊電路，其中防衝擊電路包括繼電器常開觸點(K)、緩衝電阻(R)、繼電器控制電路502 ;加電時，通過緩衝電阻(R)對濾波電容(Cl、C2、C3、C4)充電，減小了充電的初始電流，延遲2 4秒後繼電器觸點⑷閉合，使後級電路正常工作；為了使濾波電容(C1、C2、C3、C4)的電壓均衡，在每個濾波電容(C1、C2、C3、C4)的兩端各自並聯一個均壓電阻(R1、R2、R3、R4)。所述功率變換電路2包括IGBT管(Ml、M2)、二極體模塊⑶、輸出濾波電感(L)、電流互感器(CT)、霍爾電壓傳感器(HV)、霍爾電流傳感器(HL)及負載(RL);整個變換電路以正向及反向BUCK電路首尾相接而成，這樣上下電路對稱，電路工作於20 30KHz ；IGBT管(M1、M2)的驅動分成兩次交錯驅動，在負載(RL)剛點亮時，通過電流互感器(CT)檢測電 流去控制驅動電路只輸出一路來同時驅動上下IGBT管(Ml、M2)，當負載(RL)兩端的電壓大於某一個設定值時，第二路驅動也加上，這樣驅動頻率加倍，可以更好的控制功率變換電路2輸出大功率，根據功率水平的要求，IGBT管(M1、M2)可以分別並聯一個或幾個。當然本實施例中的IGBT管也可以換成功率場效應管。所述高壓點燈電路5包括點燈電路201、高壓隔離變壓器(TV);其中高壓隔離變壓器(TV)的次級串聯接入功率變換電路2中的輸出負載(RL)的一端，在啟動時，通過點燈電路201產生高電壓脈衝經高壓隔離變壓器(TV)耦合來點亮負載(RU。所述的測控電路4包括驅動電路401、內部控制電路402 ;驅動電路401使用交錯控制輸出，在啟動點燈時，驅動電路401輸出一路驅動，當負載(RL)電壓超過某一設定值電壓後，另一路驅動接通，驅動輸出變成雙路驅動，使負載(RU電壓更快的達到穩定狀態。所述的抗幹擾電路包括抗幹擾電路TD1、抗幹擾電路TD2、抗幹擾TD3 ;其中抗幹擾電路TDI、抗幹擾電路TD2串聯接入驅動電路401輸出到IGBT管的門極電路中，而抗幹擾電路TD3串聯接入電源電路501到驅動電路401的導線中。由於功率變換電路2工作在開關狀態，必然會引起很強的尖峰幹擾，通過抗幹擾電路(TD1、TD2、TD3)來防止功率變換電路2及測控電路4異常工作，提高可靠性。測控電路4通過霍爾電流傳感器(HL)對輸出負載(RL)電流進行檢測，並對最大的輸出電流加以限制；而且對輸出負載(RU短路也加以監測，並在負載(RL)短路時作出保護。電源電路501分成三組，其中一組連接到驅動電路401，在這組中串聯接入抗幹擾電路(TD3)來保證內部控制電路402正常工作。參照圖3所示，所述的可復位的電壓數字多級控制器3包括按鍵電路7、數字電位器電路9、開關電路11、電源電路8、五芯電纜10 ;其中電源電路8連接開關電路11，按鍵電路7與開關電路11連接數字電位器電路9，所述數字電位器電路9連接五芯電纜10 ;電源電路8通過開關電路11為數字電位器電路9供電，並控制數字電位器電路9的復位，按鍵電路7使控制器電壓輸出向上增加或者向下減小。參照圖1-3所示，一種UV燈數字多級驅動電源利用三相交流電中的兩相通過倍壓整流電路I後得到脈動的直流電壓，該脈動的直流電壓通過功率變換電路2後轉變成具有高頻載波的脈動電壓。該脈動電壓具有工頻正負各半周，因此UV燈得以交流脈動電流工作；所述的UV燈即負載(RL)。[0036]首先是電源電路501通電，電源電路501通過自檢正常後將所需要的各組電源提供給測控電路4和高壓點燈電路5，同時高壓點燈電路5也進行自檢以保證高壓點燈電路5能正常工作，然後，防衝擊電路6延緩了倍壓整流電路I電壓的輸出，這一階段總體需要2 4秒鐘。在啟動UV燈時，可復位的電壓數字多級控制器3輸出一初始電壓來驅動高壓點燈電路5與功率變換電路2，並通過電流互感器(CT)反饋控制UV燈的電流。霍爾電流傳感器(HL)及霍爾電壓傳感器(HV)分別檢測負載(RL)的電流和電壓，並通過可復位的電壓數字多級控制器3顯示出來。霍爾電流傳感器(HL)及霍爾電壓傳感器(HV)檢測的電流和電壓還分別去控制內部控制電路402來完成相應的保護及功能控制。當UV燈點亮後，並且UV燈的電壓升到超過某一設定值時，驅動電路401才允許可復位的電壓數字多級控制器3通過按鍵電路7向上增加電流，在這之前，按鍵電路7不起作用，這樣就避免了負載低電壓時出現大電流，保護了電源和負載(RU。當然，功率變換電路2會產生大量的高尖峰脈衝，因而需要採取抗幹擾的措施，抗幹擾電路TD1、TD2、TD3就是為使整個電路正常工作而採取的特別措施。本實用新型並不局限於上述具體實施方式
，根據上述說明書的揭示和指導，本實用新型所屬領域的技術人員還可對上述實施方式進行適當的變更和修改，其變更也應當落入本實用新型的權利要求的保護範圍。此外，儘管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，並不對本實用新型構成任何限制。
權利要求1.一種UV燈數字多級驅動電源，包括倍壓整流電路、功率變換電路、高壓點燈電路、抗幹擾電路、電源電路、測控電路及可復位的電壓數字多級控制器電路；所述倍壓整流電路的輸出端連接功率變換電路輸入端，所述功率變換電路的輸出端連接測控電路的輸入端，所述測控電路的輸出端連接可復位的電壓數字多級控制器電路；所述電源電路連接倍壓整流電路。
2.根據權利要求I所述的UV燈數字多級驅動電源，其特徵在於倍壓整流電路包括整流模塊、濾波電容(C1、C2、C3、C4)、均壓電阻(R1、R2、R3、R4)及防衝擊電路，其中防衝擊電路包括繼電器常開觸點(K)、緩衝電阻(R)、繼電器控制電路；所述整流模塊連接濾波電容，所述濾波電容(C1、C2、C3、C4)的兩端各自並聯一個均壓電阻(R1、R2、R3、R4);所述防衝擊電路連接電源電路。
3.根據權利要求I或2所述的UV燈數字多級驅動電源，其特徵在於功率變換電路包括IGBT管(Ml、M2)、二極體模塊(D)、輸出濾波電感(L)、電流互感器(CT)、霍爾電壓傳感器(HV)、霍爾電流傳感器(HL)及負載(RL);所述的倍壓整流電路的輸出正端經過電流互感器(TC)接功率變換電路的輸入正端，倍壓整流電路的輸出負端接功率變換電路的輸入負端，倍壓整流電路的輸出中點端接功率變換電路中二極體模塊(D)的中點端。
4.根據權利要求I所述的UV燈數字多級驅動電源，其特徵在於高壓點燈電路包括點燈電路及高壓隔離變壓器(TV);所述電燈電路連接高壓隔離變壓器(TV);高壓隔離變壓器(TV)的次級串聯接入功率變換電路中的輸出負載(RL)的一端。
5.根據權利要求I所述的UV燈數字多級驅動電源，其特徵在於測控電路包括驅動電路、內部控制電路；所述驅動電路連接內部控制電路。
6.根據權利要求I所述的UV燈數字多級驅動電源，其特徵在於可復位的電壓數字多級控制器包括按鍵電路、數字電位器電路、開關電路、電源電路、五芯電纜；其中電源電路連接開關電路，按鍵電路與開關電路連接數字電位器電路，數字電位器電路連接五芯電纜；所述五芯電纜與測控電路相連。
7.根據權利要求6所述的UV燈數字多級驅動電源，其特徵在於所述五芯電纜其中二芯為控制線，二芯分別為電壓、電流顯示線，一芯為公共端線。
專利摘要本實用新型公開了一種UV燈數字多級驅動電源，包括倍壓整流電路、功率變換電路、高壓點燈電路、抗幹擾電路、電源電路、測控電路及可復位的電壓數字多級控制器電路；所述倍壓整流電路的輸出端連接功率變換電路輸入端，所述功率變換電路的輸出端連接測控電路的輸入端，所述測控電路的輸出端連接可復位的電壓數字多級控制器電路；所述電源電路連接倍壓整流電路。本實用新型可以延長UV燈的使用壽命，大大減小電源損耗及體積重量，保持負載電壓及電流的恆定，從而使UV燈輸出功率保持恆定，並且待機功率可以很小，既節能降耗，又提高被固化產品的品質。
文檔編號H05B41/36GK202617489SQ20122029638
公開日2012年12月19日 申請日期2012年6月21日 優先權日2012年6月21日
發明者李立, 李秀斌 申請人:李立, 李秀斌