寬電壓pwm控制的hid安定器的製作方法

2023-04-24 14:12:56

專利名稱：寬電壓pwm控制的hid安定器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種HID安定器，特別是一種含反接保護、過壓、 欠壓、開路、短路、EMI濾波電路於一體的寬電壓P麗控制的HID安 定器。
背景技術：
HID安定器廣泛應用於高壓氣體放電燈中，其主要工作原理是在 接通電源後通過變壓器，瞬間將低壓電源升至2萬伏以上的高壓脈衝 電壓，強烈激發HID燈泡的燈管內的多種化學氣體，其中大部分是氙 氣與碘化物等惰性氣體，使其在兩極之間發出強光，迅速達到高亮度。
對於現有的一些HID安定器普遍採用的是硬體加法控制，輸入電 壓往往要求恆定在較小的範圍內，影響了HID安定器的廣泛應用；同 時該控制的負載適應性差，需要針對不同的負載特性重調電路，並且 功率控制精準差(一般都大於5W,如+/-3W)。由於輸出功率的不穩 定性，其額外的功率經常會影響燈泡發光的穩定性，而且會減短燈泡 壽命，嚴重時還會導致燈泡固定座熔毀，燒毀燈泡或是安定器，影響 了HID安定器的使用效果。

實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是針對現有HID安定器技術輸 入電壓範圍過小及輸出功率不穩定的不足，提供一種提供寬電壓輸 入，同時含反接保護、過壓、欠壓、開路、短路、EMI濾波電路於一 體的寬電壓PWM控制的HID安定器。
為解決上述技術問題，本實用新型是按如下的方式來實現的本 實用新型所述的寬電壓PWM控制的HID安定器由EMI濾波電路、防 反接保護電路、基準穩壓電路、保護電路、恆功率電路、PWM控制 電路、高壓電路、DQAC變換電路及DCXDC變換電路組成。輸入電源信號串聯DC\DC變換電路，DC\DC變換電路通過變壓器T2進行升 壓轉換，得到高壓輸出並接入高壓電路；D(AAC變換電路主要由M0S 管Q3、 Q4、 Q5、 Q6通過H型連接，成為H型全橋電路從而實現對交 流信號的轉換變成直流信號，進過0UT1與OUT2 口輸出並接入高壓電 路。同時通過HEF4046晶片的轉換產生PWM信號，輸入恆功率電路； 恆功率電路主要由運算放大器IC3C以及三極體Q4串接組成，完成對 輸入電壓、輸出電壓/電流的採樣；恆功率電路輸出接入P麗控制電 路，P麗控制電路主要通過串接晶片UC3843實現對採樣值施以算法 運算，進而調整DCM)C變換電路升壓部分的開關管的P麗佔空比，從 而實現恆功率控制；0UT1、 0UT2與高壓輸出均接入高壓電路，通過 與電容RD、電阻C18和放電管的並聯，並串入變壓器TL1，轉換成高 壓包從而接入與負載，供負載氙氣燈正常工作。
所述EMI濾波電路串接於電源輸入信號端，電容Cl作為蓄能電 容，提供一個充放電迴路；EMI濾波器電感T1可以消除紋波電流(即 高次諧波成分)；C1和C2並聯，用於去除高頻噪聲；電感L1起到隔 離交流成分的作用，降低電磁幹擾。
所述防反接保護電路串接於電源輸入信號端，電源VCC通過R1提 供M0S管G1柵極的閾值電壓，而串接R1起限流的作用當電源正常輸 入時，M0S管導通，電路形成迴路，正常工作；當電源輸入反接時， MOS管的漏極電壓遠大於源極，M0S管截止，起到保護作用；此外，電 解電容C53起到限制電壓過快變化的作用，保護MOS管不受到損壞。
所述保護電路，在通過運算放大器IC3A、 IC3D以及集成二極體 Dkl的並聯，在電壓過大或者過低時，左運算放大器IC3D輸入負極 大於正極，集成二極體Dkl截止，從而使得PWM控制電路的輸出Jl 為0，進而導致DCM)C變換電路中M0S管Q2截止，從而切斷電源， 提供欠壓、過壓保護；當負載開路或者短路時，同樣反饋到保護電路 處，使得後續D(ADC變換電路中M0S管Q2截止，提供開路、短路保 護。
所述基準穩壓電路，通過轉換輸入電壓信號，為電路提供直流穩 壓電源VCC。本實用新型的積極效果在於:本實用新型不僅可以支持9-36V寬 電壓供電系統，而且保護功能齊全，完善的恆功率設計，輸出功率誤 差小，僅為土1W，並且不隨溫度，溼度，震動等外部條件的變化影響， 保證亮度穩定，同時對燈泡適應性強，並且提高燈泡壽命超過一倍， 達到良好的使用效果。


圖1是本實用新型寬電壓PWM控制的HID安定器的硬體原理
框圖
圖2是EMI濾波電路圖
圖3是防反接保護電路圖
圖4是基準穩壓電路圖
圖5是保護電路圖
圖6是恆功率電路圖
圖7是PWM控制電路圖
圖8是高壓電路圖
圖9是DCVAC變換電路圖
圖10是DQDC變換電路圖
圖11是本實用新型寬電壓PWM控制的HID安定器的電路圖具體實施方式
如圖11所示，本實用新型所述的寬電壓PWM控制的HID安定器 由EMI濾波電路1、防反接保護電路2、基準穩壓電路3、保護電路4、 恆功率電路5、 PWM控制電路6、高壓電路7、DC\AC變換電路8及DC\DC 變換電路9組成。輸入電源信號串聯DCM)C變換電路9， D(ADC變換 電路9通過變壓器T2進行升壓轉換，得到高壓輸出並接入高壓電路 7; DCAAC變換電路8主要由M0S管Q3、 Q4、 Q5、 Q6通過H型連接， 成為H型全橋電路從而實現對交流信號的轉換變成直流信號，進過 0UT1與0UT2 口輸出並接入高壓電路7。同時通過HEF4046晶片的轉 換產生PWM信號，輸入恆功率電路5;恆功率電路5主要由運算放大 器IC3C以及三極體Q4串接組成，完成對輸入電壓、輸出電壓/電流的採樣；恆功率電路5輸出接入PWM控制電路6， P觀控制電路6主 要通過串接晶片UC3843實現對採樣值施以算法運算，進而調整DCM)C 變換電路9升壓部分的開關管的P麗佔空比，從而實現恆功率控制； 0UT1、 0UT2與高壓輸出均接入高壓電路7，通過與電容RD、電阻C18 和放電管的並聯，並串入變壓器TL1，轉換成高壓包從而接入與負載， 供負載氙氣燈正常工作。
所述EMI濾波電路1串接於電源輸入信號端，電容Cl作為蓄能 電容，提供一個充放電迴路；EMI濾波器電感Tl可以消除紋波電流 (即高次諧波成分)；C1和C2並聯，用於去除高頻噪聲；電感L1起 到隔離交流成分的作用，降低電磁幹擾。
所述防反接保護電路2串接於電源輸入信號端，電源VCC通過電阻 R1提供M0S管G1柵極的閾值電壓，而串接R1起限流的作用當電源正 常輸入時，MOS管導通，電路形成迴路，正常工作；當電源輸入反接 時，MOS管的漏極電壓遠大於源極，MOS管截止，起到保護作用；此外， 電解電容C53起到限制電壓過快變化的作用，保護MOS管不受到損壞。
所述保護電路4，在通過運算放大器IC3A、 IC3D以及集成二極 管Dkl的並聯，在電壓過大或者過低時，左運算放大器IC3D輸入負 極大於正極，集成二極體Dkl截止，從而使得PWM控制電路6的輸出 J1為0，進而導致DCM)C變換電路9中M0S管Q2截止，從而切斷電 源，提供欠壓、過壓保護；當負載開路或者短路時，同樣反饋到保護 電路處，使得後續DCM)C變換電路9中M0S管Q2截止，提供開路、 短路保護。
所述基準穩壓電路3，通過轉換輸入電壓信號，為電路提供直流 穩壓電源VCC。
權利要求1、一種寬電壓PWM控制的HID安定器，其特徵在於其由EMI濾波電路(1)、防反接保護電路(2)、基準穩壓電路(3)、保護電路(4)、恆功率電路(5)、PWM控制電路(6)、高壓電路(7)、DC\AC變換電路(8)及DC\DC變換電路(9)組成輸入電源信號串聯DC\DC變換電路(9)，DC\DC變換電路(9)通過變壓器T2進行升壓轉換，得到高壓輸出並接入高壓電路(7)；DC\AC變換電路(8)主要由MOS管Q3、Q4、Q5、Q6通過H型連接，成為H型全橋電路從而實現對交流信號的轉換變成直流信號，進過OUT1與OUT2口輸出並接入高壓電路(7)；同時通過HEF4046晶片的轉換產生PWM信號，輸入恆功率電路(5)；恆功率電路(5)主要由運算放大器IC3C以及三極體Q4串接組成，完成對輸入電壓、輸出電壓/電流的採樣；恆功率電路(5)輸出接入PWM控制電路(6)，PWM控制電路(6)主要通過串接晶片UC3843實現對採樣值施以算法運算，進而調整DC\DC變換電路(9)升壓部分的開關管的PWM佔空比，從而實現恆功率控制；OUT1、OUT2與高壓輸出均接入高壓電路(7)，通過與電容RD、電阻C18和放電管的並聯，並串入變壓器TL1，轉換成高壓包從而接入與負載，供負載氙氣燈正常工作。
2、 根據權利要求1所述的寬電壓PWM控制的HID安定器，其特徵在 於所述EMI濾波電路(l)串接於電源輸入信號端，電容C1作為蓄 能電容，提供一個充放電迴路；EMI濾波器電感Tl可以消除紋波電 流；Cl和C2並聯，用於去除高頻噪聲；電感Ll起到隔離交流成分 的作用，降低電磁幹擾。
3、 根據權利要求1所述的寬電壓PWM控制的HID安定器，其特徵在於 所述防反接保護電路(2)串接於電源輸入信號端，電源VCC通過電阻 R1提供M0S管G1柵極的閾值電壓，而串接R1起限流的作用當電源正 常輸入時，M0S管導通，電路形成迴路，正常工作；當電源輸入反接 時，MOS管的漏極電壓遠大於源極，M0S管截止，起到保護作用；此外， 電解電容C53起到限制電壓過快變化的作用，保護MOS管不受到損壞。
4、 根據權利要求1所述的寬電壓PWM控制的HID安定器，其特徵在於所述保護電路(4)，在通過運算放大器IC3A、 IC3D以及集成二 極管Dkl的並聯，在電壓過大或者過低時，左運算放大器IC3D輸入 負極大於正極，集成二極體Dkl截止，從而使得PWM控制電路6的輸 出Jl為0，進而導致DC\DC變換電路(9)中M0S管Q2截止，從而 切斷電源，提供欠壓、過壓保護；當負載開路或者短路時，同樣反饋 到保護電路處，使得後續DCM)C變換電路(9)中M0S管Q2截止，提 供開路、短路保護。
5、根據權利要求1所述的寬電壓PWM控制的HID安定器，其特徵在 於所述基準穩壓電路(3)，通過轉換輸入電壓信號，為電路提供直 流穩壓電源VCC。
專利摘要本實用新型涉及一種HID安定器，特別是一種寬電壓PWM控制的HID安定器，其由EMI濾波電路(1)、防反接保護電路(2)、基準穩壓電路(3)、保護電路(4)、恆功率電路(5)、PWM控制電路(6)、高壓電路(7)、DC\AC變換電路(8)及DC\DC變換電路(9)組成。本實用新型提供了一種含反接保護、過壓、欠壓、開路、短路、EMI濾波電路於一體的寬電壓PWM控制的HID安定器，本實用新型不僅可以支持9-36V寬電壓供電系統，而且保護功能齊全，完善的恆功率設計，輸出功率誤差小，僅為±1W，並且不隨溫度，溼度，震動等外部條件的變化影響，保證亮度穩定，同時對燈泡適應性強，並且提高燈泡壽命超過一倍，達到良好的使用效果。
文檔編號H02M7/5395GK201435863SQ20092015752
公開日2010年3月31日 申請日期2009年5月25日 優先權日2009年5月25日
發明者林克成 申請人:林克成