一種具有過流保護的高頻逆變電路的製作方法
2024-03-03 11:02:15
一種具有過流保護的高頻逆變電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有過流保護的高頻逆變電路，包括：具有MOSFET開關管真假過流判斷和保護功能的驅動保護電路，無極燈啟輝點火電路，具有自激震蕩電壓反饋和鉗位MOSFET開關管驅動電壓功能的驅動電路，半橋逆變電路，用於選頻和給無極燈供電的諧振輸出電路，用於燈泡漏氣等異常保護的異常保護電路。本實用新型通過驅動保護電路判斷半橋逆變電路MOSFET開關管真假過流、提供MOSFET開關管過流保護的功能；當燈泡異常時，還具有輸出異常保護功能，達到提高自激振蕩式高頻逆變電路的電路可靠性和安全性的目的。
【專利說明】一種具有過流保護的高頻逆變電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及無極燈【技術領域】，特別是與無極燈電子鎮流器中的高頻逆變電路有關。
【背景技術】
[0002]隨著社會不斷發展，對節能環保綠色照明的需求不斷增加，高頻電磁感應無極燈(下面簡稱無極燈)由於沒有電極被稱為無極燈，其理論使用壽命可達到6萬小時，具有節能、光效高等特點，將會成為取代滷素燈和高壓納燈的第四代綠色照明光源。影響無極燈壽命的主要有兩個因素，一是光源本身，二是電子鎮流器的工作壽命，目前來講電子鎮流器成為影響無極燈壽命最主要因素。目前的高頻無極燈電子鎮流器大都採用自激振蕩式半橋逆變電路，工作頻率高達2.65MHz，組成半橋電路的開關管MOSFET在如此高的頻率下工作，上下臂MOSFET管驅動信號的死區時間不合理，以及MOSFET管長時間工作損耗大、溫度高、老化速度快，都會導致MOSFET直通，短時間內使開關管燒毀。半橋電路開關管發生直通時，等於將APFC輸出的400V高壓直接加到MOSFET管漏、源兩極，流過MOSFET管漏極的電流會急劇增加，甚至會導致電路板不可修復的損壞。
[0003]目前的高頻無極燈電子鎮流器都有異常保護電路，採用輸出電流或是電壓反饋，觸發保護電路工作，從而關斷上管或是下管，停止諧振，起到保護作用。但這些反饋保護電路主要針對燈泡異常導致的諧振電路過壓或過流問題。
【發明內容】
[0004]為了克服無極燈高頻電子鎮流器由於高頻逆變電路的MOSFET管直通導致的燒毀、炸管等問題，本實用新型給出了一種具有過流保護的高頻逆變電路。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型採用以下技術方案來實現:一種具有過流保護的聞頻逆變電路，包括驅動保護電路、點火電路、驅動電路、半橋逆變電路、諧振電路和異常保護電路；所述驅動保護電路與異常保護電路電連接，啟輝點火電路與輸入電源連接，所述點火電路與驅動電路電連接，所述驅動電路和觸發電路與半橋逆變電路電連接，所述半橋逆變電路與諧振輸出電路電連接，與所述諧振電路及驅動電路異常保護電路相連接。
[0006]所述驅動保護電路判斷半橋逆變電路的兩個MOSFET開關管Ql和Q2的真假過流故障，對於假過流故障，驅動保護電路快速恢復正常工作狀態；對於真過流故障，驅動保護電路將MOSFET開關管驅動電壓鉗位在導通電壓以下。
[0007]所述高頻逆變電路是基於自激震蕩的半橋式逆變電路，所述驅動電路的自激反饋電路是變壓器反饋電路。
[0008]所述諧振電路為LC諧振電路。
[0009]該高頻逆變電路還包括設置於電源輸入端的輸入濾波電容Cl與C2、電容式高頻濾波電路。
[0010]輸入濾波電容Cl與C2，用於濾除輸入直流電壓中的高頻信號，吸收浪湧電流，減少對後級高頻半橋逆變電路的電磁幹擾。
[0011]所述驅動保護電路，用於半橋逆變電路的兩個開關管Ql和Q2兩端電壓升高時，判斷是否發生了直通過流故障，具有判斷真假過流故障的功能，而且對於假過流現象能夠恢復到正常工作狀態，將開關管柵源兩端電壓鉗位在導通電壓以下，從而保護開關管，儘可能避免電路板的不可恢復性損壞，在故障排除後，還可以重新啟動電路工作。
[0012]所述點火電路，用於提供無極燈啟輝時的點火電壓(1300V?3000V)。
[0013]所述驅動電路和半橋式逆變電路中包括自激反饋迴路、高頻變壓器、MOSFET管鉗位電路和MOSFET管，用於為MOSFET管提供穩定的自激震蕩驅動電壓，從而輸出高頻震蕩電壓，通過諧振電路5給無極燈供電。
[0014]在本實用新型所述的具有過流保護的高頻逆變電路中，還包括輸出異常保護電路，用於燈泡漏氣，功率激增等異常工作狀態的保護。
[0015]本實用新型的有益效果:通過驅動保護電路可以有效防止由半橋開關管直通導致的電路故障，同時可以實現自激振蕩產生2.65M高頻信號，並且具有燈泡損壞保護等，從而有效保證高頻逆變電路的安全可靠性，提高了高頻無極燈的使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0017]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0018]圖2為半橋逆變電路上臂驅動保護電路原理圖。
[0019]圖1中，1.驅動保護電路，2.點火電路，3.驅動電路，4.半橋逆變電路，5.諧振電路，6.異常保護電路。
【具體實施方式】
[0020]以下結合附圖用較佳的實施例對本實用新型做詳細的說明。對於驅動保護電路，這裡以半橋逆變電路的上臂MOSFET管驅動保護電路為例進行說明，下臂MOSFET開關管驅動保護電路原理和功能類似，不再贅述。
[0021]參見圖1所示，一種具有過流保護的高頻逆變電路，包括(MOSFET)驅動保護電路1，與輸入電源連接的無極燈啟輝點火電路2，與所述點火電路2相連的驅動電路3，與所述驅動電路3和觸發電路2相連的半橋逆變電路4，與所述半橋逆變電路4相連的諧振輸出電路5，與所述諧振電路5及驅動電路3相連的異常保護電路6。前級APFC電路輸出400V電壓首先通過電容Cl和C2組成的高頻濾波電路，濾除高頻雜波；然後通過無極燈啟輝點火電路2給無極燈提供高達1300V?3000V的點火電壓；無極燈點火啟輝後，諧振電路5的Q值變小，隨著燈泡的穩定，工作頻率趨近2.65MHz，驅動電路3採用高頻變壓器反饋驅動電壓給MOSFET開關管，驅動開關管工作；為了防止高頻逆變電路中MOSFET管Ql和Q2出現直通過流故障，驅動保護電路I通過Ql和Q2兩端的電壓來判斷真假直通過流，並能快速採取保護和恢復動作。
[0022]參見圖2，所示為Ql驅動保護電路I的原理電路圖，包括R1、R2、R3、R4電源電路，分別為Q3提供開關電壓，為Q4提供集電極電壓。A_Port點為驅動電壓信號，正常工作時Q3是一直處於截止狀態的，驅動電壓高電平時Q4是導通的，Q5是截止的，從而保證Ql柵源兩端鉗位電壓能夠使Ql快速導通；當驅動電壓低電平時，Q5導通，Q4截止，Ql柵源兩端電壓鉗位在低電平，Ql截止，Dl反向關斷。當出現過電流現象時，MOSFET管漏源兩極電壓變大，Dl反向關斷，設置D2的導通電壓高於D5的導通電壓，如果是假過流現象，過電流持續較短時間，D5導通，從而Q6導通，Ql柵源兩端電壓鉗位在稍低於MOSFET管導通電壓的值，D2前節點的電壓還不足以使D2導通，Q3將繼續截止，D5在短暫導通後將會截止，Q6也會截止，Ql重新恢復正常工作；如果是真過流現象，Dl將會持續長時間反向關斷，隨著電壓的上升，D2將會導通，Q3導通，Q5將持續長時間導通，這樣Ql柵源兩端電壓將鉗位在低電平，Ql處於關斷狀態，進入過電路保護狀態。
[0023]以上實例只是本實用新型較佳的實現方式，本實用新型的保護範圍不限於實施例所列舉的範圍，本實用新型的保護範圍以權利要求為準。
【權利要求】
1.一種具有過流保護的高頻逆變電路，其特徵在於:包括驅動保護電路(I)、點火電路(2)、驅動電路(3)、半橋逆變電路(4)、諧振電路(5)和異常保護電路(6)； 所述驅動保護電路(I)與異常保護電路(6)電連接，啟輝點火電路(2)與輸入電源連接，所述點火電路(2)與驅動電路(3)電連接，所述驅動電路(3)和觸發電路(2)與半橋逆變電路(4 )電連接，所述半橋逆變電路(4 )與諧振輸出電路(5 )電連接，與所述諧振電路(5 )及驅動電路(3 )異常保護電路(6 )相連接。
2.根據權利要求1所述的具有過流保護的高頻逆變電路，其特徵是在於: 所述驅動保護電路(I)判斷半橋逆變電路的兩個MOSFET開關管Ql和Q2的真假過流故障，對於假過流故障，驅動保護電路(I)快速恢復正常工作狀態；對於真過流故障，驅動保護電路將MOSFET開關管驅動電壓鉗位在導通電壓以下。
3.根據權利要求1所述的一種具有過流保護的高頻逆變電路，其特徵是在於:所述高頻逆變電路(4)是基於自激震蕩的半橋式逆變電路，所述驅動電路(3 )的自激反饋電路是變壓器反饋電路。
4.根據權利要求1所述的具有過流保護的高頻逆變電路，其特徵在於:所述諧振電路(5)為LC諧振電路。
5.根據權利要求1所述的具有過流保護的高頻逆變電路，其特徵在於:該高頻逆變電路還包括設置於電源輸入端的輸入濾波電容Cl與C2、電容式高頻濾波電路。
【文檔編號】H05B41/285GK203423841SQ201320495701
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年8月14日 優先權日:2013年8月14日
【發明者】左濤, 李令言, 葛玲, 姜巖, 楊玉玲, 黃富傳 申請人:中國電子科技集團公司第十六研究所, 中國電子科技集團公司第十六研究所峰泰技術開發公司, 左濤