專利名稱：高壓金屬鹵化物燈電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子鎮(zhèn)流器，特別是高壓金屬鹵化物燈用的電子鎮(zhèn)流器。
中國(guó)西安交通大學(xué)出版社1988年11月出版發(fā)行的《新穎燈具電路裝修大全》第285頁(yè)公開了一種高壓鈉燈電子鎮(zhèn)流器，該鎮(zhèn)流器的線路部分分為電容1C1、1C2和電感1L1組成雙π型射頻干擾濾波器；二極管VD1～VD4組成橋式整流器；電感1L2、三極管V4、二極管VD5、和電容1C5等組成升壓型有源功率因數(shù)校正電路APFC；電阻1R1、電容1C4組成自振蕩驅(qū)動(dòng)器IR2155的供電電路；V1、V2為MOSFET功率開關(guān)管；1C8為隔直流耦合電容；電感1L2、二極管VD8、電阻1R8、電容1C9等組成燈電路。功率因數(shù)預(yù)調(diào)整器可輸出高于AC峰值輸入電壓的高穩(wěn)定直流電壓，作為功率管V1、V2和燈電路的工作電源。FET管V4導(dǎo)通時(shí)，二極管VD5截止；FET管V4截止時(shí)，二極管VD5導(dǎo)通，脈沖方波電壓經(jīng)電容1C5濾波，輸出低波紋的DC電壓。同時(shí)，在橋式整流的輸入端，AC電流不再呈尖峰的脈沖，而是緊跟AC電壓變化的正弦波，為此功率因數(shù)可達(dá)0.9。電路工作時(shí)，可提供3～4KV的點(diǎn)火電壓。但針對(duì)金屬鹵化物燈的工作特點(diǎn)，這種鎮(zhèn)流器在工作時(shí)存在著缺少對(duì)燈負(fù)載以鎮(zhèn)流器本身在異常工作狀態(tài)下的充分保護(hù)。
本實(shí)用新型的目的就是提供一種在異常工作條件下對(duì)自身以及燈負(fù)載均能進(jìn)行充分保護(hù)的高壓金屬鹵化物燈用的電子鎮(zhèn)流器。
本實(shí)用新型的電子鎮(zhèn)流器除包括由二極管D1～D4、電容C1組成的全波整流濾波電路，由IC1、PET管Q1、線圈L1以及組容RC外圍元件組成的升壓式功率因數(shù)校正APFC電路，由功率管Q2、Q3、調(diào)整管Q4、互感線圈T2、線圈L2、電容C13、C14以及外圍元件組成的逆變驅(qū)動(dòng)輸出電路外，特別包括由三極管Q5、Q6、Q7、比較運(yùn)放IC2、時(shí)鐘啟動(dòng)控制器件IC3及其外圍元件組成的異常工作保護(hù)電路。
本實(shí)用新型由于在設(shè)計(jì)上采用了異常工作充分保護(hù)電路，工作時(shí)有效地保護(hù)了負(fù)載和鎮(zhèn)流器本身免于毀壞，有效地提高了電子鎮(zhèn)流器的可靠性。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的電子鎮(zhèn)流器電路工作原理圖。
圖2為本實(shí)用新型的電子鎮(zhèn)流器電路工作原理圖。
如圖2所示，本實(shí)用新型中二極管D1～D4、電容C1、IC1及外圍元件、PET管Q1、線圈L1、電容C6等組成脈沖電源電路；功率管Q3、電阻R11、電容C8、雙向觸發(fā)二極管D8、電阻R14、R17、R19、二極管D14、D15，功率管Q2、電阻R16、R18，二極管D13、D20，互感線圈T2、L2、電容C13、C14等組成逆變功率驅(qū)動(dòng)輸出電路；互感線圈L2、二極管D16～19、調(diào)整管Q4、電阻R12、R13、R15、電容C10、C12、二極管D7、D10、穩(wěn)壓二極管D9組成過(guò)裁保護(hù)電路。而新增設(shè)的異常工作充分保護(hù)電路則由電阻R20、R21、R22、三極管Q5、穩(wěn)壓管D23、電阻R23、電容C15組成異常保護(hù)電路的預(yù)備供電電路，其中電阻R21與R22串聯(lián)，穩(wěn)壓二極管D22的負(fù)極接C點(diǎn)，正極與電阻R22另一端的接點(diǎn)和三極管Q5的基極連接，電阻R20的一端與電阻R21另一端的接點(diǎn)連接于E點(diǎn)，另一端與三極管的集電極連接，電阻R23的一端與二極管D20、D21、電容C15的正極的共同接點(diǎn)連接，而二極管D20、D21、電容C15的負(fù)極分別與D點(diǎn)、三極管Q5的發(fā)射極、C點(diǎn)連接，電阻R23的另一端通過(guò)電容C16接C點(diǎn)；電阻R24、R25、R26、R27、電容C17、IC2組成比較運(yùn)算電路，其中電阻R24與R25串聯(lián)，電阻R27與電容C17串聯(lián)，電阻R24、R25的另一端分別與F點(diǎn)、C點(diǎn)連接，電阻R26的一端與R24、R25的接點(diǎn)連接，另一端與IC2的負(fù)輸入極連接，電阻R27、電容C17的另一端分別與A點(diǎn)、C點(diǎn)連接，而電阻R27與電容C17的接點(diǎn)與IC2的正輸入極連接；電阻R28、R29、R30、三極管Q6組成時(shí)鐘定時(shí)器的驅(qū)動(dòng)電路，其中電阻R28、R29串聯(lián)，其接點(diǎn)與三極管Q6的基極連接，電阻R28、R29的另一端分別與IC2的輸出端、C點(diǎn)連接，三極管Q6的發(fā)射極接C點(diǎn)，集電極與IC3的觸發(fā)極、電阻R30的一端連接，而電阻R30的另一端與F點(diǎn)連接；電阻R31、電容C18、C19、IC3，電阻R32、R33、開關(guān)管Q7、穩(wěn)壓管D23等組成定時(shí)器啟動(dòng)邏輯電路和停振保護(hù)執(zhí)行電路，其中電阻R31、電容C18串聯(lián)，其接點(diǎn)與IC3的定時(shí)輸入端連接，而電阻R31、電容C18的另一端分別與F點(diǎn)、C點(diǎn)連接，電容C19接于IC3與C點(diǎn)之間，電阻R32、R33串聯(lián)，其接點(diǎn)與三極管Q7的基極連接，另一端分別與IC3的輸出端、C點(diǎn)連接，三極管Q7的集電極、發(fā)射極分別與B、C點(diǎn)連接。其工作原理如下當(dāng)接入220V電壓后，交流電經(jīng)過(guò)橋式整流濾波變?yōu)橹绷麟娫垂┙o升壓式APFC控制器工作，IC1作為控制器在內(nèi)部進(jìn)行電流傳感、精密溫度補(bǔ)償電壓帶隙基準(zhǔn)電壓調(diào)整，它還可以控制輸出定時(shí)器啟動(dòng)邏輯電路。整個(gè)脈沖電源可在電容C6兩端產(chǎn)生400V直流電壓輸出供給功率輸出管工作，線路功率因數(shù)可達(dá)0.96，輸入電流總諧波含量THD≤10％。當(dāng)400V直流電壓加至驅(qū)動(dòng)輸出電路的一瞬間，電流經(jīng)電阻R14、電容C9、C14、C13以及在互感線圈T2、L2各繞組的共同反饋?zhàn)饔孟?，Q2立即進(jìn)入飽和導(dǎo)通，Q3截止，電流正向流動(dòng)，電容C13、C14處于充電狀態(tài)。同時(shí)電容C8通過(guò)電阻R11充電，當(dāng)C8上電壓達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，二極管D8導(dǎo)通，此時(shí)功率管Q3基極得到一觸發(fā)脈沖而導(dǎo)通，在互感線圈T2、L2的作用下，功率管Q3飽和導(dǎo)通，Q2截止，電流流向反向經(jīng)功率管Q3放電，當(dāng)功率管Q3的集電極電壓低到一定值限時(shí)，功率管Q3截止而Q2導(dǎo)通。如此功率管Q2、Q3交替導(dǎo)通，很快形成電感線圈L2、電容C13、C14組成的LC串聯(lián)電路發(fā)生諧振，在C14的兩端產(chǎn)生高壓高頻脈沖點(diǎn)火電壓，啟動(dòng)燈負(fù)載發(fā)光。當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，線圈L2的正端電壓升高，線路中A點(diǎn)的電壓升高，直至通過(guò)電阻R13、穩(wěn)壓D9管D9、二極管D10，三極管Q4的基極正偏置而導(dǎo)通，將互感線圈T2的T2d繞組經(jīng)半橋二極管D16～D19短路接地，再通過(guò)T2c的反饋調(diào)整功率管Q3的導(dǎo)通角，使功率輸出拉牽至正常值。當(dāng)負(fù)載電路出現(xiàn)斷路或燈熄滅時(shí)，電路中A點(diǎn)的電壓劇升，通過(guò)電阻R27、電容C17的作用，使比較運(yùn)算器IC2因正輸入端電壓高于負(fù)輸入端而輸出正反轉(zhuǎn)而輸出高電平，接著開關(guān)管Q6導(dǎo)通，啟動(dòng)時(shí)鐘IC3輸出高電平，從而使開關(guān)管Q7導(dǎo)通，將功率管Q3鉗制在截止?fàn)顟B(tài)，使逆變驅(qū)動(dòng)功率輸出電路停振而無(wú)輸出，直至定時(shí)時(shí)鐘計(jì)時(shí)完畢釋放輸出低電平，使開關(guān)管Q7截止，從而有效地保護(hù)了鎮(zhèn)流器本身和燈負(fù)載在異常工作情況下不至于燒毀。電路中當(dāng)存在負(fù)載時(shí)，D點(diǎn)的處于高電位，異常保護(hù)電路部分中，二極管D21截止，由三極管Q5以及電阻R20、R21、穩(wěn)壓管D23、二極管D21電容C15組成的供電電路不工作，減少的能耗。而無(wú)負(fù)載時(shí)則該部分電路作備用電源工作供電。以70W的本實(shí)用新型的電子鎮(zhèn)壓流器為例，IC2采用LM301AN，IC3采用NE555，A點(diǎn)保護(hù)啟動(dòng)電壓域值設(shè)置為6.5V左右，保護(hù)時(shí)鐘計(jì)時(shí)設(shè)置在15s左右，三極管Q5的輸出電壓設(shè)置在14.5V左右，鎮(zhèn)流器異常工作時(shí)，電路中D點(diǎn)的電壓值設(shè)置為15.5V。正常工作時(shí)，燈負(fù)載兩端被加至有25～30kHz、1.5～3.5kV的高頻電壓。
應(yīng)當(dāng)指出的是，在不脫離本實(shí)用新型的技術(shù)思路的情況下，任何僅僅由于元器件的代換以及參數(shù)的選擇而形成的產(chǎn)品，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種高壓金屬鹵化物燈電子鎮(zhèn)流器，它包括由二極管D1～D4、電容C1組成的全波整流濾波電路，由IC1、PET管Q1、線圈L1、電容C6以及其它組容RC外圍元件組成的升壓式功率因數(shù)校正APFC電路，由功率管Q2、Q3、調(diào)整管Q4、互感線圈T2、線圈L2、電容C13、C14以及外圍元件組成的逆變驅(qū)動(dòng)輸出電路，其特征是它還設(shè)計(jì)有由三極管Q5、Q6、Q7、比較運(yùn)放IC2、時(shí)鐘控制器IC3及外圍元件組成的時(shí)鐘定時(shí)啟動(dòng)異常工作保護(hù)電路，所述的時(shí)鐘定時(shí)啟動(dòng)異常工作保護(hù)電路是由預(yù)備供電電路、比較運(yùn)算電路、時(shí)鐘定時(shí)器的觸發(fā)驅(qū)動(dòng)電路，定時(shí)器啟動(dòng)邏輯電路和停振保護(hù)執(zhí)行電路組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓金屬鹵化物燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述預(yù)備供電電路由電阻R20、R21、R22、三極管Q5、穩(wěn)壓管D23、電阻R23、電容C15組成，其中電阻R21與R22串聯(lián)，穩(wěn)壓二極管的負(fù)極接C點(diǎn)，正極與電阻R22另一端的接點(diǎn)和三極管Q5的基極連接，電阻R20的一端與電阻R21另一端的接點(diǎn)連接于E點(diǎn)，另一端與三極管的集電極連接，電阻R23的一端與二極管D20、D21、電容C15的正極的共同接點(diǎn)連接，而二極管D20、D21、電容C15的負(fù)極分別與D點(diǎn)、三極管Q5的發(fā)射極、C點(diǎn)連接，電阻R23的另一端通過(guò)電容C16接C點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓金屬鹵化物燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述比較運(yùn)算電路由電阻R24、R25、R26、R27、電容C17、IC2組成，其中電阻R24與R25串聯(lián)，電阻R27與電容C17串聯(lián)，電阻R24、R25的另一端分別與F點(diǎn)、C點(diǎn)連接，電阻R26的一端與R24、R25的接點(diǎn)連接，另一端與IC2的負(fù)輸入極連接，電阻R27、電容C17的另一端分別與A點(diǎn)、C點(diǎn)連接，而電阻R27與電容C17的接點(diǎn)與IC2的正輸入極連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓金屬鹵化物燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述時(shí)鐘定時(shí)器的觸發(fā)驅(qū)動(dòng)電路由電阻R28、R29、R30、三極管Q6組成，其中電阻R28、R29串聯(lián)，其接點(diǎn)與三極管Q6的基極連接，電阻R28、R29的另一端分別與IC2的輸出端、C點(diǎn)連接，三極管Q6的發(fā)射極接C點(diǎn)，集電極與IC3的觸發(fā)輸入極、電阻R30的一端連接，而電阻R30的另一端與F點(diǎn)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓金屬鹵化物燈電子鎮(zhèn)流器，其特征在于所述定時(shí)器啟動(dòng)邏輯電路和停振保護(hù)執(zhí)行電路由電阻R31、電容C18、C19、IC3，電阻R32、R33、開關(guān)管Q7、穩(wěn)壓管D23等組成，其中電阻R31、電容C18串聯(lián)，其接點(diǎn)與IC3的定時(shí)輸入端連接，其另一端分別與F點(diǎn)、C點(diǎn)連接，電容C19接于IC3與C點(diǎn)之間，電阻R32、R33串聯(lián)，其接點(diǎn)與三極管Q7的基極連接，另一端分別與IC3的輸出端、C點(diǎn)連接，三極管Q7的集電極、發(fā)射極分別與B、C點(diǎn)連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種金屬鹵化物燈用的高壓電子鎮(zhèn)流器,由二極管D1～D4、電容C1組成全波整流濾波電路;IC1、PET管Q1、線圈L1及組容RC外圍元件組成的升壓式APFC電路;由功率管Q2、Q3、調(diào)整管Q4、線圈T2、L2、電容C13、C14及外圍元件組成的逆變驅(qū)動(dòng)輸出電路;三極管Q5、Q6、Q7、IC2、IC3及處圍元件組成時(shí)鐘啟動(dòng)異常保護(hù)電路組成。該鎮(zhèn)流器能在燈負(fù)載突然出現(xiàn)斷路或熄滅時(shí)對(duì)本身和負(fù)載均能提供有效地保護(hù)。
文檔編號(hào)H05B41/28GK2482776SQ0124214
公開日2002年3月20日 申請(qǐng)日期2001年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月15日
發(fā)明者蔡陽(yáng)光, 陳炳雄 申請(qǐng)人:蔡陽(yáng)光, 陳炳雄