專利名稱：一種新的hid燈電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種HID燈電子鎮(zhèn)流器背景技術(shù)目前各處使用的HID鎮(zhèn)流器大多數(shù)都是電感式電子鎮(zhèn)流器，這種鎮(zhèn)流器比較重，耗電量大，而且還需另外的起輝裝置，使HID燈點亮。由于電感式電子鎮(zhèn)流器功率因數(shù)比較低，需要外加電容來較正其功率因數(shù)。近數(shù)十年來，人們開始研發(fā)電子鎮(zhèn)流器。這種電子鎮(zhèn)流器相對于電感式鎮(zhèn)流器有許多優(yōu)點一、它不需要外加點燈起輝裝置，二、它可以通過內(nèi)部功率班組正電路實現(xiàn)功率因數(shù)較正，而無需外加較正裝置。三、重量輕安裝比較方便。四、比較容易控制。它的缺點是比較貴。
目前研發(fā)的電子鎮(zhèn)流器主要有兩大類一、高頻電子鎮(zhèn)流器，即其工作頻率為高頻。二、低頻電子鎮(zhèn)流器，即其工作頻率為低頻。高頻電子鎮(zhèn)流器其優(yōu)點是能夠增加HID燈的亮度大約6％左右，其缺點是由于HID燈工作在高頻上會產(chǎn)生其特有的聲振現(xiàn)象。為了克服聲振現(xiàn)象目前主要采用兩種方法一、選擇不產(chǎn)生聲振的頻率，由于HID燈的聲振頻率隨著燈的老化而變化。這就要求有特別的電路來選擇燈的工作頻率。另一種方法是用調(diào)制其輸出功率來破壞燈的聲振條件。由于需用控制電路來克服聲振現(xiàn)象，這類電子鎮(zhèn)流器成本較高。對于低頻電子鎮(zhèn)流流其缺點的重量比較重，成本也比較高。它的工作頻率，一般選擇在400Hz左右。
發(fā)明簡述本發(fā)明克服了上述各種電子鎮(zhèn)流器的缺點即成本較高，采用一種高頻—低頻相混合的方法，即用高頻來調(diào)制低頻來克服HID燈的聲振現(xiàn)象。
用本人已發(fā)明的一種高功率因數(shù)電路來實現(xiàn)功率因數(shù)較正。降低其生產(chǎn)成本。在初級用正激式輸出功率給次級，用反激式給初級貯能器供電。
本發(fā)明的目的之一，是提供一種可靠的HID燈電子鎮(zhèn)流器。
本發(fā)明的目的之二，是提供一種成本低的HID燈電子鎮(zhèn)流器。


圖1是本發(fā)明的原理圖。
圖2是本發(fā)明的具體實例。
圖3是本發(fā)明功率校正、功率轉(zhuǎn)換電路另一種形式。
圖4是繼流電路圖發(fā)明說明在圖2中，電子鎮(zhèn)流器由整流電路，功率因數(shù)較正電路，高頻變換電路，次級整流低頻切換電路和鎮(zhèn)流電路組成。其中整流電路由整流硅橋組成，它的輸入端接交流電源，輸出端接功率較正，功率變換電路。功率較正、功率變換電路由電容C1、繼流電路、二極管D1、D2，初級輔助線圈TP1，初級線圈TP2及開關(guān)應管Q1和次級線圈TS1、TS2組成。其中電容C1并接在整流硅橋輸出端。二極管D1的陽極接整流硅橋的輸出端正極，陰極接初級線圈TP2。輔助初級線圈TP1，它的一端接接整流硅橋輸出端的正極，另一端接二極管D2的陽極，二極管D2的陰極接二極管D1的陰極并繼流電路，繼流電路的另一端接硅整流橋輸出的負極。初級線圈TP2的一端接二極管D1、D2的陰極，另一端接開關(guān)管Q1。開關(guān)管Q1的另一端接整流硅橋輸出的負極。輔助初級線圈TP1接整流輸出正極端與初級線圈TP2接二極管D1、D2陰極為同名端。次級線圈TS1、TS2的輸出與次級整流低頻切換電路相連。
次級整流電路、低頻切換電路，由二極管D6，D7，D8，D9開關(guān)管Q2、Q3組成。其中二極管D6的陽極與次級線圈TS1相連，D6的陰極與開關(guān)管Q2漏極相連，二極管D7的陽極與次線圈TS1、TS2的連接點相連，它的陰極與二極管D6的陰極相連，開關(guān)管Q3的漏極與開關(guān)管Q2的源極相連。二極管D8的陰極與次級線圈TS2相連，它的陽極與開關(guān)管Q3的源極相連。二極管D9的陽極與二極管D8的陽極相連，二極管D9的陰極與二極管D7的陽極相連。開關(guān)管Q2的源極與鎮(zhèn)流線路的輸入端的電感端相連。開關(guān)管Q3的漏極與開關(guān)管Q2的源極相連并與鎮(zhèn)流線路的輸入端的電感端相連。電容C5的一端接開關(guān)管Q2的源極，另一端接次級線圈TS1和TS2的連接點。其中D7、D8為繼流二極管，D6、D9為整流二極管，場效應管Q2，Q3作為交流切換開關(guān)管，根據(jù)開關(guān)管切換頻率來確定其低頻工作頻率，高頻的工作頻率是由初級控制IC決定的。
負載電路由電容C6、C7、雪奔二極管D10、輔助電感LS1、電感L和電阻R組成。輔助電感LS1、電容C7和雪奔二極D10組成了一個起輝電路。電容C6的作用是在HID燈起輝時，為瞬間高頻電流提供一交流通路。避免損壞元件。
發(fā)明工作原理如下假設開始時開關(guān)管Q2開通，Q3截止。當電源交流電壓處于交流峰值附近時，開關(guān)管Q1導通，電流通過二極管D1，初級線圈TP2、開關(guān)管Q1。這時、在次級產(chǎn)生感應電壓通過二極管D6，開關(guān)管Q2，電感L給HID燈供電。
當開關(guān)管Q1截止時，在初級經(jīng)過整流后的波動電壓經(jīng)過初級線圈TP2，二極管D2，給C2、繼流電路充電。在次級電感L的貯能通過二極管D6、開關(guān)管Q2，給HID燈繼續(xù)供電。
當電源處于交流谷值附近時，開關(guān)管Q1導通，繼流電路的電容上電能通過初級線圈TP2放電。在次級，次級線圈TS1產(chǎn)生感應電壓，此電壓通過二極管D6、開關(guān)管Q2，電感L給HID燈供電。當開關(guān)管Q1截止時，在初級整流的波動直流電壓通過初級輔助線圈TP1，給繼流電路充電，在次級電感L上的電能通過二極管D7，開關(guān)管Q2，給HID燈供電。
同樣當開關(guān)管Q1開通時，次級線路中開關(guān)管Q2截止，Q3導通，次級感應電壓通過二極管D9，開關(guān)管Q3，電感L反向給HID燈供電。當Q1截止時，次級線路中電感L的貯能通過開關(guān)管Q3、二極管D9，給HID燈供電。通過不斷地切換開關(guān)管Q2、Q3實現(xiàn)交流點燈。
圖3說明功率因數(shù)校正電路、功率變換電路還可以這樣構(gòu)成二極管(D12)、開關(guān)管(Q13)、變壓器的初級線圈(TP14)、二極管(D15)、開關(guān)管(Q16)、次級線圈TS1、次級線圈TS2、繼流電路(17)和電容(C18)；二極管(D12)的陽極接整流硅橋的輸出正極；二極管(D12)的陰極分別連接開關(guān)管(Q13)的源極和變壓器的初級線圈(TP14)的一端，開關(guān)管(Q13)的漏極分別連接二極管(D15)的陰極和繼流電路(17)的一端，繼流電路(17)的另一端接到整流硅橋的輸出負極，二極管(D15)的陽極分別連接變壓器的初級線圈(TP14)的另一端和開關(guān)管(Q16)的漏極，開關(guān)管(Q16)的源極接整流硅橋的輸出負極，電容(C18)并接在整流硅橋的輸出正負極兩端。次級線圈TS1、TS2的輸出與次級整流低頻切換電路相連。
其工作原理如下假設開始時開關(guān)管Q2開通，Q3截止。開始時，整流后的波動直流直接通過二極管D12、變壓器的初級線圈TP14和二極管D15給繼流電路(17)上的電容19、電容171和175充電。這時、在次級產(chǎn)生感應電壓通過二極管D6，開關(guān)管Q2，電感L給HID燈供電。當電容171的電壓加上電容175的電壓在交流電峰值以上時，整流后的波動直流不能直接對電容171和175充電。只有在變壓器的初級線圈TP14上存有感應電壓才能對電容171和175充電。當整流后的波動直流處于谷值及附近時，場效應管Q13和場效應管Q16同時開通，電容19的電能通過場效應管Q13，變壓器的初級線圈TP14和場效應管Q16放電。這時、在次級產(chǎn)生感應電壓通過二極管D6，開關(guān)管Q2，電感L給HID燈供電。當電容19上的電壓低于整流后波動直流電壓值時，此時電流通過二極管D12給變壓器的初級線圈TP14給次供電，這時、在次級產(chǎn)生感應電壓通過二極管D6，開關(guān)管Q2，電感L給HID燈供電。當場效應管Q13和場效應管Q16同時關(guān)斷，變壓器的初級線圈TP14產(chǎn)生的反向電壓加上波動直流電壓通二極管D12、變壓器的初級線圈TP14、二極管D15給電容19、繼流電路充電。在次級電感L上的電能通過二極管D7，開關(guān)管Q2，給HID燈供電。當波動直流電壓低于電容171或175上的電壓時并場效應管Q13和場效應管Q16同時開通時，電容19、電容171、175上的電能通過場效應管Q13，變壓器的初級線圈TP14和場效應管Q16放電，同時、在次級產(chǎn)生感應電壓通過二極管D6，開關(guān)管Q2，電感L給HID燈供電。當電容19上的電壓低于電容171或175上的電壓時。電容171和175的電能通過場效應管Q13、變壓器的初級線圈TP14和場效應管Q16放電，同時在次級產(chǎn)生感應電壓通過二極管D6，開關(guān)管Q2，電感L給HID燈供電。當場效應管Q13和場效應管Q16關(guān)斷在變壓器的初級線圈TP14產(chǎn)生的反向電壓加上波動直流電壓通過二極管D12、變壓器的初級線圈TP14和二極管D15給電容19、、電容171、175充電。在次級，在次級電感L上的電能通過二極管D7，開關(guān)管Q2，給HID燈供電。
假設開始時開關(guān)管Q3開通，Q2截止。其工作方式，當場效應管Q13和場效應管Q16開通時，次級次級感應電壓通過二極管D9，開關(guān)管Q3，電感L反向給HID燈供電。當場效應管Q13和場效應管Q16截止時，次級線路中電感L的貯能通過開關(guān)管Q3、二極管D9，給HID燈供電。通過不斷地切換開關(guān)管Q2、Q3實現(xiàn)交流點燈。
HID燈的點燈線路(負載)可有幾種方式，一種是在鎮(zhèn)流器件上，另外繞制一輔助線路。其他方式見于燈的電子鎮(zhèn)器。
本線路也可以用于逆變器，此時電感用于濾波和繼流。
權(quán)利要求
1.一電子鎮(zhèn)流器，由整流電路、功率因數(shù)校正電路、高頻功率切換電路、次級整流、低頻切換電路，以及鎮(zhèn)流電路組成。整流電路由整流硅橋構(gòu)成，它的輸入端接交流電源，輸出端接功率校正、功率轉(zhuǎn)換電路。功率因數(shù)校正、功率轉(zhuǎn)換電路由電容C1、C2，C3，C4，二極管D1、D2、D3、D4、D5，輔助初級線圈TP1，初級線圈TP2，開關(guān)管Q1，次級線圈TS1、TS2組成。電容C1，并接于整流硅橋的輸出端。二極管D1的陽極接整流硅橋的輸出端正極，陰極接初級線圈TP2。輔助初級線圈TP1，它的一端接接整流硅橋輸出端的正極，另一端接二極管D2的陽極。二極管D2的陰極接二極管D1的陰極。繼流電路(17)一端接二極管D1、D2的陰極，另一端接整流硅橋的負極。初級線圈TP2的一端接二極管D1、D2的陰極，另一端接開關(guān)管Q1。開關(guān)管Q1的另一端接整流硅橋的負極。輔助初級線圈TP1接整流輸出正極，它是與初級線圈TP2接二極管D1、D2陰極為同名端。次級線圈TS1、TS2的輸出與次級整流低頻切換電路相連。次級整流切換電路由二極管D6、D7、D8、D9，開關(guān)管Q2、Q3組成。二極管D6的陽極與次級線圈TS1相連，D6的陰極與開關(guān)管Q2漏極相連，二極管D7的陽極與次線圈TS1、TS2的連接點相連，它的陰極與二極管D6的陰極相連二極管D8的陰極與次級線圈TS2相連，它的陽極與開關(guān)管Q3的源極相連。二極管D9的陽極與二極管D8的陽極相連，二極管D9的陰極與二極管D7的陽極相連。開關(guān)管Q2的源極與鎮(zhèn)流線路的輸入端的電感端相連。開關(guān)管Q3的漏極與開關(guān)管Q2的源極相連并與鎮(zhèn)流線路的輸入端的電感端相連。電容C5的一端接開關(guān)管Q2的源極，另一端接次級線圈TS1和TS2的連接點。負載(鎮(zhèn)流)電路由電感L、輔助線圈LS1、電容C6、電阻R組成、雪奔二極管D10，電感L的接電阻R并接輸出一端，電阻R接電容C6的一端和輔助電感LS1的一端，輔助電感LS1的另一端接雪奔二極管D10，電容C6的另一端接雪奔二極管的另一端，此端為鎮(zhèn)流線路的另一輸入、輸出端。此輸入端接TS1、TS2的連接處，輸出接負載線路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HID燈鎮(zhèn)流器，其特征在于繼流電路(17)由電容(171)、二極管(172)、二極管(173)、二極管(174)和電容(175)組成，電容(171)的正極和二極管(174)的陰極共同連接二極管D1、D2的陰極，電容(171)的負極分別連接二極管(172)的陽極和二極管(173)的陰極，二極管(172)的陰極分別連接二極管(174)的陽極和電容(175)正極，電容(175)的負極和二極管(173)的陽極共同連接整流硅橋的輸出負極。還可以在上面電路的兩端并上一個電容(19)作為繼流電路，接法為電容(19)一端接二極管D1、D2的陰極，另一端接整流硅橋的負極。也可以單單用一個電容(19)作為繼流電路，電容(19)一端接二極管D1、D2的陰極，另一端接整流硅橋的負極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述HID燈鎮(zhèn)流器，其特征在于，功率因數(shù)校正電路、功率變換電路的初級輔助線圈還可以這樣連接，初級輔助線圈TP1一端分別與兩個二極管的陰極相連，另一端與初級線圈相連。兩個二極管的陽極與電源輸入的兩端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述HID燈鎮(zhèn)流器，其特征在于，功率因數(shù)校正電路、功率變換電路還可以這樣構(gòu)成二極管(D12)、開關(guān)管(Q13)、變壓器的初級線圈(TP14)、二極管(D15)、開關(guān)管(Q16)、次級線圈TS1、次級線圈TS2、繼流電路(17)和電容(C18)；二極管(D12)的陽極接整流硅橋的輸出正極；二極管(D12)的陰極分別連接開關(guān)管(Q13)的源極和變壓器的初級線圈(TP14)的一端，開關(guān)管(Q13)的漏極分別連接二極管(D15)的陰極和繼流電路(17)的一端，繼流電路(17)的另一端接到整流硅橋的輸出負極，二極管(D15)的陽極分別連接變壓器的初級線圈(TP14)的另一端和開關(guān)管(Q16)的漏極，開關(guān)管(Q16)的源極接整流硅橋的輸出負極，電容(C18)并接在整流硅橋的輸出正負極兩端。次級線圈TS1、TS2的輸出與次級整流低頻切換電路相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的HID燈鎮(zhèn)流器，其特征在于繼流電路(17)包括電容(171)、二極管(172)、二極管(173)、二極管(174)和電容(175)，電容(171)的正極和二極管(174)的陰極共同連接二極管(D15)的陰極，電容(171)的負極分別連接二極管(172)的陽極和二極管(173)的陰極，二極管(172)的陰極分別連接二極管(174)的陽極和電容(175)正極，電容(175)的負極和二極管(173)的陽極共同連接整流硅橋的輸出負極。還可以在上面電路的兩端并上一個電容(19)作為繼流電路，接法為電容(19)一端接二極管D1、D2的陰極，另一端接整流硅橋的負極。也可以單單用一個電容(19)作為繼流電路，電容(19)一端接二極管D1、D2的陰極，另一端接整流硅橋的負極。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述HID燈鎮(zhèn)流器，其特征在于電感L，連接開關(guān)管Q2的源極、Q3的漏極作為濾波和繼流(逆變器)，用作鎮(zhèn)流(HID燈)。根據(jù)權(quán)利要求1，起輝電路可以是多種的，可以采用燈電子鎮(zhèn)流器中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求2，4所述HID燈鎮(zhèn)流器，開關(guān)管可以是三極管、場效應管等開關(guān)管。
全文摘要
一高功率因數(shù)HID燈電子鎮(zhèn)流器，由整流硅橋，功率因數(shù)校正、功率轉(zhuǎn)換電路，次級整流、低頻切換電路，鎮(zhèn)流電路組成。功率因數(shù)校正、功率轉(zhuǎn)換電路使用開關(guān)管，在交流電壓峰值附近時，將整流的波動直流轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電壓輸出，并儲存輸入電能。在交流電壓低于某一給定的電壓，用開關(guān)管將存的電能轉(zhuǎn)換穩(wěn)定的直流電壓輸出，同時儲存部分電能。次級通過整流、低頻切換電路將直流電壓變?yōu)榈皖l(但含有高頻成份的)交流電源，從而實現(xiàn)電流逆變，通過電感作用實現(xiàn)HID燈的電流控制。
文檔編號H05B41/288GK1949947SQ20051011303
公開日2007年4月18日 申請日期2005年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月12日
發(fā)明者林福泳 申請人:林福泳, 林福祥