專利名稱：數(shù)字型金鹵燈、氙氣燈電子鎮(zhèn)流器電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及照明燈具電路領(lǐng)域，尤其是數(shù)字型金鹵燈、氙氣燈電子鎮(zhèn)流器電路。
背景技術(shù)：
金鹵燈是一種高強(qiáng)度氣體放電燈，它是在高壓汞燈基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的以高純無(wú)水 金屬鹵化物為發(fā)光材料的新一代優(yōu)質(zhì)電光源。它是將金屬鹵化物以及氙氣、氬氣等稀有氣 體充入電弧管內(nèi)，利用金屬原子電離激發(fā)發(fā)光的電光源。由于光效高、顯色性能好、壽命長(zhǎng)， 同時(shí)具有功率高、體積小、光色質(zhì)量穩(wěn)定，并具白熾燈與熒光燈的雙重優(yōu)點(diǎn)而為世人矚目。 它被專家認(rèn)定為21世紀(jì)人類應(yīng)用最廣泛、最具有前途的照明光源之一。近年來(lái)金鹵燈得 到了飛速發(fā)展，應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大。氙氣燈主要是利用高壓放電的原理將電壓瞬間提高至 23KV以上，在燈管內(nèi)產(chǎn)生電弧并激發(fā)氙氣而發(fā)光。在能源拮據(jù)的今日，金鹵燈、氙氣燈的應(yīng) 用，被視為經(jīng)濟(jì)環(huán)保的理想產(chǎn)品。目前市場(chǎng)上的金鹵燈、氙氣燈電子鎮(zhèn)流器存在自身耗能與 散熱、聲頻共振和電磁兼容、欠穩(wěn)定等諸多難題，要想將金鹵燈、氙氣燈廣泛推廣應(yīng)用于市 電上，必須在各種矛盾中找到平衡，在各種方案中進(jìn)行合理的取舍，設(shè)計(jì)出數(shù)字智能化、高 穩(wěn)定、高安全性、環(huán)保、節(jié)能的電子鎮(zhèn)流器電路。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種數(shù)字型金鹵燈、氙氣燈電子鎮(zhèn)流器電路，以解決金 鹵燈、氙氣燈電子鎮(zhèn)流器存在的自身耗能與散熱、聲頻共振和電磁兼容、欠穩(wěn)定等諸多難 題，以實(shí)現(xiàn)照明燈具數(shù)字智能化、高穩(wěn)定、高安全性、環(huán)保、節(jié)能的目的。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為一種數(shù)字型金鹵燈、氙氣燈電子鎮(zhèn)流器電路，其特征在于采用一片高度集成，含 有數(shù)字控制系統(tǒng)程序的SOC即System On Chip芯片全程狀態(tài)監(jiān)控，從輸入電源的檢測(cè)、電 流檢測(cè)、功率控制、功率因素校正到內(nèi)部各電路的監(jiān)控都由SOC完成，實(shí)現(xiàn)高穩(wěn)定、高安全 性和數(shù)字智能化管理；電路包括有SOC控制部分、整流電路部分、串聯(lián)穩(wěn)壓部分、逆變部分、 起輝電路部分、輔助電源部分。所述的數(shù)字型金鹵燈、氙氣燈電子鎮(zhèn)流器電路，其特征在于所述SOC控制部 分，采用一片高度集成，含有數(shù)字控制系統(tǒng)程序的SOC芯片對(duì)市電的穩(wěn)壓，金鹵燈、氙氣燈 100 500Hz交流逆變、起輝以及異常狀態(tài)保護(hù)等工作實(shí)現(xiàn)數(shù)字智能化管理。采用SOC中的 通信端口，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)現(xiàn)對(duì)燈的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)的智能化管理；采用SOC專用芯片Ul中 的比較器進(jìn)行功率因素計(jì)算，實(shí)現(xiàn)功率因素校正。所述的數(shù)字型金鹵燈、氙氣燈電子鎮(zhèn)流器電路，其特征在于所述整流電路部分， 金鹵燈、氙氣燈電源采用將市電直接整流、降壓、穩(wěn)壓后提供。所述的數(shù)字型金鹵燈、氙氣燈電子鎮(zhèn)流器電路，其特征在于所述串聯(lián)穩(wěn)壓部分， 市電降壓穩(wěn)壓的PWM開(kāi)關(guān)電路采用了相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)和獨(dú)立電源電路。
3[0009]所述的數(shù)字型金鹵燈、氙氣燈電子鎮(zhèn)流器電路，其特征在于所述逆變部分，該電 子鎮(zhèn)流器電路為逆變電橋的供電設(shè)計(jì)了自舉電源；由Q2、Q3、Q4、Q5以及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路組 成一個(gè)橋路，將穩(wěn)壓后的直流逆變成100 500Hz的交變電流，經(jīng)過(guò)L1、L2濾波電路后為金 鹵燈、氙氣燈工作提供電能。所述的數(shù)字型金鹵燈、氙氣燈電子鎮(zhèn)流器電路，其特征在于所述起輝電路部分， 采用晶體管Q6和輔助電源的起輝方式和相應(yīng)電路。所述的數(shù)字型金鹵燈、氙氣燈電子鎮(zhèn)流器電路，其特征在于所述輔助電源部分， 采用了具有多路次級(jí)電源輸出的輔助電源電路。由市售的單片開(kāi)關(guān)電源芯片U2和變壓器 T2組成一個(gè)開(kāi)關(guān)電源作為輔助工作電源，該輔助電源同時(shí)有多路次級(jí)電源輸出。SOC芯片以微處理器MPU為核心，集成有如下功能模塊 由AD構(gòu)造的兩路電壓檢測(cè)電路，其中一路檢測(cè)市電電壓，一路檢測(cè)串聯(lián)穩(wěn)壓以 后的電壓； 由比較器構(gòu)造的電壓波動(dòng)檢測(cè)電路，將檢測(cè)到的電壓直接反饋到輸出PWM電 路，保證輸出電壓的平穩(wěn)； 由放大器構(gòu)造的電流放大電路和由AD構(gòu)造的電流檢測(cè)電路； 由比較器構(gòu)造的電流浪涌檢測(cè)電路，該電路可以在電流突變時(shí)發(fā)出信號(hào)，直接 關(guān)斷PWM輸出，從而關(guān)斷串聯(lián)穩(wěn)壓電源輸出，以防止電路受到損害； 由比較器構(gòu)造的電流與電壓相位檢測(cè)電路；眷通信電路； 逆變輸出電路和穩(wěn)壓PWM輸出電路。所述整流電路部分，金鹵燈、氙氣燈電源采用將市電直接整流、降壓、穩(wěn)壓后提供。 市電AC經(jīng)過(guò)整流橋B整流成直流提供后面電路使用。所述串聯(lián)穩(wěn)壓部分，市電降壓穩(wěn)壓的PWM開(kāi)關(guān)電路采用了相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)和獨(dú)立電源 電路。Ql、L0、DO組成開(kāi)關(guān)型串聯(lián)穩(wěn)壓電路，將約為100 270V的交流市電整流得到約為 150 400V的直流電源穩(wěn)壓到100V左右的電壓供逆變電路使用。穩(wěn)壓管Ql由SOC輸出的 PWM脈寬調(diào)制信號(hào)控制，該脈寬信號(hào)驅(qū)動(dòng)穩(wěn)壓管Ql時(shí)，需要經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行電壓、電流放 大和適配。為了保證穩(wěn)壓管Ql工作在完全開(kāi)關(guān)狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)電路需要一個(gè)相對(duì)于穩(wěn)壓管Ql 源級(jí)為15 25V的電壓，這個(gè)電壓有輔助開(kāi)關(guān)電源的次級(jí)電源A通過(guò)Dl提供。驅(qū)動(dòng)穩(wěn)壓 管的PWM脈寬值由SOC根據(jù)輸出指令要求和實(shí)際電流、電壓檢測(cè)值通過(guò)運(yùn)算后得到。所述逆變部分，該電子鎮(zhèn)流器電路為逆變電橋的供電設(shè)計(jì)了自舉電源。由Q2、 Q3、Q4、Q5以及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路組成一個(gè)橋路，將穩(wěn)壓后的直流逆變成100 500Hz的交 變電流，經(jīng)過(guò)Li、L2濾波電路后為金鹵燈、氙氣燈工作提供電能。SOC芯片逆變驅(qū)動(dòng)模塊 一和逆變驅(qū)動(dòng)模塊二交替輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，當(dāng)逆變驅(qū)動(dòng)模塊一輸出開(kāi)通信號(hào)時(shí)逆變驅(qū)動(dòng)模塊 二則輸出關(guān)斷信號(hào)。當(dāng)逆變驅(qū)動(dòng)模塊一輸出開(kāi)通信號(hào)時(shí)，電流從電源正極經(jīng)過(guò)Q2、Li、L4、 Xelamp (金鹵燈、氙氣燈)、L2、Q5到電源負(fù)極，當(dāng)逆變驅(qū)動(dòng)模塊二輸出開(kāi)通信號(hào)時(shí)，電流從 電源正極經(jīng)過(guò)Q4、L2、Xelamp (金鹵燈、氙氣燈)、L4、Li、Q3到電源負(fù)極。所述起輝電路部分，采用晶體管Q6和輔助電源的起輝方式和相應(yīng)電路。金鹵燈、 氙氣燈起輝需要5KV以上的高壓，電路中L3、L4構(gòu)成高壓變壓器，輔助開(kāi)關(guān)電源的次級(jí)電源 C提供500V直流電壓加在電容器C3的兩端，在SOC發(fā)出起輝信號(hào)時(shí)，晶體管Q6導(dǎo)通，電容器C3儲(chǔ)存的電能瞬間通過(guò)Q6、高壓變壓器原邊L3釋放，高壓變壓器次級(jí)L4通過(guò)瞬間感應(yīng) 產(chǎn)生5KV以上高壓，經(jīng)過(guò)電容器C2回路激發(fā)金鹵燈、氙氣燈起輝。所述輔助電源部分，采用了具有多路次級(jí)電源輸出的輔助電源電路。由市售的單 片開(kāi)關(guān)電源芯片U2和變壓器T2組成一個(gè)開(kāi)關(guān)電源作為輔助工作電源，該輔助電源同時(shí)有 多路次級(jí)電源輸出，其中次級(jí)電源A為18V，專門提供降壓穩(wěn)壓電路使用；次級(jí)電源B為 18V提供逆變電橋使用；次級(jí)電源C為300V經(jīng)倍壓后提供金鹵燈、氙氣燈起輝電路用；次級(jí) 電源D為5V，提供SOC芯片使用。本實(shí)用新型采用一片高度集成，含有數(shù)字控制系統(tǒng)程序的SOC芯片全程狀態(tài)監(jiān) 控，從輸入電源的檢測(cè)、功率控制、功率因素控制到內(nèi)部各電路的監(jiān)控都由SOC完成，實(shí)現(xiàn) 高穩(wěn)定、高安全性和數(shù)字智能化管理。采用SOC中的通信端口，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)現(xiàn)對(duì)燈的實(shí) 時(shí)工作狀態(tài)的智能化管理；采用SOC中的比較器進(jìn)行功率因素計(jì)算，實(shí)現(xiàn)功率因素校正。電 源采用將市電直接整流、降壓、穩(wěn)壓后提供；市電降壓穩(wěn)壓的PWM開(kāi)關(guān)電路采用了相應(yīng)的驅(qū) 動(dòng)和獨(dú)立電源電路；且為逆變電橋的供電設(shè)計(jì)了自舉電源；為金鹵燈、氙氣燈起輝采用了 專門一組高壓電源；采用了具有多路次級(jí)電源輸出的輔助電源電路。這一系列技術(shù)創(chuàng)新，有 效解決了金鹵燈、氙氣燈電子鎮(zhèn)流器存在的自身耗能與散熱、聲頻共振和電磁兼容、欠穩(wěn)定 等諸多難題，實(shí)現(xiàn)了照明燈具數(shù)字智能化、高穩(wěn)定、高安全性、環(huán)保、節(jié)能的目的。

圖1為本實(shí)用新型電路原理圖。圖2為本實(shí)用新型電路圖。圖3為本實(shí)用新型電路的控制流程圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2、圖3所示。數(shù)字型金鹵燈、氙氣燈電子鎮(zhèn)流器電路，包括有SOC控制 部分、整流電路部分、串聯(lián)穩(wěn)壓部分、逆變部分、起輝電路部分及輔助電源部分，所述各部分 彼此通過(guò)導(dǎo)線電連接；SOC控制部分包括SOC芯片U1，通過(guò)導(dǎo)線連接有變壓器T2、串聯(lián)穩(wěn)壓部分、逆變部 分、輔助電源部分、整流橋電路、串聯(lián)穩(wěn)壓部分。整流電路部分包括四個(gè)二極管D4、D5、D6、 D7構(gòu)成的整流橋電路，分別有導(dǎo)線引出與外部市電電源、SOC控制部分、輔助電源部分、串 聯(lián)穩(wěn)壓部分連接。串聯(lián)穩(wěn)壓部分由Q1、L0、D0組成，將約為100 270V的交流市電整流得 到約為150 400V的直流電源穩(wěn)壓到100V左右的電壓供逆變電路使用。逆變部分由Q2、 Q3、Q4、Q5以及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路組成，將穩(wěn)壓后的直流逆變成100 500Hz的交變電流，經(jīng)過(guò) Li、L2濾波電路后為金鹵燈、氙氣燈工作提供電能。SOC芯片Ul逆變驅(qū)動(dòng)模塊一和逆變驅(qū) 動(dòng)模塊二交替輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，當(dāng)逆變驅(qū)動(dòng)模塊一輸出開(kāi)通信號(hào)時(shí)逆變驅(qū)動(dòng)模塊二則輸出關(guān) 斷信號(hào)。當(dāng)逆變驅(qū)動(dòng)模塊一輸出開(kāi)通信號(hào)時(shí)，電流從電源正極經(jīng)過(guò)Q2、Ll、L4、Xelamp (金鹵 燈、氙氣燈)、L2、Q5到電源負(fù)極，當(dāng)逆變驅(qū)動(dòng)模塊二輸出開(kāi)通信號(hào)時(shí)，電流從電源正極經(jīng)過(guò) Q4、L2、Xelamp (金鹵燈、氙氣燈)、L4、L1、Q3到電源負(fù)極。輔助電源部分包括相互電連接的 單片開(kāi)關(guān)電源芯片U2和變壓器T2，組成一個(gè)開(kāi)關(guān)電源作為輔助工作電源，該輔助電源同時(shí) 有多路次級(jí)電源輸出，其中次級(jí)電源A為18V，專門提供降壓穩(wěn)壓電路使用；次級(jí)電源B為
518V提供逆變電橋使用；次級(jí)電源C為300V經(jīng)倍壓后提供金鹵燈、氙氣燈起輝電路用；次級(jí) 電源D為5V，提供SOC芯片使用。起輝電路部分包括高壓變壓器Tl，通過(guò)導(dǎo)線與Xelamp (金 鹵燈、氙氣燈)、逆變部分、SOC控制部分連接。電子鎮(zhèn)流器核心部件采用SOC專用芯片全程 狀態(tài)監(jiān)控，從輸入電源的檢測(cè)到內(nèi)部各電路的監(jiān)控都由SOC完成，能非?？焖俚耐瓿杀Ｗo(hù) 過(guò)程，不管是輸入電壓異常、內(nèi)部電路故障、輸出短路或開(kāi)路都能做出快速保護(hù)，實(shí)現(xiàn)高穩(wěn) 定、高安全性和數(shù)字智能化管理。使用時(shí)，先在電子鎮(zhèn)流器的輸出端接上金鹵燈、氙氣燈，再將電子鎮(zhèn)流器的輸入端 接普通的民用交流市電，便可正常點(diǎn)亮發(fā)光，可隨心所欲的做開(kāi)關(guān)操作，同時(shí)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò) 通信適當(dāng)改變金鹵燈、氙氣燈的工作功率和亮度。以上所顯示的僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，不能以此來(lái)限定本實(shí)用新型之 權(quán)利范圍，因此依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利所作的等同變化，仍屬本實(shí)用新型所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求一種數(shù)字型金鹵燈、氙氣燈電子鎮(zhèn)流器電路，其特征在于包括一片集成有數(shù)字控制系統(tǒng)程序的SOC控制芯片，以及與所述SOC控制芯片電連接的整流電路部分、串聯(lián)穩(wěn)壓部分、逆變部分、起輝電路部分、輔助電源部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字型金鹵燈、氙氣燈電子鎮(zhèn)流器電路，其特征在于所述 SOC控制芯片中有比較器，SOC控制芯片的通信端口與外部網(wǎng)絡(luò)通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字型金鹵燈、氙氣燈電子鎮(zhèn)流器電路，其特征在于所述整 流電路部分，金鹵燈、氙氣燈電源采用將市電直接整流、降壓、穩(wěn)壓后提供。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字型金鹵燈、氙氣燈電子鎮(zhèn)流器電路，其特征在于所述串 聯(lián)穩(wěn)壓部分，市電降壓穩(wěn)壓的PWM開(kāi)關(guān)電路采用了相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)和獨(dú)立電源電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字型金鹵燈、氙氣燈電子鎮(zhèn)流器電路，其特征在于所述逆 變部分，該電子鎮(zhèn)流器電路為逆變電橋的供電設(shè)計(jì)了自舉電源。由Q2、Q3、Q4、Q5以及相應(yīng) 的驅(qū)動(dòng)電路組成一個(gè)橋路，將穩(wěn)壓后的直流逆變成100 500Hz的交變電流，經(jīng)過(guò)L1、L2濾 波電路后為金鹵燈、氙氣燈工作提供電能。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字型金鹵燈、氙氣燈電子鎮(zhèn)流器電路，其特征在于所述起 輝電路部分，采用晶體管Q6和輔助電源的起輝方式和相應(yīng)電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字型金鹵燈、氙氣燈電子鎮(zhèn)流器電路，其特征在于所述輔 助電源部分，采用了具有多路次級(jí)電源輸出的輔助電源電路。由市售的單片開(kāi)關(guān)電源芯片 U2和變壓器T2組成一個(gè)開(kāi)關(guān)電源作為輔助工作電源，該輔助電源同時(shí)有多路次級(jí)電源輸 出ο
專利摘要本實(shí)用新型數(shù)字型金鹵燈、氙氣燈電子鎮(zhèn)流器電路，其特征在于它主要由SOC控制部分、整流電路部分、串聯(lián)穩(wěn)壓部分、逆變部分、起輝電路部分及輔助電源部分組成，各部分之間采用導(dǎo)線電連接。它采用一片高度集成，含有數(shù)字控制系統(tǒng)程序的SOC芯片全程狀態(tài)監(jiān)控，從輸入電源的檢測(cè)、功率控制、功率因素校正到內(nèi)部各電路的監(jiān)控都由SOC完成，實(shí)現(xiàn)照明燈具高穩(wěn)定、高安全性和數(shù)字智能化管理。本實(shí)用新型適用普通市電供電使用，適用范圍廣，環(huán)保、節(jié)能、高安全、高穩(wěn)定，具有良好的推廣價(jià)值。
文檔編號(hào)H05B41/292GK201657463SQ20092018765
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者方利國(guó), 許俊杰, 許申生 申請(qǐng)人:黃山市高立亞照明電器有限責(zé)任公司