專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高頻無(wú)極燈電路功率半橋的驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高頻無(wú)極燈電路功率半橋的驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
眾所周知，高頻無(wú)極燈英文名為HF Electrode-less discharge lamp,它是基于電磁感應(yīng)和熒光氣體放電兩個(gè)熟知原理相結(jié)合而成的一種新型電光源，由于它沒(méi)有燈絲或電極，所以不存在限制燈泡壽命的必然元件，正常情況下使用，一般壽命可達(dá)數(shù)萬(wàn)小時(shí)以上。燈泡內(nèi)壁涂有三基色粉，燈泡內(nèi)充入適量的低壓混合惰性氣體，在其下端植入鉍汞和銦網(wǎng)。高頻感應(yīng)磁場(chǎng)激發(fā)泡內(nèi)混合氣體電離，形成等離子體。等離子體中的汞原子受激從低能態(tài)躍遷至高能態(tài)，根據(jù)量子理論，當(dāng)汞原子從高能態(tài)返回基態(tài)時(shí)，會(huì)輻射出波長(zhǎng)為253. 7nm 的高能紫外線(xiàn)，紫外線(xiàn)撞擊內(nèi)壁的三基色粉，三基色粉受激而發(fā)出可見(jiàn)光。這就是高頻無(wú)極燈的工作原理。調(diào)整三基色粉的比例，便可以改變色溫，其光譜分布可覆蓋380nm至780nm的可見(jiàn)光。這是目前最優(yōu)秀，最具發(fā)展前景的電光源之一，它與陶瓷金鹵燈、LED燈一樣，同為當(dāng)代電光源最新技術(shù)的應(yīng)用成果，它們各有所長(zhǎng)，也各有其短，各有自已的應(yīng)用領(lǐng)域。高頻無(wú)極燈上市已有7、8年了，作為無(wú)極燈的高頻功率信號(hào)源，絕大多數(shù)都是簡(jiǎn)單的自激式電路。它雖然簡(jiǎn)單，成本低，但在設(shè)計(jì)和調(diào)試上卻是難度較大，開(kāi)始接觸該電路時(shí)，以為很容易，進(jìn)入之后才知道它不是省油的燈，導(dǎo)致許多設(shè)計(jì)者從‘高頻’轉(zhuǎn)向‘低頻’，目前低頻無(wú)極燈的市場(chǎng)在整個(gè)行業(yè)中所占份額越來(lái)越大。與其說(shuō)是人們覺(jué)得低頻無(wú)極燈的光效比高頻無(wú)極燈高，不如說(shuō)是技術(shù)難度較低，因?yàn)榈皖l無(wú)極燈可以使用現(xiàn)成的IC芯片，高頻無(wú)極燈沒(méi)有專(zhuān)用芯片。然而，低頻無(wú)極燈的制造成本較高，而且需要專(zhuān)用燈具，裝入燈具之后，出光率卻是比高頻無(wú)極燈低。其實(shí)，開(kāi)發(fā)出一個(gè)能用于2. 65MHz的IC芯片是完全有可能的，但時(shí)至今日，還沒(méi)有人認(rèn)真投入。如果有現(xiàn)成的驅(qū)動(dòng)芯片，對(duì)高頻無(wú)極燈來(lái)說(shuō)，不僅電路調(diào)整較為容易，而且技術(shù)上也得到升級(jí)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提出一種高頻無(wú)極燈電路功率半橋的驅(qū)動(dòng)電路，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)極燈出光率低、電路復(fù)雜、體積大、成本高的問(wèn)題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高頻無(wú)極燈電路功率半橋的驅(qū)動(dòng)電路,包括可變頻率振蕩器，與所述的可變頻率振蕩器相連的變壓器耦合電路，與所述的變壓器耦合電路相連的諧振匹配電路，所述的諧振匹配電路與高頻無(wú)極燈相連，所述的可變頻率振蕩器外接圖騰柱輸出電路，所述的圖騰柱輸出電路一端與所述的可變頻率振蕩器驅(qū)動(dòng)輸出引腳相連，另一端與所述的變壓器耦合電路相連。在本實(shí)用新型所述的高頻無(wú)極燈電路功率半橋的驅(qū)動(dòng)電路中，所述的高頻無(wú)極燈電路功率半橋的驅(qū)動(dòng)電路還包括濾波電路，連接于所述的諧振匹配電路及所述的高頻無(wú)極燈之間，用于對(duì)所述的諧振匹配電路進(jìn)行濾波。[0008]在本實(shí)用新型所述的高頻無(wú)極燈電路功率半橋的驅(qū)動(dòng)電路中，所述的變壓器耦合電路具有初級(jí)線(xiàn)圈以及與之耦合的兩個(gè)次級(jí)線(xiàn)圈，所述的可變頻率振蕩器產(chǎn)生的振蕩電壓通過(guò)變壓器的初級(jí)線(xiàn)圈耦合到兩個(gè)次級(jí)線(xiàn)圈。在本實(shí)用新型所述的高頻無(wú)極燈電路功率半橋的驅(qū)動(dòng)電路中，所述的諧振匹配電路包括分別屬于兩個(gè)金氧半場(chǎng)效晶體管源極與漏極串接而成的電路。在本實(shí)用新型所述的高頻無(wú)極燈電路功率半橋的驅(qū)動(dòng)電路中，所述的圖騰柱輸出電路包括四個(gè)三極管，每?jī)蓚€(gè)三級(jí)管發(fā)射極串接后由集電極再次串接。實(shí)施本實(shí)用新型的一種聞?lì)l無(wú)極燈電路功率半橋的驅(qū)動(dòng)電路，具有以下有益的技術(shù)效果出光率高、電路簡(jiǎn)單、造價(jià)低、工作可靠。

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本實(shí)用新型一種聞?lì)l無(wú)極燈電路功率半橋的驅(qū)動(dòng)電路功能|旲塊意圖；圖2是本實(shí)用新型一種高頻無(wú)極燈電路功率半橋的驅(qū)動(dòng)電路第一部分連接示意圖；圖3為是本實(shí)用新型一種高頻無(wú)極燈電路功率半橋的驅(qū)動(dòng)電路第二部分連接示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，一種高頻無(wú)極燈電路功率半橋的驅(qū)動(dòng)電路，包括可變頻率振蕩器1，與可變頻率振蕩器I相連的變壓器耦合電路2，與變壓器耦合電路2相連的諧振匹配電路3，諧振匹配電路3與高頻無(wú)極燈6相連，可變頻率振蕩器I外接圖騰柱輸出電路5，圖騰柱輸出電路5 —端與可變頻率振蕩器I驅(qū)動(dòng)輸出引腳相連，另一端與變壓器耦合電路2相連。在本實(shí)用新型另一實(shí)施例中，高頻無(wú)極燈電路功率半橋的驅(qū)動(dòng)電路還包括濾波電路4，連接于諧振匹配電路3及高頻無(wú)極燈6之間，用于對(duì)諧振匹配電路3進(jìn)行濾波。其中，變壓器耦合電路2具有初級(jí)線(xiàn)圈以及與之耦合的兩個(gè)次級(jí)線(xiàn)圈，可變頻率振蕩器I產(chǎn)生的振蕩電壓通過(guò)變壓器的初級(jí)線(xiàn)圈耦合到兩個(gè)次級(jí)線(xiàn)圈。諧振匹配電路3包括兩個(gè)金氧半場(chǎng)效晶體管源極與漏極串接而成的電路。圖騰柱輸出電路5包括四個(gè)三極管，每?jī)蓚€(gè)三級(jí)管發(fā)射極串接后由各自的集電極再次串接。[0023]請(qǐng)參閱圖2及圖3，一種高頻無(wú)極燈電路功率半橋的驅(qū)動(dòng)電路電路元件圖，為了便于說(shuō)明，分兩部分表示，請(qǐng)看圖中標(biāo)識(shí)A，需要注意的是，圖2與圖3本是一個(gè)整體的?？勺冾l率振蕩器I可由性能電源管理芯片MC33067改造而成，具體地說(shuō)該IC的特點(diǎn)是‘可變頻率振蕩器具有可控死區(qū)，準(zhǔn)確再觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)定時(shí)器’，具有溫度補(bǔ)償基準(zhǔn)，準(zhǔn)確輸出鉗位的高增益帶寬誤差放大器，控制觸發(fā)器兩個(gè)高電流圖騰柱輸出，非常適合于驅(qū)動(dòng)功率M0SFET。如果我們將‘可變頻率振蕩器具有可控死區(qū)’改造成‘恒頻率振蕩器具有可控死區(qū)’，就變成一只高頻無(wú)極燈功率半橋的驅(qū)動(dòng)1C。本實(shí)用新型旨在利用現(xiàn)有的電源管理IC芯片，通過(guò)管腳與外圍元件的重新搭配，變成一只高頻無(wú)極燈電路功率半橋的驅(qū)動(dòng)1C。一種高性能諧振型集成控制器MC33067已被成功運(yùn)用作為2. 65MHz功率半橋的驅(qū)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明該方案是可行的。本實(shí)用新型的技術(shù)要點(diǎn)是將MC33067的管腳接法稍作調(diào)整，某些外圍元件重新取值，就變成一只高頻無(wú)極燈電路功率半橋的驅(qū)動(dòng)1C。將IC的第12、14腳接成圖騰柱形式，通過(guò)一只隔離變壓器接至功率半橋上下臂的輸入端。 將‘可變頻率振蕩器具有可控死區(qū)’改造成‘恒頻率振蕩器具有可控死區(qū)’。為此，需要將IC的第5腳(電壓基準(zhǔn))接至第7腳(誤差放大器)，第3腳則從Rvfo電阻斷開(kāi)，獨(dú)立輸出，并通過(guò)串接一只IKQ金屬氧化膜電阻和一只2. 2KQ的精密可調(diào)電位器對(duì)地，第6腳、第8腳各通過(guò)一個(gè)IOK以上的電阻與第6腳相接。這樣，就構(gòu)成一個(gè)MOSFET管的驅(qū)動(dòng)1C，它具有可編程的工作頻率，適當(dāng)調(diào)整第3腳的精密可調(diào)電位器2. 2K Q，就可以很方便地改變工作頻率。第I 腳的 R15 = 2. 7KQ , C18 = 271pf ’第 3 腳的 R16 = 3KQ+2. 2KQ 可調(diào)電阻，作為頻率微調(diào)之用。而第16腳的R20為(510Q+2. 2KQ可調(diào)電位器)，C19 = 90Pf，改變R20的可調(diào)電位器，就可以調(diào)節(jié)“死時(shí)間”的大小，使半橋MOSFET管V6、V7的開(kāi)關(guān)噪音最低，發(fā)熱最小。C18、C19需用NPO材料的貼片電容，R15、R16、R20需用金屬氧化膜電阻，以確保
小的溫度系數(shù)。由于高頻無(wú)極燈的工作頻率在2. 5—3. OMHz之間，該頻率是MC33067振動(dòng)頻率的上限，為了防止IC過(guò)熱，此處將頻率設(shè)定在2. 55-2. 60MHz之間。圖2中，IC的12、14腳分別接于二個(gè)緩沖級(jí)的輸入端，緩沖級(jí)由V2、V3、V4、V5組成，其輸出構(gòu)成圖騰柱，驅(qū)動(dòng)半橋上下臂V6和V7，。上下臂的中點(diǎn)輸出方波信號(hào)，經(jīng)過(guò)匹配、濾波網(wǎng)絡(luò)，變成高頻正弦波，點(diǎn)燃一個(gè)感性負(fù)載的無(wú)極燈泡。作為典型的例子，圖2的電路可成功應(yīng)用于60W、85W、135高頻無(wú)極燈，構(gòu)成一種新型、高效、性能優(yōu)越的高頻無(wú)極燈電子鎮(zhèn)流器。本發(fā)明用MC33067改造的IC驅(qū)動(dòng)高頻無(wú)極燈電子鎮(zhèn)流器配一只85W無(wú)極燈泡，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如下Vin = 221v, Iin = 0. 382A，功率因數(shù)=0. 991，直流輸出 Vdd = +400v,燈啟動(dòng)時(shí)頻率f0 = 2560. 4KHz，穩(wěn)定時(shí)工作頻率f I = 2548. 5KHz，啟動(dòng)時(shí)間0. 5s，穩(wěn)態(tài)電功率P = 84. 2W，工作狀態(tài)良好，連續(xù)點(diǎn)燃48小時(shí)不發(fā)生故障，熱燈可立即再啟動(dòng)。電路輸出為高頻正弦波，實(shí)施本實(shí)用新型的一種聞?lì)l無(wú)極燈電路功率半橋的驅(qū)動(dòng)電路，具有以下有益的技術(shù)效果出光率高、電路簡(jiǎn)單、造價(jià)低、工作可靠。[0038]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高頻無(wú)極燈電路功率半橋的驅(qū)動(dòng)電路，包括可變頻率振蕩器，與所述的可變頻率振蕩器相連的變壓器耦合電路，與所述的變壓器耦合電路相連的諧振匹配電路，所述的諧振匹配電路與高頻無(wú)極燈相連，其特征在于，所述的可變頻率振蕩器外接圖騰柱輸出電路，所述的圖騰柱輸出電路一端與所述的可變頻率振蕩器驅(qū)動(dòng)輸出引腳相連，另一端與所述的變壓器耦合電路相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高頻無(wú)極燈電路功率半橋的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述的高頻無(wú)極燈電路功率半橋的驅(qū)動(dòng)電路還包括濾波電路，連接于所述的諧振匹配電路及所述的高頻無(wú)極燈之間，用于對(duì)所述的諧振匹配電路進(jìn)行濾波。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高頻無(wú)極燈電路功率半橋的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述的變壓器耦合電路具有初級(jí)線(xiàn)圈以及與之耦合的兩個(gè)次級(jí)線(xiàn)圈，所述的可變頻率振蕩器產(chǎn)生的振蕩電壓通過(guò)變壓器的初級(jí)線(xiàn)圈耦合到兩個(gè)次級(jí)線(xiàn)圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高頻無(wú)極燈電路功率半橋的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述的諧振匹配電路包括分別屬于兩個(gè)金氧半場(chǎng)效晶體管源極與漏極串接而成的電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高頻無(wú)極燈電路功率半橋的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述的圖騰柱輸出電路包括四個(gè)三極管，每?jī)蓚€(gè)三級(jí)管發(fā)射極串接后再由不同集電極再次串接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提出了一種高頻無(wú)極燈電路功率半橋的驅(qū)動(dòng)電路，包括可變頻率振蕩器，與所述的可變頻率振蕩器相連的變壓器耦合電路，與所述的變壓器耦合電路相連的諧振匹配電路，所述的諧振匹配電路與高頻無(wú)極燈相連，所述的可變頻率振蕩器外接圖騰柱輸出電路，所述的圖騰柱輸出電路一端與所述的可變頻率振蕩器驅(qū)動(dòng)輸出引腳相連，另一端與所述的變壓器耦合電路相連。本實(shí)用新型一種高頻無(wú)極燈電路功率半橋的驅(qū)動(dòng)電路出光率高、電路簡(jiǎn)單、造價(jià)低、工作可靠。
文檔編號(hào)H05B41/36GK202617486SQ20122019570
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月2日
發(fā)明者謝立山, 鄭耿標(biāo), 陳裕嘉 申請(qǐng)人:深圳市格林萊電子技術(shù)有限公司