專(zhuān)利名稱(chēng):一種無(wú)極燈電子鎮(zhèn)流器中的半橋逆變電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及無(wú)極燈技術(shù)領(lǐng)域,特別與一種無(wú)極燈電子鎮(zhèn)流器中的半橋逆變電路有關(guān)。
背景技術(shù):
無(wú)極燈在結(jié)構(gòu)上由三部分組成,即高頻發(fā)生器(高頻電源)、功率耦合器和涂有稀土熒光粉的玻璃泡殼。在無(wú)極燈尚未點(diǎn)亮之前,燈管內(nèi)氣體等同于絕緣介質(zhì) ,而勵(lì)磁變壓器線(xiàn)圈次級(jí)斷開(kāi),所以變壓器此時(shí)等同一個(gè)純電感。當(dāng)電感流過(guò)高頻電流時(shí),電感磁芯中將建立起高頻磁場(chǎng)。根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論,在交變的磁通周?chē)鷮⒏猩鰷u旋的電場(chǎng),該渦旋電場(chǎng)會(huì)驅(qū)動(dòng)燈管內(nèi)的少量自由電荷。當(dāng)渦旋電場(chǎng)的強(qiáng)度足夠大時(shí),被加速的自由電荷會(huì)使得燈管內(nèi)的汞原子電離,導(dǎo)致燈管內(nèi)的自由電荷越來(lái)越多。最后,引起雪崩效應(yīng),燈管內(nèi)等離子體電流可以自持,而在汞離子電離過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生紫外輻射,這樣就激發(fā)燈管壁上的熒光物質(zhì),發(fā)出可見(jiàn)光,燈將被點(diǎn)亮。當(dāng)無(wú)極燈被點(diǎn)亮后,無(wú)極燈管內(nèi)氣體的導(dǎo)電性增大,勵(lì)磁變壓器通過(guò)初級(jí)給燈管次級(jí)傳遞能量。勵(lì)磁變壓器中的高頻交變磁場(chǎng)在放電管內(nèi)感應(yīng)的交變渦旋電場(chǎng)繼續(xù)驅(qū)動(dòng)燈管內(nèi)的電荷,燈管等離子體電流越來(lái)越大,電離的汞離子也越來(lái)越多,最后被電子鎮(zhèn)流器中的諧振電感限定在一定的范圍內(nèi)。鎮(zhèn)流器中的電能通過(guò)勵(lì)磁變壓器源源不斷的被傳遞到無(wú)極燈燈管內(nèi),無(wú)極燈發(fā)出持續(xù)的可見(jiàn)光。由此可見(jiàn),電子整流器在無(wú)極燈工作過(guò)程中啟到很大作用,一般包括整流單元、有源功率因數(shù)校正電路、半橋逆變電路?,F(xiàn)有的半橋逆變電路效果穩(wěn)定,容易影響最終啟動(dòng)無(wú)極燈的工作,本發(fā)明人針對(duì)無(wú)極燈整流技術(shù)做了一番研究,設(shè)計(jì)出一種無(wú)極燈電子鎮(zhèn)流器的半橋逆變電路,本案由此產(chǎn)生。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的是提供一種無(wú)極燈電子鎮(zhèn)流器中的半橋逆變電路,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,驅(qū)動(dòng)效果佳。為了達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種無(wú)極燈電子鎮(zhèn)流器中的半橋逆變電路,包括兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管、LC諧振;兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián),LC諧振連接在其中一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管兩端,LC諧振輸出連接到無(wú)極燈上。采用上述方案后,驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的高頻電磁能量通過(guò)功率耦合線(xiàn)圈耦合進(jìn)入放電的等離子體中,功率耦合線(xiàn)圈和放電腔體可視為一個(gè)變壓器的初級(jí)和次級(jí)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低。
圖I為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的半橋逆變電路示意圖;[0011]圖2為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的恒功率控制原理示意圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖,對(duì)本實(shí)用新型較佳實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。一種無(wú)極燈電子鎮(zhèn)流器中的半橋逆變電路,如圖I所示,包括兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管SI、S2,以及LC諧振;兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)SI、S2,LC諧振連接在其中場(chǎng)效應(yīng)管S2兩端,LC諧振輸出連接到無(wú)極燈上,而在本電路中,無(wú)極燈由Rrai和Lrai并聯(lián)表示。本實(shí)用新型采用高壓諧振器L6598,它是世界首款將諧振變換和600V的高壓半橋驅(qū)動(dòng)器集成到同一芯片上的控制1C??捎糜趲еC振拓樸的AC/DC適配器、DC/DC模塊和CTV以及監(jiān)視器等系統(tǒng)的高效電源,能取代以往由兩個(gè)芯片組成的半橋諧振器,而且價(jià)格非常便宜。驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的高頻電磁能量通過(guò)功率耦合線(xiàn)圈耦合進(jìn)入放電的等離子體中,功率耦合線(xiàn)圈和放電腔體可視為一個(gè)變壓器的初級(jí)和次級(jí),無(wú)極燈的簡(jiǎn)化模型如圖I所示。根據(jù)圖可得Req= · Riamp , Lsq = 。其中,R_為燈管等效電阻;Ls為
一個(gè)耦合線(xiàn)圈的電感量(4 = 370譯1 ),凡為耦合線(xiàn)圈數(shù)=8T)。I、串聯(lián)諧振參數(shù)設(shè)計(jì)據(jù)圖I可求得,無(wú)極燈兩端電壓為
IVd . ^
~- Sm ω£
V = ___________________................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
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f L ω ω I IH---- + - * γ
V Ar // Ql
I *——
I
= ..... I-=-11
Lr* Cr
o- 又知燈的功率表達(dá)式為
P= O
I雜PP無(wú)極燈工作電壓為20(T210V,功率為200W,工作頻率為250kHz, =385V,取& = 120, H , Cr = 3.MF , Ci 為隔直電容,取 C, = 0.22迎。2、點(diǎn)火設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)剛開(kāi)機(jī)時(shí),L6598以最大頻率工作,其頻率減小過(guò)程中,此時(shí)燈管未點(diǎn)亮?xí)r,Rsq =-,輸出電壓趨向于無(wú)窮大,從而將燈管點(diǎn)亮。[0025]恒功率控制的實(shí)現(xiàn)流過(guò)燈管的電流為
i換= - !f)
斯,Ix=^f z (s\+z f-V #=a^(s)+^^)l· Zs(S)=JmIi., Zp(s)= j r r>j£ +p
TT、Ψ)+LpiS)-ω+Jmhq +則流過(guò)電源的平均電流為
I f r.f 2I Ρ Γ /2I .
he = γ\ h (tMt W -J0 h (^dt = -^C0S#流過(guò)電阻Rl的平均電壓為
—— I pi; . I fTJ2 . I^R
V民=--I ^ i| ( — I ij- ( Jflfi =-cos φ = R^I知
IrJf ΛrJ7 J O其
SS如果忽略MOS管、電感及電容損耗,穩(wěn)壓源提供的功率即為燈上的功率,則Fs = —~— * GOS 於=* R1 ,
πVd 1電阻R上的電壓正比于燈功率,取7腳接基準(zhǔn)電壓,通過(guò)內(nèi)部運(yùn)放5、
6、7等引腳,L6598可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制,其方框圖如圖2所示。6腳檢測(cè)燈流過(guò)的電流,當(dāng)6腳電壓高于時(shí),5腳輸出為低電平,二極管D導(dǎo)通,流出4腳i ,_的電流加大,L6598
的3腳(^充電速度加快,即半橋驅(qū)動(dòng)電路的頻率上升;反之當(dāng)6腳電壓低于時(shí),7腳輸
出高電平,Dl截止,流出4腳的電流減小,圖I中3腳,充電速度減慢,頻率下降,
從而方便地對(duì)逆變頻率進(jìn)行調(diào)制。所以頻率升高,輸出電壓降低,反之亦然,故可有效實(shí)現(xiàn)恒功率控制。上述實(shí)施例僅用于解釋說(shuō)明本實(shí)用新型的發(fā)明構(gòu)思,而非對(duì)本實(shí)用新型權(quán)利保護(hù)的限定,凡利用此構(gòu)思對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng),均應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種無(wú)極燈電子鎮(zhèn)流器中的半橋逆變電路,其特征在于包括兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管、LC諧振;兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián),LC諧振連接在其中一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管兩端,LC諧振輸出連接到無(wú)極燈上。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型主要公開(kāi)了一種無(wú)極燈電子鎮(zhèn)流器中的半橋逆變電路,包括兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管、LC諧振;兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián),LC諧振連接在其中一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管兩端,LC諧振輸出連接到無(wú)極燈上。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,驅(qū)動(dòng)效果佳。
文檔編號(hào)H05B41/282GK202663634SQ20122034248
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月16日
發(fā)明者張新華, 張若煜 申請(qǐng)人:紹興文理學(xué)院