專利名稱：工頻調制式高頻hid電子鎮流器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及高壓氣體放電燈(HID)電子鎮流器，特別是一種工頻調制式高頻 HID電子鎮流器。
技術背景HID燈為高強度放電燈，也稱為高亮度放電燈或高壓氣體放燈。常見的有汞燈、鈉燈、金屬鹵化物燈(金鹵燈)和氙氣燈。HID燈是目前國際上廣泛使用的新一代高效光源， 隨著社會基礎建設不斷加大，HID燈的用量每年都會有較大的增長，因此合理設計配套HID 燈用的電器附件是非常重要的，而使用電子鎮流器可以取得很好的性能價格比。電子鎮流器因其顯著的節能效果，體積小、重量輕、高可靠性，已經在緊湊熒光燈、 日光燈、一體化燈等廣泛應用，并取得了良好的經濟效益和社會效益，隨著電子技術不斷發展，電子元器件可靠性不斷提高，成本大幅度降低，HID燈電子鎮流器將成為綠色照明工程的重要部分。目前HID燈所采用的電子鎮流器主要有以下兩種一種是采用高頻加低頻調制方法的高頻HID電子鎮流器，這種高頻電子鎮流器對于HID燈而言，具有電路簡單、效率高(可達到93% )、成本低、啟動可靠的優點，其啟動采用LC諧振啟動法，只需要在HID燈兩端并聯一只高壓電容即能使HID燈可靠啟動，但是這種高頻電子鎮流器無法解決同功率不同管壓、不同廠家燈泡的聲頻共振現象(即頻閃問題)；另一種是采用100 200HZ 低頻方案供電的電子鎮流器，這種電子鎮流器價高.電路十分復雜，其低頻點燈一般是將 300V-400VDC.經PWM降壓、全橋低頻轉換、高壓觸發實現，通常需要5只以上的功率管，因此具有成本高、效率低(小于90%)、穩定性差及電路復雜的缺點。而高頻電子鎮流只需兩只功率管組成半橋逆變經扼流電感即可
實用新型內容為此，本實用新型的目的在于提供一種工頻調制式高頻HID電子鎮流器，以解決目前采用高頻電子鎮流器容易出現HID燈頻閃的問題、以及低頻電子鎮流器所存在的電路復雜、成本高、效率低、穩定性差的缺點。為實現上述目的，本實用新型主要采用以下技術方案一種工頻調制式高頻HID電子鎮流器，主要包括有電源濾波電路、整流濾波電路、 高頻轉換電路和HID燈負載，所述電源濾波電路一端與電源輸入端連接，另一端通過整流濾波電路與高頻轉換電路連接，高頻轉換電路與HID燈負載連接，其中所述高頻轉換電路與HID燈負載之間還連接有一電感扼流電路，所述電源濾波電路上還連接有一工頻調制控制電路，所述工頻調制控制電路與電感扼流電路連接；所述電源濾波電路對由電源輸入端輸入的交流電流進行濾波處理，并分兩路輸出頻率為50-60HZ的交流電流，一路頻率為 50-60HZ的交流輸入到整流濾波電路，由整流濾波電路進行整流濾波處理后輸出直流電壓到高頻轉換電路，該直流電壓經過高頻轉換電路進行高頻轉換后輸出高頻電流到電感扼流電路；另一路頻率為50-60HZ的交流電流輸入到工頻調制控制電路，經過工頻調制控制電路進行工頻調制后輸出頻率為50-60HZ的工頻電流到電感扼流電路；所述電感扼流電路對上述來自高頻轉換電路的高頻電流和來自工頻調制控制電路頻率為50-60HZ的工頻電流進行電流疊加及磁場耦合處理，并輸出到HID燈負載，由上述高頻電流對HID燈負載進行觸發點亮，由頻率為50-60HZ的工頻電流對HID燈負載進行調制控制。其中所述電感扼流電路中包括有一高頻繞組線圈和一低頻繞組線圈，所述電感扼流電路通過低頻繞組線圈與工頻調制控制電路連接，所述高頻繞組線圈與低頻繞組線圈磁華禹合一起。其中所述電感扼流電路用于對所述高頻繞組線圈與低頻繞組線圈進行高低頻、高低壓隔離處理。其中所述電感扼流電路根據HID燈負載的功率大小對來自高頻轉換電路的高頻電流進行限流處理。其中所述高頻轉換電路為半橋高頻轉換電路。其中所述高頻轉換電路為全橋高頻轉換電路。其中所述高頻轉換電路為自激式高頻轉換電路。其中所述高頻轉換電路為它激式高頻轉換電路。其中所述整流濾波電路和高頻轉換電路之間還連接有一有源功率因數校正電路， 通過該有源功率因數校正電路將來自整流濾波電路的低功率因數轉換成99%以上高功率因數電路。其中該工頻調制式高頻HID電子鎮流器還包括有一異常保護電路，該異常保護電路與整流濾波電路、高頻轉換電路和HID燈負載連接。本實用新型通過在電感扼流電路中增加一個高頻繞組線圈和一個低頻繞組線圈， 并使該高頻繞組線圈和低頻繞組線圈串或并接于50-60HZ的電源輸入端，通過對該高頻繞組線圈和低頻繞組線圈進行高低頻、高低壓隔離處理，使電感扼流電路輸出到HID燈負載的高頻電流中疊加有50-60HZ的工頻電流，從而徹底消除高頻HID燈頻閃的問題。與現有技術相比，本實用新型解決了高頻電子鎮流器無法解決的HID燈頻閃的問題，而且解決了低頻電子鎮流器成本高、效率低(小于90% )、穩定性差及電路復雜的缺點。
圖1為本實用新型的原理框圖。圖2為本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
本實用新型的核心思想是本實用新型利用電感扼流電路對輸入的高頻電流進行限流，產生符合HID燈負載的工作電流，同時將來自工頻調制控制電路頻率為50-60HZ的工頻電流與上述限流后符合HID燈負載的高頻工作電流進行疊加，以產生含有50-60HZ包絡成分的高頻電流，輸出到HID燈負載，從而簡化電路、降低成本以及徹底消除高頻HID燈頻閃的問題。為闡述本實用新型的思想及目的，下面將結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步的說明。請參見圖1所示，圖1為本實用新型的原理框圖。本實用新型所述的工頻調制式高頻HID電子鎮流器，主要包括有電源濾波電路、整流濾波電路、高頻轉換電路、HID燈負載、異常保護電路、工頻調制控制電路和電感扼流電路，其中電源濾波電路一端通過電源輸入端與外部頻率為50-60HZ的交流電連接，另一端則分為兩路輸出，其中一路與整流濾波電路連接，而另一路則直接與工頻調制控制電路連接。電源濾波電路對由電源輸入端輸入的交流進行濾波處理，輸出頻率為50-60HZ的交流電，該交流電分為兩路輸出，一路輸入到整流濾波電路進行整流濾波處理，并輸出頻率為0的直流電流，如果該直流電為低功率因數的電路，則直接輸入到高頻轉換電路進行高頻轉換，如果該電路為高功率因數的電路，則輸入到有源功率因數校正電路進行功率因數校正，然后再輸入到高頻轉換電路進行高頻轉換，而不論是低功率因數的電路還是高功率因數的電路經過高頻轉換之后，該高頻電流都必須輸入到電感扼流電路中進行限流處理， 才產生可符合HID燈負載工作的燈工作電流。經過電源濾波電路濾波后輸入頻率為50-60HZ的交流電，另一路則輸入到工頻調制控制電路，由工頻調制控制電路進行調制控制處理，產生頻率為50-60HZ的工頻電流，并將該工頻電流輸入到電感扼流電路中，與上述限流后產生的高頻燈工作電流進行疊加，使高頻燈工作中電流包含有50-60HZ包絡的低頻電流成份，通過該高頻電流實現對HID燈負載高頻控制點亮，以及通過低頻對HID燈負載進行調制控制工作。其中電感扼流電路對輸入的高頻電流進行限流處理、以及對來自工頻調制控制電路的50-60HZ的工頻電流與限流后電流的疊加處理，都是通過一個高頻繞組線圈和一個低頻繞組線圈實現的，該高頻繞組線圈和低頻繞組線圈經過高低頻、高低壓隔離處理后，串或并接于50-60HZ電源輸入端，將原等幅高頻燈電流調制成含有50-60HZ包絡成分的高頻燈電流。而對于不同功率的HID燈，只需要調節上述高頻繞組線圈和低頻繞組線圈的線圈繞組匝數即可獲得不同的調制度，從而達到徹底消除HID燈的頻閃現像。另外，在工頻調制式高頻HID電子鎮流器中還包括有一個異常保護電路，該異常保護電路與整流濾波電路、高頻轉換電路和HID燈負載連接，用于對上述的整流濾波電路、 高頻轉換電路和HID燈負載出現異常情況時，進行保護。如圖2所示，圖2為本實用新型的電路原理圖。其中該電路包括有電源濾波電路、 整流濾波電路、高頻轉換電路、HID燈負載、異常保護電路和燈電流扼流電路。電源濾波電路用于濾去電網及高頻電路產生雜波，其包括有濾波電容Cl、C2、C3、 C4，共模濾波電感Tl，差模濾波電感T2，泄放電阻R1、壓敏電阻RV1，其中高頻濾波電容Cl、 C2連接在共模濾波電感Tl的兩端，泄放電阻Rl并聯在高頻濾波電容C2兩端，以保證電源無負載時斷電后放電對人身的安全，而壓敏電阻RVl與泄放電阻Rl并聯，可以抑制電路中經常出現的異常過電壓，保護電路免受過電壓的損害。整流濾波中包括有一個由二極管Dl、D2、D3、D4組成的整流橋和一個與該整流橋并聯的濾波電解電容C5，該電解電容C5用于儲能濾波，可對脈動直流電流進行濾波處理及將脈動幅度較大的直流電流轉化成脈動幅度很小的直流電流，電源濾波電路輸出的交流電流輸入到整流橋中進行全橋整流變成脈動直流電流，該脈動直流電流經過電解電容C5濾波后變成較平滑的DC輸入到高頻轉換電路。圖2中的高頻轉換電路為自激式半橋高頻轉換電路，上述的DC經過R2輸入到C6， 對C6進行充電，當C6兩端電壓上升到一定數值時，雙向觸發二極管DB3放電，此時三極管 Q2、Ql輪流導通，振蕩變壓器T3輸出高頻到C8，并由C8輸入到燈電流扼流電路T4的高頻繞組線圈附中。燈電流扼流電路由高頻扼流電感T5、T4構成，其中T4包括高頻繞組線圈附和低頻繞組線圈N2，且高頻繞組線圈m和低頻繞組線圈N2磁耦合在一起，而低頻繞組線圈N2 與高頻扼流電感T5串于電源回路中，C3為高濾波電容，以防止高頻返回電網。T3為振蕩變壓器，該振蕩變壓器的m輸出的高頻電流經C8、T4、m送至諧振電容 C9，因HID燈并接C9兩端，"Γ4高頻繞組線圈附與C9諧振即可產生3-4KV高壓啟動HID燈。另外50-60HZ的工頻電流經過T4的低頻繞組線圈N2，同時會將低頻偶合到高頻繞組線圈m的回路中，經過高頻繞組線圈m的高頻電流也會耦合到低頻繞組線圈N2中，為防止高頻電流反饋到電網中，通過高頻扼流電感T5可將其高頻電流阻斷。本實用新型中的電源濾波電路、整流濾波電路、高頻轉換電路、HID燈負載及異常保護電路等均為公知電路，其均可與本實用新型中的燈電流扼流電路進行任意組合，均可實現本實用新型的技術效果。以上是對本實用新型所提供的一種工頻調制式高頻HID電子鎮流器進行了詳細的介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的結構原理及實施方式進行了闡述，以上實施例只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本實用新型的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
權利要求1.一種工頻調制式高頻HID電子鎮流器，主要包括有電源濾波電路、整流濾波電路、高頻轉換電路和HID燈負載，所述電源濾波電路一端與電源輸入端連接，另一端通過整流濾波電路與高頻轉換電路連接，高頻轉換電路與HID燈負載連接，其特征在于所述高頻轉換電路與HID燈負載之間還連接有一電感扼流電路，所述電源濾波電路上還連接有一工頻調制控制電路，所述工頻調制控制電路與電感扼流電路連接；所述電源濾波電路對由電源輸入端輸入的交流電流進行濾波處理，并分兩路輸出頻率為50-60HZ的交流電流，一路頻率為50-60HZ的交流輸入到整流濾波電路，由整流濾波電路進行整流濾波處理后輸出直流電流到高頻轉換電路，該直流電流經過高頻轉換電路進行高頻轉換后輸出高頻電流到電感扼流電路；另一路頻率為50-60HZ的交流電流輸入到工頻調制控制電路，經過工頻調制控制電路進行工頻調制后輸出頻率為50-60HZ的工頻電流到電感扼流電路；所述電感扼流電路對上述來自高頻轉換電路的高頻電流和來自工頻調制控制電路頻率為50-60HZ的工頻電流進行電流疊加及磁場耦合處理，并輸出到HID燈負載，由上述高頻電流對HID燈負載進行觸發點亮，由頻率為50-60HZ的工頻電流對HID燈負載進行調制控制。
2.根據權利要求1所述的工頻調制式高頻HID電子鎮流器，其特征在于所述電感扼流電路中包括有一高頻繞組線圈和一低頻繞組線圈，所述電感扼流電路通過低頻繞組線圈與工頻調制控制電路連接，所述高頻繞組線圈與低頻繞組線圈磁耦合一起。
3.根據權利要求2所述的工頻調制式高頻HID電子鎮流器，其特征在于所述電感扼流電路用于對所述高頻繞組線圈與低頻繞組線圈進行高低頻、高低壓隔離處理。
4.根據權利要求2所述的工頻調制式高頻HID電子鎮流器，其特征在于所述電感扼流電路根據HID燈負載的功率大小對來自高頻轉換電路的高頻電流進行限流處理。
5.根據權利要求1所述的工頻調制式高頻HID電子鎮流器，其特征在于所述高頻轉換電路為半橋高頻轉換電路。
6.根據權利要求1所述的工頻調制式高頻HID電子鎮流器，其特征在于所述高頻轉換電路為全橋高頻轉換電路。
7.根據權利要求1所述的工頻調制式高頻HID電子鎮流器，其特征在于所述高頻轉換電路為自激式高頻轉換電路。
8.根據權利要求1所述的工頻調制式高頻HID電子鎮流器，其特征在于所述高頻轉換電路為它激式高頻轉換電路。
9.根據權利要求1所述的工頻調制式高頻HID電子鎮流器，其特征在于所述整流濾波電路和高頻轉換電路之間還連接有一有源功率因數校正電路，通過該有源功率因數校正電路可將功率因可提高到99%以上。
10.根據權利要求1所述的工頻調制式高頻HID電子鎮流器，其特征在于還包括有一異常保護電路，該異常保護電路與整流濾波電路、高頻轉換電路和HID燈負載連接。
專利摘要本實用新型公開了一種工頻調制式高頻HID電子鎮流器，主要包括有電源濾波電路、整流濾波電路、高頻轉換電路和HID燈負載，所述電源濾波電路一端與電源輸入端連接，另一端通過整流濾波電路與高頻轉換電路連接，高頻轉換電路與HID燈負載連接，其中所述高頻轉換電路與HID燈負載之間還連接有一電感扼流電路，所述電源濾波電路上還連接有一工頻調制控制電路，所述工頻調制控制電路與電感扼流電路連接。本實用新型通過在電感扼流電路中增加一個高頻繞組線圈和一個低頻繞組線圈，并使該高頻繞組線圈和低頻繞組線圈串或并接于50-60Hz的電源輸入端，通過對該高頻繞組線圈和低頻繞組線圈進行高低頻、高低壓處理，使電感扼流電路輸出到HID燈負載的高頻電流中疊加有50-60Hz的工頻電流，從而徹底消除高頻HID燈頻閃的問題。與現有技術相比，本實用新型解決了高頻電子鎮流器無法解決的HID燈頻閃的問題，而且解決了低頻電子鎮流器成本高、效率低(小于90％)、穩定性差及電路復雜的缺點。
文檔編號H05B41/292GK202068635SQ20112006026
公開日2011年12月7日 申請日期2011年3月9日 優先權日2011年3月9日
發明者宋春巖, 黃良洪, 黃鵬云 申請人:深圳獅王電子有限公司