专利名称：高压钠灯电子镇流器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子领域，具体是一种电子镇流器。
背景技术：
高强度气体放电灯(HID灯)是用途极为广泛的新型节能型电光源，与白炽灯相比有节能、体积小、光谱好、发光效率高、寿命长等优点，已逐渐成为公共场所及家庭照明的首选光源。与所有的气体放电电光源一样，高压钠灯需要镇流器来抑制灯电流，而且启动时需要3～4kV的气体击穿电压。而传统的电感镇流器体积大、功率因数低，而且对电网电压波动的适应能力不强。中国专利ZL01280502.5公开了一种“电子镇流器”，包括将输入的交流电变换成直流电的整流电路和输出电路；功率因素校正电路，与所述整流电路相连，对所述输入的电流进行功率因素校正；脉冲宽度调制器，与所述整流电路相连，用于产生脉冲宽度调制信号；驱动电路和高频变换电路，与所述功率因素校正电路和所述脉冲宽度调制器相连，在所述脉冲宽度调制信号的控制下，对所述功率因素校正电路的输入信号进行高频变换；输出电路与所述驱动电路和变换电路相连，将经高频变换的电流提供给后续的负载。该电子镇流器将输入的交流电经滤波、整流后一路输出到功率因数校正电路，另一路输出到15V稳压电路；这样连接后由于整流电路的接地与其他电路的接地点相同，容易相互产生干扰，使15V稳压电路输出的电压不稳，从而导致整个电路不稳定。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种稳定性高的高压钠灯电子镇流器。
为实现本实用新型的上述目的，本实用新型采用的技术方案如下本实用新型的高压钠灯电子镇流器，包括有依次连接的滤波电路、第一整流电路、功率因数校正电路、高频变换电路和启动电路，上述高频变换电路连接PWM脉冲控制电路，上述功率因数校正电路、PWM脉冲控制电路和启动电路均与低压直流电路连接，其特征在于滤波电路与低压直流电路之间还连接有第二整流电路，第二整流电路具有独立的接地。
所述的第二整流电路为桥式整流电路。
所述的功率因数校正电路和PWM脉冲控制电路还连接有保护电路。
所述的启动电路与高压钠灯之间连接有限流电路。
所述的高频变换电路采用的是半桥逆变电路。
所述的脉冲控制电路具有型号为SG3525A的电压型PWM集成控制器。
所述的保护电路具有型号为LM324的四运放集成电路。
所述的功率因数校正电路具有型号为MC33262的功率因数校正器。
本实用新型相对于现有电子镇流器来说具有以下优点本实用新型具有第二整流电路，第二整流电路具有一个独立的接地，因而第二整流电路不会与其他电路相互干扰，提高了低压直流电路输出电压的稳定性，从而提高了整个电子镇流器的稳定性。
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例及应用例并结合附图，对本实用新型进一步详细的说明，其中图1是本实用新型的原理框图；图2是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
见图1，本实用新型包括有依次连接的滤波电路1、第一整流电路2、功率因数校正电路3、高频变换电路4、启动电路5和限流电路9，滤波电路1与低压直流电路6之间还连接有第二整流电路10，保护电路7分别与功率因数校正电路3和PWM脉冲控制电路8相连，低压直流电路6分别与功率因数校正电路3、启动电路5、保护电路7、和PWM脉冲控制电路8相连。
滤波电路1对电网输入的电压信号进行滤波，滤波后的电压信号分别输出到第一整流电路2和第二整流电路10；第一整流电路2对输入的交流电进行整流，整流后的信号输出到功率因数校正电路3；第二整流电路10将输入的交流电进行整流，整流后的信号输出到低压直流电路6，第二整流电路10具有独立的接地，低压直流电路6将输入的信号进行转换，输出一个稳定的低压直流电，为功率因数校正电路3、PWM脉冲控制电路8以及保护电路7中的有源器件供电。低压直流电路6还为启动电路5提供信号。功率因数校正电路3将输入信号进行转换，输出一个稳定的直流电压，通过高频变换电路4给高压钠灯供电。PWM脉冲控制电路8输出脉冲信号、控制高频变换电路4导通。高频变换电路4与高压钠灯之间连接有限流电路9。保护电路7的两个输出端分别与功率因数校正电路3和脉冲控制电路8的输入端连接，对电路发生开路或短路的意外故障起到自动保护功能。
见图2，滤波电路1包括电容C1、C2、C3、C4以及高频电感L1。其中，电容C3、C4的连接处接地保护。
第一整流电路2由桥式整流电路KBU1和电容C5组成。
第二整流电路10由桥式整流电路KBU2和电容E2组成。
功率因数校正电路3由型号为MC33262功率因数校正器U1以及外围的电阻R1-R12、电解电容E1、电容C6、C7、C8、变压器T1、场效应管Q1、二极管D1构成；其中，电容C6和电阻R4并联后一端与功率因数校正器U1的输入端3脚连接，另一端接地；电阻R1、R2、R3串联后一端与功率因数校正器U1的3脚连接，另一端分别与桥式整流电路2的输出端和变压器T1连接；功率因数校正器U1的补偿端2脚与电容C7的一端连接，电容C7的另一端接地；功率因数校正器U1的电压反馈输入端1脚分别与电阻R11和电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端接地，电阻R11的另一端串联电阻R9、R10后与二极管D1的负极连接，二极管D1的负极还与电解电容E1的正极连接，E1的负极接地，二极管E1的正极与变压器T2连接；功率因数校正器U1的零电流检测端5脚与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与变压器T2连接；功率因数校正器U1的驱动输出端7脚与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与场效应管Q1的栅极连接，场效应管Q1的漏极与二极管DQ的正极连接，场效应管Q1的源极分别与电阻R8和电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端接地，电阻R8的另一端与分别与功率因数校正器U1的电流反馈输入端4脚和电容C8连接，电容C8的另一端接地；二极管D1的负极作为功率因数校正电路3的输出端输出+400直流电压。
高频变化电路4采用的是半桥逆变电路，包括场效应管Q4、Q5，变压器T2、电容C9、二极管D8、D9、D10，Z3、Z4、Z5，电阻R28、R29、R30、R31、R37、R38，三极管Q2、Q3。场效应管Q4的漏极与低压直流电源6的输出端+400V连接，Q4的栅极分别与二极管D9的负极、二极管Z4的负极和三极管Q2的发射极连接。二极管Z4的正极与二极管Z5的正极连接，二极管D9的正极分别与三极管Q2的基极、电阻R29、R31的一端连接，电阻R29、R31的另一端分别连接在变压器T2副边的两端、变压器T2的原边一端接地，另一端与电容C9连接。三极管Q2的集电极与二极管D10的正极连接，二极管D10、Z5的负极以及电阻R31都与场效应管Q5的漏极连接。场效应管Q5的栅极分别与二极管D8的负极、二极管Z3的负极、三极管Q3的发射极连接。二极管D8的正极分别与电阻R28、R30和三极管Q3的基极连接。电阻R30与三极管的集电极连接。电阻R37、R38并联后一端与三极管Q3的集电极、二极管Z3的正极以及场效应管Q5的漏极连接，另一端接地。场效应管Q5的漏极还与变压器T4的副边连接。
启动电路5包括有电阻R32、R33、R34、R35、R36、电容C10、C22以及触发器U6。变压器T3、T4串联。电阻R32、R33串联后再与电容C10并联，并联后的一端接+400V电源端，另一端与变压器T4的副边连接。变压器T3的副边与高压钠灯的一端连接。变压器T3的原边分别与电阻R36和电容C22连接，电容C22的另一端接地。电容C22与变压器T4的原边之间还连接有触发器U6。电阻R36的另一端与高压钠灯连接。电阻R34、R35串联后一端与高压钠灯连接，另一端与低压直流电源6的二极管D2的负极连接。
低压直流电源6包括有型号为TOP211Y的开关电源单片机U2、型号为4N25的光电耦合器U3、二极管D2、D3、D4、Z1、Z2，电解电容E3～E5、电容C11、C12，电阻R13和变压器T2。低压直流电源6为功率因数校正器、PWM集成控制器以及型号为LM324的四运放集成电路提供15V直流电压。
保护电路7包括型号为LM324的四运放集成电路U4以及外围的二极管D5、D6、D7、电容C13、C14、C15、电阻R14、R15、R16、R17、R18、可变电阻W1。四运放集成电路U4的4脚与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端与低压直流电源6的输出端连接，U4的7脚与二极管D6的正极连接，二极管D6的负极与二极管D5的正极连接，二极管D5的负极与功率因数校正器U1的1脚之间通过电阻R19连接。U4的5脚与地之间通过电容C13连接。U4的6脚与8脚连接。电容C15与电阻R17并联后一端与8脚连接，另一端与9脚连接。电阻R18与可变电阻W1串联后一端与9脚连接，另一端接地。U4的10脚与11脚接地。电容C14与电阻R15串联后一端与14脚连接，另一端与13脚连接。6脚与13脚之间还串接有电阻R16。U4的14脚还与PWM脉冲控制电路8中的二极管D7的负极连接。U4的5脚与U5的16脚之间通过电阻R22连接。U4的12脚与U5的16脚连接。
PWM脉冲控制电路8包括型号为SG3525A的电压型PWM集成控制器U5以及外围的电阻R21～R27、电容C16～C20、二极管D7。PWM集成控制器U5的1脚、10脚、12脚连接后接地，U5的12脚与13脚之间连接电容C17，U5的10脚与9脚之间连接电容C20，U5的5脚与7脚之间连接阻R27，U5的5脚与地之间还连接有电容C19。U5的13脚与15脚分别连接电阻R25和电阻R24，电阻R25和电阻R24的另一端连接后与低压直流电源的输出端连接。U5的15脚和2脚与地之间还分别有连接有电容C16和C18。U5的16脚与2脚连接。电阻R22和R23串联后一端与16脚连接，另一端与地连接。电阻R26一端与6脚连接，另一端与地连接。U5的6脚还与电阻R21连接，电阻R21的另一端与二极管D7的正极连接。
限流电路9包括电容C21、变压器T3、T4。电容C21的两端分别与场效应管Q4的漏极和高压钠灯的一端连接。变压器T3、T4串联，串联后原边的一端与触发器连接，原边的另一端连接在电阻R36和电容C22的连接处。副边的一端与高压钠灯连接，副边的另一端与场效应管Q5的漏极连接。
接通电源后，低压直流电源6输出一个稳定的15V直流电压，分别给功率因数校正器U1，PWM脉冲控制电路U5供电。功率因数校正电路3工作时，输出一个稳定的400V直流电压通过高频变换电路4给高压钠灯供电，与此同时，在低压直流电路6取样出来的一个电压信号通过电阻R34、R35、R36对电容C22充电。当电容C22上的电压达到触发器U6的启动门槛电压时，U6开始启动工作，这时变压器T3、T4副边上将产生一个高达5KV以上的脉冲电压将高压钠灯点亮。在灯点这之后，由于钠灯的阻抗远小于电阻R36的阻抗，电容C22上的电压再也达不到触发器U6的启动门槛电压，所以触发器U6在高压钠灯点亮之后不再工作。
在功率校正电路开始3工作的同时，PWM脉冲控制电路8也开始工作，脉冲控制电路U5的11脚和14脚分别输出脉冲信号来控制场效应管Q4、Q5的导通和截止；其中，当脉冲控制电路U5的14脚输出的脉冲信号为高电平、11脚输出的脉冲信号为低电平时，场效应管Q4导通、Q5截止，当脉冲控制电路U5的14脚输出的脉冲信号为低电平、11脚输出的脉冲信号为高电平时，场效应管Q4截止、Q5导通，则电容C21和变压器T3、T4在回路中进行放电。
在高压钠灯点亮工作之后，变压器T3、T4的副边起镇流作用，使灯电流、灯电压保持稳定。
在电路运行的过程中，保护电路7监测整个电路的运行情况，当高压钠灯在运行过程中电路出现异常情况(如输出短路、开路等情况)、电路的电流发生变化时，LM324四运放集成电路U4的第9脚将检测到的异常信号进行比较之后从四运放集成电路U4的7脚输出一个控制信号，该控制信号经二极管D5、D6、电阻R19后加到功率因数校正器U1的1脚，使功率因数校正电路3输出的直流压下降，从而使镇流器的输出功率也随之下降，达到保护目的。与此同时，四运放集成电路U4的14脚输出正脉冲控制信号，该控制信号使二极管D7截止，使功率因数校正器U1的3脚电位升高，功率因数校正电路3的输出电压进一步下降，同时使PWM脉冲控制电路U5的6脚的电位也升高，使PWM脉冲控制电路8输出的脉冲频率升高，使镇流器的输出功率进一步下降，从而达到保护的作用。
本实用新型由于第二整流电路10具有一个独立的接地，因而第二整流电路10不会与其他电路相互干扰，保证了低压直流电路输出电压的稳定性，从而提高了整个高压钠灯电子镇流器的稳定性。
权利要求1.一种高压钠灯电子镇流器，包括有依次连接的滤波电路、第一整流电路、功率因数校正电路、高频变换电路和启动电路，上述高频变换电路连接PWM脉冲控制电路，上述功率因数校正电路、PWM脉冲控制电路和启动电路均与低压直流电路连接，其特征在于滤波电路与低压直流电路之间还连接有第二整流电路，第二整流电路具有独立的接地。
2.根据权利要求1所述的高压钠灯电子镇流器，其特征在于所述的第二整流电路为桥式整流电路。
3.根据权利要求1所述的高压钠灯电子镇流器，其特征在于所述的功率因数校正电路和PWM脉冲控制电路还连接有保护电路。
4.根据权利要求1所述的高压钠灯电子镇流器，其特征在于启动电路与高压钠灯之间连接有限流电路。
5.根据权利要求1所述的高压钠灯电子镇流器，其特征在于所述的高频变换电路采用的是半桥逆变电路。
6.根据权利要求1所述的高压钠灯电子镇流器，其特征在于所述的脉冲控制电路具有型号为SG3525A的电压型PWM集成控制器。
7.根据权利要求1所述的高压钠灯电子镇流器，其特征在于所述的保护电路具有型号为LM324的四运放集成电路。
8.根据权利要求1所述的高压钠灯电子镇流器，其特征在于所述的功率因数校正电路具有型号为MC33262的功率因数校正器。
专利摘要本实用新型公开了一种高压钠灯电子镇流器，包括有依次连接的滤波电路、第一整流电路、功率因数校正电路、高频变换电路和启动电路，上述高频变换电路连接PWM脉冲控制电路，上述功率因数校正电路、PWM脉冲控制电路和启动电路均与低压直流电路连接，滤波电路与低压直流电路之间还连接有第二整流电路，第二整流电路具有独立的接地。本实用新型的第二整流电路具有一个独立的接地，因而第二整流电路不会与其他电路相互干扰，提高了低压直流电路输出电压的稳定性，从而提高了整个电子镇流器的稳定性。
文档编号H05B41/292GK2847788SQ20052014297
公开日2006年12月13日 申请日期2005年12月12日 优先权日2005年12月12日
发明者陈秀清 申请人:史俊生