专利名称：Hid和高压钠灯的变功率及热保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种HID和高压钠灯的(电子镇流器)变功率及热保护装置， 尤其是大功率HID、髙压钠灯电子镇流器的变功率及热保护装置。二、 背景技术HID (高压气体放电灯)包括高压钠灯和金卤灯、荧光灯、氙气灯等，专用荧光 灯，此类灯源均要使用镇流器，是一种高效发光率的灯源，因此，广泛用于室内外照 明，公共场合的照明。由于现代亮化的要求，其用量大、电能消耗也多。推广使用电子镇流器可以更大限度的节能,方式包括1. 电子镇流器可以实现高功率因素，不要外加电路补偿，就可以提高电网利用率。2. 电子镇流器在高频工作下可提高光输出效率，其本身节电明显。3. 电子镇流器可实现不随输入电压的变化恒定光输出。4. 大功率电子镇流器自身能耗小于电感性整流器。热保护，电子镇流器已经有多种通用型驱动模块，即图3、 4中的IC1，均为专 用或组合电路的电子镇流器电路(芯片)，典型的如L6574、 L6800、 IRF2166等，这 些驱动模块的功能较强，包括启动、振荡和功率输出，几乎可以直接用于驱动灯管。 现有的电子镇流器包括频率元件网络输入电子镇流器专用驱动模块的频选输入端。 HID灯、高压钠灯是一种高效发光率的灯源，因此，广泛用于室内外照明，公共场合 的照明。HID灯、高压钠灯等的电子镇流器(以下称电子镇流器)的可靠性、稳定性， 是电子镇流器产品质量的关键，也直接影响了灯的使用，如声共振现象，使用中过热 是电子整流器银坏或性能下降的重要原因。此外，使用电感式照明钠灯是"该亮时不亮，不该亮时很亮"。通常，傍晚天暗 了，路灯打开，由于人眼适应白天的亮度，因此灯光反应迟钝，总感到灯光不亮，同 时由于晚上7点左右用电高峰，电感式的镇流器受电压影响大，使路灯偏暗，工程设 计时常采用大功率的灯源代替小功率的灯源照明。随着夜深，人对灯光的适应度提高， 电压也偏高，尤其是子夜之后尤为显著，而且人的活动也少了，因此过亮的光源不仅 电能浪费大，而且形成光污染。还未有简单可靠的的子夜之后降功率的方案。三、发明内容本实用新魁目的是HID和高压钠灯的变功率及热保护装置，在电子整流器发 热或过热时具有降功率的保护作用，本实用新型目的还在于电子镇流器不仅可以实 现恒光功率输出，而且可以实现在子夜前后降功率输出的装置，达到节电的效果。主 要是用于电子镳流器的变功率及热保护装置。本实用新型技术解决方案是HID和高压钠灯(电子镇流器)的变功率及热保
护装置，包括输入电子镇流器专用驱动模块的高频选输入端的频率元件网络，另设有 定时电路、电压比较电路和驱动开关，频率元件输入网络中设有起码两组频率阻抗元 件构成的变频电路，由驱动开关连接两组频率阻抗元件的切换端。所述驱动开关可以 是选通电路。常用的方案是定时电路输出、电压比较电路的输入端，电压比较电路的输出 端，给选通开关提供控制信号。接电压选通电路的输入端，电压选通电路连接的两组 频率阻抗元件是电容网络，所述电容均与控制驱动芯片连接。本实用新型的另一种热保护电路是热保护电路亦接入电子镇流器专用驱动模 块的频选输出端。热保护电路起码包括一组热敏电阻网络，热保护电路起码在频率阻 抗元件中包括一个热敏电阻。此电阻或可所述频率阻抗元件串联。热保护电路也可以 包括一个正温度系数和一个负温度系数的热敏电阻，所述两个电阻并联。电压选通电 路是晶体管、可控硅或固态开关器件。电压比较电路包括一个运算放大器。驱动模块的高频选输入端的频率元件网络中设有两组频率阻抗元件构成的变频 电路是由二只串联电容构成，驱动开关连接其中一只电容的短路选通。控制驱动芯片典型的为L6574、 IRF2166等电子镇流器控制驱动芯片。本实用新型的工作过程是电子镇流器不仅可以实现恒光功率输出，而且可以在子夜前后降劝率使用，实现大幅度节能。图1是一种节能变功能在电子镇流器的结构方案。本实用新型不用改变供电系 统，而改进镇流器结构，就可以实现大范围的节电。及时检测镇流器的热状态，即时功能调节，对镇流器进行热保护。通过频率调节可以有效消除HID的"声共振现象"。 图2是,器(包括电子镇流器)的工作原理。图中VlN为输入电压、^L为电感电压、々ouT为灯管电压、T为回路电流、 Pour为灯管功率。P-V。UT' T-V。UT' (1)因此由式(l)份增加，或I^OUTl减少可降低灯管电功率，从而减少光功率。本实用新型的特点是不仅可以实现恒光功率输出，而且可以实现在子夜前后 降功率输出的装置，达到节电的效果。尤其是用于电子镇流器的变功率及热保护装置更有良好的效果。
图1是一种节能变功能在电子镇流器的结构方案图2是镇流器(包括电子镇流器)的工作原理图图3是电容与电阻网络其电阻随温度而变化的电路实施例 图4是另一电路实施例图5所示为电容与电阻网络中电阻与温度的关系图五具体实施方式
图3是一种实施电路。图3中Ro、 Co是电子镇流器中振荡电路的电容和电阻。 ICi是专用或组合电路的电子镇流器电路，由振荡电路、驱动电路、保护电路等组成。图4中Rm、 Ro2、 Ro3组成等效Ro的网络，其电阻随温度而变化，图3、 4中IC1 均为专用或组合电路的电子镇流器电路(芯片)，Ro2、 Ro3分别为正温度和负温度系 数的热敏电阻。R= f (R(n、 Ro2、 Ro3, t) t为温度函数，当正常工作温度范围内 f (Roi、 Ro2、 Ro3， t), 如图5所示选定某温度t,，当t;^时，振荡频率份个明显。(t〈t!时，0变化很小。)因此输出功率PouT氺，由于热损耗下降，t下降，份随之下降，维持一定的Pour输出，因此，f (Rm、 Ro2、 Ro3, t)能调节电子镇流器的热平衡。图3中IC3是电压比较器，4541是定时电路(也可以采用时基电路等作为定时 电路)，ICs控制电路，当开机或正常工作时，R,是偏置电阻，为ICs提供设置电压，保证ICs导通，振荡频率由Qn决定，Q)产Co，当t上升至预置温度，t2时IC3输出为0，则ICs关闭，振荡电容为(C01， C02)网络决定。W个，PouT氺，随之U。当"后恢复在合理热态时，Pour维持正常工作，可靠保护镇流器。当IC2定时器设计为子 夜时输出端8脚为低电平，则同样ICs关闭，同样振荡频率由(C(H, C02)决定。设 计合理的(C(M， C()2)网络，可改变镇流器在定时结束后合理的功率下工作，实施节电。注意到式(1)和电路(3)，当f (R(H， R02， R03， t)或f (C(H， Co2， t)变化时必变化，由此可以消除HID及高压钠灯的声共振现象。这是本实用新型与现有技术构成区别又一个特点。图3的IC3比较器电路中由光敏电祖代替Rn，或在(Rm， Ro2， Ro3)网络中加 入光敏电阻，稍加改变则可以自动实现路灯的自动控制，保证在白天误动作时不开路 灯。
权利要求1、 HID和高压钠灯的变功率及热保护装置，包括输入电子镇流器专用驱动模块 的频选输入端的频率元件网络，其特征是另设有定时电路、电压比较电路和驱动开关， 频率元件输入网络中设有起码两组频率阻抗元件构成的变频电路，由驱动开关连接两 组频率阻抗元件的切换端。
2、 根据杈利要求1所述的HID和高压钠灯的变功率及热保护装置，其特征是所 述驱动开关是选通电路。
3、 根据权利要求1或2所述的HID和高压钠灯的变功率及热保护装置，其特征 是定时电路输出接电压比较电路的输入端，电压比较电路的输出端接电压选通电路的 输入端，电压选通电路连接的两组频率阻抗元件是两组电容，所述电容均与控制驱动 芯片连接。
4、 根据杈利要求1或2所述的HID和高压钠灯的变功率及热保护装置，其特征 是设有热保护电路，亦接入电子镇流器专用驱动模块的输入端，热保护电路起码在频 率阻抗元件中包括一个热敏电阻。
5、 根据极利要求4所述的HID和高压钠灯的变功率及热保护装置，其特征是热敏电阻与所述類率阻抗元件串联。
6、 根据权利要求4所述的HID和高压钠灯的变功率及热保护装置，其特征是热保护电路包括一个正温度系数和一个负温度系数的热敏电阻，所述两个热敏电阻并 联。
7、 根据权利要求1所述的HID和高压钠灯的变功率及热保护装置，其特征是电 压选通电路为一个晶体管、可控硅或固态开关器件；电压比较电路是一运算放大器。
8、 根据权利要求1所述的HID和高压钠灯的变功率及热保护装置，其特征是设 有的定时电路参数是4-8小时。
9、 根据极利要求1所述的HID和高压钠灯的变功率及热保护装置，其特征是输 入网络中设有两组频率阻抗元件构成的变频电路是由二只串联电容构成，驱动开关连 接其中一只电容的短路选通。
专利摘要HID和高压钠灯的变功率及热保护装置，包括输入电子镇流器专用驱动模块的频选输入端的频率元件网络，另设有定时电路、电压比较电路和驱动开关，频率元件输入网络中设有起码两组频率阻抗元件构成的变频电路，由驱动开关连接两组频率阻抗元件的切换端。并可设有热保护电路，亦接入电子镇流器专用驱动模块的输入端，热保护电路起码在频率阻抗元件中包括一个热敏电阻。
文档编号H05B41/292GK201039561SQ20072003623
公开日2008年3月19日 申请日期2007年4月18日 优先权日2007年4月18日
发明者宋少江, 宋岵庭 申请人:宋少江