一种具有过流保护的高频逆变电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有过流保护的高频逆变电路，包括：具有MOSFET开关管真假过流判断和保护功能的驱动保护电路，无极灯启辉点火电路，具有自激震荡电压反馈和钳位MOSFET开关管驱动电压功能的驱动电路，半桥逆变电路，用于选频和给无极灯供电的谐振输出电路，用于灯泡漏气等异常保护的异常保护电路。本实用新型通过驱动保护电路判断半桥逆变电路MOSFET开关管真假过流、提供MOSFET开关管过流保护的功能；当灯泡异常时，还具有输出异常保护功能，达到提高自激振荡式高频逆变电路的电路可靠性和安全性的目的。
【专利说明】一种具有过流保护的高频逆变电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无极灯【技术领域】，特别是与无极灯电子镇流器中的高频逆变电路有关。
【背景技术】
[0002]随着社会不断发展，对节能环保绿色照明的需求不断增加，高频电磁感应无极灯(下面简称无极灯)由于没有电极被称为无极灯，其理论使用寿命可达到6万小时，具有节能、光效高等特点，将会成为取代卤素灯和高压纳灯的第四代绿色照明光源。影响无极灯寿命的主要有两个因素，一是光源本身，二是电子镇流器的工作寿命，目前来讲电子镇流器成为影响无极灯寿命最主要因素。目前的高频无极灯电子镇流器大都采用自激振荡式半桥逆变电路，工作频率高达2.65MHz，组成半桥电路的开关管MOSFET在如此高的频率下工作，上下臂MOSFET管驱动信号的死区时间不合理，以及MOSFET管长时间工作损耗大、温度高、老化速度快，都会导致MOSFET直通，短时间内使开关管烧毁。半桥电路开关管发生直通时，等于将APFC输出的400V高压直接加到MOSFET管漏、源两极，流过MOSFET管漏极的电流会急剧增加，甚至会导致电路板不可修复的损坏。
[0003]目前的高频无极灯电子镇流器都有异常保护电路，采用输出电流或是电压反馈，触发保护电路工作，从而关断上管或是下管，停止谐振，起到保护作用。但这些反馈保护电路主要针对灯泡异常导致的谐振电路过压或过流问题。
【发明内容】
[0004]为了克服无极灯高频电子镇流器由于高频逆变电路的MOSFET管直通导致的烧毁、炸管等问题，本实用新型给出了一种具有过流保护的高频逆变电路。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案来实现:一种具有过流保护的闻频逆变电路，包括驱动保护电路、点火电路、驱动电路、半桥逆变电路、谐振电路和异常保护电路；所述驱动保护电路与异常保护电路电连接，启辉点火电路与输入电源连接，所述点火电路与驱动电路电连接，所述驱动电路和触发电路与半桥逆变电路电连接，所述半桥逆变电路与谐振输出电路电连接，与所述谐振电路及驱动电路异常保护电路相连接。
[0006]所述驱动保护电路判断半桥逆变电路的两个MOSFET开关管Ql和Q2的真假过流故障，对于假过流故障，驱动保护电路快速恢复正常工作状态；对于真过流故障，驱动保护电路将MOSFET开关管驱动电压钳位在导通电压以下。
[0007]所述高频逆变电路是基于自激震荡的半桥式逆变电路，所述驱动电路的自激反馈电路是变压器反馈电路。
[0008]所述谐振电路为LC谐振电路。
[0009]该高频逆变电路还包括设置于电源输入端的输入滤波电容Cl与C2、电容式高频滤波电路。
[0010]输入滤波电容Cl与C2，用于滤除输入直流电压中的高频信号，吸收浪涌电流，减少对后级高频半桥逆变电路的电磁干扰。
[0011]所述驱动保护电路，用于半桥逆变电路的两个开关管Ql和Q2两端电压升高时，判断是否发生了直通过流故障，具有判断真假过流故障的功能，而且对于假过流现象能够恢复到正常工作状态，将开关管栅源两端电压钳位在导通电压以下，从而保护开关管，尽可能避免电路板的不可恢复性损坏，在故障排除后，还可以重新启动电路工作。
[0012]所述点火电路，用于提供无极灯启辉时的点火电压(1300V?3000V)。
[0013]所述驱动电路和半桥式逆变电路中包括自激反馈回路、高频变压器、MOSFET管钳位电路和MOSFET管，用于为MOSFET管提供稳定的自激震荡驱动电压，从而输出高频震荡电压，通过谐振电路5给无极灯供电。
[0014]在本实用新型所述的具有过流保护的高频逆变电路中，还包括输出异常保护电路，用于灯泡漏气，功率激增等异常工作状态的保护。
[0015]本实用新型的有益效果:通过驱动保护电路可以有效防止由半桥开关管直通导致的电路故障，同时可以实现自激振荡产生2.65M高频信号，并且具有灯泡损坏保护等，从而有效保证高频逆变电路的安全可靠性，提高了高频无极灯的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0017]图1为本实用新型的结构示意图。
[0018]图2为半桥逆变电路上臂驱动保护电路原理图。
[0019]图1中，1.驱动保护电路，2.点火电路，3.驱动电路，4.半桥逆变电路，5.谐振电路，6.异常保护电路。
【具体实施方式】
[0020]以下结合附图用较佳的实施例对本实用新型做详细的说明。对于驱动保护电路，这里以半桥逆变电路的上臂MOSFET管驱动保护电路为例进行说明，下臂MOSFET开关管驱动保护电路原理和功能类似，不再赘述。
[0021]参见图1所示，一种具有过流保护的高频逆变电路，包括(MOSFET)驱动保护电路1，与输入电源连接的无极灯启辉点火电路2，与所述点火电路2相连的驱动电路3，与所述驱动电路3和触发电路2相连的半桥逆变电路4，与所述半桥逆变电路4相连的谐振输出电路5，与所述谐振电路5及驱动电路3相连的异常保护电路6。前级APFC电路输出400V电压首先通过电容Cl和C2组成的高频滤波电路，滤除高频杂波；然后通过无极灯启辉点火电路2给无极灯提供高达1300V?3000V的点火电压；无极灯点火启辉后，谐振电路5的Q值变小，随着灯泡的稳定，工作频率趋近2.65MHz，驱动电路3采用高频变压器反馈驱动电压给MOSFET开关管，驱动开关管工作；为了防止高频逆变电路中MOSFET管Ql和Q2出现直通过流故障，驱动保护电路I通过Ql和Q2两端的电压来判断真假直通过流，并能快速采取保护和恢复动作。
[0022]参见图2，所示为Ql驱动保护电路I的原理电路图，包括R1、R2、R3、R4电源电路，分别为Q3提供开关电压，为Q4提供集电极电压。A_Port点为驱动电压信号，正常工作时Q3是一直处于截止状态的，驱动电压高电平时Q4是导通的，Q5是截止的，从而保证Ql栅源两端钳位电压能够使Ql快速导通；当驱动电压低电平时，Q5导通，Q4截止，Ql栅源两端电压钳位在低电平，Ql截止，Dl反向关断。当出现过电流现象时，MOSFET管漏源两极电压变大，Dl反向关断，设置D2的导通电压高于D5的导通电压，如果是假过流现象，过电流持续较短时间，D5导通，从而Q6导通，Ql栅源两端电压钳位在稍低于MOSFET管导通电压的值，D2前节点的电压还不足以使D2导通，Q3将继续截止，D5在短暂导通后将会截止，Q6也会截止，Ql重新恢复正常工作；如果是真过流现象，Dl将会持续长时间反向关断，随着电压的上升，D2将会导通，Q3导通，Q5将持续长时间导通，这样Ql栅源两端电压将钳位在低电平，Ql处于关断状态，进入过电路保护状态。
[0023]以上实例只是本实用新型较佳的实现方式，本实用新型的保护范围不限于实施例所列举的范围，本实用新型的保护范围以权利要求为准。
【权利要求】
1.一种具有过流保护的高频逆变电路，其特征在于:包括驱动保护电路(I)、点火电路(2)、驱动电路(3)、半桥逆变电路(4)、谐振电路(5)和异常保护电路(6)； 所述驱动保护电路(I)与异常保护电路(6)电连接，启辉点火电路(2)与输入电源连接，所述点火电路(2)与驱动电路(3)电连接，所述驱动电路(3)和触发电路(2)与半桥逆变电路(4 )电连接，所述半桥逆变电路(4 )与谐振输出电路(5 )电连接，与所述谐振电路(5 )及驱动电路(3 )异常保护电路(6 )相连接。
2.根据权利要求1所述的具有过流保护的高频逆变电路，其特征是在于: 所述驱动保护电路(I)判断半桥逆变电路的两个MOSFET开关管Ql和Q2的真假过流故障，对于假过流故障，驱动保护电路(I)快速恢复正常工作状态；对于真过流故障，驱动保护电路将MOSFET开关管驱动电压钳位在导通电压以下。
3.根据权利要求1所述的一种具有过流保护的高频逆变电路，其特征是在于:所述高频逆变电路(4)是基于自激震荡的半桥式逆变电路，所述驱动电路(3 )的自激反馈电路是变压器反馈电路。
4.根据权利要求1所述的具有过流保护的高频逆变电路，其特征在于:所述谐振电路(5)为LC谐振电路。
5.根据权利要求1所述的具有过流保护的高频逆变电路，其特征在于:该高频逆变电路还包括设置于电源输入端的输入滤波电容Cl与C2、电容式高频滤波电路。
【文档编号】H05B41/285GK203423841SQ201320495701
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年8月14日 优先权日:2013年8月14日
【发明者】左涛, 李令言, 葛玲, 姜岩, 杨玉玲, 黄富传 申请人:中国电子科技集团公司第十六研究所, 中国电子科技集团公司第十六研究所峰泰技术开发公司, 左涛