专利名称：一种无极灯电子镇流器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电源技术领域，具体涉及ー种无极灯电子镇流器。
背景技术：
随着社会的进步，经济的发展，传统能源日渐匮乏，环境问题日益严重，保护环境、节约能源已成共识。在照明领域中，人们一直都在寻求ー种高发光效率、高显色性、稳定性高、无频闪、长寿命且符合环保要求的新光源，井能达到提高工作效率，降低电能消耗、降低人·工维护费用的作用。高频电磁感应等离子体放电无极荧光灯，简称无极灯，由高频发生器、功率耦合器(耦合电感线圏)和灯泡三部分组成，其发光原理为高频发生器得到适当的电压(如市电)时产生高频交变电压，根据法拉第电磁感应定律，高频电流经过电感线圈时产生相应的高频强磁场，该高频强磁场促使灯泡内的固体汞蒸发、放电形成等离子体，等离子体的受激原子返回基态时自发辐射出紫外线，激发泡内壁上的三基色荧光粉发出可见光。无极灯的工作原理决定其具有光效高、寿命长、显色性好、无频闪等特点。因此，无极灯以其高光效、高显色性、长寿命、无频闪、可立即启动和再启动、不怕震动等优势，成为“绿色照明”领域的一枝新秀。可广泛应用于室内照明、道路照明、城市景物照明、大面积的商场、厂房照明和特殊场所照明，如温室蔬菜植物棚、水下灯、博物馆等对照明有特殊要求的场合，尤其适用于照明器材更换不便的桥梁、隧道和高建筑的照明工程中。
发明内容本实用新型的目的在于提供ー种宽电压输入，电压输入范围130V 260V的低频无极灯电子镇流器，用于为无极灯启动时在耦合电感线圈两端产生高压高频正弦波，电压可达1000V 4000V，同时在无极灯稳定工作后提供稳定的电压、电流，实现恒功率控制。为实现上述目的，本实用新型的技术方案为一种无极灯电子镇流器，应用于通过130V 260V交流市电点亮无极灯，包括滤波电路、整流电路、有源功率因数校正电路、直流滤波电路、逆变电路、反馈控制电路和谐振环，其中所述滤波电路输入端与输入市电连接，所述滤波电路的输出端与整流电路连接；所述整流电路的输出端与所述有源功率因数校正电路连接；所述有源功率因数校正电路的输出端与所述直流滤波电路连接；所述直流滤波电路的输出端与所述逆变电路连接；所述逆变电路的输出端与所述谐振环连接；所述直流滤波电路和所述谐振环与所述反馈控制电路连接；所述反馈控制电路的输出端与所述有源功率因数校正电路和所述逆变电路连接；所述谐振环与耦合电感线圈并接，所述耦合电感线圈产生高压点亮所述无极灯。优选地，所述有源功率因数校正电路进一歩包括第一控制单元，所述第一控制单元采用美国摩托罗拉公司生产的MC33262专用集成芯片。优选地，所述逆变电路包括第二控制单元，第三控制单元，第二开关管和第三开关管，所述第二控制单元的输出端与所述第三控制单元输入端连接，所述第二开关管的漏极与所述功率因数校正模块的输出连接，所述第二开关管的源极与所述第三开关管的漏极连接作为所述逆变电路的输出端，所述第三开关管的源极接地，所述第二开关管和第三开关管的栅极与所述第三控制单元的两路输出驱动信号连接。优选地，所述第二控制单元采用西格尼蒂克公司的NE555，所述第三控制单元采用意法半导体公司的L6384。优选地，所述谐振环进一歩包括第i^ 一电容，第五电感和第十二电容，所述第i^ 一电容一端连接所述逆变电路的输出端，所述第十一电容的另一端与所述第五电感的一端连接，所述第五电感的另一端作为所述谐振环的输出端且与所述第十二电容的一端连接，所述第十二电容的另一端接地。通过采用以上技术方案，本实用新型的有益效果是(I)通过采用有源功率因数校正电路工作在临界连续工作模式下，由于固有的零电流导通特性，具有效率闻、功率因数闻、开关损耗小等特点；(2)通过调节占空比，可以快速实现精密恒功率控制，増加高精度过压保护和输出开路保护功能，提闻电路工作稳定性；(3)谐振环通过采用串联谐振耦合方式，谐振频率在250KHZ以上，通过耦合电感线圈提供给无极灯充足的能量，采用这种方式解决了启动电压不够高的问题。
图I是本实用新型实施例无极灯电子镇流器的结构框图；图2是本实用新型实施例无极灯电子镇流器的有源功率因数校正的电路原理图；图3是本实用新型实施例无极灯电子镇流器的半桥逆变和谐振环的电路原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一歩详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髄和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进ー步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了ー些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。參见图I，本实用新型实施例的无极灯电子镇流器100包括滤波电路101、整流电路102、有源功率因数校正电路103、直流滤波电路104、逆变电路105、反馈控制电路106和谐振环107，其中滤波电路101输入端与交流市电输入电源Vs连接，滤波电路101的输出端与整流电路102连接；整流电路102的输出端与有源功率因素校正电路103连接；有源功率因素校正电路103与直流滤波电路104连接；直流滤波电路104的输出与逆变电路105和反馈控制电路106连接；反馈控制电路106与有源功率因素校正电路103和逆变电路105连接；逆变电路105的输出与谐振环107连接；谐振环107与耦合电感线圈200并接，谐振环107产生高压高频正弦波，耦合电感线圈200耦合所述高压高频正弦波并点亮无极灯300 ；反馈控制电路106根据直流滤波电路104和谐振环107反馈的电路參数信息，包括电压值、电流值等，调节有源功率因素校正电路103和逆变电路105的电路參数，保证无极灯300エ作在最佳状态。通过以上电路连接组成的无极灯电子镇流器，其工作过程如下市电Vs经滤波电路101和整流电路102滤波整流后，通过有源功率因数校正电路103进行功率因数校正，減少由于电气装置而引入的高次谐波成分对电网的污染，同时将电压升高至400V，升压后的电压输出给直流滤波电路104，直流滤波电路104的输出电压为逆变电路105提供输入电压，通过反馈控制电路106控制逆变电路105产生脉冲电压信号，产生的脉冲电压信号再经谐振环107通过串联谐振回路产生瞬时高压高频正弦波，耦合电感线圈耦合所述高压高频正弦波信号，使得无极灯300点亮，在无极灯300点火完成后，反馈控制电路106调整电路參数保证无极灯工作在最佳状态，从而进入正常工作阶段。參见图2，所示为有源功率因数校正电路102的电路原理图，包括第一控制单元U1，采用美国摩托罗拉公司Motorala生产的专用集成芯片MC33262，是ー种高性能临界连续模式、内置电压检测和电流峰值控制的有源功率因数校正APFC控制器，所述有源功率因数控制芯片工作在临界连续模式，有源功率因数校正电路采用电压、电流双环反馈控制。电压反馈环是通过第八电阻和第九电阻的分压，第八电阻和第九电阻与第一控制单元Ul的第一脚连接，第一控制单元Ul检测出有源功率因数校正电路的直流输出电压，作为第一控 制単元Ul内置误差放大器的输入端，内置误差放大器的另一端与2. 5V内部基准信号连接，将这两个电压进行比较，得到输出信号，输入到第一控制单元Ul内置模拟乘法器进行计算，由此补偿并稳定输出电压；另外，市电输入经滤波电路101、整流电路102输出的半波正弦信号经第一电阻R1、第二电阻R2分压后，输入到第一控制单元Ul的第三脚，第一控制单元Ul内部产生ー个和输入电压同频同相的半波正弦信号，作为电流检测的基准信号；将电感L4输出电流经第四电阻和第二ニ极管与第一控制单元Ul第八脚连接，第一控制单元Ul第八脚采样第四电感L4输出电流值，并与电流检测基准信号作比较，保证电感电流峰值跟随输入电压按正弦规律变化，使功率因数接近I。如图3为逆变电路和谐振环的原理框图，逆变电路104包括第二控制单元U2，第三控制单元U3，第二开关管Q2和第三开关管Q3，所述第二控制单元U2的输出端与所述第三控制单元U3输入端连接，所述第二开关管Q2的漏极与所述功率因数校正模块103的输出连接，所述第二开关管Q2的源极与所述第三开关管Q3的漏极连接作为所述逆变电路104的输出端，所述第三开关管的源极接地，所述第二开关管和第三开关管的栅极与所述第三控制单元的两路输出驱动信号连接。所述逆变电路104为半桥逆变拓扑结构，减小了第二开关管Q2和第三开关管Q3的电压应力。谐振环107包括第十一电容Cl I，第五电感L5和第十二电容C12，所述谐振环107为串联谐振形式，所述第十一电容Cll 一端连接所述逆变电路104的输出端,所述第^ 电容Cll的另一端与所述第五电感L5的一端连接,所述第五电感L5的另一端作为所述谐振环107的输出端且与所述第十二电容C12的一端连接，所述第十二电容C12的另一端接地。所述第二控制单元U2采用西格尼蒂克公司Signetics专用控制芯片NE555，调节NE555工作于多谐振振荡输出状态，输出250kHz的PWM波形；所述第三控制单元U3采用意法半导体公司ST推出的高压半桥驱动集成芯片L6384，能够承受的直流母线电压高达600V，驱动电流达400mA，并能够在O. 4us到3. Ius之间设置死区时间；NE555通过多谐振荡产生250KHz的高频信号，输入到L6384，使L6384产生250KHz带死区时间的半桥信号，由此控制第二开关管Q2和第三开关管Q3的导通时间，该信号经谐振环，并产生高压高频正弦波。谐振环通过采用串联谐振耦合方式，谐振频率在250KHZ以上，通过耦合电感线圈提供给无极灯充足的能量，采用这种方式解决了启动电压不够高的问题。对于本实用新型中没有具体描述的模块，如滤波电路、整流电路、直流滤波电路、反馈控制电路皆采用现有技术方式实现，因此 本实用新型中不作进ー步赘述。通过以上技术方案，采用有源功率因数校正电路工作在临界连续工作模式下，由于固有的零电流导通特性，具有效率高、功率因数高、开关损耗小等特点。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种无极灯电子镇流器，其特征在于，包括滤波电路、整流电路、有源功率因数校正电路、直流滤波电路、逆变电路、反馈控制电路和谐振环，其中所述滤波电路输入端与输入市电连接，所述滤波电路的输出端与整流电路连接；所述整流电路的输出端与所述有源功率因数校正电路连接；所述有源功率因数校正电路的输出端与所述直流滤波电路连接；所述直流滤波电路的输出端与所述逆变电路连接；所述逆变电路的输出端与所述谐振环连接；所述直流滤波电路和所述谐振环与所述反馈控制电路连接；所述反馈控制电路的输出端与所述有源功率因数校正电路和所述逆变电路连接；所述谐振环与耦合电感线圈并接，所述耦合电感线圈产生高压点亮所述无极灯。
2.根据权利要求I所述的无极灯电子镇流器，其特征在于，所述有源功率因数校正电路进一歩包括第一控制单元，所述第一控制单元采用美国摩托罗拉公司生产的MC33262专用集成芯片。
3.根据权利要求I所述的无极灯电子镇流器，其特征在于，所述逆变电路包括第二控制単元，第三控制单元，第二开关管和第三开关管，所述第二控制单元的输出端与所述第三控制单元输入端连接，所述第二开关管的漏极与所述功率因数校正模块的输出连接，所述第二开关管的源极与所述第三开关管的漏极连接作为所述逆变电路的输出端，所述第三开关管的源极接地，所述第二开关管和第三开关管的栅极与所述第三控制单元的两路输出驱动信号连接。
4.根据权利要求3所述的无极灯电子镇流器，其特征在于，所述第二控制单元采用西格尼蒂克公司的NE555，所述第三控制单元采用意法半导体公司的L6384。
5.根据权利要求I或3所述的无极灯电子镇流器，其特征在于，所述谐振环进一歩包括第十一电容，第五电感和第十二电容，所述第十一电容一端连接所述逆变电路的输出端，所述第十一电容的另一端与所述第五电感的一端连接，所述第五电感的另一端作为所述谐振环的输出端且与所述第十二电容的一端连接，所述第十二电容的另一端接地。
专利摘要本实用新型公开了一种无极灯电子镇流器，包括滤波电路、整流电路、有源功率因数校正电路、直流滤波电路、逆变电路、反馈控制电路和谐振环，其中滤波电路输入端与输入市电连接，滤波电路的输出端与整流电路连接；整流电路的输出端与有源功率因数校正电路连接；有源功率因数校正电路的输出端与直流滤波电路连接；直流滤波电路的输出端与逆变电路连接；逆变电路的输出端与谐振环连接；直流滤波电路和谐振环与反馈控制电路连接；反馈控制电路的输出端与有源功率因数校正电路和逆变电路连接；谐振环与耦合电感线圈并接，耦合电感线圈产生高压点亮无极灯，用于为无极灯提供高压高频正弦波驱动信号，保证无极灯可靠启动和进入稳态。
文档编号H02M1/42GK202455634SQ20122004043
公开日2012年9月26日 申请日期2012年2月7日 优先权日2012年2月7日
发明者吴建锋 申请人:吴建锋