专利名称：一种金属卤化物灯低频电子整流器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种使用在金属卤化物灯低频电子整流器中的电路。
技术背景金属卤化物灯低频电子整流器需要将直流电压(DC)变换成低频交流电压(AC)。 目前，常用的做法如图l所示，包括直流源ll、功率转换电路12、脉冲宽度调制及 驱动电路13、电流取样电路14、电压取样电路15和信号处理及反馈电路16，其中 直流源11为功率转换电路12提供直流电，两个取样电路14和15从功率转换电路 12中取出电流和电压采样值，提供给信号处理及反馈电路17，信号处理及反馈电路 17将反馈信号送入脉冲调制及驱动电路13，脉冲宽度调制及驱动电路13再将驱动脉 冲送入功率转换电路12,控制开关器件Q1和Q2的开关。图2示意了图1中的局部电 路图，其中功率转换电路12包括两个滤波电容C1、 C2,负载滤波电感L1、降压电感 L2以及两个开关器件Ql和Q2组成，第二电容C2与负载滤波电感Ll串接后与第一 电容C1并联，第二电容C2的两端接负载电阻Rlamp即金属卤化物灯，两个开关器件 串接并分别受驱动电路13控制，降压电感L2的一端连接第一电容与第一电感的连接 端，另一端连接开关Q1和Q2的连接端。两个串接的开关Q1、 Q2以低频的方式交替 工作，而在各自的低频工作周期，开关元件Q1或Q2是以高频0N-OFF的方式进行工 作。在这种工作模式中，由于滤波电容C1的存在，因此在低频换向时(如从开关元 件Ql高频ON-OFF工作，开关元件Q2关断状态转向开关元件Q2高频ON-OFF工作， 开关元件Q1关断状态转向)，将在降压电感L2中产生很大的瞬时电流I。同时，当 输出端A1、 Bl短路或开路时，如不进行实时控制，同样会在降压电感L2中产生很大 的瞬时电流I。过大的瞬时电流对器件形成了较大的应力，导致损耗增加或器件失效。发明内容针对上述问题，本实用新型对上述电路进行了改进，加入了一脉冲宽度调制电路,
并通过对电压信号的采样，实现对降压电感中的瞬时电流进行STEP-BY-STEP方式的 实时控制，有效地克服了上述缺点，降低了器件的应力，增加了电路运行的可靠性。 为了实现上述目的，本实用新型公开了一种金属卤化物灯低频电子整流器，包 括直流源、电流取样电路、电压取样电路、功率转换电路和驱动电路，所述功率转 换电路包括一降压电感，其特征在于，所述整流器进一步包括 一脉冲调制电路，其输入端分别连接所述功率转换电路的输出端和信号处理及反馈电路的输出端，其输出 端连接所述驱动电路的输入端，所述脉冲调制电路从所述功率转换电路的降压电感上 取出电压信号，所述电压信号反应了所述功率转换电路的瞬时电流，并根据所述反馈 电路提供的反馈信号，向所述驱动电路提供所述瞬时电流控制脉冲宽度的驱动信号。比较好的是，所述脉冲调制电路进一步包括 一整流电路， 一充电时间控制电 路和一最大脉冲宽度限制电路，所述整流电路的输出端和所述最大脉冲宽度限制电路 的输出端连接所述充电时间控制电路的输入端。比较好的是，所述充电时间控制电路进一步包括一带使能端的比较器、基准电 源、电容和第一、第二电阻，所述基准电源的输出端与所述比较器的正相端相连，所 述第一电阻和第二电阻的连接点与所述比较器的负相端相连，所述电容一端接地，另 一端连接所述连接点。比较好的是，所述最大脉冲宽度限制电路由串接的二极管和直流电压源组成。比较好的是，所述整流电路为桥式整流电路。比较好的是，所述整流电路为全波整流电路。本实用新型实现了对降压电感中的瞬时电流进行STEP-BY-STEP的实时控制，提 高了电路运行的可靠性。
下面，参照附图，对于熟悉本技术领域的人员而言，从对本实用新型的详细描述 中，本实用新型的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。 图1是传统电子整流器的结构框图； 图2是图1的局部电路构成示意图； 图3是本实用新型的电子整流器的结构框图； 图4是图3的电路示意图；图5是图3中脉冲宽度调制电路的结构框图； 图6是图5的电路一种组成图。
具体实施方式
请参见附图3所示，本实用新型的电子整流器包括直流源21，功率转换电路22 和驱动电路23，直流源21的输出端连接一功率转换电路22，将直流电提供给功率转 换电路22，该功率转换电路22的输出端连接电流取样电路24，电压取样电路25和 脉冲宽度调制电路26，此外，还包括一信号处理及反馈电路27，驱动电路23。该信 号处理及反馈电路27的输入端连接电压取样电路25和电流取样电路24，输出端连 接脉冲宽度调制电路26，该脉冲宽度调制电路26根据功率转换电路22输出的电压 信号和信号处理及反馈电路27提供的反馈信号，向驱动电路23提供瞬时电流控制脉 冲宽度的驱动信号，此驱动电路23连接至功率转换电路22实现DC-AC的变换。从图4中可以了解到，本实用新型是在传统的功率转换电路22的降压电感L2 上，取出一电压信号至脉冲宽度调制电路26，该电压信号反应了降压电感L2上的电 流I的大小。图5进一步给出了脉冲宽度调制电路26的电路结构。该调制器26包括整流电 路31、最大脉冲宽度限制电路32和充电时间控制电路33，其中整流电路31和最大 脉冲宽度限制电路32的输出端都连接到充电时间控制电路33的输入端最大脉冲宽度 限制电路。图6在图5的基础上，提供了一个脉冲宽度调制电路26的具体电路图。其中，整 流电路31由四个二极管D1-D4组成桥式结构，由电压源Vsource (此电压源可以是 脉动的直流电压源或与驱动信号同相位的脉冲源)和二极管D5组成最大脉冲宽度限 制电路32，充电时间控制电路33包括一比较器comp，该比较器为一带使能端ENABLE 的比较器，其正相端连接一直流参考电压Vref，其负相端与两个电阻R1和R2的连 接点相连， 一端接地的电容C另一端也连接在该连接点，该连接点的电压为Vt。比 较器的输出端的电压为Vpulse。其中，整流电路31上示意的A、 B两点是来自图4 中降压电感L2的线圈N2的两端，当比较器的输出Vpulse为高时，从线圈N2上取得 的电压经四个二极管D1 D4进行整流后，产生一直流脉动电压Vs,最大脉冲宽度限 制电路32中的电压源Vsource通过二极管D5与直流脉动电压Vs —起经充电时间控 制电路33的电阻R1给电容C充电，产生电压Vt。当Vsource小于直流脉动电压Vs 时，Vt随时间的变化由直流脉动电压Vs的大小决定。当Vt〉Vr时，比较器co即输
出为低，即比较器输出的电压Vpulse为零。由于，图4中，降压电感L2上电流I的 大小与降压电感L2上电压的大小及持续时间成正比，因此，用降压电感L2上的电压 决定输出脉冲电压Vpulse的宽度，可对降压电感L2上电流I实现实时控制。所以， 通过该结构，用Vpulse作为Ql或Q2的驱动脉冲，则功率转换电路中，降压电感L2 上的电流I得到了 STEP-BY-STEP的控制。_当进行换向或某些异常工作状态时，从降压电感L2上取出电压的线圈N2的电压 会在瞬间出零，此时，图6中电压源Vsource通过二极管D5经电阻Rl给电容C充电， 以限制输出的脉冲电压Vpulse的最大宽度，避免降压电感L2上电流I失控。当脉冲电压Vpulse为低时，选取电阻Rl》电阻R2，或电阻R2=0，则流经电阻Rl 的充电电流通过电阻R2和二极管D6流入比较器comp输出端，以确保Vt〈Vr,等待 下一个工作周期开始的使能信号，使比较器comp输出为高，重复上述充电过程。前面提供了对较佳实施例的描述，以使本领域内的任何技术人员可使用或利用本 实用新型。对这些实施例的各种修改对本领域内的技术人员是显而易见的，可把这里 所述的总的原理应用到其他实施例而不使用创造性。因而，本实用新型将不限于这里 所示的实施例，而应依据符合这里所揭示的原理和新特征的最宽范围。
权利要求1、一种金属卤化物灯低频电子整流器，包括直流源、电流取样电路、电压取样电路、功率转换电路和驱动电路，所述功率转换电路包括一降压电感，其特征在于，所述整流器进一步包括一脉冲调制电路，其输入端分别连接所述功率转换电路的输出端和信号处理及反馈电路的输出端，其输出端连接所述驱动电路的输入端，所述脉冲调制电路从所述功率转换电路的降压电感上取出电压信号，所述电压信号反应了所述功率转换电路的瞬时电流，并根据所述反馈电路提供的反馈信号，向所述驱动电路提供所述瞬时电流控制的脉冲宽度驱动信号。
2、 根据权利要求l所述的电子金属卤化物灯低频电子整流器，其特征在于，所 述脉冲调制电路进一步包括一整流电路， 一充电时间控制电路和一最大脉冲宽度限制电路，所述整流电路 的输出端和所述最大脉冲宽度限制电路的输出端连接所述充电时间控制电路的输入端。
3、 根据权利要求1或2所述的电子金属卤化物灯低频电子整流器，其特征在于， 所述充电时间控制电路进一步包括一带使能端的比较器、基准电源、电容和第一、第二电阻，所述基准电源的输出端与所述比较器的正相端相连，所述第一电阻和 第二电阻的连接点与所述比较器的负相端相连，所述电容一端接地，另一端连接所述 连接点。
4、 根据权利要求3所述的电子金属卤化物灯低频电子整流器，其特征在于， 所述最大脉冲宽度限制电路由串接的二极管和直流电压源组成。
5、 根据权利要求4所述的电子金属卤化物灯低频电子整流器，其特征在于， 所述整流电路为桥式整流电路。
6、根据权利要求4所述的电子金属卤化物灯低频电子整流器，其特征在于， 所述整流电路为全波整流电路。
专利摘要本实用新型公开了一种金属卤化物灯低频电子整流器，包括直流源、电流取样电路、电压取样电路、功率转换电路和驱动电路，所述功率转换电路包括一降压电感，其特征在于，所述整流器进一步包括一脉冲调制电路，其输入端分别连接所述功率转换电路的输出端和信号处理及反馈电路的输出端，其输出端连接所述驱动电路的输入端，所述脉冲调制电路从所述功率转换电路的降压电感上取出电压信号，所述电压信号反应了所述功率转换电路的瞬时电流，并根据所述反馈电路提供的反馈信号，向所述驱动电路提供所述瞬时电流控制的脉冲宽度驱动信号。本实用新型实现了对降压电感中的瞬时电流进行STEP-BY-STEP的实时控制，提高了电路运行的可靠性。
文档编号H05B41/292GK201054854SQ20072006995
公开日2008年4月30日 申请日期2007年5月18日 优先权日2007年5月18日
发明者余世伟, 刘东帆, 穗 郭, 溱 高 申请人:环球迈特照明电子有限公司