專利名稱：一種帶新型輔助繞組并聯(lián)點火電路結(jié)構(gòu)的電子鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于高壓氣體放電燈的帶新型輔助繞組并聯(lián)點火電路結(jié)構(gòu)的電 子鎮(zhèn)流器。
背景技術(shù)：
高壓氣體放電燈電子鎮(zhèn)流器包括高壓點火電路與穩(wěn)態(tài)電源供應(yīng)電路，點火電路與 穩(wěn)態(tài)電源供應(yīng)電路一般可以采用串聯(lián)與并聯(lián)方式。穩(wěn)態(tài)電源供應(yīng)電路包括直流升壓電路和 全橋逆變電路。點火電路的高壓發(fā)生電路一般有單級升壓電路、雙級升壓電路。串聯(lián)的單級升壓電路，如圖1所示，此電路一般要求匝比很高，因高壓線圈流過燈 電流，所用導(dǎo)線不能太細，這樣會使高壓變壓器體積做的很大。并聯(lián)的單級升壓電路，如圖2所示，可將高壓側(cè)線圈導(dǎo)線做的很細，但燈需要串聯(lián) 另外的鎮(zhèn)流電感，這樣電子鎮(zhèn)流器系統(tǒng)的體積也會很大。雙級升壓電路，如圖3所示，在產(chǎn)生高壓的同時，高壓側(cè)繞組起到電子鎮(zhèn)流器電感 的作用，可降低系統(tǒng)的體積和重量。采用在前級反激變壓器的副邊加輔助繞組的辦法，但增 加了反激變壓器的體積和制作難度。為了能減小變壓器體積，又能產(chǎn)生高壓，現(xiàn)有點火電路采用倍壓串聯(lián)點火電路結(jié) 構(gòu)，如圖4所示。采用倍壓串聯(lián)點火電路的電子鎮(zhèn)流器包括輸入濾波器、反激變換器、續(xù)弧 電路、全橋逆變電路、倍壓電路、串聯(lián)結(jié)構(gòu)點火電路，利用反激變換器輸出級倍壓整流電路， 只使用了一級升壓變壓器，可降低變壓器的匝比，不會增加變壓器的體積。但在對高壓氣體 放電燈每次進行高壓點火時和啟動過程中，都會使得燈管兩個電極中的一個電極固定為陽 極，另一個電極固定為陰極，這樣的高壓點火電路結(jié)構(gòu)和啟動過程，會使得高壓氣體放電燈 的使用壽命大大降低，而且點火電路效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決現(xiàn)有電子鎮(zhèn)流器的倍壓串聯(lián)式點火電路存在效率低的問題，提供了 一種效率高、結(jié)構(gòu)簡湊的帶新型輔助繞組并聯(lián)點火電路結(jié)構(gòu)的電子鎮(zhèn)流器。本發(fā)明的技術(shù)方案
一種帶新型輔助繞組并聯(lián)點火電路結(jié)構(gòu)的電子鎮(zhèn)流器，包括依次級聯(lián)連接的用于隔斷 蓄電池與本裝置之間的高頻干擾的輸入濾波器、用于把輸入為蓄電池等級的直流電壓升高 的DC-DC反激變換器、用于把高壓直流電變換為高壓方波電壓的DC-AC全橋逆變電路，所述 輸入濾波器的前端連接有蓄電池，其特征在于所述DC-AC全橋逆變電路上并聯(lián)連接有當 高壓氣體放電燈的兩個電極被擊穿時，短暫地為高壓氣體放電燈提供能量的續(xù)弧電路及輔 助繞組并聯(lián)點火電路；所述輔助繞組并聯(lián)點火電路包括輔助繞組倍壓電路、升壓電路、阻隔 高壓二極管、繼電器，所述輔助繞組倍壓電路的輸出端連接有續(xù)弧電路及升壓電路，所述升 壓電路與阻隔高壓二極管及高壓氣體放電燈并聯(lián)，所述高壓氣體放電燈與繼電器并聯(lián)； 所述輔助繞組并聯(lián)點火電路，用于產(chǎn)生擊穿高壓氣體放電燈兩個電極的高壓，所述阻隔高壓二極管用于防止點火時刻高的電壓把續(xù)弧電路、輔助繞組倍壓電路、DC-AC全橋逆變 電路的元件燒壞，所述繼電器用于維持高壓氣體放電燈的正常發(fā)光；
所述輔助繞組倍壓電路包括第三電容，所述第三電容的第一端與DC-DC反激變換器的 輸出端第一二極管的陽極及輔助繞組的第一端相連，所述輔助繞組的第一端與DC-DC反激 變換器的第一繞組的第一端是同名端，所述輔助繞組的第二端與第二二極管的陽極相連， 所述第二二極管的陰極與第三電容的第二端、阻隔高壓二極管的陽極、升壓電路及續(xù)弧電 路相連。進一步，所述續(xù)弧電路包括并聯(lián)的第一電阻和第三二極管，第三二極管的陰極和 第一電阻的并聯(lián)端與存儲能量的第四電容第一端相連，所述第四電容第二端與第二電阻第 一端相連，所述第二電阻第二端連接在輔助繞組倍壓電路的輸出端。進一步，所述升壓電路包括限流電阻，所述限流電阻第一端與輔助繞組倍壓電路 的輸出端相連，所述限流電阻的第二端與點火電容器第一端及氣體放電管第一端相連，所 述點火電容器第二端接地，所述氣體放電管的第二端與點火變壓器的低壓側(cè)第一端相連， 所述點火變壓器的高壓側(cè)第一端與阻隔低頻電容的第一端相連，所述阻隔低頻電容的第二 端與高壓氣體放電燈的第一端及繼電器的一端相連，所述高壓氣體放電燈的第二端與點火 變壓器的高壓側(cè)第二端及DC-AC全橋逆變電路的第三電感相連，所述繼電器的另一端與 DC-AC全橋逆變電路的第二電感相連。高壓氣體放電燈的啟動過程從暫態(tài)至穩(wěn)態(tài)共分為電壓擊穿、輝光放電、輝光轉(zhuǎn)弧 光放電、弧光放電(穩(wěn)態(tài)工作)等四個階段，如圖5所示具體狀態(tài)過渡過程。暫態(tài)時間的長 短與輝光轉(zhuǎn)弧光階段供給燈管的功率大小有關(guān)，若于輝光轉(zhuǎn)弧光期間加一較大的功率給燈 管，將使得燈管溫度上升的速度加快，而縮短了高壓氣體放電燈的暫態(tài)時間，使燈管能較快 的進入穩(wěn)態(tài)工作。啟動期間，電子鎮(zhèn)流器要經(jīng)歷高壓擊穿、電流接續(xù)、預(yù)熱維弧3個階段。高壓啟 動電路是高壓氣體放電燈能否瞬間點亮的基礎(chǔ)。但輝光放電后慣性和濾波電路的延遲 使直流變換器和檢測回路很難有較快的響應(yīng)速度，所以電子鎮(zhèn)流器里面要包含電流接續(xù) (take-over)電路，它將電容預(yù)先儲存的能量為燈提供一較大的瞬間電流，保證輝光到弧光 的可靠過渡。本發(fā)明工作過程描述如下在啟動階段，控制程序?qū)θ珮蚰孀冸娐返哪妇€電容的 端電壓進行恒壓閉環(huán)。輔助繞組倍壓電路的輸出端通過限流電阻給升壓電路的點火電容器 充電，當點火電容器兩端的電壓值到達氣體放電管的擊穿電壓后，點火電容器通過點火變 壓器的低壓側(cè)放電，同時把能量傳遞到高壓側(cè)。由點火變壓器高壓繞組、阻隔低頻電容器、 高壓氣體放電燈組成閉環(huán)回路，高壓氣體放電燈的上端電極承受正的高壓，使得高壓氣體 放電燈擊穿。續(xù)流階段，續(xù)弧電路、阻隔高壓二極管、高壓氣體放電燈組成的回路來使得高壓氣 體放電燈達到維弧的功能。當高壓氣體放電燈進入輝光轉(zhuǎn)弧光以及弧光放電階段后，通過程序控制把繼電器 閉合，這樣就可以在燈管兩端得到幾百Hz的交流電，維持高壓氣體放電燈的正常發(fā)光。本發(fā)明的輔助繞組并聯(lián)點火電路結(jié)構(gòu)的高壓氣體放電燈電子鎮(zhèn)流器，在沒有增加 電路復(fù)雜程度的基礎(chǔ)上，通過選取合理的電子元件和連接方式，容易地實現(xiàn)了提升點火的電壓值。因為改進后的電子鎮(zhèn)流器，可以使得輔助繞組的輸出電壓與地之間的高壓來實現(xiàn) 高壓氣體放電燈的點火功能。本發(fā)明的新型輔助繞組并聯(lián)點火電路結(jié)構(gòu)中，利用一路輔助繞組、高壓電容器、阻 隔高壓二極管、繼電器和阻隔低頻電容器，把續(xù)流電路從反激輸出端轉(zhuǎn)移到了輔助繞組電 路的輸出端，這樣有效地提高了續(xù)流電路的維弧能力，提高了電子鎮(zhèn)流器的一次點火成功率。本發(fā)明的有益效果一是可以提升擊穿電壓值，保證一次點火成功率；二是可以 使得高壓點火線圈高壓側(cè)采用較細的繞組，減小了高壓點火線圈的體積，同時可以使得高 壓點火線圈在完成電壓擊穿任務(wù)后，退出工作，可以有效的提高電子鎮(zhèn)流器整機的效率以 及工作的可靠性。


圖1為高壓氣體放電燈與點火線圈高壓側(cè)相串聯(lián)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為高壓氣體放電燈與點火線圈高壓側(cè)相并聯(lián)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為高壓氣體放電燈的兩級升壓點火電路的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為現(xiàn)有倍壓串聯(lián)式點火電路原理圖。圖5為高壓氣體放電燈從電極被擊穿到恒功率穩(wěn)態(tài)工作的暫態(tài)過渡過程示意圖。圖6為本發(fā)明的電路原理圖。
具體實施例方式參照圖6，一種帶新型輔助繞組并聯(lián)點火電路結(jié)構(gòu)的電子鎮(zhèn)流器，包括依次級聯(lián)連 接的用于隔斷蓄電池1與本裝置之間的高頻干擾的輸入濾波器2、用于把輸入為蓄電池1等 級的直流電壓升高的DC-DC反激變換器4、用于把高壓直流電變換為高壓方波電壓的DC-AC 全橋逆變電路6，所述輸入濾波器2的前端連接有蓄電池1，所述DC-AC全橋逆變電路6上 并聯(lián)連接有當高壓氣體放電燈31的兩個電極被擊穿時，短暫地為高壓氣體放電燈31提供 能量的續(xù)弧電路5及輔助繞組并聯(lián)點火電路3 ；所述輔助繞組并聯(lián)點火電路3包括輔助繞 組倍壓電路、升壓電路、阻隔高壓二極管D4、繼電器32，所述輔助繞組倍壓電路的輸出端連 接有續(xù)弧電路5及升壓電路，所述升壓電路與阻隔高壓二極管D4及高壓氣體放電燈31并 聯(lián)，所述高壓氣體放電燈31與繼電器32并聯(lián)；
所述輔助繞組并聯(lián)點火電路3，用于產(chǎn)生擊穿高壓氣體放電燈31兩個電極的高壓，所 述阻隔高壓二極管D4用于防止點火時刻高的電壓把續(xù)弧電路5、輔助繞組倍壓電路、DC-AC 全橋逆變電路6的元件燒壞，所述繼電器32用于維持高壓氣體放電燈31的正常發(fā)光；
所述輔助繞組倍壓電路包括第三電容C3，所述第三電容C3的第一端與DC-DC反激變換 器4輸出端的第一二極管Dl的陽極及輔助繞組Ns2的第一端相連，所述輔助繞組Ns2的第 一端與DC-DC反激變換器4的第一繞組Np的第一端是同名端，所述輔助繞組Ns2的第二端 與第二二極管D2的陽極相連，所述第二二極管D2的陰極與第三電容C2的第二端、阻隔高 壓二極管D4的陽極、升壓電路及續(xù)弧電路5相連。所述續(xù)弧電路5包括并聯(lián)的第一電阻Rl和第三二極管D3，第三二極管D3的陰極 和第一電阻Rl的并聯(lián)端與存儲能量的第四電容C4第一端相連，所述第四電容C4第二端與第二電阻R2第一端相連，所述第二電阻R2第二端連接在輔助繞組倍壓電路的輸出端。所述升壓電路包括限流電阻R3，所述限流電阻R3第一端與輔助繞組倍壓電路的 輸出端相連，所述限流電阻R3的第二端與點火電容器C5第一端及氣體放電管S. G第一端 相連，所述點火電容器C5第二端接地，所述氣體放電管S. G的第二端與點火變壓器T2的低 壓側(cè)第一端相連，所述點火變壓器T2的高壓側(cè)第一端與阻隔低頻電容C6的第一端相連，所 述阻隔低頻電容C6的第二端與高壓氣體放電燈31的第一端及繼電器32的一端相連，所述 高壓氣體放電燈31的第二端與點火變壓器T2的高壓側(cè)第二端及DC-AC全橋逆變電路6的 第三電感L3相連，所述繼電器32的另一端與DC-AC全橋逆變電路6的第二電感L2相連。高壓氣體放電燈的啟動過程從暫態(tài)至穩(wěn)態(tài)共分為電壓擊穿、輝光放電、輝光轉(zhuǎn)弧 光放電、弧光放電(穩(wěn)態(tài)工作)等四個階段，如圖5所示具體狀態(tài)過渡過程。暫態(tài)時間的長 短與輝光轉(zhuǎn)弧光階段供給燈管的功率大小有關(guān)，若于輝光轉(zhuǎn)弧光期間加一較大的功率給燈 管，將使得燈管溫度上升的速度加快，而縮短了高壓氣體放電燈的暫態(tài)時間，使燈管能較快 的進入穩(wěn)態(tài)工作。啟動期間，電子鎮(zhèn)流器要經(jīng)歷高壓擊穿、電流接續(xù)、預(yù)熱維弧3個階段。高壓啟動電 路是高壓氣體放電燈能否瞬間點亮的基礎(chǔ)。但輝光放電后慣性和濾波電路的延遲使直流變換 器和檢測回路很難有較快的響應(yīng)速度，所以電子鎮(zhèn)流器里面要包含電流接續(xù)(take-over)電 路，它將電容預(yù)先儲存的能量為燈提供一較大的瞬間電流，保證輝光到弧光的可靠過渡。本發(fā)明工作過程描述如下在啟動階段，控制程序?qū)θ珮蚰孀冸娐?的母線電容 的端電壓進行恒壓閉環(huán)。輔助繞組倍壓電路的輸出端通過限流電阻R3給升壓電路的點火 電容器C5充電，當點火電容器C5兩端的電壓值到達氣體放電管S. G的擊穿電壓后，點火電 容器C5通過點火變壓器T2的低壓側(cè)放電，同時把能量傳遞到高壓側(cè)。由點火變壓器T2高 壓繞組、阻隔低頻電容器C6、高壓氣體放電燈31組成閉環(huán)回路，高壓氣體放電燈的上端電 極承受正的高壓，使得高壓氣體放電燈擊穿。續(xù)流階段，續(xù)弧電路5的能量存儲電容C4通過由第三二極管D3、第二電阻R2、阻 隔高壓二極管D4、高壓氣體放電燈31、DC-AC全橋逆變電路6的第三電感L3以及S4組成 的回路來使得高壓氣體放電燈達到維弧的功能。當高壓氣體放電燈進入輝光轉(zhuǎn)弧光以及弧光放電階段后，通過程序控制把繼電器 閉合，這樣就可以在燈管兩端得到幾百Hz的交流電，維持高壓氣體放電燈的正常發(fā)光。本發(fā)明的輔助繞組并聯(lián)點火電路結(jié)構(gòu)的高壓氣體放電燈電子鎮(zhèn)流器，在沒有增加 電路復(fù)雜程度的基礎(chǔ)上，通過選取合理的電子元件和連接方式，容易地實現(xiàn)了提升點火的 電壓值。因為改進后的電子鎮(zhèn)流器，可以使得輔助繞組Ns2的輸出電壓與地之間的高壓來 實現(xiàn)高壓氣體放電燈的點火功能。本發(fā)明的新型輔助繞組并聯(lián)點火電路3結(jié)構(gòu)中，利用一路輔助繞組Ns2、第三電容 器C3、阻隔高壓二極管D4、繼電器和阻隔低頻電容器C6，把續(xù)流電路5從反激輸出端轉(zhuǎn)移到 了輔助繞組電路的輸出端，這樣有效地提高了續(xù)流電路5的維弧能力，提高了電子鎮(zhèn)流器 的一次點火成功率。本說明書實施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護 范圍的不應(yīng)當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護范圍也及于本領(lǐng)域技 術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求
1.一種帶新型輔助繞組并聯(lián)點火電路結(jié)構(gòu)的電子鎮(zhèn)流器，包括依次級聯(lián)連接的用于隔 斷蓄電池與本裝置之間的高頻干擾的輸入濾波器、用于把輸入為蓄電池等級的直流電壓升 高的DC-DC反激變換器、用于把高壓直流電變換為高壓方波電壓的DC-AC全橋逆變電路，所 述輸入濾波器的前端連接有蓄電池，其特征在于所述DC-AC全橋逆變電路上并聯(lián)連接有 當高壓氣體放電燈的兩個電極被擊穿時，短暫地為高壓氣體放電燈提供能量的續(xù)弧電路及 輔助繞組并聯(lián)點火電路；所述輔助繞組并聯(lián)點火電路包括輔助繞組倍壓電路、升壓電路、阻 隔高壓二極管、繼電器，所述輔助繞組倍壓電路的輸出端連接有續(xù)弧電路及升壓電路，所述 升壓電路與阻隔高壓二極管及高壓氣體放電燈并聯(lián)，所述高壓氣體放電燈與繼電器并聯(lián)；所述輔助繞組并聯(lián)點火電路，用于產(chǎn)生擊穿高壓氣體放電燈兩個電極的高壓，所述阻 隔高壓二極管用于防止點火時刻高的電壓把續(xù)弧電路、輔助繞組倍壓電路、DC-AC全橋逆變 電路的元件燒壞，所述繼電器用于維持高壓氣體放電燈的正常發(fā)光；所述輔助繞組倍壓電路包括第三電容，所述第三電容的第一端與DC-DC反激變換器的 輸出端第一二極管的陽極及輔助繞組的第一端相連，所述輔助繞組的第一端與DC-DC反激 變換器的第一繞組的第一端是同名端，所述輔助繞組的第二端與第二二極管的陽極相連， 所述第二二極管的陰極與第三電容的第二端、阻隔高壓二極管的陽極、升壓電路及續(xù)弧電 路相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶新型輔助繞組并聯(lián)點火電路結(jié)構(gòu)的電子鎮(zhèn)流器，其 特征在于所述續(xù)弧電路包括并聯(lián)的第一電阻和第三二極管，第三二極管的陰極和第一電 阻的并聯(lián)端與存儲能量的第四電容第一端相連，所述第四電容第二端與第二電阻第一端相 連，所述第二電阻第二端連接在輔助繞組倍壓電路的輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種帶新型輔助繞組并聯(lián)點火電路結(jié)構(gòu)的電子鎮(zhèn)流器， 其特征在于所述升壓電路包括限流電阻，所述限流電阻第一端與輔助繞組倍壓電路的輸 出端相連，所述限流電阻的第二端與點火電容器第一端及氣體放電管第一端相連，所述點 火電容器第二端接地，所述氣體放電管的第二端與點火變壓器的低壓側(cè)第一端相連，所述 點火變壓器的高壓側(cè)第一端與阻隔低頻電容的第一端相連，所述阻隔低頻電容的第二端與 高壓氣體放電燈的第一端及繼電器的一端相連，所述高壓氣體放電燈的第二端與點火變壓 器的高壓側(cè)第二端及DC-AC全橋逆變電路的第三電感相連，所述繼電器的另一端與DC-AC 全橋逆變電路的第二電感相連。
全文摘要
一種帶新型輔助繞組并聯(lián)點火電路結(jié)構(gòu)的電子鎮(zhèn)流器，包括依次級聯(lián)連接的輸入濾波器、DC-DC反激變換器、DC-AC全橋逆變電路，所述輸入濾波器的前端連接有蓄電池，所述DC-AC全橋逆變電路上并聯(lián)連接有續(xù)弧電路及輔助繞組并聯(lián)點火電路；所述輔助繞組并聯(lián)點火電路包括輔助繞組倍壓電路、升壓電路、阻隔高壓二極管、繼電器，所述輔助繞組倍壓電路的輸出端連接有續(xù)弧電路及升壓電路，所述升壓電路與阻隔高壓二極管及高壓氣體放電燈并聯(lián)，所述高壓氣體放電燈與繼電器并聯(lián)。本發(fā)明的有益效果提升擊穿電壓值，保證一次點火成功率；減小了高壓點火線圈的體積，可以有效的提高電子鎮(zhèn)流器整機的效率以及工作的可靠性。
文檔編號H05B41/288GK102006708SQ20101054085
公開日2011年4月6日 申請日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月12日
發(fā)明者張曉峰, 戚軍 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)