一種高壓氣體放電燈的鎮(zhèn)流器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種高壓氣體放電燈的鎮(zhèn)流器，包括雙降壓逆變電路，雙降壓逆變電路包括電感元件，兩個串聯(lián)的開關(guān)元件，分別與上述開關(guān)元件并聯(lián)的兩個二極管，上述電感元件與兩個開關(guān)元件的連接點連接；過零檢測電路，連接上述電感元件；上述過零檢測電路包括阻性元件構(gòu)成的采樣電路、比較電路和開關(guān)電路，采樣電路、比較電路和所述開關(guān)電路順序連接。
【專利說明】—種高壓氣體放電燈的鎮(zhèn)流器
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及一種氣體放電燈的鎮(zhèn)流器，特別是一種高壓氣體放電燈的鎮(zhèn)流器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]傳統(tǒng)高壓氣體放電燈的電子鎮(zhèn)流器包括三級結(jié)構(gòu):功率因數(shù)校正電路，降壓電路和全橋逆變電路，這種電路結(jié)構(gòu)比較復雜，成本昂貴。為了簡化電路，降低成本，提出了把降壓電路和逆變電路結(jié)合在一起的二級結(jié)構(gòu)的鎮(zhèn)流器，圖1是二級結(jié)構(gòu)的高壓氣體放電燈的鎮(zhèn)流器的示意圖，包括功率因數(shù)校正電路10和雙降壓逆變電路20。采用二級結(jié)構(gòu)降低了鎮(zhèn)流器的體積和成本，但是因為簡化后的降壓逆變電路共用一個電感，其零電流檢測相對比較困難。
[0003]圖2是高壓氣體放電燈鎮(zhèn)流器的雙降壓逆變電路的示意圖，其中L為共用的電感，VBUS為升壓后的電壓，Jl、J2為開關(guān)管。該電路內(nèi)部含有兩個降壓電路，為雙BUCK半橋逆變電路，電容C1、電容C3、HID、L、J1組成了第一降壓電路；電容C2、C3、HID、L、J2組成了第二降壓電路，雙降壓逆變電路由低頻方波信號控制工作，即兩個降壓電路在低頻方波信號控制交替工作。圖1所示的雙降壓逆變電路的工作原理如下:
[0004]當輸入低頻方波信號為高電平時，第一降壓電路工作，高頻驅(qū)動信號分配給J1 ；為低頻方波信號為低電平時，第二降壓電路工作，高頻驅(qū)動信號分配給J2。當J1閉合，J2斷開時，電流流過J1、L、C3、HID、C1，對電感L進行充電；當J1斷開時，J2斷開時，電流流過L、C3、HID、C2、二極管D2，電感L放電。
[0005]第二降壓電路工作時，當J2閉合，J1斷開時，電流流過C2、HID、C3、L、J2，對電感L進行充電；當J2斷開時，J1斷開時電流流過(:1、!110、03、1^、二極管01，1^放電。
[0006]由于雙降壓逆變電路共用一個電感，兩個降壓電路導通和關(guān)斷時流過電感的電流方向不一樣，檢測出其過零信號相對困難。
[0007]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實用新型的目的是解決高壓氣體放電燈鎮(zhèn)流器所存在的上述問題，提供一種具有可靠的電感零電流檢測電路的鎮(zhèn)流器。
[0009]為達到上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案。一種高壓氣體放電燈的鎮(zhèn)流器，包括:雙降壓逆變電路，包括兩個串聯(lián)的開關(guān)元件，分別與所述開關(guān)元件并聯(lián)的兩個二極管，電感元件，所述電感元件與開關(guān)元件的連接點連接；過零檢測電路，連接所述電感元件；所述過零檢測電路包括阻性元件構(gòu)成的采樣電路、比較電路以及開關(guān)電路，所述采樣電路、比較電路和開關(guān)電路順序連接。
[0010]優(yōu)選地，所述采樣電路是多個電阻串聯(lián)組成的電阻串聯(lián)電路，所述電阻串聯(lián)電路連接在所述開關(guān)元件的連接點和地之間。
[0011]優(yōu)選地，上述比較電路包括兩個串聯(lián)的比較器，其中，一個比較器的正向輸入端與另一個比較器的反向輸入端連接構(gòu)成比較電路的采樣電壓輸入端。[0012]優(yōu)選地，上述比較器的采樣電壓輸入端與所述電阻串聯(lián)電路中電阻的連接點連接。
[0013]優(yōu)選地，上述開關(guān)電路包括兩個開關(guān)元件，每個開關(guān)元件的一端分別與所述每個比較器的輸出端連接。
[0014]優(yōu)選地，上述鎮(zhèn)流器電路還包括一個低頻方波信號生成電路，用于產(chǎn)生低頻方波信號，所述低頻方波信號作為所述雙降壓逆變電路工作的控制信號和所述兩個開關(guān)元件的選通信號。
[0015]本實用新型的過零檢測電路通過電阻串聯(lián)電路對雙降壓逆變電路中兩個開關(guān)管的連接點的電壓進行采樣，來實現(xiàn)過零檢測。不僅容易實現(xiàn)。而且過零檢測的可靠性高，有效地減小了鎮(zhèn)流器的噪聲并降低了鎮(zhèn)流器的能耗，使其工作更加穩(wěn)定可靠。
[0016]根據(jù)以下參考附圖對本實用新型的描述，本實用新型的其他目標和效用將變得顯而易見，并且讀者可全面了解本實用新型。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是現(xiàn)有高壓氣體放電燈鎮(zhèn)流器的示意圖；
[0018]圖2是現(xiàn)有高壓氣體放電燈鎮(zhèn)流器的雙降壓逆變電路示意圖；
[0019]圖3是根據(jù)本實用新型一個實施例的過零檢測電路示意圖；
[0020]圖4是根據(jù)本實用新型一個實施例的過零檢測電路示意圖；
[0021]圖5是根據(jù)本實用新型一個實施例的過零檢測電路示意圖。
[0022]在上述附圖中，相同附圖標記指示相同、相似或相應的元件或功能。
【具體實施方式】
[0023]下文將參照圖式通過實施例來詳細描述本實用新型的具體實施例。
[0024]圖3詳細的描述了本實用新型一個實施例的過零檢測電路。參照圖3，雙降壓逆變電路30包括開關(guān)元件J1、開關(guān)元件J2、電容Cl、C2和C3、二極管D1、二極管D2、電感元件L1。開關(guān)元件J1和J2串聯(lián)，電容C1和C2串聯(lián)，串聯(lián)的J1、J2和串聯(lián)的C1、C2進行并聯(lián)。直流電壓VBUS作為雙降壓逆變器的輸入加在J1和J2的串聯(lián)電路上。電感L1和HID燈串聯(lián)，然后連接在開關(guān)元件J1和J2串聯(lián)的連接點A。電容C1、電容C3、HID燈、J1和電感元件L1組成雙降壓逆變電路中的第一降壓電路。電容C2、C3、HID、L1、J2組成了第二降壓電路。
[0025]如圖3所示，過零檢測電路300，用于檢測所述電感L1的電流過零點。過零檢測電路300和電感L1相連，過零檢測電路包括采樣電路301、比較電路302和開關(guān)電路303，其中，采樣電路301連接電感L1于A點，采樣電路301、比較電路302和開關(guān)電路303順序連接。采樣電路301由兩個電阻R3和R4串聯(lián)組成電阻串聯(lián)電路，電阻R3和R4的串聯(lián)電路連接在開關(guān)元件J1和J2的連接點A和地之間，與開關(guān)元件J2和二極管D2并聯(lián)。
[0026]比較電路302包括兩個比較器U1和U2，其中比較器U1的反向端接參考電平Vrefl,比較器U2的正向端接參考電平Vref2。Ul的正向輸入端與U2的反向輸入端連接構(gòu)成比較電路302的采樣電壓輸入端In，該輸入端與采樣電路301中電阻串聯(lián)電路中電阻R3和R4的連接點B相連。開關(guān)電路303包括開關(guān)元件J3和J4，如圖3所示開關(guān)元件J3、J4分別與比較器Ul和U2的輸出端連接。
[0027]參照圖3，還包括一個低頻方波信號生成電路304用于產(chǎn)生低頻方波信號，低頻方波信號用來控制雙降壓逆變電路交替工作，也同時作為開關(guān)電路302的控制信號，當?shù)皖l方波信號為低電平時，J3閉合；當?shù)皖l方波信號為高電平時，J4閉合。當?shù)皖l方波驅(qū)動信號為高電平時，第一降壓電路工作，高頻驅(qū)動脈沖控制J1閉合和斷開。當J1閉合和斷開時，A點的電平會改變，所以取樣電阻B點的電壓VB也會改變。J1斷開，電感L1放電，當電感L1的電流減小到零時，A點電壓VA會上升，所以B電壓VB也會上升，這時檢測電壓VB，當VB大于Vrefl，比較器Ul輸出高電平，過零檢測電路輸出高電平過零檢測信號，使J1在零電流重新導通。
[0028]當?shù)皖l方波驅(qū)動信號為低電平時，第二降壓電路工作，高頻驅(qū)動脈沖控制J2閉合和斷開。其原理和J1工作相似，當J2斷開時，電感L1放電，當電感L1的電流減小到零時，A點電壓VA會下降，所以電壓VB小于Vref2時，比較器U2輸出高電平，使J2在零電流重新導通。電阻R3和R4的阻值可以根據(jù)J1和J2的連接點A點的電壓變化進行預先選擇，使B點的電壓VB，在第一降壓電路工作時，當L1放電完成時，B點的電壓大于參考電壓。在第二降壓電路工作時，當L1放電完成時，B點的電壓小于參考電壓。
[0029]如上所述，過零檢測電路通過兩個比較器檢測采樣電路中B點的電平的變化就可以得到過零信號，準確判斷雙降壓逆變電路的電感L1的電流是否放完，即判斷電感L1的電流過零點。
[0030]圖4本實用新型一個實施例的過零檢測電路，參照圖4，VCC為芯片供電的直流電壓，R3、R4、R5、R6為取樣電阻，電阻R3、R4、R5和R6串聯(lián)構(gòu)成取樣電路，Dl、D2為續(xù)流二極管，C3的作用是濾波，Cl、C2作用是將VBUS分壓、隔直通交。比較電路和開關(guān)電路通過微控制器如單片機U實現(xiàn)，U也可以是其它內(nèi)部含有比較器的集成芯片，Uc為單片機內(nèi)部比較器，其中7引腳為比較器的正向輸入端，6引腳為比較器的負向輸入端，5引腳為比較器的輸出端。Q1、Q2為場效應管或其它開關(guān)元件。
[0031]當?shù)皖l方波驅(qū)動信號為高電平時，第一降壓電路工作，單片機通過程序設置比較器引腳7正向輸入端有效，負向端為連接到單片機內(nèi)部寄存器。內(nèi)部寄存器的數(shù)值為Vrefl，高頻驅(qū)動脈沖控制上管Q1閉合和斷開。當Q1閉合時，對L1進行充電，半橋中點A的電壓VA等于VBUS (忽略Q1的導通壓降)。R3、R8、R9與R10的比值設定如下，當A點電壓VA等于VBUS時，保證電壓VB大于Vrefl，比較器輸出端5輸出高電平。當Q1斷開時，L1進行放電，此時A點電位與GND相同(忽略D2的導通壓降)，所以電壓VB小于Vrefl，比較器輸出低電平。當L1放電結(jié)束時，VA點電壓會上升，當電壓VB上升到大于Vrefl時，比較器輸出高電平，重新開通開關(guān)管Q1。
[0032]當?shù)皖l方波驅(qū)動信號為低電平時，第二降壓電路工作，單片機通過程序設置比較器引腳6負向輸入端有效，正向端連接到單片機內(nèi)部寄存器。內(nèi)部寄存器的數(shù)值為Vref2，高頻驅(qū)動脈沖控制上管Q2閉合和斷開。當Q2閉合時，對L1進行充電，半橋中點A的電壓VA電位與GND相同(忽略Q1的導通壓降)，由于電壓VB小于Vref2，比較器輸出端5輸出高電平；當Q2斷開時，L1進行放電，此時A點電位與VBUS相同(忽略D1的導通壓降)，由于電壓VB大于Vrefl，比較器輸出低電平，關(guān)斷開關(guān)管Q2。當L1放電結(jié)束時，VA點電壓會下降，當電壓VB下降到小于Vref2時，比較器輸出高電平，重新開通開關(guān)管Q2。[0033]圖5是本實用新型的過零檢測電路的另一實施例，原理和圖4的實施例相同，開關(guān)電路303由D3、D4、D5、D6、R15、Q3構(gòu)成，用于選通比較器302的輸出。
[0034]上述實施例只是例示性的，并且不希望它們限制本實用新型的技術(shù)方法。雖然已參照優(yōu)選實施例詳細描述了本實用新型，但所屬領域的技術(shù)人員將了解，可在不偏離本實用新型技術(shù)方法的精神和范疇的情況下修改或等同替換本實用新型的技術(shù)方法，這些修改和等同替換也屬于本實用新型權(quán)利要求書的保護范疇。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓氣體放電燈的鎮(zhèn)流器，包括:雙降壓逆變電路，包括兩個串聯(lián)的開關(guān)元件(?11，12)，分別與所述開關(guān)元件(11，12)并聯(lián)的兩個二極管(01，02)，電感元件化1)，所述電感元件(L1)與所述開關(guān)元件(Jl, J2)的連接點(A)連接；過零檢測電路(300)，連接所述電感元件(L1)；其特征在于，所述過零檢測電路(300)包括由阻性元件構(gòu)成的采樣電路(301)、比較電路(302)以及開關(guān)電路(303)，所述采樣電路、所述比較電路和所述開關(guān)電路順序連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓氣體放電燈的鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述采樣電路是多個電阻串聯(lián)組成的電阻串聯(lián)電路，所述電阻串聯(lián)電路連接在所述開關(guān)元件(J1，J2)的連接點(A)和地之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓氣體放電燈的鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述比較電路(302)包括兩個串聯(lián)的比較器(Ul，U2 )，其中，一個比較器(U1)的正向輸入端與另一個比較器(U2)的反向輸入端連接構(gòu)成比較電路(302)的采樣電壓輸入端(In)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓氣體放電燈的鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述比較器的采樣電壓輸入端(In)與所述電阻串聯(lián)電路中電阻的連接點(B)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3 所述的高壓氣體放電燈的鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述開關(guān)電路(303)包括兩個開關(guān)元件(J3，J4)，每個開關(guān)元件的一端分別與所述每個比較器(Ul，U2)的輸出端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓氣體放電燈的鎮(zhèn)流器，其特征在于:還包括一個低頻方波信號生成電路(304)，用于產(chǎn)生低頻方波信號，所述低頻方波信號作為所述雙降壓逆變電路工作的控制信號和所述兩個開關(guān)元件(J3，J4)的選通信號。
【文檔編號】H05B41/26GK203504862SQ201320374209
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月27日
【發(fā)明者】余世偉, 李志峰 申請人:歐普照明股份有限公司