有源箝位正、反激推挽集成燈控制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種有源箝位正、反激推挽集成燈控制器，該控制器包括電源Vin，所述電源Vin正極到負(fù)極依次串聯(lián)的變壓器T1、變壓器T2、電容CC和主開關(guān)管V2；帶并聯(lián)觸發(fā)的高壓氣體放電燈的諧振回路，包括串聯(lián)的自耦合變壓器T3、燈和電容CS，所述燈并聯(lián)有電容CP；非隔離式推挽電路，包括與所述電容CC和主開關(guān)管并聯(lián)的輔助開關(guān)管V1，自耦合變壓器與電源Vin負(fù)極之間連接有電容Cd，變壓器T1通過(guò)二極管VD3與電容Cd串聯(lián)，變壓器T2通過(guò)二極管VD4與電容Cd串聯(lián)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)電路的功率因數(shù)校正、電力變換及高壓觸發(fā)等多種功能，通過(guò)一只小功率MOS及緩沖電容器實(shí)現(xiàn)變壓器的磁通復(fù)位和開關(guān)器件的零電壓開通，提高了系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率。
【專利說(shuō)明】有源箝位正、反激推挽集成燈控制器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及燈控制裝置，具體地指一種有源箝位正、反激推挽集成燈控制器。

【背景技術(shù)】
[0002] 高壓氣體放電照明燈及其它照明燈具是中小功率耗電設(shè)備，它要求其驅(qū)動(dòng)器輸入 功率因數(shù)高、轉(zhuǎn)換效率高、觸發(fā)可靠。為了實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正及恒流（壓）變換，常采用二級(jí) 或三級(jí)級(jí)聯(lián)方式。但是，采用多級(jí)變換器級(jí)聯(lián)，應(yīng)用的開關(guān)器件多、控制、驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜、轉(zhuǎn) 換效率不高。此外，為了實(shí)現(xiàn)高壓觸發(fā)，傳統(tǒng)的觸發(fā)電路多為串聯(lián)電感并采取專門的觸發(fā)裝 置實(shí)現(xiàn)高壓觸發(fā)，也有通過(guò)滑頻控制方式通過(guò)串（并）聯(lián)諧振槽路產(chǎn)生串聯(lián)高壓觸發(fā)燈具， 這些方式觸發(fā)電感都串聯(lián)在燈回路中，電路復(fù)雜有嚴(yán)格的時(shí)序要求，觸發(fā)的可靠性不高；如 果采取滑頻諧振觸發(fā)，開關(guān)器件參與高壓大電流觸發(fā)過(guò)程，易損壞開關(guān)器件。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種有源箝位正、反激推挽集成 燈控制器，該控制器通過(guò)電力電子集成變換實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)、高轉(zhuǎn)換效率、高可靠性的照明 驅(qū)動(dòng)。
[0004] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是：一種有源箝位正、反激推挽集成燈控制器，該 控制器包括：
[0005] 正、反激有源箝位變換器，包括電源Vin，所述電源Vin正極到負(fù)極依次串聯(lián)的變 壓器、變壓器T2、電容Cc和主開關(guān)管V2;
[0006] 帶并聯(lián)觸發(fā)的高壓氣體放電燈的諧振回路，包括串聯(lián)的自耦合變壓器t3、燈和電 容cs，所述燈并聯(lián)有電容CP;
[0007] 非隔尚式推挽電路，包括與所述電容Cc和主開關(guān)管并聯(lián)的輔助開關(guān)管Vi，所述輔 助開關(guān)管％與所述自耦合變壓器T3之間連接有二極管VD1，自耦合變壓器與電源Vin負(fù)極 之間連接有電容Cd，變壓器通過(guò)二極管VD3與電容Cd串聯(lián)，變壓器T2通過(guò)二極管VD4與電 容Cd串聯(lián)，電容Cs與電源Vin負(fù)極之間連接有二極管VD2。
[0008] 在上述技術(shù)方案中，二極管VD3的陽(yáng)極和陰極分別與變壓器T:的同名端和電容Cd 連接；二極管VD4的陽(yáng)極和陰極分別與變壓器T2的非同名端和電容Cd連接。
[0009] 在上述技術(shù)方案中，所述二極管VD2的陰極連接在所述自耦合變壓器與電容C3之 間，所述二極管VD2的陽(yáng)極與電源Vin的負(fù)極連接。
[0010] 在上述技術(shù)方案中，所述二極管vD1的陽(yáng)極與自耦合變壓器連接，陰極與輔助開關(guān) 管連接。
[0011] 本發(fā)明通過(guò)一只主開關(guān)管、四只二極管、兩個(gè)高頻變壓器、一個(gè)高頻自耦變壓器及 LC諧振回路實(shí)現(xiàn)電路的功率因數(shù)校正、電力變換及高壓觸發(fā)等多種功能，通過(guò)一只小功率 MOS及緩沖電容器實(shí)現(xiàn)變壓器的磁通復(fù)位和開關(guān)器件的零電壓開通，提高了系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效 率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1為本發(fā)明有源箝位正、反激推挽集成燈控制器的電路原理圖。
[0013] 圖2為主開關(guān)管VI和輔助開關(guān)管V2的驅(qū)動(dòng)波形圖。
[0014] 圖3為穩(wěn)壓過(guò)程的等效電路圖。
[0015] 圖4為啟動(dòng)過(guò)程的等效電路圖。
[0016] 圖5為穩(wěn)態(tài)過(guò)程波形示意圖。
[0017] 圖6為啟動(dòng)過(guò)程波形示意圖

【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0019] 如圖1所示，本發(fā)明有源箝位正、反激推挽集成燈控制器，該控制器包括：實(shí)現(xiàn)功 率因數(shù)校正和能量傳輸?shù)恼环醇ぷ儞Q器、非隔離式推挽電路和帶并聯(lián)觸發(fā)的高壓氣體放 電燈的諧振回路，
[0020] 正、反激有源箝位變換器包括電源Vin、電源Vin正極到負(fù)極依次串聯(lián)的變壓器 、變壓器T2、電容Cc和主開關(guān)管V2。
[0021] 帶并聯(lián)觸發(fā)的高壓氣體放電燈的諧振回路包括串聯(lián)的自耦合變壓器t3、燈和電容 Cs，燈并聯(lián)有電容cP。
[0022] 非隔尚式推挽電路包括與電容C。和主開關(guān)管V2并聯(lián)的輔助開關(guān)管Vi、輔助開關(guān)管 %與自耦合變壓器T2之間連接有二極管VD1，具體地，二極管VD1的陽(yáng)極與自耦合變壓器連 接，陰極與輔助開關(guān)管 '連接。
[0023] 自耦合變壓器與電源Vin負(fù)極之間連接有電容Cd，變壓器T1通過(guò)二極管VD3與電 容cd串聯(lián)，具體地，二極管VD3的陽(yáng)極和陰極分別與變壓器T1的同名端和電容Cd連接；變壓 器T2通過(guò)二極管VD4與電容Cd串聯(lián)，具體地，二極管VD4的陽(yáng)極和陰極分別與變壓器T2的 非同名端和電容Cd連接；電容Cs與電源Vin負(fù)極之間連接有二極管VD2，具體地，二極管VD2 的陰極連接在自耦合變壓器T3與電容Cs之間，二極管VD2的陽(yáng)極與電源Vin的負(fù)極連接。
[0024] 圖1中，'是主開關(guān)管，c為實(shí)現(xiàn)有源箝位的輔助開關(guān)管，L。2是LC串聯(lián)諧振電感， 它由自耦合變壓器T3耦合集成得到。由變壓器Ti、T2&V^^等元件組成的正、反激有源箝 位變換器的工作原理許多文獻(xiàn)中都有介紹，說(shuō)明書中不作具體分析。該發(fā)明主要是將該電 路用在整個(gè)系統(tǒng)中，通過(guò)單級(jí)電路實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正與能量變換，屬系統(tǒng)集成發(fā)明。
[0025] 將磁集成自耦變壓器作為推挽電路能量傳輸部分，實(shí)現(xiàn)諧振槽路的能源變換與傳 輸，也是一種集成技術(shù)，本說(shuō)明書不介紹磁路集成過(guò)程的推導(dǎo)及變壓器繞制的安排。
[0026] 如圖2所示，Vlg、V2g分別是主開關(guān)管Vi和輔助開關(guān)管Vi的驅(qū)動(dòng)動(dòng)波形，下面分別 說(shuō)明本發(fā)明系統(tǒng)的穩(wěn)壓和啟動(dòng)過(guò)程。
[0027] 1.穩(wěn)壓過(guò)程分析 [0028]假設(shè)：
[0029] (1)所有元器件均為理想元件；
[0030] ⑵Cd足夠大，工作期間Vd不變；

【權(quán)利要求】
1. 一種有源箝位正、反激推挽集成燈控制器，其特征在于，包括： 正、反激有源箝位變換器，包括電源Vin，所述電源Vin正極到負(fù)極依次串聯(lián)的變壓器 、變壓器T2、電容Cc和主開關(guān)管V 2; 帶并聯(lián)觸發(fā)的高壓氣體放電燈的諧振回路，包括串聯(lián)的自耦合變壓器T3、燈和電容Cs， 所述燈并聯(lián)有電容CP; 非隔離式推挽電路，包括與所述電容C。和主開關(guān)管并聯(lián)的輔助開關(guān)管Vi，所述輔助開 關(guān)管％與所述自耦合變壓器T 3之間連接有二極管V D1，自耦合變壓器與電源Vin負(fù)極之間 連接有電容Cd，變壓器通過(guò)二極管V D3與電容C d串聯(lián)，變壓器T 2通過(guò)二極管V D4與電容C d串聯(lián)，電容Cs與電源Vin負(fù)極之間連接有二極管VD2。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述有源箝位正、反激推挽集成燈控制器，其特征在于：二極管VD3的陽(yáng)極和陰極分別與變壓器1\的同名端和電容C d連接；二極管V D4的陽(yáng)極和陰極分別與變 壓器T2的非同名端和電容C d連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述有源箝位正、反激推挽集成燈控制器，其特征在于：所述二極管 VD2的陰極連接在所述自耦合變壓器與電容C s之間，所述二極管V D2的陽(yáng)極與電源Vin的負(fù) 極連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述有源箝位正、反激推挽集成燈控制器，其特征在于：所述二極管 VD1的陽(yáng)極與自耦合變壓器連接，陰極與輔助開關(guān)管連接。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK104507198SQ201410634521
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月12日
【發(fā)明者】朱忠尼, 宋慶國(guó), 王榮 申請(qǐng)人:天一宏業(yè)武漢科技發(fā)展有限公司