專利名稱：高壓鈉燈電子鎮流器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子領域，具體是一種電子鎮流器。
背景技術：
高強度氣體放電燈(HID燈)是用途極為廣泛的新型節能型電光源，與白熾燈相比有節能、體積小、光譜好、發光效率高、壽命長等優點，已逐漸成為公共場所及家庭照明的首選光源。與所有的氣體放電電光源一樣，高壓鈉燈需要鎮流器來抑制燈電流，而且啟動時需要3～4kV的氣體擊穿電壓。而傳統的電感鎮流器體積大、功率因數低，而且對電網電壓波動的適應能力不強。中國專利ZL01280502.5公開了一種“電子鎮流器”，包括將輸入的交流電變換成直流電的整流電路和輸出電路；功率因素校正電路，與所述整流電路相連，對所述輸入的電流進行功率因素校正；脈沖寬度調制器，與所述整流電路相連，用于產生脈沖寬度調制信號；驅動電路和高頻變換電路，與所述功率因素校正電路和所述脈沖寬度調制器相連，在所述脈沖寬度調制信號的控制下，對所述功率因素校正電路的輸入信號進行高頻變換；輸出電路與所述驅動電路和變換電路相連，將經高頻變換的電流提供給后續的負載。該電子鎮流器將輸入的交流電經濾波、整流后一路輸出到功率因數校正電路，另一路輸出到15V穩壓電路；這樣連接后由于整流電路的接地與其他電路的接地點相同，容易相互產生干擾，使15V穩壓電路輸出的電壓不穩，從而導致整個電路不穩定。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種穩定性高的高壓鈉燈電子鎮流器。
為實現本實用新型的上述目的，本實用新型采用的技術方案如下本實用新型的高壓鈉燈電子鎮流器，包括有依次連接的濾波電路、第一整流電路、功率因數校正電路、高頻變換電路和啟動電路，上述高頻變換電路連接PWM脈沖控制電路，上述功率因數校正電路、PWM脈沖控制電路和啟動電路均與低壓直流電路連接，其特征在于濾波電路與低壓直流電路之間還連接有第二整流電路，第二整流電路具有獨立的接地。
所述的第二整流電路為橋式整流電路。
所述的功率因數校正電路和PWM脈沖控制電路還連接有保護電路。
所述的啟動電路與高壓鈉燈之間連接有限流電路。
所述的高頻變換電路采用的是半橋逆變電路。
所述的脈沖控制電路具有型號為SG3525A的電壓型PWM集成控制器。
所述的保護電路具有型號為LM324的四運放集成電路。
所述的功率因數校正電路具有型號為MC33262的功率因數校正器。
本實用新型相對于現有電子鎮流器來說具有以下優點本實用新型具有第二整流電路，第二整流電路具有一個獨立的接地，因而第二整流電路不會與其他電路相互干擾，提高了低壓直流電路輸出電壓的穩定性，從而提高了整個電子鎮流器的穩定性。


為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據的具體實施例及應用例并結合附圖，對本實用新型進一步詳細的說明，其中圖1是本實用新型的原理框圖；圖2是本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
見圖1，本實用新型包括有依次連接的濾波電路1、第一整流電路2、功率因數校正電路3、高頻變換電路4、啟動電路5和限流電路9，濾波電路1與低壓直流電路6之間還連接有第二整流電路10，保護電路7分別與功率因數校正電路3和PWM脈沖控制電路8相連，低壓直流電路6分別與功率因數校正電路3、啟動電路5、保護電路7、和PWM脈沖控制電路8相連。
濾波電路1對電網輸入的電壓信號進行濾波，濾波后的電壓信號分別輸出到第一整流電路2和第二整流電路10；第一整流電路2對輸入的交流電進行整流，整流后的信號輸出到功率因數校正電路3；第二整流電路10將輸入的交流電進行整流，整流后的信號輸出到低壓直流電路6，第二整流電路10具有獨立的接地，低壓直流電路6將輸入的信號進行轉換，輸出一個穩定的低壓直流電，為功率因數校正電路3、PWM脈沖控制電路8以及保護電路7中的有源器件供電。低壓直流電路6還為啟動電路5提供信號。功率因數校正電路3將輸入信號進行轉換，輸出一個穩定的直流電壓，通過高頻變換電路4給高壓鈉燈供電。PWM脈沖控制電路8輸出脈沖信號、控制高頻變換電路4導通。高頻變換電路4與高壓鈉燈之間連接有限流電路9。保護電路7的兩個輸出端分別與功率因數校正電路3和脈沖控制電路8的輸入端連接，對電路發生開路或短路的意外故障起到自動保護功能。
見圖2，濾波電路1包括電容C1、C2、C3、C4以及高頻電感L1。其中，電容C3、C4的連接處接地保護。
第一整流電路2由橋式整流電路KBU1和電容C5組成。
第二整流電路10由橋式整流電路KBU2和電容E2組成。
功率因數校正電路3由型號為MC33262功率因數校正器U1以及外圍的電阻R1-R12、電解電容E1、電容C6、C7、C8、變壓器T1、場效應管Q1、二極管D1構成；其中，電容C6和電阻R4并聯后一端與功率因數校正器U1的輸入端3腳連接，另一端接地；電阻R1、R2、R3串聯后一端與功率因數校正器U1的3腳連接，另一端分別與橋式整流電路2的輸出端和變壓器T1連接；功率因數校正器U1的補償端2腳與電容C7的一端連接，電容C7的另一端接地；功率因數校正器U1的電壓反饋輸入端1腳分別與電阻R11和電阻R12的一端連接，電阻R12的另一端接地，電阻R11的另一端串聯電阻R9、R10后與二極管D1的負極連接，二極管D1的負極還與電解電容E1的正極連接，E1的負極接地，二極管E1的正極與變壓器T2連接；功率因數校正器U1的零電流檢測端5腳與電阻R6的一端連接，電阻R6的另一端與變壓器T2連接；功率因數校正器U1的驅動輸出端7腳與電阻R7的一端連接，電阻R7的另一端與場效應管Q1的柵極連接，場效應管Q1的漏極與二極管DQ的正極連接，場效應管Q1的源極分別與電阻R8和電阻R12的一端連接，電阻R12的另一端接地，電阻R8的另一端與分別與功率因數校正器U1的電流反饋輸入端4腳和電容C8連接，電容C8的另一端接地；二極管D1的負極作為功率因數校正電路3的輸出端輸出+400直流電壓。
高頻變化電路4采用的是半橋逆變電路，包括場效應管Q4、Q5，變壓器T2、電容C9、二極管D8、D9、D10，Z3、Z4、Z5，電阻R28、R29、R30、R31、R37、R38，三極管Q2、Q3。場效應管Q4的漏極與低壓直流電源6的輸出端+400V連接，Q4的柵極分別與二極管D9的負極、二極管Z4的負極和三極管Q2的發射極連接。二極管Z4的正極與二極管Z5的正極連接，二極管D9的正極分別與三極管Q2的基極、電阻R29、R31的一端連接，電阻R29、R31的另一端分別連接在變壓器T2副邊的兩端、變壓器T2的原邊一端接地，另一端與電容C9連接。三極管Q2的集電極與二極管D10的正極連接，二極管D10、Z5的負極以及電阻R31都與場效應管Q5的漏極連接。場效應管Q5的柵極分別與二極管D8的負極、二極管Z3的負極、三極管Q3的發射極連接。二極管D8的正極分別與電阻R28、R30和三極管Q3的基極連接。電阻R30與三極管的集電極連接。電阻R37、R38并聯后一端與三極管Q3的集電極、二極管Z3的正極以及場效應管Q5的漏極連接，另一端接地。場效應管Q5的漏極還與變壓器T4的副邊連接。
啟動電路5包括有電阻R32、R33、R34、R35、R36、電容C10、C22以及觸發器U6。變壓器T3、T4串聯。電阻R32、R33串聯后再與電容C10并聯，并聯后的一端接+400V電源端，另一端與變壓器T4的副邊連接。變壓器T3的副邊與高壓鈉燈的一端連接。變壓器T3的原邊分別與電阻R36和電容C22連接，電容C22的另一端接地。電容C22與變壓器T4的原邊之間還連接有觸發器U6。電阻R36的另一端與高壓鈉燈連接。電阻R34、R35串聯后一端與高壓鈉燈連接，另一端與低壓直流電源6的二極管D2的負極連接。
低壓直流電源6包括有型號為TOP211Y的開關電源單片機U2、型號為4N25的光電耦合器U3、二極管D2、D3、D4、Z1、Z2，電解電容E3～E5、電容C11、C12，電阻R13和變壓器T2。低壓直流電源6為功率因數校正器、PWM集成控制器以及型號為LM324的四運放集成電路提供15V直流電壓。
保護電路7包括型號為LM324的四運放集成電路U4以及外圍的二極管D5、D6、D7、電容C13、C14、C15、電阻R14、R15、R16、R17、R18、可變電阻W1。四運放集成電路U4的4腳與電阻R14的一端連接，電阻R14的另一端與低壓直流電源6的輸出端連接，U4的7腳與二極管D6的正極連接，二極管D6的負極與二極管D5的正極連接，二極管D5的負極與功率因數校正器U1的1腳之間通過電阻R19連接。U4的5腳與地之間通過電容C13連接。U4的6腳與8腳連接。電容C15與電阻R17并聯后一端與8腳連接，另一端與9腳連接。電阻R18與可變電阻W1串聯后一端與9腳連接，另一端接地。U4的10腳與11腳接地。電容C14與電阻R15串聯后一端與14腳連接，另一端與13腳連接。6腳與13腳之間還串接有電阻R16。U4的14腳還與PWM脈沖控制電路8中的二極管D7的負極連接。U4的5腳與U5的16腳之間通過電阻R22連接。U4的12腳與U5的16腳連接。
PWM脈沖控制電路8包括型號為SG3525A的電壓型PWM集成控制器U5以及外圍的電阻R21～R27、電容C16～C20、二極管D7。PWM集成控制器U5的1腳、10腳、12腳連接后接地，U5的12腳與13腳之間連接電容C17，U5的10腳與9腳之間連接電容C20，U5的5腳與7腳之間連接阻R27，U5的5腳與地之間還連接有電容C19。U5的13腳與15腳分別連接電阻R25和電阻R24，電阻R25和電阻R24的另一端連接后與低壓直流電源的輸出端連接。U5的15腳和2腳與地之間還分別有連接有電容C16和C18。U5的16腳與2腳連接。電阻R22和R23串聯后一端與16腳連接，另一端與地連接。電阻R26一端與6腳連接，另一端與地連接。U5的6腳還與電阻R21連接，電阻R21的另一端與二極管D7的正極連接。
限流電路9包括電容C21、變壓器T3、T4。電容C21的兩端分別與場效應管Q4的漏極和高壓鈉燈的一端連接。變壓器T3、T4串聯，串聯后原邊的一端與觸發器連接，原邊的另一端連接在電阻R36和電容C22的連接處。副邊的一端與高壓鈉燈連接，副邊的另一端與場效應管Q5的漏極連接。
接通電源后，低壓直流電源6輸出一個穩定的15V直流電壓，分別給功率因數校正器U1，PWM脈沖控制電路U5供電。功率因數校正電路3工作時，輸出一個穩定的400V直流電壓通過高頻變換電路4給高壓鈉燈供電，與此同時，在低壓直流電路6取樣出來的一個電壓信號通過電阻R34、R35、R36對電容C22充電。當電容C22上的電壓達到觸發器U6的啟動門檻電壓時，U6開始啟動工作，這時變壓器T3、T4副邊上將產生一個高達5KV以上的脈沖電壓將高壓鈉燈點亮。在燈點這之后，由于鈉燈的阻抗遠小于電阻R36的阻抗，電容C22上的電壓再也達不到觸發器U6的啟動門檻電壓，所以觸發器U6在高壓鈉燈點亮之后不再工作。
在功率校正電路開始3工作的同時，PWM脈沖控制電路8也開始工作，脈沖控制電路U5的11腳和14腳分別輸出脈沖信號來控制場效應管Q4、Q5的導通和截止；其中，當脈沖控制電路U5的14腳輸出的脈沖信號為高電平、11腳輸出的脈沖信號為低電平時，場效應管Q4導通、Q5截止，當脈沖控制電路U5的14腳輸出的脈沖信號為低電平、11腳輸出的脈沖信號為高電平時，場效應管Q4截止、Q5導通，則電容C21和變壓器T3、T4在回路中進行放電。
在高壓鈉燈點亮工作之后，變壓器T3、T4的副邊起鎮流作用，使燈電流、燈電壓保持穩定。
在電路運行的過程中，保護電路7監測整個電路的運行情況，當高壓鈉燈在運行過程中電路出現異常情況(如輸出短路、開路等情況)、電路的電流發生變化時，LM324四運放集成電路U4的第9腳將檢測到的異常信號進行比較之后從四運放集成電路U4的7腳輸出一個控制信號，該控制信號經二極管D5、D6、電阻R19后加到功率因數校正器U1的1腳，使功率因數校正電路3輸出的直流壓下降，從而使鎮流器的輸出功率也隨之下降，達到保護目的。與此同時，四運放集成電路U4的14腳輸出正脈沖控制信號，該控制信號使二極管D7截止，使功率因數校正器U1的3腳電位升高，功率因數校正電路3的輸出電壓進一步下降，同時使PWM脈沖控制電路U5的6腳的電位也升高，使PWM脈沖控制電路8輸出的脈沖頻率升高，使鎮流器的輸出功率進一步下降，從而達到保護的作用。
本實用新型由于第二整流電路10具有一個獨立的接地，因而第二整流電路10不會與其他電路相互干擾，保證了低壓直流電路輸出電壓的穩定性，從而提高了整個高壓鈉燈電子鎮流器的穩定性。
權利要求1.一種高壓鈉燈電子鎮流器，包括有依次連接的濾波電路、第一整流電路、功率因數校正電路、高頻變換電路和啟動電路，上述高頻變換電路連接PWM脈沖控制電路，上述功率因數校正電路、PWM脈沖控制電路和啟動電路均與低壓直流電路連接，其特征在于濾波電路與低壓直流電路之間還連接有第二整流電路，第二整流電路具有獨立的接地。
2.根據權利要求1所述的高壓鈉燈電子鎮流器，其特征在于所述的第二整流電路為橋式整流電路。
3.根據權利要求1所述的高壓鈉燈電子鎮流器，其特征在于所述的功率因數校正電路和PWM脈沖控制電路還連接有保護電路。
4.根據權利要求1所述的高壓鈉燈電子鎮流器，其特征在于啟動電路與高壓鈉燈之間連接有限流電路。
5.根據權利要求1所述的高壓鈉燈電子鎮流器，其特征在于所述的高頻變換電路采用的是半橋逆變電路。
6.根據權利要求1所述的高壓鈉燈電子鎮流器，其特征在于所述的脈沖控制電路具有型號為SG3525A的電壓型PWM集成控制器。
7.根據權利要求1所述的高壓鈉燈電子鎮流器，其特征在于所述的保護電路具有型號為LM324的四運放集成電路。
8.根據權利要求1所述的高壓鈉燈電子鎮流器，其特征在于所述的功率因數校正電路具有型號為MC33262的功率因數校正器。
專利摘要本實用新型公開了一種高壓鈉燈電子鎮流器，包括有依次連接的濾波電路、第一整流電路、功率因數校正電路、高頻變換電路和啟動電路，上述高頻變換電路連接PWM脈沖控制電路，上述功率因數校正電路、PWM脈沖控制電路和啟動電路均與低壓直流電路連接，濾波電路與低壓直流電路之間還連接有第二整流電路，第二整流電路具有獨立的接地。本實用新型的第二整流電路具有一個獨立的接地，因而第二整流電路不會與其他電路相互干擾，提高了低壓直流電路輸出電壓的穩定性，從而提高了整個電子鎮流器的穩定性。
文檔編號H05B41/292GK2847788SQ20052014297
公開日2006年12月13日 申請日期2005年12月12日 優先權日2005年12月12日
發明者陳秀清 申請人:史俊生