[发明专利]无极灯电源电路，及其保护方法和保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及无极灯电源电路设计及制造技术和电源保护技术领域，特别涉及一种无极灯电源电路，及其保护方法和保护电路。

背景技术

无极灯电源，又称电子镇流器，为无极灯提供高频的交流电，以激发并维持气体放电，是无极灯的重要组成部分。无极灯电源的工作机理是：将输入的市电整流成为直流，通过半桥逆变产生高频方波电压，送入谐振网络进行滤波，得到无极灯启动和正常工作所需的高频交流电。作为第三代光源，无极灯相较于白炽灯和荧光灯的显著进步特征之一是具有很长的使用寿命(正常使用环境下约40000-60000个小时)。在实际应用中，由于工作环境相对复杂，户外和工矿应用场合存在雷击、线内过电压等复杂的电磁环境，无极灯电源，尤其是电源逆变环节中的MOSFET开关器件成为易受损环节和制约无极灯在这类复杂电磁环境下使用寿命的短板。因此，在无极灯电源的设计过程中，引入有效的保护电路，特别是针对开关器件的保护电路，具有十分重要的意义。

目前主要应用的低压气体放电无极灯主要采用了2.65MHz的工作频率，即电源的开关频率为2.65MHz，一般使用MOSFET开关器件进行高频逆变。在如此高的开关频率之下，器件的损耗会比较大，结温偏高，一旦出现输入过电压或输出端短路(包括电源输出端子短路、灯漏气或传输线短路等)，就会在MOSFET器件中产生过电压或过电流，导致器件击穿烧毁。因此，在对电源，特别是开关器件进行保护的过程中，应针对输入端产生的过电压和输出端产生的过电流两种情况进行有效防护。

实用新型专利“无极灯电源电路”(申请号：200820042954.9，申请日：2008-01-12)，如图1所示，为现有技术的无极灯电源保护电路示意图，其电路输出端接无极灯耦合器。通过两个电容串联组成谐振电容，并在此二者中间引出异常保护采样电压，通过另外两个电容的分压得到二次采样电压，二次采样电压经整流后成为控制电压。通过一个电阻和一个电容组成延时电路，控制电压通过电容装置得到随时间上升的直流电压。当直流电压大于稳压管的稳压值时，稳压管被击穿，直流电触发可控硅导通，通过阻塞二极管将控制单片机的5号引脚接地。检测到单片机的5号引脚被接地后，单片机通过7号引脚向晶闸管控制电路发出信号，晶闸管控制电路通过引脚使得半桥逆变电路处于截止状态，停止工作。在正常状态下，电压还未上升到稳压管的稳压值，灯就点亮了，灯点亮后谐振电路便失谐，因而稳压管和可控硅一直处于截止状态，5号引脚处于高阻态，7号引脚向晶闸管控制电路发出驱动信号，使得电路中两个开关管处于工作状态。所述保护电路通过采集谐振电容的电压进行动作控制，仅只针对输出端时对电路进行保护，而对输入端产生过电压时没有控制动作，因此，其保护能力有限。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别提出了一种无极灯电源电路，及其保护方法和保护电路。

为达到上述目的，本发明一方面提出了一种无极灯电源电路，包括：输入端；与所述输入端相连的输入开关；与所述输入开关相连的滤波电路，用于电源滤波和浪涌吸收；与所述滤波电路相连的整流电路，用于对所述滤波电路滤波后的工频输入电压进行整流和功率因数校正，得到直流电；与所述整流电路相连的谐振变换电路，用于对所述整流电路产生的直流电就行逆变以获得高频方波，并在滤波选频之后提供给无极灯；和连接在所述滤波电路和所述整流电路之间的第一级联开关，和连接在所述整流电路和所述谐振变换电路之间的第二级联开关，其中，所述输入开关、所述第一级联开关和第二级联开关，以及所述谐振变换电路中的开关管由电源保护电路控制。

本发明另一方面还提出了一种无极灯电源电路保护方法，包括以下步骤：检测所述无极灯电源电路的工频输入电压和谐振电感电压；如果所述工频输入电压为过电压，则关闭所述输入开关、所述第一级联开关和第二级联开关；如果谐振电感电压为过电压，则关闭所述输入开关、所述第一级联开关和第二级联开关，并将所述谐振变换电路中的开关管栅源极短接以关闭谐振开关。

本发明另一方面还提出了一种无极灯电源保护电路，包括：信号检测电路，用于检测所述无极灯电源电路的工频输入电压和谐振电感电压；前端保护电路，用于在所述信号检测电路检测到所述工频输入电压和谐振电感电压中任一个为过电压时，关闭所述输入开关、所述第一级联开关和第二级联开关；和后端保护电路，用于在所述信号检测电路检测到所述工频输入电压和谐振电感电压中任一个为过电压时，将所述谐振变换电路中的开关管栅源极短接以关闭谐振开关。