[发明专利]半桥逆变器、使用该半桥逆变器的电子镇流器和灯具

说明书

技术领域

本发明涉及照明技术领域，具体而言，本发明涉及一种具有新型启动电路的半桥逆变器，使用该半桥逆变器的电子镇流器，以及使用所述电子镇流器的灯具。

背景技术

灯，如气体放电灯、LED灯，是将电能转换为光能的装置。用于向灯负载提供供电电源的电子镇流器一般包括半桥逆变器，用于把直流电转变为交流电（DC-AC），半桥逆变器中的启动电路用于提供半桥逆变器自振荡运行的初始条件，是半桥逆变器的实质部分。

基于双向触发二极管的半桥逆变器启动电路的结构和运行对于电源相关技术领域的技术人员而言是众所周知的。图1描述了常见现有技术的电子镇流器10，该电子镇流器包括整流电路100、半桥逆变器200和谐振输出电路300。半桥逆变器200的启动电路包括电阻器210、电阻器212、二极管214、双向触发二极管（DB3）216和电容器218。半桥逆变器200的工作原理是：逆变器输入端子202、204接收直流电，直流电经过电阻器210、电阻器212对电容器218充电，当电容器218两端的电压达到双向触发二极管（DB3）216的触发电压时，216被击穿，电容器218经216向逆变器开关252的基极254放电，252受触发导通。一旦逆变器开关252导通，由驱动信号使逆变器开关232、252交替导通和关断，所述驱动信号由包括初级绕组320和两个次级绕组230、250的基极驱动变压器提供。半桥逆变器200启动后，电容器218通过二极管214放电，避免216重复触发。

上述现有半桥逆变器的启动电路使用元件多，包括价格相对较高、易受温度影响的双向触发二极管（DB3），存在成本难以进一步降低，可靠性较低问题。因而，针对此问题，需要一种结构简单，无需电压击穿器件的低成本、高可靠性的半桥逆变器启动电路。

发明内容

有鉴于上文提及之技术问题或者技术需求，本发明提出一种具有新型启动电路的半桥逆变器，同时提出使用该半桥逆变器的电子镇流器以及使用所述电子镇流器的灯具。本发明的具有新型启动电路的半桥逆变器，具有结构简单、成本低，可靠性高的特点。

本发明的半桥逆变器包括第一和第二逆变器输入端子，第一和第二逆变器输出端子，第一和第二逆变器开关，第一和第二驱动电路，以及逆变器启动电路。所述逆变器启动电路为半桥逆变器和相应电子镇流器、灯具提供较现有技术而言明显的成本和可靠性优势。

第一、第二逆变器输入端子用于接收直流电压，第一、第二逆变器输出端子用于输出高频交流电压。

第一和第二逆变器开关为功率切换器件，例如NPN型电流型晶体管、金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）或绝缘栅双极型晶体管（IGBT）。通过第一和第二逆变器开关的交替工作将直流电压转变为高频交流电压。

第一和第二驱动电路，分别电耦合到第一和第二逆变器开关，用于产生第一、第二驱动信号从而驱动第一和第二逆变器开关的导通与关断。第一和第二驱动电路可以是自激振荡电路，也可以是他激振荡电路。以自激振荡电路为例，第一驱动电路包括第一驱动绕组，还可以包括与第一驱动绕组串联的驱动电阻器；第二驱动电路包括第二驱动绕组，还可以包括与第二驱动绕组串联的驱动电阻器，其中所述驱动电阻器可以是一个或多个电阻器，多个驱动电阻器可用于微调半桥逆变器的工作频率，在功率过大时起保护作用。

逆变器启动电路包括第一二极管、第一电容器和第一电阻器，无电压击穿器件，如双向触发二极管（DB3）。第一二极管和第一电容器并联组成第一并联组合，该第一并联组合以串联方式电耦合在第一或第二驱动电路中；第一电阻器以串联方式电耦合在第一逆变器输入端子与第一并联组合之间。该启动电路用于提供初始地触发与第一并联组合电耦合的第一或第二逆变器开关的启动电压，从而启动半桥逆变器的自振荡运行。该启动电路的工作原理是：第一、第二逆变器输入端子接收直流电，直流电通过第一电阻器对第一电容器充电，第一电容器的电压足够高时，产生初始基极电流并迅速进入正反馈使得与第一并联组合电耦合的逆变器开关导通。一旦第一或第二逆变器开关导通，由第一和第二驱动电路产生的驱动信号使第一和第二逆变器开关交替导通和关断。与第一电容器并联的第一二极管的作用是在正常工作时旁路第一电容器，从而使第一电容器在正常工作时对驱动不产生影响，保证第一逆变器开关与第二逆变器开关驱动的对称。