[实用新型]一种新型HID灯防声频谐振电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及HID灯驱动技术，具体是指一种新型HID灯防声频谐振电路。

背景技术

随着经济的发展，节约能源与保护环境问题是各国面临的问题。在电力消耗中，有10％～20％的电能用在家居和公共照明，由此照明技术水平已成为各国关注的课题。为此，各国已相继实施“绿色照明工程”，其目标是推广效率高、寿命长、安全和性能稳定的电光源、照明电器配件以及调光控制器件组成的照明系统。在中国，“绿色照明工程”作为国家长远规划，高效电光源及镇流器被列为重点发展的节能技术。在公共照明领域金卤灯具有高显色性、高压钠灯具有高穿透性等特点必将与LED光源长期共存。研究此类灯具的电子驱动电路，解决因高频点灯而带来的声频共振现象是照明领域里是一个令人关注的问题。

声谐振现象是高强度气体放电灯在高频驱动时所特有的现象，是设计金卤灯驱动电路时必须面对和解决的问题。HID灯在一定的频率范围会发生声谐振现象，其发生机理是：在采用高频电源驱动金卤灯时，管内压力波会在灯管内壁来回反射，根据驻波原理，会产生灯管与管壁产生谐振。其谐振频率与电弧管的尺寸相关。共振荡频率并非是单一的，包含一阶基波和高阶谐波。只要驱动电流的频率与其中的一个相同，就有可能产生谐振现象。该谐振会使电弧不稳定，出现电弧弯曲、翻滚、摇晃，直至电弧管爆裂。

目前国内外厂家采用的防HID灯灯管声谐振的办法有：一、利用反馈办法避免声谐振；二、利用低频方波驱动HID灯；三、利用超高频方波驱动HID灯；目的就是避开能发生声谐振的频率范围，但是所述现有各办法也带来电源效率低下、开关管损耗大、制造复杂与EMI不容易控制等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型HID灯防声频谐振电路，采用周期变频工作的方式来避免声谐振的现象，不存在现有技术中所述的电源效率低下、开关管损耗大、制造复杂与EMI不容易控制等问题。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种新型HID灯防声频谐振电路，连接在PWM高频振荡电路的定时端上，包括二级积分电路和用于产生低频方波信号的单片机，该单片机的输出端连接所述二级积分电路的输入端，该二级积分电路的输出端连接所述PWM高频振荡电路的定时端。

所述二级积分电路包括有电阻R1、R2、R3及R4，电容C1及C2；电阻R1的一端连接所述单片机的输出端口，另一端依次串联电阻R2、R3后连接PWM高频振荡电路的的RT端，电容C1的一端接电阻R1和R2间的连接点，电容C2的一端接电阻R2和R3间的连接点，电容C1和C2的另一端均接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接地。

采用上述方案后，本实用新型相对于现有技术的有益效果在于：采用单片机产生低频方波，经二级积分电路叠加到PWM高频振荡电路的定时电路(通过定时端)，从而对PWM高频振荡电路输出频率进行扰动，使其产生小范围的、周期性的频率微变化，使灯管的灯电流频率也发生一定范围变化，破坏灯管驻波的产生，从而有效地避免声谐振的现象，保证了HID灯高频驱动下能安全工作。采用单片机防灯管音频谐振的控制办法，具有电路简单，可通过编程随机改变输出的频率与幅度，具有电路的智能化、调试方便与低成本等优点。

附图说明

图1是本新型防声频谐振电路的原理框图；

图2是本新型防声频谐振电路的电路图；

图3是本新型防声频谐振电路仿真工作的各阶波形图；

图4是本新型防声频谐振电路的两路输出波形及频率变化曲线图；

图5是本新型防声频谐振电路的输入电压与输出功率之间的实验结果曲线图；

图6是HID灯的灯电流和灯两端电压的波形图。

标号说明

HID灯             4       PWM高频振荡电路  3

二级积分电路       2      单片机           1

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本案作进一步详细的说明。

本新型涉及一种新型HID灯防声频谐振电路，连接在HID高频驱动电路的PWM高频振荡电路3的定时端上，如图1所示，包括单片机1和二级积分电路2。单片机1用于产生低频方波信号，其输出端连接二级积分电路2的输入端，该二级积分电路2的输出端连接PWM高频振荡电路3的定时端。PWM高频振荡电路3和HID灯4相连接。