[实用新型]高强度气体放电灯用电子镇流器

说明书

本实用新型涉及一种电照明装置，更确切地说是涉及高强度气体放电灯用的电子镇流器。

高强度气体放电(HID)灯包括卤化物灯、汞灯、钠灯等，与白炽灯、荧光灯、碘钨灯比较，有节能、体积小、发光效率高、光谱好、寿命长等特点，因此逐渐成为商店、公路、广场、体育场馆甚至家庭的优选光源。与HID灯配套使用的高频化、电子化、小型化的电子镇流器也成为各光源生产单位研究的课题。

目前，国外一些经济发达国家已研制出用20-50KHZ高频方波点燃的小型全电子化的HID灯用电子镇流器，但只有中小功率如75W的产品问世，且价格昂贵。国内目前还基本延用大而笨重且功率因数低的工频电感镇流器。

HID灯电子镇流器的关键技术大致包括三个方面，一是必需解决功率因数问题，而且必需在电子镇流器内部实现稳压，这样当供电系统的电压波动时才不会发生发光不稳甚至熄灭的问题，而当多个电子镇流器集中点燃时也不会出现互相干扰的问题；二是必需解决镇流器的自身寿命问题，这也是产品能否实用的关键，影响电子镇流器寿命的主要因素是功率输出管的高频开关损耗，是因其工作在20KHZ以上的高频电流下管子温升过高所致；三是功率管的损坏问题，由于启辉点燃HID灯需要4KV的高压脉冲，外加的高压脉冲会通过电路回路加至功率管两端极易击穿功率管。为了解决上述三方面的问题，许多产品不得不增加相当复杂的电路设计，但效果并不理想，相反电路复杂成本上升，更不利于产品的实用化。

本实用新型的目的是针对上述三方面的问题而设计一种HID灯用电子镇流器，使具有功率因数高、电路结构简单、成本低、寿命长的特点。

本实用新型的高强度气体放电灯用电子镇流器，包括由低通滤波整流电路、半桥式功率输出电路和谐振起辉镇流电路连接构成的气体放电灯主回路，其特征在于：

所述的气体放电灯主回路中还包括有脉冲频率控制式功率因数校正电路和二次拉出电路，脉冲频率控制式功率因数校正电路连接于所述的低通滤波整流电路与所述的半桥式功率输出电路之间，二次拉出电路设置于半桥式功率输出电路的输出功率管输入级前；

还包括一由方波发生器、三角波整形电路、脉宽调制控制电路、整形驱动电路和起辉停振控制电路连接构成的主回路的扫频谐振起辉、主频镇流的控制电路；启辉停振控制电路、方波发生器、三角波整形电路、脉宽调制控制电路及整形驱动电路顺序连接，整形驱动电路输出接所述二次拉出电路，所述的起辉停振控制电路的控制端连接所述的半桥式功率输出电路。

所述主回路的扫频谐振起辉、主频镇流的控制电路还包括一由电压比较器构成的输出过流保护电路，输出过流保护电路输入接所述的半桥式功率输出电路，输出过流保护电路输出接所述的脉宽调制控制电路。

所述的脉冲频率控制式功率因数校正电路包括由脉冲频率控制集成芯片与场效应管连接构成的脉冲频率控制式零电流开关稳压电路和由电感、二极管、电容连接构成的单端反激升压式电路。

所述的二次拉出电路是由晶体管、二极管、电阻连接构成的输出功率管的电荷快速泄放电路。

所述的方波发生器是由运算放大器、电阻、电容连接构成的反相积分器，所述的三角波整形电路是由运算放大器、电阻、电容连接构成的射极输出器，所述的启辉停振电路是由运算放大器、电阻连接构成的电压比较器。

所述的顺序连接的方波发生器、三角波整形电路和脉宽调制控制电路是输出28KHZ-100KHZ连续方波的扫频电路。

下面结合一个用28KHZ高频点燃的全电子化的HID灯电子镇流器的实施例及附图进一步说明本实用新型的技术。

图1.高强度气体放电灯用电子镇流器原理框图

图2.图1中气体放电灯主回路电原理图

图3.图1中气体放电灯控制电路电原理图

参见图1，由低通滤波整流电路101、脉冲频率控制(P.F.C)式功率因数校正电路102、半桥式功率输出电路103、谐振启辉镇流电路104和二次拉出电路109连接构成气体放电灯20的主回路。由方波发生器105、三角波整形电路106、脉宽调制(PWM)控制电路107、整形驱动电路108、起辉停振控制电路110和输出过流保护电路111连接构成功率因数校正、放电灯起辉及功率输出的控制电路。