[发明专利]电子镇流器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电流控制转换装置，尤其涉及一种电子镇流器。

背景技术

近来，HID(高气压强度放电)灯在家庭与商业照明领域受到了越来越多的关注，在各种HID灯中，MH(金属卤化物)灯由于具有色温好、发光效率高、亮度稳定以及寿命长等优点成为最受欢迎的光源。由于MH灯的增量电阻为负，必须将镇流器与灯相串联，否则灯的电流将失去控制。传统方法用一个电感，称为电磁型镇流器，驱动MH灯，但是电磁型镇流器有许多缺点，如效率低、笨重、体积大、功率因数低等。

HID灯一般工作在8kHz～100kHz频率范围内，容易发生声共振。为了消除“声共振”通常采用低频技术，低频技术是指电子镇流器的输出电压和电流的波形均是低频方波信号，即电子镇流器用低频方波信号驱动HID灯。目前，这种电子镇流器的结构框图如图1所示，包括全波整流器、DC/DC变换器、DC/AC逆变器和高压触发器。基本工作原理是：整流器对220V、50Hz的交流市电进行全波整流并为DC/DC变换器供电；DC/DC变换器将整流器的输出电压变换成MH灯所需的、时变的电压和电流，并对其进行实时分段线性控制，使之与灯的电气特性相匹配。DC-AC逆变器，将直流变换为中、低频方波信号。高压触发器提供了HID灯启动时所需的触发高压。这种电子镇流器在照明领域已被广泛认同。但是，这种拓扑结构的缺点是环节太多，效率低，EMI(Electro Magnetic Interference：电磁干扰)大。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、效率高的电子镇流器。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的电子镇流器，包括整流滤波电路，用于对普通交流电进行整流、滤波；还包括高压触发器，用于为负载(R0)提供启动时的高压触发信号，其特征在于，所述的电子镇流器还包括开关逆变器和控制单元；

所述开关逆变器接收整流滤波电路输出的直流电，并将接收到的直流电转换为与负载(R0)的电气特性相匹配的电压和电流，并将直流电变换为中、低频方波信号，用于驱动负载(R0)的运行；

所述控制单元用于控制电子镇流器的运行。

所述的开关逆变器包括全桥逆变电路，所述全桥逆变电路包括由第一开关管(M1)和第二开关管(M2)串联组成的低频臂，及由第三开关管(M3)和第四开关管(M4)串联组成的高频臂，所述低频臂与高频臂并联后与整流滤波电路的输出端连接；

所述负载(R0)通过低通滤波电路连接于低频臂与高频臂的中间节点之间。

所述的低通滤波电路包括与负载(R0)并联的滤波电容(C0)和与负载(R0)串联的滤波电感(L0)。

所述的全桥逆变电路还包括分别与第一开关管(M1)、第二开关管(M2)、第三开关管(M3)和第四开关管(M4)并联的第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)和第四二极管(D4)，用于为负载(R0)和滤波电感(L0)提供无功能量反馈通道。

所述的第三开关管(M3)和第四开关管(M4)分别并联有第一电容(C1)和第二电容(C2)，用于实现开关管(M3、M4)的零电压关断。

所述的控制单元包括：

电流处理器，用于检测负载(R0)的电流，并进行处理；

电压处理器，用于检测负载(R0)的电压，并进行处理；

控制电路，用于接收电流处理器和电压处理器传来的电信号，并根据接收到的信号控制电子镇流器的运行。

所述的控制电路包括：

脉冲宽度调变PWM控制器，用于输出需要宽度的脉冲信号；

T1触发器，用于接收PWM控制器输出的调宽频率的脉冲信号，并将所述脉冲信号形成两路互为反相的高频信号(V3、V4)；

M3驱动器、M4驱动器，分别用于接收T1触发器输出的互为反相的高频信号(V3、V4)，并分别控制第三开关管(M3)和第四开关管(M4)的运行；

分频器，用于接收PWM控制器输出的固定频率的脉冲信号，进行处理后输出一个中、低频信号；

T2触发器，用于接收分频器输出的中、低频信号，并将所述中、低频信号形成两路互为反相的中、低频信号信号(V1、V2)；

M1驱动器、M2驱动器，分别用于接收T2触发器输出的互为反相的中、低频信号(V1、V2)，并分别控制第一开关管(M1)和第二开关管(M2)的运行；

启动控制器，用于控制PWM控制器输出负载(R0)启动阶段所需脉冲信号的宽度；

恒功率控制器，用于控制PWM控制器输出负载(R0)恒功率运行阶段所需脉冲信号的宽度；