[实用新型]无电解电容HID灯电子镇流器

说明书

技术领域

本实用新型涉及开关电源领域，特别涉及一种专为HID灯匹配的无电解电容的电子镇流器。

背景技术

电光源经历了第一代通电钨丝发热至白炽高温放光的白炽灯泡时代；第二代是光效比较白炽灯泡高数倍的荧光灯(包括直管荧光灯和节能灯)时代；第三代是控光性好且光效很高的点光源高强度气体放电灯(HID灯)时代；第四代是发光二极管(LED灯)时代。

白炽灯泡由于光效低，已经为当代节能减排大潮所淘汰。世界已进入高光效节能的绿色照明时代，其中，HID灯由于技术成熟，单灯功率远远超过荧光灯和半导体发光二极管(LED灯)所以，年产量数以亿计大批量工业化生产。但HID灯不能够像白炽灯泡那样直接联接电源点亮，必须要经过与HID灯适配的HID灯镇流器(电感镇流器或者电子镇流器)才能连接电源点亮HID灯，近年由于铜和铁材料升价，给HID灯电子镇流器发展提供了市场空间，从各方面比较而言，HID灯电感镇流器在耗电能、耗铜、耗铁、体积、重量、异常保护、IT数控方面，远远比不上HID灯电子镇流器；电感镇流器对交流电频率敏感，更不能用于直流电源，而电子镇流器可以用于直流电源，对交流电频率及电压适应范围很宽，这都是电感镇流器比不上的。

但是，HID灯电感镇流器的可靠超过HID灯电子镇流器。

据“木桶理论”分析：HID灯电子镇流器的可靠性，取决于其中可靠性最差的零件——电解电容——电解电容的不可靠性来源于其内部的电解质，除了客观上可能存在电解质化学污染之外；电解质的沸点温度制约了电解电容的工作温度(一般民品85℃，工业品105℃，特殊用途125℃)，电解质对电容极板的电化学作用，使其寿命较短(一般小于0.3万小时，特殊定制昂贵优质的也难突破1万小时)，所有电解电容顶端刻有K字形凹纹，就是允许一旦电解电容爆炸时从K字形部位爆开，因为电解电容温度上升到电解质沸点时，如同高压锅盖的排气阀喷气相似，电解质沸腾蒸气必然冲破K字凹纹部位，可见，电解电容生产制造者，对于电解电容可能爆炸的不可靠性，也是清楚的。要提升HID灯电子镇流器的可靠性，首先必须根本上取消这些可能爆炸的电解电容。

HID灯工作时，是由高气压玻璃密封灯泡内短电弧放电而发出弧光，据电弧理论及实测证实，HID灯动态特性是负电阻特性，为了使HID灯稳定工作，必须维持HID灯电弧稳定，为此要求HID灯电子镇流器电路直流母线电压稳定且纹波很小。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种无电解电容HID灯电子镇流器。

本实用新型以如下技术方案，解决上述无电解电容HID灯电子镇流器的技术问题：

该无电解电容HID灯电子镇流器电路由EMI滤波器、整流(AC-DC)部分、高频多相有源功率因数补偿部分、输出部分电路以及控制电路组成，整流部分、有源功率因数补偿部分(APFC)、逆变输出(DC-AC)等三部分电路依次串联，控制电路输入信号为整流部分的输入电源电压(UIN)、电子镇流器直流母线电压(Uo)、灯电流(Io)采样信号，单片机控制电路输出端接多相APFC数码管理及HID灯动态管理，实现对HID灯的恒功率控制。所述控制电路输入信号另有若干异常保护、若干温控、若干光控、若干时控和若干网络群控信号。

电路由单片机产生多相高频方波脉冲群，用多组不同相位的高频方波脉冲，分别控制多相位电力电子开关的“通”和“断”，以多相高频APFC(有源功率因数补偿)来实现用有源微分电能来抑平直流母线纹波的有源电路，来替代传统用无源电解电容贮存电荷抑平直流母线纹波的电路。

电解电容是一个欠稳定的固定电容量，贮存电荷有限，其抑平直流母线纹波的功能是有限的；而用多组不同相位变脉宽的有源微分电能，来抑平直流母线纹波的能力是可大可小机动灵活可控的，用数码方法控制多相APFC(有源功率因数补偿)的方法，可以不用电解电容，而能够实现与有电解电容相似或更优良的纹波系数。

当电源电压波动下浮时，直流母线电压下浮，看作谷值纹波增大时，自动负反馈数码系统迅即增加APFC的相数，增大脉宽，提高频率，即用增加有源微分电能，来填平下陷的谷值纹波。

反之，当电源电压波动上浮时，直流母线电压上浮，看作峰值纹波增大时，自动负反馈数码系统迅即减少APFC的相数，缩小脉宽，降低频率，即用减少有源微分电能，来削平上涨的峰值纹波。