[实用新型]小功率HID灯驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及照明装置驱动电路，具体涉及一种小功率HID灯驱动电路。

背景技术

照明光源是人类生活中不可或缺的要素，随着人口不断的增加，人们对于照明光源之需求也日益增加。而高强度气体放电灯(HID)具有亮度高、发光效率高、不诱虫、寿命长等良好的发光特性，因而具有研究的价值。

现有的小功率HID灯，其驱动电路一般都只是采用从HID灯工作电流得到反馈进行恒功率控制，无法人为地自由改变HID灯的输出功率、调节HID灯的亮度。

现有的小功率HID灯，为了有效地避免声谐振现象，在稳态时采用低频方波驱动，这样低频方波的频率范围远低于音频共振频带，可延长HID灯的使用寿命。但如果启动时也采用低频驱动方波进行点灯，不利于HID灯在启动时电弧的形成和维持，HID灯不易点亮。

另外，现有HID灯的控制方式大部分只用有线电源开关，使用时只能通过现场手动对HID灯进行调光、定时和开关灯等操作，使用不太方便。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可人为地自由改变HID灯的输出功率、调节HID灯亮度的小功率HID灯驱动电路。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

小功率HID灯驱动电路，包括依次相连接的整流滤波电路、功率因数校正电路、降压电路和全桥逆变及点火电路，整流滤波电路的输入端连接市电电源，全桥逆变及点火电路的输出端连接负载；还包括单片机控制电路，单片机控制电路的输出端分别与功率因数校正电路、降压电路和全桥逆变及点火电路的相应控制端相连接；

降压电路包括运算放大器、电流控制型脉宽调制器和第一开关管，运算放大器的同相输入端连接至第一开关管的源极，运算放大器的反相输入端连接有基准电阻，此基准电阻包括第一电阻、第二电阻和第三电阻，第一电阻与第二电阻并联后与第三电阻相串联，第一电阻为可调电阻，第二电阻为数控电阻；运算放大器的输出端连接电流控制型脉宽调制器的输入端，电流控制型脉宽调制器的输出端连接第一开关管的栅极，第一开关管的漏极连接功率因数校正电路的输出端，第一开关管的源极为降压电路的输出端；数控电阻的控制端连接至单片机控制电路的相应输出端，且单片机控制电路以有线或无线的方式连接有用以调节数控电阻的阻值的调节部件。

上述单片机控制电路以ARM Cortex-M3内核的STM32F103作为主控芯片；上述运算放大器的型号为LM2904，上述电流控制型脉宽调制器的型号为UC3845，上述第一开关管的型号为4N60，上述数控电阻采用数字电位器X9313WSZ。

上述全桥逆变及点火电路包括第二开关管Q5、自激式全桥驱动器U4、桥式逆变电路和变压器T1，第二开关管Q5的栅极连接上述单片机控制电路的输出端，自激式全桥驱动器U4连接有调频回路，此调频回路包括电容C5、电阻R6和电容C8，电阻R6和电容C8串接于自激式全桥驱动器的RT端，电阻R6与电容C8的连接节点连接至自激式全桥驱动器U4的CT端并通过电容C5第二开关管Q5的漏极。

上述单片机控制电路的通讯接口连接有蓝牙模块或NRF模块。

采用上述方案后，本实用新型的小功率HID灯驱动电路，其降压电路采用脉宽调制式DC-DC电路，包括运算放大器、电流控制型脉宽调制器和第一开关管，降压电路的输出电压由电流控制型脉宽调制器的输出脉宽决定，而电流控制型脉宽调制器输出的脉宽由运算放大器进行调节。本实用新型通过在降压电路的运算放大器的反相输入端连接有基准电阻，此基准电阻由可调电阻与数控电阻并联后与第三电阻相串联，全桥输出电流的反馈信号流入运放的同相输入端，此反馈信号的反馈输入值只与基准电阻的阻值有关，最终可通过控制基准电阻中的数控电阻的阻值来改变电路的输出功率(灯功率)。当数控电阻的阻值越大导致反馈电阻越大，则灯功率越大；反之，数控电阻的阻值越小导致反馈电阻越小，则灯功率越小。使用者通过操作部件对单片机控制电路发出指令，单片机控制电路输出控制信号给数控电阻，控制数控电阻的阻值，从而实现人为地自由改变HID灯的输出功率、调节HID灯亮度。