[发明专利]一种正弦恒流调光装置及其控制方法

权利要求书

1.一种正弦恒流调光装置，其特征在于，所述正弦恒流调光装置包括：数字信号处理单元、驱动电路、输入滤波电路、不控整流电路、缓冲吸收电路、全桥逆变电路、输出滤波电路、隔离升压变压器；

所述数字信号处理单元连接至所述驱动电路，所述数字信号处理单元对所述输入滤波电路输出端电压和所述隔离升压变压器输出端电流进行检测并生成工频方波调制信号，所述数字信号处理单元利用两个频率相同、相位正交的高频载波信号对所述工频方波调制信号进行倍频混叠，所述数字信号处理单元向所述驱动电路输出脉冲宽度恒定且具有倍频特性的脉冲序列，驱动所述全桥逆变电路；

所述输入滤波电路的两个输入端分别连接在交流输入端的两个接线端上，所述输入滤波电路的两个输出端分别连接在不控整流电路的两个桥臂中点上；

所述不控整流电路的两个桥臂端点分别与缓冲吸收电路的两个端点连接，所述缓冲吸收电路的两个端点分别与所述全桥逆变电路的两个桥臂端点连接；所述缓冲吸收电路包括缓冲吸收电容，所述缓冲吸收电容是小容量薄膜电容，缓冲吸收电容两端的中间电压为脉动的直流而非恒定的直流；

所述全桥逆变电路的两个桥臂中点分别与所述输出滤波电路的两个输入端连接；

所述输出滤波电路的两个输出端分别与所述隔离升压变压器的两个输入端连接；

所述隔离升压变压器的输出端作为所述正弦恒流调光装置的输出，用以对照明灯具串联回路进行供电。

2.根据权利要求1所述的正弦恒流调光装置，其特征在于，所述输入滤波电路包括输入滤波电感和输入滤波电容；所述输出滤波电路包括输出滤波电感和输出滤波电容。

3.根据权利要求2所述的正弦恒流调光装置，其特征在于，所述不控整流电路包括第一功率二极管、第二功率二极管、第三功率二极管和第四功率二极管，所述第一功率二极管和第二功率二极管同向串联形成第一桥臂结构，所述第三功率二极管和第四功率二极管同向串联形成第二桥臂结构，所述输入滤波电路的第一输出端连接到所述第一桥臂结构的中点，所述输入滤波电路的第二输出端连接到所述第二桥臂结构的中点，所述第一桥臂结构和第二桥臂结构并联连接；

所述第一桥臂结构与所述第二桥臂结构还与所述缓冲吸收电路并联连接。

4.根据权利要求3所述的正弦恒流调光装置，其特征在于，所述全桥逆变电路包括第一绝缘门极双极型晶体管、第二绝缘门极双极型晶体管、第三绝缘门极双极型晶体管和第四绝缘门极双极型晶体管，所述第一绝缘门极双极型晶体管和第二绝缘门极双极型晶体管同向串联形成第三桥臂结构，所述第三绝缘门极双极型晶体管和第四绝缘门极双极型晶体管同向串联形成第四桥臂结构，所述第三桥臂结构的中点连接到输出滤波电路的第一输入端，所述第四桥臂结构的中点连接到输出滤波电路的第二输入端，所述第三桥臂结构和第四桥臂结构并联连接；

所述第三桥臂结构与所述第四桥臂结构还与所述缓冲吸收电路并联连接。

5.一种用于权利要求4所述的正弦恒流调光装置的控制方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

步骤1、将所述隔离升压变压器期望输出的电流预设有效值I_ref输入所述数字信号处理单元中的电流控制器；

步骤2、所述数字信号处理单元中的极性检测器对所述输入滤波电路中滤波电容两端电压u_C1的极性进行检测，由此确定待输出调制波的极性；

步骤3、所述数字信号处理单元中的电流控制器对所述隔离升压变压器实际输出的正弦电流进行检测，根据所述隔离升压变压器的输出端实际电流的有效值I_o与电流预设有效值I_ref之间的偏差，计算出待输出调制波的幅值；

步骤4、所述数字信号处理单元中的调制波生成器根据待输出调制波的极性和幅值，生成工频方波调制信号；

步骤5、所述数字信号处理单元中的载波发生器生成两个频率相同、相位正交的高频载波信号，脉冲倍频器对所述工频方波调制信号进行倍频混叠，输出四个脉冲宽度恒定且具有倍频特性的脉冲信号序列；

步骤6、所述四个脉冲宽度恒定且具有倍频特性的脉冲信号序列依次输出到所述全桥逆变电路的第一至第四绝缘门极双极型晶体管的门极，驱动所述全桥逆变电路输出脉冲宽度恒定且脉冲幅值按正弦规律变化的功率脉冲；

步骤7、所述输出滤波电路对所述功率脉冲进行低通滤波，得到工频正弦波电压；

步骤8、经过短暂的调节过程，所述电流控制器可实现所述隔离升压变压器的输出端实际电流的有效值I_o对电流预设有效值I_ref之间的无差跟踪，实现高精度正弦恒流输出。