高頻電子鎮流器，高強度氣體放電燈及其控制方法技術

本發明專利技術涉及一種用于高強度氣體放電燈的高頻電子鎮流器，具有濾波整流單元(1)、連接至濾波整流單元(1)的DC/AC轉換器(2)，其中，高頻電子鎮流器還具有控制單元(3)，其一方面連接至濾波整流單元(1)，以采集直流電壓和直流電壓中的紋波電壓，另一方面連接至一頻率控制掃動單元(4)，該頻率控制掃動單元根據直流電壓和紋波電壓產生控制信號并傳送給控制單元(3)，該控制單元根據控制信號控制DC/AC轉換器(2)輸出具有一個工作頻率的電流，該工作頻率是以設定的頻率波動范圍相對于高強度氣體放電燈(5)的設定的中心頻率掃動的頻率。此外本發明專利技術還涉及一種高強度氣體放電燈以及具有上述類型的高頻電子鎮流器的高強度氣體放電燈的控制方法。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種用于高強度氣體放電燈的高頻電子鎮流器。此外本專利技術還涉及一 種具有上述類型的高頻電子鎮流器的高強度氣體放電燈及其控制方法。
技術介紹
隨著綠色工程的實施，將新的電力電子技術廣泛應用到電氣照明中去，已備受矚 目，所以尋求綠色、高效、長壽命、光色好等優點的照明設備已成為必要。在眾多的燈光源 中，高強度氣體放電燈的光效最高，而且其還具有壽命長、光色好、光穿透性強等優點。然而 與之匹配的電感鎮流器卻由于功率因數低、光效低、體積大燈缺點，已經不能滿足人們對照 明設備的綠色、節能的要求。因此，需要設計一種高功率因數、高光效、體積小、電磁兼容性 優良的電子鎮流器與之匹配。在現有技術中，人們采用高頻電子鎮流器來匹配高強度氣體 放電燈(HID)。然而，由于高強度氣體放電燈的聲振動特性，也就是說高強度氣體放電燈在 一定的頻率下會發生聲共振，這個共振范圍基本上覆蓋了整個高頻區，這造成了應用于高 強度氣體放電燈的高頻電子鎮流器的設計困難。
技術實現思路
為了解決上述問題，本專利技術提出了一種用于高強度氣體放電燈的高頻電子鎮流 器，該高頻電子鎮流器有效地解決了在應用于高強度氣體放電燈時的聲共振問題。此外，本 專利技術還提出了一種具有上述類型的高頻電子鎮流器的高強度氣體放電燈及其制造方法。本專利技術的第一個目的通過一種用于高強度氣體放電燈的高頻電子鎮流器由此實 現，即該高頻電子鎮流器具有濾波整流單元、連接至濾波整流單元的DC/AC轉換器，其中， 高頻電子鎮流器還具有控制單元，該控制單元一方面連接至濾波整流單元，以采集直流電 壓和所述直流電壓中的紋波電壓，另一方面連接至一頻率控制掃動單元，該頻率控制掃動 單元根據直流電壓和紋波電壓產生控制信號并傳送給控制單元，該控制單元根據該控制信 號控制DC/AC轉換器輸出具有一個工作頻率的電流，該工作頻率是以設定的頻率波動范圍 相對于高強度氣體放電燈的設定的中心頻率掃動的頻率。在本專利技術的設計方案中，來自 交流電源的交流電流首先通過濾波整流單元進行濾波、整流，并獲得直流電流，然而控制 單元從該直流電流中獲取直流電壓，并分析出直流電壓中殘留的紋波電壓。在本專利技術的 設計方案中采用的控制單元是已經被廣泛使用的、用于進行調光智能控制的控制器，例如 INFINEON公司的ICB2FL01G型智能控制器，當然也可以是其他類型的控制器，對于本專利技術 的設計要點來說，任何型號的智能控制器只要具有采集直流電壓和直流電壓的紋波電壓的 功能，就可以應用在本專利技術的設計方案中。此外，在根據本專利技術的設計方案，設計人員在設計之初可以通過公知的技術手段， 例如通過實驗手段獲知高強度氣體放電燈的中心頻率，所謂中心頻率是高強度氣體放電燈 以該中心頻率工作時不會產生聲共鳴的頻率。然而，因為高強度氣體放電燈在各個時間段 的工況是不同的，例如在啟動階段，高強度氣體放電燈并不能以該中心頻率工作。因此，需要為其設定一個頻率范圍，也就是工作頻率，該高強度氣體放電燈在工作頻率的范圍內工 作不會出現聲共鳴的現象。在本專利技術的設計方案中，工作頻率是以設定的頻率波動范圍相 對于高強度氣體放電燈的設定的中心頻率掃動的頻率。而設定的頻率波動范圍是技術人員 可以通過已知的技術手段來測定的。因此，在應用根據本專利技術的高頻電子鎮流器時，高強度 氣體放電燈在工作時不會產生聲共鳴。優選的是，控制單元具有輸出直流電壓的第一端口和輸出紋波電壓的第二端口。 控制單元通過這兩個端口與頻率控制掃動單元進行信號交換。進一步優選的是，頻率控制掃動單元具有連接至第一端口、用于獲取作為第一輸 入信號的直流電壓的頻率控制電路和連接至第二端口、用于獲取紋波電壓的頻率掃動電 路，該頻率控制電路根據紋波電壓輸出用于頻率控制電路的第二輸入信號，頻率控制電路 根據第一輸入信號和第二輸入信號輸出控制信號。在實際的運行中，該控制信號實際上對 應于輸出到高強度氣體放電燈電流的實際的工作頻率。控制單元可以根據該控制信號控制 DC/AC轉換器輸出具有該工作頻率的電流。優選的是，頻率控制電路具有第一電阻，該第一電阻的一端連接至第一端口并且 另一端接地，該第一電阻的阻值根據設定的中心頻率確定。由于高強度氣體的放電燈在正 常運行時不產生聲共鳴的中心頻率通過已知的技術手段獲知，因此通過該中心頻率就可以I” U/7:計算出第一電阻的阻值，其中，計算公式如下其中，fra是設定的，中心頻率，Rfkun代表第一電阻的阻值。由此，通過向第一電阻施加來自控制單元的直流電 壓，那么就可以獲得中心頻率。根據本專利技術的一個優選的設計方案提出，頻率掃動電路具有連接在第一端口和第 二端口之間的第二電阻和電容，其中頻率掃動電路在第二電阻和電容之間接地，其中，電阻 和電容的值由設定的頻率波動范圍的值確定。由于設定的頻率波動范圍是技術人員可以通 過已知的技術手段來測定的。因此，技術人員可以通過不斷的實驗，例如使用不同阻值的電 阻和不同容量的電容進行組合，從而獲得該頻率波動范圍。在實際的運行中，來自控制單元 的紋波電壓施加到電容和電阻上，從而產生一個影響第一電阻的電位。由此第一電阻在其 影響下產生一個代表圍繞中心頻率在設定的頻率波動范圍內掃動的工作頻率的控制信號。在本專利技術的優選的設計方案中，設定的頻率波動范圍的值是IOOHz至IOOKHz之間 的任意數值。當然根據所應用的高強度氣體放電燈的不同，頻率波動范圍也可以是其他范 圍。根據本專利技術提出，濾波整流單元設計成升壓型功率因數校正單元，其對整流后的 電流進行控制，有效地避免了電流脈沖的形成，從而實現改善功率因數的目的。本專利技術的另一目的通過一種高強度氣體放電燈，該高強度氣體放電燈具有上述類 型的高頻電子鎮流器。根據本專利技術的高強度氣體放電燈在應用上述類型的高頻電子鎮流器 進行工作時，能夠可靠地避免聲共鳴的產生。本專利技術的最后一個目的通過一種利用上述類型的高頻電子鎮流器控制高強度氣 體放電燈的方法，該方法包括以下步驟a)設定中心頻率以及頻率波動范圍，高強度氣體 放電燈以中心頻率工作時不產生共鳴山)利用控制單元采集來自濾波整流單元的直流電 壓和直流電壓中的紋波電壓；c)頻率控制掃動單元根據直流電壓和紋波電壓輸出控制信號；d)控制單元根據控制信號控制DC/AC轉換器具有工作頻率的電流，工作頻率是以設定 的頻率波動范圍相對于設定的中心頻率掃動的頻率。在根據本專利技術的方法運行高強度氣體 放電燈時，能夠為高強度氣體放電燈提供具有工作頻率的電流，該工作頻率是以設定的頻 率波動范圍相對于高強度氣體放電燈的設定的中心頻率掃動的頻率。由于在設計之初就已 經確定了不會使高強度氣體放電燈發生聲共鳴的中心頻率以及頻率波動范圍。因此有效地 避免了高強度氣體放電燈在應用高頻電子鎮流器進行工作時出現了聲共鳴。優選的是，在步驟c)中，頻率控制掃動單元的頻率控制電路連接至第一端口，以 獲取作為第一輸入信號的所述直流電壓，頻率控制掃動單元的頻率掃動電路連接至第二端 口，以獲取紋波電壓并根據紋波電壓輸出用于頻率控制電路的第二輸入信號，頻率控制電 路根據第一輸入信號和第二輸入信號輸出控制信號。通過這種方法為高強度氣體放電燈提 供了 一種具有圍繞設定的中心頻率以設定的頻率波動范圍掃動的工作頻率的電流。附圖說明附圖構成本說明書的一部分，用于幫本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于高強度氣體放電燈的高頻電子鎮流器，具有濾波整流單元(1)、連接至所述濾波整流單元(1)的DC/AC轉換器(2)，其特征在于，所述高頻電子鎮流器還具有控制單元(3)，所述控制單元(3)一方面連接至所述濾波整流單元(1)，以采集直流電壓和所述直流電壓中的紋波電壓，另一方面連接至一頻率控制掃動單元(4)，所述頻率控制掃動單元(4)根據所述直流電壓和所述紋波電壓產生控制信號并傳送給所述控制單元(3)，所述控制單元(3)根據所述控制信號控制所述DC/AC轉換器(2)輸出具有一個工作頻率的電流，所述工作頻率是以設定的頻率波動范圍相對于所述高強度氣體放電燈(5)的設定的中心頻率掃動的頻率。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡永洲，金濤，袁勛，王正宇，
申請(專利權)人：歐司朗股份有限公司，
類型：發明
國別省市：