电子镇流器论文和设计-张导

全文摘要

本实用新型公开了一种电子镇流器，包括半桥驱动模块、半桥逆变电路、电感、第一电容、第二电容、第三电容和电压检测电路，半桥驱动模块输出端与半桥逆变电路的输入端连接，半桥逆变电路的一个输出端与电感的一端连接，电感的另一端分别与第一电容的一端、HID灯管的一端和第二电容的一端连接，第二电容的另一端分别与第三电容的一端和电压检测电路的一个输入端连接；电压检测电路包括第一二极管、第一三极管、第一电阻、直流电源、第二三极管、第二电阻和第三电阻。本实用新型电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

主设计要求

1.一种电子镇流器，其特征在于，包括半桥驱动模块、半桥逆变电路、电感、第一电容、第二电容、第三电容和电压检测电路，所述半桥驱动模块的输出端与所述半桥逆变电路的输入端连接，所述半桥逆变电路的一个输出端与所述电感的一端连接，所述电感的另一端分别与所述第一电容的一端、HID灯管的一端和第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端分别与所述第三电容的一端和电压检测电路的一个输入端连接，所述半桥逆变电路的另一个输出端分别与所述第一电容的另一端、HID灯管的另一端、第三电容的另一端和电压检测电路的另一个输入端连接，所述电压检测电路的输出端与所述半桥驱动模块的输入端连接；所述电压检测电路包括第一二极管、第一三极管、第一电阻、直流电源、第二三极管、第二电阻和第三电阻，所述第一二极管的阳极与单片机的第一引脚连接，所述第一二极管的阴极与所述第一三极管的基极连接，所述第一三极管的集电极分别与所述第一电阻的一端和第二三极管的基极连接，所述第一电阻的另一端分别与所述直流电源和第二三极管的发射极连接，所述第二三极管的集电极与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端分别与所述单片机的第二引脚和第三电阻的一端连接，所述第一三极管的发射极和第三电阻的另一端均接地，所述第一二极管的型号为E-301。

设计方案

所述电压检测电路包括第一二极管、第一三极管、第一电阻、直流电源、第二三极管、第二电阻和第三电阻，所述第一二极管的阳极与单片机的第一引脚连接，所述第一二极管的阴极与所述第一三极管的基极连接，所述第一三极管的集电极分别与所述第一电阻的一端和第二三极管的基极连接，所述第一电阻的另一端分别与所述直流电源和第二三极管的发射极连接，所述第二三极管的集电极与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端分别与所述单片机的第二引脚和第三电阻的一端连接，所述第一三极管的发射极和第三电阻的另一端均接地，所述第一二极管的型号为E-301。

2.根据权利要求1所述的电子镇流器，其特征在于，所述电压检测电路还包括第四电容，所述第四电容的一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第四电容的另一端与所述第二三极管的基极连接，所述第四电容的电容值为150pF。

3.根据权利要求2所述的电子镇流器，其特征在于，所述电压检测电路还包括第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述直流电源连接，所述第二二极管的阴极与所述第二三极管的发射极连接，所述第二二极管的型号为S-301T。

4.根据权利要求3所述的电子镇流器，其特征在于，所述电压检测电路还包括第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第一三极管的发射极连接，所述第四电阻的另一端接地，所述第四电阻的阻值为43kΩ。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的电子镇流器，其特征在于，所述第一三极管为NPN型三极管，所述第二三极管为PNP型三极管。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及镇流器领域，特别涉及一种电子镇流器。

背景技术

HID灯管就是高压气体放电灯的英文缩写，是汞灯、钠灯、金卤灯、氙气灯的统称，其放电的“伏-安”性能呈负阻特性，因此在灯的工作电路中需连接限流器件，即通常所说的镇流器。镇流器又有电感镇流器和电子镇流器之分，由于电感式镇流器工作在工频市电频率，体积大、笨重，还需消耗大量铜和硅钢等金属材料，具有散热困难、工作效率低、灯发光有频闪等较多缺点，其逐渐被电子镇流器所替代。传统电子镇流器的电路部分使用的元器件较多，电路结构复杂，硬件成本较高，不方便维护。另外，由于传统电子镇流器的电路部分缺少相应的电路保护功能，例如：缺少限流保护功能，造成电路的安全性和可靠性较差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高的电子镇流器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电子镇流器，包括半桥驱动模块、半桥逆变电路、电感、第一电容、第二电容、第三电容和电压检测电路，所述半桥驱动模块输出端与所述半桥逆变电路的输入端连接，所述半桥逆变电路的一个输出端与所述电感的一端连接，所述电感的另一端分别与所述第一电容的一端、HID灯管的一端和第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端分别与所述第三电容的一端和电压检测电路的一个输入端连接，所述半桥逆变电路的另一个输出端分别与所述第一电容的另一端、HID灯管的另一端、第三电容的另一端和电压检测电路的另一个输入端连接，所述电压检测电路的输出端与所述半桥驱动模块的输入端连接；

在本实用新型所述的电子镇流器中，所述电压检测电路还包括第四电容，所述第四电容的一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第四电容的另一端与所述第二三极管的基极连接，所述第四电容的电容值为150pF。

在本实用新型所述的电子镇流器中，所述电压检测电路还包括第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述直流电源连接，所述第二二极管的阴极与所述第二三极管的发射极连接，所述第二二极管的型号为S-301T。

在本实用新型所述的电子镇流器中，所述电压检测电路还包括第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第一三极管的发射极连接，所述第四电阻的另一端接地，所述第四电阻的阻值为43kΩ。

在本实用新型所述的电子镇流器中，所述第一三极管为NPN型三极管，所述第二三极管为PNP型三极管。

实施本实用新型的电子镇流器，具有以下有益效果：由于设有半桥驱动模块、半桥逆变电路、电感、第一电容、第二电容、第三电容和电压检测电路，电压检测电路包括第一二极管、第一三极管、第一电阻、直流电源、第二三极管、第二电阻和第三电阻，该电压检测电路与传统电子镇流器的电路部分相比，其使用的元器件较少，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本，另外，第一二极管用于进行限流保护，因此电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型电子镇流器一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中电压检测电路的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型电子镇流器实施例中，该电子镇流器的结构示意图如图1所示。图1中，该电子镇流器包括半桥驱动模块1、半桥逆变电路2、电感L、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和电压检测电路3，半桥驱动模块1的输出端与半桥逆变电路2的输入端连接，半桥逆变电路2的一个输出端与电感L的一端连接，电感L的另一端分别与第一电容C1的一端、HID灯管4的一端和第二电容C2的一端连接，第二电容C2的另一端分别与第三电容C3的一端和电压检测电路3的一个输入端连接，半桥逆变电路2的另一个输出端分别与第一电容C1的另一端、HID灯管4的另一端、第三电容C3的另一端和电压检测电路3的另一个输入端连接，电压检测电路3的输出端与半桥驱动模块1的输入端连接。

电压检测电路3采集第二电容C2两端的电压并进行处理后输出控制信号至半桥驱动模块1。由于半桥逆变电路2输出的是高频交流电压，因此电压检测电路3不能直接对HID灯管4的两端电压进行采样，而是通过第二电容C2和第二电容C3进行分压后再对第三电容C3的电压进行取样处理。

不论是HID灯管4损坏，还是HID灯管4的两端电压不足以启动时，加在HID灯管4两端的高压都是存在的，通过第二电容C2和第三电容C3的分压被电压检测电路3检测到，电压检测电路3将检测到的电压与其内设置的电压值进行比较，高于该值则说明HID灯管4启动失败，就发出控制信号去关闭半桥驱动模块1，从而关闭半桥逆变电路2，保护电子镇流器不被高压损坏；HID灯管4启动成功后，HID灯管4两端的电压远远小于启动时的高压，该电压经第二电容C2和第三电容C3分压后被电压检测处理模块30检测到，由于该电压值小于内置的判定点，则不输出控制信号给电压检测电路3，半桥驱动模块1继续驱动半桥逆变电路2工作，持续点亮HID灯管4。

图2为本实施例中电压检测电路的电路原理图，图2中，该电压检测电路3包括第一二极管D1、第一三极管Q1、第一电阻R1、直流电源VCC、第二三极管Q2、第二电阻R2和第三电阻R3，第一二极管D1的阳极与单片机的第一引脚P1.1连接，第一二极管D1的阴极与第一三极管Q1的基极连接，第一三极管Q1的集电极分别与第一电阻R1的一端和第二三极管Q2的基极连接，第一电阻R1的另一端分别与直流电源VCC和第二三极管Q2的发射极连接，第二三极管Q2的集电极与第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端分别与单片机的第二引脚P1.2和第三电阻R3的一端连接，第一三极管Q1的发射极和第三电阻R3的另一端均接地。

该电压检测电路3与传统电子镇流器的电路部分相比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，第一二极管D1为限流二极管，用于进行限流保护，因此电路的安全性和可靠性较高。值得一提的是，本实施例中，第一二极管D1的型号为E-301，当然，在实际应用中，第一二极管D1也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

本实施例中，单片机的型号为MSP430。当单片机的第一引脚P1.1输出高电平时，第一三极管Q1和第二三极管Q2导通，直流电源VCC在第三电阻R3上的压降通过单片机的第二引脚P1.2进入单片机内的A\/D转换器，此时单片机的第二引脚P1.2作ADC的输入通道，电压信号经A\/D转换后与设定的安全电压阈值作比较，从而判断电直流电源VCC是否正常，直流电源VCC还给单片机供电。该直流电源VCC是第二电容C2和第三电容C3的分压。

本实施例中，第一三极管Q1为NPN型三极管，第二三极管Q2为PNP型三极管。

本实施例中，该电压检测电路3还包括第四电容C4，第四电容C4的一端与第一三极管Q1的集电极连接，第四电容C4的另一端与第二三极管Q2的基极连接。第四电容C4为耦合电容，用于防止第一三极管Q1与第二三极管Q2之间的干扰，以进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第四电容C4的电容值为150pF，当然，在实际应用中，第四电容C4的电容值可以根据具体情况进行相应调整。

本实施例中，该电压检测电路3还包括第二二极管D2，第二二极管D2的阳极与直流电源VCC连接，第二二极管D2的阴极与第二三极管Q2的发射极连接。第二二极管D2为限流二极管，用于对第二三极管Q2的发射极电流进行限流保护，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第二二极管D2的型号为S-301T，当然，在实际应用中，第二二极管D2也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

本实施例中，该电压检测电路3还包括第四电阻R4，第四电阻R4的一端与第一三极管Q1的发射极连接，第四电阻R4的另一端接地。第四电阻R4为限流电阻，用于进行限流保护，以进一步增强限流效果。值得一提的是，本实施例中，第四电阻R4的阻值为43kΩ，当然，在实际应用中，第四电阻R4的阻值可以根据具体情况进行相应调整。

本实施例中，半桥驱动模块1和半桥逆变电路2均采用现有技术中的电路结构，其控制过程及原理是公知的现有技术，这里不再赘述。

总之，本实施例中，该电压检测电路3与传统电子镇流器的电路部分相比，其使用的元器件较少，电流结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，该电压检测电路3中设有限流二极管，因此电路的安全性和可靠性较高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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