大功率电子镇流器的制作方法
专利名称：大功率电子镇流器的制作方法
技术领域：
本发明涉及大功率电子镇流器技术领域，具体涉及一种采用有源二次检测技术抑制浪涌电流、实现软启动的大功率电子镇流器。
背景技术：
大功率电子镇流器普遍采用有源功率因数校正技术在开机加电时，由于滤波电容的充电会产生很大的浪涌电流。目前，市场上大功率HID电子镇流器中抑制开机浪涌电流冲击有以下3种方案第一种是采用单一的负温度系数NTC热敏电阻来抑制电源接通瞬间的浪涌电流冲击，如图1，在接通电源瞬间，NTC热敏电阻其阻值较高，用来在刚接通时产生较低的浪涌电流，而热敏电阻在正常工作状况下会自然加热，其阻值也随之下降到工作阻值，可避免更多的消耗。对于小功率的电子镇流器工作电流较小，损耗不大，但在大功率电子镇流器中自身消耗较大，温升也很大，显然不合适。尤其当关断电源在快速的重新接通，热敏电阻还未完全冷却，将丧失浪涌抑制的功能，从而失去对电子镇流器的保护。第二种是采用在桥式整流前端放置继电器(或双向三极晶闸管)与电阻R并联方式，如图2所示。开机时，通过R抑制浪涌电流，通过延时电路完成对电容Cl的充电后，继电器吸合，电阻R被继电器旁路掉，从而减小完全运行时的功耗。这是目前大功率电子镇流器抑制浪涌电流的普遍方法。但是当在电压较低时，由于采用有源功率因数校正的电子镇流器具有恒功率特性，通过继电器触点的电流就会增大，使得继电器触点可能会被烧熔，从而使继电器的寿命缩短，间接减少电子镇流器的使用寿命。第三种是在有源功率因数校正电路中采用继电器(或双向三极晶闸管)与电阻R并联来抑制电源接通瞬间的浪涌冲击，如图3所示，由于电子镇流器有源功率因数校正普遍采用升压方式，提升至400V，这样在正常工作时，通过继电器触点电流大幅度下降，增大了继电器的使用寿命。但是该方式的连接，当输入电源接通时，PFC电路会在很短的时间内将电解电容Cl两端电压提升至400V，为达到较好的浪涌电流抑制效果，往往电阻R的取值都会达到10欧姆左右，当接通瞬间处于交流电的峰值附近时，电容Cl两端电压达到400V时，电阻R两端的瞬时电压幅值可能会达到100V以上，此时，MOSFET管的源极和漏极之间承受的电压值达到500V以上，超过MOSFET管的耐压值，可能损坏MOSFET管，缩短电子镇流器的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用有源二次检测技术抑制浪涌电流、实现软启动的大功率电子镇流器，从而可以延长镇流器和HID灯管的寿命。为实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案一种大功率电子镇流器，包括串联的EMI滤波电路和整流电路串联，整流电路的输出端与第一电感L11的一端连接，第一电感Lll的另一端分别与场效应管QE的漏极D、二极管Dll的正极连接，其特征在于场效应管QE的栅极G经过PFC升压电路与MCU控制电路连接，二极管Dll的负极分别与第二电阻R12的一端、第一电阻Rll的一端连接，第二电阻R12的另一端分别与第三电阻R13的一端和采样检测电路40连接，第一电阻Rll的另一端分别与第一电容Cll的正极、半桥逆变电路连接，且第一电阻Rll的两端并联有继电器K的一对常开触点；半桥逆变电路与第二电感L12的一端连接，第二电感L12的另一端分别与第二电容C12的一端、HID灯H的一端连接，整流电路的一端、场效应管QE的衬底及源极S、第三电阻Rl3的另一端、第一电容C11的负极、半桥逆变电路的一端均接地；第二电容C12的另一端、HID灯H的另一端均接地。所述的场效应管QE为P沟道增强型绝缘栅场效应管。当电源接通后，通过电阻Rll抑制开机浪涌电流，同时采样电路第一次检测电阻Rll和电容Cll的总电压，由于采样位置的变化调整至电阻Rll前，采样电压不再是传统意义上的Cl的电压。当总电压达到400V时，有源功率因数校正电路自动完成对400V的控制，确保不会击穿M0SFET，同时控制电路发出命令让继电器吸合，将电阻Rll旁路；此后采样电路进行第二次检测，(此时由于Rll被旁路，检测值即为电容Cll的端电压，此时电压可能 低于400V，有源功率因数校正电路自动将电压调整至400V)，当电压达到400V时，控制电路发出指令，使半桥逆变电路工作，实现真正意义上的抑制浪涌电流和软启动。
图1-3是现有技术中的三种具体方案的电路原理图；图4是本发明的电路原理图。
具体实施例方式一种大功率电子镇流器，它包含EMI滤波电路10、整流电路20、MCU控制电路50、采样检测电路40、半桥逆变电路60、第一电感LI I、第二电感LI2、二极管D11、场效应管QE、第一电阻R11、第二电阻R12、第三电阻R13、继电器K、第一电容C11、第二电容C12和HID灯H，串联的EMI滤波电路10和整流电路20串联，整流电路20的输出端与第一电感Lll的一端连接，第一电感Lll的另一端分别与场效应管QE的漏极D、二极管Dll的正极连接，其特征在于场效应管QE的栅极G经过PFC升压电路30与MCU控制电路50连接，二极管Dll的负极分别与第二电阻R12的一端、第一电阻Rll的一端连接，第二电阻R12的另一端分别与第三电阻R13的一端和采样检测电路40连接，第一电阻Rll的另一端分别与第一电容Cll的正极、半桥逆变电路60连接，且第一电阻Rll的两端并联有继电器K的一对常开触点；半桥逆变电路60与第二电感L12的一端连接，第二电感L12的另一端分别与第二电容C12的一端、HID灯H的一端连接，整流电路20的一端、场效应管QE的衬底及源极S、第三电阻R13的另一端、第一电容Cll的负极、半桥逆变电路60的一端均接地；第二电容C12的另一端、HID灯H的另一端均接地。所述的场效应管QE为P沟道增强型绝缘栅场效应管。本发明的工作流程为市电AC 220V通过EMI滤波电路10即为电磁干扰滤波电路滤波抑制电网的电磁干扰，经整流电路20即由4个二极管所组成的肖特基整流模块整流后给PFC升压电路30即功率因数校正电路供电，MCU控制电路50的输入信号由PFC升压电路30与半桥逆变控制电路70所提供，MOSFET管即场效应管QE的珊极G与PFC升压电路30相连，漏极D接在二极管Dll的正极，源极S接地。经二极管Dll升压后分成两路，其中一路经过电阻Rl2、Rl3串联流向地，采样电路从R12、Rl3中间取信号送至MCU控制电路50 ；另一路经过相互并联的继电器K与第一电阻Rll到第一电容Cll的正端，Cll的负端接地，半桥逆变电路60并联在Cll的两端，由半桥逆变控制电路70所控制。半桥逆变电路60的输出正端接第二电感L12，负端接地。L12的另一端与HID灯串联，HID灯的另一端接地，第二电容C12并联在HID灯两端。本发明可以很好地解决背景技术中三种方式带来的困扰，采用继电器的有源二次
检测技术来抑制开机浪涌电流、实现软启动的大功率电子镇流器，从而可以延长镇流器和HID灯管的寿命。
权利要求
1.ー种大功率电子镇流器，包括串联的EMI滤波电路(10)和整流电路(20)串联，整流电路(20)的输出端与第一电感Lll的一端连接,第一电感Lll的另一端分别与场效应管QE的漏极D、ニ极管Dll的正极连接，其特征在于场效应管QE的栅极G经过PFC升压电路(30)与MCU控制电路(50)连接，ニ极管Dll的负极分别与第二电阻R12的一端、第一电阻Rll的一端连接，第二电阻R12的另一端分别与第三电阻R13的一端和采样检测电路(40)连接，第一电阻Rll的另一端分别与第一电容Cll的正极、半桥逆变电路(60)连接，且第一电阻Rll的两端并联有继电器K的一对常开触点；半桥逆变电路(60)与第二电感L12的一端连接，第二电感L12的另一端分别与第二电容C12的一端、HID灯H的一端连接，整流电路(20)的一端、场效应管QE的衬底及源极S、第三电阻R13的另一端、第一电容Cll的负极、半桥逆变电路￠0)的一端均接地；第ニ电容C12的另一端、HID灯H的另一端均接地。
2.根据权利要求I所述的大功率电子镇流器，其特征在于所述的场效应管QE为P沟道增强型绝缘栅场效应管。
全文摘要
本发明涉及一种采用有源二次检测技术抑制浪涌电流、实现软启动的大功率电子镇流器，包括含EMI滤波电路、整流电路、MCU控制电路、采样检测电路、半桥逆变电路，整流电路的输出端与第一电感L11的一端连接，第一电感L11的另一端分别与场效应管QE的漏极D、二极管D11的正极连接，二极管D11的负极分别与第二电阻R12的一端、第一电阻R11的一端连接，第二电阻R12的另一端分别与第三电阻R13的一端和采样检测电路连接，当电源接通后，通过电阻R11抑制开机浪涌电流，此后采样电路进行第二次检测，当电压达到400V时，控制电路发出指令，使半桥逆变电路工作，实现真正意义上的抑制浪涌电流和软启动。
文档编号H05B41/285GK102665369SQ201210142839
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月10日 优先权日2012年5月10日
发明者权循华, 杜庆朋, 谢洋, 陆帅, 陈辉, 雷涛 申请人:合肥大明节能科技有限公司
技术领域：
本发明涉及大功率电子镇流器技术领域，具体涉及一种采用有源二次检测技术抑制浪涌电流、实现软启动的大功率电子镇流器。
背景技术：
大功率电子镇流器普遍采用有源功率因数校正技术在开机加电时，由于滤波电容的充电会产生很大的浪涌电流。目前，市场上大功率HID电子镇流器中抑制开机浪涌电流冲击有以下3种方案第一种是采用单一的负温度系数NTC热敏电阻来抑制电源接通瞬间的浪涌电流冲击，如图1，在接通电源瞬间，NTC热敏电阻其阻值较高，用来在刚接通时产生较低的浪涌电流，而热敏电阻在正常工作状况下会自然加热，其阻值也随之下降到工作阻值，可避免更多的消耗。对于小功率的电子镇流器工作电流较小，损耗不大，但在大功率电子镇流器中自身消耗较大，温升也很大，显然不合适。尤其当关断电源在快速的重新接通，热敏电阻还未完全冷却，将丧失浪涌抑制的功能，从而失去对电子镇流器的保护。第二种是采用在桥式整流前端放置继电器(或双向三极晶闸管)与电阻R并联方式，如图2所示。开机时，通过R抑制浪涌电流，通过延时电路完成对电容Cl的充电后，继电器吸合，电阻R被继电器旁路掉，从而减小完全运行时的功耗。这是目前大功率电子镇流器抑制浪涌电流的普遍方法。但是当在电压较低时，由于采用有源功率因数校正的电子镇流器具有恒功率特性，通过继电器触点的电流就会增大，使得继电器触点可能会被烧熔，从而使继电器的寿命缩短，间接减少电子镇流器的使用寿命。第三种是在有源功率因数校正电路中采用继电器(或双向三极晶闸管)与电阻R并联来抑制电源接通瞬间的浪涌冲击，如图3所示，由于电子镇流器有源功率因数校正普遍采用升压方式，提升至400V，这样在正常工作时，通过继电器触点电流大幅度下降，增大了继电器的使用寿命。但是该方式的连接，当输入电源接通时，PFC电路会在很短的时间内将电解电容Cl两端电压提升至400V，为达到较好的浪涌电流抑制效果，往往电阻R的取值都会达到10欧姆左右，当接通瞬间处于交流电的峰值附近时，电容Cl两端电压达到400V时，电阻R两端的瞬时电压幅值可能会达到100V以上，此时，MOSFET管的源极和漏极之间承受的电压值达到500V以上，超过MOSFET管的耐压值，可能损坏MOSFET管，缩短电子镇流器的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用有源二次检测技术抑制浪涌电流、实现软启动的大功率电子镇流器，从而可以延长镇流器和HID灯管的寿命。为实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案一种大功率电子镇流器，包括串联的EMI滤波电路和整流电路串联，整流电路的输出端与第一电感L11的一端连接，第一电感Lll的另一端分别与场效应管QE的漏极D、二极管Dll的正极连接，其特征在于场效应管QE的栅极G经过PFC升压电路与MCU控制电路连接，二极管Dll的负极分别与第二电阻R12的一端、第一电阻Rll的一端连接，第二电阻R12的另一端分别与第三电阻R13的一端和采样检测电路40连接，第一电阻Rll的另一端分别与第一电容Cll的正极、半桥逆变电路连接，且第一电阻Rll的两端并联有继电器K的一对常开触点；半桥逆变电路与第二电感L12的一端连接，第二电感L12的另一端分别与第二电容C12的一端、HID灯H的一端连接，整流电路的一端、场效应管QE的衬底及源极S、第三电阻Rl3的另一端、第一电容C11的负极、半桥逆变电路的一端均接地；第二电容C12的另一端、HID灯H的另一端均接地。所述的场效应管QE为P沟道增强型绝缘栅场效应管。当电源接通后，通过电阻Rll抑制开机浪涌电流，同时采样电路第一次检测电阻Rll和电容Cll的总电压，由于采样位置的变化调整至电阻Rll前，采样电压不再是传统意义上的Cl的电压。当总电压达到400V时，有源功率因数校正电路自动完成对400V的控制，确保不会击穿M0SFET，同时控制电路发出命令让继电器吸合，将电阻Rll旁路；此后采样电路进行第二次检测，(此时由于Rll被旁路，检测值即为电容Cll的端电压，此时电压可能 低于400V，有源功率因数校正电路自动将电压调整至400V)，当电压达到400V时，控制电路发出指令，使半桥逆变电路工作，实现真正意义上的抑制浪涌电流和软启动。
图1-3是现有技术中的三种具体方案的电路原理图；图4是本发明的电路原理图。
具体实施例方式一种大功率电子镇流器，它包含EMI滤波电路10、整流电路20、MCU控制电路50、采样检测电路40、半桥逆变电路60、第一电感LI I、第二电感LI2、二极管D11、场效应管QE、第一电阻R11、第二电阻R12、第三电阻R13、继电器K、第一电容C11、第二电容C12和HID灯H，串联的EMI滤波电路10和整流电路20串联，整流电路20的输出端与第一电感Lll的一端连接，第一电感Lll的另一端分别与场效应管QE的漏极D、二极管Dll的正极连接，其特征在于场效应管QE的栅极G经过PFC升压电路30与MCU控制电路50连接，二极管Dll的负极分别与第二电阻R12的一端、第一电阻Rll的一端连接，第二电阻R12的另一端分别与第三电阻R13的一端和采样检测电路40连接，第一电阻Rll的另一端分别与第一电容Cll的正极、半桥逆变电路60连接，且第一电阻Rll的两端并联有继电器K的一对常开触点；半桥逆变电路60与第二电感L12的一端连接，第二电感L12的另一端分别与第二电容C12的一端、HID灯H的一端连接，整流电路20的一端、场效应管QE的衬底及源极S、第三电阻R13的另一端、第一电容Cll的负极、半桥逆变电路60的一端均接地；第二电容C12的另一端、HID灯H的另一端均接地。所述的场效应管QE为P沟道增强型绝缘栅场效应管。本发明的工作流程为市电AC 220V通过EMI滤波电路10即为电磁干扰滤波电路滤波抑制电网的电磁干扰，经整流电路20即由4个二极管所组成的肖特基整流模块整流后给PFC升压电路30即功率因数校正电路供电，MCU控制电路50的输入信号由PFC升压电路30与半桥逆变控制电路70所提供，MOSFET管即场效应管QE的珊极G与PFC升压电路30相连，漏极D接在二极管Dll的正极，源极S接地。经二极管Dll升压后分成两路，其中一路经过电阻Rl2、Rl3串联流向地，采样电路从R12、Rl3中间取信号送至MCU控制电路50 ；另一路经过相互并联的继电器K与第一电阻Rll到第一电容Cll的正端，Cll的负端接地，半桥逆变电路60并联在Cll的两端，由半桥逆变控制电路70所控制。半桥逆变电路60的输出正端接第二电感L12，负端接地。L12的另一端与HID灯串联，HID灯的另一端接地，第二电容C12并联在HID灯两端。本发明可以很好地解决背景技术中三种方式带来的困扰，采用继电器的有源二次
检测技术来抑制开机浪涌电流、实现软启动的大功率电子镇流器，从而可以延长镇流器和HID灯管的寿命。
权利要求
1.ー种大功率电子镇流器，包括串联的EMI滤波电路(10)和整流电路(20)串联，整流电路(20)的输出端与第一电感Lll的一端连接,第一电感Lll的另一端分别与场效应管QE的漏极D、ニ极管Dll的正极连接，其特征在于场效应管QE的栅极G经过PFC升压电路(30)与MCU控制电路(50)连接，ニ极管Dll的负极分别与第二电阻R12的一端、第一电阻Rll的一端连接，第二电阻R12的另一端分别与第三电阻R13的一端和采样检测电路(40)连接，第一电阻Rll的另一端分别与第一电容Cll的正极、半桥逆变电路(60)连接，且第一电阻Rll的两端并联有继电器K的一对常开触点；半桥逆变电路(60)与第二电感L12的一端连接，第二电感L12的另一端分别与第二电容C12的一端、HID灯H的一端连接，整流电路(20)的一端、场效应管QE的衬底及源极S、第三电阻R13的另一端、第一电容Cll的负极、半桥逆变电路￠0)的一端均接地；第ニ电容C12的另一端、HID灯H的另一端均接地。
2.根据权利要求I所述的大功率电子镇流器，其特征在于所述的场效应管QE为P沟道增强型绝缘栅场效应管。
全文摘要
本发明涉及一种采用有源二次检测技术抑制浪涌电流、实现软启动的大功率电子镇流器，包括含EMI滤波电路、整流电路、MCU控制电路、采样检测电路、半桥逆变电路，整流电路的输出端与第一电感L11的一端连接，第一电感L11的另一端分别与场效应管QE的漏极D、二极管D11的正极连接，二极管D11的负极分别与第二电阻R12的一端、第一电阻R11的一端连接，第二电阻R12的另一端分别与第三电阻R13的一端和采样检测电路连接，当电源接通后，通过电阻R11抑制开机浪涌电流，此后采样电路进行第二次检测，当电压达到400V时，控制电路发出指令，使半桥逆变电路工作，实现真正意义上的抑制浪涌电流和软启动。
文档编号H05B41/285GK102665369SQ201210142839
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月10日 优先权日2012年5月10日
发明者权循华, 杜庆朋, 谢洋, 陆帅, 陈辉, 雷涛 申请人:合肥大明节能科技有限公司
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