雙半橋注入鎖相功率合成熒光燈制造技術

本發明專利技術涉及電光源照明技術領域，具體是一種雙半橋注入鎖相功率合成熒光燈。包括電源濾波器和整流橋堆、功率因數校正APFC、熒光燈管、基準晶振、分頻器、兩個自振蕩芯片4、6、半橋逆變器A、半橋逆變器B、相加耦合器，兩個自振蕩芯片4、6的RC振蕩器共接電阻R11、電容C15同步振蕩，自振蕩芯片4及半橋逆變器A輸出功率變壓器T2與自振蕩芯片6及半橋逆變器B輸出功率變壓器T3反相饋入相加耦合器，功率合成匹配燈管啟輝，基準晶振信號經分頻器注入兩個自振蕩芯片4、6的RC振蕩器鎖定相位，獲取大功率照明避免器件溫升過高振蕩頻率變化功率失衡燈光下降。本發明專利技術適用于大功率熒光燈照明場合。

【技術實現步驟摘要】
雙半橋注入鎖相功率合成熒光燈
本專利技術涉及電光源照明
，具體是一種雙半橋注入鎖相功率合成熒光燈。
技術介紹
現有技術電子鎮流器通用LC或RC振蕩器作為熒光燈電光源，產生的振蕩頻率受溫度變化穩定性差影響功率不夠穩定，導致光強下降，雖然這種電子鎮流器，結構簡便，成本低。要求大功率照明勢必增大器件電流，使其功率管功耗劇增溫升過高導致振蕩頻率變化，結果會使燈光隨頻率變化功率幅值失衡。同時，大電流通過線圈溫升高磁性導磁率下降，磁飽和電感量變小阻抗趨向零，燈具工作時間與溫升正比，溫升高加速器件老化，輕則燈管發光不穩定亮度下降，重則燒壞器件縮短使用壽命。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供振蕩頻率高穩定相位同步，大功率照明的雙半橋注入鎖相功率合成熒光燈。本專利技術技術解決方案為：包括電源濾波器EMI、整流橋堆、熒光燈管、功率因數校正APFC、基準晶振、分頻器、兩個自振蕩芯片、半橋逆變器A、半橋逆變器B、相加耦合器、燈管異常電流檢測器，其中，基準晶振由石英晶體諧振器、兩個反相器及電阻、電容組成，第一個反相器輸入與輸出兩端跨接偏置電阻，并分別并接接地電容，同時，還跨接串聯微調電容的石英晶體諧振器，基準晶振輸出信號經第二個反相器接入分頻器，自振蕩芯片內含RC振蕩器、半橋逆變驅動電路，兩個自振蕩芯片RC振蕩器共接電阻R11和電容C15產生同步振蕩，輸出分別經半橋逆變驅動電路連接均由兩個功率MOS場效應管互補組成的半橋逆變器A、半橋逆變器B，自振蕩芯片及半橋逆變器A輸出功率變壓器T2與自振蕩芯片及半橋逆變器B輸出功率變壓器T3反相饋入相加耦合器，功率合成匹配熒光燈管啟輝，基準晶振信號經分頻器注入兩個自振蕩芯片RC振蕩器CT端鎖定相位，燈管異常電流檢測器信號經三極管接入兩個自振蕩芯片RC振蕩器CT端控制振蕩快速停振，電網電源經電源濾波器EMI、整流橋堆、功率因數校正APFC輸出電壓接入基準晶振、分頻器、自振蕩芯片及半橋逆變器A和自振蕩芯片及半橋逆變器B的電源端；其中，功率因數校正APFC由整流橋堆輸出經磁性變壓器T1電感L3接Q1漏極、升壓二極管VD11至電容C11作為功率因數校正APFC輸出，電阻R4接整流橋堆輸出引入芯片IC4電源端，并與磁性變壓器T1電感L4經二極管VD5檢波電壓為芯片IC4控制門限開啟，電阻R2、R3接整流橋堆輸出分壓取樣接入芯片IC4乘法器一端，乘法器另一端接電阻R8、R9分壓取樣輸出電壓，乘法器輸出與Q1源極接地電阻點連接峰值電流檢測比較器，芯片IC4輸出接Q1柵極，磁性變壓器T1電感L5高頻電壓由二極管VD6～9整流、二極管VD10穩壓、電容C12濾波接基準晶振、分頻器電源端。本專利技術產生積極效果：解決雙半橋逆變振蕩高穩頻、相位同步功率合成，達到單個自振蕩半橋逆變器難以得到的大功率熒光燈照明，避免器件溫升高振蕩頻率變化功率失衡，穩定燈光延長使用壽命。附圖說明圖1本專利技術技術方案原理框圖圖2基準晶振電路圖3雙半橋注入鎖相功率合成熒光燈電路具體實施方式參照圖1、2、3(圖3以自振蕩芯片及半橋逆變器A電路為例、自振蕩芯片及半橋逆變器B相同)，本專利技術具體實施方式和實施例：包括電源濾波器EMI和整流橋堆1、功率因數校正APFC2，熒光燈管10、基準晶振3、分頻器4、兩個自振蕩芯片5、7、半橋逆變器A6、半橋逆變器B8、相加耦合器9、燈管異常電流檢測器11，其中，基準晶振3由石英晶體諧振器JT、兩個反相器IC1、IC2及電阻R1、電容C0、C1、C2組成，第一個反相器IC1輸入與輸出兩端跨接偏置電阻R1，并分別并接接地C1、C2電容，同時，還跨接串聯微調電容C0的石英晶體諧振器JT，基準晶振3輸出信號經第二個反相器IC2接入分頻器4，自振蕩芯片IC5IR2153內含RC振蕩器、半橋逆變驅動電路，兩個自振蕩芯片5、7的RC振蕩器共接電阻R11和電容C15同步振蕩，輸出分別經半橋逆變驅動電路連接均由兩個功率MOS場效應管Q2、Q3互補組成的半橋逆變器A6、半橋逆變器B8，自振蕩芯片5及半橋逆變器A6輸出功率變壓器T1與自振蕩芯片7及半橋逆變器B8輸出功率變壓器T2反相饋入相加耦合器9，功率合成匹配熒光燈管10啟輝，基準晶振3信號經分頻器4注入兩個自振蕩芯片5、7的RC振蕩器CT端鎖定相位，燈管異常電流檢測器11信號經三極管VT1接入兩個自振蕩芯片5、7的RC振蕩器CT端控制振蕩快速停振，電網電源經電源濾波器EMI和整流橋堆1功率因數校正APFC2輸出電壓+15V接入基準晶振3、分頻器4，+400V接入自振蕩芯片5及半橋逆變器A6和自振蕩芯片7及半橋逆變器B8電源端。IC4引腳符號功能：VCC芯片邏輯控制低壓電源，IDET零電流檢測，MULT乘法器輸入，INV誤差放大器輸入，EA誤差放大器輸出，CS脈寬調制比較器，OUT驅動器輸出，GND接地。IC5引腳符號功能：VCC芯片低壓電源端，VB驅動器浮置電源，HO驅動Q2柵極，LO驅動Q3柵極，VS浮置電源回歸，RT接振蕩定時電阻，CT接振蕩定時電容，OCM功率信號接地。電阻R10電容C13將降壓供給自振蕩芯片IC5開啟電源產生振蕩，驅動半橋功率MOS管Q2、Q3，使之輪流導通/截止，半橋逆變器中點輸出方波電壓經電阻R14、電容C17、二極管VD12、VD13整流對電容C13充電，提供自振蕩芯片IC5電源，轉換后電阻R10停止供電，降低功耗。二極管VD14對電容C16自舉充電，浮置供電驅動半橋逆變器減少功耗。兩個逆變器功率合成拖動大功率燈具，擴容可靠，但兩個自振蕩芯片振蕩電壓相位應一致，以消除非線性互調功率不均衡，獲取穩定的輸出功率。為此，引入注入鎖相解決功率合成相位同步技術。基準晶振石英諧振器頻率受溫度變化極小，高度穩定。基準信號經分頻器注入自振蕩芯片RC振蕩器鎖定相位。未注入基準信號RC振蕩器產生自由振蕩頻率，注入基準信號RC振蕩電壓與其矢量合成，通過自振蕩芯片非線性變頻鎖定相位，振蕩信號與注入基準信號僅有一個固定的相位差。同步帶寬與注入功率正比，與RC振蕩器有載Q值反比，由于基準信號注入RC振蕩器的輸入端，增益高，小功率即可鎖定，兩個自振蕩芯片共接定時電阻R11、電容C15同步振蕩鎖定時間快。基準信號分頻注入選配較高頻率的高穩頻特性諧振器，鎖定數十至數百千赫LC或RC振蕩器。分頻器IC3二進制或十進制計數器分頻。注入鎖相無須壓控調諧、鑒相、環路濾波，電路簡單性能優越，附加成本低。注入鎖相本質上與環路鎖相沒差別，適合功率合成燈具穩定振蕩頻率相位同步，避免器件溫升過高功率失衡，穩定燈光延長使用壽命。相加耦合器T4電感L10將兩個半橋輸出功率變壓器T2、T3電感L7、L9反相激勵電流疊加，相位差180°低次諧波相互抵消，輸出電流變換加倍總和送到燈負載，兩個電流相等時平衡電阻R17無功率損耗。電阻R18、電容C21吸收抑制尖峰脈沖平滑燈光，電容C22匹配燈管啟輝，電容C20、電感L12諧振于注鎖基準頻率易于啟輝。燈異常檢測由燈電流互感磁環電感L13感生電壓二極管VD15檢波、電容C23、電阻R19濾波經電阻R15、R16分壓，三極管VT1觸發兩個自振蕩芯片RC振蕩器CT端，芯片內部的比較器電壓降低到VCC/6以下，迅速停振快速關斷逆變器功率管，免受損壞。電源濾波器EM本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種雙半橋注入鎖相功率合成熒光燈，包括電源濾波器EMI、整流橋堆、熒光燈管，其特征在于：還包括功率因數校正APFC、基準晶振、分頻器、兩個自振蕩芯片、半橋逆變器A、半橋逆變器B、相加耦合器、燈管異常電流檢測器，其中，基準晶振由石英晶體諧振器、兩個反相器及電阻、電容組成，第一個反相器輸入與輸出兩端跨接偏置電阻，并分別并接接地電容，同時，還跨接串聯微調電容的石英晶體諧振器，基準晶振輸出信號經第二個反相器接入分頻器，自振蕩芯片內含RC振蕩器、半橋逆變驅動電路，兩個自振蕩芯片RC振蕩器共接電阻R11和電容C15產生同步振蕩，輸出分別經半橋逆變驅動電路連接均由兩個功率MOS場效應管互補組成的半橋逆變器A、半橋逆變器B，自振蕩芯片及半橋逆變器A輸出功率變壓器T2與自振蕩芯片及半橋逆變器B輸出功率變壓器T3反相饋入相加耦合器，功率合成匹配熒光燈管啟輝，基準晶振信號經分頻器注入兩個自振蕩芯片RC振蕩器CT端鎖定相位，燈管異常電流檢測器信號經三極管接入兩個自振蕩芯片RC振蕩器CT端控制振蕩快速停振，電網電源經電源濾波器EMI、整流橋堆、功率因數校正APFC輸出電壓接入基準晶振、分頻器、自振蕩芯片及半橋逆變器A、自振蕩芯片及半橋逆變器B的電源端。...

【技術特征摘要】
1.一種雙半橋注入鎖相功率合成熒光燈，包括電源濾波器EMI、整流橋堆、熒光燈管，其特征在于：還包括功率因數校正APFC、基準晶振、分頻器、兩個型號為IR2153的自振蕩芯片、半橋逆變器A、半橋逆變器B、相加耦合器、燈管異常電流檢測器，其中，基準晶振由石英晶體諧振器、兩個反相器及電阻、電容組成，第一個反相器輸入與輸出兩端跨接偏置電阻，第一個反相器輸入與輸出兩端分別連接電容C1、C2的一端，電容C1、C2的另一端接地，第一個反相器輸入與輸出兩端還跨接串聯微調電容的石英晶體諧振器，第一個反相器輸出信號經第二個反相器接入分頻器，自振蕩芯片內含RC振蕩器、半橋逆變驅動電路，兩個自振蕩芯片RC振蕩器共接電阻R11和電容C15產生同步振蕩，兩個自振蕩芯片的半橋逆變驅動電路輸出分別連接均由兩個功率MOS場效應管互補組成的半橋逆變器A、半橋逆變器B，自振蕩芯片及半橋逆變器A輸出功率變壓器T2與自振蕩芯片及半橋逆變器B輸出功率變壓器T3反相饋入相加耦合器，功率合成匹配熒光燈管啟輝，基準晶振信號經分頻器注入兩個自振蕩芯片RC振蕩器CT端鎖定相位，燈管異常電流檢測器信...

【專利技術屬性】
技術研發人員：阮樹成，阮雪芬，
申請(專利權)人：阮雪芬，
類型：發明
國別省市：浙江;33