一種具有嵌入式微處理器的智能金鹵燈數字鎮流器制造技術

本實用新型專利技術提供了一種具有嵌入式微處理器的智能金鹵燈數字鎮流器，包括有源PFC電路、異常檢測電路、嵌入式單片機系統、半橋驅動電路、DC-AC逆變電路、諧振啟輝電路、輸出功率采樣電路；所述嵌入式單片機系統可按照預先設定的時間段對輸出功率實現智能調光。由于采用了上述結構，與現有技術中的金鹵燈數字鎮流器相比，本實用新型專利技術實現了單片機系統對半橋驅動電路的同步控制，使輸出功率無級變化、諧振啟輝電壓可控、異常保護功能完善。

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于電力電子應用技術及節能
，具體涉及一種具有無級調光功能的智能金鹵燈數字鎮流器。
技術介紹
在以節能為主的現代照明中，金鹵燈以優良的照明效果，較高的顯色指數在體育場館、展覽中心、大型商場、工業廠房、街道廣場、車站、碼頭等場所得到了越來越廣泛的應用，與金鹵燈配套使用的電子鎮流器也日趨完善。目前，普通電子鎮流器缺乏多次啟輝功能，當燈管老化，或受氣候、溫度、環境影響時，僅靠一次啟輝有時無法順利點亮燈管，同時也不具有異常熄滅后再次啟輝功能，在一定程度上影響了道路的正常照明。不僅如此，普通電子鎮流器無嵌入式單片機系統，保護功能不全，大大縮短了燈管的使用壽命，制約了高壓鈉燈、金鹵燈以及配套的電子鎮流器的應用和推廣。調查顯示，普通電子鎮流器隨電網電壓的波動會出現功率偏差的情況，無法保證光照的均勻和一致性。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是針對目前市場需求和現有技術的不足，提供一種成本較低的，具有恒功率控制、多次啟輝功能的和具有調光優勢的智能金鹵燈數字鎮流器。本技術的技術方案如下:一種具有嵌入式微處理器的智能金鹵燈數字鎮流器，其特征在于:包括嵌入式單片機系統，與嵌入式單片機系統相連的輸出功率采樣電路和異常檢測電路，與所述嵌入式單片機系統相連接的半橋驅動電路，與所述半橋驅動電路相連接的DC-AC逆變電路，與所述DC-AC逆變電路相連接的有源PFC電路，與所述的有源PFC電路相連接的整流及濾波電路，與所述DC-AC逆變電路相連接的諧振啟輝電路；所述嵌入式單片機系統用于控制半橋逆變電路，實現諧振啟輝，恒功控制，異常保護；所述輸出功率采樣電路用于檢測輸出功率；所述異常檢測電路用于檢測金鹵燈工作的各種異常情況。所述嵌入式單片機系統在系統通電工作后，按照內置指令，控制半橋驅動電路改變DC-AC逆變電路輸出頻率，實現諧振啟輝，恒功控制，按時調光。所述輸出功率采樣電路包括運算放大模塊，嵌入式單片機系統根據輸出功率采樣電路提供的功率信號，與內置給定功率值比較，經嵌入式單片機系統處理后改變半橋驅動電路頻率。所述異常檢測電路用于檢測金鹵燈異常情況，并將檢測信號送入嵌入式單片機系統，實現異常快速保護。與普通電子鎮流器相比，它可以實現負載開路、短路等異常情況保護，從而更好的保護電子電路。采用上述方案，本技術不僅解決了現有技術存在的問題，而且明顯具有以下優勢:具有嵌入式單片機系統，能夠對半橋驅動電路同步控制，從而實現諧振啟輝、無級調光、平滑過渡，具有較高的可靠性、穩定性。調光時段控制方便，可以通過內置程序定時改變輸出功率，自動調光控制，節電率高。【附圖說明】圖1是本技術整體結構示意圖；圖2是本技術嵌入式單片機系統對驅動電路同步示意圖；圖3是本技術恒功控制電路示意圖。【具體實施方式】以下結合附圖和具體實施例，對本技術進行詳細說明。如圖1所示，本技術，包括嵌入式單片機系統、半橋驅動電路、DC-AC逆變電路、異常檢測電路、有源PFC電路、輸出功率采樣電路、諧振啟輝電路、整流及濾波電路。嵌入式單片機系統，用于控制半橋驅動電路，從而控制DC-AC逆變頻率，實現諧振啟輝和功率調節。嵌入式單片機系統接收來自功率采樣電路采集的當前功率信號，與內置的給定功率值比較，得出功率誤差，進而調節半橋驅動電路驅動頻率，改變DC-AC逆變頻率，以此改變輸出功率，使輸出功率恒定在設定值。并可同時對工作時間計時，實現按時段調光，時段可通過內置程序設定，達到節能和按需調光的目的。整流及濾波電路，將電網輸入的交流電經過濾波電路，抑制電路諧波。經橋式整流電路轉換成脈動的直流電，脈動的直流電送入功率有源PFC電路進行功率因數校正。濾波電路設置于功率因數校正電路之后，用于對輸出母線電壓進行濾波，減小母線電壓波動。諧振啟輝電路，用于產生3KV左右的高壓脈沖，點亮金鹵燈。電路采用LC串聯諧振，在嵌入式單片機系統控制下，改變半橋逆變頻率，使逆變頻率由高到底逐漸逼近諧振點。當半橋逆變頻率達到LC串聯電路本振頻率時，電路產生諧振，使輸出端產生3KV左右的諧振電壓，脈沖維持時間可由嵌入式單片機系統控制。半橋驅動電路，用于產生DC-AC逆變電路驅動信號。半橋驅動電路接收來自嵌入式單片機系統的同步信號，產生兩路互補PWM信號，從而驅動DC-AC逆變電路實現對直流母線電壓逆變。本技術整個工作過程是這樣的:市電經整流濾波后轉變為脈動的直流電壓，通過濾波電路實現平滑輸出，再經過有源PFC校正后實現穩定的直流400V母線電壓。嵌入式單片機系統產生同步信號送入半橋驅動電路，從而控制DC-AC逆變電路，并將直流400V電壓逆變為正弦交流電驅動金鹵燈正常工作。在啟輝階段，嵌入式單片機系統產生同步信號，使半橋驅動電路產生較高的逆變頻率輸出，隨著同步頻率降低，驅動信號逐漸逼近電路諧振點，當驅動信號達到諧振點時，輸出端產生3KV左右的諧振電壓，該諧振電壓使燈內氣體電離擊穿。若由于燈管嚴重老化而不能順利啟動時，嵌入式單片機系統會對燈管再次啟動。若重復啟動三次還未能使燈管啟動則關斷輸出，鎮流器進入異常保護狀態。金鹵燈點亮后，燈管進入負阻特性區，流過燈的電流逐步增加。輸出功率采樣電路不斷的采集燈電流并送往嵌入式單片機系統。嵌入式單片機系統對燈電流分析后調整同步信號頻率改變輸出變壓器阻抗從而鎮定流過金鹵燈的電流，控制輸出功率。當金鹵燈在正常工作狀態時發生意外熄滅，嵌入式單片機系統捕捉到異常情況后立即關斷輸出，等待燈冷卻后再次啟輝。同時嵌入式單片機系統可以按照預先設定的時間段對輸出功率實現無級智能調光。應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本技術所附權利要求的保護范圍。【主權項】1.一種具有嵌入式微處理器的智能金鹵燈數字鎮流器，其特征在于:包括嵌入式單片機系統，與嵌入式單片機系統相連的輸出功率采樣電路和異常檢測電路，與所述嵌入式單片機系統相連接的半橋驅動電路，與所述半橋驅動電路相連接的DC-AC逆變電路，與所述DC-AC逆變電路相連接的有源PFC電路，與所述的有源PFC電路相連接的整流及濾波電路，與所述DC-AC逆變電路相連接的諧振啟輝電路；所述嵌入式單片機系統用于控制半橋逆變電路，實現諧振啟輝，恒功控制，異常保護；所述輸出功率采樣電路用于檢測輸出功率；所述異常檢測電路用于檢測金鹵燈工作時的各種異常情況。2.如權利要求1所述的具有嵌入式微處理器的智能金鹵燈數字鎮流器，其特征在于:所述輸出功率采樣電路包括運算放大模塊，嵌入式單片機系統根據輸出功率采樣電路提供的功率信號，與內置給定功率值比較，經嵌入式單片機系統處理后改變半橋驅動電路頻率。3.如權利要求1所述的具有嵌入式微處理器的智能金鹵燈數字鎮流器，其特征在于:所述嵌入式單片機系統在系統通電工作后，按照內置指令，控制半橋驅動電路改變DC-AC逆變電路輸出頻率，實現諧振啟輝，恒功控制，按時調光。4.如權利要求1所述的具有嵌入式微處理器的智能金鹵燈數字鎮流器，其特征在于:所述異常檢測電路用于檢測金鹵燈異常情況，并將檢測信號送入嵌入式單片機系統，實現異常快速保護，與普通電子鎮流器相比，它可以實現負載開路、短路等異常情況保護，從而更好的保護電子本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有嵌入式微處理器的智能金鹵燈數字鎮流器，其特征在于：包括嵌入式單片機系統，與嵌入式單片機系統相連的輸出功率采樣電路和異常檢測電路，與所述嵌入式單片機系統相連接的半橋驅動電路，與所述半橋驅動電路相連接的DC?AC逆變電路，與所述DC?AC逆變電路相連接的有源PFC電路，與所述的有源PFC電路相連接的整流及濾波電路，與所述DC?AC逆變電路相連接的諧振啟輝電路；所述嵌入式單片機系統用于控制半橋逆變電路，實現諧振啟輝，恒功控制，異常保護；所述輸出功率采樣電路用于檢測輸出功率；所述異常檢測電路用于檢測金鹵燈工作時的各種異常情況。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫江偉，曹麗中，李頌翔，王濤，韓慈，
申請(專利權)人：蘇州騰華能源科技有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32