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1、10申请公布号CN104105295A43申请公布日20141015CN104105295A21申请号201310155571822申请日20130415H05B41/28520060171申请人梅玉刚地址321100浙江省兰溪市桃花坞35号甲72发明人阮树成梅玉刚54发明名称双全桥注入锁相功率合成金卤灯57摘要本发明涉及电光源照明技术领域，具体是一种双全桥注入锁相功率合成金卤灯。两个RC振荡器共接电阻R11、电容C14同步振荡，自振荡芯片4及全桥逆变器A输出功率变压器T1与自振荡芯片6及全桥逆变器B输出功率变压器T2反相馈入相加耦合器，功率合成匹配灯管触发电路灯管启辉，基准晶振信号经分频器注。
2、入两个自振荡芯片4、6锁定相位，获取大功率照明避免器件温升过高振荡频率变化功率失衡灯光下降，调频信号发生器三角波信号接入两个自振荡芯片4、6调频抑制灯光闪烁，灯管异常电流检测器信号经三极管接入两个自振荡芯片4、6的SD端，控制振荡快速停振关断全桥逆变器功率管。本发明适用于大功率金卤灯照明场合。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图3页10申请公布号CN104105295ACN104105295A1/1页21一种双全桥注入锁相功率合成金卤灯，包括电源滤波器EMI、整流桥堆、功率因数校正APFC、金卤灯管，其特征在。
3、于还包括基准晶振、分频器、两个自振荡芯片、全桥逆变器A、全桥逆变器B、相加耦合器、调频信号发生器、灯管触发电路、灯管异常电流检测器，其中，基准晶振由石英晶体谐振器、两个反相器及电阻、电容组成，第一个反相器输入与输出两端跨接偏置电阻，并分别并接接地电容，同时，还跨接串联微调电容的石英晶体谐振器，基准晶振输出信号经第二个反相器接入分频器，自振荡芯片内含振荡器、全桥逆变驱动电路，两个自振荡芯片振荡器共接电阻R11、电容C14同步振荡，输出分别经全桥逆变驱动电路连接均由四个功率MOS场效应管两组互补半桥构成的全桥逆变器A、全桥逆变器B，自振荡芯片及全桥逆变器A输出功率变压器T1与自振荡芯片及全桥逆变器。
4、B输出功率变压器T2反相馈入相加耦合器，功率合成匹配灯管触发电路灯管启辉，基准晶振信号经分频器注入两个自振荡芯片EXO端锁定相位，调频信号发生器三角波信号接入两个自振荡芯片RC端调频抑制灯光闪烁，灯管异常电流检测器信号经三极管接入两个自振荡芯片SD端，控制振荡快速停振关断全桥逆变器功率MOS场效应管，电网电源经电源滤波器EMI、整流桥堆、功率因数校正APFC输出电压接入基准晶振、分频器、调频信号发生器、自振荡芯片及全桥逆变器A和自振荡芯片及全桥逆变器B的电源端。2根据权利要求1所述的双全桥注入锁相功率合成金卤灯，其特征在于调频信号发生器由两个反相器IC13、IC14与电阻R15、R16、电容C。
5、21组成低频方波振荡器，经反相器IC15隔离由电阻R17、R18、C22积分成三角波，接入振荡驱动芯片RT端频率调制振荡波形抑制灯光闪烁。3根据权利要求1所述的双全桥注入锁相功率合成金卤灯，其特征在于灯管触发电路由灯管一端经电容C19接入相加耦合器T3电感L6，同时并接串联双向触发二极管VD13、电感L7的电容C20，电感L7并接脉冲点火变压器T4电感L8与稳压二极管VD14、VD15，脉冲点火变压器T4电感L8、L9、稳压二极管VD14、VD15穿过灯异常检测磁环电感L10接地，灯管另一端接脉冲点火变压器T4电感L9，灯异常检测磁环电感L10接二极管VD16、电容C24、电阻R19，经电阻R。
6、12、R13分压，由三极管VT1接入两个自振荡芯片SD端。4根据权利要求1所述的双全桥注入锁相功率合成金卤灯，其特征在于功率因数校正APFC由芯片IC3、功率MOS场效应管Q5、升压二极管VD12、磁性变压器T5及电阻、电容组成，整流桥堆输出经磁性变压器T5电感L11接Q5漏极、升压二极管VD12至电容C11作为APFC输出，二极管VD11供C11预充电，电阻R4接整流桥堆输出引入芯片IC3电源端，并与T5电感L12经二极管VD5检波电压为芯片IC3控制门限开启，电阻R2、R3接整流桥堆输出分压取样接入芯片IC3乘法器一端，乘法器另一端接电阻R8、R9分压取样输出电压，乘法器输出与Q5源极接地。
7、电阻点连接峰值电流检测比较器，芯片IC3输出接Q5栅极，T5电感L13高频电压由二极管VD69整流、二极管VD10稳压、电容C12滤波为直流电压接入基准晶振、分频器、调频信号发生器的电源端。权利要求书CN104105295A1/4页3双全桥注入锁相功率合成金卤灯技术领域0001本发明涉及电光源照明技术领域，具体是一种双全桥注入锁相功率合成金卤灯。背景技术0002现有技术电子镇流器通常用LC或RC振荡器作为金卤灯电光源，产生的振荡频率受温度变化稳定性差影响功率不够稳定，导致光强下降，虽然这种电子镇流器结构简便，成本低。要得到大功率照明势必增大器件电流，致使振荡功率管功耗剧增温升过高导致振荡频率变。
8、化，结果会使灯光随频率变化功率幅值失衡。同时，大电流通过线圈温升高磁性导磁率下降，磁饱和电感量变小阻抗趋向零，灯具工作时间与温升正比，温升高加速器件老化，轻则灯管发光不稳定亮度下降，重则烧坏器件缩短使用寿命。由两个振荡逆变功率叠加拖动大功率灯具，解决器件功率容量限制。但是，要求功率合成振荡电压相位一致，克服非线性互调功率不均衡。发明内容0003本发明的目的是提供逆变振荡高稳频相位同步、大功率照明的一种双全桥注入锁相功率合成金卤灯。0004本发明技术解决方案为包括电源滤波器EMI、整流桥堆、功率因数校正APFC、金卤灯管、基准晶振、分频器、两个自振荡芯片、全桥逆变器A、全桥逆变器B、相加耦合器、。
9、调频信号发生器、灯管触发电路、灯管异常电流检测器，其中，基准晶振由石英晶体谐振器、两个反相器及电阻、电容组成，第一个反相器输入与输出两端跨接偏置电阻，并分别并接接地电容，同时，还跨接串联微调电容的石英晶体谐振器，基准晶振输出信号经第二个反相器接入分频器，自振荡芯片内含振荡器、全桥逆变驱动电路，两个自振荡芯片振荡器共接电阻R11、电容C14同步振荡，输出分别经全桥逆变驱动电路连接均由四个功率MOS场效应管两组互补半桥构成的全桥逆变器A、全桥逆变器B，自振荡芯片及全桥逆变器A输出功率变压器T1与自振荡芯片及全桥逆变器B输出功率变压器T2反相馈入相加耦合器，功率合成匹配灯管触发电路灯管启辉，基准晶振。
10、信号经分频器注入两个自振荡芯片EXO端锁定相位，调频信号发生器三角波信号接入两个自振荡芯片RC端调频抑制灯光闪烁，灯管异常电流检测器信号经三极管接入两个自振荡芯片SD端，控制振荡快速停振关断全桥逆变器功率MOS场效应管，电网电源经电源滤波器EMI、整流桥堆至功率因数校正APFC输出电压接入基准晶振、分频器、调频信号发生器、自振荡芯片及全桥逆变器A和自振荡芯片及全桥逆变器B的电源端；0005其中，调频信号发生器由两个反相器IC13、IC14与电阻R15、R16、电容C21组成低频方波振荡器，经反相器IC15隔离由电阻R17、R18、C22积分成三角波，接入振荡驱动芯片RT端频率调制振荡波形抑制灯。
11、光闪烁；0006灯管触发电路由灯管一端经电容C19接入相加耦合器T3电感L6，同时并接串联双向触发二极管VD13、电感L7的电容C20，电感L7并接脉冲点火变压器T4电感L8与稳压二极说明书CN104105295A2/4页4管VD14、VD15，脉冲点火变压器T4电感L8、L9、稳压二极管VD14、VD15穿过灯异常检测磁环电感L10接地，灯管另一端接脉冲点火变压器T4电感L9，灯异常检测磁环电感L10接二极管VD16、电容C24、电阻R19，经电阻R12、R13分压，由三极管VT1接入两个自振荡芯片SD端；0007功率因数校正APFC由芯片IC3、功率MOS场效应管Q5、升压二极管VD12、。
12、磁性变压器T5及电阻、电容组成，整流桥堆输出经磁性变压器T5电感L11接Q5漏极、升压二极管VD12至电容C11作为APFC输出，二极管VD11供C11预充电，电阻R4接整流桥堆输出引入芯片IC3电源端，并与T5电感L12经二极管VD5检波电压为芯片IC3控制门限开启，电阻R2、R3接整流桥堆输出分压取样接入芯片IC3乘法器一端，乘法器另一端接电阻R8、R9分压取样输出电压，乘法器输出与Q5源极接地电阻点连接峰值电流检测比较器，芯片IC3输出接Q5栅极，T5电感L13高频电压由二极管VD69整流、二极管VD10稳压、电容C12滤波为直流电压15V接入基准晶振、分频器、调频信号发生器的电源端。0。
13、008本发明产生积极效果解决双全桥逆变振荡高稳频、相位同步功率合成，达到单个自振荡全桥逆变器难以得到的大功率金卤灯照明，避免器件温升高振荡频率变化功率失衡，稳定灯光延长使用寿命。附图说明0009图1本发明技术方案原理框图0010图2基准晶振电路0011图3电源滤波整流功率因数校正电路0012图4双全桥注入锁相功率合成金卤灯电路具体实施方式0013参照图1、2、3、4图4以自振荡芯片及全桥逆变器A电路为例，自振荡芯片及全桥逆变器B相同，本发明具体实施方式和实施例包括电源滤波器EMI和整流桥堆13、功率因数校正APFC1、金卤灯管11、基准晶振2、分频器3、两个自振荡芯片4、6、全桥逆变器A5、全。
14、桥逆变器B7、相加耦合器8、调频信号发生器9、灯管触发电路10、灯管异常电流检测器12，其中，基准晶振2由石英晶体谐振器JT、两个反相器IC11、IC12及电阻R1、电容C0、C1、C2组成，第一个反相器IC11输入与输出两端跨接偏置电阻R1，并分别并接接地电容C1、C2，同时，还跨接串联微调电容C0的石英晶体谐振器JT，基准晶振2输出信号经第二个反相器IC12接入分频器，自振荡芯片IC4UBA2030T内含振荡器、全桥逆变驱动电路，两个自振荡芯片4、6振荡器共接电阻R11、电容C14同步振荡，输出分别经全桥逆变驱动电路连接均由四个功率MOS场效应管Q1、Q2、Q3、Q4两组互补半桥合成的全桥。
15、逆变器A、全桥逆变器B，自振荡芯片4及全桥逆变器A5输出功率变压器T1与自振荡芯片6及全桥逆变器B7输出功率变压器T2反相馈入相加耦合器8，功率合成匹配灯管触发电路10灯管11启辉，基准晶振2信号经分频器3分频N基准信号F0注入两个自振荡芯片4、6的EXO端锁定相位，调频信号发生器9三角波信号接入两个自振荡芯片4、6的RC端调频抑制灯光闪烁，灯管异常电流检测器12信号经三极管VT1接入两个自振荡芯片4、6的SD端，控制振荡快速停振关断全桥逆变器功率MOS场效应管，电网电源经电源滤波器EMI和整流桥堆13、功率因数校正APFC1输出电压15V接入基准晶振2、分频器3、调频信号发生器9，560V接。
16、入自振荡芯片4及全桥逆变说明书CN104105295A3/4页5器A5、自振荡芯片6及全桥逆变器B7的电源端。0014IC3引脚符号功能VCC芯片逻辑控制低压电源，IDET零电流检测，MULT乘法器输入，INV误差放大器输入，EA误差放大器输出，CS脉宽调制比较器，OUT驱动器输出，GND接地。0015IC4引脚符号功能HV高压电源，VDD低压电源，RC振荡器输入，EXO外接振荡器，GHL驱动Q1，GLL驱动Q2，GHR驱动Q3，GLR驱动Q4，SHL桥路输出，SHR桥路输出，BE桥路使能控制，BER桥路使能参考，DTC死区时间控制，FSL浮置电源，FSR浮置电源，SD关闭振荡，GND接地。0。
17、016自振荡芯片IC4电源端HV接高压电源560V，由芯片内部生成低压电源VDD供给产生振荡，电容C13滤除纹波，振荡启动自举电容C15充电，全桥逆变器对角线功率MOS管Q1、Q4导通，Q2、Q3截止，此时电容C16充电，Q1、Q4导通，Q2、Q3截止，轮流工作半个周期，输出电压波形方波。全桥交替切换由RC振荡器振荡频率的1/2频率控制，电阻R10控制振荡波形死区时间。0017两个逆变器功率合成拖动大功率灯具，扩容可靠。但要求两个自振荡芯片振荡电压驱动逆变器相位一致，以消除非线性互调功率不均衡，获取稳定的输出功率。为此，引入注入锁相解决功率合成相位同步技术。0018注入锁相无须压控调谐、鉴相器。
18、、环路滤波器，电路结构简单，性能优越，附加成本低。注入锁相本质上与环路锁相没差别，适于功率合成灯具稳定振荡频率相位同步，稳定输出功率避免器件温升过高功率失衡，延长使用寿命。0019基准晶振石英谐振器频率受温度变化极小，高度稳定。基准信号经分频器注入自振荡芯片EXO端锁定相位。未注入基准信号自振荡芯片RC振荡器自由振荡频率，注入基准信号RC振荡电压与其矢量合成，通过自振荡芯片非线性变频锁定相位，振荡信号与注入基准信号仅有一个固定的相位差。同步带宽与注入功率正比，与RC振荡器有载Q值反比，由于基准信号注入RC振荡器的输入端，增益高，小功率锁定，两个自振荡芯片共接电阻R11和电容C14同步振荡，锁定。
19、时间快。基准信号分频注入选配较高频率的高稳频特性石英谐振器，锁定数十至数百千赫LC或RC振荡器。分频器IC2二进制或十进制计数器分频。0020相加耦合器T3电感L5将两个推挽输出功率变压器T1、T2电感L2、L4反相激励电流叠加，相位差180低次谐波相互抵消，输出电流变换加倍总和送到灯负载，输入电压、频率、相位及负载相同，电流相等均衡电阻R14无功率损耗。0021调频信号发生器由两个反相器IC13、IC14产生低频方波信号，经反相器IC15缓冲隔离电阻R17、R18电容C22积分成三角波调制自振荡芯片RC振荡器的频率，低频三角波信号围绕基准晶振注锁中心频率周期变化，消除灯管电弧驻波声共振点，抑。
20、制闪烁稳定灯光。0022灯管触发电路由高频电压对电容C20充电，当电压充至双向触发二极管VD13导通，电流经电感L7、脉冲点火变压器T4电感L8，电感L9感生高压脉冲，触发金卤灯管G气体导通启辉。灯管启辉后，VD13不再产生触发脉冲。稳压二极管VD14、VD15限止点火脉冲电压。0023灯异常检测由灯电流互感磁环电感L10电压二极管VD16检波、电容C24、电阻R19滤波，经电阻R12、R13分压，三极管VT1触发两个自振荡芯片SD端，当触发电压45VVDD高电平时，迅速停振快速关断全桥逆变器MOS功率管，以免受损。0024电子镇流器接入交流电源呈阻抗性负载，输入电压和电流有较大相位差，功率因。
21、说明书CN104105295A4/4页6数低。由芯片IC3L6562、功率MOS管Q5等组成APFC提高功率因数，减小电流总谐波失真，输出电压恒定，保障双桥振荡幅值稳定灯光不变。电源滤波器EMI抑制振荡谐波干扰通过电网传输。0025实施例电源AC85265V，功率因数校正APFC直流输出电压560V，功率因数098，双桥逆变器电流054A，驱动250W金卤灯G，效率83，逆变电流小，功耗低，长时间照明灯光稳定，启辉自如。说明书CN104105295A1/3页7图1图2说明书附图CN104105295A2/3页8图3说明书附图CN104105295A3/3页9图4说明书附图CN104105295A。