[实用新型]半桥/全桥电路的频率叠加控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电桥逆变电路，主要涉及HID(高强度气体放电灯)电子镇流器、各种逆变电源以及特种电源中的半桥或全桥逆变电路的信号发生及控制部分。

背景技术

现有的控制电路采用高频(40KHz～150KHz)PWM调制方式控制逆变电路，它会给电子镇流器带来以下问题：

造成灯管发生声共振，灯管在声共振时会闪烁、发黑甚至爆裂；由于是高频调制，没有避开HID灯的声共振频率范围(8KHz～250KHz)，工作过程中灯管随时会发生声共振，这是非常不安全的

增大镇流器输出电流杂波，高频的输出电流中含有很多不需要的杂波(高频开关产生的干扰所致)，电路输出电流波峰系数过高，造成灯管过早老化发黑。

极差的电磁兼容性，电子镇流器被使用在户外、室内各种不同的环境中，这就要求其有极强的电磁兼容性；而高频电子镇流器的传导干扰和辐射干扰都非常强烈，很难达到国家关于电磁兼容性方面的标准，即使能通过往往也要付出很大代价(产品成本、体积或者效率等)

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可消除声共振现象、低频方波输出、良好的电磁兼容性的半桥/全桥电路的频率叠加控制装置。

本实用新型采用的技术方案是：半桥/全桥电路的频率叠加控制装置，包括电流/电压反馈电路1、PWM发生电路2、分频电路3、频率叠加电路4、半桥/全桥驱动电路5，电流/电压反馈电路1的输出送到PWM发生电路2，PWM发生电路2的输出分别送至分频电路3、频率叠加电路4，分频电路3的输出送至频率叠加电路4，频率叠加电路4的输出送至半桥/全桥驱动电路5，半桥/全桥驱动电路5的输出送至半桥/全桥电路。

本实用新型的积极效果是：本实用新型采用频率叠加技术，高频PWM调制，低频方波输出，弥补了现有单纯依靠高频调制技术的不足，克服现有控制电路产生的问题。

杜绝了声共振，本发明能实现低频方波输出，频率小于200Hz，有效规避了声共振频率范围，从而彻底避免声共振

低电流波峰系数(≤1.2)，由于电子镇流器输出低频方波电流，电流一致性好，几乎不含高频电流杂波

良好的电磁兼容性，电子镇流器的输出电压、电流均为低频方波，产生的传导干扰和辐射干扰远小于高频电子镇流器，几乎不需要在电磁兼容性方面作额外处理

保护HID灯管，低频的方波输出电压和电流幅值非常稳定，电压电流相位一致性强，电子镇流器的输出特性能很好的契合灯管的负载特性

附图说明

图1是本实用新型原理图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，半桥/全桥电路的频率叠加控制装置，包括电流/电压反馈电路1、PWM发生电路2、分频电路3、频率叠加电路4、半桥/全桥驱动电路5，电流/电压反馈电路1的输出送到PWM发生电路2，PWM发生电路2的输出分别送至分频电路3、频率叠加电路4，分频电路3的输出送至频率叠加电路4，频率叠加电路4的输出送至半桥/全桥驱动电路5，半桥/全桥驱动电路5的输出送至半桥/全桥电路。

图中虚线所框出的是整个控制系统，下面描述系统工作过程：

PWM信号发生电路将采样到的电流、电压反馈与给定信号相比较，产生高频PWM信号送给叠加电路和分频电路，分频电路对高频信号进行分频，产生低频信号同样送至叠加电路，高频和低频信号经过叠加电路相互叠加后，输出包含有高频PWM信号的低频信号。

本实用新型的五个部分的具体介绍如下：

电流/电压反馈电路：采样输出电压和电流，通过放大电路将其转换为电压信号，提供给PWM发生电路。

PWM发生电路：该部分是控制核心，本身包含死区时间，其输入为一个给定电压信号和反馈的电流/电压信号，通过P工调节，产生两组频率相同、相位相反的高频PWM信号。

分频电路：PWM发生电路产生的两组PWM信号中，有一组被送至分频电路，变成低频方波信号，可根据需要确定几倍分频。

频率叠加电路：两组频率相同、相位相反的高频PWM信号通过分频电路与低频方波信号相与，产生两组频率叠加信号(即：半个低频周期为高频PWM，半个低频周期为常低)。

半桥/全桥驱动电路：对两路频率叠加信号进行功率放大，并通过自举电路来驱动上桥臂的开关管。

本实用新型的主要功能和特点

功能：

1.由闭环控制电路产生的高频PWM信号，经过分频电路产生低频信号，通过频率叠加电路产生由高频信号调制成的低频信号，使输出低频信号中包含高频PWM信号。