[发明专利]用于将DC转换为AC脉冲电压的电路

说明书

技术领域

本发明涉及用于将DC转换为AC脉冲电压的电路，特别是涉及用于驱动介质阻挡放电灯的驱动电路。

背景技术

介质阻挡放电(也称为“DBD”)也被称为“无声放电”。具有氙填充物的介质阻挡放电灯引起了人们广泛的兴趣，因为其优点是稳定工作而与环境温度无关、即时发光、寿命长、高能UV辐射、不需要汞，等等。

DBD灯能利用连续激励或利用脉冲激励工作。已经揭示的是，结合修正后的气体压力的脉冲型工作方式能产生相当高的灯发光效率。对于高效率DBD灯而言，脉冲型工作方式是优选的，但在效率要求不高的应用中普遍使用的是连续激励。

在点火前，DBD灯是几乎完美的电容性负载。这是因为两个电极在几何上互相靠近的同时被电介质材料封装。在点火后，存在由气体放电引起的附加电容和耗能组分。因此任何DBD灯的标准电气模型可以被认为是由两个电容和一个电阻组成。通常，点亮DBD灯可能需要大约5kVpp的电压，且在正常工作模式中，驱动电压可大约为3kVpp，同时灯的功率因数低于0.3。此外，工作频率和驱动电压的dv/dt影响着灯的效率以及放电稳定性。

由于气体放电后产生的高能UV辐射，水消毒是DBD灯的一个主要应用。通常，用于消毒应用的DBD灯在220V或100V的电源电压下工作。万一失去电力，则DBD灯需要自动切换到备用电池以保持工作。通常，备用电池的电压很低，例如12V。因此，如何使DBD灯的驱动电路既能在高输入电压下又能在低输入电压下工作并获得高发光效率是需要解决的问题。

发明内容

在一个实施例中，本发明提出一种用于将DC转换为AC脉冲电压的电路。该电路包括两个可控半导体开关。通过控制可控半导体开关的断开和闭合，该电路能在不同模式下工作，也就是高输入电压模式和低输入电压模式。

根据本发明的一个实施例，提出一种用于将DC转换为AC脉冲电压的电路，该电路包括转换器电路，检测器单元和控制器单元。所述转换器电路配置为驱动负载并包括第一可控半导体开关、第二可控半导体开关、电容器和变压器，其中，所述第一可控半导体开关与所述变压器的初级侧串联连接，且所述第二可控半导体开关和所述电容器的串联电路与所述变压器的初级侧或所述第一可控半导体开关并联连接。所述检测器单元配置为检测所述转换器电路的输入电压。所述控制器单元配置为，根据所述检测器单元所检测的输入电压的幅值，利用第一预设控制模式或第二预设控制模式控制所述转换器电路的工作模式。

根据本发明的另一个实施例，提出一种驱动DBD灯的电子驱动电路，其包括上述用于将DC转换为AC脉冲电压的电路。

根据本发明的另一个实施例，提出一种配置为控制电路的方法，该电路用于将DC转换为AC脉冲电压，其中所述转换器电路配置为驱动负载并包括第一可控半导体开关、第二可控半导体开关、电容器和变压器，所述第一可控半导体开关与所述变压器的初级侧串联连接，且所述第二可控半导体开关和所述电容器的串联电路与所述变压器的初级侧或所述第一可控半导体开关并联连接，该方法包括以下步骤：检测所述转换器电路的输入电压，根据所述检测器单元检测的输入电压的幅值，利用第一预设控制模式或第二预设控制模式控制所述转换器电路的工作。

本发明中提出的用于将DC转换为AC脉冲电压的电路适于较宽的输入电压范围。当该电路被用作DBD灯的驱动电路时，在AC电源失效的情况下，通过切换到低压DC电源，DBD灯仍能正常工作，且DBD灯具有较高的发光效率。

附图说明

通过以下详细说明，结合考虑附图，本发明的以上及其他目的、特性和优点将变得更加明显，其中：

图1为根据本发明的一个实施例的用于将DC转换为AC脉冲电压的电路的示意图；

图2为图1中的电路的工作过程的流程图；

图3(a)为显示图1中的第一和第二可控半导体开关的第一预设控制模式的示意图；

图3(b)和3(c)为分别对应于在点火模式和正常工作模式下工作的DBD灯的示意图，描绘了当第一和第二可控半导体开关受图3(a)中所示的第一预设控制模式控制时的灯的电压和电流的波形；

图4(a)为显示图1中所示的第一和第二可控半导体开关的另一种第一预设控制模式的示意图；

图4(b)和4(c)为分别对应于在点火模式和正常工作模式下工作的DBD灯的示意图，描绘了当第一和第二可控半导体开关受图4(a)中所示的第一预设控制模式控制时的DBD灯的电压和电流的波形；