[发明专利]一种气体放电灯HID的电子镇流器的控制方法及控制电路

说明书

本发明公开一种气体放电灯HID的电子镇流器的控制方法用控制系统，产生PWM信号控制镇流器中左上臂开关K1、右上臂开关K2、左下臂开关K3、右下臂开关K4；电子镇流器正常工作过程中，产生PWM信号；该步骤中，控制器产生控制左上臂开关K1开、闭的PWM1信号，控制右上臂开关K2开、闭的PWM2信号、控制左下臂开关K3开、闭的PWM3信号，控制右下臂开关K4开、闭的PWM4信号；PWM1信号与PWM2信号为低频信号且同频反相，PWM3信号与PWM4信号为高频信号。该控制电路包括产生这些PWM信号的电路。本发明电子镇流器的控制方法中，根据气体放电灯HID的功耗改控制变半导体全桥电路下臂的PWM信号的占空比，以控制气体放电灯HID的功耗。

技术领域

本发明涉及镇流器领域，特别涉及一种高压气体放电灯HID的电子镇流器的控制方法及控制电路。

背景技术

目前照明领域中电子镇流器，包括高压气体放电灯HID电子镇流器应用越来越多。电子镇流器的核心是由4 个半导体开关S1/S2/S3/S4 构成的半导体全桥电路FB组成的逆变器，对逆变器的4 个半导体开关S1/S2/S3/S4的通断控制实现将直流逆变成交流在入到高压气体放电灯HID两侧，实践中，是通过一个控制器产生PWM信号按照一定的时序分别控制4 个半导体开关S1/S2/S3/S4的通断，如图1所示，为一种由控制装置产生的用于控制4个半导体开关S1/S2/S3/S4的通断的PWM信号的时序图，如图1所示，对角上的两个开关S1和S4采用第一同步PWM信号，开关S2和S3采用第二同步PWM信号，而第一同步PWM信号和第二同步PWM信号相差为180度。这样的控制信号实现了在高压气体放电灯HID两端交互导通，就是说在一个周期的前半周期是开关S1和S4导通，在高压气体放电灯HID灯中实现从一个方向导通，在后半周时，开关S2和S3导通，在高压气体放电灯HID灯中实现从一个相反的方向导通。也就是在任何时候，高压气体放电灯HID灯中都是导通的，这样的控制方法不能实现节能控制。为了降低高压气体放电灯HID的功耗，业内设计出了很多节能的镇流器控制方法，中国专利公告号CN 107820358 B就公开了用于UV灯的电子调光镇流器的控制方法，该方法中，如图2所示：电压和电流随时间的变化。输出电流I和电压U基本为矩形，具有约为65kHz的频率。因为不存在常用的扼流圈，电流信号I和电压信号U具有几乎相同的形状，功率、更确切地说是有效电流I由脉冲宽度调制(PWM)控制。

在额定工作期间，电压振幅应等于灯的放电电压UD。如果燃烧电压U高于放电电压UD，则几乎不产生UV功率；而是通过发热而损耗能量。

如图2所示，在脉冲开始时，电压在短时间内增加，直到其在剩余的脉冲长度内下降到预定水平Ukmin为止，产生了一个尖峰，随后达到平稳。给定的电流Ikmin导致工作电压U下降到Ukmin。该模式产生无效的电流-电压比，其中过高的电流用于阴极加热。

电子镇流器单元优选地配备有两个控制方法。控制变量是UV功率。为了降低UV功率，电流降至Ikmin并保持在此水平。之后，电压振幅增加直到达到期望的UV功率。随着电压振幅的增加，减小脉冲宽度，直到达到PWmin。以这种方式，部分能量用于加热阴极，这延长了UV灯的寿命，而不需要额外的热源。

但是实现这样的控制方式的控制电路非常复杂，不适合于高压气体放电灯HID。

发明内容

本发明是针对目前电子镇流器控制过程复杂，不能满足用户需要的不足，提供一种高压气体放电灯HID的电子镇流器的控制方法及控制电路。

本发明为实现其技术目的所采用的技术方案是：一种气体放电灯HID的电子镇流器的控制方法，产生PWM信号控制镇流器中左上臂开关K1、右上臂开关K2、左下臂开关K3、右下臂开关K4；电子镇流器正常工作过程中，控制器的工作包括以下步骤：