專利名稱：自變功率遠(yuǎn)程調(diào)光的hid智能控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燈的控制器，尤其涉及一種自變功率遠(yuǎn)程調(diào)光的HID智能控制器。
背景技術(shù)：
HID為High Intensity Discharge的縮寫，即高壓氣體放電燈。從上世紀(jì) 80年代末，國際上各大電光源公司開始對HID燈控制器進(jìn)行應(yīng)用研發(fā)，人們開 始認(rèn)識到其作為電感鎮(zhèn)流器的換代產(chǎn)品的優(yōu)越性。HID控制器在200W以下功率 段與電感鎮(zhèn)流器比較，更具有明顯的替代優(yōu)勢。
然而，縱觀之前大量使用的電感鎮(zhèn)流器，為什么HID燈容易產(chǎn)生故障甚至 損壞呢？大量事實(shí)證明，正是由于低質(zhì)量制造以及相對落后的電感式鎮(zhèn)流電路 所致。因此，用先進(jìn)的HID燈控制器取代電感式鎮(zhèn)流器已成必然趨勢。
當(dāng)前，電子技術(shù)的快速發(fā)展和專用器件的相繼研制，同時也由于金鹵燈的 一致性與穩(wěn)定性得到顯著提高，這就為開發(fā)HID燈控制器提供了有利條件，極 大地促進(jìn)了性能優(yōu)良的HID燈控制器得到實(shí)際應(yīng)用。
通常HID燈控制器的工作頻率時刻圍繞22KHZ的中心頻率而變化不定，在 8—50KHZ頻率范圍內(nèi)極易發(fā)生"聲共振"現(xiàn)象。若要很好的解決這一難題，必 須把控制器的工作頻率設(shè)計(jì)在易于發(fā)生"聲共振"的頻段之外。目前大多HID 燈控制器為避開"聲共振"頻率的影響，均采用輸出頻率為100—400HZ的低 頻方波點(diǎn)燃HID燈。
低頻方波雖是可行的方案，但仍有較多欠缺之處，這種設(shè)計(jì)的最大不足在 于由于工作頻率低，必須使用很大的鎮(zhèn)流電感，非但增加了燈體重量，也占 據(jù)了很大體積，而且電感自身的功耗會增加發(fā)熱量，使得控制器的工作環(huán)境愈 加惡化；嚴(yán)重影響控制器的壽命，嚴(yán)重者，還會造成控制器的即時損壞；再有 因工作頻率低，易引起HID燈出現(xiàn)較嚴(yán)重的閃爍現(xiàn)象，在低頻下工作，當(dāng)燈電流過零時，電弧容易熄滅，需重復(fù)點(diǎn)燃。
因此這種設(shè)計(jì)的最大不足在于，因工作頻率趨低所致，易引起HID燈的閃
爍現(xiàn)象以及當(dāng)燈電流過零時電弧容易熄滅，需重復(fù)點(diǎn)燃。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種自變功率遠(yuǎn)程調(diào)光的HID智能控制 器，以克服普通控制器工作頻率過低而導(dǎo)致HID燈的閃爍現(xiàn)象以及當(dāng)燈電流過 零時電弧容易熄滅，需重復(fù)點(diǎn)燃的缺陷；同時可實(shí)現(xiàn)HID燈的無鎮(zhèn)流電感運(yùn)行 新技術(shù)。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明自變功率遠(yuǎn)程調(diào)光的HID智能控制器，包括 HID燈、連接交流電源輸入端的EMI濾波和整流模塊、直流電源和過流保護(hù)模 塊、功率因數(shù)校正模塊和可編程功能控制模塊，所述EMI濾波和整流濾波模塊 的輸出端分別與直流電源和過流保護(hù)模塊和功率因數(shù)校正模塊的輸入端相連 接，所述直流電源和過流保護(hù)模塊提供各模塊的直流工作電源，所述可編程功 能控制模塊控制功率因數(shù)校正模塊的參數(shù)調(diào)整；同時本控制器還包括全橋開關(guān) 逆變器模塊，所述全橋開關(guān)逆變器模塊的輸入端連接所述可編程功能控制模塊 的輸出端和功率因數(shù)校正模塊的輸出端并根據(jù)工作模式接受可編程功能控制 模塊的控制，其輸出端連接所述HID燈并反饋至所述可編程功能控制模塊的輸 入端。
上述可編程功能控制模塊的工作頻率設(shè)置為60KHZ—500KHZ可進(jìn)行自動調(diào)
節(jié)的高頻帶上。
本自變功率遠(yuǎn)程調(diào)光的HID智能控制器還包括A/D轉(zhuǎn)換模塊，所述全橋開 關(guān)逆變器模塊包括第一多路選擇器、第二多路選擇器、第一至第四MOSFET管、 多抽頭電感器、可變電阻、電容C1、 C2、 C3、 C4和電流檢測器，所述第一多路 選擇器的輸入連接所述可編程功能控制模塊的輸出，所述四個MOSFET管構(gòu)成 全橋開關(guān)，所述第一 MOSFET管的源極連接第二 MOSFET管的漏極，所述第一和 第二 MOSFET管的柵極連接所述可編程功能控制模塊的輸出端，所述第三MOSFET 管的源極連接第四MOSFET管的漏極，所述第一和第三MOSFET管的漏極連接所 述直流電源和過流保護(hù)模塊的電源正端，所述第二 MOSFET管的源極連接所述可變電阻的一端，所述可變電阻的另一端連接所述電流檢測器的一端，所述電
流檢測器的另一端連接所述A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出 端連接所述可編程功能控制模塊的輸入端，所述第一多路選擇器的第一輸出端 連接第二 M0SFET管的源極，其第二輸出端連接所述可變電阻的可變端，所述 電容Cl 一端連接第一 M0SFET管的源極，其另一端連接所述直流電源和過流保 護(hù)模塊的電源公共端，所述電容C3并聯(lián)于第四M0SFET管的漏極和源極間，所 述第四M0SFET管的源極連接所述直流電源和過流保護(hù)模塊的電源公共端，所 述第二多路選擇器的第一輸入端連接所述可編程功能控制模塊的輸出端，其第 二輸入端連接第一 M0SFET管的源極，其輸出端連接所述多抽頭電感器的可變 抽頭，所述多抽頭電感器的一端連接所述電容C2，所述HID燈的一端連接所述 電容C2的另一端，其另一端連接第三MOSFET管的源極，所述電容C4并聯(lián)于 所述HID燈兩端。
由于本發(fā)明自變功率遠(yuǎn)程調(diào)光的HID智能控制器采用了上述技術(shù)方案，利 用四個M0SFET管構(gòu)成全橋開關(guān)，由第一多路選擇器接受可編程功能控制模塊 的指令后控制全橋M0SFET管的導(dǎo)通和截至，實(shí)現(xiàn)HID燈啟動時的諧振電感運(yùn) 行和啟動后的無鎮(zhèn)流電感運(yùn)行，由可編程功能控制模塊根據(jù)HID燈功率控制第 二多路選擇器選擇接入的多抽頭電感器，以實(shí)現(xiàn)本控制器的自變功率控制，同 時設(shè)置可編程功能控制模塊的工作頻率60KHZ—500KHZ可進(jìn)行自動調(diào)節(jié)的高頻 帶上，實(shí)現(xiàn)HID燈無閃爍及穩(wěn)定點(diǎn)燃。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明
圖1為本發(fā)明自變功率遠(yuǎn)程調(diào)光的HID智能控制器的電路方框圖，
圖2為本發(fā)明自變功率遠(yuǎn)程調(diào)光的HID智能控制器的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明自變功率遠(yuǎn)程調(diào)光的HID智能控制器，包括HID燈11、 連接交流電源的EMI濾波和整流模塊12、直流電源和過流保護(hù)模塊22、功率 因數(shù)校正模塊20和可編程功能控制模塊30，所述EMI濾波和整流模塊12的輸出端分別連接至直流電源和過流保護(hù)模塊22和功率因數(shù)校正模塊20的輸入 端，所述直流電源和過流保護(hù)模塊22提供各模塊的直流工作電源，所述可編 程功能控制模塊30控制功率因數(shù)校正模塊20工作，還包括全橋開關(guān)逆變器模 塊26，所述全橋開關(guān)逆變器模塊26的輸入端連接所述可編程功能控制模塊30 的輸出端和功率因數(shù)調(diào)整模塊20的輸出端并根據(jù)工作模式接受可編程功能控 制模塊30的控制，其輸出端連接所述HID燈11并反饋至所述可編程功能控制 模塊30的輸入端。
上述可編程功能控制模塊30的工作頻率設(shè)置為60KHZ—500KHZ可進(jìn)行自 動調(diào)節(jié)的高頻帶上。
如圖2所示，本自變功率遠(yuǎn)程調(diào)光的HID智能控制器還包括A/D轉(zhuǎn)換模塊 15，上述的全橋開關(guān)逆變器模塊26包括第一多路選擇器13、第二多路選擇器 14、第一至第四MOSFET管24、 25、 28和29、多抽頭電感器23、可變電阻27、 電容C1、 C2、 C3、 C4和電流檢測器21，所述第一多路選擇器13的輸入端連接 所述可編程功能控制模塊30的輸出端，所述四個MOSFET管24、 25、 28和29 構(gòu)成全橋開關(guān)，所述第一 MOSFET管24的源極連接第二 MOSFET管25的漏極， 所述第一 MOSFET管24和第二 MOSFET管25的柵極連接所述可編程功能控制模 塊30的輸出端，所述第三MOSFET管28的源極連接第四MOSFET管29的漏極， 所述第一 MOSFET管24和第三MOSFET管28的漏極連接所述直流電源和過流保 護(hù)模塊22的電源正端，所述第二 MOSFET管25的源極連接所述可變電阻27的 一端，所述可變電阻27的另一端連接所述電流檢測器21的一端，所述電流檢 測器21的另一端連接所述A/D轉(zhuǎn)換模塊15的輸入端，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊15 的輸出端連接所述可編程功能控制模塊30的輸入端，所述第一多路選擇器13 的第一輸出端連接第二 MOSFET管25的源極，其第二輸出端連接所述可變電阻 27的可變端，所述電容CI 一端連接第一 MOSFET管24的源極，其另一端連接 所述直流電源和過流保護(hù)模塊22的電源公共端，所述電容C3并聯(lián)于第四 MOSFET管29的漏極和源極間，所述第四MOSFET管29的源極連接所述直流電 源和過流保護(hù)模塊22的電源公共端，所述第二多路選擇器14的第一輸入端連 接所述可編程功能控制模塊30的輸出端，其第二輸入端連接第一 MOSFET管24 的源極，其輸出端連接所述多抽頭電感器23的可變抽頭，所述多抽頭電感器23的一端連接所述電容C2，所述HID燈11的一端連接所述電容C2的另一端， 其另一端連接第三MOSFET管28的源極，所述電容C4并聯(lián)于所述HID燈兩端。。
本控制器有效彌補(bǔ)了現(xiàn)行控制器的諸多缺陷，將可編程功能控制模塊30 的頻率設(shè)計(jì)在60KHZ—500KHZ可進(jìn)行自動調(diào)節(jié)的高頻段上，利用全橋開關(guān)首創(chuàng) 分開控制HID燈11啟動模式和運(yùn)行模式，由可編程功能控制模塊30控制進(jìn)行 準(zhǔn)確切換的電路程序，從而實(shí)現(xiàn)了真正無鎮(zhèn)流電感運(yùn)行的獨(dú)創(chuàng)技術(shù)。
當(dāng)本控制器使得HID燈11進(jìn)入啟動模式時，圖1中可編程功能控制模塊 30控制第一多路選擇器13使第一 MOSFET管24和第四MOSFET管29導(dǎo)通，第 二 MOSFET管25和第三MOSFET管28截至，燈電流經(jīng)第一 MOSFET管24至第二 多路選擇器14，第二多路選擇器14依據(jù)可編程功能控制模塊30的指令選擇接 通多抽頭電感器23，多抽頭電感器23的一端經(jīng)電容C2至燈管11電極一端， 燈管11電極另一端經(jīng)第四MOSFET管29流出?？删幊坦δ芸刂颇K30自其工 作頻率60KHZ至200KHZ掃描燈管11啟動電壓，直至燈管啟動，若此次未能啟 動，則進(jìn)一步提高啟動電壓，直至啟動成功。
當(dāng)燈管ll擊穿進(jìn)入工作模式時，在預(yù)熱后，可編程功能控制模塊30調(diào)節(jié) 正常工作頻率直至達(dá)到燈電流設(shè)定值，該設(shè)定值為可編程功能控制模塊30內(nèi) 部存儲器的存儲值。HID燈11進(jìn)入正常運(yùn)行模式時，可編程功能控制模塊30 控制第一多路選擇器13使第一 MOSFET管24和第四MOSFET管29截至，第二 MOSFET管25和第三MOSFET管28導(dǎo)通，燈電流經(jīng)第三MOSFET管28至燈管11 電極一端，燈管11電極另一端經(jīng)第二多路選擇器14至第二 MOSFET管25流出。
由于C4和HID燈11負(fù)載并聯(lián)，即C4上的脈沖電壓為HID燈11的啟動 電壓?？删幊坦δ芸刂颇K30掃描從60KHZ—200KHZ直至燈管啟動。若此 次未能啟動，則進(jìn)一步提高啟動電壓，直至啟動成功。
由上述工作原理分析可知，本控制器中由多抽頭電感器23和電容C2組成 的LC諧振電路提供了 HID燈11的啟動電壓。而對于多抽頭傳感器23則由可 編程功能控制模塊30控制，并由第二多路選擇器14有選擇地接通多抽頭傳感 器23。此設(shè)計(jì)的目的，正是為了達(dá)到對不同功率HID燈11負(fù)載提供不同的工 作頻率和啟動頻率。
本控制器便HID燈11負(fù)載在高頻下工作，可使得燈兩端的電極損耗均勻。當(dāng)高頻方波燈電流過零時，燈電流會迅速上升，不會類似于低頻方波需重復(fù)點(diǎn) 燃的過程，因而減小了燈電極的濺射，提高了燈的發(fā)光效率，保證了燈的正常
工作壽命。同時，本控制器使得HID燈在高頻下實(shí)現(xiàn)了無鎮(zhèn)流電感運(yùn)行，極大
地縮小了體積，減輕了重量，提高了本控制器的工作可靠性。
權(quán)利要求
1、一種自變功率遠(yuǎn)程調(diào)光的HID智能控制器，包括HID燈、連接交流電源的EMI濾波和整流模塊、直流電源和過流保護(hù)模塊、功率因數(shù)校正模塊和可編程功能控制模塊，所述EMI濾波和整流模塊的輸出端分別連接直流電源和過流保護(hù)模塊和功率因數(shù)校正模塊的輸入端，所述直流電源和過流保護(hù)模塊提供各模塊的直流工作電源，所述可編程功能控制模塊控制功率因數(shù)校正模塊工作，其特征在于還包括全橋開關(guān)逆變器模塊，所述全橋開關(guān)逆變器模塊的輸入端連接所述可編程功能控制模塊的輸出端和功率因數(shù)調(diào)整模塊的輸出端并根據(jù)工作模式接受可編程功能控制模塊的控制，其輸出端連接所述HID燈并反饋至所述可編程功能控制模塊的輸入端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自變功率遠(yuǎn)程調(diào)光的HID智能控制器，其特征 在于所述可編程功能控制模塊的工作頻率設(shè)置為60KHZ—500KHZ可進(jìn)行自動 調(diào)節(jié)的高頻帶上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自變功率遠(yuǎn)程調(diào)光的HID智能控制器，其特征 在于還包括A/D轉(zhuǎn)換模塊，所述全橋開關(guān)逆變器模塊包括第一多路選擇器、 第二多路選擇器、第一至第四MOSFET管、多抽頭電感器、可變電阻、電容C1、 C2、 C3、 C4和電流檢測器，所述第一多路選擇器的輸入連接所述可編程功能控 制模塊的輸出，所述四個MOSFET管構(gòu)成全橋開關(guān)，所述第一MOSFET管的源極 連接第二 MOSFET管的漏極，所述第一和第二 MOSFET管的柵極連接所述可編程 功能控制模塊的輸出端，所述第三MOSFET管的源極連接第四MOSFET管的漏極， 所述第一和第三MOSFET管的漏極連接所述直流電源和過流保護(hù)模塊的電源正 端，所述第二 MOSFET管的源極連接所述可變電阻的一端，所述可變電阻的另 一端連接所述電流檢測器的一端，所述電流檢測器的另一端連接所述A/D轉(zhuǎn)換 模塊的輸入端，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接所述可編程功能控制模塊的輸 入端，所述第一多路選擇器的第一輸出端連接第二 MOSFET管的源極，其第二 輸出端連接所述可變電阻的可變端，所述電容Cl 一端連接第一 MOSFET管的源 極，其另一端連接所述直流電源和過流保護(hù)模塊的電源公共端，所述電容C3 并聯(lián)于第四MOSFET管的漏極和源極間，所述第四MOSFET管的源極連接所述直流電源和過流保護(hù)模塊的電源公共端，所述第二多路選擇器的第一輸入端連接所述可編程功能控制模塊的輸出端，其第二輸入端連接第一 M0SFET管的源極， 其輸出端連接所述多抽頭電感器的可變抽頭，所述多抽頭電感器的一端連接所 述電容C2，所述HID燈的一端連接所述電容C2的另一端，其另一端連接第三 M0SFET管的源極，所述電容C4并聯(lián)于所述HID燈兩端。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自變功率遠(yuǎn)程調(diào)光的HID智能控制器，包括HID燈、連接交流電源的EMI濾波整流模塊、直流電源和過流保護(hù)模塊、功率因數(shù)校正模塊和可編程功能控制模塊，還包括全橋開關(guān)逆變器模塊，全橋開關(guān)逆變器模塊的輸入連接可編程功能控制模塊和功率因數(shù)校正模塊的輸出并根據(jù)工作模式接受可編程功能控制模塊的控制，其輸出端連接HID燈并反饋至可編程功能控制模塊的輸入；本發(fā)明由全橋開關(guān)逆變器模塊實(shí)現(xiàn)HID燈啟動時的諧振電感運(yùn)行和啟動后的無鎮(zhèn)流電感運(yùn)行，由可編程功能控制模塊根據(jù)HID燈功率控制全橋開關(guān)逆變器模塊實(shí)現(xiàn)本控制器的自變功率控制，設(shè)置可編程功能控制模塊的工作頻率為60KHz-500KHz的高頻帶上，實(shí)現(xiàn)HID燈無閃爍及穩(wěn)定點(diǎn)燃。
文檔編號H05B41/38GK101547546SQ200810035048
公開日2009年9月30日 申請日期2008年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月24日
發(fā)明者洋 姜 申請人:揚(yáng)州強(qiáng)波光電子科技有限公司