專利名稱：鹵素?zé)艨烧{(diào)光電子變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子變壓器，具體涉及一種鹵素?zé)艨烧{(diào)光電子變壓
器
背景技術(shù)：
鹵素?zé)舻目刂?，在現(xiàn)有技術(shù)中存在以下缺點(diǎn)
可調(diào)光電子變壓器的高頻半橋逆變電路采用脈沖寬度調(diào)制(PWM)控 制方式，功率開(kāi)關(guān)管交替工作，其高頻開(kāi)關(guān)波形中的大量諧波成分通過(guò)傳輸 線和空間電磁場(chǎng)向外傳輸，形成了相當(dāng)大的傳導(dǎo)和輻射干擾；
鹵素?zé)舻?溫度-阻抗"特性呈正溫系數(shù)，在未點(diǎn)亮前為冷態(tài)，阻抗小， 點(diǎn)亮后，為熱態(tài)，阻抗變大；若不采取措施，在電子變壓器上電時(shí)，輸出電 壓立刻達(dá)到最大值，鹵素?zé)粲捎谧杩瓜鄬?duì)小，出現(xiàn)過(guò)流燒毀現(xiàn)象；若限制最 大輸出電壓，則會(huì)出現(xiàn)在正常工作時(shí)，亮度不足的現(xiàn)象；目前普遍采用的限 定最高輸出電壓或?qū)涣鬏斎腚娫催M(jìn)行切相，控制導(dǎo)通角的方式，增加的額 外電子元件，成本增加；
當(dāng)電網(wǎng)電壓發(fā)生波動(dòng)，輸入交流電源電壓變化時(shí)，電子變壓器的輸出也 將變化；如輸入交流電源電壓變高時(shí)，電子變壓器的輸出變高，嚴(yán)重時(shí)，鹵 素?zé)魰?huì)因在其上面施加的電壓過(guò)高而發(fā)生過(guò)流，導(dǎo)致燒毀，對(duì)于這種現(xiàn)象， 普遍采用降低輸出電壓的辦法解決，也有在高頻變壓器的次級(jí)(或輔助繞組) 加檢測(cè)電路，反饋至初級(jí)電路進(jìn)行控制，控制方法不是太理想，而且成本也 高；
當(dāng)前的控制電子變壓器的控制方法有限，普遍采用機(jī)械方面的旋轉(zhuǎn)電阻 來(lái)控制，控制單一，而且功率因素不高；
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種鹵素?zé)艨烧{(diào)光電子變壓器，具有高功率 因素、低諧波含量、高轉(zhuǎn)換效率，具有"可控頻率偏移技術(shù)"，大幅減少系統(tǒng) 的EMI (電磁干擾)，簡(jiǎn)單的機(jī)械開(kāi)關(guān)可以達(dá)到多種功能齊備的調(diào)光操作， 而且還可以外接無(wú)線遙控模塊，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無(wú)級(jí)調(diào)光控制。
本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案如下 一種鹵素?zé)艨烧{(diào)光電子變壓器，按 照信號(hào)輸入輸出順序依次包括
一交流輸入電源連接端口為整個(gè)電子變壓器提供交流工作電源； 一濾波與整流電路和所述交流輸入電源連接端口連接，對(duì)輸入的交 流工作電源進(jìn)行交流濾波，阻隔系統(tǒng)向外傳輸?shù)碾s信與外部向系統(tǒng)傳輸?shù)?雜信，經(jīng)過(guò)全橋整流后向后級(jí)電路傳送脈動(dòng)直流高壓電源；
一高頻逆變電路和所述濾波與整流電路連接，將其輸入的直流電壓 轉(zhuǎn)換為高頻交流電壓向后級(jí)電路傳輸；
一輸出電路和所述高頻逆變電路連接，將輸入的高壓轉(zhuǎn)換為需要的 電壓向負(fù)載提供；
一電源電路和所述濾波與整流電路連接，將輸入的交流電源變換為 低壓直流電源，向系統(tǒng)內(nèi)部各電路供電；
一控制電路和所述電源電路、驅(qū)動(dòng)電路連接，對(duì)系統(tǒng)電路中的各種 信號(hào)進(jìn)行處理，完成電路的各項(xiàng)控制與保護(hù)，向驅(qū)動(dòng)電路輸出信號(hào)；
一采樣電路和所述濾波與整流電路、高頻逆變電路及控制電路連接，
對(duì)主電路的電流、電壓、溫度、電源狀態(tài)等各項(xiàng)控制與保護(hù)參數(shù)進(jìn)行取樣， 并將采樣到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為控制電路可識(shí)別的信號(hào)類型向控制電路傳輸；
一驅(qū)動(dòng)電路和所述高頻逆變電路及控制電路連接，受控于控制電路， 通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)波形，從而改變系統(tǒng)的輸出，完成對(duì)電路的最終控制；
還包括一產(chǎn)生周期性變化的波形的函數(shù)波形發(fā)生器，該函數(shù)波形發(fā)生 器和所述控制電路連接。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，上述鹵素?zé)艨烧{(diào)光電子變壓器中，所
述采樣檢測(cè)電路包括有電阻Rl、 R4、 R5、 RIO、電容C7、 二級(jí)管D2、 D4、電容C11,其中R1和所述濾波與整流電路的輸出端連接；而R4、 C7 和R1串聯(lián)后與所述控制電路連接；D2、 D4、 Cll、 R5、 R10組成交流 電壓有效值檢測(cè)電路，其輸出接入所述控制電路。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，上述鹵素?zé)艨烧{(diào)光電子變壓器中，還 包括一連接于交流輸入電源中火線上的機(jī)械開(kāi)關(guān)SW1， SW1的通斷狀態(tài)通 過(guò)采樣檢測(cè)電路中的D2與R9送至所述控制電路。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，上述鹵素?zé)艨烧{(diào)光電子變壓器中，還 包括一單獨(dú)的無(wú)線遙控接受電路，該電路包括對(duì)空間中無(wú)線信號(hào)耦合的 ATN，對(duì)干擾噪聲濾除的L2、 L9以及對(duì)無(wú)線信號(hào)放大、解調(diào)、并對(duì)解調(diào) 后的信號(hào)進(jìn)行整形與處理的U3控制芯片，所述控制電路和U3電連接。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，上述鹵素?zé)艨烧{(diào)光電子變壓器中，所 述濾波與整流電路中還包括有濾除直流脈動(dòng)高壓高頻毛刺的Ll、 C3， Ll 和C3串接。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，上述鹵素?zé)艨烧{(diào)光電子變壓器中，所述
采樣檢測(cè)電路中還包括由Rl 1 、SW2組成的控制輔助開(kāi)關(guān)，所述Rl 1和SW2 串接在電源和地之間，所述控制電路中的U5連接在Rll和SW2之間。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)采用函數(shù)波形發(fā)生器產(chǎn)生的函數(shù)波形與濾波 與整流電路中輸出的函數(shù)波形進(jìn)行比較，與脈沖寬度調(diào)制的波形做同步處理 的方式，即"可控頻率偏移技術(shù)"，能"逐個(gè)脈沖偏移與過(guò)流監(jiān)控"，實(shí)時(shí)控
制性好，不會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率的降低和系統(tǒng)性能的下降；軟啟動(dòng)方式?jīng)]有 增加電子元件，降低成本；由MCU通過(guò)程序設(shè)定的算法模型，調(diào)整輸出， 使得輸出電壓值保持當(dāng)前狀態(tài)，幾乎不變化；通過(guò)普通的機(jī)械開(kāi)關(guān)和輔助開(kāi) 關(guān)控制，完成各種功能的調(diào)光操作；設(shè)置無(wú)線遙控電路，方便遠(yuǎn)程無(wú)線控制; 沒(méi)有采用容量較大的電解電容進(jìn)行濾波，因而不用增加額外的主動(dòng)式或被動(dòng) 式功率因素校正電路，就得到了較高的功率因素，并對(duì)直流脈動(dòng)高壓進(jìn)行了 監(jiān)控，當(dāng)其接近于零時(shí)，不產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，確保電路的可靠工作。

圖l是本實(shí)用新型的原理框圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖；具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)具體的實(shí)施方式加以說(shuō)明-如圖1、圖2所示， 一種鹵素?zé)艨烧{(diào)光電子變壓器，按照信號(hào)輸入輸出 順序依次包括交流輸入電源連接端口 1、濾波整流電路2、高頻逆變電路3、 輸出電路4、采樣電路5、電源電路6、無(wú)線接收電路7、控制電路8、驅(qū)動(dòng) 電路9和電源開(kāi)關(guān)10，對(duì)于交流輸入電源連接端口 1、濾波整流電路2、高 頻逆變電路3和輸出電路4和現(xiàn)有技術(shù)并無(wú)不同，不再詳細(xì)敘述，下面結(jié)合技術(shù)方案中的各個(gè)創(chuàng)新、改進(jìn)之處詳細(xì)描述其原理；
1、抗電磁干擾所采用的可控頻率偏移技術(shù)；
TJ4為一個(gè)函數(shù)波形發(fā)生器11，產(chǎn)生周期變化的波形，此波形送至U5 處，與U5將要輸出的，經(jīng)過(guò)脈沖寬度調(diào)制的波形做同步處理，經(jīng)由電阻R6、 R7送至驅(qū)動(dòng)電路U2， U2通過(guò)R2、 R3向Ql、 Q2輸出經(jīng)過(guò)放大且符合半 橋驅(qū)動(dòng)要求的信號(hào)，完成對(duì)主電路的控制；U4所產(chǎn)生波形直接影響每一個(gè) 驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，主電路開(kāi)關(guān)波形的頻率偏移曲線與此波形相同；
由C8、 C9、 C5、 TR1、 C2組成無(wú)源濾波器，對(duì)干擾噪聲進(jìn)行濾波， 滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)電磁兼容性(EMC)的要求；
由于頻率的偏移曲線與U4產(chǎn)生的波形相同，可根據(jù)所應(yīng)用產(chǎn)品類型不 同(如主電路結(jié)構(gòu)、功率、開(kāi)關(guān)頻率等)做針對(duì)性修正，電路具備很大的柔 性，同時(shí)具備良好的抗干擾性及高可靠性；
2、 可調(diào)光電子變壓器中應(yīng)用的軟啟動(dòng)
U5對(duì)于每次重新上電或由關(guān)燈變?yōu)殚_(kāi)燈狀態(tài)時(shí)，其兩路輸出控制信號(hào)占 空比由零開(kāi)始逐步變到最大，通過(guò)電阻R6、 R7，驅(qū)動(dòng)電路U2，電阻R2、 R3，送至功率開(kāi)關(guān)管Q1、 Q2，對(duì)高頻半橋逆變電路進(jìn)行控制，輸出電壓有 效值由零逐步變到最大，完成軟啟動(dòng)；對(duì)負(fù)載沒(méi)有電流沖擊，保護(hù)效果理想;
3、 在可調(diào)電子變壓器中應(yīng)用的自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)
由Rl完成將主電路電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，R4、 C7將此轉(zhuǎn)換后的 信號(hào)進(jìn)行高頻濾波后送至U5，由D2、 D4、 Cll、 R5、 R10組成交流電壓 有效值檢測(cè)電路，兩個(gè)檢測(cè)電路的輸出均接入U(xiǎn)5。 U5根據(jù)所檢測(cè)到的電壓 判斷是否為過(guò)壓或欠壓，并結(jié)合當(dāng)前電流數(shù)值的大??；對(duì)輸出的大小迸行變
大或變小處理(不是線性比例調(diào)整)，以保證輸出端所連接的鹵素?zé)艄舛戎当?持當(dāng)前的狀態(tài)不變；并且，由于負(fù)載的大小直接影響初級(jí)主電路電流，因此 本專利利用電流監(jiān)測(cè)電路，檢測(cè)到負(fù)載的變化狀況(如調(diào)光到最低亮度，更換 鹵素?zé)纛愋偷?對(duì)其輸出做最合適的調(diào)整，保持卣素?zé)艄舛戎捣峡刂埔蠖?不受外部變化條件影響；
4、單線連接機(jī)械開(kāi)關(guān)調(diào)光技術(shù)在可調(diào)光電子變壓器上的應(yīng)用 由D2、 R9組成交流電源狀態(tài)檢測(cè)電路，其輸出連至U5;由C10為儲(chǔ) 能作用，確保在交流電源斷開(kāi)一段時(shí)間，控制電路仍有工作電源維持工作； 由Rll、 SW2組成控制輔助開(kāi)關(guān)，其狀態(tài)信號(hào)送至U5; SW1為普通機(jī)械 開(kāi)頭，配置于系統(tǒng)之外，控制交流電源的接通與斷開(kāi)，可為線串接式，即可 只串接于交流電源的火線中，若用戶采用此電子變壓器，則可以利用建筑內(nèi)
現(xiàn)有的布線，而不需重新走線；并通過(guò)輔助開(kāi)關(guān)的配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)任意數(shù)值的調(diào)整。
當(dāng)系統(tǒng)接通交流電源后，斷開(kāi)SW1兩秒鐘，然后再閉合，由于C10的 儲(chǔ)能作用，在SW1斷開(kāi)期間U5仍然工作，通過(guò)D2、 R9組成的檢測(cè)電路， 可判斷到SW1的狀態(tài)，并對(duì)系統(tǒng)輸出進(jìn)行調(diào)整；當(dāng)SW1再次重復(fù)操作時(shí)， 對(duì)系統(tǒng)輸出再次進(jìn)行調(diào)整；即對(duì)SW1以上述方式操作，系統(tǒng)按設(shè)定輸出的 百分比循環(huán)調(diào)整(如25%， 50%， 75%， 100%等)；
若SW1斷開(kāi)時(shí)間為5秒，之后閉后，則進(jìn)入無(wú)線遙控的通道學(xué)習(xí)狀態(tài) (對(duì)碼)；在通電狀電下，按下輔助開(kāi)關(guān)SW2，系統(tǒng)進(jìn)入光度重設(shè)狀態(tài)，通 過(guò)無(wú)線遙控器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行輸出調(diào)整(無(wú)線遙控為無(wú)級(jí)調(diào)光)，當(dāng)達(dá)到需要設(shè)定 的值時(shí)，再次按下SW2進(jìn)行確定；通過(guò)此項(xiàng)操作，可重新對(duì)系統(tǒng)輸出循環(huán)
調(diào)整百分比進(jìn)行任意數(shù)數(shù)值的設(shè)定;
5、采用分體式設(shè)計(jì)的無(wú)線遙控裝置
U5通過(guò)JP1，與無(wú)線接收模塊進(jìn)行連接，L2、 L9對(duì)干擾噪聲進(jìn)行濾 除，ATN對(duì)空間中的無(wú)線信號(hào)進(jìn)行耦合，U3完成無(wú)線信號(hào)的放大、解調(diào)， 并對(duì)解調(diào)后的信號(hào)進(jìn)行整形與處理；U5對(duì)由無(wú)線接收模塊傳來(lái)的信號(hào)進(jìn)行 解析，根據(jù)信號(hào)內(nèi)容，做相關(guān)操作；
6、高功率因素在電子變壓器中的實(shí)現(xiàn)
由L1、 C3濾除直流脈動(dòng)高壓的高頻毛刺，由D2、 R9對(duì)直流脈動(dòng)高 壓進(jìn)行檢測(cè)，由U5對(duì)檢測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行處理，以控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸出。當(dāng) U5由R9處檢測(cè)到的電壓低于某個(gè)數(shù)值時(shí)，U5關(guān)斷向驅(qū)動(dòng)模塊的輸出，實(shí) 現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)的保護(hù)，確保系統(tǒng)在得到高功率因素的同時(shí)處于安全運(yùn)行區(qū)域。 以上的實(shí)施例只是說(shuō)明而不是限制本實(shí)用新型，如開(kāi)關(guān)SW1的通斷時(shí) 間，可以是1秒、2秒、4秒；U4函數(shù)波形發(fā)生器所產(chǎn)生的波形不僅是正弦波， 還可以是三角波，鋸齒波；無(wú)線遙控模塊是單獨(dú)的模塊，可以集成在同一塊電 路板中，也可以另外設(shè)置一單獨(dú)的電路板，視使用情況需要決定是否連接等 等……，類似這樣的變換都落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種鹵素?zé)艨烧{(diào)光電子變壓器，按照信號(hào)輸入輸出順序依次包括一交流輸入電源連接端口為整個(gè)電子變壓器提供交流工作電源；一濾波與整流電路和所述交流輸入電源連接端口連接，對(duì)輸入的交流工作電源進(jìn)行交流濾波，阻隔系統(tǒng)向外傳輸?shù)碾s信與外部向系統(tǒng)傳輸?shù)碾s信，經(jīng)過(guò)全橋整流后向后級(jí)電路傳送脈動(dòng)直流高壓電源；一高頻逆變電路和所述濾波與整流電路連接，將其輸入的直流電壓轉(zhuǎn)換為高頻交流電壓向后級(jí)電路傳輸；一輸出電路和所述高頻逆變電路連接，將輸入的高壓轉(zhuǎn)換為需要的電壓向負(fù)載提供；一電源電路和所述濾波與整流電路連接，將輸入的交流電源變換為低壓直流電源，向系統(tǒng)內(nèi)部各電路供電；一控制電路和所述電源電路、驅(qū)動(dòng)電路連接，對(duì)系統(tǒng)電路中的各種信號(hào)進(jìn)行處理，完成電路的各項(xiàng)控制與保護(hù)，向驅(qū)動(dòng)電路輸出信號(hào)；一采樣電路和所述濾波與整流電路、高頻逆變電路及控制電路連接，對(duì)主電路的電流、電壓、溫度、電源狀態(tài)等各項(xiàng)控制與保護(hù)參數(shù)進(jìn)行取樣，并將采樣到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為控制電路可識(shí)別的信號(hào)類型向控制電路傳輸；一驅(qū)動(dòng)電路和所述高頻逆變電路及控制電路連接，受控于控制電路，通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)波形，從而改變系統(tǒng)的輸出，完成對(duì)電路的最終控制；其特征在于還包括一產(chǎn)生周期性變化的波形的函數(shù)波形發(fā)生器，該函數(shù)波形發(fā)生器和所述控制電路連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鹵素?zé)艨烧{(diào)光電子變壓器，其特征在于所述采樣檢測(cè)電路包括有電阻Rl、 R4、 R5、 RIO、電容C7、 二級(jí)管D2、 D4、電容C11，其中R1和所述濾波與整流電路的輸出端連接；而R4、 C7 和R1串聯(lián)后與所述控制電路連接；D2、 D4、 Cll、 R5、 R10組成交流 電壓有效值檢測(cè)電路，其輸出接入所述控制電路。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鹵素?zé)艨烧{(diào)光電子變壓器，其特征在于還 包括一連接于交流輸入電源中火線上的機(jī)械開(kāi)關(guān)SW1， SW1的通斷狀態(tài)通 過(guò)采樣檢測(cè)電路中的D2與R9送至所述控制電路。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鹵素?zé)艨烧{(diào)光電子變壓器，其特征在于還 包括一單獨(dú)的無(wú)線遙控接受電路，該電路包括對(duì)空間中無(wú)線信號(hào)耦合的 ATN，對(duì)干擾噪聲濾除的L2、 L9以及對(duì)無(wú)線信號(hào)放大、解調(diào)、并對(duì)解調(diào) 后的信號(hào)進(jìn)行整形與處理的U3控制芯片，所述控制電路和U3電連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鹵素?zé)艨烧{(diào)光電子變壓器，其特征在于所 述濾波與整流電路中還包括有濾除直流脈動(dòng)高壓高頻毛刺的Ll、 C3， Ll 和C3串接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3或4中任一項(xiàng)所述的鹵素?zé)艨烧{(diào)光電子變壓器，其 特征在于所述采樣檢測(cè)電路中還包括由Rll、 SW2組成的控制輔助開(kāi)關(guān)， 所述Rll和SW2串接在電源和地之間，所述控制電路中的U5連接在Rll 和SW2之間。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鹵素?zé)艨烧{(diào)光電子變壓器，采用“可控頻率偏移技術(shù)”，來(lái)滿足電磁兼容性(EMC)的要求；采用逐步增大驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)占空比的方式，逐步變大電子變壓器輸出，實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)；采用簡(jiǎn)單電路直接檢測(cè)主電路的電流、電壓，結(jié)合鹵素?zé)艄庑匦裕蒑CU通過(guò)程序設(shè)定的算法模型，調(diào)整輸出，即使輸入交流電源電壓及負(fù)載等外部條件變化時(shí)，仍能保證輸出電壓的穩(wěn)定；通過(guò)普通的交流電源控制，完成各種功能的調(diào)光操作；設(shè)置無(wú)線遙控電路，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無(wú)線控制；沒(méi)采用大容量電解電容進(jìn)行濾波，因而不用增加功率因素校正電路，即得到高功率因素，對(duì)直流脈動(dòng)高壓進(jìn)行過(guò)零監(jiān)控，確保電路可靠工作，成本降低。
文檔編號(hào)H05B41/392GK201199750SQ20082000467
公開(kāi)日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2008年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月25日
發(fā)明者陶偉洪 申請(qǐng)人:美美電子產(chǎn)品有限公司