高强度气体放电灯的热启动电-LED电源
发布时间:2019-07-30

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  高强度气体放电灯的热启动电 Heat start circuit of the high intensity gas discharge (HID) Iamp 大师晓得,高压钠灯和金属卤化物灯,这类高强度气体放电(HID)灯比力难启动。特 别当灯点亮后,工做脚够长时间,灯的温度上升后,若是俄然断电,紧接着又再启动,就需 要特地的启动电,这就叫做热启动。对此,灯两头需加较高的脉冲电压(它比电网电压高 得多) 。 为热启动这种灯并使之一般工做,已有很多电形式。这些电都工做得十分对劲。但 是,这些电中,除了所用的通俗镇流器外,凡是都带电阻和脉冲变压器,才能完成启动工 做。这里的电阻,一般是低阻值大功率的,它要发烧。为防止这些发烧元件危及电其他元 件,就采用特殊的设想,或者把热排走,或者把其他元件用隔热材料隔离起来。别的,用了 大瓦数的电阻和脉冲变压器,也添加了电和成本。 为降服上述电的这些错误谬误,引见一种新型电,如图 1 所示。该电无大瓦数电阻和 脉冲变压器,其线毗连关系如下:接线 接到交换电网上, (220V 或 110V) , C1 为功率因数校正电容,接正在电源输入端子 1 及 2 之间。L1 为电感镇流器,其一端连到电 源输入端子 1,另一端接到灯 Lp,灯的另一端接到电网输入端 2。如许,镇流器和灯串接起 来跨接正在电源两头子上。 镇流器 L1 有一个抽头 E, 它把镇流器线圈分为两部门, BE 为第一绕组, 也叫初级绕组, AE 为第二绕组,也叫次级绕组,绕组 AE 的匝数 N2,比绕组 BE 的匝数 N 1 大得多,一般 取 ≤5%。 可控硅 SCR 接正在镇流器 L1 的 B 端和储能电容 C2 之间。电容 C2 的另一端器毗连器抽 头 E。触发二极管 D3 接正在 SCR 的节制极和阳极之间。若有需要正在触发二极管和 SCR 的控 制极之间接一个限流电阻 R2,以触发二极管。 从电中 SCR、电容 C2 及 D3 的毗连关系可看出:若是电容 C2 上的电压添加达到或 跨越触发二极管 D3 的击穿电压,D3 就导通,SCR 就处于导通形态,电容 C2 就通过绕组 EB 放电。由于绕组间的电感耦合,绕组 EB 相当于变压器的初级,它正在绕组 AE(相当于变 压器的次级)中就出很高的电压,加到灯管两头,若是恰当选择 N1 取 N2,就会发生 脚够高的电压把灯启动。 电容 C2 的充电是接正在镇流器 L1 的抽头 E 和电源另一输入端子 2 之间,该充电电 由二极管 D2、泵电容 C3、射频扼流圈 L0 及二极管 D1 构成。这些元件串接起来,接正在抽 头 E 和电源输入端子 2 之间。D1 接正在 C2 和 C3 之间,其极性是和 D2 相反的。 我们把包罗 SCR,触发二极管 D3、C2、C3、D2、D1 及扼流圈 L 正在内的电叫做启动 电 SC。SC 的工做过程如下; 正在电源的一半周期内,电流颠末 L。C3、D2 对 C3 充电,C3 的电容值比 C2 的电容值 小得多,大约为 0.47μf,正在另一半周期内,电容 C2 被充电,而且,C3 上的电压帮帮此新半 周期内的电压给 C2 充电。于是,就把大约 2.7 毫焦耳的能量传送到储能电容 C2 上。C2 的 容量约为 5μf。明显,正在一周期内,C2 所需的能量比由此新 半周期及电容 C3 所供给需能 量大得多。于是,鄙人一半周期内,电容 C3 再被充电,并正在紧接着的半周期内把能量传送 到 C2 上。正在每持续的周期内,电容 C2 上的电荷,因为泵感化,均有某种程度的添加,由 电容所标的容值估量约 25 个周期,可把电容上的电压充到 520 伏。这脚以使触发二极管击 穿。 当电容 C2 上的电压达到 D3 击穿电压时,D3 就导通,也使 SCR 导通,电容 C2 通过绕 组 EB 放电。正在绕组 AE 中发生高压。大容量的电容 C2 把相当大的能量倾泄到电感 L1 的磁 场中,该能量约 0.676 焦耳。而通俗的高压钠灯触发器中,只要 0.0053 焦耳。这就使电感 L1 的磁心处于相当强的激励形态。于是,灯变成完全放电并处于低阻形态。然后该放电状 态就由额定的 AC 电源维持。放电所发生的电流标的目的和由励磁电感发生的电流标的目的分歧,并 通过灯管(当 SCR 被统一励磁电感正在电容上发生的霎时反偏电压而关断时) ,对这种高 储能电容 C2 用这种可控硅的阶梯充电, 不需要大瓦数低阻值的电阻。 因而, 该电效率高, 且不发生热。 用 10Ω 线 接正在 SCR 回可使高压脉冲尖峰降低并评脉冲底部加宽。这可降 低电应力,答应采用低成本磁材。而附加的电阻阻值较小,并不惹起大的发烧量。 当 SCR 导通时, 正在镇流器电感 L1 上发生的高压也加到扼流圈 L0 及灯上。 L0 对脉冲频 率呈高,如许就使高压脉冲的次要部门加到灯管两头,而对触发启动电 SC 内的元件 无波折。电容 C1 还做为高频旁,使高压呈现正在灯的分布电容上。若是因某种缘由,灯触 发不起来,上述的高压脉冲就一曲反复着,曲到灯启动为止。当灯再启动时,灯工做电压就 把启动电器 SC 两头的电压 位到约 110V 摆布。因而,就从动关断了灯工做期间高压发生 的过程。 图 2 表白采用 SC 电和分歧形式的镇流器共同的环境。图 2 是带抽头的镇流器 T3。镇 流器 T3 的初级绕组 5 接着中线, 能够接到分歧的电源上。 例如: 120V、 240V、277V、480V,能够响应地接到抽头 1~4。该镇流器的次级绕组 6 抽头 P,绕组 SP 为 次级,绕组 PF 为初级,其感化取图 1 中的绕组 AE 及 EB 一样。旁电容 C 可接正在次级绕 组 PS 和地之间。为启动电流供给低的通。因而,该电及其功能本色上和图 1 所述 的一样。 图 3 为启动电的改良形式;该启动电 SCF 接正在电源、镇流器和灯头之间,这和图 1— 样。所示的启动电是公用于启动 600 瓦的高压钠灯。启动电 SCF,从道理上讲,其启动 和热启动部门同图 1 所示的一样。只是现实所用的元器件有所分歧。例如:储能电容 C2 是 5μf/400V,C2 接到可控硅 SCR1 上,SCR1 为 35A/800V,4 个触发二极管 D1、D2、D3、 D4 串起来,接正在可控硅的阴极和触发极之间;每个触发二极管的击穿电压为 135V。串接电 阻 R1 为 680Ω。 泵电容 C3 为 0.0471μf/630V,扼流圈为 2 个 50 毫亨的电感 L01 及 L02。它们串起来。图 1 中的二极管 D2,此时用 2 只二极管 D5 及 D6 代替。D5 及 D6 为 3A/600V 整流二极 管。用 2 只二极管 D7 及 D8 代替图 1 中的 D1。 除了这些元件的变动外, 图 3 的电中还加了堵塞电, 以便当灯胆 LP 失效无法启动时, 使启动电遏制工做。该堵塞电由一个恒温开关 Ts 和加热电阻 R3 形成。Ts 和充电电 中的泵电容 C3,二极管 D7,D8 ,正在泵电容 C3 和储能电容 C2 之间形成一条短接线。 开关 Ts 正在常温下是闭合的。当其温度升高时(例如到 110℃时)就跳开。加热电阻 R3 同充电 回的部门元件包罗二极管和电容并联,而和扼流圈 L01、L02 。如许,每当电接通 时,就有电畅通过加热电阻 R3,加热电阻 R3 和开关 Ts 是热节制关系。正在 R3 通流受热时, 开关 Ts 的温度就升高。根据灯具的温度,正在大约 3—5 分钟后,温度开关就跳开。当 Ts 开时,对储能电容 C2 的阶梯充电就遏制。正在电源未断开前,一曲有加热电畅通过 R3, 所以开关 Ts 就一曲连结开。当电源断开后,Ts 就又闭合。 这种从动通断电, 了触发器及镇流器的长命命和高靠得住性。 由于它使得正在灯胆出故 障时,介电元件上的高压应力遭到。 图 4 中附加了较通俗的高压钠灯启动电, 用以申明图 3 的电。 该启动电由触发二极 管 D9,电容 C4,电阻 R4 和 RF 扼流圈 L03 构成。其毗连关系如图所示。 该电的工做道理如下:电流经 L03、R4 给 C4 充电,当 C4 上的电压达到 D9 击穿电压 时,电容 C4 就颠末镇流器电感 L1 的绕组 EB 放电。从而发生启动脉冲电压。该启动电 可正在一般启动形态下,冷启动灯胆。正在一般环境下,可用高电压低能量的脉冲启动灯胆,并 维持其工做。可是,该电不克不及无效地启动热灯胆。所以,对于初始的冷灯胆可用通俗的 HPS 启动电启动,对于热启动可用节制电 SC 或 SC。要强调申明的是:该两种启动电 可合正在一路很好地工做,并可接正在同样的启动安拆中,不会有什么坚苦。 图 5 所示的电,根基上和图 1 的一样。只不外堵塞电不是用热敏开关,而是用电子方 式。收集 CZ 中的电容 C4 其容量约为 100μf,放电电阻 R3 为 100KΩ,R3 同 C4 并联。C4 的充电电由电阻 R4 和二极管 D3 构成,D3 的极性是如许接的;它给 C4 上充电电压 和 C2 上充电电压是相反的。C4 是正在 C2 的充电回里,但由于 C4 的容量比 C2 的大得多, C4 上的电压成立得相当慢。C4 的充电时次要由 C4× R4 来决定。R4 的限值为 150KΩ。 C4×R4=100μf×150KΩ=15 秒。 当接通电源,C4 上的 Dc 电压迟缓上升,它趋近 C2 上成立的电压,就抵消 C2 上的电压, 使得 C2 上的电压不克不及达到触发二极管 D3 的击穿电压。一只好灯胆,凡是正在第一次脉冲做 用下就启动了,正在泵电容 C3 为 0.22μF 时,每 0.45 秒发生一个脉冲,收集 C2 中的元件正在上 述给定的值下,正在发生四个脉冲后,脉冲就被终止了。并将回到初始的启动形态。只要正在电 源被关断,启动电再次工做后,又复还原状。 这种堵塞收集比用热敏开关好。它不考虑灯亮的温度,可容易地正在-30℃到+90℃下工 做。