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无极灯安全浮动驱动电路   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2016-01-07
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2016-07-06
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2026-01-07
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 实用新型
申请号 CN201620017806.6 申请日 2016-01-07
公开/公告号 CN205378324U 公开/公告日 2016-07-06
授权日 2016-07-06 预估到期日 2026-01-07
申请年 2016年 公开/公告年 2016年
缴费截止日
分类号 H05B41/36H02M3/155 主分类号 H05B41/36
是否联合申请 独立申请 文献类型号 U
独权数量 1 从权数量 0
权利要求数量 1 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 2 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 杭州电子科技大学 当前专利权人 杭州电子科技大学
发明人 张卫、陈德传 第一发明人 张卫
地址 浙江省杭州市下沙高教园区2号大街 邮编
申请人数量 1 发明人数量 2
申请人所在省 浙江省 申请人所在市 浙江省杭州市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
杭州君度专利代理事务所 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
杜军
摘要
本实用新型公开了一种无极灯安全浮动驱动电路。本实用新型中浮动电源与安全栅极控制电路包括上限流电阻R1、上基极电阻R2、上封锁电阻R3、下限流电阻R4、下封锁电阻R5、光耦电阻R8、浮地电阻R9、控制三极管VT1、上封锁三极管VT2、下封锁三极管VT3、光电耦合器IC1、正驱动三极管VT4、负驱动三极管VT5、充电二极管D1、浮动电源电容C1;无极灯MOSFET单桥臂谐振驱动电路包括下栅极电阻R6、下源极电阻R7、上栅极电阻R10、上源极电阻R11、上功率控制管VT6、下功率控制管VT7、上续流二极管D2、下续流二极管D3、谐振电感L1、并联电容C2、串联电容C3、无极灯Y1;适用于无极灯的安全驱动控制,提高无极灯谐振驱动电路的可靠性。
  • 摘要附图
    无极灯安全浮动驱动电路
  • 说明书附图:图1
    无极灯安全浮动驱动电路
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2016-07-06 授权
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.无极灯安全浮动驱动电路,包括浮动电源与安全栅极控制电路、无极灯MOSFET单桥臂谐振驱动电路,其特征在于:
浮动电源与安全栅极控制电路包括上限流电阻R1、上基极电阻R2、上封锁电阻R3、下限流电阻R4、下封锁电阻R5、光耦电阻R8、浮地电阻R9、控制三极管VT1、上封锁三极管VT2、下封锁三极管VT3、光电耦合器IC1、正驱动三极管VT4、负驱动三极管VT5、充电二极管D1、浮动电源电容C1,上限流电阻R1的一端与上桥臂控制信号端Uch端、下封锁电阻R5的一端连接,上限流电阻R1的另一端与上基极电阻R2的一端、上封锁三极管VT2的集电极连接,上基极电阻R2的另一端与控制三极管VT1的基极连接,控制三极管VT1的射极接地,下限流电阻R4的一端与下桥臂控制信号端Ucl端、上封锁电阻R3的一端连接,上封锁电阻R3的另一端与上封锁三极管VT2的基极连接,上封锁三极管VT2的射极接地,下限流电阻R4的另一端与下栅极电阻R6的一端、下封锁三极管VT3的集电极连接,下封锁三极管VT3的基极与下封锁电阻R5的另一端连接,下封锁三极管VT3的射极接地,控制三极管VT1的集电极与光电耦合器IC1的发光侧阴极连接,光电耦合器IC1的发光侧阳极与光耦电阻R8的一端连接,光耦电阻R8的另一端与低压电源端+VCC端、充电二极管D1的阳极连接,充电二极管D1的阴极与光电耦合器IC1的输出侧集电极、正驱动三极管VT4的集电极、浮动电源电容C1的一端连接,光电耦合器IC1的输出侧射极与正驱动三极管VT4的基极、负驱动三极管VT5的基极、浮地电阻R9的一端连接,正驱动三极管VT4的射极与负驱动三极管VT5的射极、上栅极电阻R10的一端连接;
无极灯MOSFET单桥臂谐振驱动电路包括下栅极电阻R6、下源极电阻R7、上栅极电阻R10、上源极电阻R11、上功率控制管VT6、下功率控制管VT7、上续流二极管D2、下续流二极管D3、谐振电感L1、并联电容C2、串联电容C3、无极灯Y1,下栅极电阻R6的另一端与下源极电阻R7的一端、下功率控制管VT7的栅极g端连接,下源极电阻R7的另一端接地,上栅极电阻R10的另一端与上源极电阻R11的一端、上功率控制管VT6的栅极g端连接,上功率控制管VT6的漏极d端与上续流二极管D2的阴极、高压电源端+Us端连接,上功率控制管VT6的源极s端与上续流二极管D2的阳极、浮地电阻R9的另一端、负驱动三极管VT5的集电极、浮动电源电容C1的另一端、上源极电阻R11的另一端、谐振电感L1的一端、下功率控制管VT7的漏极d端、下续流二极管D3的阴极连接,下功率控制管VT7的源极s端接地,下续流二极管D3的阳极接地,谐振电感L1的另一端与并联电容C2的一端、串联电容C3的一端连接,并联电容C2的另一端接地,串联电容C3的另一端与无机灯Y1的一端连接,无机灯Y1的另一端接地。
说明书

技术领域

[0001] 本实用新型属于照明领域,涉及一种电路,特别涉及无极灯安全浮动驱动电路,适用于无极灯的安全驱动控制,提高无极灯谐振驱动电路的可靠性。

背景技术

[0002] 高频无极灯属于弧光放电的第四代高效节能、长寿命的电光源,与白炽灯相比,在同亮度条件下,无极灯的耗电量仅为白炽灯的六分之一左右,节电效果显著,具有非常广阔的应用前景与市场潜力。无极灯的关键部件是无极灯镇流器,这是实现无极灯的长寿、高效和大功率的核心技术。目前,无极灯镇流器中的功率驱动控制级电路一般采用基于两只MOSFEF的半桥驱动电路与LC谐振电路组成的方案。现有方案中的不足之处在于:一是半桥功率控制电路中的两只MOSFET的栅极驱动电路复杂;二是对上、下桥臂MOSFET的连锁保护功能不够完善,因两只MOSFET栅极驱动信号一旦受干扰,将导致半桥电路直通而烧毁无机灯镇流器。

发明内容

[0003] 本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足,针对无机灯整流器的功率驱动控制问题,提出无极灯安全浮动驱动电路。该电路对上桥臂中的MOSFET采用浮动驱动技术,并对上、下桥臂中的两只MOSFET进行连锁驱动控制,以简化无机灯整流器功率驱动电路与提高安全性。
[0004] 本实用新型包括浮动电源与安全栅极控制电路、无极灯MOSFET单桥臂谐振驱动电路。
[0005] 浮动电源与安全栅极控制电路包括上限流电阻R1、上基极电阻R2、上封锁电阻R3、下限流电阻R4、下封锁电阻R5、光耦电阻R8、浮地电阻R9、控制三极管VT1、上封锁三极管VT2、下封锁三极管VT3、光电耦合器IC1、正驱动三极管VT4、负驱动三极管VT5、充电二极管D1、浮动电源电容C1,上限流电阻R1的一端与上桥臂控制信号端Uch端、下封锁电阻R5的一端连接,上限流电阻R1的另一端与上基极电阻R2的一端、上封锁三极管VT2的集电极连接,上基极电阻R2的另一端与控制三极管VT1的基极连接,控制三极管VT1的射极接地,下限流电阻R4的一端与下桥臂控制信号端Ucl端、上封锁电阻R3的一端连接,上封锁电阻R3的另一端与上封锁三极管VT2的基极连接,上封锁三极管VT2的射极接地,下限流电阻R4的另一端与下栅极电阻R6的一端、下封锁三极管VT3的集电极连接,下封锁三极管VT3的基极与下封锁电阻R5的另一端连接,下封锁三极管VT3的射极接地,控制三极管VT1的集电极与光电耦合器IC1的发光侧阴极连接,光电耦合器IC1的发光侧阳极与光耦电阻R8的一端连接,光耦电阻R8的另一端与低压电源端+VCC端、充电二极管D1的阳极连接,充电二极管D1的阴极与光电耦合器IC1的输出侧集电极、正驱动三极管VT4的集电极、浮动电源电容C1的一端连接,光电耦合器IC1的输出侧射极与正驱动三极管VT4的基极、负驱动三极管VT5的基极、浮地电阻R9的一端连接,正驱动三极管VT4的射极与负驱动三极管VT5的射极、上栅极电阻R10的一端连接;
[0006] 无极灯MOSFET单桥臂谐振驱动电路包括下栅极电阻R6、下源极电阻R7、上栅极电阻R10、上源极电阻R11、上功率控制管VT6、下功率控制管VT7、上续流二极管D2、下续流二极管D3、谐振电感L1、并联电容C2、串联电容C3、无极灯Y1,下栅极电阻R6的另一端与下源极电阻R7的一端、下功率控制管VT7的栅极g端连接,下源极电阻R7的另一端接地,上栅极电阻R10的另一端与上源极电阻R11的一端、上功率控制管VT6的栅极g端连接,上功率控制管VT6的漏极d端与上续流二极管D2的阴极、高压电源端+Us端连接,上功率控制管VT6的源极s端与上续流二极管D2的阳极、浮地电阻R9的另一端、负驱动三极管VT5的集电极、浮动电源电容C1的另一端、上源极电阻R11的另一端、谐振电感L1的一端、下功率控制管VT7的漏极d端、下续流二极管D3的阴极连接,下功率控制管VT7的源极s端接地,下续流二极管D3的阳极接地,谐振电感L1的另一端与并联电容C2的一端、串联电容C3的一端连接,并联电容C2的另一端接地,串联电容C3的另一端与无机灯Y1的一端连接,无机灯Y1的另一端接地。
[0007] 本实用新型的有益效果如下:
[0008] 本实用新型利用浮动驱动技术对无机灯整流器功率驱动控制电路中的上桥臂中的MOSFET栅极进行浮动驱动以简化电路结构,并对上、下桥臂中的两只MOSFET进行连锁驱动控制以提高功率驱动电路的安全性、可靠性。

实施方案

[0010] 下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0011] 如图1所示,无极灯安全浮动驱动电路,包括浮动电源与安全栅极控制电路、无极灯MOSFET单桥臂谐振驱动电路。
[0012] 浮动电源与安全栅极控制电路包括上限流电阻R1、上基极电阻R2、上封锁电阻R3、下限流电阻R4、下封锁电阻R5、光耦电阻R8、浮地电阻R9、控制三极管VT1、上封锁三极管VT2、下封锁三极管VT3、光电耦合器IC1、正驱动三极管VT4、负驱动三极管VT5、充电二极管D1、浮动电源电容C1,上限流电阻R1的一端与上桥臂控制信号端Uch端、下封锁电阻R5的一端连接,上限流电阻R1的另一端与上基极电阻R2的一端、上封锁三极管VT2的集电极连接,上基极电阻R2的另一端与控制三极管VT1的基极连接,控制三极管VT1的射极接地,下限流电阻R4的一端与下桥臂控制信号端Ucl端、上封锁电阻R3的一端连接,上封锁电阻R3的另一端与上封锁三极管VT2的基极连接,上封锁三极管VT2的射极接地,下限流电阻R4的另一端与下栅极电阻R6的一端、下封锁三极管VT3的集电极连接,下封锁三极管VT3的基极与下封锁电阻R5的另一端连接,下封锁三极管VT3的射极接地,控制三极管VT1的集电极与光电耦合器IC1的发光侧阴极连接,光电耦合器IC1的发光侧阳极与光耦电阻R8的一端连接,光耦电阻R8的另一端与低压电源端+VCC端、充电二极管D1的阳极连接,充电二极管D1的阴极与光电耦合器IC1的输出侧集电极、正驱动三极管VT4的集电极、浮动电源电容C1的一端连接,光电耦合器IC1的输出侧射极与正驱动三极管VT4的基极、负驱动三极管VT5的基极、浮地电阻R9的一端连接,正驱动三极管VT4的射极与负驱动三极管VT5的射极、上栅极电阻R10的一端连接;
[0013] 无极灯MOSFET单桥臂谐振驱动电路包括下栅极电阻R6、下源极电阻R7、上栅极电阻R10、上源极电阻R11、上功率控制管VT6、下功率控制管VT7、上续流二极管D2、下续流二极管D3、谐振电感L1、并联电容C2、串联电容C3、无极灯Y1,下栅极电阻R6的另一端与下源极电阻R7的一端、下功率控制管VT7的栅极g端连接,下源极电阻R7的另一端接地,上栅极电阻R10的另一端与上源极电阻R11的一端、上功率控制管VT6的栅极g端连接,上功率控制管VT6的漏极d端与上续流二极管D2的阴极、高压电源端+Us端连接,上功率控制管VT6的源极s端与上续流二极管D2的阳极、浮地电阻R9的另一端、负驱动三极管VT5的集电极、浮动电源电容C1的另一端、上源极电阻R11的另一端、谐振电感L1的一端、下功率控制管VT7的漏极d端、下续流二极管D3的阴极连接,下功率控制管VT7的源极s端接地,下续流二极管D3的阳极接地,谐振电感L1的另一端与并联电容C2的一端、串联电容C3的一端连接,并联电容C2的另一端接地,串联电容C3的另一端与无机灯Y1的一端连接,无机灯Y1的另一端接地。
[0014] 本实用新型所使用的包括光电耦合器IC1、控制三极管VT1、上封锁三极管VT2、下封锁三极管VT3、光电耦合器IC1、正驱动三极管VT4、负驱动三极管VT5、浮动电源电容C1、上功率控制管VT6、下功率控制管VT7等在内的主要器件均采用现有的成熟产品,可以通过市场取得。例如:光电耦合器采用6N136,控制三极管、上封锁三极管、下封锁三极管、正驱动三极管均采用C8050型NPN三极管,负驱动三极管采用C8550型PNP三极管,浮动电源电容采用CBB电容器,功率控制管采用SSH10N80A等。
[0015] 本实用新型中的主要电路参数配合关系如下:
[0016] 设:光电耦合器IC1的发光侧额定电流为IF、发光管压降为VF、控制三极管VT1的共射极电流增益为β,UcH为上桥臂控制信号Uch的高电平。则:
[0017]
[0018]
[0019] R1=R4  (3)
[0020] R3=R5=10R1  (4)
[0021] R6=R10  (5)
[0022] R7=R11=5000R6  (6)
[0023] 本实用新型工作过程如下:
[0024] (1)上桥臂控制信号Uch、下桥臂控制信号Ucl不能同时为高电平,若同时出现高电平的错误信号,则,上封锁三极管VT2、下封锁三极管VT3同时导通,进而使上功率控制管VT6、下功率控制管VT7均处于安全关断的保护状态;
[0025] (2)当下桥臂控制信号Ucl为高电平,上桥臂控制信号Uch为低电平时,则,上功率控制管VT6关断,下功率控制管VT7导通,低压电源+VCC即通过充电二极管D1给浮动电源电容C1充电,为接着即将导通的上功率控制管VT6的栅极驱动电路准备好电源支持条件;
[0026] (3)当下桥臂控制信号Ucl为低电平,上桥臂控制信号Uch为高电平时,则,下功率控制管VT7关断,光电耦合器IC1输出级饱和,正驱动三极管VT4导通,则上功率控制管VT6也导通,此时的VT6栅极驱动电源由充电的浮动电源电容C1电压提供,因MOSFET的栅极驱动电路为低功耗电路,所以浮动电源电容C1上的电压足以支持对上功率控制管VT6导通期间的电源支持。

附图说明

[0009] 图1为本实用新型的电路图。
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