CN103079324A - 一种射频式的高效高压气体放电灯 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种射频式的高效高压气体放电灯，包括：用于提供稳定的交流电源的抗干扰滤波模块；用于提供稳定的直流电压的升压模块，与抗干扰滤波模块相连接；控制模块，与升压模块相连接，用于控制高频振荡电路和振荡触发电路，调整升压模块的电压输出，实现对高压气体放电灯的热灯延时启动保护；振荡驱动模块，与控制模块相连接，通过高频振荡电路驱动高压气体放电灯。在现有的工业照明基础上，本发明能够实现不更换灯具，而只需直接替换HID的灯泡和电源便能够实现高光效和节能的目的，本发明采用高频驱动，即避开声共振频段又有效的减少元器件的损耗，具备可靠的热灯延时启动保护功能，使电源寿命大大的提高，大幅度降低了不必要的热能损耗。

Description

一种射频式的高效高压气体放电灯

技术领域

本发明涉及一种高压气体放电灯，尤其涉及一种具有开路短路保护和热灯启动延时保护的射频式的高效高压气体放电灯。

背景技术

在工业照明领域中，已有技术的高压气体放电灯，包括现有广泛使用的钠灯和金属卤素灯，还有很多使用传统的电感式镇流器，效率均较为低下；近年世界各国大力推动的电子式镇流器，由于高压气体放电灯有一个致命特性就是声共振，导致灯泡内胆容易破裂而损坏；所以，现有技术为了避开声共振频段，还是主要采用低频的驱动方式，如130Hz，这种驱动方式的主要缺陷是电源效率低、系统光效低、保护措施落后以及电源发热严重，从而导致整个照明系统寿命短，无法达到实际应用中寿命长的要求。

就目前而言，为了节能减碳，世界各国又大力的推广LED照明，但对于工业领域，需要的是高照度、高光效、长寿命和低造价的产品。但大功率LED，如100W以上的LED，整体光效也达不到工业应用的要求，色温不理想，并且整体造价高，替换成本高，一旦损坏则需要更换整套灯具及专用恒流电源；加上LED本身的维护成本高，大功率、低电压和大电流还将带来的严重损耗，也就是说，目前的大功率LED电源技术还是处于不成熟阶段，有很多城市虽然已经试用，但由于成本、故障率高居不下，也造成LED照明在工业领域应用中的一个还无法解决的技术瓶颈。高成本、低回报和节能不省钱是目前工业LED照明的最好写照，这也是LED照明推广难的根本原因，其阻碍了节能减排的推进速度。

因此，现有技术主要采用电子镇流方式的工业照明，但电子镇流方式同样存在很多问题，如电路复杂和多级电源调制势必引起的多级损耗，以及为了减少电源体积，使用高频瓷芯变压器用于低频的工作状态，也导致系统效率低下；并且元器件发热严重，器件由于长期处于高温状态，导致整体使用寿命短。特别是热态时并没有任何的点火保护功能，没有即时有效地对高压气体放电灯进行保护和控制，对于高压气体放电灯的灯泡电极损伤就特别严重，进一步导致灯泡寿命的大大缩短。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是需要提供一种低成本、高光效、低损耗以及使用寿命长的高效高压气体放电灯。

对此，本发明提供一种射频式的高效高压气体放电灯，包括：

抗干扰滤波模块，所述抗干扰滤波模块用于提供稳定的交流电源，并抑制由于高频振荡电路所产生的尖脉冲对电网的干扰；

升压模块，所述升压模块与抗干扰滤波模块相连接，用于提供稳定的直流电压；

控制模块，所述控制模块与升压模块相连接，用于分析反馈信号，控制高频振荡电路和振荡触发电路，调整升压模块的电压输出，实现对高压气体放电灯的热灯延时启动保护；

振荡驱动模块，所述振荡驱动模块与控制模块相连接，通过高频振荡电路驱动高压气体放电灯。

所述抗干扰滤波模块，给升压模块提供稳定的交流电源及抑制由于高频振荡电路所产生的尖脉冲对电网的干扰；所述升压模块优选采用直流400V的升压电路，即直流400V的PFC，给振荡驱动模块提供了稳定的直流400V电压；所述控制模块包括单片机及外围电路，主要负责对振荡驱动模块的反馈信号进行分析，并控制高频振荡电路、振荡触发电路以及升压模块的电压输出调整，通过电压输出调整便可以实现恒功率控制及定时调整功率，进而还能够通过对反馈信号的分析实现对高压气体放电灯的热灯延时启动保护功能。

所述高频振荡电路通过自激高频振荡实现对高压气体放电灯的驱动点火；所述振荡触发电路用于实现对高频振荡电路实现关闭控制和启动控制，用于实现对高频振荡电路的起振触发；所述高压气体放电灯的热灯延时启动保护，是指在高压气体放电灯的灯泡为热灯状态时，根据等待的预设冷却时间之后，灯泡两端电压降了下来，灯泡的温度也降低了，进而才对高压气体放电灯实现高频驱动点火，避免在热态时点火点不亮、甚至还损坏灯泡的弊端；所述预设冷却时间即为高压气体放电灯在热态时的延时启动的时间，可以预先设定，也可以根据对振荡驱动模块的反馈信号的分析进行控制。

高压气体放电灯在热态时是不适宜直接启动的，而是必须等待7-10分钟后，等待灯泡温度降低了方可以再次启动，否则将会造成灯泡闪烁之后不亮，这种闪烁对于灯泡的损伤是不可逆的，将大大减少其使用寿命。现有技术中，由于目前的电子镇流器大多使用电容延时控制，其延时时间一般在3-10秒，根本无法满足灯泡7-10分钟的冷却时间，进而往往在热态进行多次启动，直到灯泡点亮为止，那么，现有技术的这种启动方式会由于启动热态时的灯泡，需要很高的电压，电压达到8000-10000V，这种过高的电压势必会使灯泡电极产生飞溅现象，导致电极过早的失效，或者多次产生的高压导致镇流器的驱动场效应管被击穿而损坏等情况，使得整套系统完全被损坏，使用寿命短，功率损耗大，还进一步加剧了灯泡的温度，形成恶性循环。

与现有技术相比，本发明所述射频式的高效高压气体放电灯，在现有的工业照明的基础上，实现不更换灯具，而只需直接替换高压气体放电灯的灯泡和电源便能够实现高光效和节能的目的；本发明采用高频驱动，工作频率在7500KHz-8500KHZ，即能够避开HID的声共振频段又能够有效的减少元器件在电路中的损耗，具备可靠的热灯延时启动保护功能，使电源寿命大大的提高，大幅度降低了不必要的热能损耗，所述HID即为High intensity Discharge，也就是高压气体放电灯。

本发明所述控制模块对振荡驱动模块的反馈信号进行分析，在高压气体放电灯处于开路、短路或热灯状态时，启动热灯延时启动保护，对振荡驱动模块的起振触发进行关闭控制和启动控制，该电路简单容易实现，性能稳定，低温升，并且还可以通过控制模块的单片机轻松的实现自动调节功率；在道路照明中，还可以进一步实现深夜自动降低功率，更进一步节省能源的消耗；所述热灯状态即高压气体放电灯的灯泡在热态时的状态。

对于现有的工业照明，本发明实现了免换灯具，只需要直接替换高压气体放电灯的灯泡和电源，便能够实现低成本、高光效、低损耗以及使用寿命长的高效高压气体放电灯，该高压气体放电灯的光效远高于目前的钠灯、金卤灯和大功率LED灯，对推动节能减排及提高社会经济效益具有重大意义。

本发明所述高效高压气体放电灯的温升小，因此完全可以将电源密封在高压气体放电灯之内而不烧毁灯泡，实现点火和供电一体化的高效高压气体放电灯，进而使得整个高压气体放电灯的体积小，能耗小；而因为电源的能耗小，因此，该高压气体放电灯的光照度也比现有技术大大提高。

本发明的进一步改进在于，所述振荡驱动模块通过反馈绕组L6A传输反馈信号至控制模块，所述控制模块通过分析反馈绕组L6A的反馈信号进而在高压气体放电灯处于开路、短路或热灯状态时，关闭高频振荡电路和振荡触发电路，以实现对高压气体放电灯的热灯延时启动保护。热灯延时启动保护直至达到预设冷却时间后，才重新对高压气体放电灯进行高频振荡点火，避免了在热灯状态等情况下对灯泡进行点火而带来的弊端。

本发明的进一步改进在于，所述控制模块通过单片机U2采集并分析反馈绕组L6A的反馈信号，当高压气体放电灯处于开路、短路或热灯状态时，高频振荡电路中的电压会升高，从而使通过绕组L6的电流增加，反馈绕组L6A两端电压也升高，通过控制模块的整流滤波单元后，电容C15上的电压也升高；当电容C15的电压升高到足以击穿稳压管ZD8时，单片机U2的管脚P2.4得到高电平，单片机U2进入保护状态并开始计时，同时将管脚P0.0置低，管脚P1.0和管脚P5.4置高，使场效应管F4和场效应管F5导通，通过二极管D2和二极管D6关闭高频振荡电路及关闭振荡触发电路，所述振荡触发电路包括电容C12、电阻R8和双向二极管DB1。

所述单片机U2进入保护状态并开始计时也就是单片机U2对高压气体放电灯实现热灯延时启动保护，在保护状态下，通过同时工作的场效应管F4和场效应管F5使得高频振荡电路及振荡触发电路关闭，进而全面实现了热灯延时启动保护、负载空载和负载短路的功能，直至计时结束后，驱动高压气体放电灯进行正常的点火。

在高压气体放电灯正常亮灯时，反馈绕组L6A上的反馈电压没有达到保护值，此时，为了防止刚启动时由于触发管特性而导致高压气体放电灯在预热阶段产生灯光抖动，本发明还设置了防抖动电路，所述防抖动电路包括电阻R12、电阻R13和单片机U2的管脚P2.3，进而形成反馈电压分析电路，并通过单片机U2的管脚P5.4对振荡触发电路进行关闭。

本发明的进一步改进在于，所述控制模块的整流滤波单元包括二极管D3、电阻R10、二极管D4和电容C15，所述二极管D3和二极管D4分别于电阻R10的两端相连接，所述电阻R10通过电容C15接地。

本发明的进一步改进在于，所述场效应管F4和场效应管F5分别用于控制振荡驱动模块的关闭和启动，当单片机U2进入保护状态并开始计时后，场效应管F4和场效应管F5均工作，并在等待预设冷却时间后关闭启动控制回路的场效应管，实现对高压气体放电灯的点火。

本发明的进一步改进在于，所述预设冷却时间为7分钟。也就是在热灯延时启动保护时，单片机U2开始计时，直到7分钟后，对已降低了温度的高压气体放电灯的灯泡进行再次启动，便可以很好地实现高压气体放电灯的正常启动，实现了很好的热态延时启动保护。

本发明的进一步改进在于，所述控制模块还包括远程控制接口，所述控制模块对升压模块进行功率调整和电压调整共用该远程控制接口，所述控制模块通过调整电压同时实现对功率的调整。通过远程控制接口，本发明能够实现可调功率以及恒功率的控制，通过与单片机U2接口的相互配合，还可以实现远程控制和诊断功能。

本发明的进一步改进在于，所述控制模块通过单片机U2自动调节升压模块的输出功率。尤其是在道路照明中或是其他分时间段的控制系统中，可以通过自动调节升压模块的输出电压而进一步实现深夜自动降低功率等功能，自动实现能源消耗的节省。

本发明的进一步改进在于，所述高频振荡电路的振荡工作过程如下：

在接上高压气体放电灯后，接上市电，通过电阻R9、稳压管ZD7和电容C14给控制模块的单片机U2提供DC5V的电源，使单片机U2进入正常的工作状态；

单片机U2的管脚P0.0输出正电平，使场效应管F6导通，给升压模块的单片机U1提供一个正确的反馈电压，进而通过升压模块的工作给振荡驱动模块提供一个稳定的DC400V电压；

单片机U2的管脚P1.0输出低电平，使场效应管F4关闭处于高阻状态，二极管D2没有电流通过处于悬空状态，稳定的DC400V电压通过电容C13、电感L3、电容C9和电阻8对电容C12进行充电，同时单片机U2的管脚P5.4输出低电平，使场效应管F5和二极管D6处于高阻状态，当电容C12的电压上升到高于触发管DB1的触发电压时，电容C12上的电压通过触发管DB1、绕组L5A和电阻R16释放，在绕组L5A上获得了启动电流，进而使得振荡驱动模块开始自激高频震荡。

本发明的进一步改进在于，所述振荡驱动模块包括一个三个绕组的偶合变压器L5，所述偶合变压器L5包括绕组L5A、绕组L5B和绕组L5C；其中，绕组L5C、电容C10、电阻R6和场效应管F2，以及绕组L5B、电容C11、电阻R7和场效应管F3分别组成半桥输出电路，这两路半桥输出电路分别通过电容C19和绕组L6B对电容C21和电容C22进行充电；然后，通过电容C20给绕组L5A提供电压；当电容C21和电容C22的两端电压升高到额定电压值时，电容C21和电容C22上的电压将通过绕组L7A对高压气体放电灯进行释放，实现点火。

本发明的有益效果在于，在现有的工业照明的基础上，实现不更换灯具，而只需直接替换高压气体放电灯的灯泡和电源便能够实现高光效和节能的目的；本发明采用高频驱动，工作频率在7500KHz-8500KHZ，即能够避开高压气体放电灯的声共振频段，又能够有效的减少元器件在电路中的损耗，具备可靠的热灯延时启动保护、负载空载和负载短路功能，使电源寿命大大的提高，大幅度降低了不必要的热能损耗，还能够进一步实现恒功率输出和功率可调输出的控制。

附图说明

图1是本发明一种实施例的电路连接示意图；

图2是本发明另一种实施例的抗干扰滤波模块的电路连接示意图；

图3是本发明另一种实施例的升压模块的电路连接示意图；

图4是本发明另一种实施例的控制模块的电路连接示意图；

图5是本发明另一种实施例的振荡驱动模块的电路连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。

实施例1：

如图1所示，本例提供一种射频式的高效高压气体放电灯，包括：

抗干扰滤波模块10，所述抗干扰滤波模块10用于提供稳定的交流电源，并抑制由于高频振荡电路所产生的尖脉冲对电网的干扰；

升压模块20，所述升压模块20与抗干扰滤波模块10相连接，用于提供稳定的直流电压；

控制模块30，所述控制模块30与升压模块20相连接，用于分析反馈信号，控制高频振荡电路和振荡触发电路，调整升压模块20的电压输出，实现对高压气体放电灯的热灯延时启动保护；

振荡驱动模块40，所述振荡驱动模块40与控制模块30相连接，通过高频振荡电路驱动高压气体放电灯。

所述抗干扰滤波模块10，给升压模块20提供稳定的交流电源及抑制由于高频振荡电路所产生的尖脉冲对电网的干扰；所述升压模块20优选采用直流400V的升压电路，即直流400V的PFC，给振荡驱动模块40提供了稳定的直流400V电压；所述控制模块30包括单片机及外围电路，主要负责对振荡驱动模块40的反馈信号进行分析，并控制高频振荡电路、振荡触发电路以及升压模块20的电压输出调整，通过电压输出调整便可以实现恒功率控制及定时调整功率，进而还能够通过对反馈信号的分析实现对高压气体放电灯的热灯延时启动保护功能。所述直流400V为基准稳压电压，该电压可以根据实际情况进行调整，但不能低于振荡驱动模块40的维持电压。

所述高频振荡电路通过自激高频振荡实现对高压气体放电灯的驱动点火，所述振荡触发电路用于实现对高频振荡电路实现关闭控制和启动控制；所述高压气体放电灯的热灯延时启动保护，是指在高压气体放电灯的灯泡为热灯状态时，根据等待的预设冷却时间之后，灯泡两端电压降了下来，灯泡的温度也降低了，进而才对高压气体放电灯实现高频驱动点火，避免在热态时点火点不亮、甚至还损坏灯泡的弊端；所述预设冷却时间即为高压气体放电灯在热态时的延时启动的时间，可以预先设定，也可以根据对振荡驱动模块40的反馈信号的分析进行控制。

高压气体放电灯在热态时是不适宜直接启动的，而是必须等待7-10分钟后，等待灯泡温度降低了方可以再次启动，否则将会造成灯泡闪烁之后不亮，这种闪烁对于灯泡的损伤是不可逆的，将大大减少其使用寿命。现有技术中，由于目前的电子镇流器大多使用电容延时控制，其延时时间一般在3-10秒，根本无法满足灯泡7-10分钟的冷却时间，进而往往在热态进行多次启动，直到灯泡点亮为止，那么，现有技术的这种启动方式会由于启动热态时的灯泡，需要很高的电压，电压达到8000-10000V，这种过高的电压势必会使灯泡电极产生飞溅现象，导致电极过早的失效，或者多次产生的高压导致镇流器的驱动场效应管被击穿而损坏等情况，使得整套系统完全被损坏，使用寿命短，功率损耗大，还进一步加剧了灯泡的温度，形成恶性循环。

与现有技术相比，本例所述射频式的高效高压气体放电灯，在现有的工业照明的基础上，实现不更换灯具，而只需直接替换高压气体放电灯的灯泡和电源便能够实现高光效和节能的目的；本例采用高频驱动，工作频率在7500KHz-8500KHZ，即能够避开HID的声共振频段又能够有效的减少元器件在电路中的损耗，具备可靠的热灯延时启动保护功能，使电源寿命大大的提高，大幅度降低了不必要的热能损耗，所述HID即为High intensity Discharge，也就是高压气体放电灯。

本例所述控制模块30对振荡驱动模块40的反馈信号进行分析，在高压气体放电灯处于开路、短路或热灯状态时，启动热灯延时启动保护，对振荡驱动模块40的起振触发进行关闭控制和启动控制，该电路简单容易实现，性能稳定，低温升，并且还可以通过控制模块30的单片机轻松的实现自动调节功率；在道路照明中，还可以进一步实现深夜自动降低功率，更进一步节省能源的消耗；所述热灯状态即高压气体放电灯的灯泡在热态时的状态。

对于现有的工业照明，本例实现了免换灯具，只需要直接替换高压气体放电灯的灯泡和电源，便能够实现低成本、高光效、低损耗以及使用寿命长的高效高压气体放电灯，由该高压气体放电灯的光效远高于目前的钠灯、金卤灯和大功率LED灯，对推动节能减排及提高社会经济效益具有重大意义。

本例所述高压气体放电灯的温升小，因此完全可以将电源密封在高压气体放电灯之内而不烧毁灯泡，实现点火和供电一体化的高效高压气体放电灯，进而使得整个高压气体放电灯的体积小，能耗小；而因为电源的能耗小，因此，该高压气体放电灯的光照度比现有技术大大提高。

本例的进一步改进在于，所述振荡驱动模块40通过反馈绕组L6A传输反馈信号至控制模块30，所述控制模块30通过分析反馈绕组L6A的反馈信号进而在高压气体放电灯处于开路、短路或热灯状态时，关闭高频振荡电路和振荡触发电路，以实现对高压气体放电灯的热灯延时启动保护。热灯延时启动保护直至达到预设冷却时间后，才重新对高压气体放电灯进行高频振荡点火，避免了在热灯状态等情况下对灯泡进行点火而带来的弊端。

实施例2：

在实施例1的基础上，本例所述控制模块30通过单片机U2采集并分析反馈绕组L6A的反馈信号，当高压气体放电灯处于开路、短路或热灯状态时，高频振荡电路中的电压会升高，从而使通过绕组L6的电流增加，反馈绕组L6A两端电压也升高，通过控制模块30的整流滤波单元后，电容C15上的电压也升高；当电容C15的电压升高到足以击穿稳压管ZD8时，单片机U2的管脚P2.4得到高电平，单片机U2进入保护状态并开始计时，同时将管脚P0.0置低，管脚P1.0和管脚P5.4置高，使场效应管F4和场效应管F5导通，通过二极管D2和二极管D6关闭高频振荡电路及关闭振荡触发电路，所述振荡触发电路包括电容C12、电阻R8和双向二极管DB1。

所述单片机U2进入保护状态并开始计时也就是单片机U2对高压气体放电灯实现热灯延时启动保护，在保护状态下，通过同时工作的场效应管F4和场效应管F5使得高频振荡电路及振荡触发电路关闭，进而全面实现了热灯延时启动保护、负载空载和负载短路的功能，直至计时结束后，驱动高压气体放电灯进行正常的点火。

在高压气体放电灯正常亮灯时，反馈绕组L6A上的反馈电压没有达到保护值，此时，为了防止刚启动时由于触发管特性而导致高压气体放电灯在预热阶段产生灯光抖动，本例还设置了防抖动电路，所述防抖动电路包括电阻R12、电阻R13和单片机U2的管脚P2.3，进而形成反馈电压分析电路，并通过单片机U2的管脚P5.4对振荡触发电路进行关闭。

本例的电路连接示意图如图1所示，抗干扰滤波模块10的电路连接示意图如图2所示；升压模块20的电路连接示意图如图3所示；控制模块30的电路连接示意图如图4所示；振荡驱动模块40的电路连接示意图如图5所示。

本例所述控制模块30的整流滤波单元包括二极管D3、电阻R10、二极管D4和电容C15，所述二极管D3和二极管D4分别于电阻R10的两端相连接，所述电阻R10通过电容C15接地；所述场效应管F4用于实现对振荡驱动模块40的关闭控制，构成关闭控制回路；所述场效应管F5用于实现对振荡驱动模块40的启动控制，构成启动控制回路；当单片机U2进入保护状态并开始计时后，场效应管F4和场效应管F5均工作，并在等待预设冷却时间后关闭启动控制回路的场效应管F5，实现对高压气体放电灯的点火；所述预设冷却时间优选为7分钟。也就是在热灯延时启动保护时，单片机U2开始计时，直到7分钟后，对已降低了温度的高压气体放电灯的灯泡进行再次启动，便可以很好地实现高压气体放电灯的正常启动，实现了很好的热态延时启动保护。

本例的进一步改进在于，所述控制模块30还包括远程控制接口301，所述控制模块30对升压模块20进行功率调整和电压调整共用该远程控制接口301，所述控制模块30通过调整电压同时实现对功率的调整。通过远程控制接口301，本例能够通过场效应管F6实现可调功率以及恒功率的控制，并通过与单片机U2接口的相互配合，还可以实现远程控制和诊断功能。

本例的进一步改进在于，所述控制模块30通过单片机U2自动调节升压模块20的输出功率。所述单片机U2通过场效应管F6实现对升压模块20的输出功率和输出电压进行调整,尤其是在道路照明中或是其他分时间段的控制系统中，通过自动调节升压模块20的输出电压进一步实现深夜自动降低功率的功能，便能够自动节省能源的消耗。

本例所述高频振荡电路的振荡工作过程如下：

在接上高压气体放电灯后，接上市电，通过电阻R9、稳压管ZD7和电容C14给控制模块30的单片机U2提供DC5V的电源，使单片机U2进入正常的工作状态；

单片机U2的管脚P0.0输出正电平，使场效应管F6导通，给升压模块20的单片机U1提供一个正确的反馈电压，进而通过升压模块20的工作给振荡驱动模块40提供一个稳定的DC400V电压；

单片机U2的管脚P1.0输出低电平，使场效应管F4关闭处于高阻状态，二极管D2没有电流通过处于悬空状态，稳定的DC400V电压通过电容C13、电感L3、电容C9和电阻8对电容C12进行充电，同时单片机U2的管脚P5.4输出低电平，使场效应管F5和二极管D6处于高阻状态，当电容C12的电压上升到高于触发管DB1的触发电压时，电容C12上的电压通过触发管DB1、绕组L5A和电阻R16释放，在绕组L5A上获得了启动电流，进而使得振荡驱动模块40开始自激高频震荡。

本例所述振荡驱动模块40包括一个三个绕组的偶合变压器L5，所述偶合变压器L5包括绕组L5A、绕组L5B和绕组L5C；其中，绕组L5C、电容C10、电阻R6和场效应管F2，以及绕组L5B、电容C11、电阻R7和场效应管F3分别组成半桥输出电路，这两路半桥输出电路分别通过电容C19和绕组L6B对电容C21和电容C22进行充电；然后，通过电容C20给绕组L5A提供电压；当电容C21和电容C22的两端电压升高到额定电压值时，电容C21和电容C22上的电压将通过绕组L7A对高压气体放电灯进行释放，实现点火。

本例的有益效果在于，在现有的工业照明的基础上，实现不更换灯具，而只需直接替换高压气体放电灯的灯泡和电源便能够实现高光效和节能的目的；本例采用高频驱动，工作频率在7500KHz-8500KHZ，即能够避开高压气体放电灯的声共振频段，又能够有效的减少元器件在电路中的损耗，具备可靠的热灯延时启动保护、负载空载和负载短路功能，使电源寿命大大的提高，大幅度降低了不必要的热能损耗，还能够进一步实现恒功率输出和功率可调输出的控制。

本例所述高压气体放电灯的温升小，因此可以将电源密封在高压气体放电灯之内，使得整个高压气体放电灯的体积小，能耗小，具体为：90瓦的高压气体放电灯热能耗损失大概为5%左右；140瓦的高压气体放电灯热能耗损失大概为4.3%~5%左右，即损失6-7瓦；300瓦的高压气体放电灯热能耗损失大概为1%~2%左右。而现有技术中的高压气体放电灯的损耗基本上都在20%以上甚至更高。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种射频式的高效高压气体放电灯，其特征在于，包括：

抗干扰滤波模块，所述抗干扰滤波模块用于提供稳定的交流电源，并抑制由于高频振荡电路所产生的尖脉冲对电网的干扰；

升压模块，所述升压模块与抗干扰滤波模块相连接，用于提供稳定的直流电压；

控制模块，所述控制模块与升压模块相连接，用于分析反馈信号，控制高频振荡电路和振荡触发电路，调整升压模块的电压输出，实现对高压气体放电灯的热灯延时启动保护；

振荡驱动模块，所述振荡驱动模块与控制模块相连接，通过高频振荡电路驱动高压气体放电灯。

2.根据权利要求1所述的射频式的高效高压气体放电灯，其特征在于，所述振荡驱动模块通过反馈绕组L6A传输反馈信号至控制模块，所述控制模块通过分析反馈绕组L6A的反馈信号进而在高压气体放电灯处于开路、短路或热灯状态时，关闭高频振荡电路和振荡触发电路，以实现对高压气体放电灯的热灯延时启动保护。

3.根据权利要求2所述的射频式的高效高压气体放电灯，其特征在于，所述控制模块通过单片机U2采集并分析反馈绕组L6A的反馈信号，当高压气体放电灯处于开路、短路或热灯状态时，高频振荡电路中的电压会升高，从而使通过绕组L6的电流增加，反馈绕组L6A两端电压也升高，通过控制模块的整流滤波单元后，电容C15上的电压也升高；当电压升高到足以击穿稳压管ZD8时，单片机U2的管脚P2.4得到高电平，单片机U2进入保护状态并开始计时，同时将管脚P0.0置低，管脚P1.0和管脚P5.4置高，使场效应管F4和场效应管F5导通，通过二极管D2和二极管D6关闭高频振荡电路及关闭振荡触发电路，所述振荡触发电路包括电容C12、电阻R8和双向二极管DB1。

4.根据权利要求3所述的射频式的高效高压气体放电灯，其特征在于，所述控制模块的整流滤波单元包括二极管D3、电阻R10、二极管D4和电容C15，所述二极管D3和二极管D4分别于电阻R10的两端相连接，所述电阻R10通过电容C15接地。

5.根据权利要求3所述的射频式的高效高压气体放电灯，其特征在于，所述场效应管F4和场效应管F5分别用于控制振荡驱动模块的关闭和启动，当单片机U2进入保护状态并开始计时后，场效应管F4和场效应管F5均工作，并在等待预设冷却时间后关闭启动控制回路的场效应管，实现对高压气体放电灯的点火。

6.根据权利要求5所述的射频式的高效高压气体放电灯，其特征在于，所述预设冷却时间为7分钟。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的射频式的高效高压气体放电灯，其特征在于，所述控制模块还包括远程控制接口，所述控制模块对升压模块进行功率调整和电压调整共用该远程控制接口，所述控制模块通过调整电压同时实现对功率的调整。

8.根据权利要求7所述的射频式的高效高压气体放电灯，其特征在于，所述控制模块通过单片机U2自动调节升压模块的输出功率。

9.根据权利要求1至6任意一项所述的射频式的高效高压气体放电灯，其特征在于，所述高频振荡电路的振荡工作过程如下：

在接上高压气体放电灯后，接上市电，通过电阻R9、稳压管ZD7和电容C14给控制模块的单片机U2提供DC5V的电源，使单片机U2进入正常的工作状态；

单片机U2的管脚P0.0输出正电平，使场效应管F6导通，给升压模块的单片机U1提供一个正确的反馈电压，进而通过升压模块的工作给振荡驱动模块提供一个稳定的DC400V电压；

单片机U2的管脚P1.0输出低电平，使场效应管F4关闭处于高阻状态，二极管D2没有电流通过处于悬空状态，稳定的DC400V电压通过电容C13、电感L3、电容C9和电阻8对电容C12进行充电，同时单片机U2的管脚P5.4输出低电平，使场效应管F5和二极管D6处于高阻状态，当电容C12的电压上升到高于触发管DB1的触发电压时，电容C12上的电压通过触发管DB1、绕组L5A和电阻R16释放，在绕组L5A上获得了启动电流，进而使得振荡驱动模块开始自激高频震荡。

10.根据权利要求9所述的射频式的高效高压气体放电灯，其特征在于，所述振荡驱动模块包括一个三个绕组的偶合变压器L5，所述偶合变压器L5包括绕组L5A、绕组L5B和绕组L5C；其中，绕组L5C、电容C10、电阻R6和场效应管F2，以及绕组L5B、电容C11、电阻R7和场效应管F3分别组成半桥输出电路，这两路半桥输出电路分别通过电容C19和绕组L6B对电容C21和电容C22进行充电；然后，通过电容C20给绕组L5A提供电压；当电容C21和电容C22的两端电压升高到额定电压值时，电容C21和电容C22上的电压将通过绕组L7A对高压气体放电灯进行释放，实现点火。

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