| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 实质审查; |
| 专利有效性 | 实质审查 | 当前状态 | 实质审查 |
| 申请号 | CN202211224293.2 | 申请日 | 2022-10-08 |
| 公开(公告)号 | CN115643652A | 公开(公告)日 | 2023-01-24 |
| 申请人 | 浙江暖牧王电气有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 梁国锦; 陆洲; | 第一发明人 | 梁国锦 |
| 权利人 | 浙江暖牧王电气有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 浙江暖牧王电气有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：浙江省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：浙江省金华市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：浙江省金华市兰溪市经济开发区南樵南路6号 | 邮编 | 当前专利权人邮编：321100 |
| 主IPC国际分类 | H05B41/28 | 所有IPC国际分类 | H05B41/28 ; H05B41/288 ; H05B41/292 ; H05B41/36 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 10 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 金华蘑菇云专利代理事务所 | 专利代理人 | 王蒙蒙; |
| 摘要 | 本 发明 公开了一种一拖多集鱼灯 电子 镇流器 系统，包括EMC滤波及整流 电路 、两相交错功率因数校正电路、辅助电源、定时模 块 、12V 风 扇，智能逆变电路以及智能逆变电路。每一个智能逆变电路对应一个集鱼灯，比如，如果是一拖三的集鱼灯 电子镇流器 ，就包含3个智能逆变电路。每个智能逆变电路独立控制，互不影响。APFC电路采用两相交错功率因数校正电路实现大功率直流输出，减小电路EMI，减低成本，降低电路损耗，为后级提供优质的直流电；辅助电源经定时模块给后级智能逆变电路的智能控制电路供电，定时模块，实现定时功能控制辅助电源的输出，控制后级智能逆变电路的工作。本发明结构合理，性价比高，广泛适用于海洋捕捞灯光控制。 | ||
| 权利要求 | 1.一种一拖多集鱼灯电子镇流器系统，其特征在于：包括EMC滤波及整流电路(1)、两相交错功率因数校正电路(2)、辅助电源(3)、定时模块(4)、12V风扇(5)、智能逆变电路(6)，每一个所述智能逆变电路(6)对应一个集鱼灯，每个所述智能逆变电路独立控制。 |
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| 说明书全文 | 一种一拖多集鱼灯电子镇流器系统技术领域背景技术[0003] 集鱼灯按使用场景可分为水上灯和水下灯，水上灯也叫空中灯通常安装在渔船两侧，数量根据渔船大小从50盏灯到800盏灯不等。目前集鱼灯通常使用金卤灯，单灯功率1KW、1.5KW、2KW、4KW等。 [0004] 镇流器是驱动金卤灯点燃和维持发光的设备，镇流器的好坏直接影响灯泡的亮度和稳定性。每盏金卤灯都要配备一台镇流器，安装于船舱内。目前国内集鱼灯镇流器主要有电感式镇流器和电子式镇流器两种类型。电感式镇流器的缺点是：重量重、体积大、损耗高(10‑20％)、发热大，易引起火灾。电感镇流器不是恒功率输出，因此当输入电压降低时，灯泡的亮度也会减弱。使用电感镇流器的灯泡会有比较明显的频闪，影响诱鱼效果。电子式镇流器优点是：重量轻、体积小、损耗小(5％)、发热小，一般表面温度不会超过75℃。电子镇流器是恒功率输出，灯泡的亮度不随输入电压的变化而变化。电子镇流器输出几十千赫兹的高频电流，改善灯泡频闪，亮度更高。提升诱鱼效果。 [0005] 远洋捕捞的快速发展，为提高捕鱼产量，捕鱼船的装灯数量越来越多，单船1KW金卤灯的装的数量最多已经接近1000盏，单船2KW金卤灯的装的数量最多已经接近600盏，安装镇流器船舱的面积有限，要考虑散热、布线，限制了集鱼灯数量的增加。在这种情况下就需要一种体积更小、损耗低、发热小、性价比高、布线方便的高可靠性镇流器。集鱼灯电子镇流器相对于普通HID电子镇流器的设计难点在于工作环境温度更高(船舱内环境温度可高达45℃)，镇流器到集鱼灯输出线长(最长可达100米)，集鱼灯热启动烧灯泡问题，基于上述原因，本公司技术团队研发了“一种一拖多集鱼灯电子镇流器系统”。 发明内容[0006] 针对现有技术存在的不足，本发明的目的是实现在有限的空间内增加捕鱼船装灯数量，提高捕鱼产量。提供一种质量可靠，性价比高的一拖多集鱼灯电子镇流器。本发明要解决的技术问题是以现有的植物照明HID电子镇流器为基础，研发一种适合长线点灯、热启动性能良好、损耗小、温升低的集鱼灯电子镇流器，并扩展使用功率，提供一种能实现一拖多集鱼灯电子镇流器系统的产品。为此，公司研发团队在本公司现有HID电子镇流器技术基础上，改进HID电子镇流器智能控制电路，增加定时模块，优化谐振点火电路，优化采样电路，采用两相交错式APFC电路，从而实现本发明的目的。 [0007] 本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种一拖多集鱼灯电子镇流器系统，包括EMC滤波及整流电路、两相交错功率因数校正电路、辅助电源、定时模块、12V风扇、智能逆变电路，每一个所述智能逆变电路对应一个集鱼灯，每个所述智能逆变电路独立控制。 [0008] 本发明进一步设置为：所述两相交错功率因数校正电路为用于输出高压直流的大功率两相交错功率因数校正电路，提供给后级的智能逆变电路，整个系统共用一个辅助电源和定时模块，定时模块控制辅助电源的输出。 [0009] 本发明进一步设置为：两相交错功率因数校正电路，具体采用TI公司的两相交错PFC控制芯片UCC28061和UCC28070。 [0010] 本发明进一步设置为：所述智能逆变电路中包含高频逆变电路、扫频谐振点灯电路、输出滤波、智能控制电路、电压采样电路、电流采样电路、状态指示灯以及恒功率控制采样。 [0011] 本发明进一步设置为：所述智能逆变电路中包含扫频谐振点灯电路，电路工作时由MCU产生一个较高频率如500KHz向下按一定步长进行扫频，使LC谐振电路产生高压(由低到高)点亮集鱼灯，所述电压采样电路采样谐振电压信号送给智能控制电路以控制谐振电压，完成可靠点灯。 [0012] 本发明进一步设置为：包含定时模块，实现定时功能控制辅助电源的输出，以控制后级智能逆变电路的工作，实现热灯启动保护。 [0013] 本发明进一步设置为：所述智能逆变电路中包含智能控制电路，内置工业级MCU芯片，配合恒功率控制采样电路及电压采样电路实现恒功率控制。 [0014] 本发明进一步设置为：所述智能逆变电路包含恒功率控制采样电路，所述恒功率控制采样电路包括运放U2B、可调电阻R5、电阻R6、R7、电容C4、C5组成反相放大电路，放大主回路采样信号，电阻R4为毫欧级功率采样电阻，串联在功率回路里，可调电阻R5用于校正恒功率电路功率，运放U2A是电压跟随器用于隔离采样信号后送入MCU。 [0016] 本发明进一步设置为：上述一拖多电子镇流器的控制思路和电路结构同样可以应用于植物照明的分体式HID电子镇流器控制。 [0017] 综上所述，本发明具有以下有益效果： [0018] 其一，前段EMC滤波及整流电路1，有效滤除和隔离输入交流电源所产生的EMI噪声；APFC电路采用两相交错功率因数校正电路实现大功率直流电压输出，减小电路EMI，减低成本，降低损耗，为后级提供优质的直流电； [0019] 其二，辅助电源3经定时模块4给后级智能逆变电路6的智能控制电路10供电，定时模块4，实现定时功能控制辅助电源3的输出，控制后级智能逆变电路6的工作，以实现各种智能控制； [0020] 其三，后级智能逆变电路6对集鱼灯一对一单独控制，每个智能逆变电路6包含智能控制电路10，内置工业级MCU芯片，配合恒功率采样电路实现恒功率输出，长线点灯，谐振电压检测，灯管寿终控制，短路控制等多种控制。 [0023] 图2为本发明实施例中两相交错APFC原理框图； [0024] 图3为本发明实施例中智能逆变电路原理框图； [0025] 图4为本发明实施例中智能逆变电路中电流采样电路原理图； [0026] 图5为本发明实施例中智能逆变电路中恒功率控制采样电路原理图。 具体实施方式[0027] 为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 [0028] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 [0029] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设置/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0030] 下面结合附图，对本发明进行详细描述。 [0031] 一种一拖多集鱼灯电子镇流器系统，如图1‑图5所示，包含包括EMC滤波及整流电路1、两相交错功率因数校正电路2、辅助电源3、定时模块4、12V风扇5，智能逆变电路6。智能逆变电路6可以根据需要加减，如可以是一拖一，一拖二，一拖三，一拖四，一拖五，一拖六，一拖八或更多，只要APFC电路能提供足够的直流输出功率。 [0032] 在本实施例中，EMC滤波及整流电路1的输入端与电源相连，用于将来自发电机的射频干扰和电磁干扰进行滤除，衰减电子镇流器内部产生的传导和辐射干扰；两相交错功率因数校正电路2与EMC滤波及整流电路1的输出端相连，用于产生稳定的直流电供给智能逆变电路6；辅助电源3,12V支路输出给12V风扇供电，15V输出端与定时模块4相连，定时模块4输出端与两相交错功率因数校正电路2、智能控制电路6相连，用于提供各种芯片工作的低压电源。 [0033] 本发明两相交错功率因数校正电路2，具体采用TI公司的两相交错PFC控制器UCC28061和UCC28070,与传统单相PFC电路相比，两相交错功率因数校正电路对比单相CCM更具柔性，减小了输出纹波电流，降低了电路EMI，可用低成本的升压二极管，可减小升压电感尺寸，降低成本，降低电路损耗，改善了轻载效率，改善了瞬态响应。 [0034] 本实施例中，智能逆变电路6，内置工业级MCU芯片，扫频谐振点灯电路8的扫频起点、扫频步长、扫频周期也由工业级MCU芯片实现；扫频起点、扫频步长、扫频周期均可灵活调节。配合电压采样电路11及电流采样电路12实现恒功率、谐振电压检测，灯管寿终，短路等各种功能控制。 [0035] 本实施例中，智能逆变电路6每路都设有状态指示灯13，指示灯为双色红绿LED，绿灯亮正常工作，红灯亮为故障，红灯不同的闪烁频率指示不同的故障状态。 [0036] 本实施例中，智能逆变电路6包含扫频谐振点灯电路8、智能控制电路10、电压采样电路11；电路由LC谐振产生点灯高压，电路工作时由智能控制电路10中的MCU产生一个较高频率如500KHz向下按一定步长进行扫频，扫频信号经放大后驱动桥式逆变电路，使LC谐振电路谐振产生高压(电压由低到高)点亮集鱼灯，输出线的长短不同，就相当于LC的谐振电路中的C的分布电容不同，输出线越长相当于并联在C上的电容越大，谐振频率点越低，谐振电流越大。只要扫频起点足够高，搭配合适的电感L，扫频电路会扫到合适的谐振点，配合电压采样电路11实现谐振电压的精确控制，完成可靠点灯。 [0037] 本实施例中，设置定时模块4；由于要实现集鱼灯输出线长达100米的可靠点灯，电子镇流器会设置比较强的谐振点灯能力，在集鱼灯通电后关灯，灯未冷却的情况下开灯(特殊情况)，由于输出线长，分布电容大，热启动时谐振电流大，可能会烧毁灯泡。定时模块4中内置低功耗的MCU芯片实现定时功能控制辅助电源3的供电输出，完成对智能逆变电路6的控制。原理如下：镇流器首次通电时，定时模块中的超级电容充电，灯工作一段时间后，关灯，此时定时模块4中的超级电容电已经充满，给定时模块4中的MCU供电，MCU开始按设定的定时时间计时，计时未到关闭辅助电源3的输出。在计时过程中，镇流器再通电，辅助电源3无输出，两相交错功率因数校正电路2和智能逆变电路6不工作。只有计时到达设定的时间，定时模块4才会开放辅助电源3的输出，不同功率的灯管设定不同定时时间，如1KW灯管设定6分钟，以实现热灯启动保护灯管。经过和渔船用户实际沟通了解，此方法可行，一般在诱鱼灯光使用中如要开关灯都有约15分钟的间隔，不影响实际使用。 [0038] 本实施例中，智能逆变电路6包含智能控制电路10、电流采样电路12；电流采样电路12原理图见附图4，电流采样电路12设置于镇流器输出回路中，变压器T1，电阻R1,R2,R3，二极管D1，电容C1,C2,C3，实现电流信号转电压信号的采样。同一个镇流器和灯管不同长度的输出线初始点灯时，Itest会得到不同的值。Itest采样值送入智能控制电路10中的MCU。 [0039] 本实施例中，智能逆变电路6包含恒功率控制采样14，图5是电路原理图。恒功率控制采样14包括运放U2B，可调电阻R5，电阻R6,R7，电容C4,C5组成反相放大电路，放大主回路采样信号。电阻R4为毫欧级功率采样电阻，串联在功率回路里。可调电阻R5用于校正恒功率电路功率。运放U2A是电压跟随器用于隔离采样信号后送入MCU。 [0040] MCU软件对灯启动及恒功率控制采取分段定时功率控制策略，原理如下：如1KW集鱼灯亮灯到满功率的时间约为2～3分钟(与输出线长短，不同品牌灯管有关)，输出线越长亮灯后灯管电流越低，相当于输出回路串联的阻抗变大了，灯管功率升到满功率的时间越长，镇流器工作频率越低。MCU软件中可以设定分段定时功率，如灯点亮后开始计时，90秒内功率达到50％后恒功率，计时达到90秒后，功率升到70％后恒功率，计时达到120秒后，功率升到100％后恒功率，如果灯未点亮不计时，对应的计时阶段进行变频恒功率控制。 [0041] 这样控制的好处是：在亮灯到90秒內大部分的1KW集鱼灯，不同输出线长度，功率都可上升到50％功率，只是功率升到50％的时间不同，输出线越长时间越长，工作频率不同。如果有少数灯由于其它原因90秒內功率还未升到50％功率，那么90秒后功率将继续上升。此功率控制策略调整参数后同样可以应用于其它功率集鱼灯电子镇流器的控制，可以有效解决集鱼灯长线工作恒功率控制问题，特别是功率大的集鱼灯如4KW。 [0042] 本实施例中，一种一拖多集鱼灯电子镇流器系统，控制思路和电路结构同样可以应用于植物照明的分体式HID电子镇流器控制。 [0043] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 |
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