一种UV灯的两用驱动电源
| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 实质审查; 申请权转移; |
| 专利有效性 | 实质审查 | 当前状态 | 实质审查 |
| 申请号 | CN202010261356.6 | 申请日 | 2020-04-03 |
| 公开(公告)号 | CN111328169A | 公开(公告)日 | 2020-06-23 |
| 申请人 | 厦门能强电子有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 陈树根; 丁亮亮; | 第一发明人 | 陈树根 |
| 权利人 | 厦门能强电子有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 厦门能强电子科技有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：福建省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：福建省厦门市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：福建省厦门市同安区美溪道湖里工业园42号401单元之五 | 邮编 | 当前专利权人邮编：361000 |
| 主IPC国际分类 | H05B45/3578 | 所有IPC国际分类 | H05B45/3578 ; H05B45/375 ; H05B45/39 ; H05B45/345 ; H05B41/288 ; H02M3/158 ; H02M5/12 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 1 |
| 专利权利要求数量 | 6 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 北京联瑞联丰知识产权代理事务所 | 专利代理人 | 郭堃; |
| 摘要 | 本 发明 提出UV灯的两用驱动电源，涉及UV电源领域，包括三相整流模 块 、低通滤波模块、双相交错并联BUCK模块、全桥逆变模块，三相整流模块用于连接三相交流电并对三相交流电进行整流；低通滤波模块与三相整流模块连接，用于滤去整流 输出 电压 中的纹波；BUCK模块与低通滤波模块连接，用于输出直流电压，以较低的 开关 频率 获得较高开关频率的输出效果；全桥逆变模块与双相交错并联BUCK模块连接，用于将双相交错并联BUCK模块转换后的输出直流电压通过全桥逆变拓扑结构以固定的频率输出交流方波以及为UV汞灯提供超高压触发。本发明使得UV- LED灯 和传统的UV汞灯一样可以无缝切换接入该驱动电源提供的交流方波电源上，并以较低的成本解决了LED多路恒流的驱动。 | ||
| 权利要求 | 1.一种UV灯的两用驱动电源，其特征在于，用于驱动UV汞灯或UV-LED灯，包括三相整流模块、低通滤波模块、双相交错并联BUCK模块、全桥逆变模块，其中， |
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| 说明书全文 | 一种UV灯的两用驱动电源技术领域[0001] 本发明涉及UV电源技术领域，尤其是一种UV灯的两用驱动电源。 背景技术[0002] 2020年中国将淘汰《关于汞的水俣公约》(下称《水俣公约》)要求的含汞电池、荧光灯产品的生产和使用，同时VCM(氯乙烯，会产生含汞废水)生产行业实现单位产品的使用量在2021年降低50％(2010年的基础上)，到2032年将关停所有原生汞矿的开采。随着《水俣公约》的生效，2030年左右原生汞矿要全面禁止，以后就不可能有原生汞的生产和供应了。由于UV LED不含汞，环保安全，又有启动快、效益高的特点，在未来其市场发展潜力非常巨大。根据LEDinside研究报告显示，UV LED市场产值于2017年成长至2.23亿美金，预估2022年将会到达12.24亿美金，2017-2022年复合成长率达33％。除固化市场稳定成长之外，表面杀菌、静止水杀菌、流动水杀菌为未来五年(2018-2022)主要成长动能。 [0004] 但在推动UV-LED替代传统UV汞灯的进程上，UV-LED的整体解决方案的成本成了很大的阻碍，特别是已经投产使用UV汞灯的场合，其中传统UV汞灯的驱动电源以及相关的电气控制系统无法直接驱动UV-LED光源，需要厂家全部升级设备本身造成的资源浪费也是一个不环保的措施。目前市面上的大功率的UV汞灯电源都是采用交流高压的驱动方式，而UV-LED光源的特性要求驱动电源采用低压直流的驱动方式，因此，亟需研发一种电源满足两种光源对电源的不同需求。 发明内容[0006] 本发明采用的具体技术方案如下： [0007] 一种UV灯的两用驱动电源，用于驱动UV汞灯或UV-LED灯，包括三相整流模块、低通滤波模块、双相交错并联BUCK模块、全桥逆变模块，其中， [0008] 所述三相整流模块用于连接三相交流电并对三相交流电进行整流； [0011] 所述全桥逆变模块与所述双相交错并联BUCK模块连接，用于将所述双相交错并联BUCK模块转换后的输出直流电压通过全桥逆变拓扑结构以固定的频率输出交流方波以及为UV汞灯提供超高压触发。 [0012] 作为优选，所述双相交错并联BUCK模块采用BUCK1和BUCK2双相的BUCK交错并联电路拓扑，该BUCK模块由IGBT1、IGBT1K组成的一路BUCK1和IGBT2、IGBT2K组成的BUCK2并联而成。 [0013] 作为优选，所述IGBT1的栅极与并联的电阻R10和二极管D15连接，所述IGBT1K的栅极与并联的电阻R10K和二极管D15K连接，所述IGBT2的栅极与并联的电阻R15和二极管D20连接，所述IGBT2K的栅极与并联的电阻R15K和二极管D20K连接，所述IGBT1、IGBT1K、IGBT2及IGBT2K的集电极连接，二极管D1A和二极管D1并联后，负极端连接所述IGBT1和IGBT1K的发射极，二极管D2A和二极管D2并联后，负极端连接所述IGBT2和IGBT2K的发射极，所述二极管D1A、二极管D1、二极管D2A和二极管D2的正极端连接芯片P1的引脚1、3、5、7，所述IGBT1和IGBT1K的发射极还连接芯片TA1的引脚4，所述IGBT2和IGBT2K的发射极还连接所述芯片TA1的引脚1，所述芯片TA1的引脚5连接芯片P2的引脚1、3、5，所述芯片TA1的引脚6连接芯片P2的引脚2、4、6。 [0014] 作为优选，所述全桥逆变模块还连接恒流变压模块，所述恒流变压模块连接所述UV-LED灯，用于提供高压交流驱动所述UV-LED灯。 [0015] 作为优选，所述恒流变压模块包括多个恒流变压器，多个所述恒流变压器的初级相互串联，多个所述恒流变压器的次级之间相互独立，且每个所述恒流变压器的次级连接有整流桥所述整流桥的输出端连接多个所述UV-LED灯。 [0016] 作为优选，还包括控制单片机，用于控制选择为所述UV汞灯或UV-LED灯供电。 [0017] 本发明提供的一种UV灯的两用驱动电源，其有益效果在于：在UV-LED灯部分通过增加独立的恒流驱动变压器，通过初级串联，次级独立均流供电的电路结构，使得UV-LED灯和传统的UV汞灯一样可以无缝切换接入该驱动电源提供的交流方波电源上，并以较低的成本解决了LED多路恒流的驱动。附图说明 [0018] 图1是本发明UV灯的两用驱动电源的原理框图； [0019] 图2是双相交错并联BUCK模块的电路原理图； [0020] 图3是恒流变压模块的电路原理图。 具体实施方式[0021] 为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。 [0022] 现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。 [0023] 本实施例提供的UV灯的两用驱动电源，如图1所示，用于驱动UV汞灯或UV-LED灯，包括三相整流模块、低通滤波模块、双相交错并联BUCK模块、全桥逆变模块，其中，三相整流模块用于连接三相交流电并对三相交流电进行整流；低通滤波模块与三相整流模块连接，用于滤去整流输出电压中的纹波；双相交错并联BUCK模块与低通滤波模块连接，用于输出直流电压，以较低的开关频率获得较高开关频率的输出效果；全桥逆变模块与双相交错并联BUCK模块连接，用于将双相交错并联BUCK模块转换后的输出直流电压通过全桥逆变拓扑结构以固定的频率输出交流方波以及为UV汞灯提供超高压触发。本实施例还增加控制单片机，用于控制选择为所述UV汞灯或UV-LED灯供电。 [0024] 如图2所示，本实施例的双相交错并联BUCK模块采用BUCK1和BUCK2双相的BUCK交错并联电路拓扑，该BUCK模块由IGBT1、IGBT1K组成的一路BUCK1和IGBT2、IGBT2K组成的BUCK2并联而成。其中，IGBT1的栅极与并联的电阻R10和二极管D15连接，所述IGBT1K的栅极与并联的电阻R10K和二极管D15K连接，所述IGBT2的栅极与并联的电阻R15和二极管D20连接，所述IGBT2K的栅极与并联的电阻R15K和二极管D20K连接，所述IGBT1、IGBT1K、IGBT2及IGBT2K的集电极连接，二极管D1A和二极管D1并联后，负极端连接所述IGBT1和IGBT1K的发射极，二极管D2A和二极管D2并联后，负极端连接所述IGBT2和IGBT2K的发射极，所述二极管D1A、二极管D1、二极管D2A和二极管D2的正极端连接芯片P1的引脚1、3、5、7，所述IGBT1和IGBT1K的发射极还连接芯片TA1的引脚4，所述IGBT2和IGBT2K的发射极还连接所述芯片TA1的引脚1，所述芯片TA1的引脚5连接芯片P2的引脚1、3、5，所述芯片TA1的引脚6连接芯片P2的引脚2、4、6。本实施例的具体电路部分，采用以瑞萨单片机数字控制方式，结合TI的模拟集成芯片UC3856数模混合控制驱动IGBT组成的交错双相并联BUCK的拓扑结构，可以以较低的开关频率(受限IGBT的开关特性)获得较高开关频率的输出效果，从而减少磁性元件的尺寸。 [0025] 本实施例中，全桥逆变模块为了同时兼容UV-LED高压方波(不需要点灯触发的超高压)，这个高压触发电路并没有增加任何额外的元件，纯粹靠着单片机的精准控制扫频来完成点灯过程。这也为了实现两种光源驱动的兼容性关键的一个环节。 [0026] 如图3所示，本实施例的全桥逆变模块还连接恒流变压模块，恒流变压模块连接UV-LED灯，用于提供高压交流驱动UV-LED灯。恒流变压模块包括三个恒流变压器T1、T2、T3，三个恒流变压器的初级相互串联，三个恒流变压器的次级之间相互独立，且每个恒流变压器的次级连接有整流桥整流桥的输出端连接若干个UV-LED灯。LED的伏安特性需要电源提供恒流驱动，需要为每一路的LED灯串提供均流的恒流驱动是一个很大的挑战。本实施例的电路结构不但有效解决了多路LED(超过20路以上)均流分配，还能兼容交流方波的电源驱动。 |
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