CN103347356B - Hid灯供电方法与所用电路及该电路的工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种HID灯供电方法与所用电路及其工作方法。本发明的其中一个目的在于提供一种HID灯供电方法，提高了HID灯供电可靠性。本发明的第二个目的在于提供一种HID灯供电电路，外接在HID灯负载的两端，电路可靠性高、可使灯管无闪烁抖动地稳定工作。本发明还有一个目的在于提供一种HID灯供电电路的工作方法，可以满足不同类型HID灯和不同启动特性方式/功率要求。

Description

HID灯供电方法与所用电路及该电路的工作方法

技术领域

本发明涉及高强度气体放电灯技术领域，更具体地说，涉及一种高强度气体放电灯的电源。

背景技术

HID灯，又称为高强度气体放电灯，这类灯需要工作在较低频率的电压下才能稳定工作（如频率低于1kHz），在高频供电条件下工作容易发生光闪烁抖动现象，如声共振现象。

目前市场上成熟的HID灯供电主要有全桥电路、BUCK半桥电路、电感镇流器三种方案：

1、全桥电路：全桥电路由四个开关元件组成，全桥电路能够很好的提供HID灯的交流低频工作电压(如PWM方波电压)，并且死区时间短，灯光稳定；由于灯是串联于上、下臂桥开关元件中间，如图1所示；电路阻抗小，灯启动时电流和功率较大，特别适合需要灯启动后光通量上升快速的应用场合，如汽车、火车等HID交通灯，灯的启动功率大于稳定工作功率；

2、BUCK半桥电路：这种电路目前应用普通商业、工业照明，灯启动后功率一般是慢慢随灯的特性变化而上升到额定功率，光通量也是由低上升到正常值；灯可实现低频率工作，灯光稳定；

3、电感镇流器：一种串联于交流电源与灯之间的镇流器，启动后灯功率也是从小开始，随灯特性而上升到额定功率，光通量也是由低上升到正常值，灯工作频率为交流输入电源频率；在50/60Hz频率市电下点灯灯光有轻微的闪烁抖动，并且灯功率随输入电压的变化而变化。

现有全桥电路的工作原理是：Q2为桥低端开关元件，驱动电压由芯片的LO端口输出，芯片内部的LO驱动电压来自于低压电源VCC（一般为直流9-15V），当Q2导通时，Q1和Q4关断、Q3导通，点灯电压HV经过Q3、点火线圈、HID灯、Q2施加在HID灯上，DC1为低电平。由于Q2的导通，Q1的源极S也通过Q2接到低电平（GND）地上，低压电源VCC经过芯片内部D（二极管或电路）给电容C2进行充电，C2上的电压充满后接近VCC电压值。当灯需要电流换向时Q2和Q3关断，由于电容C2上的电压低电平端（电容下端）为DC1（芯片内部的VS），芯片中的高端驱动电路将C2的电压由HO端口输出施加在Q1的栅极G和源极S上，Q1开通，点灯电压HV经Q1、HID灯、点火线圈、Q4施加在HID灯。电容C2的容量大小取决于开关元件Q1的参数和开通时间，保证Q1在开通期间能提供足够的驱动能力。上述Q1和Q4与Q3和Q2的交叠导通形成了低阻抗的灯电压/电流回路，使灯电压/电流形成PWM方波，保证灯的稳定工作。

在现有全桥电路中还存在着以下的问题：1、在HID灯单次或多次点火及异常情况出现时，DC1（芯片内部的VS）端不可避免的出现大于芯片耐压极限的正高压脉冲或负高压脉冲（由点火线圈产生）；正/负高压脉冲在芯片内部VS端对驱动电路进行冲击，容易过压使芯片高/低端驱动电路损坏；2、由于开关元件Q1的驱动电压（充电电压值接近VCC）需要电容C2经高端驱动电路控制来提供，在DC1端因点火和异常情况出现不稳定时（正/负高压脉冲），电容C2上的电压也同样会随DC1（芯片内部VS）电压变压而变化，这样就造成Q1在将要开通或开通期间因HO电压过高/低而使栅G/源S之间欠压或过高，造成开关元件Q1损坏；3、DC1端正高压脉冲或负高压脉冲在Q1的源极S与漏极D形成一个电压差，容易造成Q1漏/源（D/S）过电压击穿；同理，Q3也存在着上述问题。因此，在驱动时以及在工作状态不稳定的情况下，Q1、Q3和驱动芯片容易损坏。

目前市场上的解决方案是：在桥的两个中点DC1和DC2以及4个开关元件上并联吸收高压的保护器件，如电容、TVS、压敏电阻等和串联抑制尖峰电压/电流的电感/热敏电阻等。但该解决方案通过吸收和抑制点火高压的方法在时间上有滞后性，且吸收和抑制电压值不稳定，有随机性。在灯的整个寿命期间点火电压是随机变化的，固定的吸收/抑制参数无法完全保障电路的安全，因此使用全桥电路的电子镇流器中，全桥电路开关元件损坏是电子镇流器损坏中最常发生的，影响到电子镇流器的发展。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的其中一个目的在于提供一种HID灯供电方法，提高了HID灯供电可靠性。本发明的第二个目的在于提供一种HID灯供电电路，外接在HID灯负载的两端，电路可靠性高、可使灯管无闪烁抖动地稳定工作。本发明还有一个目的在于提供一种HID灯供电电路的工作方法，可以满足不同类型HID灯和不同启动特性方式/功率要求。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：一种HID灯供电方法，其特征在于，采用两个并联连接的电源轮流为HID灯供电；所述每个电源的通断时间及输出波形由控制模块根据HID灯的类型要求控制实现；两个并联连接的电源轮流为HID灯供电是指在两条供电回路上分别设有由控制模块控制开断状态的开关元件，所述开关元件设置在同一个电位上。本发明供电方法采用两个并联连接的电源代替了全桥上管和高端驱动芯片部分，避免了使用全桥电路供电时容易损坏上管的情况，提高了可靠性；电源的通断及输出波形由PWM控制模块控制，保持了与全桥电路供电时一致的PWM方波，可使HID灯无闪烁抖动地稳定工作，同时可通过改变PWM控制模块的输出信号，满足不同类型HID灯的工作要求。开关元件设置在同一个电位上，开关元件的驱动电压是以同一电位为基准，可简化开关元件的驱动方案。

进一步的方案是：两个电源并联连接是指，两个电源并联连接，且分别连接于输入直流电源的两端。

一种HID灯供电电路，包括PWM控制模块，还包括：

用于控制电压输出时间、使输入直流电源的直流电压转换成PWM型方波电压的第一变压模块和第二变压模块；所述第一变压模块和第二变压模块分别并联于输入直流电源两端；由第一变压模块和第二变压模块作为点灯电源轮流为负载供电；通过第一变压模块为负载供电形成第一回路，通过第二变压模块为负载供电形成第二回路；

以及设置在第一回路上、用于控制第一回路通断的开关元件Q3和设置在第二回路上、用于控制第二回路通断的开关元件Q2；Q2和Q3的导电通道端的一端均与点灯电源的负端连接，另一端分别与第一变压模块和第二变压模块连接；

所述PWM控制模块分别与第一变压模块、第二变压模块、Q2和Q3信号连接。

与全桥电路相比，本发明供电电路取消全桥电路的两个上管，从而避免了全桥电路上管因点火电压极高而被击穿的损坏；供电电路只采用全桥电路的两个下管Q2、Q3实现HID灯供电电路，且两个下管Q2、Q3均设置在灯工作时管压/管流的低端，采用低电压驱动，Q2、Q3连接在同一个电位上，以点灯电源的负极电位作为驱动电压的基准，因此电路可靠性高。

进一步的方案是：所述开关元件Q2和Q3采用N型MOS管、P型MOS管、IGBT、N型BJT或P型BJT；采用N型MOS管是指，N型MOS管的S极与点灯电源的负端连接，D极与第一变压模块或第二变压模块连接，G极与PWM控制模块连接；采用P型MOS管是指，P型MOS管的D极与点灯电源的负端连接，S极与第一变压模块或第二变压模块连接，G极与PWM控制模块连接；采用IGBT是指，IGBT的E极与点灯电源的负端连接，C极与第一变压模块或第二变压模块连接，G极与PWM控制模块连接；采用N型BJT是指，N型BJT的E极与点灯电源的负端连接，C极与第一变压模块或第二变压模块连接，B极与PWM控制模块连接；采用P型BJT是指，P型BJT的C极与点灯电源的负端连接，E极与第一变压模块或第二变压模块连接，B极与PWM控制模块连接。

第一变压模块的其中一个方案是：所述第一变压模块包括变压器T1，T1初级通过正反激线路、半桥线路、推挽线路和全桥线路中的任一种线路并联于输入直流电源两端；T1次级通过半波整流线路或桥式整流线路与负载连接；T1次级与负载之间还设有滤波线路；Q2的导电通道端的另一端与第一变压模块连接是指，Q2的导电通道端的另一端连接在所述半波整流线路或桥式整流线路的后继电路上。

所述的T1初级通过正反激线路并联于输入直流电源两端是指，第一变压模块还包括开关元件Q1，T1初级的第一连接点与输入直流电源的正端连接，T1初级的第二连接点通过Q1的导电通道端与输入直流电源的负端连接；Q1控制端与PWM控制模块信号连接；

所述的T1初级通过半桥线路并联于输入直流电源两端是指，第一变压模块还包括开关元件Q11、Q12和电容C41、C42，Q11的导电通道端与Q12的导电通道端串联后并联于输入直流电源两端，同时C41和C42串联后也并联于输入直流电源两端，T1初级的第一连接点连接于C41和C42的连接处，T1初级的第二连接点连接于Q11和Q12的连接处；Q11的控制端和Q12的控制端分别与PWM控制模块信号连接；

所述的T1初级通过推挽线路并联于输入直流电源两端是指，第一变压模块还包括开关元件Q11和Q12，T1初级的第一连接点通过Q11的导电通道端与输入直流电源的负端连接，T1初级的第二连接点与输入直流电源的正端连接，T1初级的第三连接点通过Q12的导电通道端与输入直流电源的负端连接，Q11的控制端和Q12的控制端分别与PWM控制模块信号连接；

所述的T1初级通过全桥线路并联于输入直流电源两端是指，第一变压模块还包括开关元件Q11、Q12、Q13和Q14，Q11的导电通道端与Q12的导电通道端串联后并联于输入直流电源两端，同时Q13的导电通道端与Q14的导电通道端串联后并联于输入直流电源两端，T1初级的第一连接点连接于Q13和Q14的连接处，T1初级的第二连接点连接于Q11和Q12的连接处，Q11的控制端、Q12的控制端、Q13的控制端、Q14的控制端分别与PWM控制模块信号连接。

第一变压模块的另一种方案是：所述第一变压模块包括电感L1、开关元件Q1、二极管D1和电容C1；输入直流电源的正端与Q1的导电通道端的一端连接，Q1的导电通道端的另一端通过L1与负载连接，Q1的控制端与PWM控制模块信号连接；D1的阴极连接于Q1和L1的连接处，D1的阳极与输入直流电源的负端连接，C1的一端连接在负载与L1的连接处，另一端与输入直流电源的负端连接。

优选的方案是：所述第二变压模块的结构与第一变压模块的结构相同。

还包括电容C3，C3的两端与负载两端并联连接。

上述的HID灯供电电路的工作方法，在HID灯工作时，包括下述步骤：

第一步，PWM控制模块输出高频开关信号，控制第二变压模块停止工作、Q2关断，以及控制第一变压模块工作、Q3导通；工作半个HID灯工作周期时间；

第二步，PWM控制模块输出高频开关信号，控制第一变压模块停止工作、Q3关断，以及控制第二变压模块的工作、Q2导通；工作半个HID灯工作周期时间；然后跳至第一步。

本发明供电电路通过多路信号的控制，可实现低频PWM方波或高频PWM方波电压供电给HID灯，同时可以实现HID灯大电流大功率或小电流小功率启动，灯电流回路阻抗低，灯电流回路阻抗低；可以满足不同类型HID灯和不同启动特性方式/功率要求。

本发明相对于现有技术具备如下的突出优点和效果：

1、本发明供电方法采用两个并联连接的电源代替了全桥上管和高端驱动芯片部分，避免了使用全桥电路供电时容易损坏上管的情况，提高了可靠性；电源的通断及输出波形由PWM控制模块控制，保持了与全桥电路供电时一致的PWM方波，可使HID灯无闪烁抖动地稳定工作，同时可通过改变PWM控制模块的输出信号，满足不同类型HID灯的工作要求。开关元件设置在同一个电位上，开关元件的驱动电压是以同一电位为基准，可简化开关元件的驱动方案；

2、本发明供电电路取消全桥电路的两个上管，从而避免了全桥电路上管因点火电压极高而被击穿的损坏；供电电路只采用全桥电路的两个下管Q2、Q3实现HID灯供电电路，且两个下管Q2、Q3均设置在灯工作时管压/管流的低端，采用低电压驱动，Q2、Q3连接在同一个电位上，以点灯电源的负极电位作为驱动电压的基准，因此电路可靠性高；

3、本发明供电电路可使灯管无闪烁抖动地稳定工作；

4、本发明供电电路通过多路信号的控制，可实现低频PWM方波或高频PWM方波电压供电给HID灯，同时可以实现HID灯大电流大功率或小电流小功率启动，灯电流回路阻抗低；可以满足不同类型HID灯和不同启动特性方式/功率要求。

附图说明

图1是现有采用全桥电路方案供电的电路示意图；

图2是实施例二供电电路的示意图；

图3是本发明供电电路的工作原理示意图；

图4是实施例二供电电路另一种方案的示意图；

图5是实施例三供电电路的示意图；

图6是实施例四供电电路的示意图；

图7是实施例五供电电路的示意图；

图8是实施例六供电电路的示意图；

图9是本发明供电电路中变压器初级通过半桥线路并联于输入直流电源两端的示意图；

图10是本发明供电电路中变压器初级通过推挽线路并联于输入直流电源两端的示意图；

图11是本发明供电电路中变压器初级通过全桥线路并联于输入直流电源两端的示意图；

图12是本发明供电电路中变压器次级通过桥式整流线路与负载连接的示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例一

本实施例HID灯供电方法，采用两个并联连接的电源轮流为HID灯供电；每个电源的通断时间及输出波形由控制模块根据HID灯的类型要求控制实现；两个并联连接的电源轮流为HID灯供电是指在两条供电回路上分别设有由控制模块控制开断状态的开关元件，开关元件设置在同一个电位上。本发明供电方法采用两个并联连接的电源代替了全桥上管和高端驱动芯片部分，避免了使用全桥电路供电时容易损坏上管的情况，提高了可靠性；电源的通断及输出波形由PWM控制模块控制，保持了与全桥电路供电时一致的PWM方波，可使HID灯无闪烁抖动地稳定工作，同时可通过改变PWM控制模块的输出信号，满足不同类型HID灯的工作要求。开关元件设置在同一个电位上，开关元件的驱动电压是以同一电位为基准，可简化开关元件的驱动方案。

实施例二

本实施例HID灯供电电路，如图2所示；包括PWM控制模块、第一变压模块、第二变压模块以及开关元件Q2和Q3。第一变压模块和第二变压模块用于控制电压输出时间、使输入直流电源的直流电压转换成PWM型方波电压；第一变压模块和第二变压模块分别并联于输入直流电源两端，由第一变压模块和第二变压模块作为点灯电源轮流为负载供电；负载由HID灯和点火线圈串联组成；第一变压模块和第二变压模块分别外接负载的两端。通过第一变压模块为负载供电形成第一回路，通过第二变压模块为负载供电形成第二回路。Q3设置在第一回路上、用于控制第一回路通断，Q2设置在第二回路上、用于控制第二回路通断；Q2和Q3的导电通道端的一端均与点灯电源的负端连接，另一端分别与第一变压模块和第二变压模块连接。PWM控制模块分别与第一变压模块、第二变压模块、Q2和Q3信号连接。PWM控制模块可采用微机控制模块或模拟电路组成的控制模块。点灯电源的负端可如图2所示，与输入直流电源的负端直接连接，也可与输入直流电源的负端断开，使点灯电源和输入直流电源形成隔离。

在图2中，Q2和Q3采用N型MOS管；Q2的S极连接点灯电源的负端，D极连接第一变压模块，G极与PWM控制模块信号连接；Q3的S极连接点灯电源的负端，D极连接第二变压模块，G极与PWM控制模块信号连接。

Q2和Q3除了可采用N型MOS管外，还可采用P型MOS管、IGBT、N型BJT或P型BJT。采用P型MOS管是指，P型MOS管的D极与点灯电源的负端连接，S极与第一变压模块或第二变压模块连接，G极与PWM控制模块连接；采用IGBT是指，IGBT的E极与点灯电源的负端连接，C极与第一变压模块或第二变压模块连接，G极与PWM控制模块连接；采用N型BJT是指，N型BJT的E极与点灯电源的负端连接，C极与第一变压模块或第二变压模块连接，B极与PWM控制模块连接；采用P型BJT是指，P型BJT的C极与点灯电源的负端连接，E极与第一变压模块或第二变压模块连接，B极与PWM控制模块连接。

第一变压模块包括变压器T1、开关元件Q1、二极管D1，T1初级通过正反激线路并联于输入直流电源两端，具体的方案是：T1初级的第一连接点与输入直流电源的正端连接，T1初级的第二连接点通过Q1的导电通道端与输入直流电源的负端连接，Q1采用N型MOS管，Q1的D极连接T1初级的第二连接点，S极连接输入直流电源的负端；Q1的控制端，即G极，与PWM控制模块信号连接。T1次级通过半波整流线路与负载的一端连接，具体的方案是：T1次级的第一连接点通过D1与负载连接，D1的阳极连接T1次级的第一连接点，阴极连接负载，T1次级的第二连接点与点灯电源的负端连接。T1次级通过半波整流线路与负载的一端连接，还可采用另一种方案：如图4所示，T1次级的第一连接点与负载连接，T1次级的第二连接点通过D1与点灯电源的负端连接；D1的阳极连接点灯电源的负端，阴极连接T1次级的第二连接点。在T1次级与负载之间还设有滤波线路，具体的方案是：第一变压模块还包括电容C1，C1的一端连接在负载与D1的连接处，另一端与点灯电源的负端连接。

T1初级除了可采用如图2所示的通过正反激线路并联于输入直流电源两端外，还可采用其它方式并联于输入直流电源两端，例如半桥线路、推挽线路或全桥线路。

T1初级通过半桥线路并联于输入直流电源两端是指，如图9所示，第一变压模块还包括开关元件Q11、Q12和电容C41、C42，Q11的导电通道端与Q12的导电通道端串联后并联于输入直流电源两端，同时C41和C42串联后也并联于输入直流电源两端，T1初级的第一连接点连接于C41和C42的连接处，T1初级的第二连接点连接于Q11和Q12的连接处；Q11的控制端和Q12的控制端分别与PWM控制模块信号连接。

T1初级通过推挽线路并联于输入直流电源两端是指，如图10所示，第一变压模块还包括开关元件Q11和Q12，T1初级的第一连接点通过Q11的导电通道端与输入直流电源的负端连接，T1初级的第二连接点与输入直流电源的正端连接，T1初级的第三连接点通过Q12的导电通道端与输入直流电源的负端连接，Q11的控制端和Q12的控制端分别与PWM控制模块信号连接。

T1初级通过全桥线路并联于输入直流电源两端是指，如图11所示，第一变压模块还包括开关元件Q11、Q12、Q13和Q14，Q11的导电通道端与Q12的导电通道端串联后并联于输入直流电源两端，同时Q13的导电通道端与Q14的导电通道端串联后并联于输入直流电源两端，T1初级的第一连接点连接于Q13和Q14的连接处，T1初级的第二连接点连接于Q11和Q12的连接处，Q11的控制端、Q12的控制端、Q13的控制端、Q14的控制端分别与PWM控制模块信号连接。

T1次级除了可采用如图2所示的通过半波整流线路与负载的一端连接外，还可通过桥式整流线路与负载的一端连接，如图12所示。

第二变压模块的结构与第一变压模块的结构相同，第二变压模块与负载的另一端连接，第二变压模块与PWM控制模块信号连接。

本实施例供电电路的原理是：第一变压模块中，Q1的控制信号PWM1为高频开关信号，Q1与变压器T1将VCC+/-输入直流电源进行变换后再通过D1和C1整流滤波形成负载的第一个直流供电电压DC1；同理，第二变压模块形成负载的第二个直流供电电压DC2；DC1、DC2电压组成点灯电源电压；如图3所示，Q2在PWM2控制信号控制下导通形成由第二变压模块供电的第二回路，电流路径为DC2端—HID灯—点火线圈—Q2—C2/D2/T2；Q3在PWM3控制信号控制下导通形成由第一变压模块供电的第一回路，电流路径为DC1端—点火线圈—HID灯—Q3—C1/D1/T1；第一回路和第二回路组成了HID灯方波工作电流回路；PWM控制模块的输出信号的工作时序如下：控制信号PWM1与PWM3，PWM4与PWM2分别同时工作，PWM1与PWM3之间或PWM4与PWM2之间可以加入不同灯需要控制的死区时间（非交叠时间）或交叠时间；但是控制信号PWM1和PWM3与PWM4和PWM2之间应交替工作，避免PWM1和PWM2同时工作造成电压DC1短路；避免PWM4和PWM3同时工作造成电压DC2短路。

本实施例供电电路的工作方法，在HID灯工作时，包括下述步骤：

第一步，PWM控制模块输出高频开关信号，控制第二变压模块停止工作、Q2关断，以及控制第一变压模块工作、Q3导通；工作半个HID灯工作周期时间；

第二步，PWM控制模块输出高频开关信号，控制第一变压模块停止工作、Q3关断，以及控制第二变压模块的工作、Q2导通；工作半个HID灯工作周期时间；然后跳至第一步。

本发明的其中一个突出优点是：在全桥电路中，全桥电路包括上管部分和下管部分，上管部分开关元件的驱动电压以全桥中点为基准，在灯启动过程中因全桥中点产生极高的点火电压，电路不能完全吸收，而造成上管过压损坏；同时由于全桥中点电压在启动和稳定过程中都是不断变化的，造成驱动电压相对于中点来说也在变压，开关元件驱动电压不稳定也容易造成开关元件损坏。与全桥电路相比，本发明供电电路取消全桥电路的两个上管，从而避免了全桥电路上管因点火电压极高而被击穿的损坏；供电电路只采用全桥电路的两个下管Q2、Q3实现HID灯供电电路，且两个下管Q2、Q3均设置在灯工作时管压/管流的低端，采用低电压驱动，Q2、Q3连接在同一个电位上，以点灯电源的负极电位作为驱动电压的基准，因此电路可靠性高。

本发明还存在着以下优点：供电电路通过多路信号的控制，可实现灯电压电流大小、周期时间（PWM占空比）、输出功率的调整，以满足不同类型HID灯和不同启动特性方式/功率要求；灯电流回路阻抗低；可使灯管无闪烁抖动地稳定工作。

实施例三

本实施例供电电路如图5所示，与实施例二供电电路的区别点在于，第一变压模块的D1连接在T1次级的第二连接点与点灯电源的负端之间，D1的阳极与点灯电源的负端连接，D1的阴极与T1次级的第二连接点连接；第二变压模块的结构与第一变压模块的结构相同。Q2并联于D1的两端，Q3并联于D2的两端。本实施例供电电路的其它部分和实施例二相同。

本实施例供电电路的原理是：Q2在PWM2控制信号控制下导通形成由第二变压模块供电的第二回路，电流路径为DC2端—HID灯—点火线圈—变压器T1次级—Q2—D2/C2/T2；Q3在PWM3控制信号控制下导通形成由第一变压模块供电的第一回路，电流路径为DC1端—点火线圈—HID灯—变压器T2次级—Q3—D1/C1/T1。

实施例四

本实施例供电电路如图6所示，第一变压模块和第二变压模块的结构与实施例二的不相同。本实施例供电电路的第一变压模块包括电感L1、开关元件Q1、二极管D1和电容C1。Q1的D极与输入直流电源的正端连接，Q1的S极通过L1与负载连接，Q1的G极与PWM控制模块信号连接。D1的阴极连接于Q1和L1的连接处，D1的阳极与输入直流电源的负端连接，C1的一端连接在负载与L1的连接处，另一端与输入直流电源的负端连接。第二变压模块的结构与第一变压模块的结构相同。本实施例供电电路的其它部分和实施例二相同。

本实施例供电电路的原理是：第一变压模块中，Q1的控制信号PWM1为高频开关信号，开关元件Q1、电感L1、二极管D1、滤波电容C1组成降压电路，将输入直流电源电压进行变换后形成灯的第一个直流供电电压DC1；同理，第二变压模块形成负载的第二个直流供电电压DC2；Q2在PWM2控制信号控制下导通形成由第二变压模块供电的第二回路，电流路径为DC2端—HID灯—点火线圈—Q2—C2；Q3在PWM3控制信号控制下导通形成由第一变压模块供电的第一回路，电流路径为DC1端—点火线圈—HID灯—Q3—C1。

实施例五

本实施例供电电路如图7所示，与实施例二供电电路的不同之处在于，第一变压模块的T1次级的第二连接点不是与点灯电源的负端连接，而是通过电容C5与T1初级的第二连接点连接。第二变压模块的结构与第一变压模块的结构相同。本实施例供电电路的其它部分和实施例二相同。

实施例六

本实施例供电电路如图8所示，与实施例二供电电路的不同之处在于，在负载的两端增加并联电容C3。本实施例供电电路的其它部分和实施例二相同。增加电容C3的好处是减少灯两端的电压纹波。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种HID灯供电电路，其特征在于，包括PWM控制模块，还包括：

用于控制电压输出时间、使输入直流电源的直流电压转换成PWM型方波电压的第一变压模块和第二变压模块；所述第一变压模块和第二变压模块分别并联于输入直流电源两端；由第一变压模块和第二变压模块作为点灯电源轮流为负载供电；通过第一变压模块为负载供电形成第一回路，通过第二变压模块为负载供电形成第二回路；

以及设置在第一回路上、用于控制第一回路通断的开关元件Q3和设置在第二回路上、用于控制第二回路通断的开关元件Q2；Q2和Q3的导电通道端的一端均与点灯电源的负端连接，另一端分别与第一变压模块和第二变压模块连接；

所述PWM控制模块分别与第一变压模块、第二变压模块、Q2和Q3信号连接；

所述第一变压模块采用如下两种方式之一：

一、所述第一变压模块包括变压器T1，T1初级通过正反激线路、半桥线路、推挽线路和全桥线路中的任一种线路并联于输入直流电源两端；T1次级通过半波整流线路或桥式整流线路与负载连接；T1次级与负载之间还设有滤波线路；Q2的导电通道端的另一端与第一变压模块连接是指，Q2的导电通道端的另一端连接在所述半波整流线路或桥式整流线路的后继电路上；

二、所述第一变压模块包括电感L1、开关元件Q1、二极管D1和电容C1；输入直流电源的正端与Q1的导电通道端的一端连接，Q1的导电通道端的另一端通过L1与负载连接，Q1的控制端与PWM控制模块信号连接；D1的阴极连接于Q1和L1的连接处，D1的阳极与输入直流电源的负端连接，C1的一端连接在负载与L1的连接处，另一端与输入直流电源的负端连接。

2.根据权利要求1所述的HID灯供电电路，其特征在于，所述开关元件Q2和Q3采用N型MOS管、P型MOS管、IGBT、N型BJT或P型BJT；

采用N型MOS管是指，N型MOS管的S极与点灯电源的负端连接，D极与第一变压模块或第二变压模块连接，G极与PWM控制模块连接；采用P型MOS管是指，P型MOS管的D极与点灯电源的负端连接，S极与第一变压模块或第二变压模块连接，G极与PWM控制模块连接；采用IGBT是指，IGBT的E极与点灯电源的负端连接，C极与第一变压模块或第二变压模块连接，G极与PWM控制模块连接；采用N型BJT是指，N型BJT的E极与点灯电源的负端连接，C极与第一变压模块或第二变压模块连接，B极与PWM控制模块连接；采用P型BJT是指，P型BJT的C极与点灯电源的负端连接，E极与第一变压模块或第二变压模块连接，B极与PWM控制模块连接。

3.根据权利要求1所述的HID灯供电电路，其特征在于，所述第一种方式中，所述的T1初级通过正反激线路并联于输入直流电源两端是指，第一变压模块还包括开关元件Q1，T1初级的第一连接点与输入直流电源的正端连接，T1初级的第二连接点通过Q1的导电通道端与输入直流电源的负端连接；Q1控制端与PWM控制模块信号连接；

所述的T1初级通过半桥线路并联于输入直流电源两端是指，第一变压模块还包括开关元件Q11、Q12和电容C41、C42，Q11的导电通道端与Q12的导电通道端串联后并联于输入直流电源两端，同时C41和C42串联后也并联于输入直流电源两端，T1初级的第一连接点连接于C41和C42的连接处，T1初级的第二连接点连接于Q11和Q12的连接处；Q11的控制端和Q12的控制端分别与PWM控制模块信号连接；

所述的T1初级通过推挽线路并联于输入直流电源两端是指，第一变压模块还包括开关元件Q11和Q12，T1初级的第一连接点通过Q11的导电通道端与输入直流电源的负端连接，T1初级的第二连接点与输入直流电源的正端连接，T1初级的第三连接点通过Q12的导电通道端与输入直流电源的负端连接，Q11的控制端和Q12的控制端分别与PWM控制模块信号连接；

所述的T1初级通过全桥线路并联于输入直流电源两端是指，第一变压模块还包括开关元件Q11、Q12、Q13和Q14，Q11的导电通道端与Q12的导电通道端串联后并联于输入直流电源两端，同时Q13的导电通道端与Q14的导电通道端串联后并联于输入直流电源两端，T1初级的第一连接点连接于Q13和Q14的连接处，T1初级的第二连接点连接于Q11和Q12的连接处，Q11的控制端、Q12的控制端、Q13的控制端、Q14的控制端分别与PWM控制模块信号连接。

4.根据权利要求3所述的HID灯供电电路，其特征在于，所述第二变压模块的结构与第一变压模块的结构相同。

5.根据权利要求4所述的HID灯供电电路，其特征在于，还包括电容C3，C3的两端与负载两端并联连接。

6.根据权利要求4所述的HID灯供电电路的工作方法，其特征在于，在HID灯工作时，包括下述步骤：

第一步，PWM控制模块输出高频开关信号，控制第二变压模块停止工作、Q2关断，以及控制第一变压模块工作、Q3导通；工作半个HID灯工作周期时间；

第二步，PWM控制模块输出高频开关信号，控制第一变压模块停止工作、Q3关断，以及控制第二变压模块的工作、Q2导通；工作半个HID灯工作周期时间；然后跳至第一步。