一種電磁感應燈電源的製作方法
2023-09-12 01:28:40 1
專利名稱：一種電磁感應燈電源的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電磁感應燈，亦稱"無極燈"，特別涉及這種燈的高 頻電源，即電磁感應燈用的高頻發生器。
背景技術：
傳統的電光源(白熾燈、日光燈等)由於工作時必須利用燈絲髮熱，所以 使用壽命一般很短.電磁感應燈是一種無極電磁感應螢光燈，結構由高頻發
生器、功率耦合線W和無極螢光燈管組成。其工作原理是利用電磁感應的 原理，通過高頻發生器把高頻電磁能以感應方式耦合到燈管內，使燈管內的 氣體雪崩電離形成等離子體，等離子體受激原子返回基態時自發輻射出 254mn的紫外線，燈管內壁的螢光粉受紫外線激發而發出可見光.
電磁感應燈由於沒有燈絲(無極)，不存在電極的損壞，所以使用壽命可 達5-10萬小時.但是，由於電磁t感應燈工作時必須要有一個與之配套的高頻 信號發生器(亦稱"高頻電源")，儘管電磁感應燈的壽命可達5-10萬小時，
但高頻電源卻因為電子元器件質量或電路設計等原因^b^達到燈管的使用壽
命。為解決這一問題，目前國內一些公司以"FM2822"或"HY4501"晶片 為核心，開發出了用於環形或矩形閉環工作的電磁感應燈電源。比如，中國 專利CN2679967Y就是採用"HY4501"晶片開發的電源，它可以產生一個 230KHZ-270KHZ左右的髙頻信號，激勵燈管上的一對磁環線團產生磁場使 燈管內的混合氣體放電，從而點亮燈管。由於該方案中使用的"HY4501" (FM2822)晶片原本是專用於調光日光燈電子鎮流器的晶片，用於驅動較小 功率(IOOW以下)電磁感應燈還可以，但用於驅動較大功率電磁感應燈時就 有些"力不從心"，往往使電源呈現出一些問題和隱患，比如在驅動大功率的 電磁感應燈時，功率開關器件MOS管將由於驅動不足而容易產生過熱，甚至 損壞；其次，由於"FM2822"或"HY4501"屬於專用晶片，市場^h^較貴， 使電磁感應燈的生產成本較高，不利於推廣應用。因此，如何在安全的前提 下有效地提高電源的驅動能力，降低成本，成為一個急待解決的技術問題。 發明內容
本實用新型提供一種電磁感應燈電源，其目的是要解決採用"FM2822" 或"HY4501"晶片作為控制中心所帶來驅動能力低，而且成本高的問題，從 而提高電源的驅動能力，降4氐生產成本。
為達到上述目的，本實用新型釆用的技術方案是 一種電磁感應燈電源， 包括濾波電路、整流與功率因數校正電路、高頻變換器以及保護電路，其中 高頻變換器主要由TL494或KA7500晶片、驅動變壓器、半橋變換開關電路、 LC串聯諧振電珞和燈管電磁感應器組成，其中，半橋變換開關電路由兩個 MOS管組成，第一MOS管的源極接第二MOS管漏極，第一MOS管的漏極 接電源，第二MOS管的源極接地，第一MOS管的源極或第二MOS管漏極 作為高頻榆出端；LC串聯諧振電路主要由輸出耦合電容與輸出鎮流電感串聯 構成；TL494或KA7500晶片作為控制晶片IC，其6腳M蕩電阻，5腳接 振蕩電容；8、 9腳和10、 ll腳輸出髙頻開關信號，經驅動變壓器耦合分別控 制半橋功率MOS管開關電路中的兩個功率MOS管的柵極，半橋變換開關電 路的高頻輸出經LC串聯諧振電#燈管電磁感應器.
上述技術方案中的有關內容解釋如下
1、上述方案中，所述高頻變換器中的驅動變壓器及其連接關係有以下三 種具體方案
(1) 、驅動變壓器由一個原邊繞組和兩個副邊繞組構成，原邊繞組的一端接
控制晶片IC的8腳，另一端接11腳，控制晶片IC的9腳和10腳接地；笫 一副邊繞組的一端接笫一MOS管的柵極，另一端接第一MOS管的源極；第 二副邊繞組的一端接笫二MOS管的柵極，另一端接第二MOS管的源極；原 邊繞組的8腳對應端與第一副邊繞組的柵極對應端為同極性端，與第二副邊 繞組的柵極對應端為反極性端。
(2) 、驅動變壓器由一個原邊繞組和一個副邊繞組構成，原邊繞組的一端接 控制晶片IC的9腳，另一端經電容接地，副邊繞組的一端接第一MOS管的 柵極，另一端第一MOS管的源極，原邊繞組的9腳對應端與副邊繞組的^ff極 對應端為同極性端；控制晶片IC的10腳接第二 MOS管的柵極，8腳和11 腳接電源.
(3) 、驅動變壓器由一個原邊繞組和兩個副邊繞組構成，原邊繞組具有一個 中心抽頭，該中心抽頭接電源，原邊繞組的一端接控制晶片IC的8腳，另一 端接11腳，控制晶片IC的9腳和10腳接地；第一副邊繞組的一端接第一 MOS管的柵極，另一端接第一MOS管的源極；笫二副邊繞組的一端接笫二 MOS管的柵極，另一端接第二MOS管的源極；原邊繞組的8腳對應端與第 一副邊繞組的柵;fejtt應端為同極性端，與第二副邊繞組的柵極對應端為反極 性端.2、 上迷方案中，所述的濾波電路的作用是過濾市電帶來的幹擾信號， 同時又阻止本電源工作時候產生的無用信號千擾市電電網，起到隔離和雙向
濾波(或稱共模濾波)的作用。該電路的具體結構為現有技術。
3、 上述方案中，所述的整流與功率因數校正電路可以將經過濾後的交流
市電轉化為直流電，並可以減少整流濾波電路產生的高次電流諧波信號對電 網的幹擾，使線路工作在髙功率因數狀態，提高電源的利用率(或效率)，同 時該電路中的升壓變換器還將市電轉換為約400V的直流電壓供給後級變換 器使用。
4、 上述方案中，所述的LC串聯諧振電路可以將方波轉化為正弦波。
5、 上述方案中，所述的TL494晶片和KA7500晶片二者內部一樣，封裝 一樣，只是命名不同而已.
6、 上述方案中，所述保護電路由電壓採樣電路、電流採樣電路和保護信 號處理器構成.
本實用新型設計構思在高頻變換器電路裡採用TL494或KA7500晶片作 為控制晶片與驅動變壓器配合構成新的控制核心電路，因此， 一方面降低了 生產的成本，另一方面提高了電源的驅動能力。
由於上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點
1、 由於本實用新型採用TL494或KA7500晶片作為控制晶片，所以電源 的驅動能力有了明顯的提高，尤其是當功率大於100W時可靠性大大提高，
2、 由於本實用新型採用TL494或KA7500晶片作為控制晶片，所以在一 定程度上降低了生產成本。
總之，本發明提供了一種安全、可靠、高效、節能的電磁感應燈電源電路, 與其他電源的不同之處在於運用了很普及且性能很穗定的晶片TL494或 KA7500實現了電磁感應燈工作時所需的高頻發生器。提高了電磁感應燈的運 行效率，延長了使用壽命，對降低無極電磁感應燈電源的開發成本和推廣無 極電磁感應燈的使用有顯著的效果。
附圖1為本實用新型實施例一的電路圖原理困； 附圖2為本實用新型實施例二的電路圖原理圍； 附圖3為本實用新型實施例三的電路圖原理圖； 附圖4為晶片TL494或KA7500的管腳圖。
具體實施方式
下面結合附困及實施例對本實用新型作進一步描述 實施例一
參見附困l所示，該電磁感應燈電源，連接於市電與電磁感應燈之間，主 要由濾波電路、整流與功率因數校正電路、高頻變換器和保護電路四部分組
成，其中高頻變換器主要由控制晶片、驅動變壓器、半橋變換開關電路、LC 串聯諧振電路和燈管電磁感應器組成。其中，半橋變換開關電路由兩個MOS 管Ql、 Q2組成，MOS管Ql的源極接MOS管Q2漏極，MOS管Ql的漏 極接電源，MOS管Q2的源極接地，MOS管Ql的源極或MOS管Q2漏極 作為高頻輸出端。LC串聯諧振電路主要由輸出耦合電容C2與輸出鎮流電感 L4串聯構成.驅動變壓器由一個原邊繞組L1和兩個副邊繞組L2、 L3構成。 TL494或KA7500晶片作為控制晶片IC,其6腳接振蕩電阻R， 5腳接振蕩 電容C1， 7腳接地，12腳接電源.原邊繞組L1的一端接控制晶片IC的8腳， 另 一端接11腳，控制晶片IC的9腳和10腳接地.副邊繞組L2的 一端接MOS 管Q1的柵極，另一端接MOS管Ql的源極.副邊繞組L3的一端接MOS管 Q2的柵極，另一端接MOS管Q2的源極。原邊繞組L1的8腳對應端與副邊 繞組L2的柵^LXt應端為同極性端，與副邊繞組L3的^K^mt應端為^J極性端。 半橋變換開關電路的高頻輸出經LC串聯諧振電M燈管電磁感應器。
控制晶片採用TL494或KA7500，調整該晶片外接的振蕩電阻R和振蕩 電容Cl可產生一對所需頻率(210KHZ^"300KHZ)的方波信號，與所需驅 動的功率MOS管Ql和Q2相連；最終產生可以點亮電磁感應燈的高頻信號， 再通過由輸出耦合電容C2與輸出鎮流電感L4串聯構成的LC串聯諧振電路 將方波信號轉化為正弦波信號後iHAJT管電磁感應器激勵燈管發光。輸出耦 合電容C2的作用可以將變換器的輸出信號輛合到電磁感應燈上，還可以隔直 流，並能充當變換器半周期的電源.輸出鎮流電感L4的作用是與輸出諧振電 容一起產生燈啟動時所需的高壓，並限制燈的工作電流和工作電壓.
市電經過輸入濾波電路濾除市電帶來的幹擾信號，同時以阻止本電源工作 時產生的無用信號幹擾電網，以符合電磁兼容的有關規定。經雙向濾除幹擾 之後的純淨市電由功率因數校正電路對其進行橋式整流和功率因數校正，對 整流時產生的電流諧波信號進行有效的抑制，同時通過該功率因數校正電路 中的升壓變換器將市電轉換為約400V的直流電壓供給後級變換器使用，輔助 電源產生控制晶片所需的啟動電壓和工作電壓，保證控制晶片IC的正常工作。
後送到保護倌號處理器上，經過處理後，將信號傳送給控制晶片IC,由控制 晶片IC對電磁感應燈的工作情況進行監測.控制晶片IC內部設有比較器， 當電磁感應燈的工作情況發生異常時，通過保護信號處理器使控制晶片IC的
電壓達到內部比較器設定的動作電壓，從而使內部的保護電路動作，控制芯 片IC停止驅動信號的輸出，整個系統iix保護狀態。
實施例二
參見附困2所示，本實施例與實施例一的不同之處在於驅動變壓器由一 個原邊繞組L5和一個副邊繞組L6構成，原邊繞組L5的一端接控制晶片IC 的9腳，另一端經電容C3接地，副邊繞組L6的一端接MOS管Ql的柵極， 另一端MOS管Ql的源極，原邊繞組L5的9腳對應端與副邊繞組L6的柵極 對應端為同極性端.控制晶片IC的10腳接MOS管Q2的柵極，8腳和11腳 接電源。其它部分與實施例一相同，這裡不再重複描述。
實施例三
參見附困3所示，本實施例與實施例一的不同之處在於驅動變壓器由一 個原邊繞組L7和兩個副邊繞組L8、 L9構成，原邊繞組L7具有一個中心抽 頭，該中心抽頭接電源。原邊繞組L7的一端接控制晶片IC的8腳，另一端 接11腳，控制晶片IC的9腳和10腳接地，副邊繞組L8的一端接MOS管 Ql的柵極，另一端接MOS管Ql的源極。副邊繞組L9的一端接MOS管 Q2的柵極，另一端接MOS管Q2的源極。原邊繞組L7的8腳對應端與副邊 繞組L8的柵，^mt應端為同極性端，與副邊繞組L9的柵^t應端為^^極性端。 其它部分與實施例一相同，這裡不再重複描述。
上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此 項技術的人士能夠了解本實用新型的內容並據以實施，並不能以此限制本實 用新型的保護範圍。凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都 應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1、一種電磁感應燈電源，包括濾波電路、整流與功率因數校正電路、高頻變換器以及保護電路，其特徵在於高頻變換器主要由TL494或KA7500晶片、驅動變壓器、半橋變換開關電路、LC串聯諧振電路和燈管電磁感應器組成，其中，半橋變換開關電路由兩個MOS管組成，第一MOS管的源極接第二MOS管漏極，第一MOS管的漏極接電源，第二MOS管的源極接地，第一MOS管的源極或第二MOS管漏極作為高頻輸出端；LC串聯諧振電路主要由輸出耦合電容與輸出鎮流電感串聯構成；TL494或KA7500晶片作為控制晶片IC，其6腳接振蕩電阻，5腳接振蕩電容；8、9腳和10、11腳輸出高頻開關信號，經驅動變壓器耦合分別控制半橋變換開關電路中的兩個功率MOS管的柵極，半橋變換開關電路的高頻輸出經LC串聯諧振電路接燈管電磁感應器。
2、 根據權利要求1所述的電磁感應燈電源，其特徵在於所述驅動變壓 器由一個原邊繞組和兩個副邊繞組構成，原邊繞組的一端接控制晶片IC的8 腳，另一端接ll腳，控制晶片IC的9腳和10腳接地；第一副邊繞組的一端 接第一MOS管的柵極，另一端接第一MOS管的源極；第二副邊繞組的一端 接第二MOS管的柵極，另一端接第二MOS管的源極；原邊繞組的8腳對應 端與第一副邊繞組的柵^t應端為同極性端，與第二副邊繞組的^8h極對應端 為^^極性端.
3、 根據權利要求1所述的電磁感應燈電源，其特徵在於所述驅動變壓 器由一個原邊繞組和一個副邊繞組構成，原邊繞組的一端接控制晶片IC的9 腳，另一端經電容接地，副邊繞組的一端接第一MOS管的柵極，另一端接第 一MOS管的源極，原邊繞組的9腳對應端與副邊繞組的柵極對應端為同極性 端；控制晶片IC的10腳接第二MOS管的柵極，8腳和11腳接電源。
4、 根據權利要求1所述的電磁感應燈電源，其特徵在於所述驅動變壓 器由一個原邊繞組和兩個副邊繞組構成，原邊繞組具有一個中心抽頭，該中 心抽頭接電源，原邊繞組的一端接控制晶片IC的8腳，另一端接ll腳，控 制晶片IC的9腳和10腳接地；第一副邊繞組的一端接第一 MOS管的柵極， 另一端接第一 MOS管的源極；第二副邊繞組的一端接第二 MOS管的柵極， 另一端接第二MOS管的源極；原邊繞組的8腳對應端與第一副邊繞組的柵極 對應端為同極性端，與第二副邊繞組的柵極對應端為反極性端。
專利摘要一種電磁感應燈電源，包括濾波電路、整流與功率因數校正電路、高頻變換器以及保護電路，其中高頻變換器主要由TL494或KA7500晶片、驅動變壓器、半橋變換開關電路、LC串聯諧振電路和燈管電磁感應器組成；半橋變換開關電路由兩個MOS管組成；LC串聯諧振電路主要由輸出耦合電容與輸出鎮流電感串聯構成；TL494或KA7500晶片作為控制晶片IC，其6腳接振蕩電阻，5腳接振蕩電容；8、9腳和10、11腳輸出高頻信號，經驅動變壓器耦合分別控制半橋功率MOS管開關電路中的兩個功率MOS管的柵極，半橋變換開關電路的高頻輸出經LC串聯諧振電路接燈管電磁感應器。由於採用了TL494或KA7500晶片作為控制晶片，一方面降低了生產的成本，另一方面提高了電源的驅動能力。
文檔編號H05B41/24GK201011745SQ200720034129
公開日2008年1月23日 申請日期2007年1月26日 優先權日2007年1月26日
發明者楊日興 申請人:布蕾德光電(蘇州)有限公司