電子節能燈的製作方法
2023-10-04 12:54:34
專利名稱：電子節能燈的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種照明電器，更確切地說是涉及一種一體化的電子節能燈。
一體化電子節能燈包括管形螢光燈及與之連體設計的電子鎮流器。管形螢光燈採用交流電子鎮流器比採用電感式鎮流器具有轉換效率高、無音頻噪音、無閃爍、啟動快、線路功率因數高、體積小、重量輕和系統光致高等一系列優點，因此一經問世便發展很快。
通常的電子鎮流器結構如
圖1所示，包括整流電路10，濾波電路20、高頻振蕩及功率放大電路30(20-50KHZ)和螢光管負載電路40。工頻電壓經整流電路變成脈動直流，經濾波後由振蕩及功放電路變成高頻交流驅動螢光燈、螢光燈負載電路中一般採用PTC對螢光燈進行預熱。
經有關部門對國內螢光燈交流電子鎮流器的檢測分析，普遍存在線路功率因數低(0.6-0.7)和諧波總含量高的問題，不符合標準要求，故造成國內市場推不出、國際市場打不進的局面，也影響了其他科技項目的發展與推廣。低功率因素和高諧波含量的危害性是十分嚴重的，如會導致電網負荷增加、降低電網利用率；高次諧波汙染電網，影響其他電器的正常運行，電源電流的三次系列諧波在中線疊加，嚴重時會引起中線發熱而起火等。
系統功率因數定義為輸入功率與視在輸入功率之比，其大小取決於濾波電容及負載，而濾波電路還和線路電流諧波含量及燈電路波峰比有關。正由於電子鎮流器的濾波電路不僅關係線路的電流諧波含量，還和線路功率因數及燈電路波峰比有關，因此採用什麼形式的濾波電路一直是高質量電子鎮流器研究的主要問題之一。
最通用的濾波電路是電容濾波，即在橋式整流電路輸出端並接一容量較大的電容，其充放電使直流電壓脈動較小，但其線路電流通導時間很短，因此各項奇次諧波遠大於標準規定值，總諧波含量甚至超過基波值，功率因數亦屬低功率因數範圍，而波峰比小於1.5，由於現有電子鎮流器是採用普通的橋式整流、電容濾波電路，將不可避免地引起電源電流嚴重畸變失真，再加上高頻輸出信號反饋人輸入電路(逆變器)更加重了高次諧波含量。
採用由兩個電容及三個晶體二極體組成的電容二極體濾波電路，亦稱逐流濾波電路(含有追逐及續流的概念)，可擴大線路電流的通導時間，可明顯降低奇次諧波含量，總諧波含量可達30左右，功率因數可達高功率因數範圍(＞0.9)，但其波蜂比因濾波後輸出的電壓脈動很大而超過標準值。
採用結合開關電源的有源諧波濾波是比較理想的，其奇次諧波含量可達到低畸變標準，且有較大餘量，總諧波含量可低達10左右，波峰比為1.35左右，功率因數可接近1.00，而且還有很好的穩壓性能，但其電路結構複雜、成本較高，且導致體積增大不適於在民用的一體化電子節能燈中使用。
本實用新型的目的是設計一種一體化的電子節能燈，以儘量簡單的電路結構設計及儘量低的成本解決電子鎮流器諧波含量高、功率因數低的問題，且有低的波峰比，使滿足標準要求。
本實用新型的電子節能燈，由交流電子鎮流器連結管形螢光燈構成，交流電子鎮流器包括順序連接的橋式整流電路、電容濾波電路、電容二極體濾波電路、高頻振蕩及功率放大電路和螢光燈電路，電容二極體濾波電路由串聯的第一、第二、第三晶體二極體及並接於第一、第二晶體二極體間的第一電容、並接在第二、第三晶體二極體間的第二電容組成，其特徵在於所述整流，濾波電路輸出負端與所述電容二極體濾波電路負端間串接有一電感；還包括一電阻與二極體的串聯續流電路，與所述的電容二極體濾波電路並聯；所述的電容二極體濾波電路中還包括一高頻濾波電容，並接在所述的第三二極體兩端，且一端連接電容二極體濾波電路負端。
還包括一兀型LC高頻濾波器，設置在所述橋式整流電路前。
還包括一由變壓器信號採樣電路、半波整流電容濾波電路和可控矽順序連接構成的保護電路，設置在螢光管電路與高頻振蕩及功率放大電路之間。
所述的整流濾波電路輸出正端與電容二極體濾波電路輸入正端間還串接有一晶體二極體。
本實用新型主要通過增設一電感及其電阻、二極體的續流電路，及在電容二極體濾波電路中增設一高頻濾波電容，實現了以儘可能簡單的電路設計達到有源濾波效果的目的。
下面結合實施例附圖進一步說明本實用新型的技術圖1是電子節能燈的基本結構框圖；圖2是本實用新型電子節能燈結構框圖；圖3是圖2框圖的實施電路圖。
圖1說明前已述及不再贅述。
參見圖2，本實用新型的電子節能燈，其電子鎮流器部分包括高頻濾波器11、橋式整流器10、電容濾波器20、改進結構的電容二極體濾波器(逐流濾波器)21、高頻振蕩及功率放大電路30、螢光燈電路40和保護電路50。
其中電路11、10、20、21用於實現將交流電壓轉變成直流電壓，再經電路30變成高頻交流電送螢光燈電路40，點亮螢光管。當出現燈不啟動、燈負載短路、開路等異常情況時，採樣信號遠大於正常值，啟動保護電路50，輸出控制信號使振蕩電路停止振蕩實現保護作用。
參見圖3，C1、C2、L1構成兀型LC高頻濾波電路11。二極體D1-D4構成橋式整流電路10，電容C3構成電容濾波電路20。電容C4-C6、電感L2、二極體D6-D8、D11及電阻R1構成改進型的電容二極體濾波電路21，其中C4、C6、D6、D7、D8及其連接關係為標準的逐流濾波電路，實施時C5容值較小，D11應選用高速開關二極體，L2的電感值應適當。電阻R2-R8、電容C7、C8、晶體三極體T1、T2、正反向二極體D10、二極體D9及變壓器B的線圈L3、L5構成高頻振蕩及功率放大電路30，該電路為標準的雙管LC高頻多諧振蕩器。T1、T2交替導通截止，周而復始形成振蕩，使C9兩端產生很高的諧振電壓，迫使燈管啟輝點燃，PTC元件呈現高阻，燈管兩端電壓降至110V左右，電路進入穩定工作狀態。電容C12、C9、變壓器B的線圈L6、L4、預熱啟動元件PTC構成螢光燈電路40。變壓器B的線圈L4′、電阻R9、二極體D12、雙向二極體D13、電容C10、C11及可控矽T3構成保護電路50，其中L4′用於信號採樣，D12、C10用於整流濾波，出現異常時，由諧振電感L4的次級繞組L4′取出異常狀態信號，A點電壓升高，D13導通並觸發T3導通，使T2基極為低電位強迫停振。
本實用新型結構簡單、成本低廉，通過在地線迴路中設置電感L2，有效地阻止了向輸入電路串入高頻諧波的通路形成；所增加的C5有提高濾波電路高頻特性的作用並為高頻信號提供了通路；D5有展寬波形的作用；在橋式整流電路前用兀型LC濾波器，可進一步改善電源電流波形，提高線路功率因數、降低電源電流諧波和減小高頻傳導幹擾，實施例指標符合標準要求，功率因數達到0.98、諧波總量THD＜13％，波峰比小於1.5。
權利要求1.一種電子節能燈，由交流電子鎮流器連結管形螢光燈構成，交流電子鎮流器包括順序連接的橋式整流電路、電容濾波電路、電容二極體濾波電路、高頻振蕩及功率放大電路和螢光燈電路，電容二極體濾波電路由串聯的第一、第二、第三晶體二極體及並接於第一、第二晶體二極體間的第一電容、並接在第二、第三晶體二極體間的第二電容組成，其特徵在於所述整流，濾波電路輸出負端與所述電容二極體濾波電路負端間串接有一電感；還包括一電阻與二極體的串聯續流電路，與所述的電容二極體濾波電路並聯；所述的電容二極體濾波電路中還包括一高頻濾波電容，並接在所述的第三二極體兩端，且一端連接電容二極體濾波電路負端。
2.根據權利要求1所述的電子節能燈，其特徵在於還包括一兀型LC高頻濾波器，設置在所述橋式整流電路前。
3.根據權利要求1所述的電子節能燈，其特徵在於還包括一由變壓器信號採樣電路、半波整流電容濾波電路和可控矽順序連接構成的保護電路，設置在螢光管電路與高頻振蕩及功率放大電路之間。
4.根據權利要求1所述的電子節能燈，其特徵在於所述的整流濾波電路輸出正端與電容二極體濾波電路輸入正端間還串接有一晶體二極體。
專利摘要本實用新型涉及一種一體式節能燈，由電子鎮流器連結管式螢光管構成。電子鎮流器包括高頻兀型LC濾波電路、橋式整流電路、電容濾波電路、電容二極體濾波電路、高頻振蕩及功率放大電路、螢光燈電路和保護電路。其中電容二極體濾波電路在兩個電容、三個二極體的結構基礎上增加一高頻濾波電容，在電容濾波器與電容二極體濾波器的正、負連線間分別串接二極體及電感，並設置了電感的續流電路。功率因數＞0.98諧波總量＜13％波峰比＜1.5。
文檔編號H05B41/00GK2221711SQ9521680
公開日1996年3月6日 申請日期1995年7月19日 優先權日1995年7月19日
發明者常春華 申請人:深圳華源實業股份有限公司