恆輸出功率的鎮流器的製作方法

2023-06-20 22:31:51 1

專利名稱：恆輸出功率的鎮流器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鎮流器，尤其涉及一種恆輸出功率的鎮流器。
背景技術：
現有的採用集成電路驅動的節能燈鎮流器，迴路工作頻率通過驅動晶片來設定， 鎮流器的輸出功率受到交流輸入電壓的極大影響。當輸入的交流電壓升高時，整流後的直流輸入電壓增加，節能燈的輸出功率也隨之增加；同樣當輸入的交流電壓降低時，節能燈的輸出功率也隨之降低。在用戶使用這種節能燈時，節能燈會在工作電壓範圍內，燈光的明暗會隨著交流輸入電壓的波動而波動。這種鎮流器有兩個缺陷，一是產生視覺上的明暗變化， 不符合綠色健康照明中的要求，且對用戶產生幹擾；二是燈管以及電路元件都會隨著交流輸入電壓的波動而處於不同的工作狀態，對整個節能燈的壽命有影響，也不利於驗證整個節能燈的壽命。因此，本領域的技術人員致力於開發一種恆輸出功率的鎮流器，克服節能燈鎮流器的輸出功率隨著輸入電壓的波動而波動的缺陷。

實用新型內容有鑑於現有技術的上述缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種恆輸出功率的鎮流器。為實現上述目的，本實用新型提供了一種一種恆輸出功率的鎮流器，包括一整流電路Z1、一負載LOAD、一可由電阻和電容來設定迴路振蕩頻率的驅動晶片IC、電阻、電容、 一 PNP三極體Ql和一電感L，第一電阻Rose設定在所述三極體Ql的基極與集電極之間； 所述PNP三極體Ql的基極與所述驅動晶片IC的參考電壓端子Vdd連接；所述PNP三極體 Ql的集電極與所述驅動晶片IC的頻率設定端子RC連接；所述PNP三極體Ql的集電極通過連接在所述頻率設定端子RC上的第一電容Cosc接地；所述PNP三極體Ql的發射極通過第二電阻Rl與直流輸入電壓Vcc連接；所述三極體Ql的發射極通過第三電阻R2接地；所述負載LOAD通過第一電容Cll與所述直流輸入電壓Vcc連接；所述負載LOAD通過第二電容C22接地；所述負載LOAD通過所述電感L與所述驅動晶片IC的輸出端子OUT連接；所述負載LOAD通過所述電感L與所述驅動晶片IC的所述輸出端子OUT連接。進一步地，所述驅動晶片IC是UBA20M型號的晶片，所述驅動晶片IC的高電壓輸入端子HV連接所述直流輸入電壓Vcc ；所述驅動晶片IC的接地端子GND接地。所述驅動晶片IC的放電切換端子SW通過一第四電容Csw接地，所述驅動晶片IC的參考電壓端子Vdd 通過一第五電容Cd接地。所述第四電容Csw的電容值為IOOnF,所述第五電容Cd的電容值為lOnF。所述PNP三極體Ql採用BC557B型號的三極體。所述第一電阻Rose的電阻值為 120K Ω，所述第一電容C0sc的電容值為180pF。所述第二電阻Rl的電阻值為1.8ΜΩ，所述第三電阻R2的電阻值為IOOK Ω。所述第一電容Cll的電容值為47nF，所述第二電容C22 的電容值為47nF。所述電感L的電感值為3. OmH。[0007]進一步地，所述直流輸入電壓Vcc還連接有一濾波電容C20。進一步地，所述電阻R2還與一電容C2並聯。本實用新型的恆輸出功率的鎮流器通過對直流輸入電壓Vcc採樣，調整迴路的工作頻率從而實現了恆定的輸出功率，由此保證了節能燈負載工作在一個比較安定的功率環境下。這種恆輸出功率的鎮流器不會因為交流電壓輸入變化而引起節能燈的明暗變化，且提高了節能燈的壽命。以下將結合附圖對本實用新型的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本實用新型的目的、特徵和效果。

圖1是本實用新型的恆輸出功率的鎮流器的電路原理圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的恆輸出功率的鎮流器中包括一整流電路Z1、一節能燈負載LOAD、一可由電阻和電容來設定迴路振蕩頻率的驅動晶片IC、電阻、電容、一 PNP三極體Ql和一電感L。第一電阻Rose設定在三極體Ql的基極與集電極之間；PNP三極體Ql 的基極與驅動晶片IC的參考電壓端子Vdd連接；PNP三極體Ql的集電極與驅動晶片IC的頻率設定端子RC連接；PNP三極體Ql的集電極通過連接在頻率設定端子RC上的第一電容 Cosc接地。PNP三極體Q 1的發射極通過第二電阻Rl與直流輸入電壓Vcc連接；三極體Ql 的發射極通過第三電阻R2接地。節能燈負載LOAD通過第一電容Cll與直流輸入電壓Vcc 連接；節能燈負載LOAD通過第二電容C22接地；節能燈負載LOAD通過電感L與驅動晶片IC 的輸出端子OUT連接；節能燈負載LOAD通過電感L與驅動晶片IC的輸出端子OUT連接。驅動晶片IC是UBA20M型號的晶片，驅動晶片IC的高電壓輸入端子HV連接直流輸入電壓Vcc ；驅動晶片IC的接地端子GND接地。驅動晶片IC的放電切換端子SW通過一第四電容Csw接地，驅動晶片IC的參考電壓端子Vdd通過一第五電容Cd接地。第四電容 Csw的電容值為IOOnF,第五電容Cd的電容值為lOnF。PNP三極體Ql採用BC557B型號的三極體。第一電阻Rose的電阻值為120ΚΩ，第一電容C0sc的電容值為180pF。第二電阻 Rl的電阻值為1.8110，第三電阻1 2的電阻值為IOOK Ω。第一電容Cll的電容值為47nF， 第二電容C22的電容值為47nF。電感L的電感值為3. OmH。直流輸入電壓Vcc還連接有一濾波電容C20。電阻R2還與一電容C2並聯。如圖1所示，本實用新型的恆輸出功率的鎮流器的工作原理如下本實用新型的恆輸出功率的鎮流器的電壓工作範圍為交流電壓170V 250V。交流電壓輸入經整流電路Zl整流後得到直流輸入電壓Vcc，驅動晶片IC由Vcc供電。驅動晶片IC通過Vdd端子給第五電容Cd充電，充電電壓達到閾值電壓Vddstart後， 驅動晶片IC開始工作，Vdd電壓被驅動晶片IC內部嵌位，電壓值相對不變。隨後，第四電容Csw通過放電切換端子SW充電，此過程中電路頻率由高到低下降，實現高頻預熱及點火。 電路正常工作頻率是由第一電阻Rose和第一電容Cosc參數確定的。有很多型號的晶片可以通過電阻值和電容值來設定震蕩頻率晶片，本實施例中使用UBA20M型號的晶片。主要工作原理是Vdd通過第一電阻Rose被限流後，給第一電容Cosc充電，第一電容Cosc上的電壓達到預設電壓值後，驅動晶片IC內部的觸發器被觸發。節能燈負載LOAD連接在第一電容Cll和第二電容C22組成的半橋的中點，可知其電壓為l/2Vcc。由定義可知輸出功率Pout = UI = l/2VccXI，可見當交流電壓輸入增加時，經整流後的直流輸入電壓Vcc隨之增加，從而輸出功率隨之增加。以下方案即是通過適當降低迴路電流I，從而中和輸出功率的增加。驅動晶片的輸出頻率fo由連接在放電切換端子SW第一電阻Rose及第一電容 Cosc設定。其原理為Vdd端子內部嵌位在固定的電壓12V，通過第一電阻Rose限流，以Ir 給第一電容Cosc充電，點位上升到某一觸發電位Vsw，經放電切換端子SW放電後再次充電， 設定工作頻率。由此可見通過改變充電電流的大小，即可實現改變對第一電容Cosc的充電時間T，而& = 1/T。第二電阻Rl、第三電阻R2與直流輸入電壓Vcc串聯，第三電阻R2兩端電壓Vk2表示為 VE2 = R2X Vcc/ (R1+R2)交流電壓輸入經整流電路Z1整流後的直流輸入電壓Vcc經電阻Rl、R2分壓後，輸入PNP三極體Ql的發射極。PNP三極體Ql通過發射極端子處的電壓與基極端子處的電壓差，控制Ql三極體的通斷，從而控制Ql集電極端子處的電流Ic。根據電晶體的此特性可知，電晶體的觸發臨界條件為VK2 = Vdd+0. 7V。當交流電壓輸入在170V時，通過第二電阻 Rl和第三電阻R2的分壓，VE2 = Vdd+0. 7V。當輸入電壓升高時，PNP電晶體被觸發導通，此時PNP電晶體的集電極上的電流Ic 隨著Vcc電壓的上升而增大。當PNP電晶體導通後，給第一電容Cosc充電的電流Io = Ir+Ic。其中Ir由Vdd 及第一電阻Rose確定，保持不變；Ic隨著直流輸入電壓Vcc的電壓的上升而增大，所以當 Vcc增加時，Io隨之增加。第四電容Csw 充電量Q = IoXt = CswXVsw，可得t = (CswX Vsw)/Ιο。在一個充電周期內，t = T，即fo = 1/T = Io/(Csw X Vsw) = (Ir+Ic) / (CswX Vsw)其中Tr、Csw、Vcw為不變量。所以，其輸出頻率fo隨Ic電流增大而增加。串聯於負載迴路的電感L的感抗& = JwL = 2 Π JXfoXL，隨fo的增加而增加。忽略電感內阻及串聯迴路線阻，迴路電流I = U/( .+ )，所以在同條件下，迴路的電流I隨fo增大而減小。由輸出功率Pout = UI = l/2VccX I得公式可知，當直流輸入電壓Vcc增加時，通過本實用新型的恆輸出功率的鎮流器反饋得到一隨之減小的迴路電流I，從而保證了輸出功率的恆定。下述的表1和表2是實測所得到的數據[0029] 表 權利要求1.一種恆輸出功率的鎮流器，包括一整流電路(Z1)、一負載(LOAD)、一可由電阻和電容來設定迴路振蕩頻率的驅動晶片(IC)、電阻、電容、一 PNP三極體Oil)和一電感(L)，其特徵在於第一電阻(Rose)設定在所述三極體Oil)的基極與集電極之間；所述PNP三極體Oil) 的基極與所述驅動晶片(IC)的參考電壓端子(Vdd)連接；所述PNP三極體Oil)的集電極與所述驅動晶片(IC)的頻率設定端子(RC)連接；所述PNP三極體Oil)的集電極通過連接在所述頻率設定端子(RC)上的第一電容(Cosc)接地；所述PNP三極體Oil)的發射極通過第二電阻(Rl)與直流輸入電壓(Vcc)連接；所述三極體Oil)的發射極通過第三電阻(似)接地；所述負載(LOAD)通過第一電容(Cll)與所述直流輸入電壓(Vcc)連接；所述負載 (LOAD)通過第二電容￠2 接地；所述負載(LOAD)通過所述電感(L)與所述驅動晶片(IC) 的輸出端子(OUT)連接；所述負載(LOAD)通過所述電感(L)與所述驅動晶片(IC)的所述輸出端子(OUT)連接。
2.根據權利要求1所述的恆輸出功率的鎮流器，其特徵在於所述驅動晶片(IC)是 UBA2024型號的晶片，所述驅動晶片(IC)的高電壓輸入端子(HV)連接所述直流輸入電壓(Vcc)；所述驅動晶片(IC)的接地端子(GND)接地，所述驅動晶片(IC)的放電切換端子(SW)通過一第四電容(Csw)接地，所述驅動晶片 (IC)的參考電壓端子(Vdd)通過一第五電容(Cd)接地。
3.根據權利要求2所述的恆輸出功率的鎮流器，其特徵在於所述第四電容(Csw)的電容值為IOOnF,所述第五電容(Cd)的電容值為lOnF。
4.根據權利要求1所述的恆輸出功率的鎮流器，其特徵在於所述PNP三極體Oil)採用BC557B型號的三極體。
5.根據權利要求1所述的恆輸出功率的鎮流器，其特徵在於所述第一電阻(Rose)的電阻值為120ΚΩ，所述第一電容(Cosc)的電容值為180pF。
6.根據權利要求1所述的恆輸出功率的鎮流器，其特徵在於所述第二電阻(Rl)的電阻值為1. 8ΜΩ，所述第三電阻(R2)的電阻值為IOOK Ω。
7.根據權利要求1所述的恆輸出功率的鎮流器，其特徵在於所述第一電容(Cll)的電容值為47nF，所述第二電容(C22)的電容值為47nF。
8.根據權利要求1所述的恆輸出功率的鎮流器，其特徵在於所述電感(L)的電感值為 3. OmH。
9.根據權利要求1所述的恆輸出功率的鎮流器，其特徵在於所述直流輸入電壓(Vcc) 還與一濾波電容(C20)連接。
10.根據權利要求1所述的恆輸出功率的鎮流器，其特徵在於所述第三電阻(R2)還與一第六電容(C2)並聯。
專利摘要本實用新型公開了一種恆輸出功率的鎮流器，包括一整流電路Z1、一負載LOAD、一可由電阻和電容來設定迴路振蕩頻率的驅動晶片IC、電阻、電容、一PNP三極體Q1和一電感L。這種恆輸出功率的鎮流器不會因為交流電壓輸入變化而引起節能燈的明暗變化，且提高了節能燈的壽命。
文檔編號H05B41/36GK201976307SQ20102069518
公開日2011年9月14日 申請日期2010年12月31日 優先權日2010年12月31日
發明者劉虎 申請人:上海市照明燈具研究所, 上海明凱照明有限公司