直流低壓電源雙推挽振蕩功率合成螢光燈的製作方法

2023-07-09 09:52:11 2

專利名稱：直流低壓電源雙推挽振蕩功率合成螢光燈的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子技術領域，具體是一種直流低壓電源雙推挽振蕩功率合成螢光燈。
背景技術：
在汽車、火車、地鐵和船隻沒交流市電可供或野外露營休閒供電不便的場合，採用蓄電池直流低壓電源的螢光燈可產生較強的光照亮度，光電轉換效率較高，光線柔和宜人， 使用方便。然而，螢光燈是一種氣體放電產生光亮，點火啟動電壓通常在500V以上才能激發管壁螢光粉塗層汞蒸，引燃後穩定工作電壓為40V-110V，燈管電流至少在數百毫安。而且，要求振蕩輸出功率大，工作電壓較低時電流就必須增大，因此，大電流振蕩三極體功耗溫升引起管子電壓電流變化，同時大電流溫升也使線圈磁性導磁率下降電感量減小，嚴重的發生磁飽和電感變得很小，進而影響燈管電壓和電流改變，燈管發光亮度不穩定。甚至燒壞器件。隨著燈負載功率要求更大時，驅動電流相應增大，逆變器功率器件功耗急劇增大， 通常，振蕩三極體散熱器不能做得過大，制約正常工作。
發明內容本實用新型的目的是提供直流低壓電源供電，拖動大功率燈負載的一種直流低壓電源雙推挽振蕩功率合成螢光燈。本技術解決方案為由兩個推挽振蕩器、相加耦合器、燈管電路、過載檢測保護電路及直流低壓電源組成，兩個推挽振蕩器分為推挽振蕩器3a和推挽振蕩器北，分別由鐵氧體磁性變壓器Tl、T2初級電感並聯電容為諧振迴路，其電感中心抽頭經高頻扼流電感和旁路電容接入直流低壓電源，諧振迴路兩端分別並接兩個大功率振蕩管集電極，發射極串聯電阻接地，諧振迴路兩端還並聯交叉耦合對管基極電阻靜態偏置和電容正反饋構成推挽振蕩器，兩個大功率振蕩管基極並接過載檢測信號接口管集電極，接口管基極、集電極接電壓負反饋偏置電阻，發射極接地，推挽振蕩器3a與推挽振蕩器北輸出功率分別由鐵氧體磁性變壓器Tl和T2次級電感反相接入相加耦合器初級電感功率合成，相加耦合器次級電感升壓接入燈管電路，過載檢測保護電路由燈負載電流經磁環電感感生電壓二極體檢波，檢測電壓接入接口管控制振蕩管；其中，燈管電路接在相加耦合器次級電感的兩端，在電感兩端並接串聯的阻容RC 元件，然後接串聯諧振電路電感、電容至燈管燈絲的一端，燈管燈絲另一端並接預熱啟動電容和串聯相接的熱敏電阻與雙向觸發二極體。本實用新型產生有益的積極效果是直流低壓電源供電雙推挽振蕩器功率合成， 獲取大功率燈負載高光效，阻容交叉耦合推挽振蕩是輸出直接連到輸入的LC選頻兩級放大器，振蕩十分強烈，不僅高效，偶次諧波相互抵消，降低逆變功率器件功耗，廣泛用於沒交流電源或供電不便的場合照明。
圖1本實用新型技術方案原理方框圖圖2雙推振蕩功率合成和過載檢測保護電路圖3燈管電路具體實施方法參照圖1、2(圖2以推挽振蕩器3a電路為例，推挽振蕩器北電路相同)，本實用新型具體實施方法和實施例由兩個推挽振蕩器3、相加耦合器4、燈管電路5、過載檢測保護電路2及直流低壓電源1組成，兩個推挽振蕩器3分為推挽振蕩器3a和推挽振蕩器北，分別由鐵氧體磁性變壓器Tl、T2初級電感LO並聯電容C4為諧振迴路，其電感中心抽頭經高頻扼流電感L2和旁路電容C5接入直流低壓電源1，諧振迴路兩端分別並接兩個大功率振蕩管Q1、Q2集電極，發射極串聯電阻R3、R6接地，諧振迴路兩端還並聯交叉耦合對管基極電阻 Rl、R2靜態偏置和電容Cl、C2正反饋構成推挽振蕩器，兩個大功率振蕩管Ql、Q2基極並接過載檢測信號接口管Q3、Q4集電極，接口管Q3、Q4基極、集電極接電壓負反饋偏置電阻R4、 R5，發射極接地，推挽振蕩器3a與推挽振蕩器北輸出功率分別由鐵氧體磁性變壓器Tl和 T2次級電感反相接入相加耦合器4初級電感功率合成，相加耦合器4次級電感升壓接入燈管電路5。過載檢測保護電路2由燈負載電流經磁環電感Ll感生電壓二極體VD3峰值檢波， 檢測電壓經電容C3濾波，電阻R9、R7、R8限流接入接口管Q3、Q4控制振蕩管Q1、Q2，當燈負載短路或燈管接觸不良產生大電流，檢測電壓使Q3、Q4飽和導通，振蕩管Ql、Q2截止停振， 起保護作用。二極體VD1、VD2保護振蕩管免受高反壓擊穿。阻容交叉耦合推挽振蕩器實際是輸出直接連到輸入的LC選頻兩級放大器，振蕩十分強烈，兩個大功率振蕩管Ql、Q2輪流處於飽和與截止，以零靜態電流半個周期導通， 集電極電流相位相反三階和高階奇次諧波為零，不僅高效，並具有偶次諧波相互抵消，降低逆變功率器件熱功耗，更低抑制在諧振電感中心抽頭饋接電源串入高頻扼流電感和旁路電容，抑制偶次諧波功耗，使燈負載輸出為純正弦波。通用大功率三極體構成推挽振蕩一般只能匹配30W左右的燈管，當要求更大功率輸出匹配例如56W燈負載時，僅幾隻器件直接並聯運用不能令人滿意，雙推挽振蕩功率合成疊加輸出功率效果顯著，通過相加耦合器4將雙推振蕩輸出功率相互反相激勵，兩個輸出電流變換加倍總和送到燈負載，兩個電流相等時，平衡電阻RlO無功率損耗。圖3，圖中燈管電路是兩支燈管並接方式，相加耦合器4功率合成輸出鎖相調頻信號升壓並接阻容元件Rll、C6吸收反峰脈衝，抑制噪聲輻射平滑燈光亮度。串聯諧振電路 L3、C7與L4、C8分別接燈管G1、G2，當諧振頻率接近雙推振蕩頻率燈管光效最高，燈管啟動電容C9、C10和熱敏電阻RT1、RT2、雙向觸發二極體VD4、VD5無耗預熱啟動。啟輝時燈管電壓很高雙向觸發二極體導通，電流經熱敏電阻對燈絲通電預熱，燈啟輝後燈管電壓降低雙向觸發管截止，完成無耗預熱。實施例直流低壓電源蓄電池電壓MV，雙推挽振蕩器頻率47KHZ，輸出匹配兩支 28W螢光燈管，逆變效率為80%，雙推振蕩管散熱器溫度限制在40°C左右。
權利要求1.一種直流低壓電源雙推挽振蕩功率合成螢光燈，其特徵在於由兩個推挽振蕩器、 相加耦合器、燈管電路、過載檢測保護電路及直流低壓電源組成，兩個推挽振蕩器分為推挽振蕩器(3a)和推挽振蕩器C3b)，分別由鐵氧體磁性變壓器(Tl)、(T2)初級電感並聯電容為諧振迴路，其電感中心抽頭經高頻扼流電感和旁路電容接入直流低壓電源，諧振迴路兩端分別並接兩個大功率振蕩管集電極，發射極串聯電阻接地，諧振迴路兩端還並聯交叉耦合對管基極電阻靜態偏置和電容正反饋構成推挽振蕩器，兩個大功率振蕩管基極並接過載檢測信號接口管集電極，接口管基極、集電極接電壓負反饋偏置電阻，發射極接地，推挽振蕩器(3a)與推挽振蕩器(3b)輸出功率分別由鐵氧體磁性變壓器(Tl)和(T2)次級電感反相接入相加耦合器初級電感功率合成，相加耦合器次級電感升壓接入燈管電路，過載檢測保護電路由燈負載電流經磁環電感感生電壓二極體檢波，檢測電壓接入接口管控制振蕩管。
2.根據權利要求1所述的直流低壓電源雙推挽振蕩功率合成螢光燈，其特徵在於燈管電路接在相加耦合器次級電感的兩端，在電感兩端並接串聯的阻容RC元件，然後接串聯諧振電路電感、電容至燈管燈絲的一端，燈管燈絲另一端並接預熱啟動電容和串聯相接的熱敏電阻與雙向觸發二極體。
專利摘要本實用新型涉及電子技術領域，是一種直流低壓電源雙推挽振蕩功率合成螢光燈。由兩個推挽振蕩器、相加耦合器、燈管電路、過載檢測保護電路及直流低壓電源組成，兩個推挽振蕩器輸出功率合成接入燈管電路產生高光效。本實用新型電路獨特、高效，廣泛用於汽車、火車、地鐵和船隻無交流市電或供電不便的場合大功率螢光燈照明。
文檔編號H02M7/5381GK202068649SQ20112011101
公開日2011年12月7日 申請日期2011年4月3日 優先權日2011年4月3日
發明者張妙娟, 阮樹成 申請人:張妙娟