一種螢光燈電子鎮流器的製作方法
2023-07-20 05:57:01
專利名稱：一種螢光燈電子鎮流器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子鎮流器技術，尤其涉及一種螢光燈電子鎮流器。
背景技術：
驅動螢光燈管發光的電子鎮流器是將交流市電經整流電路變成直流電，再經過濾 波後，振蕩電路和功率放大電路最終變為高頻交流電來完成工作的。衡量電子鎮流器優劣 的基本指標有功率因數、總諧波失真以及電流波峰比係數，目前常見的螢光燈電子鎮流器 的功率因數通常在0.9以上，總諧波失真在30以下，現有技術中可以通過在鎮流器中添加 功率因數校正電路來提高功率因數，但這種電路結構通常比較複雜。此外，現有的電子鎮流 器的保護取樣電路通常僅是電壓取樣或電流取樣，保護功能不穩定。
發明內容本實用新型的目的在於給出一種螢光燈電子鎮流器，提高螢光燈電子鎮流器的功 率因數，降低諧波，同時提供穩定的電路保護，提高電子鎮流器的可靠性。本實用新型技術方案是一種螢光燈電子鎮流器，包括用於接入交流電輸入的防電磁幹擾電路、將交流電 整流為直流電的橋式整流電路、對整流後輸出的電壓與反饋電壓進行比較實現功率因數校 正的功率因數校正電路、將直流電轉為方波交流電的高頻發生電路、對電壓進行採樣比較 的保護電路以及負載，其中，所述保護電路包括採樣電路、兩穩壓二極體、電容以及可控矽， 所述採樣電路一端連接於高頻發生電路與負載之間對高頻發生電路的輸出進行採樣，另一 端通過反向串聯的兩穩壓二極體連接一可控矽的控制極並通過電容接整流電路的輸出負 極，該可控矽的陽極接高頻發生電路輸入端，陰極接高頻發生電路中的半橋下管，所述保護 電路工作時為所述高頻發生電路的半橋下管加上反向電壓並鉗位。所述的螢光燈電子鎮流器，其中，所述防電磁波幹擾電路包括保險管、壓敏電阻以 及由電感和電容組成的LC濾波器，所述保險管接在交流電輸入的火線上，壓敏電阻連接於 火線和零線之間，LC濾波器中的電感接在火線或零線上，電容連接於火線與零線之間。所述的螢光燈電子鎮流器，其中，所述LC濾波器包括兩電感和三電容，所述兩電 感分別連接在火線和零線上，兩電容串聯後與另一電容並聯於火線與零線之間，兩串聯電 容的節點接地。所述的螢光燈電子鎮流器，其中，所述功率因數校正電路包括第一至第五電容和 第一至第四二極體，所述第一電容一端連接於火線或零線上，另一端分別通過第二和第三 電容分別連接整流電路的輸出正極和輸出負極，所述第一電容的另一端還連接負載，所述 第一二極體的陽極通過第四電容接整流電路的輸出正極，陰極連接第一電容的另一端，所 述第二二極體的陽極連接所述第一電容的另一端，陰極通過第五電容連接所述整流電路的 輸出負極，所述第三二極體的陽極連接與所述第二二極體的陰極與第五電容之間，陰極接 整流電路的輸出正極，所述第四二極體的陰極連接於第一二極體與第四電容之間，陽極接整流電路的輸出負極。所述的螢光燈電子鎮流器，其中，所述功率因數校正電路還包括第六電容，所述第 六電容的一端與第一電容的一端分別連接於火線和零線上，所述第六電容的另一端連接第
一電容的另一端。所述的螢光燈電子鎮流器，其中，所述高頻發生電路包括兩啟動電阻、觸發二極 管、磁環變壓器、電感、積分電容以及分別作為半橋上管和下管的第一和第二電子開關，所 述兩啟動電阻串聯後一端連接於功率因數校正電路的第二二極體的陰極與第五電容之間， 另一端通過積分電容連接所述整流電路的輸出負極，所述串聯的啟動電阻之間的節點連接 所述保護電路中可控矽的陽極，所述第一電子開關的輸入端連接整流電路的輸出正極，輸 出端連接第二電子開關的輸入端，控制端通過磁環變壓器的第一次級線圈連接所述第二電 子開關的輸入端，所述第二電子開關的控制端通過觸發二極體連接所述積分電容並通過磁 環變壓器的第二次級線圈連接所述整流電路的輸出負極以及保護電路中可控矽的陰極，輸 出端連接所述整流電路的輸出負極，所述磁環變壓器的初級線圈與電感的初級串聯於第一 電子開關的輸出端與負載之間。所述的螢光燈電子鎮流器，其中，所述電感的次級連接所述採樣電路，所述採樣電 路包括電阻、第七電容和第五二極體，所述電阻一端連接於第二電子開管的控制端，另一端 分別通過電感的次級接第五二極體的陽極並通過第七電容接第五二極體的陰極，所述第 五二極體的陰極連接所述反向串聯的兩穩壓二極體。所述的螢光燈電子鎮流器，其中，所述電子開關為NPN三極體，所述電子開關的控 制端、輸入端和輸出端分別對應三極體的基極、集電極和發射極。所述的螢光燈電子鎮流器，其中，所述負載包括螢光燈、電容以及熱敏電阻，所述 熱敏電阻和電容與螢光燈並聯。本實用新型提供了一種螢光燈電子鎮流器，將負載的高頻信號反饋到功率因數校 正電路，加寬了整流電路中二極體的導通角，提高功率因數降低諧波，降低電流波峰比，減 少了 EMC幹擾，並且通過保護電路控制高頻發生電路的半橋下管，保護的門限電壓溫度系 數小，保護性能穩定、可靠。
圖1是本實用新型螢光燈電子鎮流器較佳實施方式的原理框圖；圖2是本實用新型螢光燈電子鎮流器較佳實施方式的電路圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本實用新型，並不用於限定本實用新型。參考圖1，本實用新型提供的長壽命低諧波螢光燈較佳實施方式包括用於接入 交流電輸入的防電磁幹擾電路11、將交流電整流為直流電的整流電路12、對整流後輸出的 電壓與反饋電壓進行比較實現功率因數校正的功率因數校正電路13、將直流電轉為方波交 流電的高頻發生電路14、對電壓進行採樣比較的保護電路15以及負載16。[0019]參考圖2，為本實用新型較佳實施方式的電路圖，所述防電磁波幹擾電路11包括 保險管F1、壓敏電阻RO以及由電感Ll和L2以及電容Cl C4組成的LC濾波器，所述保 險管Fl接在交流電輸入AC的火線L上，壓敏電阻RO連接於火線L與零線N之間，電容Cl 和C2並聯於火線L與零線N之間，電容C3和C4串聯於火線L與零線N之間前中間節點接 地，電感Ll接在火線L上，電感L2接在零線N上。在電子鎮流器中出現異常電流時，保險 管Fl熔斷起到防止異外事故發生的保險作用，壓敏電阻RO以及LC濾波器起到防止電網幹 擾產品和產品發出的幹擾影響電網的雙向阻止效果，起到濾波和保護作用。所述整流電路12為橋式整流器，包括二極體Dl D4，其兩輸入端分別連接火線L 和零線N，兩輸出端分別作為輸出正極和輸出負極輸出直流電，橋式整流器為本領域的公知 技術，在此不再贅述。所述功率因數校正電路13包括電容C5 C8和C16 C17以及二極體D5 D8， 所述電容C5 —端連接火線L另一端通過電容C8接整流電路12的輸出正極，所述電容C6 一端接零線N另一端通過電容C7連接整流電路12的輸出負極，所述電容C5和C6的另一 端還同時連接二極體D5的陰極和負載16，所述電容C16—端連接整流電路12的輸出正極， 另一端連接二極體D5的陽極，二極體D5的陰極接二極體D6的陽極，二極體D6的陰極通過 電容C17接整流電路12的輸出負極，所述二極體D7的陰極接整流電路12的輸出正極，陽 極連接於二極體D6與電容C17之間並與高頻發生電路14連接，二極體D8的陰極連接於二 極管D5與電容C16之間，陽極接整流電路12的輸出負極。所述電容C5與C6在火線L或 零線N與負載16之間的連接方式是本實用新型的重點之一，在不同的實施方式中可以選擇 性的僅選用C5或C6之一。所述高頻發生電路14包括電阻Rl R8和R14、作為電子開關的NPN三極體Tl和 T2、觸發二極體DB3、磁環變壓器II、電感L3、電容C9 C14以及二極體D9 D13，所述電 阻R14的一端連接於所述功率因數校正電路13的二極體D7的陽極，另一端依次通過電阻 Rl和電容C9接整流電路12的輸出負極，二極體D9的陽極連接於所述電阻Rl與電容C9之 間，陰極依次通過磁環變壓器Il的次級線圈Il-b和電阻R5連接三極體Tl的基極，所述二 極管D9的陰極還與三極體T2的集電極連接，三極體Tl的集電極連接所述整流電路12的 輸出正極，發射極連接二極體DlO的陽極並通過電阻R7連接所述三極體T2的集電極，二極 管DlO的陰極接三極體Tl的集電極，電阻R3和電容ClO並聯於三極體Tl的基極與三極體 T2的集電極之間，所述二極體D12的陽極連接三極體T2的集電極陰極連接三極體Tl的集 電極，電容C12與二極體D12並聯，所述三極體T2的基極通過觸發二極體DB3連接所述二 極管D9的陽極，還依次通過電阻R6和磁環變壓器Il的次級線圈Il-c連接整流電路12的 輸出負極，三極體T2的發射極連接二極體Dll的陽極並通過電阻R8接整流電路12的輸出 負極，二極體Dll的陰極接三極體T2的集電極，所述電容Cll和電阻R4並聯於三極體T2 的基極發射極之間，所述二極體D13的陽極連接三極體T2的發射極陰極連接三極體T2的 集電極，電容C13與二極體D13並聯，所述磁環變壓器Il的初級線圈Il-a —端連接於三極 管T2的集電極另一端通過電感L3的初級連接負載16，電容C14連接於整流電路12的輸出 正極與輸出負極之間，起濾波作用。所述高頻發生電路14的原理如下當接通交流電輸入時，積分電容C9通過啟動電 阻R14和Rl充電，積分電容C9的電壓上升到觸發二極體DB3的門限值(約為32V)時，積分電容C9通過觸發二極體DB3放電並加到三極體T2的基極，由於觸發二極體DB3導通後 具有負阻效應，可得到較大的放電電流加到三極體T2的基極上，再通過三極體T2的放大， 使磁環變壓器II、三極體T2與功率因數校正電路13以及負載16構成正反饋振蕩電路起 振，三極體Tl與T2輪流導通與電容C7和C8的輪流充放電構成半橋式自激震蕩電路，實現 了由直流電向高頻交流電的輸出轉換。所述保護電路15包括電容C18 C20、電阻R9 Rl3、二極體D14，穩壓二極體D15 和D16以及可控矽T3，所述電阻R9 —端連接於三極體T2的基極，另一端依次通過電感L3 的次級與電阻Rll連接二極體D14的陽極，二極體D14的陰極連接穩壓二極體D15的陰極， 電阻RlO與電容C18並聯於電阻R9的另一端與二極體D14的陰極之間，穩壓二極體D15的 陽極接穩壓二極體D16的陽極，穩壓二極體D16的陰極通過電阻R12接可控矽T3的控制極， 可控矽T3的陽極通過電阻R14接高頻發生電路14的電阻Rl與R14之間，可控矽T3的陰 極通過電阻R4接三極體T2的集電極，電容C19和C20分別連接於電阻R12連端，並與整流 電路12的輸出負極連接，電阻R13連接於可控矽T3的控制極與陰極之間。保護異常信號是從電感L3的次級經電阻R11、二極體D14、電容C18整流延時濾 波、消除幹擾，當異常電壓上升到設定電壓(穩壓二極體D15與D16之和)時，穩壓二極體 D15和D16導通給電容C19和C20充電，充電電流使二極體Dll導通將高頻發生電路14中 的三極體T2(半橋下管)BE結加上反向電壓並鉗位，使高頻發生電路14停振，同時可控矽 Τ3的導通將啟動電流短路，這是本專利實用新型的又一重點，穩壓二極體D15與D16反向串 聯具有溫度補償作用。所述負載16包括並聯的螢光燈、電容C15和熱敏電阻R15。所述螢光燈可以是單 端螢光燈或雙端螢光燈，單端螢光燈可以是U形、螺旋形、環形等只要兩陰極從一端引出， 雙端螢光燈可以是直管或其組合只要陰極是從兩端引出，熱敏電阻R15可用普通熱敏電阻 或智能熱敏電阻，熱敏電阻R15具有預熱螢光燈的陰極，延長螢光燈的使用壽命的作用。在本實用新型的較佳實施方式中，將負載16的高頻信號反饋到功率因數校正電 路13並通過電容C7、C8、C16、C17與二極體D5、D6、D7、D8的連接，使母線上的電壓與整流 電路12的輸入電壓進行比較，加寬了整流電路12中二極體的導通角，從而使功率因數提高 到0. 98以上，同時降低了諧波，總THD可達到20以下。負載16的高頻信號再通過電容C5 和C6反饋傳到防電磁幹擾11的輸出端，增強了前述功能，還起到了降低螢光燈電流波峰比 的功能，可達到1. 7以下，同時通過電容C5和C6的連接，短路了整流電路12中二極體上的 高頻信號，減少了 EMC幹擾，降低了整流電路12的要求，提高了產品的可靠性和綜合指標， 使整體性能輕鬆達標。當異常電壓上升到設定電壓(穩壓二極體D15與D16之和)時，穩 壓二極體D15和D16導通給電容C19和C20充電，充電電流使二極體Dll導通將高頻發生 電路14中的半橋下管的BE結加上反向電壓並鉗位，使高頻發生電路14停振，同時可控矽 Τ3導通將啟動電流短路，保護的門限電壓溫度係數小，保護性能穩定、可靠，此外，高頻發生 電路14的電路起到延時降低衝擊電流和啟動電阻Rl和R14上的損耗，因它們上的電壓是 母線(即C14)上電壓的一半，降低了啟動電阻Rl和R14的要求。在本實用新型的較佳實施方式中，採用NPN三極體作為電子開關，作為其它實施 方式，也可以用N溝道MOS管或其它電子元件對三極體進行替換。應當理解的是，以上所述僅為本實用新型的較佳實施方式而已，並不用以限制本實用新型的保護範圍，對本領域普通技術人員來說，根據上述說明所作的任何修改、等同替 換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種螢光燈電子鎮流器，包括用於接入交流電輸入的防電磁幹擾電路、將交流電 整流為直流電的橋式整流電路、對整流後輸出的電壓與反饋電壓進行比較實現功率因數校 正的功率因數校正電路、將直流電轉為方波交流電的高頻發生電路、對電壓進行採樣比較 的保護電路以及負載，其特徵在於，所述保護電路包括採樣電路、兩穩壓二極體、電容以及 可控矽，所述採樣電路一端連接於高頻發生電路與負載之間對高頻發生電路的輸出進行採 樣，另一端通過反向串聯的兩穩壓二極體連接一可控矽的控制極並通過電容接整流電路的 輸出負極，該可控矽的陽極接高頻發生電路輸入端，陰極接高頻發生電路中的半橋下管，所 述保護電路工作時為所述高頻發生電路的半橋下管加上反向電壓並鉗位。
2.根據權利要求1所述的螢光燈電子鎮流器，其特徵在於，所述防電磁波幹擾電路包 括保險管、壓敏電阻以及由電感和電容組成的LC濾波器，所述保險管接在交流電輸入的火 線上，壓敏電阻連接於火線和零線之間，LC濾波器中的電感接在火線或零線上，電容連接於 火線與零線之間。
3.根據權利要求2所述的螢光燈電子鎮流器，其特徵在於，所述LC濾波器包括兩電感 和三電容，所述兩電感分別連接在火線和零線上，兩電容串聯後與另一電容並聯於火線與 零線之間，兩串聯電容的節點接地。
4.根據權利要求1所述的螢光燈電子鎮流器，其特徵在於，所述功率因數校正電路包 括第一至第五電容和第一至第四二極體，所述第一電容一端連接於火線或零線上，另一端 分別通過第二和第三電容分別連接整流電路的輸出正極和輸出負極，所述第一電容的另一 端還連接負載，所述第一二極體的陽極通過第四電容接整流電路的輸出正極，陰極連接第 一電容的另一端，所述第二二極體的陽極連接所述第一電容的另一端，陰極通過第五電容 連接所述整流電路的輸出負極，所述第三二極體的陽極連接與所述第二二極體的陰極與第 五電容之間，陰極接整流電路的輸出正極，所述第四二極體的陰極連接於第一二極體與第 四電容之間，陽極接整流電路的輸出負極。
5.根據權利要求4所述的螢光燈電子鎮流器，其特徵在於，所述功率因數校正電路還 包括第六電容，所述第六電容的一端與第一電容的一端分別連接於火線和零線上，所述第 六電容的另一端連接第一電容的另一端。
6.根據權利要求4所述的螢光燈電子鎮流器，其特徵在於，所述高頻發生電路包括兩 啟動電阻、觸發二極體、磁環變壓器、電感、積分電容以及分別作為半橋上管和下管的第一 和第二電子開關，所述兩啟動電阻串聯後一端連接於功率因數校正電路的第二二極體的陰 極與第五電容之間，另一端通過積分電容連接所述整流電路的輸出負極，所述串聯的啟動 電阻之間的節點連接所述保護電路中可控矽的陽極，所述第一電子開關的輸入端連接整流 電路的輸出正極，輸出端連接第二電子開關的輸入端，控制端通過磁環變壓器的第一次級 線圈連接所述第二電子開關的輸入端，所述第二電子開關的控制端通過觸發二極體連接所 述積分電容並通過磁環變壓器的第二次級線圈連接所述整流電路的輸出負極以及保護電 路中可控矽的陰極，輸出端連接所述整流電路的輸出負極，所述磁環變壓器的初級線圈與 電感的初級串聯於第一電子開關的輸出端與負載之間。
7.根據權利要求6所述的螢光燈電子鎮流器，其特徵在於，所述電感的次級連接所述 採樣電路，所述採樣電路包括電阻、第七電容和第五二極體，所述電阻一端連接於第二電子 開管的控制端，另一端分別通過電感的次級接第五二極體的陽極並通過第七電容接第五二極體的陰極，所述第五二極體的陰極連接所述反向串聯的兩穩壓二極體。
8.根據權利要求6所述的螢光燈電子鎮流器，其特徵在於，所述電子開關為NPN三極 管，所述電子開關的控制端、輸入端和輸出端分別對應三極體的基極、集電極和發射極。
9.根據權利要求1至8中任一權利要求所述的螢光燈電子鎮流器，其特徵在於，所述負 載包括螢光燈、電容以及熱敏電阻，所述熱敏電阻和電容與螢光燈並聯。
專利摘要本實用新型提供了一種螢光燈電子鎮流器，包括用於接入交流電輸入的防電磁幹擾電路、將交流電整流為直流電的橋式整流電路、對整流後輸出的電壓與反饋電壓進行比較實現功率因數校正的功率因數校正電路、將直流電轉為方波交流電的高頻發生電路、對電壓進行採樣比較的保護電路以及負載。上述螢光燈電子鎮流器，將負載的高頻信號反饋到功率因數校正電路，加寬了整流電路中二極體的導通角，提高功率因數降低諧波，降低電流波峰比，減少了EMC幹擾，並且通過保護電路控制高頻發生電路的半橋下管，在保護電路工作時為半橋下管加上反向電壓並鉗位，使高頻發生器停振，保護的門限電壓溫度係數小，保護性能穩定、可靠。
文檔編號H05B41/298GK201860500SQ20102055722
公開日2011年6月8日 申請日期2010年9月29日 優先權日2010年9月29日
發明者田世朋 申請人:Tcl光源科技(惠州)有限公司, Tcl集團股份有限公司, 惠州Tcl照明電器有限公司