新舊廢日光燈供電器的製作方法

2023-05-18 14:06:36

專利名稱：新舊廢日光燈供電器的製作方法
技術領域：
一種適用於新舊廢日光燈管的供電器，屬於照明領域。
本實用新型的技術背景是提高日光燈的使用壽命，解決多隻日光燈同時由一個供電器供電，以及對現有鎮流器存在下列不足而研製成的。
1.普通日光燈由於靠鎮流器感抗XL來限制起動燈絲電流和正常工作電流，當電源電壓升高時，流過燈絲和燈管電流就大，使燈絲壽命大大縮短，而且還使燈管兩端燒黑而失效。經實際應用考查，凡這樣失效的燈管70％以上均為燈絲燒斷和燈管兩端燒黑造成失效的，但管內發光體並未老化，如能設法點燃，仍可繼續使用。
2.普通高頻電子鎮流器採用RC充電延遲，使電容兩端電壓上升擊穿雙向二極體觸發起動電路產生振蕩，由於雙向二極體質量及性能的分散性，使延遲時間不易做到一直，且燈絲預加熱時間長短不同，而在實際使用中發現，損壞率很高，使電路可靠性及穩定性較差。
3.市售此類產品中多採用兩隻大電解電容串接並於300伏直流輸出端，從兩隻電容串接點處引出對功率逆變器提供轉換能量，由於兩隻電容處於高頻率的充放電工作，充放電電流大，造成電容發熱嚴重，多數產品使用中出現電容器封蓋破裂，電解液溢出，使電路工作不正常。
4.現有高頻電子鎮流器無保護功能，特別是過流保護。多數產品使用中，由於電源電壓升高，功率逆變管電流增大而損壞。
5.無自動調節的穩壓功能，現有此類產品由於無此功能，日光燈發光強弱隨電源電壓升高降低而變化，給使用者的視力帶來不利的影響，同時還影響了日光燈管的使用壽命。
本實用新型的目的在於提供一種自動穩壓供電，對逆變功率三極體具有過流保護的，且可同時向四支日光燈供電的新舊廢日光燈供電器。
本實用新型的目的是這樣實現的一種新廢舊日光燈供電器，是由抗幹擾電路，整流電路，PWM脈寬調節及驅動電路，逆變器及保護信號電路及過流保護電路構成；其特徵在於電源接抗幹擾電路及保險絲，抗幹擾電路的輸出端接整流穩壓電路的輸入端，整流穩壓電路的輸出端分別接PWM脈寬調節及驅動電路的輸入端及逆變器及保護信號電路的輸入端；PWM脈寬調節及驅動電路的輸出接逆變器及保護信號電路的輸入；逆變器及保護信號電路的輸出有三路第一路接日光燈負載及電容電路；第二路接保護電路的輸入端；第三路接反饋信號及處理電路的輸入端；保護電路、反饋信號及處理電路輸出接PWM脈寬調節及驅動電路輸入端。採用PWM脈寬調節晶片，其型號為SG3524。負載走線自組成電感與電容組成串連半諧振電路。其整體是由通風散熱良好的絕緣機殼，抗幹擾電路，整流器，PWM脈寬調節電路，逆變功率三極體，可控矽SCR組成的保護電路等構成；其特徵在於利用電源脈寬調節(PWM)集成晶片，產生兩路相位互差180度寬度可變化的高頻觸發脈衝，經放大，激勵兩隻推挽式逆變功率管，將220V∽整流濾波後直流直接轉換成高頻電流，經高頻變壓器轉換成四組獨立的高頻高壓電源，激勵由負載走線自組成的電感L及電容C，燈絲構成的半諧振負載電路；對於不漏氣的廢燈管，諧振電容C接於不經過燈絲的一端；由逆變功率管發射極電阻上取出過流信號，經C濾波觸發SCR導通→使三極體截止→PWM晶片內部電路產生封鎮；反饋信號由高頻變壓器取得，整流後經電組分壓送入SG3524的1腳，2腳輸入基準電壓，二者比較產生誤差輸出。再與7腳三角波信號進行電壓比較放大輸出，控制和調節輸出觸發脈衝的寬度，達到對日光燈負載自動穩壓供電的目的。SG3524腳9接入延遲起動電容使高頻電壓延遲形成，達到緩起動目的；日光燈管燈絲接入電容利用電容兩端電壓不能突變原理預熱燈絲，以幫助日光燈起動發光，利用負載走線自組成電感與燈絲，電容組成半諧振電路，起動時產生諧振高壓，起動成功後由於燈管導通而失諧。四組日光燈分別由四個繞組產生的高頻高壓供電，互不影響且方便用戶安裝接線。
它是在通風散熱良好的絕緣機殼中，在一塊印製板上，由抗幹擾電容，電感，整流二極體，濾波器，交連電容電阻，7812三端穩壓器PWM脈寬調節晶片SG3524，推挽逆變功率管，高頻變壓器，過流保護可控矽SCR，負反饋自動調節穩壓信號支路等電連接。使日光燈預熱，延遲高頻高壓起動，自動穩定日光燈供電電壓。由於採用上述方案，可使日光燈在低電壓下便於起動，發光穩定不閃爍，能滿足電源電壓變化的要求，過流時自動保護大功率三極體。用戶安裝方便且一家安裝一個供電器便能滿足照明要求。性能穩定可靠，電路結構簡單。
下面結合電路原理圖2及圖3進行分析說明。


圖1是電路原理框圖。
圖2是電路原理圖。
圖3是PWM脈寬調節器晶片SG3524內部工作波形圖。
220伏交流經保險絲。送入由電容C1、C2，電感LO1、LO2組成的低通濾波器，經整流，經保護電阻R2輸入高頻高壓變壓器原邊1腳，提供300伏直流電壓，同時另一路經交連電容C3、電阻R1送入全波整流器ZD整流，電容C5濾波經WY三端穩壓器穩壓，輸出由C6再次濾波的穩定+12伏直流電源，供SG3524晶片及三極體T1、T2、T3作工作電源。
SG3524的6腳接定時電阻RT，7腳接定時電容CT與內部電路構成振蕩器，頻率F=11CT RT=50KHZ]]>三角波。控制放大器輸入4、5腳接地。SG3524的16腳輸出+5V基準電壓，經電阻R5，R6分壓取得約2伏基準電壓，送入誤差放大器的同相輸入端腳2，來至高頻變壓器B的電壓反饋信號，由二極體D11、D12整流，經電阻R17，二極體D6送入誤差比較放大器的反相端腳1，誤差放大器輸出電平V＝在電壓比較器進行比較時，經比較放大輸出一串具有一定寬度的矩形電壓脈衝波V2，由圖3所示，即當V＝＞V△三角波電壓的0～T1期間，在電壓比較器的輸出端將得到幅值為+V2的矩形脈衝。反之當V＝＜V△時，電壓比較器輸出幅值為零的電壓V2，如此類推，電壓比較器輸出端可得到一串V2矩形脈衝。SG3524內部觸發器連成計數器狀態，它在三角波V△的觸發下，Q、Q端分別輸出相位互差180度的VQ與VQ矩形脈衝。VQ及VQ與V2在兩個與門分別進行與操作，在SG3524的輸出端可分別得到圖3所示的VQ1、VQ2相差180度觸發脈衝。只要適當調節誤差放大器的輸入電壓，使輸出電壓V＝按一定規律上升或下降時，我們便可方便地改變末級驅動管Q1、Q2的輸出電壓脈衝的寬度，實現自動穩壓目的。本實用新型便採用了這一原理實現日光燈供電的自動穩壓。由圖2知反饋信號取至高頻變壓器B的12、13、14腳繞組產生的電壓，它隨負載的變化而變化，經二極體，D11、D12整流，電阻R17，二極體D6送入SG3524晶片內的誤差放大器反相輸入腳1實現的。當負載升高→腳1電壓上升，腳2基準不變→使誤差比較放大器輸出V＝下降→經SG3524內部處理→VQ1、VQ2推動脈衝變窄→經三極體T2、T3放大→逆變功率轉換三極體導通時間變短→使高頻變壓器輸出電壓下降。反之調節過程相反，使輸出電壓升高，達到自動調節穩壓之目的。
過流保護是這樣實現的，將逆變功率三極體發射極電阻Re上取出過流信號，電容C10濾波後經隔離二極體D13觸發可控矽SCR導通→三極體T1截止→SG3524內部三極體導通將V＝旁路→使SG3524的11、13腳無驅動脈衝輸出→T4、T5截止。日光燈緩起動電路由SG3524的9腳接入一支10UF/25V電容。利用V＝對C9充電延遲時間→輸出驅動脈衝VQ1、VQ2由窄變寬→使日光燈緩起動發光。同時在日光燈線電路中接入電容C11、C14利用電容兩端電壓不能突變原理，使燈絲預加熱有利點燃燈管。對於不漏氣斷燈絲廢燈管，此電容接於燈絲前端，只起起動串聯諧振作用，利用諧振高壓點燃燈管。(見圖2中虛線所畫位置)。
串聯諧振電感利用引向日光燈管一端的走線自繞直徑為20mm的線圈30匝構成，與電容C11、C14分別組成起動半諧振電路，幫助起動。
圖2中電位器W與電阻R3組成反饋信號調節支路，調節W使四支日光燈處於最佳工作狀態。C7為濾波電容，R4為反饋信號負載電阻。R7、R8組成誤差放大器輸入電路消振電路，R8、R9限流電阻，二極體D7、D8去負向毛刺和隔離後級，T2、R12、R14、T3、R13、R15、R16組成驅動脈中前置放大，T4，T5、D9、D10、R8，B原邊組成逆變功率放大，由B的付邊分四組獨立輸出、經電感用戶控制開關向日光燈供電。
本實用新型的優點和積極效果電路設計新穎，結構簡單，性能穩定可靠，自動穩壓供電，使日光燈發光穩定，亮度變化小，特別適用於電源波動大的環境。對逆變功率三極體具有過流保護，同時克服了現有高頻電子鎮流器一隻僅供一隻日光燈管使用的弱點，實現了一隻高頻電子鎮流器同時向四支日光燈或更多支供電的新途徑。
本實用新型的實施例是在通風散熱良好的絕緣機殼中，在一塊打有通風孔的印製電路板上，左側裝接整流及濾波電子元件，RS保險絲焊接在電路板兩接點上，中部焊入PWM脈寬調節晶片SG3524及其周圍元件，右側裝接高頻變壓器，逆變功率三極體。電源入線從左邊引入，右邊輸出。機殼分為上、下兩部分，下底部分插入印製板於槽中，兩端留槽自動定位，上蓋扣入下底，由上、下部的倒扣自鎖，不需螺釘。供電器裝入用戶家中配電板上，用戶開關分別就近日光燈管位置，方便操作的地方。
權利要求1.一種新廢舊日光燈供電器，是由抗幹擾電路，整流電路，PWM脈寬調節及驅動電路，逆變器及保護信號電路及過流保護電路構成；其特徵在於電源接抗幹擾電路及保險絲，抗幹擾電路的輸出端接整流穩壓電路的輸入端，整流穩壓電路的輸出端分別接PWM脈寬調節及驅動電路的輸入端及逆變器及保護信號電路的輸入端；PWM脈寬調節及驅動電路的輸出接逆變器及保護信號電路的輸入；逆變器及保護信號電路的輸出有三路第一路接日光燈負載及電容電路；第二路接保護電路的輸入端；第三路接反饋信號及處理電路的輸入端；保護電路、反饋信號及處理電路輸出接PWM脈寬調節及驅動電路輸入端。
2.根據權利要求1所述的新廢舊日光燈供電器，其特徵在於採用PWM脈寬調節晶片，其型號為SG3524。
3.根據權利要求1所述的新舊廢日光燈供電器，其特徵在於負載走線自組成電感與電容組成串連半諧振電路。
專利摘要本實用新型是一種適用於新、舊以及不漏氣的廢日光燈管的供電器。由集成電路及電子元件在絕緣機殼中電連接構成，取代四隻鎮流器，四支起輝器，適用於四根燈管的供電。採用高頻延遲高壓起動電路，使燈管起動能力強，亮度高，不閃爍，具有自動穩壓和過流保護功能。廣泛適用於機關學校及現代家庭照明。
文檔編號F16L33/18GK2228698SQ9521794
公開日1996年6月5日 申請日期1995年7月18日 優先權日1995年7月18日
發明者康中揚, 張長明 申請人:張長明, 康中揚